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通过实验记忆不但轻松愉快,而且长时间不容易忘记。
比如:
做了氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应实验后,硫酸铜溶液是蓝色溶液、氢氧化铜是蓝色沉淀,就容易记住。
通过光的反射的实验,学生很容易记住反射角等于入射角。
通过铁丝在氧气中燃烧,学生很容易记住现象是火星四射,生成黑色固体,放出大量的热。
2、实验对自信力的培养具有重要作用
有些后进生对文化知识的学习方面由于种种原因,基础比较差,老是觉得比不上人家,但在做实验时因感兴趣,且平时对某一方面有一定基础功底,做起来比较顺手。
对电方面,他们小时候经常用废电线将电池、小灯泡连接起来,使小灯泡发亮,因而做起实验来反而比某些成绩好的人快。
如:
三
(2)班,汪洋,初一时科学成绩只有及格左右,对自己的学习几乎及去信心,在做实验过程中,有3个实验都是他第一个完成,老师及时给予表扬,后来,他自己对学习的信心大大增加,再加上其他各方面的努力,学习成绩逐步提高,中考时,科学成绩为185分。
3、实验对学生无意注意的作用
根据研究结果表明:
初中生大约二十五分钟,注意力容易分散,若此时加一个相关实验,可以把有意注意转化无意注意从而减轻学生负担,又能提高课堂效益。
在上串联、并联这节内容时,当上到第25分钟左右时候,把教室中的前排三盏电灯开亮,而后两排的6盏日光灯不亮。
这样,学生很容易明白后面6盏灯和前面3盏灯是并联。
这时,提问学生:
前排三盏电灯是什么连接?
(学生大部分都错误地以为是串联。
)
接着老师把其中的一盏灯泡拿掉,结果发现另两盏灯还亮着,学生很容易理解前面的三盏灯是并联。
这样学生在无意注意中学会了如何区分串联和并联电路。
4、实验对学生动作协调性方面的作用
在有些实验中,如电学实验中,导线间的连接,接线柱方面既不能用力过度,防止螺丝损坏;
又不能用力过小,导致接触不牢固连接不好。
再比如化学实验中,把导管插入橡皮塞中及把试管夹在铁夹中,都需要用力恰当,不可用力过重,也不可用力过轻。
在做粗盐溶解实验的过程中,用玻璃棒搅拌,平时积极做实验的人,搅拌的声音不太响或者不会碰到烧杯,而不积极做实验的人,错误率就较高。
5、实验在引题解题中的作用
从实验引题解题,一方面能引起学生的兴趣,起到画龙点睛的作用;
另一方面又能把实验应用到实际问题中。
用一束光对准透明水箱照射发现,斜射入时,方向发生了改变,从而引出光的折射现象,学生也就能解释“为什么有水的池底比实际看起来更浅”这个问题了。
又比如:
把一块豆腐放在一枚铁钉头上,结果豆腐破了,而把一块豆腐放在多枚铁钉头上(多枚铁钉都钉进木板后,露出的铁钉头在一个平面上。
)结果豆腐不破,从而引出压强问题,学生也就能解释“用宽的带子做的书包比用窄的带子做的书包背起来更不痛”这个问题了。
再比如:
在实验中,通过电路联接得出什么是串联、并联,并且得出串、并联电路的特点,学生同样也就能解释“街上的路灯是否串联?
”这个问题了。
二、对初中科学实验教学形式内容方法的整合
变演示实验为学生实验,激发学生创新的动机
1、对于中学生来说,兴趣是最好的老师。
从学生兴趣入手,可大大提高学生主动参与创新的积极性,让学生学得更主动。
教师在课堂上应该把学生的自由权“还”给学生,否则学生就不可能有主动参与的积极性,也就没有发现问题、发展能力的机会,更谈不上创新精神和创新能力的培养。
同时让学生亲身体验,得到成功的喜悦,从而使他们学习科学的兴趣更浓,探索、创新的动机更强烈。
2、开展探究性实验,增强学生创新意识
进行教学中的实验教学多属于注入式,整个演示过程,学生始终处于观众的位置上,不能使学生主动思考,某些具体的操作细节或现象一晃而过,不能留下深刻的印象。
实践证明这种方法不利于调动学生的积极性。
为了克服此弊病,应变被动为主动。
我在课堂教学中,通常除提出问题、做适当的引导外,主要给学生创设研究问题的情境(实验现象、思考、讨论、改进),使学生亲自去感受、探索、查明问题的关键所在,录求解决问题的最佳方案。
例如:
在介绍铁的化学性质时,安排一个回家做的小组实验:
如何使铁更快生锈,说明道理,并提出使铁不容易生锈的几种方法。
3、设计贴近课本知识的实验课题,培养学生的创新意识
实验课题既是科学教学上的一种特殊习题,又是要求较高的特殊形式的学生实验。
实验的原理、使用的仪器和药品、操作的步聚和注意事项等都由学生自己设计,这对于学生综合运用基础知识的能力的培养、学生借助实验研究解决某些实际问题能力的培养、以及创新精神和能力的培养都具有重要的意义。
如何证明鸡蛋壳的成份是碳酸钙。
叫学生到池塘底的污泥中采集气体,看它能否燃烧,如何证明其中含有氢元素、碳元素。
三、重新设计实验教学,整合学生分析解决问题的能力
1、在“三自”设计中,培养能力
自行设计实验方案:
关键是让学生考虑好实验原理。
自主选制实验器材:
在完成实验方案的设计后,有的同学从学校实验室借仪器或利用旧材料进行制作,有的学生找老师帮忙安装实验装置,这样变纯观察性实验为创造型操作性实验,使学生手、眼、脑相结合,锻炼了学生的动手制作、操作能力,培养了实践精神。
自由组合探索研究:
经交流后发现,班上总有一些学生的实验方案相近的,于是他(她)们就自动组合在一起,进行共同研究,这样也就培养了学生团结协作的精神和集体荣誉感,使互帮互学蔚然成风。
2、在“三不”设计中,培养能力
例如《测定小灯泡的功率》是一重要的分组实验,如果仅仅指导学生按教材安排的程序进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压、高于额定电压的1/5和低于额定电压这三种条件下的发光情况,并将每次测得的电压,电流值填在实验表格内,算出三次功率值,那么实验的目的单一,无法培养学生的综合能力的科学素质。
通过几年的教学实践,我采取了“三不”措施,收效甚好。
⑴不限定实验原理:
上课时只讲清本实验的目的,并说明小灯泡上标的“3.8V”或“2.5V”和“0.3V”的意义,至于实验原理由各实验小组讨论决定,并要求画出实验电路图,结果出现了三种实验原理:
P=UI、P=U2/R、P=I2R和对应的三种实验电路图(图略),并通过三种实验方案优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案为最佳方案,从而培养了学生的发散思维能力,也培养了学生思维品质的深刻性和批判性。
⑵不框死实验步骤:
进实验室要求不带课本、实验册,动手前只说明实验中要观察灯泡亮度、触摸灯泡热度、计算灯泡的功率和电阻,并不限定实验有三个步骤。
结果在巡视实验中发现,有的小组实验有五、六步,并设计出了开放性的记录表格,其中有灯丝在不亮、较暗、正常、发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值、灯泡热度的触摸感。
从而激发了学生的观察、实践和发现问题的兴趣,培养了学生的探究创新能力。
⑶不定向实验归纳:
实验后不固定方向,让学生多方向、多角度,深入细致地观察、分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论。
如有的小组分析真实的实验数据,得出了如下结论:
①伏安法既可测电阻也可测电功率;
②灯丝电阻随温度升高而增大;
③灯泡的实际功率随其两端实际电压的增大而增大,灯泡的亮度随实功率增大而增亮;
④灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡。
通过归纳,培养了学生的分析、概括实验结论的能力和应用物理知识解决实际问题的能力,并加强了前后知识的联系。
3、在“三思”中,培养能力
在强调学生注意安全的前提下,倡导学生利用星期天时间,比如做“利用电能表测电功率”的小实验,要求学生进行如下“三思”:
⑴思考小实验有无其他作用:
学生通过深入思考和课外阅读,可根据W=Pt用电能表测定电冰箱每天消耗的电功,还可根据P=UI、P=U2/R、P=I2R和调压器(能改变家庭电路实际电压)测定家用电器的实际电阻和实际电流,根据电能表上标的“每千瓦时的转数”判定电能表本身是否准确。
⑵思考主题器材有无什么缺点:
学生通过联想,发现该实验的主要仪器——电能表有如下一些缺点:
①夜间看不见读数;
②白天站在地面看不清读数;
……还有学生针对上述缺点找出一些改进措施,如①数学显示带夜光;
②读数窗玻璃用放大镜做,并用平面镜把数学反射向地面……有同学还将建议用书信形式寄给了电能表生产厂家。
⑶思考能否利用其他器材达到小实验目的:
当然,由于知识限制,该小实验的此“思”学生会“卡壳”,教师可适时介绍家庭电路中的电流是交流电,应用伏安法来间接测定,以拓宽知识视野。
通过以上“三思”,学生的知识应用能力、迁移能力会得到提高,学生的观察力、实践力和创造力会得到锻炼,还能培养学生思维的独创性和广阔性。
总之,科学学科是以实验为基础的,我们应该重视实验教学,及时开发实验、整合科学实验,提高课堂教学效率,更好的贯彻新教学理念,全面地完成教学目标,培养学生的科学素养,促进学生的全面发展。
【参考文献】:
1、顾光霞.《例谈改革实验教学,培养学生素质能力》.中学物理.2002(4)
2、何双双.《在实验教学中培养学生的能力》.实验教学与仪器.2002(10)
2008.4.23
一石激起千层浪
——科学有效问题情境的创设
浙江省开化县第二中学余利军
【摘 要】在科学探究式教学中,问题情境的形成是整个活动的起因,问题情境的好坏与否将决定探究活动的方向,在一定程度上它也决定着学生探究的积极性。
在科学教学中我们要把握创设有效问题情景的原则,利用学生熟悉的生活现象或事物、有趣而富有变化的科学实验、有启发性的新闻及热点事件、引人入胜的科学小故事科学史等多种途径激发学生学习兴趣,活跃学生思维,为科学探究性学习创设有效的问题情景。
【关键词】问题情景创设原则途径
《科学课程标准(7-9年级)》指出:
“科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当体现这两者的结合,突出科学探究的学习方式。
”发现和提出问题是科学探究的前提,问题的确立是学生探究的动因和目标。
在科学探究式教学中,问题情境的形成是整个活动的起因,问题情境的好坏与否将决定探究活动的方向,在一定程度上它也决定着学生探究的积极性。
美国心理学专家布鲁纳认为,在教学的过程中,学生是一个积极的探究者,老师的作用是要形成一种能够独立探究的情境,而不是提供现成的知识,学习的目的是要学生参与建立学科的知识体系的过程。
因此科学教学中教师要让问题成为学生探究过程的纽带,创设问题情景,设计出真实而具有挑战性的有效问题情景,引导学生主动参与,激发学习动机。
问题情景是指教学中一种具有一定困难,需要学生通过努力克服(或寻找达到目标的途径)的心理困境。
其基本功能和作用主要表现在两个方面:
一是通过特定的情景,激活学生的问题意识,形成基于问题解决的学习任务,从而展开提出问题、分析问题和解决问题的学习活动;
二是通过特定的问题情景,使问题与学生原有认知结构中的经验发生联系,激活现有的经验去“同化”或“顺应”新知识,赋予新知识以个体意义,导致认知结构的改组或重建。
问题情景创设得是否有效,关键是看学生对问题是否感兴趣,是否积极主动地参与到问题解决的学习活动中来,是否能有效地激发学生的思维。
在科学教学中我们要把握创设有效问题情景的原则,利用学生熟悉的生活现象或事物、有趣而富有变化的科学实验、有启发性的新闻及热点事件、引人入胜的科学小故事科学史等多种途径激发学生学习兴趣,活跃学生思维,为科学探究性学习创设有效的问题情景:
一、创设有效问题情景的原则
由于问题情境的创设是教师在课前设计的,是以激发学生探究问题和解决问题为终极目标的。
因此如何创设有效的问题情境,应要求教师不仅要有问题的意识,还必须把握有效问题情境的一些基本特征;
依据科学教学内容的特点及学生的认知心理特点,在创设有效问题情景时应遵循以下原则:
1.科学性原则
问题情境内容要科学,以教学目标为依据,以相应的科学知识点为依托,不可随意编造,具有针对性和目的性;
其次表述要科学,应简洁明确。
2.适度性原则
根据维果茨基的“最近发展区”理论,那些与学生已有知识、经验密切联系,具有一定的思维容量与思维强度的,需要学生经过努力思考才能解决的问题情景才是有效的、适度的。因此有效的问题情境难度要适宜、适时——设计的问题有一定难度但趋向于学生思维的“最近发现区”,使学生可以“跳一跳,摘桃子”;
其次设置时间要恰当,要把握时机寻求学生思维的最佳突破口。
3.探究性原则
有效的问题情境要具有启发性,置学生于“愤”与“悱”的状态,启迪学生思维;
其次要有开放性与挑战性——开放的问题情景为学生提供了充分的思考空间和多角度考虑问题的机会,有利于激发学生的认知冲突;
以学生现有的认知结构和思维水平为基点,紧扣新旧知识的结合点和运用知识解决实际问题的生长点来设计问题,引发学生产生认识冲突和学习心向,促进学生积极参与主动探究,接受问题的挑战。
4.有效性原则
问题情境要有效果,教学活动结果与预期教学目标相吻合;
要有效率,教学效果和教学投入有较高的比值;
要有效益,教学目标与特定的社会和个人的教学需求相吻合.
二、创设有效问题情景的途径
1.生活现象——激发疑问
科学来源于生活,又应用于生活,而生活又促使科学不断发展。
只有让学生接触到生活中的科学,才能使他们体会到科学的价值,从而饱含热情地去从事科学学习活动。
因此我们要尽可能创设他们乐于接受的、比较熟悉的生活问题情境,引导学生主动参与、自主探究。
生活中的许多现象有时也令学生感到困惑,这些都成为学生心中的一个个解不开的谜。
这些“谜”对学生有极大的诱惑力,会激励他们去探索其中的规律与奥秘。
例如,在学习《分子和原子》一节时,可以从学生熟知的生活常识出发创设如下问题情境:
当走近鲜花盛开的花园时,我们会闻到花的香味;
当打开酒瓶时,我们会嗅到酒精的气味;
当将蔗糖溶解到一杯水中时,杯中的每一滴水都是甜的;
当我们把湿衣服晾晒一段时间后湿衣服会变干……这时学生就会产生疑问:
为什么会这样?
在此基础上再提出问题:
物质是否由肉眼看不见的微粒构成?
构成物质的微粒是否在不停地运动着?
2.科学实验——探究热情
科学是一门以实验为基础的学科,精心设计的科学实验,往往带给学生惊奇、不解和矛盾,促使学生迅速调整自己的认知结构,结合实验现象进行科学思维。
科学实验是一项兴趣盎然的活动,创设实验问题情境,科学课有得天独厚的优势。
在科学课堂教学中教师要善于采取灵活多变的实验方法,巧妙地安排新异有趣的实验,通过学生动手、动脑,创设寓教于乐的问题情境,激发学生的学习兴趣,产生动力,主动探索。
如在教学《大气压》时我出示了一支大试管和一支小试管,在大试管内装满水,将小试管的一端插入,然后倒置,然后让学生们猜测会出现什么现象?
结果大部分同学都认为小试管会落下。
然而当我松开手时,他们惊异的发现倒置后,两管之间的水会流出来,而小试管却在大试管中上升。
一时间大家议论纷纷:
是是什么力量使试管升上去呢?
什么是大气压?
它是如何产生的?
生活中还有哪些事例能说明大气压的存在?
大气压到底在多大?
……又如学习《摩擦》一节时,老师用筷子提起了一杯米,学生看了觉得非常奇怪,充满强烈的好奇心,从而激发了学习的兴趣。
接着就会引起学生去思考一系列的问题:
为什么会这样?
是因为有摩擦力的存在?
摩擦力有这么大?
摩擦力的大小与哪些因素有关?
然后让学生去猜想,可能与物体的大小有关?
可能与物体的表面粗糙程度有关?
可能与物体的接触面的大小有关?
可能与物体的重量有关?
……
3.热点新闻——开放思维
萨其曼探究教学模式认为:
探究学习的首要条件就是要有一个能集中学生注意的焦点,最好是一个能引起学生惊异的事件或现象。
2008北京奥运、四川汶川7.8级地震、环保知识、能源危机、新材料和新科学等社会热点问题与新闻事件,也是学生关心的话题,以此创设问题情境可以给学生带来极大的兴趣。
例如,在学习《地震》时先展示一段新闻事件:
四川新闻网-成都晚报2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生7.8级地震,伤亡人数数万人,直接受灾人数1000多万。
地震发生时聚源中学学生谢屿事发时正在三楼上化学课,地震突袭,他马上钻到课桌下面躲藏。
然后轰的一声,他脚下一空就落了下去。
谢屿被埋在废墟下,一条横梁砸下下来,幸而被桌子挡住。
只是他周围的空间已经密闭,空气越来越少,他感到胸闷,呼吸困难。
谢屿开始用手摸索,终于找到一处较软的沙石,便用手使劲抠挖,幸运地挖开了一个直通外面的小洞,不仅可以通空气,还让他有机会将手伸出废墟外,最终被救援者发现。
本报记者陈刚刘晋川“看了这一新闻报道,你有什么问题呢?
”,面对这一人间的灾难,学生产生了许多疑问:
地震是怎样发生的?
地震多在哪些地方发生?
地震前有哪些征兆呢?
地震来临时,我们应该如何自救?
……在一连串的开放性问题中凸显出学生的学习热情。
4.科学史实——科学精神
科学给人以知识,科学史给人以智慧。
现代科学发展史就是一部人类探究物质世界的历史,其中很多故事能启迪智慧,引发探究。
科学学科中有许多科学故事、科学典故,这些故事有时反映了知识形成的过程,有时反映了知识点的本质,用这样的故事来创设问题的情景不仅能够加深学生对知识的理解,还能加深学生对科学的兴趣。
而且科学家在科学发现的过程中所运用的研究方法以及遇到的系列问题,对学生的学习有着巨大的激励作用和潜移默化的影响;
这些都为科学教学提供了生动的素材,是创设问题的一种有效途径。
如在“生长素的发现”的教学过程中,设计生长素发现的问题时,可以讲述生长素发现的过程:
劳动人民在生产实践中早就观察到了植物茎的生长具有向光性的现象,达尔文是第一个描述茎的生长具有向光性的科学家,此后温特、郭葛等许多科学家设计了很多实验来探索茎向光生长的机理,直到得到一个园丁偶然发现用人的尿液浇灌葡萄苗床,葡萄插枝容易生根成活的启发,首先从人尿中提取到植物生长素——吲哚乙酸为止,经历了一个漫长而又艰辛的探索过程。
又在学习九年级简单机械中《杠杆》一节内容时,可引用阿基米德的话“给我一根足够长的硬棒,找到一个合适的支点,我可以移动地球”。
在学习二氧化碳的性质时,可以和学生讲“死狗洞”的故事……
这些丰富的史料与小故事,扣人心弦,融知识性、趣味性、思想性为一体,能够激发学生对科学的兴趣,培养他们的探索精神和科学态度,促进和改善学生对相应的科学思想方法的理解,进而了解科学的本质,培育科学精神。
问题源于情境,将问题置于生动有趣的情境中,能够调动学生的认知因素与情感因素共同参与到科学教学活动中来。
在科学教学中,我们要利用学生原有的知识经验和认知结构,创设有效的问题情境,让学生在观察和体验中有所发现、有所联想,萌发出科学问题;
使学生在情景交融之中愉快地探究、深刻地理解、牢固地掌握科学知识,体会到科学学习的快乐,提升自身的科学素养。
【参考文献】
1.陈小英.谈初中科学教学中有效情景的创设[J].网络科技时代,2007,(22)
2.刘宇 郑芳玲.如何创设问题情景[J].黄河之声•科教创新,2007,(07)
3.吴梅花.浅谈化学教学中创设问题情景[J].教育前沿•理论版,2007,(03)
4.潘法风.试谈新的课程理念下的情景教学和教学情景的创设[J].中学物理教与学,2007,(04)
点击载体彰显魅力
——谈科学研究性学习载体的创设
浙江省开化二中 叶卫平
【摘 要】据全日制义务教育的科学课程目标的特点,以现代研究性学习理论为指导,进行课题探究教学,在我国全面实施素质教育及其教育改革中具有重要的创新意义。
开展科学探究教学,需要教师更新教育观念,引导与帮助学生开辟初中科学研究性学习的载体,选择科学的探究课题和内容,让学生体会到有问题值得探究,以致培育学生学会发现问题和提出问题,形成高质量的研究性课题。
【关键词】初中科学 研究性学习 载体
当人类进入21世纪,正面对知识经济的挑战,教育正进行着一场深刻的变革,研究性学习课程的开设,是国际课程改革的共同趋势。
而研究性学习的开展,更是国际教育界的一种共识。
它以转变学生的学习方式为目的,强调一种主动探究和创新实践的精神,着眼于培养学生终身受用的知识和能力,反映和回应了时代对教育的需求,是信息时代基础教育改革的必然选择。
教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法,那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?
”这句话对科学教育中的研究性学习产生了深远的影响。
施瓦布认为教师应该用探究的方式展现科学知识,学生应该用探究的方式学习科学内容。
因此,我们要拓宽研究性学习的载体,开展研究性学习活动。
一、以日常生活为载体,开展研究性学习
有些人把研究性学习层次看得很高,难以入手。
其实,对于日常生活中的许多问题,如果从多角度展开,就可以形成研究性学习的课题。
例如对于每个人的饮食与健康问题,可以以下列问题展开:
(1)每个人的每日摄取的主要食物有哪些?
(可以调查不同年龄层次、不同体魄健康状况的人)
(2)各种食物的营养成分?
(3)各种营养成分与人的健康的关系。
(4) 如何进行营养搭配,均衡膳食,提高人们的健康水平。
诸如上类日常生活的例子很多,为开展研究性学习提供了广阔的空间。
要善于引导学生从日常生活中捕捉问题展开研究,这样既可以巩固所学知识,并得到知识的提升,又能使学生的研究贴近生活,了解生活,为生活服务。
二、以实践活动为载体,开展研究性学习
社会实践活动能产生研究性学习的好课
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