緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇科學(xué)科學(xué)論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
二、課堂習(xí)慣未養(yǎng)成
良好的習(xí)慣使人受益終生。但在科學(xué)課堂上,尤其是探究活動中,學(xué)生常常是一進入實驗室,注意力便被實驗材料吸引,對于教師的導(dǎo)入環(huán)節(jié)等內(nèi)容不屑一顧。活動中,學(xué)生傾聽不認真,觀察不細致,記錄不詳細,交流不用心。教師還要花大部分時間組織課堂紀律,從而導(dǎo)致課堂效率較低。
三、活動不能全員參與
學(xué)生的探究活動往往以小組合作的形式進行,由于學(xué)生的認知水平、性格差異以及探究能力等方面的因素,真正參與到科學(xué)探究活動中的學(xué)生少。小組活動中,只有個別學(xué)生能夠全程參與探究活動,成為小組探究活動的主力,其他學(xué)生則成了旁觀者,甚至不聞不問,嚴重影響了課堂效率。
四、探究不深入
探究活動之初,由于環(huán)境和條件的限制,學(xué)生往往準備得不充分,缺乏有根據(jù)的猜想與假設(shè),不能認真思考并制定研究方案,組員之間也缺乏溝通與交流,不能進行思維的碰撞。在探究的過程中,學(xué)生只是機械地動手操作,卻沒有動腦思考,至于自己的探究目的是什么,觀察到了哪些現(xiàn)象,這些現(xiàn)象說明了什么問題,學(xué)生根本說不清楚,只停留在探究的表面。我認為,導(dǎo)致學(xué)生在科學(xué)探究學(xué)習(xí)中低效的因素的主要有以下幾方面:第一,受學(xué)生的主觀因素影響。一直以來,尤其在農(nóng)村,學(xué)生在主觀意識里,科學(xué)是副科,學(xué)習(xí)好壞無關(guān)緊要,所以將學(xué)習(xí)的主要精力集中在語數(shù)外三個學(xué)科上,導(dǎo)致各學(xué)科發(fā)展不均衡。第二,科學(xué)教材成為學(xué)生科學(xué)探究學(xué)習(xí)唯一的信息源,有些課本內(nèi)容遠離學(xué)生的生活,單調(diào)枯燥,學(xué)生不感興趣。第三,農(nóng)村教師師資力量匱乏,缺少專職教師,大多數(shù)語、數(shù)、科由班主任一人擔任,沒有時間靜下心來鉆研教材。教師為了完成教學(xué)任務(wù),對學(xué)生的指導(dǎo)缺乏策略,表現(xiàn)為多灌輸驗證,少啟發(fā)探討;多指責壓抑,少寬容引導(dǎo);多包辦限制,少激勵創(chuàng)新。
五、激發(fā)探究興趣
興趣是最好的老師。科學(xué)教師必須把激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、探索科學(xué)的興趣作為首要任務(wù),因此要從學(xué)生實際出發(fā),抓住學(xué)生感興趣的問題設(shè)計教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生的探究興趣和探究熱情。這就要求教師要準確把握教材,對教材內(nèi)容進行深加工,針對不同的教學(xué)內(nèi)容,采取不同的教學(xué)策略,設(shè)計各種新穎的具有可操作性的課堂活動。這樣,學(xué)生才能在輕松、愉悅的氛圍中去學(xué)習(xí)、去探究,從而提高科學(xué)課堂教學(xué)的有效性。
六、關(guān)注探究過程
科學(xué)探究重在過程。有效探究是要讓學(xué)生在探究的過程中感到快樂,并有一定的收獲。科學(xué)探究過程以小組合作的學(xué)習(xí)方式為主,因此我們必須要有明確的探究目標和精細的小組分工,責任到人,讓每一個小組成員都有事可做,都有表現(xiàn)的機會,都能成為小組學(xué)習(xí)的主人。在探究過程中,教師要全程參與,適時引導(dǎo),真正成為學(xué)習(xí)小組的一員,并通過提示、點撥、引導(dǎo)等形式,排除不必要的干擾因素,保證合作探究為提高課堂效率服務(wù)。
七、科學(xué)評價
科學(xué)的評價能夠如實地反映學(xué)生的成長發(fā)展歷程,對于課堂學(xué)習(xí)的效率起著至關(guān)重要的作用。課堂評價方式主要有以下幾點:第一,口頭和肢體語言的評價。對于學(xué)生的回答及課堂表現(xiàn),教師要及時做出評價,一個眼神、一個手勢、一句話語,都能對學(xué)生產(chǎn)生巨大的影響。第二,有形的精神獎勵。如通過評選“小發(fā)明家”“小科學(xué)家”“創(chuàng)新小能手”等活動,讓學(xué)生積極踴躍地參與到探究活動中來。第三,量化評價。教師可以對學(xué)生的某一方面或幾方面進行量化評價,如動手操作能力、語言表達能力、傾聽能力、思維能力、組織能力等,將評價貫穿于科學(xué)教學(xué)的全過程,靈活運用,以促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。
二、分學(xué)科
在小學(xué)階段開設(shè)的各類學(xué)科中,進行各學(xué)科間的科學(xué)教育的滲透整合,達到學(xué)科教學(xué)和科學(xué)教育相輔相成、共同提升的目的。在學(xué)校開設(shè)的十余門課程中,積極挖掘教材中的科學(xué)因素,有機滲透科學(xué)理念,在注重學(xué)科差異性教學(xué)的基礎(chǔ)上,適時根據(jù)教學(xué)內(nèi)容用科學(xué)探究的方式方法,采用感知質(zhì)疑的問題模式、動手操作模式、小組合作模式等,進行學(xué)科間科學(xué)教育的滲透整合。如在語文課上,我們采用科學(xué)課中常見的教學(xué)模式“感知——質(zhì)疑——探索——延伸”。在初步感知課文的基礎(chǔ)上,學(xué)生質(zhì)疑或教師提出重點疑問,抓住實質(zhì)的問題進行深入的研究探索,通過學(xué)生的積極互動以科學(xué)的研究態(tài)度積極地辨析,運用觀察法、比較法、討論法、實驗法等進行實踐,讓學(xué)生到更廣闊的科學(xué)天地里不斷探尋、驗證。如課文《新型玻璃》(你還能想象或設(shè)計怎樣的玻璃)、《曹沖稱象》(還有什么好辦法?)、《烏鴉喝水》(還可怎樣能喝到水?)、《跳水》(船長的辦法最好嗎?)、《詹天佑》(自己用泥土做一個隧道進行開鑿,設(shè)計“人”字形鐵路)、《撈鐵牛》(你還有什么辦法?)在科學(xué)課的教學(xué)中,充分利用各學(xué)科刻意培養(yǎng)的學(xué)生素養(yǎng),提升科學(xué)課堂的教學(xué)水平。在各學(xué)科都在進行科學(xué)教育的滲透整合下,科學(xué)課的教學(xué)因此大受裨益,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)大大提升。語文課讓學(xué)生們練習(xí)了嚴謹?shù)目茖W(xué)現(xiàn)象的描述能力,讓學(xué)生們在科學(xué)實驗之后能夠用語文的標準來完成實驗現(xiàn)象的描述,在進行植物種子的種植過程中,寫出好的觀察日記等;美術(shù)課滲透了科學(xué)教育的意識后,不僅提高了學(xué)生的繪畫水平,使學(xué)生們在描繪科學(xué)實驗的草圖時更加準確,而且開發(fā)了科學(xué)思維,使學(xué)生們的想象力更豐富,能從多個角度完成圖紙繪制,并用科學(xué)的語言加以解釋。在各學(xué)科相互滲透整合的過程中,我們做到了學(xué)科教學(xué)和科學(xué)教育相輔相成、共同提升,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到了提高,學(xué)生能在各學(xué)科中感受科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,形成了愛科學(xué)、用科學(xué)的良好氛圍。
二、如何實現(xiàn)小學(xué)科學(xué)有效教學(xué)
2研究方法
本文選取小學(xué)科學(xué)教材和初中化學(xué)教材進行文本分析,試圖針對教材銜接中體現(xiàn)的知識廣度、知識深度以及方法運用進行探討。首先,整理出小學(xué)科學(xué)教材中與初中化學(xué)相關(guān)的核心內(nèi)容,進行分類對比,了解對應(yīng)性,探討知識廣度;其次,對比小學(xué)科學(xué)與初中化學(xué)課程的核心概念,了解小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)對化學(xué)前概念的影響,探索銜接中知識深度的把握;再次,整理小學(xué)科學(xué)階段在開展科學(xué)探究活動中運用的方法,分析其對于化學(xué)研究方法和探究技能的基礎(chǔ)作用。目前九年級化學(xué)教材和小學(xué)科學(xué)教材版本眾多,為了充分考慮實際銜接情況,并沒有考慮同一出版社出版的教材,而是選取筆者所在的南京地區(qū)所選用的教材。小學(xué)科學(xué)選用的是江蘇教育出版社郝京華主編的版本,而初中化學(xué)則選取了人民教育出版社2012年修訂版。
3初中化學(xué)和小學(xué)科學(xué)教材銜接特征
3.1知識廣度
小學(xué)科學(xué)涉及面廣,其中與化學(xué)相關(guān)的知識分布在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)和地球與空間科學(xué)三大領(lǐng)域中,比較集中在化學(xué)變化的初步認識、身邊典型的化學(xué)物質(zhì)等方面,少量涉及化學(xué)與社會發(fā)展的聯(lián)系。例如,初中學(xué)習(xí)“身邊的化學(xué)物質(zhì)”之前,初中生已經(jīng)對氧氣的助燃性、空氣的組成、二氧化碳與石灰水的反應(yīng)、水的溶解性質(zhì)、鐵生銹、作為酸堿指示劑的紫甘藍等有了初步了解,而中學(xué)化學(xué)教材對于這五個二級主題則有所展開,涉及多方面的知識點。現(xiàn)以“我們周圍的空氣”主題為例進行小學(xué)科學(xué)教材和初中化學(xué)課標的知識點比較。小學(xué)科學(xué)中只是簡單了解到氧氣助燃性,但不了解體現(xiàn)助燃性的具體化學(xué)反應(yīng);二氧化碳和澄清石灰水產(chǎn)生的白色渾濁早為學(xué)生所熟知,對于石灰水僅停留在名稱的知道層面,也沒有深入到渾濁的具體物質(zhì)。小學(xué)科學(xué)中涉及到的化學(xué)物質(zhì)主要是生活中最常見的十種左右,往往停留在了解具體的反應(yīng)現(xiàn)象。基于此,涉及面更為廣闊的初中化學(xué)課程,呈現(xiàn)層出不窮、性質(zhì)各異的物質(zhì)對于學(xué)生來說本身就體現(xiàn)了足夠吸引力。
3.2知識深度
美國最新推出的《K-12年級科學(xué)教育框架:實踐、共通概念及核心概念》將“學(xué)習(xí)進階”作為學(xué)習(xí)期望的核心表述形式,認為學(xué)生對科學(xué)核心概念的學(xué)習(xí)進階就像爬樓梯的過程,學(xué)習(xí)進階的中間過程類似于樓梯逐級上升的臺階,各個臺階象征著學(xué)生在不同的年齡階段能達到的理解核心概念和科學(xué)操作技能的不同水平,其理念要求中小學(xué)科學(xué)課程在宏觀上必須具有良好的一致性(課程內(nèi)容均指向科學(xué)素養(yǎng))與連貫性(各學(xué)段所學(xué)內(nèi)容具有良好的關(guān)聯(lián)和銜接)。在我國,小學(xué)科學(xué)是學(xué)生系統(tǒng)接收科學(xué)教育的啟蒙階段,小學(xué)科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為中學(xué)生理化生地的學(xué)習(xí)提供了廣泛的知識基礎(chǔ)。就化學(xué)學(xué)科而言,多個科學(xué)概念在小學(xué)科學(xué)教材中已經(jīng)出現(xiàn),但限于小學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和生活經(jīng)歷,小學(xué)科學(xué)不可能對某一化學(xué)主題概念進行全面、清晰的表達,教師也不能對學(xué)生進行精深的講授和分析,只能在有限的生活經(jīng)歷基礎(chǔ)上加以感性認識和簡單辨析,所以初中階段還需要圍繞核心概念加以整合和發(fā)展。“物理變化”和“化學(xué)變化”是九年級化學(xué)學(xué)習(xí)中的第一組重要概念,變化觀也是化學(xué)教學(xué)中重要的學(xué)科觀念。學(xué)生在小學(xué)六年級時就已經(jīng)接觸到了“化學(xué)變化”——只是此時沒有專門提及這個概念。在小學(xué)科學(xué)教材“蠟燭的變化”中,以蠟燭的變化特征將物質(zhì)的變化分為兩類。小學(xué)科學(xué)不關(guān)注概念的界定,尚未清楚物理和化學(xué)學(xué)科的區(qū)別和聯(lián)系,對于“物理變化”和“化學(xué)變化”的分辨也就無從談起,因此將重心落在學(xué)生的體驗和觀察。而且在生活經(jīng)歷中,學(xué)生或多或少積累了些化學(xué)關(guān)注的主題內(nèi)容,但是由于民間傳說、媒體報道的誤導(dǎo),往往存在很多迷思概念,化學(xué)課程教學(xué)的作用就自然體現(xiàn)。當然,小學(xué)科學(xué)階段對于“化學(xué)變化”的認識只是科學(xué)啟蒙,對于其深入理解還需要在化學(xué)各模塊教學(xué)中不斷升華、進階。
3.3科學(xué)方法和技能
無論是小學(xué)科學(xué)還是初中化學(xué)都很關(guān)注科學(xué)探究。這種科學(xué)技能實際上既包含心智技能又包含動作技能,即要動腦又要動手。蘇教版小學(xué)科學(xué)教材在每一冊都安排了一章“科學(xué)過程技能”專題,平均每個專題安排一到兩種技能,它們不僅體現(xiàn)科學(xué)工作者在科學(xué)研究過程中必須具備的思維方法和操作技能,也成為初中理化生開展探究教學(xué)的技能基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)和初中化學(xué)教材中的“科學(xué)探究”模塊都是采用集中專題與分散融合的綜合呈現(xiàn)方式。初中化學(xué)重在第一章安排“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”作為“科學(xué)探究”的啟蒙,以兩個典型案例呈現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)特點和科學(xué)探究全過程,但很多科學(xué)過程技能的掌握和應(yīng)用,還依賴于小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)。小學(xué)生探究過程中的動作技能還停留在簡單操作,學(xué)科知識綜合應(yīng)用層次較低。相比較而言,九年級化學(xué)由于學(xué)科性的增強,除了要求完成基礎(chǔ)學(xué)生實驗,還需要在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實驗需要選擇實驗藥品和儀器,并能安全操作。小學(xué)科學(xué)和九年級化學(xué)教材中鐵生銹實驗的設(shè)計極其相似,均關(guān)注觀察、假設(shè)、交流等技能,尤其在控制變量方面同樣給予學(xué)生思維的啟發(fā),但九年級化學(xué)教材在蒸餾水和干燥劑的使用方面提出了更高的要求,有利于實驗的成功——畢竟小學(xué)生知識所限,考慮問題不全面。從“鐵”到“潔凈無銹的鐵釘”,“水”到“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”都是對恒量和變量的準確描述與定性,更加凸顯科學(xué)研究過程中需要的嚴密思維和實驗操作的精確性。當然,正因為該實驗的小學(xué)基礎(chǔ),初中階段還可以適當增加開放性,減少教師的指導(dǎo)成分,將更多思考的自還給學(xué)生。
4處理教材銜接問題的途徑
由于我國不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)科課程是分別設(shè)計的,小學(xué)和初中之間、初中和高中之間缺乏內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,導(dǎo)致教學(xué)實踐中出現(xiàn)大量脫節(jié)現(xiàn)象。據(jù)不完全調(diào)查,現(xiàn)有初中化學(xué)新課程和小學(xué)科學(xué)課程的銜接存在明顯缺失:鮮有中學(xué)教師主動了解小學(xué)科學(xué)課程,中學(xué)理科教學(xué)并未切實建立在小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)成就之上;小學(xué)科學(xué)課程在一線教學(xué)實踐中落實情況較差,很多小學(xué)客觀物質(zhì)條件不具備或關(guān)注不夠,實驗活動開出率低,小學(xué)科學(xué)課程形同虛設(shè);科學(xué)任課教師多為其他學(xué)科兼職教師,即使是專職教師也存在科學(xué)思維狹隘、科學(xué)素養(yǎng)薄弱的現(xiàn)狀,導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容或觀念傳遞存在一定的科學(xué)性錯誤,需要初中理化教師更正和指引。
4.1關(guān)注小學(xué)科學(xué),全面了解化學(xué)相關(guān)學(xué)情
九年級化學(xué)教學(xué)設(shè)計開展學(xué)情分析往往有所局限,認識或只關(guān)注化學(xué)教材已學(xué)內(nèi)容,或只聯(lián)系初中物理和生物的學(xué)習(xí),從學(xué)生學(xué)習(xí)的延續(xù)性和綜合性來看是十分不利的。根據(jù)以上教材對比,我們挖掘出蘇教版小學(xué)科學(xué)教材與人教版九年級化學(xué)教材之間千絲萬縷的聯(lián)系,認為小學(xué)科學(xué)作為科學(xué)教育啟蒙階段,其內(nèi)容設(shè)置、實踐設(shè)計都會對初中的理化生教學(xué)產(chǎn)生影響。科學(xué)教育工作者需要基于學(xué)習(xí)進階研究對基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)課程進行整體設(shè)計,合理規(guī)劃,對每個學(xué)習(xí)階段提出符合學(xué)生科學(xué)認知發(fā)展水平的要求,從而實現(xiàn)各階段科學(xué)課程的無縫對接,才能有效促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的連續(xù)一致的發(fā)展。初中化學(xué)教師需要充分考慮學(xué)生在小學(xué)科學(xué)中知識、技能的獲得情況,避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù),避免對學(xué)生已有經(jīng)驗的分析不完善,應(yīng)用有限的課堂時間去關(guān)注初中和小學(xué)所學(xué)內(nèi)容的差異。建議化學(xué)教師可以借助學(xué)生檔案了解其小學(xué)階段科學(xué)課的開設(shè)情況,便于掌控化學(xué)教學(xué)與小學(xué)科學(xué)的聯(lián)系點;利用課前交流、問卷、測驗、課堂導(dǎo)入時候的開放式提問或?qū)嶒瀱柎鸬日莆諏W(xué)生的前概念。
4.2通過有效問題的設(shè)計,激發(fā)學(xué)生已有基礎(chǔ)
九年級化學(xué)課堂,需要設(shè)計巧妙的問題,激發(fā)學(xué)生小學(xué)科學(xué)中建構(gòu)的已有概念,啟發(fā)針對新舊知識中產(chǎn)生矛盾的思考,從而促使學(xué)生的開放性思考。筆者設(shè)計了相應(yīng)的提問,表現(xiàn)基于小學(xué)科學(xué)的化學(xué)學(xué)科提問。
4.3利用學(xué)生已有基礎(chǔ),調(diào)動學(xué)生參與熱情
學(xué)生常常對于缺乏基礎(chǔ)、難度較大的問題具有畏難心理,而個人生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)背景對新知識的建構(gòu)有一定的促進作用,引導(dǎo)學(xué)生回顧舊知、思考已有基礎(chǔ)、選擇性加工和應(yīng)用新信息,能夠充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情。例如,小學(xué)科學(xué)中已經(jīng)在四年級開辟主題“我們吃什么”和“怎樣搭配食物”,并安排設(shè)計食譜活動,所以九年級《化學(xué)與生活》“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”教學(xué),可以設(shè)計成食譜活動的延伸:通過讓學(xué)生自行設(shè)計食譜,從食譜中的肉蛋引出蛋白質(zhì),介紹蛋白質(zhì)是如何被人體利用的;通過分析食譜,糾正學(xué)生對蛋白質(zhì)存在的認識誤區(qū),了解人體內(nèi)重要的兩種蛋白質(zhì):血紅蛋白和酶。再看食譜:從食用油的添加引出油脂,區(qū)分植物油脂和動物油脂的區(qū)別。此時學(xué)生已經(jīng)深入體驗到物質(zhì)、能量、變化等核心觀念,可以讓學(xué)生通過生活體驗蛋白質(zhì)、糖類和油脂的供能作用比較。三看食譜,由飯店用餐結(jié)束后都會上一道果盤,引出維生素的學(xué)習(xí)。
如《物質(zhì)發(fā)生了什么變化》一課,如果直接提出“鐵為什么生銹了”或“鐵生銹和什么因素有關(guān)”,學(xué)生覺得問題枯燥無味,并不能讓學(xué)生有強烈興趣對問題進行猜想與假設(shè)。如果讓學(xué)生直接觀察生銹的鐵,并拿一塊未生銹的鐵與之對比,引導(dǎo)學(xué)生思考:你知道這塊鐵怎么會生銹的嗎?學(xué)生會把問題聚焦于“鐵生銹的因素是什么”。于是學(xué)生本節(jié)課的探究性學(xué)習(xí)就是一個有目的的過程,學(xué)生的探究活動就不會迷失方向,探究就能有效進行。
2.預(yù)設(shè)問題關(guān)注學(xué)生前概念
教師需要精心備課。在備課時先要了解學(xué)生現(xiàn)有的基礎(chǔ)是什么,充分預(yù)設(shè)課堂教學(xué)中可能存在的情況,在學(xué)生前概念干擾下怎么去引導(dǎo)。聽過一節(jié)實驗課《100毫升水能溶解多少克食鹽》,上課教師拿出一杯裝有水的燒杯,問學(xué)生:“一會兒老師往這杯水中加一勺食鹽,食鹽溶解了,老師繼續(xù)多加一些食鹽,還能溶解嗎?”學(xué)生異口同聲說“能”。教師再問:“我不斷往里面加食鹽,它能不斷溶解嗎?”學(xué)生還是回答可以。教師沒辦法了,只好說:“不斷地加,食鹽不可能無限溶解,下面我們來研究100毫升水中能溶解多少食鹽。”這位教師其實就是教師沒有深入了解學(xué)生的前概念。四年級學(xué)生剛接觸溶解,之前已經(jīng)知道食鹽可以溶解,但不知道食鹽的溶解在一定條件下會達到飽和的狀態(tài)。那么學(xué)生的前概念就是“食鹽可以溶解,跟多少無關(guān)”。聽課過程中多少會有類似的事情發(fā)生,有的老師措手不及,搪塞過去后按自己的計劃往下講,但也有很多經(jīng)驗豐富的教師解讀出了學(xué)生的前概念,及時靈活的調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計。
二、有效探究的前提——材料
對于一堂科學(xué)探究課,材料是順利進行的前提。材料使用合理讓課充滿生機,材料使用不當也會帶來很多負面效果。
1.用材料提升探究的效度
材料的選擇很大程度上決定了探究的程度,是否能夠成就高效探究。材料不宜求多求全,否則學(xué)生盲目動手會起到負面作用。在聽《我們周圍的磁鐵》一課時,磁鐵性質(zhì)材料盒里面材料很全,各種不同形狀磁鐵和材料,教師將實驗盒直接發(fā)給每一組。學(xué)生對五花八門材料興趣很濃厚,有的同學(xué)整節(jié)課都在玩材料。教師沒有在材料的選擇上認真考慮,探究活動低效。
2.用材料推進探究的深度
教師提供給學(xué)生的材料,最好能夠引發(fā)學(xué)生的思維活動,使學(xué)生們思考:我可以怎么用這些材料?為什么要這么做?出現(xiàn)的現(xiàn)象說明了什么問題呢?充分調(diào)動學(xué)生探究的熱情,發(fā)揮他們的積極性、主動性和創(chuàng)造性。如在《導(dǎo)體和絕緣體》一課中,易拉罐就是一個很好的可以推進探究深度的材料。易拉罐本身是金屬做成的,可以導(dǎo)電,但由于外面噴上了一層涂料,導(dǎo)電性能大大降低,用學(xué)生自制的電路檢測器根本測不出來。學(xué)生就會在此產(chǎn)生疑問:為什么這個金屬材料不能導(dǎo)電呢?學(xué)生會對探究活動進行反思和討論,很好的培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑能力和探究能力。在這里,教師提供的材料直接決定了學(xué)生探究的深度。
三、有效探究的保證——指導(dǎo)
1.指導(dǎo)自主探究,要由“扶”到“放”
有“扶”才能促進學(xué)生形成科學(xué)的知識結(jié)構(gòu),有“放”才能有精彩的課堂生成。扶要扶的恰到好處,放要放的張弛有度。讓學(xué)生自主探究,一直是科學(xué)教育關(guān)注的重點。但是在實際教學(xué)中,很多老師的干預(yù)、指導(dǎo)往往過多,教師“扶”的痕跡很明顯,教師放不開,使得學(xué)生的探究流于形式。實踐證明,只要老師引導(dǎo)到位,很多問題學(xué)生都可以自己解決。就算實驗探究失敗了也沒關(guān)系,科學(xué)探究就是讓學(xué)生在參與探究過程中深刻體驗成功、體驗合作、體驗質(zhì)疑、體驗挑戰(zhàn)。
2.有效指導(dǎo),激發(fā)探究熱情
興趣是最好的老師,學(xué)生對探究內(nèi)容有興趣了,就會積極參與到探究活動中,進行有效的研究。在教學(xué)《摩擦力的秘密》一課時,我設(shè)計了一個游戲“誰可以把書分開”。我課前就把兩本書一頁一頁的紙張交叉重疊。我故意挑選了班上兩個力氣比較大的男生讓他們?nèi)ダ瓡瑢珠_。兩個男生很不屑去做這個游戲,認為自己力氣大,區(qū)區(qū)兩本書,很容易分開。結(jié)果他們使出了九牛二虎之力,還是沒能將書分開。這是什么道理呢?學(xué)生探究的熱情一下子被激發(fā)起來了。
四、有效探究的支柱——體驗
“體驗”不能僅僅是個標簽,教師應(yīng)該努力放大其功能,讓它成為學(xué)生生命感受的一部分,讓“體驗”成為提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的支柱。對孩子來說,大自然就是學(xué)習(xí)科學(xué)的好課堂。在公園里,可以觀察各種小動物、植物;在工地上,可以看到杠桿、滑輪、輪軸如何運作;在馬路上,斜面、慣性、熱脹冷縮的原理的應(yīng)用隨處可見……教師應(yīng)鼓勵和引導(dǎo)孩子走進大自然,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。
1.開展“信息大觀園”活動
小學(xué)生活潑好動、求知欲強,對新鮮的事物有較強的接受能力,教師抓住學(xué)生這一特點,在日常教學(xué)中多鼓勵學(xué)生主動搜集各種科學(xué)資料、收看最新的科學(xué)新聞、捕捉最新的科學(xué)信息,以此擴展學(xué)生的知識面,培養(yǎng)學(xué)生濃厚的科學(xué)興趣。教師在平常教學(xué)中,可以搜集學(xué)生中比較好的信息材料張貼在教室的一角。每周更新一次,讓學(xué)生時刻可以接受最新、最好的科學(xué)知識的熏陶,為今后學(xué)生創(chuàng)新探究精神的形成打好基礎(chǔ)。
二、滿足學(xué)習(xí)科學(xué)個性化需求,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣
科學(xué)優(yōu)質(zhì)微課程應(yīng)基于小學(xué)生的特點,滿足學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的個性化需求,關(guān)照學(xué)生的科學(xué)前概念,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。小學(xué)生的特點很鮮明,愛動,愛玩,喜歡操作,愛做實驗,喜歡新鮮刺激,富有想象力,具有很強的好奇心,愛刨根問底,但是由于探究經(jīng)驗的缺乏,注意力不持久,其動手破壞多,觀察現(xiàn)象少;匯報有關(guān)和無關(guān)現(xiàn)象多,動腦思考少;得出結(jié)論不靠現(xiàn)象,更喜歡靠直覺、經(jīng)驗,經(jīng)常有稀奇古怪的想法冒出來,且與觀察實驗本身沒有任何聯(lián)系。在微課程中,對講授內(nèi)容進行合理的教學(xué)設(shè)計,是保持有意注意的適宜方法。受時間限制,教師在教學(xué)設(shè)計時要掌握好教學(xué)的節(jié)奏,消除與課堂無關(guān)的干擾;授課過程可以采用啟發(fā)式教學(xué),貼近生活的問題會進一步激發(fā)學(xué)生的興趣;授課過程中經(jīng)常提出問題,是及時提醒學(xué)生保持有意注意的好方法。滿足小學(xué)生學(xué)習(xí)特點的富有趣味的科學(xué)微課程不能是純粹的知識講解,而應(yīng)該像動畫片一樣充滿童真童趣,富有游戲的元素和視覺的沖擊力,給學(xué)生書本上看不到的驚奇的發(fā)現(xiàn)。具體應(yīng)該做到:綜合運用講授、解題、答疑、實驗、故事、活動等多樣化的教學(xué)形式,構(gòu)思新穎,人機互動性強;富有挑戰(zhàn)性,運用獎賞手段,獎勵學(xué)習(xí)幣換學(xué)習(xí)用品;具有故事性,增強童話色彩;恰當運用權(quán)威作用,讓教師的頭像出鏡;運用卡通作為引導(dǎo),增強趣味性;加強觀察、實驗、制作等內(nèi)容,給予學(xué)生更多的動手機會;采取任務(wù)驅(qū)動,提高觀察實驗制作的目的性;增加提示成分,引導(dǎo)他們動手又動腦;教學(xué)內(nèi)容的組織與編排,要符合學(xué)生的認知邏輯規(guī)律;教學(xué)過程深入淺出,形象生動,精彩有趣,啟發(fā)引導(dǎo)性強,有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動性。唯有如此,方能真正實現(xiàn)為學(xué)生提供個性化成長服務(wù)。微課程設(shè)計是否符合學(xué)生的要求和水平,還需要學(xué)生來評判,讓學(xué)生提出修改建議。微視頻并非只講授,不思考,而要提示學(xué)生暫停視頻進行思考,寫出自己的想法,然后與后面的教師講解相對照。
三、緊扣教學(xué)重點與難點問題,解決教學(xué)中的瓶頸問題
小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)微課程的內(nèi)容應(yīng)緊扣教學(xué)重點與難點問題,過程主線清晰、重點突出,邏輯性強,明了易懂,能夠解決教學(xué)中的瓶頸問題。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,有很多內(nèi)容是比較抽象的,這就需要借助技術(shù)手段,利用視頻、動畫、課件、錄像、錄屏等手段,將內(nèi)隱變外顯,將抽象變形象,將呆板變活潑,將靜態(tài)變動態(tài),將快放變慢鏡,讓時光停滯,讓時間倒流,讓科學(xué)史再現(xiàn),讓設(shè)想變現(xiàn)實。同時,應(yīng)該做到教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)正確,系統(tǒng)嚴謹,不出現(xiàn)任何科學(xué)性錯誤,有效解決實際教學(xué)問題,促進學(xué)生思維的提升、能力的提高。比如,《導(dǎo)管和篩管的認識》微課程的設(shè)計,能讓不容易觀察的變得容易觀察。《植物的蒸騰作用》讓長期觀察的結(jié)果通過微課程顯性化呈現(xiàn)。
四、高品質(zhì)的設(shè)計與制作技術(shù),發(fā)揮技術(shù)優(yōu)化教學(xué)優(yōu)勢
小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)微課程應(yīng)富有技術(shù)含量,應(yīng)圍繞教學(xué)或?qū)W習(xí)中的常見、典型、有代表的問題或內(nèi)容進行針對性設(shè)計,要能夠有效解決教與學(xué)過程中的重點、難點、疑點等問題。結(jié)構(gòu)方面具有一定的獨立性、完整性、針對性與層次性,包括微課視頻、微課錄制過程中使用到的微教案、微課件等輔助擴展資料。微課程視頻時長一般不超過10分鐘,視頻畫質(zhì)清晰、圖像穩(wěn)定、聲音清楚(無雜音)、聲音與畫面同步;內(nèi)容方面,要突出重點,注重實效,形象直觀、層次分明;簡單明了,教學(xué)輔助效果好;語言方面,要聲音洪亮、有節(jié)奏感,語言富有感染力。錄制技術(shù)方面,錄制方法與工具可以自由組合,如用手寫板、電子白板、黑板、白紙、PPT、Pad、錄屏軟件、手機、DV攝像機、數(shù)碼相機等制作。
五、任務(wù)驅(qū)動貫穿探究全過程,實現(xiàn)自主高效學(xué)習(xí)策略
小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)微課程不僅設(shè)計精美,信息簡約,同時還有個突出的特征就是任務(wù)驅(qū)動貫穿探究全過程,能實現(xiàn)學(xué)生自主高效學(xué)習(xí)的策略。科學(xué)課是一門實踐性很強的課程,需要準備很多觀察、實驗和制作材料等。未雨綢繆,就等開講,心中有數(shù),靜心聽講,那就等于提前進入了學(xué)習(xí)狀態(tài)。由于看微課程是一種自主學(xué)習(xí)行為,是課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后補習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式,需要的是主動,重要的是堅持,彌補的是不足。因此,科學(xué)教師有必要在設(shè)計與制作科學(xué)微課程的過程中設(shè)置階梯式問題和學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單,幫助學(xué)生帶著問題進入學(xué)習(xí)狀態(tài),有的放矢地參與科學(xué)探究體驗活動,避免隨意性,增強針對性,引領(lǐng)學(xué)生觀看微課程之前反思自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、知識儲備、技能水平,找到不理解的問題,做好充分的準備后觀看微課程視頻。基于上面的思考,設(shè)計與制作微課程應(yīng)注意課前使用的以預(yù)習(xí)為主,課中使用的應(yīng)體現(xiàn)精講,課后使用的微課程應(yīng)體現(xiàn)拓展與延伸。小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)微課程往往有一份高質(zhì)量的學(xué)習(xí)任務(wù)單。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單成為學(xué)生與微課程之間的溝通橋梁和任務(wù)驅(qū)動按鈕,可以讓學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動的過程中達成學(xué)習(xí)目標,使自主學(xué)習(xí)成為高效學(xué)習(xí)策略,不僅僅幫助學(xué)生學(xué)習(xí)與內(nèi)化知識,還幫助學(xué)生發(fā)展獨立思考的能力。學(xué)習(xí)者可以隨時暫停播放,積極思考問題,并在不理解的時候倒回去重播,一遍乃至數(shù)遍,直到達成學(xué)習(xí)目標為止。學(xué)習(xí)任務(wù)單作為探究腳手架,具有六大功能,一是資源共享功能,在《奇妙的失重現(xiàn)象》微課程任務(wù)單中,教師寫道:“為了幫助你順利完成探究任務(wù),我建議你用好下面的學(xué)習(xí)資源:①視頻資源:微課程《奇妙的失重現(xiàn)象》視頻。②網(wǎng)絡(luò)資源:失重百科”二是學(xué)法指導(dǎo)功能。如在《奇妙的失重現(xiàn)象》任務(wù)單中,教師提示學(xué)生:“在學(xué)習(xí)本微課程的過程中,希望你做到以下幾點:①有條件乘坐電梯的使用臺秤測量一下電梯極速下降時候的讀數(shù),并做好記錄,分析其中蘊含的科學(xué)原理。②關(guān)于重力及失重的資料,網(wǎng)絡(luò)和科技書刊中還有很多,希望你不局限于學(xué)習(xí)微課程,而是采取多樣化的方法來豐富自己的認識,可以制作資料卡。③期待著你能在課堂上大膽地采用自己喜歡的方式(如展示思維導(dǎo)圖、介紹實驗發(fā)現(xiàn)等)介紹你的研究成果,讓大家分享你的成功與喜悅。”三是任務(wù)驅(qū)動功能,指導(dǎo)學(xué)生按照一定的程序完成一系列學(xué)習(xí)任務(wù)。四是后續(xù)學(xué)習(xí)準備功能,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容做好前期準備。五是困惑反饋功能,讓學(xué)生記錄下學(xué)習(xí)中的困惑,教師在查閱學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)單的過程中就可以動態(tài)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。六是評價提升功能,可以在任務(wù)單中設(shè)計相關(guān)評價量表,指引學(xué)生學(xué)會自我評價學(xué)習(xí)效果。
(1)老師傳授單一的灌輸科學(xué)課程所需要掌握的知識,填鴨式教育,死記硬背知識點,無法在生活中活學(xué)活用;
(2)課堂呆板不活躍,無法調(diào)動學(xué)生的互動學(xué)習(xí)興趣,并且缺乏提問熱情,對理論知識在生活中的應(yīng)用也缺乏興趣;
(3)課程知識固定,無擴展延伸,無法帶入實際生活中,教師的課前準備不足,傳授心態(tài)不正確,應(yīng)付了事;
(4)課程涉及到實驗由教師或多媒體演示,無法讓學(xué)生親自動手參與,導(dǎo)致學(xué)生一知半解,甚至是對生活中的問題理解錯誤而教師渾然不知;
(5)學(xué)生對老師的講述充滿服從性,對教師充滿畏懼,沒有辯證思維的培養(yǎng),不利于生活中對與錯的學(xué)習(xí)。
二、關(guān)于小學(xué)生科學(xué)教學(xué)的幾點生活應(yīng)用方面建議
1.改變傳統(tǒng)的教育模式,以交流互動引導(dǎo)學(xué)習(xí)代替以往的填鴨式教學(xué)方法。教育者與被教育者應(yīng)該成為朋友,在教學(xué)上教師的作用應(yīng)當是提點和鼓勵、指引,而不是耳提面命的直接告知學(xué)生書本上的死板知識。
2.充分調(diào)動學(xué)生熱情,鼓勵學(xué)生提問,對學(xué)生的知識掌握要時常提問交流。對學(xué)生存在疑問,教師應(yīng)該及時耐心的解決,并對勇于提問的學(xué)生鼓勵表揚,并號召大家學(xué)習(xí)敢于提問的學(xué)生。
3.課前準備充足,并且聯(lián)系實際舉出例子,端正教育者心態(tài),不能對科學(xué)課程應(yīng)付了事。細心準備教案,并且將知識點帶入生活,聯(lián)系實際舉出例子,讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)貼近生活。
4.教與學(xué)是在動手實踐的基礎(chǔ)上,調(diào)動學(xué)生的動手興趣,給予實驗實際操作能力,并從旁輔助糾正提升學(xué)生的知識應(yīng)用能力。在實踐中出真知,再動手解決實驗中出現(xiàn)的問題,教師指導(dǎo)和糾正,更利于學(xué)生學(xué)會實踐應(yīng)用。
科學(xué)知識是人類認識自然過程中的理論性成果,是科學(xué)與文化在觀念層面上的直接關(guān)聯(lián)部分。若把其他文化要素比做科學(xué)文化的血肉,則知識文化要素為科學(xué)文化的骨架。知識文化要素是科學(xué)文化的核心要素,也是其他文化要素的載體。化學(xué)課程中的知識文化要素主要是化學(xué)學(xué)科知識,包括化學(xué)的基本概念和原理、元素化合物知識、實驗知識等等。
2.技術(shù)文化
技術(shù)文化是人類改造自然過程中的操作性成果。技術(shù)文化離不開知識文化的理論支撐,是建立在科學(xué)理論知識基礎(chǔ)上的一種生產(chǎn)性文化,對人類社會和人類生活有著重要的作用和影響。化學(xué)課程中的技術(shù)文化要素主要是化學(xué)知識在生產(chǎn)、生活中的具體應(yīng)用。高中化學(xué)選修模塊《化學(xué)與技術(shù)》是化學(xué)技術(shù)文化的集中體現(xiàn)。
3.歷史文化
歷史文化是對過去人類發(fā)展過程中的事實、進程進行記錄、詮釋和研究的一種文化。歷史文化中包含著人文、哲學(xué)、科學(xué)、倫理道德等多種亞文化,可為現(xiàn)今及未來遠景提供參考依據(jù),是人類精神文明的重要成果。化學(xué)課程中的歷史文化要素主要是各種化學(xué)史,如化學(xué)家們的事跡、與化學(xué)相關(guān)的發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、發(fā)展和生產(chǎn)的歷史等。
4.生態(tài)文化
生態(tài)文化是反映人與自然和諧發(fā)展的價值取向的文化,是人類在認識和改造自然的過程中,對生命與自然環(huán)境及其之間的關(guān)系的認識的文化。自然科學(xué)中融入生態(tài)文化的意義在于讓學(xué)生認識到科學(xué)的雙面性,培養(yǎng)正確的科學(xué)觀。化學(xué)課程中的生態(tài)文化要素主要是與生態(tài)、環(huán)境相關(guān)的化學(xué)知識,如礦物資源的開發(fā)、化學(xué)變化對生物及其生存環(huán)境的影響等等。
5.藝術(shù)文化
藝術(shù)文化區(qū)別于人類其他亞文化的最主要、最基本的特征是它的審美價值,除此以外,藝術(shù)文化還具有認識、教育和陶冶等功能。讓學(xué)生在滿足審美需要的同時,獲得精神享受和審美愉悅。通過藝術(shù)文化,讓學(xué)生受到真、善、美的熏陶和感染,潛移默化地引起情感、態(tài)度與價值觀等的深刻變化。化學(xué)課程中的藝術(shù)文化要素主要是與化學(xué)相關(guān)的美的存在,如生態(tài)環(huán)境美、科學(xué)精神美、化學(xué)美等。
6.倫理道德文化
倫理道德包含兩個層面的含義,一是自愿接受的內(nèi)在的價值理想,二是遵循內(nèi)在價值理想的外在的行為規(guī)范。科學(xué)文化所蘊含的倫理道德以及所表現(xiàn)的價值理想和行為規(guī)范,對學(xué)生起著潛移默化的作用。化學(xué)課程中直接屬于倫理道德文化范疇的材料較少,一般隱含于生態(tài)文化、歷史文化中,如化學(xué)家獻身于科學(xué)事業(yè)中所體現(xiàn)的價值觀與道德觀、化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系中所體現(xiàn)的倫理道德觀等。下面以魯科版普通高中課程標準實驗教科書《化學(xué)1》為例,列出教材中所含的部分文化要素(因教材中的文化要素都以學(xué)科知識為載體呈現(xiàn),故表1中未列出知識文化要素)。
二、文化視角下化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑
在“充分體現(xiàn)化學(xué)課程的人文內(nèi)涵,發(fā)揮化學(xué)課程對培養(yǎng)學(xué)生人文精神的積極作用”[1]的基本理念的指導(dǎo)下,新課程教材加強了人文與科學(xué)的結(jié)合。人文文化作為滿足人精神世界需要的文化,與科學(xué)文化相融合的目標就是強調(diào)化學(xué)學(xué)習(xí)不僅是獲取化學(xué)知識,更要接受化學(xué)的科學(xué)精神、思想的熏陶,塑造科學(xué)品質(zhì),提升科學(xué)素養(yǎng),為未來的學(xué)習(xí)、工作和生活奠定基礎(chǔ)。
1.創(chuàng)造豐富情境,凸顯STSE教育
化學(xué)是一門實用性很強的自然科學(xué)。STSE教育是在人類生活的背景中將化學(xué)科學(xué)與技術(shù)、社會、環(huán)境的發(fā)展緊密地聯(lián)系起來,其實質(zhì)是融知識、技術(shù)、生態(tài)、藝術(shù)、倫理道德等多種文化為一體的“多元文化教育”。通過STSE教育,不僅能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識與技能的同時了解化學(xué)與技術(shù)、社會、環(huán)境的聯(lián)系,還能讓學(xué)生在豐富的情境中運用化學(xué)知識分析和解決實際問題,體驗科學(xué)探究活動的過程與方法。STSE教育也是在科學(xué)教育中融合人文教育的一種重要途徑,讓學(xué)生在處理復(fù)雜問題時運用化學(xué)知識權(quán)衡利弊并做出恰當?shù)倪x擇,感悟科學(xué)技術(shù)的社會價值與社會責任,形成正確的情感態(tài)度與價值觀。可以說,STSE教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最重要的途徑之一。教學(xué)中,我們應(yīng)該充分挖掘教材中化學(xué)知識可承載的STSE內(nèi)容,將具有類似STSE教育價值的不同的化學(xué)知識內(nèi)容,用類似的設(shè)計思路組織教學(xué),使學(xué)生分析、解決同一類實際問題時能形成正確的角度、思路和觀念。例如在學(xué)習(xí)氮及其化合物時,先是在自然界的背景下呈現(xiàn)氮元素的存在及循環(huán),然后是具體代表物的性質(zhì),再到應(yīng)用物質(zhì)性質(zhì)分析解釋環(huán)境問題。那么在學(xué)習(xí)硫及其化合物時同樣采用自然界物質(zhì)性質(zhì)社會、環(huán)境的模式組織教學(xué),就能讓學(xué)生主動建構(gòu)同一類實際問題的分析角度、思路和觀念。[5]
2.融合歷史文化,塑造化學(xué)科學(xué)品質(zhì)
化學(xué)史是人類歷史文明的一部分,它以各種各樣的學(xué)科知識和科學(xué)史知識為載體,呈現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)在人類歷史中的發(fā)展軌跡,展現(xiàn)了人類在化學(xué)科學(xué)研究上探索真理、孜孜以求的科學(xué)精神。在化學(xué)教學(xué)中融合化學(xué)史教育,讓學(xué)生在歷史背景中學(xué)習(xí)科學(xué)知識,既能讓學(xué)生在科學(xué)發(fā)現(xiàn)、演變的基礎(chǔ)上,更準確地理解化學(xué)知識,又能在化學(xué)史蘊含的科學(xué)態(tài)度、精神的熏陶中,養(yǎng)成良好的科學(xué)品質(zhì)。合理、恰當?shù)厝谌牖瘜W(xué)史的教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和人文精神的重要途徑,既增強了學(xué)生對所學(xué)知識的興趣和理解,又讓學(xué)生沿著前人思維活動的足跡,體驗科學(xué)思維方法,受到科學(xué)精神熏陶。因此,在教學(xué)中應(yīng)充分挖掘化學(xué)的歷史文化素材,尋找合適的切入點,讓不同類別的化學(xué)史充分發(fā)揮不同的教育作用。例如:利用化學(xué)家的故事,可以培養(yǎng)學(xué)生求真求實、開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神,如舍勒發(fā)現(xiàn)氧的故事、門捷列夫發(fā)明元素周期表的故事等等。利用化學(xué)發(fā)明、發(fā)現(xiàn)史、生產(chǎn)史、應(yīng)用史,既能讓學(xué)生了解前人的科研事跡,又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的思維方法和能力,如侯氏制堿法、苯的凱庫勒式結(jié)構(gòu)等,都是很好的科學(xué)探究素材。
3.發(fā)掘地方文化,體現(xiàn)校本課程魅力
發(fā)掘地方文化背景下的化學(xué)教學(xué)資源,在傳承地方文化的同時,讓學(xué)生從另一個角度認識、學(xué)習(xí)化學(xué),是促進人文與科學(xué)相融合的一條重要途徑。校本課程是新課程改革中留給學(xué)校和老師自主開發(fā)的課程,是基于地方和學(xué)校為學(xué)生發(fā)展而設(shè)計的課程。地方文化資源是寶貴、豐富的校本課程開發(fā)資源。以地方文化資源為載體,整理找出與化學(xué)關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,然后確定其對應(yīng)的國家課程內(nèi)容,開發(fā)合適的校本課程,讓學(xué)生在熟悉的氛圍中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,感受化學(xué)給人類帶來的利與弊,樹立正確的科學(xué)觀與價值觀。地方文化資源非常廣泛,包括人文歷史、自然環(huán)境、生產(chǎn)生活等都是課程開發(fā)資源。人文歷史資源包括歷史文物、風俗習(xí)慣等;自然環(huán)境資源包括地質(zhì)、礦物、水、氣候、生物等;生產(chǎn)生活包括當?shù)氐墓I(yè)、農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、服飾、飲食、建筑、交通等。這些資源都可結(jié)合地方特點,發(fā)掘出與化學(xué)相關(guān)的文化要素,例如陶瓷文化———硅酸鹽、地方飲食文化———食品中的有機化合物、大城市的霧霾———硫和氮的化合物等等。
4.展現(xiàn)化學(xué)之美,培養(yǎng)科學(xué)的審美觀
法國哲學(xué)家韋伊曾說:“科學(xué)的真正主題是世界之美”。盡管美在科學(xué)中沒有準確的定義,人們對美的理解也不盡相同,但美的確客觀存在于科學(xué)之中,它總是與和諧、秩序、統(tǒng)一、完善等相聯(lián)系。化學(xué)科學(xué)對物質(zhì)世界的外在現(xiàn)象和內(nèi)在結(jié)構(gòu)的精確描述,展現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)豐富的藝術(shù)內(nèi)涵和審美價值。化學(xué)中處處存在著美,只要潛心挖掘,就會發(fā)現(xiàn)其中有著豐富的美學(xué)資源。科學(xué)審美作為科學(xué)研究活動的一部分,也是科學(xué)素養(yǎng)的一部分。在化學(xué)教育中將審美和科學(xué)相結(jié)合,讓學(xué)生在化學(xué)及其文化之美的熏陶下,形成高雅的審美情趣和科學(xué)的審美觀。化學(xué)之美主要體現(xiàn)在現(xiàn)象美、結(jié)構(gòu)美、守恒美、平衡美、理論美等等。如煙花燃放時發(fā)出的五顏六色的光、酸堿指示劑變色等,這些色彩絢麗的化學(xué)現(xiàn)象,展現(xiàn)的是化學(xué)現(xiàn)象之美;苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、C60的足球狀的結(jié)構(gòu)等,它們對稱、均勻的特征,展現(xiàn)的是物質(zhì)結(jié)構(gòu)之美;化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒、電子守恒、電荷守恒等,展現(xiàn)的是化學(xué)守恒之美;勒夏特列原理指導(dǎo)下的化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡等,展現(xiàn)的是化學(xué)的平衡之美;元素周期律的表現(xiàn)形式———元素周期表,其簡潔性、規(guī)律性、預(yù)見性,展現(xiàn)的是化學(xué)的理論之美。
5.引入通俗文化,激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣
通俗文化作為一種文化現(xiàn)象,是人類文化的一種形態(tài)和構(gòu)成要素,是人類文化中諸多的亞文化之一。有著大眾基礎(chǔ)的通俗文化,作為我們身邊發(fā)生的文化事實,與我們的生活密切相關(guān),同時也反映并影響著我們的生活。引入通俗文化,尋找合適的交點,讓課堂上的科學(xué)文化與課余時間的通俗文化交融在一起,以通俗文化為紐帶,拉近化學(xué)科學(xué)與學(xué)生的距離。一首《石灰吟》讓學(xué)生們感到化學(xué)并非只能通過枯燥的文字和化學(xué)符號表達。再看北大原校長周其鳳創(chuàng)作的化學(xué)之歌———《化學(xué)是你,化學(xué)是我》、普通老師創(chuàng)作的化學(xué)版流行歌曲《青花瓷》等等,這些都是在“接地氣”的通俗文化中傳播化學(xué)文化。盡管有些創(chuàng)作從科學(xué)的角度看并非那么完美與嚴謹,甚至有些世俗和隨意,但不可否認這些和通俗文化交融的化學(xué),讓化學(xué)知識更生動有趣,使學(xué)生在愉悅的化學(xué)文化中感受、學(xué)習(xí)化學(xué)知識,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
比如,在進行“小行為大環(huán)境”的教學(xué)時,教師利用多媒體為學(xué)生播放一系列的生活故事:人們隨意往下水道倒油;很多孩子用石頭或者是弓箭射死小鳥;有的孩子在經(jīng)過樹林時,從樹上揭下一塊大樹皮等等。故事就在學(xué)生身邊,貼近學(xué)生生活實際,學(xué)生很感興趣,教師引導(dǎo)學(xué)生進行討論,這些行為對嗎?我們應(yīng)該怎么做?學(xué)生很快進入討論話題,能夠從保護環(huán)境、生態(tài)平衡等角度去分析問題,從而讓學(xué)生理解了環(huán)境的重要性,很多學(xué)生表示要從自我做起,注重對環(huán)境和對動植物的保護等,大大提高教學(xué)實效。
二、運用信息技術(shù)手段解決教學(xué)難點,通過動畫課件揭示科學(xué)規(guī)律,實現(xiàn)高效教學(xué)
科學(xué)知識具有很強的理論性,學(xué)生接受起來很困難。要想突破這些教學(xué)難關(guān),僅僅通過教師的講解和強調(diào),學(xué)生是很難理解的。為了有效降低學(xué)生理解的難度,教師可以利用信息技術(shù)手段與常規(guī)教學(xué)儀器進行有機整合,或者是利用交互式電子白板進行動畫展示,通過直觀信息和動畫效果吸引學(xué)生的有意注意,激發(fā)學(xué)生主動思維,輕松理解科學(xué)知識的本質(zhì),提高科學(xué)教學(xué)效率。
小學(xué)科學(xué)學(xué)科實驗教學(xué)在推進素質(zhì)教育和實現(xiàn)現(xiàn)代化教育中起著重要的作用,作為小學(xué)科學(xué)教師不僅要有不斷更新專業(yè)知識的思想、努力學(xué)習(xí)先進的實驗室管理、實施符合學(xué)生的創(chuàng)新型教學(xué)活動,逐步形成自己的教學(xué)風格;同時還要有無私奉獻的精神,自覺提高業(yè)務(wù)能力,真正地推進實驗管理的科學(xué)化、規(guī)范化。教學(xué)儀器按及各類裝備,不僅要管理得有條有理,而且使用率要高,科學(xué)課上所涉及到的實驗,盡可能的確保學(xué)生能親自動手實驗操作,使用過程中教師應(yīng)全程參與指導(dǎo),在確保學(xué)生安全順利的進行實驗的同時,盡量避免損壞現(xiàn)象出現(xiàn)。作為科學(xué)教師除了學(xué)會教材要求的各種操作方法以及簡單的保養(yǎng)維護工作外,還要積極學(xué)習(xí)更多的學(xué)生可能感興趣的實驗操作,以此激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)探究熱情。也只有搞好了設(shè)施設(shè)備的維護和管理,才能保證實驗教學(xué)的正常開展。
二、進行開放式實驗教學(xué)
科學(xué)實驗室是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的主要場所,其學(xué)科資源優(yōu)勢十分明顯。然而在實際教學(xué)中,一般的實驗室只是在學(xué)生上科學(xué)課時利用一下,導(dǎo)致實驗室大量的學(xué)習(xí)資源使用效率極低。《小學(xué)科學(xué)課程標準》的基本理念中提出“科學(xué)課堂具有開放性”。作為科學(xué)教師,除了要做好教材中要求的演示實驗和學(xué)生的分組實驗外,還要積極創(chuàng)造條件向?qū)W生開放實驗室,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主動性及探究欲望。觀察和實驗則是學(xué)生檢驗真理的途徑,在短短的四十分鐘課堂教學(xué)中,學(xué)生是沒有辦法真正感受并體會到探究的樂趣,此時我們應(yīng)進行開放式教學(xué),為學(xué)生提供充分而自由的時間和空間,讓學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造性,利用多種方法進行實驗研究,發(fā)展學(xué)生的多向性思維,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。真正做到把課堂還給學(xué)生,充分給學(xué)生自由探究的時間,注重親歷科學(xué)探究過程。從提出問題到猜想,然后自己動手尋找證據(jù)進行驗證、實驗,經(jīng)過思考之后得出結(jié)論,并把自己的認識用于解決實際問題。
例如在教學(xué)《沉與浮》一課時,給每個小組準備好工具箱,先讓學(xué)生從工具箱中自由選擇各種材料,然后及時提出問題:你認為哪些材料在水中會下沉?哪些會浮在水面上?這時學(xué)生暢所欲言。教師把學(xué)生的這些猜想和假設(shè)板書出來,并不急于把答案告訴學(xué)生,而是指導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗活動,在活動中得出結(jié)論,驗證自己的猜想,發(fā)現(xiàn)新的問題,從而促進學(xué)生探究的創(chuàng)造性發(fā)展。可見,進行開放式實驗教學(xué)能充分展示學(xué)生的創(chuàng)造能力。總之,我們應(yīng)經(jīng)常組織學(xué)生開展課外觀察,實驗、科技小制作等實踐活動,讓實驗室成為學(xué)生開展各種科學(xué)探究活動的陣地,成為展示學(xué)生探究活動成果的舞臺和發(fā)明創(chuàng)造的樂園。給予學(xué)生充足的活動時間,讓學(xué)生在玩中學(xué)、學(xué)中玩,親身經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程,從中獲得科學(xué)知識,體會科學(xué)探究的樂趣,感受科學(xué)就在我們身邊。
三、創(chuàng)新教學(xué)----自制教具
小學(xué)科學(xué)教育的根本目標是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,這就需要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個創(chuàng)新的環(huán)境。實驗室是為觀察實驗活動而設(shè)置的特定場所,因此,實驗室的環(huán)境設(shè)置應(yīng)當具有科學(xué)的氛圍,使學(xué)生一走進實驗室就如同來到發(fā)明創(chuàng)造的圣地。讓孩子們在一系列的實驗探究活動中受到潛移默化的影響,真正學(xué)會觀察,感受到科學(xué)創(chuàng)造就在身邊。處于小學(xué)階段的孩子模仿傾向十分強烈,并善于樂于模仿,課本中的一些實驗,在實驗室中無法取得符合的器材,那么不妨發(fā)揮一下教師的想象力,就地取材,設(shè)計教具。如:教師事先做好有科學(xué)依據(jù)的教具,呈現(xiàn)在課堂中,讓學(xué)生模仿學(xué)做,在制作的過程中,學(xué)生們會發(fā)現(xiàn)一系列的問題,針對這些問題在進行探究,并得出科學(xué)概念,在不知不覺中,學(xué)生變掌握了概念,且不易忘記。
在科學(xué)實驗教學(xué)中,教具以它的直觀性在小學(xué)的實驗教學(xué)中起著非常大的作用。通過教具的演示及學(xué)生親自動手實驗,就可以較好地激發(fā)學(xué)生實驗研究的興趣,使學(xué)生在觀察實驗中,通過實踐操作、觀察比較、歸納概括,提高自主獲取知識的能力。這也是其它教學(xué)方法所難以達到的。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)實驗教具的配備還存在不足之處,還有就是配備的教具不理想,實驗效果不明顯。基于這種情況,我在教學(xué)中帶領(lǐng)學(xué)生親自動手,利用身邊的材料制作出經(jīng)濟、實用、直觀的教具,不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力,在合作中培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神,同時又對教材進行了補充,取得了較好的實驗效果。
2提高操作能力
科學(xué)教學(xué)中提倡動手實踐,在實踐中獲取知識和掌握技能。實物教具可以滿足學(xué)生動手的欲望。在老師任務(wù)布置后,可以借助操作實物教具完場教學(xué)任務(wù)。特別是教學(xué)中的難點,利用教具讓學(xué)生自己動手解決教學(xué)中的難度,比教師講解或直接告訴學(xué)生要好,從而提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,使學(xué)到的知識更加牢固。在探究“聲音是怎樣產(chǎn)生的”時,準備的教具有鼓、鋼尺、橡皮筋等。可以讓學(xué)生按照以下方式動手操作,操作鼓:①用力按鼓;②用木棒擊鼓。操作鋼尺:①用力彎曲鋼尺;②輕輕撥動鋼尺。操作橡皮筋:①用力拉橡皮筋;②輕輕撥動橡皮筋。問題:①這些操作的相同點和不同點是什么?②結(jié)果又有什么不同?然后,學(xué)生進行分小組活動。最后學(xué)生得出的操作相同點是都用了力,不同點是第一種操作手都沒有離開,第二種操作手用力后離開實物教具。結(jié)果是第二種操作實物教具發(fā)出了聲音,第一種操作沒有。然后再設(shè)問:你認為聲音的產(chǎn)生與什么有關(guān)?這也是教學(xué)的重點。很多學(xué)生回答與用力有關(guān),這時教師反問:“還有嗎?”細心的學(xué)生回答與手沒有離開有關(guān)。教師再布置任務(wù)并按剛才的要求進行操作,觀察物體有什么變化。最后學(xué)生發(fā)現(xiàn)第二種操作是實物教具在振動,進而得出了物體發(fā)出聲音與物體振動有關(guān)。學(xué)生利用教具通過不斷地動手操作,認真觀察,反復(fù)思辨,最終突破教學(xué)難點,完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。
3拓展發(fā)散性思維
激活學(xué)生的舊知識和經(jīng)驗,在老師的引導(dǎo)下對新知進行感知、思考和分析,進而拓展學(xué)生的發(fā)散性思維,集中精力投入到學(xué)習(xí)當中,是科學(xué)教學(xué)中提升教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生技能的有效途徑。同一個問題有不同的解法,同樣,同一種教具有不同的操作方法,也有不同的結(jié)果。在研究“聲音的變化”時,我們使用的實物教具還是鋼尺。首先提問學(xué)生,你們有什么辦法能使鋼尺發(fā)出不同的聲音。一部分學(xué)生認為可以把鋼尺放在桌子上,桌子上的那一部分用手按住,另一部分用不同的力彈能發(fā)出聲音。然后鼓勵學(xué)生“你們還有其他的玩法嗎?你們先試試,然后再回答”。結(jié)果有一位學(xué)生發(fā)現(xiàn)了,可以把鋼尺伸出桌面不同長短,用同樣的力彈尺子。在進行科學(xué)教學(xué)中不要急于讓學(xué)生回答問題。有些問題需要學(xué)生動手操作以后再回答,或交流討論再得出結(jié)論。因此教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)情和教學(xué)中的實際情況,特別是需要動手實踐的課,要激發(fā)在動手中思考,集中精力去研究,而不是沒有根據(jù)的憑空想象。實物教具易于準備、操作簡單,學(xué)生邊動腦邊動手去探究學(xué)習(xí)中問題的效率是很高的。學(xué)生在這里用了這兩種方法,得出了第一種方法隨著用力由大到小,聲音由強到弱;第二種方法隨著尺子伸出桌面的越長,聲音越低。這時應(yīng)該鼓勵學(xué)生再去操作,思考尺子有什么變化嗎?學(xué)生帶著問題認真操作,細心的學(xué)生發(fā)現(xiàn)第一種方法尺子振動的幅度不一樣,用力大振動幅度大,聲音強,用力小振動幅度小,聲音弱;第二種方法得出尺子振動速度不同,尺子伸出桌面短則振動快、聲音高,伸出桌面長則振動慢、聲音低。學(xué)生的思維被激活和拓展后,持續(xù)有意觀察實物教具操作時發(fā)生的現(xiàn)象,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)效果顯著。
4促進學(xué)生全面發(fā)展
在學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的過程中,讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究的過程。學(xué)生利用教具進行探究,在動手操作中發(fā)現(xiàn)、研究問題,從而獲取知識和掌握技能,并由此提升了教學(xué)效率,讓學(xué)生體驗到了探究樂趣。在利用教具學(xué)習(xí)的過程中,可以對實物教具進行近距離的觀察,分析教具的特點,還可以動手操作教具,掌握課堂教學(xué)的知識。在教師及時、合理的指導(dǎo)下,放手讓學(xué)生利用實物教具進行學(xué)習(xí),高效地完成教學(xué)任務(wù)。在探究“簡單機械”時,利用自行車進行教學(xué),充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生先找到了自行車上簡單機械,研究這些簡單機械的作用。基于這一內(nèi)容的重要性和復(fù)雜性,可以采取騎自行車親自體驗、小組合作學(xué)習(xí)、匯報交流、教師指導(dǎo)相結(jié)合的方式進行。接下來各小組對簡單機械的零部件進行再次觀察,或騎在車上體驗。
①車把的作用。
車把是一個輪軸,究竟有什么作用呢?學(xué)生用手握住車把進行體驗。學(xué)生發(fā)現(xiàn),車把上部手捏的兩端構(gòu)成一個無形大輪子的直徑,下部是小輪,中間是一個軸。手轉(zhuǎn)動車把,就改變了前車輪的方向。學(xué)生體驗到改變方向時很省力,利于控制,并且能夠控制自行車的平衡。
②自行車的剎車系統(tǒng)用到了杠桿原理。
為了體驗剎車系統(tǒng),學(xué)生把小車推到教室的空地騎行體驗,分別找到杠桿的用力點、支點和受力點。剎車系統(tǒng)以車把上的剎車柄的轉(zhuǎn)折關(guān)節(jié)為支點,起到了省力的作用。剎車部件的前閘和后閘都是杠桿。學(xué)生發(fā)現(xiàn)用力點到支點距離長于阻力閘皮力到固定點的距離,所以輕輕地捏住閘就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上,使車停止行駛。剎車非常省力,是一個省力杠桿。
③中軸上的腳蹬和花盤齒輪組成省力輪軸,腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑。
學(xué)生找輪軸時遇到了困難,花盤一看就知道是個輪軸,另外腳蹬的輪在哪里?提示學(xué)生尋找腳蹬連在哪里,學(xué)生才發(fā)現(xiàn)是在中軸上。中軸連接腳蹬是一個大輪子,大輪子帶動花盤小輪就是一個輪軸,而且是省力的。
④后軸上的齒輪和后輪組成費力輪軸(齒輪半徑小于后輪半徑)。
學(xué)生對這個輪軸掌握得最好,因為飛輪帶動車后輪比較直觀,容易發(fā)現(xiàn)。小輪帶動大輪子是費力輪軸,但是加快了速度。因此簡單機械的作用不僅省力,還可以改變力的方向和物體運動的速度,給人們的生活帶來了方便。