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調查研究表明:農村自然教學的不利因素主要是教學儀器設備少。但農村學校也有許多有利的教學條件:得天獨厚的自然環境和資源為自然教學提供了豐富的、活生生的教學材料;為開展自然教學提供了觀察、考察、飼養、栽培等實踐活動的場所;自然課中50%以上的內容都是農村學生所熟悉的事物和現象,學生對農村的自然事物有著豐富的感性認識等等。所以,我們特別注意引導實驗教師充分利用這些有利條件。
(一)因地制宜,選擇適應教學需要的替代材料。
自然課中的觀察、實驗材料雖有一定的普遍性,但不可能覆蓋所有地區和學校,對于那些當地缺乏的材料怎么辦?我們采取的辦法是:對教材中與自然條件結合較緊的課文進行系列梳理,列出不易得到的教學材料,選擇可以達到的教學目的要求、當地易得的材料替代和補充(如用紅薯藤替代天竺葵學習“扦插”,用菜青蟲替代蠶學習“養蠶”等),并列成“教學材料結構表”印發給當地鄉、村小學自然教師使用,以便教師課前準備和要求學生自帶材料,從而使所有學生都能親自參加觀察、實驗活動,直接感知各種自然事物。實踐證明:這些作法是可行的,效果是好的。廣大農村自然教師反映:“教學材料結構表”實用性強,易操作,便于兼職教師課前作準備,同時也改變了因缺乏教學材料,只能靠老師演示實驗、學生看的狀況,有效地激發了學生學習自然的興趣,增加了學生了解家鄉自然事物特點的機會,培養了學生學科學、用科學的能力。
(二)利用農村土地較多的條件,師生動手建設、管理生物園。其作用是:
1.生物園能為教學提供觀察實驗的材料。教師指導學生在生物園按教學需要分類、分期栽培植物,飼養小動物,為課堂教學提供豐富的、活生生的教學材料,解決了學生因缺乏實驗材料無法親自觀察、實驗的矛盾。
2.生物園是學生進行栽培、飼養等學習活動的基地。自然教學大綱要求盡可能創造條件,聯系實際,讓學生直接參與栽培、飼養等實踐活動,學習自然知識,這一問題一直未能很好解決。有了生物園地,教師就可以充分利用這一有利條件,引導學生在生物園地中直接參與栽培、飼養等實踐活動,如嫁接、扦插、喂養小兔等,從而能更好地在實踐中學知識,學技能。
3.生物園的建設能緊密結合當地生產實際,為當地發展經濟服務。在生物園的建設中,教師有意識地指導學生結合當地農業生產發展的需要,進行培植花木幼苗、果樹、藥材等經濟作物的實驗。例如,荊門市馬河鎮鐵坪小學的實驗教師指導學生在生物園扦插葡萄、石榴兩萬多株,種植香菇45蓬;新州縣舊街小學的實驗教師指導學生在生物園種植半枝蓮、舌干等藥材,還進行芽接板栗的實驗;利川市黃泥坡小學的實驗教師指導學生對珍貴樹種“珙桐”、“水杉”進行繁育實驗,他們還學習扦插大黃楊樹苗,成活率達85%……學生在親自參與栽培植物的實驗活動中,學習興趣得到了提高,增強了科學種田、科學飼養的意識,學習了一些實用技術,直接或間接地為參加當地經濟建設奠定了初步基礎。
總之,生物園不只是教學的基地,其功能和作用是多方面的。
(三)充分利用自然環境,開展環境考察和課外自然研究活動。
農村有得天獨厚的自然環境,為帶領學生走出教室到大自然中去進行考察活動提供了良好的場所。實驗教師注意充分利用這一有利條件,帶領學生到大自然這個“大課堂”去上課,自然課中凡是適合在當地自然環境中教學的內容,如水域的污染和保護、植物與環境、能源礦產、巖石、土壤等等,盡可能讓學生進行實地考察,直接與大自然接觸,并注意把愛科學的思想教育和改變當地自然面貌結合起來,把自然課的教學和課外自然研究活動結合起來,從而使自然課取得了綜合的教學效益。
(四)結合當地農村經濟發展的需要,增補一些有利于學生了解、可以利用家鄉自然條件科學致富的教學內容。包括以下幾個方面:
1.認識家鄉的自然資源──如家鄉的地形和作物、家鄉的地熱資源、家鄉的水域、家鄉的藥材、家鄉的茶等。
2.家鄉人民對自然界的利用和改造,如柑橘的保藏。
3.科學致富的內容──如池溏的綜合利用、兔的飼養、種甘蔗、種、生物防治等。
在學習這些內容時,教師把學生帶到田地邊、池塘旁、飼養場和農村專業戶中,讓學生邊考察、實踐、邊學知識,使學生對家鄉了解更全面,感情更深厚,并增強了動手能力和科學致富的意識。
二、實驗的成效
我省在農村自然教學方面,經過了幾年的研究與實驗,已初見成效。主要表現在:
(一)提高了教師素質。
教改實驗是提高教師教學水平、研究能力最好的培訓班。在參與教改實驗的過程中,需要教師鉆研教育理論,了解教改信息,不斷提高自身的素質。據不完全統計:參與實驗的260多名教師90%學習了《兒童心理學》、《探究──研討教學法》、《小學自然教學法》、《教學論》等專著,廣泛搜集了有關教改的資料,特別是農村教育、教學改革的資料。至1993年11月,實驗教師在市以上公開發行的刊物發表教學論文或經驗總結57篇,其中在《課程·教材·教法》、《湖北教育》、《小學自然教學》等省內外刊物上發表13篇,有2篇論文參加了全國小學自然教學研究會農村小學自然教學論文評比,分別獲一、二等獎。85%的實驗教師承擔過省、市、縣(區)的公開課、觀摩課任務,共100多人次,其中3人獲省優秀課獎,60多人獲地、市(縣)優秀課獎。通過實驗,除培養了一批學科帶頭人外,還促進了當地農村自然教研活動的開展,發現和培養了一批青年教師。據不完全統計:實驗前,骨干教師僅占本地任課自然教師的12%左右,到1993年已上升到27%,其中青年骨干自然教師,由占骨干自然教師的15%上升到65%。這樣,就充實了骨干教師隊伍,較好地解決了困撓學校的自然教師“斷層”問題。還有一些教師因在實驗中樂于奉獻,成績突出,受到當地教育行政部門的表彰,僅宜昌市就有4名教師的事跡被湖北教育雜志和小學自然教學雜志刊登。
(二)提高了自然教學質量。
隨著實驗的深入,這些地方自然課的實驗教學、實驗園地的建設與利用、課外實踐活動等都有了明顯的提高,從而增加了學生接觸社會的機會和對家鄉的資源、環境、經濟的了解,增強了學生學習自然、研究自然的興趣,提高了學生觀察和動手能力,還有效地激發了學生熱愛農村、熱愛勞動、立志建設家鄉的思想感情。這些地方的“四小”活動(小論文、小制作、小發明、小實驗)空前活躍,一些學生撰寫的小論文在報刊上發表,自制學具被教學儀器部門推廣。僅宜昌市和荊門市的小學生就撰寫考察報告、觀察日記和小論文800多篇,自制學具、標本幾千件,40多篇調查報告和觀察日記在省、市(縣)一級刊物上發表。
(三)學生能運用所學的知識,為當地經濟建設服務。
實驗點的教師注意引導學生把在種植、飼養等實踐活動中學到的科學知識,掌握的先進技術介紹給農民,幫助農民拓寬經濟發展的路子,使庭院經濟和農業生產取得良好的效益。例如:荊門市馬河鎮鐵坪村小學地處山區,臨近的8個村都有煤窯,農民的經濟收入較高,生活富裕。鐵坪村卻一個煤窯也沒有,村里雖然也挖了幾口礦井,但都沒有找到煤。1993年元月,實驗教師在教學《能源礦產》一課時,把學生帶到馬河煤礦井下參觀,學生對煤的形成、煤的地質環境以及開采方法有了一定的了解。回校后,他們制定了考察鐵坪村兩座山的計劃。通過三次課外考察活動,同學們發現小林灣這個地方的巖石層分布很有規律,巖石的顆粒粗糙、均勻、表面松散,一些巖石黃中帶黑,夾有閃光的黑色物質,此外,還發現了大量物化石,上面有植物葉的痕跡。學生根據這些發現,聯系自然課本中關于煤的形成的知識,推想小林灣可能有煤。為了進一步證實推想,學生們把采集的黑石頭和黑土帶到學校,做成煤塊放在爐子里燒,發現重量減少了35%,進一步證實了這些黑色土石里含有煤。同學們把這次考察的情況寫成《小林灣礦產資源考察報告》交給了村委,引起了高度重視。1993年3月,村里請湖北省勘測院在這個地方進行勘探,證實這里確有豐富的煤。
這個學校的實驗教師還把學生帶到青峰寨上《植物與環境》這一課,通過實地考察,同學們發現流傳中的山青水秀、樹木參天的青峰寨,如今已名不符實,水土流失非常嚴重。這主要是當地農民亂砍濫伐樹木造成的。同學們把考察的情況和建議寫成考察報告,交給村委。村委及時采取補救措施,1993年修攔沙壩七座,并在山邊種植了根系發達的樹木,有效地防止了水土進一步流失。同學們還把這些情況向農民宣傳,增強農民保護環境意識。
鐘祥市張灣小學的實驗教師帶領學生到附近的林場,聘請技術員講解植物怎樣過冬的知識,并結合實際在生物園進行柑橘過冬的實驗,取得了較好的效果。之后,學生及時把保護柑橘過冬的方法介紹給家長,幫助家長和鄰近農民用科學的辦法保護柑橘過冬。1992年冬季,鄰近村因沒有采取措施保護柑橘,柑橘樹凍死了80%,而這個村僅凍死了17%。農民們說:“娃娃們幫了我們?!?/p>
新州縣舊街小學實驗教師帶學生到生物園進行種植藥材的實驗取得成功,學生掌握了種植、管理半枝蓮、舌干、白錢草三種中藥材的方法。實驗班51名學生有45名和家長一起在自家田地種植這三種藥材,都獲得成功,取得了投資少、見效快的經濟效益。如今,這個村家家戶戶都種植了舌干、半枝蓮、白錢草、藥用等藥材。
枝江縣東林小學的實驗教師在生物園和學生一道進行芽接板栗,扦插葡萄、大黃楊,嫁接梨樹苗的實驗,都獲成功,直接經濟收入一千余元。他們及時把這些技術介紹給農民,受到農民的歡迎。
在學習有關動物知識的課文時,一些實驗點的教師還聘請當地獸醫和飼養員給學生講解家禽、家畜常見病的防治方法。學生通過實踐,也能在家給家禽、家畜看病了。特別是春秋兩季雞、豬瘟發病季節,學生還主動到農民家協助農民為豬、雞治病,宣傳預防的方法,減少了經濟損失,受到了農民的贊揚。
一些實驗點的師生,還把在實驗中總結的利用當地條件科學種植、科學飼養的經驗,以及從報刊雜志上搜集的科技興農信息,編成“信息小報”,印發給農民,為農民拓寬了經濟發展的路子,增強了農民科技興農的意識。僅荊門市馬河鎮鐵坪村小學的同學,1993年就自辦“信息小報”8期,提供科學種植、飼養的經驗和信息100多則。
以上事例說明,盡管自然是小學教學中一門“小學科”,但只要我們認真從農村的需要出發,研究和改進教學,也是能為當地社會主義經濟建設服務的。
三、幾點體會
幾年的農村自然教學研究與實驗,有以下幾點體會:
二、提高學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”.一個學生只要對一門科目產生足夠的興趣,他就會自主地想去接觸它.而物理教學中的演示實驗恰恰能夠激發學生的學習興趣.由于教學中的一些實驗具有很高的趣味性,學生在實驗過程中會對物理產生濃厚的熱情,長此以往,就會喜歡上物理,這樣就使物理教學變得更加簡單,學生能夠在教學中保持著很高的積極性,教師就能夠順利地完成教學目標.例如,在講“光的反射”時,教師可以拿來兩塊透明玻璃,在兩塊玻璃中間放一些肥皂水,將他們疊加到一起,組織學生觀察,學生會發現上面會出現許多形態不一、大大小小的彩色花紋,這時再將肥皂水吹成大大小小的泡沫,就會發現泡沫上出現很多七彩的光線,由于泡沫會來回擺動,而上面的光線的形態也會隨之變化.這時,學生就會產生濃厚的學習興趣,教師就可以為學生講解這是“光的反射”的原理.再結合現象,向學生具體闡述其中蘊涵的道理.為了使學生對這一知識點了解得更加深刻,教師也可以組織學生自己動手操作,學生就會全身心地投入到教學活動中來,對這一部分知識的了解也會更加深刻,從而提高教學效果.
三、增強學生的主動性
在傳統物理教學中,教師一直都是口述知識,而物理這門學科卻是在實際生活中被廣泛應用的.教師只是單憑講解,并不能使學生將所有的原理都能理解透徹,所以,一些學生逐漸對物理失去了學習興趣,不想主動地接觸這一學科,這就使得物理教學效率下降.而在物理教學中引進演示實驗,學生終于不用對著枯燥的理論知識,自己也能做實驗,主動性得到提高,表現出超強的積極性,物理教學變得簡單、順利.例如,在講解“大氣壓”時,教師可以組織學生自己動手操作.首先,教師需要為學生準備相應的實驗器材,先以身作則,向學生演示正確的實驗步驟.準備兩個不同大小的試管,在較大的試管中注入一些水,將較小的試管放入注入水的大試管中,然后提出疑問:如果將大試管倒立,會發生什么現象呢?學生就會做出許多猜測,有的說小試管會掉出來,有的說水會流出來,但是實際的狀況卻是小試管上升了,這時學生就會質疑,會自告奮勇地到講臺上親手做實驗,這時他們就會發現所有的實驗結果都是這樣的.在實驗過程中,課堂氣氛得到帶動,學生表現出強烈的主動性,這有助于他們對知識的理解,從而實現了高效教學.
四、提高學生的綜合能力
在物理教學中的演示實驗,不僅能夠提高學生的學習興趣,還能夠增強他們的自主性,從而提高學生的綜合能力.通過演示實驗,既能培養學生的動手操作能力,又能夠培養學生的分析與解決問題的能力,還能夠培養學生探索與發現的能力,促使學生將理論知識準確地應用到實際生活中,從而提高他們的實踐能力.例如,在講“電路中串聯與并聯的電流規律”時,教師可以帶領學生進行操作實驗,了解電路中的一些規律,通過實踐來檢驗真理,加深知識在他們腦海中的印象.通過實驗,使學生的動手能力和觀察能力得到提高,使學生對物理的認識更加透徹.學生能充分意識到物理課堂的趣味性,就會逐漸喜歡上物理,從而提高教學效果.
1.演示實驗中應讓學生積極的參與
傳統的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看,但是很多實驗學生根本看不清,特別是后邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,直接影響學生實驗心理素質的提高。因此,在演示實驗中,應實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。
例如:在“電磁感應”一節的教學中,演示實驗為邊做邊講實驗,收集)給學生發實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),實驗中讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系,把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料,引導學生仔細、準確地進行觀察,然后引導學生討論、研究、對比、總結出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系,最后訓練學生用科學的語言描述,并解釋所觀察到的現象,從而順理成章地得出結論。可見,演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅有顯示學生實驗技能的機會,又能得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法。
2.適當運用多媒體
利用常用儀器、教具進行演示是一種最基本的手段,而應用多媒體課件可以使學生真正體會到物理學科的學習方法,提高學生觀察及分析問題的能力。并讓學生能清楚地看到明顯的現象,直觀地感悟到變化的規律。
如:凸透鏡成像這一實驗,在課件的演示中能讓學生直觀地感悟到,像距與物距的變化過程。從而得出物距變小時,像距變大這一規律,并讓學生直觀地看到特殊點成像的規律。從而讓學生得到逼真的模擬,使學生認識加強。理解透徹。
3.注意實驗的整體效應
在許多的實驗中,實驗的分散、脫節,讓學生思維不同程度的受到干擾,試驗的整體效應是一個不可缺少的。
例:在“功的原理”一節教學中,我把杠桿、動滑輪固定在同一演示板上,并用紅紙條標好刻度,然后演示用它們提起重物的情況。這樣既增加了實驗的可視性,又便于學生注意用杠桿、收集)動滑輪做功的共同點,總結出使用機械不省功的原理。排除了分散實驗對學生的思維干擾,提高了課堂效率。
4.實事求是的科學態度
實事求是是觀察的基礎,又是觀察的重要品質和方法,也是未來科學工作者的基本態度。在物理實驗教學中,要求學生堅持實事求是的科學態度,毫不含糊地尊重客觀事實,以客觀事實為依據。如實地記錄實驗中觀察到的各種現象,甚至一個數據,一個標點符號,做到嚴格地把實驗事實和自己對事實的解釋區別開來。堅持實事求是的科學態度,不僅是提高物理實驗質量的要求,也是增強學生的科學素質,培養創造型人才的需要。
例如,觀察水沸騰的實驗現象時,就明確提出以下觀察目標:水開始加熱杯底和杯壁上出現許多小氣泡,這些小氣泡將發生怎樣的變化?加熱的過程中,水的溫度將怎樣變化?隨著溫度升高,氣泡將怎樣變化?水沸騰時溫度將怎樣變化?將沸騰的水停止加熱,水是否沸騰?引導學生明確觀察目標,有目的、有秩序的進行觀察,避免觀察時手忙腳亂。由于溫度計本身制造和環境氣壓的關系,水的實際沸點不一定是100℃,這時,教師應要求學生實事求是地記錄數據,并分析、評估實驗數據。
第二,學生實驗是學生親身去探究和體驗的過程,是培養學生能力的一個重要方面,是培養學生能力的向導,通過實驗可培養學生多方面的能力。能讓學生在動手能力,操作能力得到提高的過程。
1.培養學生的觀察能力
認真、細致、深入是觀察能力的重要品質之一,也是科學工作者的基本素養和要求。收集)許多自然現象和實驗中的物理現象,有時是稍縱即逝。只有認真、仔細地觀察,才能捕捉到所要觀察的現象;只有深入地觀察,才能發現細微的變化和隱蔽的特征。物理實驗的觀察來不得半點馬虎。如:上面說到的觀察水的沸騰現象時,若不去認真,仔細的去觀察,就沒法總結水在沸騰過程中的規律。根據觀察到的現象發現新的問題,促進進一步的觀察和對觀察材料的思維加工,辨別本質現象和非本質現象,去偽存真,得出正確的觀察結果。
2.促進創新意識的形成和創新能力的培養
教師要適當引導,不使他們過多地碰壁。但是,教師也不可包辦代替,要讓學生經受挫折,從中總結經驗教訓,不斷改進實驗,發揮學生的創造性,從而獲得成功,這樣將會增加學生學習的樂趣,并得到更多鍛煉。而且有利于培養學生的實驗技能,增強學生思維的獨創性。讓學生對同一問題,善于全方位、廣角度、多途徑地去分析思考,從而發展了學生的求異思維和創新能力,撞擊學生的創造靈感,促進創新意識的形成和創新能力的培養。如:在做“用天平和量筒測液體的密度”實驗時,收集)充分把握學生設計實驗環節和選擇實驗儀器的過程,是培養學生思維能力的好時機。有些學生把課本上的玻璃杯換成了口杯,在步驟上,有些學生把倒入部分鹽水改為全部倒入,還有些學生在步驟上先稱空杯的質量,再稱倒入鹽水后的總質量……,對學生肯動腦筋應給予表揚。在步驟上,肯定學生將鹽水全部倒入的合理性,并讓學生充分討論先稱空杯后再倒入鹽水稱總質量的做法是否可取,學生通過分析后得出這種方法在理論上是可以的,但在將杯中的鹽水倒入量筒測體積時,收集)由于杯底和杯壁還粘有鹽水,使測得的體積小于杯中原鹽水的體積,會造成較大誤差。學生最終會找到減小誤差的好辦法。這個分析的過程,會占用一定的時間,但是,學生在這個思考、分析、設計、否定、再思考、再設計、再評估的過程中,增強了減少誤差的意識,變思維的單向性為多向性,培養了學生收集)的創造性和發散性思維能力。
3.充分發揮教師的主導作用,突出學生的主體地位
在學生實驗中要充分發揮教師的主導作用,突出學生的主體地位。應充分相信學生,使學生主動參與,讓學生獨立設計實驗,利用實驗,發揮學生的主觀能動作用,最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。
根據化學教學大綱和教材,就實驗內容來講,可歸納為以下幾種類型。
1、有關制取固態、液態、氣態物質的實驗。
2、有關闡明概念,證明基本理論和定律的實驗。
3、有關研究物質的性質和各類物質之間的相互關系的實驗。
4、有關定量方面的實驗。
一般說來,每一類實驗的原理、裝置、操作等方面總有規律可循。因此我何在講每一類實驗中的第一個實驗時,首先向學生分析這類實驗的設計原理和內容要求。而后再指導學生親自動手完成實驗,在此基礎上師生通過分析、對比,共同總結出這類實驗的規律,以期達到觸類旁通、舉一反三的目的。如通過“粗鹽的提純”的實驗,我們引導學生總結出制取純凈的晶體物質的實驗原理和所需要的基礎知識以及操作等方面的規律。
在實驗原理和基礎知識方面,讓學生著重掌握:①組成混合物的各種物質的溶解度;②混合物中各類物質的性質和它們之間能否相互發生反應(若能反應,需要弄清反應條件)。在實驗技能方面讓學生掌握:①所用各種玻璃器皿的性能和使用方法;②有關物質的溶解、過濾、結晶、再結晶的操作方法。
二、明確選擇儀器的原則,正確選用儀器
實驗中,培養學生準確地選擇儀器,是保證實驗順利完成的前提之一。為此,我們從下述幾方面對學生進行指導。
1、根據反應物和生成物的性質、反應條件選擇儀器。
中學化學教材里,討論化學反應的條件有:常溫、加熱、加壓、催化劑、光和電等。根據不同的反應條件、反2、根據控制化學反應速度的要求來選擇儀器。
在實驗室里,為了達到安全而又迅速地制取某種物質,有些反應需使反應速度加快,有些要控制生成物的量,有應物的性質來制取新物質時,所需要的儀器也就不完全相同。因此,我們在初中化學講氧氣的實驗室制法時,著重向學生闡明兩點:①凡是對固體物質進行加熱制取氣體時,均可采取制取氧氣的這套反應裝置;②集氣的方法和操作,應根據氣體的溶解度、對空氣的相對密度、常溫能否與水或空氣中任一成分反應等因素而定。
因為我們在講氧氣時進行了上述分析,所以在講氨氣、甲烷等氣態物質時,就可以從啟發學生通過對反應物和生成物的性質、反應條件等因素的分析,提出實驗所需要的儀器、裝置,來完成制取上述物質的實驗。
些則反之。為此,在實驗中,要采用適應這些要求的裝置。如我們在講實驗室里制取氯氣時,就著重向學生講明教材中選用分液漏斗而不用長頸漏斗的理由。這樣分析、講解,使學生在進行實驗設計時就能正確地選好儀器。
三、分析典型實驗,培養學生的實際操作技能
實驗操作的正確與否,不僅是保證安全和實驗效果的先決條件,也是培養學生實驗技能所必需的。在這方面,我們除按實驗原理、要求提出有關的操作內容和要求外,還著重講了下述幾點:
1、剖析一個典型實驗,講清一類實驗的操作內容:
如通過實驗室里制取氧氣的實驗分析,可歸納總結出下述操作內容:①儀器的選擇、連接和固定:②裝置氣密性的檢查;③藥品的取用;④加熱方法;⑤氣體的凈化和干燥;⑥氣體的收集和放置;⑦裝置的拆卸。
對這些操作,都應講清它們的知識、理論根據。譬如在實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳混和加熱制取氯氣時,由于濃鹽酸有揮發性,水的沸點也不高,所以制得的氯氣中可能混有氯化氫和水蒸汽。欲除去,只要用飽和的氯化鈉水溶液洗滌,不能用水,這是因氯氣與水能發生下列反應:C12+H20HCl+HC10根據化學平衡移動原理,可知增加生成物中的C1-濃度,可使平衡向左進行,以減小氯氣的溶解度。又根據氯氣的性質,要想干燥氯氣,只能選用液體或顆粒狀的酸性干燥劑,通常用濃硫酸做干燥劑。
2、通過對某些實驗操作的分析,向學生闡明實驗操作的要點。
我們在分析某些實驗操作時,為了讓學生學得會,記得牢,總是把操作要點總結成幾個字或幾句話,讓學生便于記憶。如在配制一定體積的摩爾濃度溶液時,在分析演示的基礎上我們總結出:?稱(對固態溶質要稱,?液態溶質要量)、溶(溶解)、洗(洗滌溶解時容器的內壁)、稀(稀釋至容量瓶的刻度)四字配制法。
教學實踐證明,學生根據實驗內容、操作內容和要點,獨立地進行實驗,往往能提出一些改進某些實驗的設計。如教材中關于氨氣易溶于水的“噴泉”實驗,若按教材中的實驗要求,先用氫氧化鈣與銨鹽反應制取氨氣,用于燥的燒瓶收集,再接教材中“噴泉”實驗裝置進行實驗。因為在化學實驗室里,很難將燒瓶搞得十分干燥,而氨氣易溶于水,所以在實驗過程中實驗效果往往不理想。有些同學分析了上述方法實驗失敗的原因,又重新研究了該實驗的要求,所用藥品的性質,提出了改進方法:即先在圓底燒瓶中加入2~3毫升濃氨水,然后搖晃燒瓶將濃氨水迅速倒掉,立即演示“噴泉”實驗,實驗效果比按教材中提出的實驗方法好得多。
四、根據實驗內容,處理好演示實驗
準確而有效地進行課堂演示實驗,不僅在培養學生實驗技能中起著示范作用,而且也是啟發學生思維,培養學生觀察、分析、綜合和解決問題能力的重要方法,從而更好地揭示知識的內在聯系,使知識更加系統、深化。教材中的演示實驗一般可分兩類,一是實驗難度較大的(如實驗裝置比較復雜或實驗中使用劇毒藥品和學生操作有危險的實驗),這是少數。這類實驗必須由教師演示,力求操作規范化。二是實驗技能難度較小,這是多數的實驗。對于這類實驗,有條件的學??梢愿臑檫呏v邊實驗的形式,實驗條件較差的學校,某些課題也可以讓學生到講臺上,在教師指導下去完成實驗操作過程。
實踐證明,對一些較簡單的實驗,經常在老師指導下,讓學生動手去做,除了增加他們的操作機會以外,還呵以起到兩個作用:①使學生對一些被認為是無所謂或被忽視的常規操作(如試劑的取用,取量的多少,試管夾持,一般加熱等等)?,?及時發現錯誤,及時糾正,給學生以深刻的印象。②在實驗過程中,向“學生恰當地提出問題,讓學生在解決問題的過程中,使所學的知識更加系統化和深化,而且也能提高學生的觀察問題、分析問題和解決問題的能力及實驗操作技能。
五、培養學生書寫實驗報告的能力
寫實驗報告是實驗的重要組成部分,是分析問題解決問題的過程,也是綜合運用知識的過程。但是在教學中發現有些同學即使到了二年級也還不能較好地寫出實驗報告。其原因是有些學生不知道在實驗中觀察什么、怎樣觀察、記錄什么。
有些學生對實驗報告寫什么和怎樣寫還不了解。因此,他們常常把實驗報告寫得雜亂無章,空洞無物。為此,我們從第一節化學課開始,就注意培養學生寫實驗報告的能力,其具體做法是:
1、在演示實驗中注意培養學生觀察現象的能力
為培養學生觀察現象的能力,我們對現行中師化學教材中所講到的現象進行歸納、綜合。有光、熱、聲、態(狀態)、顏色、氣味、溶解、沉淀、液化、燃燒等等。在每次演示實驗或學生實驗中,總是要求學生根據實驗內容中有無新物質的生成和上述現象內容來觀察,并將觀察的結果記錄好,認真分析,去偽存真,填寫于實驗報告中。這樣要求學生,不僅使學生知道在實驗中要觀察些什么,使學生對知識獲得比較完整的概念,而且也不會漏掉某些重要的實驗現象,以致得不到正確結論。
2、采取具體措施,培養學生書寫實驗報告的能力
“階段性”是指根據醫學教育特點和醫學人才成長規律,把外科技能學分為外科基本技能、外科??萍寄芎屯饪凭C合技能3個依次遞進、相互滲透的實驗教學階段。外科基本技能是第1階段實驗教學,包括無菌術(洗手、手術區域消毒、鋪巾等)、外科基本操作(切開、分離、縫合、結扎、拆線等)、換藥術、清創術、心肺復蘇術等5個試驗項目,旨在培養學生的無菌觀念、手術基本技巧和外科初步臨床能力。第2階段實驗教學內容是外科??萍寄?,要求學生熟悉普外科專科技能(離體腸吻合術、氣管內插管、闌尾切除術、胃穿孔修補術、剖腹探查術等)、骨科??萍寄埽恳g、手法復位術、固定術等)及了解其他外科專科技能(胸腔閉式引流術、外科顯微技術等),此階段教學以動物模擬手術為主,除了提高手術技巧和熟悉??剖中g程序外,更強調學生團隊精神與合作意識的培養。外科綜合技能是第3階段實驗教學,主要在實驗室開放期間的“第二課堂”時段進行,實驗項目包括多發性骨折的固定與搬運,胸、腹腔開放性創傷的急救等,重點培養學生的現場急救處置和臨床技能綜合運用能力,以及根據疾病的“輕重緩急”做出臨床決策的思維能力。從近幾年的教學實踐和教學效果看,“階段性”實驗教學各階段教學目標明確,重點突出,比較好地整合了以前相對分散的教學內容,實現了外科技能從低到高、從簡單到綜合的遞進式教學,有助于學生外科臨床技能的提高和臨床思維的培養。
1.2層次化
“層次化”是指在“階段性”的基礎上,進一步改建、更新試驗項目,并根據教學內容和教學要求,把試驗項目分為“基礎性實驗”、“綜合性實驗”和“拓展性實驗”3個層次類型?!盎A性實驗”以驗證為主,教學中強調技能培訓的系統化、規范化和標準化。以無菌術為例,通過教師集中示教和學生分組練習,要求學生在規定時間內完成從洗手到患者手術區域消毒、再到鋪巾、最后到穿手術衣和戴無菌手套等一整套完整的操作流程,教師在每個環節進行同步指導,強化學生的無菌觀念培養?!熬C合性實驗”主要是第2階段的動物實驗,采取模擬手術的形式開展教學。具體實施是由4~5名學生組成手術團隊,在教師的指導下共同討論、制訂手術方案,然后分別承擔主刀、一助、麻醉醫師和器械護士等角色,共同完成一臺模擬手術?!巴卣剐詫嶒灐毕鄬τ谇?個層次實驗,教學內容更突出了設計性和創新性,重在學生創新意識的培養。目前,已完成試驗項目改造6個、新開試驗項目3個,“綜合性實驗”和“拓展性實驗”的比例超過70%,形成了教學內容由驗證到提高、再到創新的3個層次項目群,為“階段性”實驗教學提供了有力支撐,較好地實現了外科臨床技能教學的有序銜接、逐步提高。
2推行以“自主學習”為主要內容的教學方法改革
堅持“以學生為中心”的教學理念,在3個階段實驗教學中均采取“小班制、小組式”教學,并積極推行以“自主學習”為主要內容的教學方法改革。首先,在學生“學”的方面。依據“分工合作、自由組合”的原則,要求每個小班內每4~5名學生組成1個學習小組,在教師指導下按照課前自學、課中討論、課后總結的模式開展自主學習,并完成實驗報告或學習手冊的填寫。此外,學習小組的組合形式還可以拓展到大學生科技創新項目研究、醫學生臨床技能大賽及醫學生基層社會實踐等各種活動中。根據近幾年的教學體會,認為“小班制、小組式”這種以團隊為基礎的教學,能夠較好地營造出注重溝通、協作互助的學習導向,有利于學生終身學習能力和批判性思維的培養。其次,在教師“教”的方面,堅持貫徹教師在“做中教”的教學原則。例如,在模擬手術示教中,教師與1個學習小組共同組成手術團隊,教師擔任主刀或一助,與小組其他成員合作完成整臺手術。在這過程中,教師同步講解手術的基本步驟、手術技巧和注意事項,引導、鼓勵學生完成各自角色任務,對手術中出現的操作問題或配合問題進行啟發式指出,其他學習小組現場討論并糾正,由此形成團隊分工合作、臺上臺下互動的良好學習氛圍。“做中教”的教學形式,融合了引導式、問題式、交互式等多種教學方法,極大地刺激了學生的學習興趣和參與性,不僅有助于學生外科臨床技能的培養與提高,而且對臨床思維、協作意識的養成及職業素質塑造起到了潛移默化的作用。
3完善客觀結構化
臨床考試培訓(OSCE)OSCE提供一種客觀的、有序的、有組織的考核框架,是目前公認的、先進的臨床技能考核和評價方法之一。在總結本校前幾年OSCE實施經驗的基礎上,結合《標準》要求,通過加大考核平臺投入與建設,增設站點、擴充考核內容,優化評分標準并增加臨床思維能力及醫學人文技能的考核權重,加強考官和“標準化患者”培訓等多種手段和形式,進一步完善外科學臨床技能考核體系??己私Y果作為獨立實驗課程成績,列入學生的學分,并成為全國醫學生臨床技能大賽選拔的主要參考依據之一。
4加強實驗教學平臺建設
2006年,通過整合本校和吉首大學第一附屬醫院的資源,組建了吉首大學臨床技能實踐教學中心。中心建筑面積5000m2,儀器設備總價值1200余萬元,專職教師10人。中心下設外科、內科、兒科等10余個實驗室,外科實驗室分為外科基本技能、外科??萍寄?、外科綜合技能3個實驗分室。在建設布局上,模仿醫院和手術室配置,盡可能與真實的臨床環境一致。中心于2012年成為“湖南省實踐教學示范中心”,2013年成為國家級首批“臨床技能綜合培訓中心”,是面向武陵山片區醫療衛生機構的多學科融合、多專業共享的集醫學生實踐教學、全科醫生培訓、住院醫師培訓和執業醫師實踐技能考試“四位一體”的開放式公共教學平臺,為外科學實驗教學體系改革奠定了基礎。近幾年中心在建設中,進一步加強了實驗室“開放式”教學的力度。根據“課外開放、學生預約、因材施教、講求實效”的原則,中心采取“第二課堂”、外科科技創新項目、網絡教學、臨床技能競賽等多種形式,增加實驗室的開放時間和開放內容,提高實驗室資源的利用率,為學生技能訓練和自主學習提供平臺。其中,“第二課堂”除承擔第3階段實驗教學外,還定期舉辦外科學進展和醫學人文素質方面的講座。外科科技創新項目鼓勵學生自擬外科實驗課題,開展動物創傷模型構建、局部解剖學與外科基本技能整合等實驗,中心為自擬課題配備指導教師,并為實驗提供全方位支持。通過在實驗內容、實驗時間和形式上的全方位開放,進一步拓展了實驗教學的空間和時間。
關鍵詞:小學數學;教研活動;創新措施;有效實踐
新課標改革下的小學數學教學課堂,對教師教學水平提出了更高的要求?,F階段的小學數學教研活動仍存在很多不足,需要教師不斷進行思索、加強。基于這樣的教學現狀,教師應當充分考慮本校的實際情況,結合小學數學教材,對小學數學教研活動的創新進行探索。筆者結合自身多年的教學經驗,對小學數學教研活動的創新和實踐提出以下幾個方面的看法。
一、小學數學教研活動的現狀
1.教研活動沒有體現出教學特色
事實上,很多小學數學教師都是普通高?;蚴侵袑T盒.厴I的,所以教研活動的開展方式也都是延續普通高?;蛑袑T盒5慕萄行问?。對此,小學數學教研活動多數以教材內容和教學進度為依據,很少涉及實際的數學實踐以及“以學生為本”來開展教研活動,這很難體現小學數學教研活動的特色。
2.對教研活動的投入不多
現階段,大部分小學都沒有建立專門的教研活動教室,也沒有設立專項的教研經費。這就使得教師缺乏合適的場所進行學習,從而很難進行小學數學教研,獲得創新與實踐。
二、小學數學教研活動的創新與實踐
1.創新教研內容,進行有效教研
傳統小學數學教研活動都是以“走過場”為主,缺乏實質性的內容,因此要開展實現小學數學教研活動的目標,就必須對教研內容進行創新。首先,在進行教研之前能明確教研活動的主題。其次,在參與研究的過程中,對于部分細節問題要慎重考慮,將教研活動中可能遇到的困難都一一進行分析。
例如,在進行小學數學“乘除法”的教學研究時,部分教師很難向學生詳細分析這一知識內容,從而導致學生很難理解。而在教研活動中,全體教師可以共同探討,加深教師對這一教學內容的印象,提高教師的講課水平,從而有助于教師更好地進行這一知識內容的教學。
2.改革教研模式,開展教研活動
傳統的教學過程中,教研模式都是以分散式教學方式為主,并沒有體現出教研活動的集中性原則。在創新小學數學教研活動時,構建專門的數學教研活動小組,對小組教師進行科學合理的安排,并對小學數學備課進行有效的管理,以此改變傳說教研模式。
例如,在進行小學數學“加減法”的教學研究時,學校要鼓勵該年級的小學數學教師共同參與到教研活動中去,選出教研活動小組的組長,讓組長對授課教師進行指導,進一步增強授課教師的教學能力。比如,教師在對等腰三角形進行教學時,直接向學生講解三角形的概念并不能讓學生充分掌握該項知識?;谶@樣的教學現狀,教研組長要及時對該授課教師進行指導,引導教師掌握正確的教學方式,從而進一步推動小學數學教研活動的改革,促進小學教研活動更好地開展。
3.結合課例分析,實施教研活動
第二,由于一些化學藥品有毒,有的會對環境造成嚴重的污染。在化學時,學生經常接觸到一些酸堿,這些化學物質有可能腐蝕人的皮膚,在使用時存在不少安全隱患,而且,很多化學儀器都是玻璃,很容易破碎劃傷皮膚。目前,我國很多大學生保護環境的意思不強,對化學實驗過程中產生的廢水隨意排放,而且化學藥品的成分復雜,累積起來對環境的污染將不容忽視。
二、大學化學實驗教學的改革措施
目前,我國大學化學教學已不能適應時代的要求,對大學化學實驗教學改革已刻不容緩。大學化學實驗教學改革不僅能夠提高學校的綜合實力,也能夠很好的提高大學生的自主學習能力、自主探索能力以及動手能力。下面筆者將就大學化學實驗教學中存在的問題來闡述改革措施。
第一,首先應該對學生進行思想教育,加強學生對于化學實驗重要性的認識。學校應該多開設化學實驗課程,讓學生有更多的機會去接觸化學實驗,讓學生能夠很好的體驗化學實驗的過程,從而在實驗中提高學生的動手能力以及獨立思考能力,達到提高學生綜合能力的目的。老師也可以有計劃的布置一些書上沒有的化學實驗,讓學生自主設計實驗,體驗成功背后的成就感,從而更好的提高學生的學習積極性。
第二,加強對學生化學實驗的管理。由于有時候進行化學實驗時會出現實驗儀器不夠等現象,因此,學校有必要安排專人對儀器進行管理,達到對儀器進行統一發放和回收的目的,防止在實驗過程中儀器丟失了卻仍然不知道,從而影響到下一次的實驗。
第三,學校多安排一些校企合作的項目,讓學生體驗到在工廠中對于化學實驗能力的要求,讓化學專業方面的人才能夠更好的適應時代的需求。這樣做有利于學生拋棄原來的傳統的化學實驗方式,讓學生真正學習到對以后有作用的知識。同時加強化學實驗教學的師資力量,并對其進行適應現代化化學實驗教學方式的培養,讓老師能夠更好的培養大學生。
第四,在進行化學實驗前,老師應該多對學生進行有關藥品不慎粘在手上的合理處理方法,同時加強學生對于藥品和儀器的合理使用,從而減少學生因做化學實驗時出現安全事故的頻率。同時,學校也要加強學生對環境保護的意識,教會學生如何合理處理化學實驗過后的廢水,盡可能減少對環境的污染。
曲式教學在高師音樂專業與專門音樂院校中由于培養對象的不同,其教材和教學方法也應該有所區別。筆者曾以黎英?!吨袊窀桎撉傩∑?0首》(以下簡稱《小品》)作為高師曲式輔助教材,通過教學實驗取得了不少效果。
曲式分析是從感性到理性活動的復雜過程,是視覺與聽覺(內心聽覺)對樂譜直觀反映的感性到內心的分析過程,即是通過感性的感覺、知覺與表象對作品的認識后,到理性的概念、判斷與推理的認知過程。這些過程并不是孤立片面的過程,它們之間是綜合的、有機的、有序的、相互依賴的關系。
重復、變化與對比是音樂作品結構的基本要素;而感覺、知覺與表象則是感性認識的初級階段,這兩者同樣是初級形式。以客體和主體而論,用感性這個主體去觀察基本要素這個客體,以主觀的初級形式對客觀的初級形式,最容易收到事半功倍的良好效果。最后再經過理性認識的高級階段,把初級階段獲得的素材,經過大腦的思考、分析,加以去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里地梳理和改造,形成概念、判斷和推理,產生認識的飛躍就能反映出事物的全貌,把本質和內部有機地聯系起來,很快地在腦海中形成對曲式基本要素的正確觀念。
一、重復因素中感性認識與理性認識
重復(repeat)是作曲技法的第一要素,小到單音、樂匯、大到樂句、樂段等重復,它們有原樣、節奏、音型、變化以及調性等各式各樣的重復。作品的重復與分析曲式的心理活動過程,對感性表象同樣具有事物再現的意義,前者是客觀事物聲音的再現,后者是主觀意念中表象對對象的再現,即感知對象在頭腦中形象的重復再現。兩種不同的再現,對于音樂這樣不能用別的方法跟蹤的藝術,只有記憶才是最好的方法。
節奏是人類認識音樂的鑰匙,最容易識別,由它引起的重復最能引起大腦的追蹤和記憶。節奏重復有基本保留或完全保留,如《牧童山歌》的節奏重復:樂匯由一個前八后十六的音型加兩個八分音符節奏組成,經四次重復構成樂句。弱拍上的同音反復除了有節奏因素的意義外,還具有調式骨干音重復的意義。這種重復以其淺顯規整的節奏規律最容易被感覺識別,加上理性的認識很快就能找到作品的核心所在,完成對樂曲整體的認知過程。
旋律重復是在節奏重復基礎上產生的音高變化重復,可以是不加修飾的原樣重復,也可以是帶有裝飾的變化重復。小到主題樂思、旋律片斷,大到樂句、樂段的重復。如《游鐵道》的旋律重復:旋律由下往上再向下的弧線,形成旋律和節奏的重復,給視覺和聽覺造成的印象最深。前后兩個相同的樂思在力度上所作的對比變化,打破了單一枯燥的重復,造成了兩個樂思之間的呼應情感,更符合心理上有問必答的邏輯特點。
低音重復有節奏、音型以及旋律等多種,如《小品》中的《花燈》,在低音伴奏中將和聲變成分解音型的重復。整個低音聲部始終在弱拍上保留了重復調式主音,和弦在一、三和五級之間進行變化,旋律聲部不斷發展,這種一板一眼的低音重復,猶如民族風味十足的鑼鼓節奏,它與悠揚飄逸的旋律一起共同呈現出了云南花燈的舞蹈音韻,最容易引起心理共鳴。
二、變奏因素中感性認識與理性認識
曲式的第二個要素變奏(variation),音樂變奏的母體是感性識別中第一印象以后變化物的基準,音樂展開中變體的不斷出現,已經出現過的原型會源源不斷地再現在思維過程中,認知過程也會隨之作出相應的調整,作出萬變不離其宗的判斷,找出變奏的原形和規律。
變奏有旋律、音型、織體、節奏、調性以及和聲等,可以單獨出現,甚至可在同時將幾種要素集合起來。盡管變奏千變萬化,但最簡單的變奏卻是略加變化的重復。如《小品》《搖籃曲》第二樂句中三個樂思的旋律變奏,a1、a為a的加花變奏,落音的重復出現,起到了強調調式主音(D徵)的作用。由于整個變奏僅是前一樂匯的加花變奏,后面樂匯完全相同,所以從感性的角度,馬上就能察覺出這是一段三個樂思變頭同尾的樂句。
又如《山歌》的樂句變奏,全曲以一個樂句為母體變奏成三個樂句(a+a1+a2)。原型樂句和第二樂句只是前面第一小節有少許裝飾變化,句尾落音在織體上作了音程移位。第三樂句變化較大帶有展開因素,樂句調整了結構順序,句頭一開始就出現了以原型樂句第二小節變奏而來的兩個小節,接下來的變奏雖然是依序進行,但中間減少了一個小節,在結束音上卻延長了一個小節,加上內聲部和弦的分解琶音,加強了音樂的收束感。這個樂句既沒有添加新的材料,又不拘泥于原始順序,加上低音聲部的變化,其差異比母體較大,但又未脫離原型。
三、對比因素中感性認識與理性認識
感性與理性在識別事物同異關系的思維過程中,根據一定的標準把彼此有某種聯系的事物加以對照,確定其相同與相異之點,這就是比較的方法,曲式中這種方法叫對比(contrasts)。
曲式的對比手法,可以在短小的動機、樂思、樂句甚至在較大的樂段之中,更帶有展開的意義。常見的對比如節奏、速度、力度、音色、旋律、織體以及調式等,由這些因素所構成的對比,有如生活語言中的問答和哲學邏輯中的因果關系。如兩樂句的《舞曲》,上句在連綿起伏的旋律出來后,下句則一改前貌,半連音的下行旋律和八分音符的平行節奏,不僅形成了旋律的對比、連音與半連音的對比,還帶來了節奏、力度、伴奏織體等方面的對比,眾多的對比使得兩個樂句性格更加鮮明,呼應關系更加強烈。
《小品》中運用對比的例子舉不勝舉,僅本文前面所舉的例子而言,就有《游鐵道》中兩個相同的樂思在力度上的對比,《花燈》中上下樂句的旋律對比,《山歌》中第三樂句和前面兩個樂句形成的伴奏上的織體對比。
結語
綜上所述,通過《小品》探討感性與理性對曲式分析的作用,強調主觀意識的能動性,強調心理分析的調控,讓學生學會在曲式分析中動腦筋、勤觀察、多思考,在感知、記憶、思維的基礎上認識曲式,走出死記硬背的胡同,掌握靈活多變的曲式結構即是筆者的初衷。
黎先生《小品》的曲式結構看似簡單,其內容卻相當豐富,筆者僅從曲式基本要素的角度,從心理認識的角度作了上述探索。對于《小品》中許多與曲式結構相關的內容,諸如調性調式結構、多樂句段式結構以及中國民歌的鋼琴織體等更多方面的問題還未涉及,留在以后填補。
參考文獻:
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2實驗室的組建原則
2.1音頻信號傳輸使用數字化網絡技術
新型音樂教學實驗室充分利用網絡資料交換技術的優越性,將模擬音頻信號經過A/D轉換(模數轉換)后的音頻信號或音樂數據文件,通過標準TCP/IP網絡協議傳送給用戶終端。實驗室系統運用成熟、先進的IP組播技術,能全面支持主流的數字音頻格式,具有良好的音頻質量,并且能同時接入多路模擬音頻信號,實現語音信號和音樂信號同時傳送。系統能支持網絡廣播,支持教學內容和文件的分發,無縫地接入高速的校園網或互聯網。
2.2使用軟件技術實現核心功能
傳統的音樂實驗室的技術核心一般有兩種形式:一種是純硬件,以數碼鋼琴教室為代表;另一種是專業硬件加軟件。兩種形式對硬件有很強的依賴性,師生使用不方便,新增內容導入復雜,維修保養難度大。一旦生產廠商破產,或該型號設備停產,實驗室的整套系統則不能夠保證售后服務,其結果就是設備癱瘓,實驗室成為擺設的道具。
2.3實驗室可開設的課程覆蓋面要廣
實驗室可開設的課程覆蓋面廣將成為新型實驗的最大亮點。現行國內音樂教學實驗室少,其原因是多方面的,而最主要的原因是水土不服,可開設的課程較少。通過對國內多所學校進行考察,要么是沒有實驗教學系統,要么是從其他學科移植到音樂學科的,對音樂課程并不能很好的支持,除能開設部分音樂理論課程外,音樂技巧課程。例如,聲樂、鋼琴、器樂等核心課程都無法使用。而新型音樂教學實驗室的組建將能實現音樂技巧類實驗課程的教學。
2.4實驗室要易用且有前瞻性
實驗室教學環境內的設備要易學易用。在音樂實驗教學中只有學會并善用現代教學工具,才能拓展和豐富新的教學手段,給學生豐富的展現空間。[1]實驗室的建設應該充分的考慮用戶需求,滿足5~8年內音樂實驗課程教學模式改革的需要。既要滿足于在實驗室內推廣現有的成熟實驗教學方法,又要有一定的前瞻性,使得教師在新型的教學環境創造出更好的實驗教學方式。
3實驗系統的基本原理
3.1系統的組建
新型音樂教學實驗室是在普通PC機上安裝軟件進行音樂教學,根據不同的課程輔助配備外置設備。例如,USB音頻卡、高保真電容話筒、監聽耳機、MIDI鍵盤、USB吹管控制器等。設計集合了計算機、網絡、數字音樂設備等領域的最新技術,開發出新型的音樂教學系統。它把MIDI音樂教室、多媒體網絡教室、數碼鋼琴教室集等功能集合成一個整體,整合豐富的多媒體音樂學習資源,學生在聽到聲音的同時還能感受豐富的畫面效果,充分發揮了多種媒體形式的優勢,給學生綜合性的感官刺激。通過聲像結合的形式輔助音樂學習,可以達到事半功倍的效果。實驗室突破了傳統的音樂教室單一的教學模式,在實驗室內外師生都能進行良好的教學交流。既是對傳統音樂教學模式的一種創新,同時充分利用學校既有的數字化設備,避免建設功能單一的音樂實驗室,造成教學資源的浪費。
3.2聯網絡集成
音樂教學實驗室可以支持網絡協議,能夠與現有的校園網絡無縫連接。隨著數字化校園建設和“寬帶中國”戰略的逐步實施,教學實驗室將有更為廣闊的領域和空間。師生可以隨時瀏覽相關的網頁和點播視頻資源,教師的課件夾、本地硬盤等,能與學校教學資源庫無縫的連接。擁有管理權限的老師或實驗室管理能實時掌控學生端的動態,即使解決學生在學習過程遇到的問題。
3.3音頻品質的控制
音質的處理在音樂教學實驗室中尤為重要,它將關系到整套系統的成敗。在音樂數字化教學實踐的過程中,音頻的品質有兩方面因素決定的。一是聲音的延時。二是聲音采樣率。
(1)聲音的延時。聲音的總延時不能超過0.1秒,即100毫秒。超過會讓使用者感覺有“回聲”效應,并且我們應該通過各種手段盡可能的縮減延時。聲音的總延時是采樣延時、處理延時、網絡傳送延時三方面的總和。采樣延時是有音頻卡的性能決定的,主板集成的音頻卡一般延時在150毫秒以上,而獨立的專業音頻卡延時可以控制在2~10毫秒。處理延時和網絡傳送延時是由系統架構和網絡硬件決定的。通過實驗,選用現行成熟的系統架構和1000M網絡設備,能將延時控制在30~50毫秒的范圍。
(2)聲音采樣率。采樣率越高,音頻的品質則越好,失真也越小。除專業錄音棚使用192K和96K的采樣率以外,一般達到44.1K的采樣率,也就是我們CD級的采樣率則足以滿足音樂教學的需要。主流的實時聲音處理架構,如Matrix等,采用48kHz超高采樣率,使聲音表現更為逼真,近似于CD級的音頻品質。經過測試,聲音的豐滿度、明亮度、顆粒感、音色感都達到了預期的目標。
4音樂實驗教學與考試功能應用
音樂實驗教學與考試功能是由系統的一個或多個模塊共同作用完成的。音樂教學實驗室系統的常用功能模塊有:廣播、推送、分組討論、監控、收發作業、音視頻采集、考試及閱卷等。
4.1實驗教學
聲樂、鋼琴、器樂等音樂實驗課程是高師音樂學習的骨干課程,對提高教學質量,培養應用型音樂人才具有舉足輕重的作用,受到每一位音樂學習者和音樂教育者的高度重視。傳統的實驗室能解決音樂理論課程教學的問題,但能對音樂實驗課程教學提供支持的教學實驗室可謂是鳳毛麟角。新型的教學實驗室的設計除能完成傳統理論課程的教學,它還能對音樂實驗課程教學提供支持。例如,聲樂課時,系統可以將多角度的視頻圖像、鋼琴伴奏聲音、演唱聲音在實驗室里同步、高速的廣播到幾十人、幾百人的電腦系統中。學生可以選擇同步收看和收聽所有的圖像和聲音,也可以對具體某個角度的視頻圖像放大觀看。而在聲音的處理上更是體現出音樂教學實驗室系統的專業性。音頻是通過多聲道技術采集傳送的,學生不但可以收聽伴奏和人聲合成的聲音,而且課后也可以單獨收聽教師的伴奏,方便進行演唱訓練,還可以去除伴奏聲音的干擾,只聽老師演唱的聲音。高保真的采集設計,能使學生清晰的聽辨每個字的字頭、字腹、字尾及呼吸換氣的聲音等。
4.2評閱作業
音樂實驗課程作業完成的優劣對教學質量有著重要的影響。有的學生刻苦練習,每天2~3小時,有的上課前一天才在臨陣磨槍。在現有的教學環境下,教師對學生實驗作業的檢查只能是在課堂上進行。即占用了大量的教學時間,也不能對學生的作業情況進行全面的了解。學生在作業回課時也許會受到多方面因素的影響,如心理緊張,狀態不好,體育課剛剛下課等等。同時,教師對每位學生的整個學期實驗作業完成情況也只能憑主觀印象,缺少音像記錄。而音樂教學實驗室則恰恰能解決現有的問題。學生在完成好實驗作業后,可以去到實驗室的采集間,采集2~3次完成作業的過程,選擇最好的一次提交給專業課的老師。而教師在上課前一晚能對作業進行評價,即節約上課的時間,又能建立好學生整個學期、甚至大學四年的專業學習檔案。
1.意志不堅定,不能控制好自己的行為。由于小學生的年齡尚小,又頑皮好動,尤其是男孩子,總是對桌子上的實驗器材充滿好奇心,沒有堅定的意志力,總是忍不住去觸碰實驗器材。
2.部分地區不夠重視科學課,使科學課變成“副科”。尤其是在偏遠的鄉村小學,很多科學課由語文教師或者數學教師來任教,老師的科學教學知識不夠專業,科學課上不教學生做實驗,而是在黑板上解說實驗,使科學實驗課喪失了意義。
3.實驗教學方法不當。部分教師習慣了在科學課堂上只顧灌輸知識,讓學生依樣畫葫蘆似地跟著照做,或者因為課堂時間不夠用,就以點代面,統一公布答案,草草收場。課堂氣氛看似活躍,但是仔細一問學生在這節課中學到了什么,他們就會一臉茫然。
4.實驗內容太過于簡單或者太復雜,導致學生對實驗的內驅力不足。比如在上《原來是相互關聯的》這一節內容中的“各種形狀的魚在水中前進”實驗,學生的手感各有不同,所以教材中的提示設計實驗就很難有科學的結論,實驗教學就會淪為走過場而已,無法讓學生深入探究。
5.在當今社會,許多小學生都是獨生子女,平時在家里許多事情都由父母包辦,導致學生的生活自理能力和實踐操作能力薄弱。
二、如何提升小學科學實驗教學的有效性
1.培養良好的實驗習慣。首先,走進實驗室前,讓班長組織同學排成整齊的隊伍,在實驗室過道安靜地等待。要求同學們按時到實驗室,因為科學課是一堂很嚴肅的課堂,如果因為其他科目的老師拖堂而造成遲到,那么科學課的老師應該和其他科目的老師溝通。按時上課是為了保證學生有充足的探究時間,科學實驗需要充裕的實踐時間。
2.要教會學生善于傾聽?;A較好的同學一般性格有些自滿,只想表達自己卻不愿意聽其他同學的發言,在其他同學發言時,在底下自己搞小動作,而不關心講臺上的同學在說什么。為了提高課堂的教學效率,應該及時糾正這些同學愛搞小動作的壞習慣,強調認真傾聽的重要性。
3.安排學生自主分工合作。由學生根據學習任務自主分成幾個實驗小組,組員之間要分工明確,定期輪換組員的角色,保證每個學生都有機會發揮自己的優勢,教師要特別關愛基礎差的學生,鼓勵基礎好的學生多多幫助他們,促進班級的團結友愛,實現共同學習,共同進步的目標。
4.教會學生整理實驗器材。在完成實驗之后,教師應該堅持讓學生正確地整理實驗器材,第一節課,第二節課……持之以恒地培養學生養成整理實驗器材的好習慣,對于沒有完成整理材料任務就離開實驗室的小組要批評,并命令其回到實驗室認真整理器材。
5.選擇合適的教學方法。為了使課堂更加生動有趣,根據學生的特點選擇合適的教學方式。比如采用多媒體進行教學,它能夠極大地促進小學科學實驗教學的開展,可以有效提高小學科學實驗教學的趣味性。
物理學是一門實驗科學。所有物理定律的形成和發展都是建立在對客觀自然現象的觀察和研究的基礎上,物理演示實驗可以使學生加深對物理教學內容的理解、鞏固記憶、激發興趣、誘導思考、糾正錯誤觀念,能使學生真實感地看到支配物理現象的規律如何起作用,通過對實驗現象的觀察分析,學習物理實驗知識,從理論和實踐的結合上加深對物理學原理的理解,進一步提高學生綜合素質與創新能力與科學素養。華北理工大學物理實驗中心作為河北省省級實驗教學示范中心,一直在努力探索建立以工科為主、適用于各類別學生、具備創新和開拓特色的人才綜合培養新體系。2012年12月,物理實驗中心順利通過省級實驗教學示范中心驗收。在此期間,物理實驗中心通過一系列理論研究與實踐探索,在大學物理實驗課程在現有的三大平臺:基礎實驗、綜合實驗、設計性實驗基礎上,將大學物理實驗課程進行模塊化。將“基礎實驗”作為“通用模塊”,全體學生必修;將綜合實驗、設計性實驗針對不同專業培養計劃,細化成相應的“專業模塊”,不同專業的學生可在相應的“專業模塊”內根據自己的學習興趣自主決定選修內容。初步形成了“大學物理模塊化”的課程體系。同時為配合開放式實驗教學模式,依托校園網建立了物理實驗中心網站,可實現網上選課、網上預約、瀏覽電子教案及典型教學案例、在線預習及模擬實驗。在省級實驗教學示范中心建設過程中,在學校的重視以及教務處等各部門的大力支持下,物理實驗教學中心成功建設了3間演示物理實驗室,教學內容涉及力學、熱學、電學、光學、近代物理各個物理學分支的,開設60多項演示實驗項目。在為大學物理課程提供教學輔助的同時,每學年面向全校理、工、文、法學院各專業學生開設物理實驗欣賞公共選修課程供學生選修。近年來,從大學物理演示實驗教學的培養目標出發,結合我校教學實際對如何培養學生的創新思維、探索精神和實踐能力等方面對大學物理演示實驗教學體系進行了如下探索性改革工作。
1演示實驗課程緊密結合理論課程教學
物理課程教學是離不開實驗課程教學的,而演示實驗做為實驗教學中的重要一環,既能增強學生對物理知識、物理現象的感性認識,又能培養學生的觀察能力、思維能力和邏輯分析能力,因此,物理演示實驗的教學在物理學課程的教學中有著非常重要的作用。首先,通過物理演示實驗的教學方式,原本枯燥、抽象的物理概念和公式,經過一個動態的物理過程,變得生動、具體。其次,我們嘗試改變傳統的由教師演示、學生觀看的課堂教學模式,在教學過程中引入啟發式教學模式,增強與學生的互動,不僅可以大大調動了學生參與課程的積極性,而且還可讓學生在思考的過程中領略物理學思維方法的魅力,培養嚴謹求實的科學態度與精神。最后,在課堂演示教學后,我們往往將相關知識點進行拓展,廣泛與生活與實際應用相聯系,啟發學生思考相關物理現象對科學技術以及人類社會進步的影響與作用,從而起到良好的教書育人效果。在課堂教學過程中,我們將一些比較便攜的實驗設備直接帶入課堂,直觀的演示給學生們觀看,如我們針對角動量守恒這一知識點,將角動量守恒演示儀帶入課堂演示給學生觀看;針對單縫、光柵衍射等比較抽象的知識點,直接將半導體激光器以及單縫、雙逢、光柵片代入課堂,在課堂講授相關知識點的同時,直觀演示給學生觀看。對于體積較大,結構比較復雜,不便于運輸的實驗項目,我們采取了錄像給學生觀看的方式,如針對波動中駐波的氣體火焰柱演示,針對磁學中超導的超導小火車演示,我們在課堂教學中都在講授相關知識點的同時,同步播放視頻錄像給學生觀看,使得知識點更加形象具體,學生學習興趣濃厚,教學效果良好。此外,為了給學生自學提供方便,打破課堂教學時間、空間的限制,我們將演示實驗項目的視頻開放提供在物理實驗中心網站上,全校學生可自由觀看,隨時隨地對自己感興趣的內容進行自學。
2開展演示實驗探究性學習
我們將大學物理演示實驗分為驗證性實驗和探究性實驗兩大類。驗證性實驗是對一些物理定律的直觀展示,而探究性實驗則包含更廣泛的物理原理與更多值得討論的物理內涵。相對與驗證性實驗,其更能使學生通過演示物理實驗課程的學習而得到思維方法與創新能力層面的鍛煉,也更有利于培養學生的科研能力,為學生向更高層次邁進打下良好基礎。在每學期我們安排有興趣的學生走進演示實驗室,觀看相關理論課程的實驗演示。此外,在演示實驗課程教學中,教師精心地為每個實驗設計了探究性思考題,鼓勵學生參與動手實踐,引導學生通過查閱資料、理論探究、實驗探究、改進性探究、拓展性探究和應用性探究等多方面開展實驗的科學探究。實驗室全天開放,相關實驗室均配備專職實驗教師,可以對學生感興趣的實驗的提供深入的指導。在開展探究性學習的過程中,我們廣泛鼓勵學生自由結組,以校級、省級大學生創新實驗項目為依托,對自己感興趣的問題,自主選題,在有教師指導下自由申報創新項目,開展相關課題研究工作。如針對電磁感應現象,學生在觀看了相關演示實驗后,提出能不能將電磁感應的原理用于為鼠標提供電能,在教師的鼓勵下,幾名學生組成研究團隊,申報了校級創新實驗項目,并成功獲得資助,此后通過查閱資料,設計方案,反復試驗等環節,成功設計完成了自供電鼠標原型,相關項目也順利通過驗收結題。學生們在完成研究工作后,反映通過對課題的系統研究,全面鍛煉了自己的動手能力、創新能力,為自己進一步發展,向更高層次邁進打下了基礎。再如,學生觀看了傅科擺的演示后,提出能不能將太陽能供電與傅科擺演示相結合,做成太陽能驅動的環保演示實驗,在教師的幫助支持下,相關幾個學生組成的研究團隊也成功申報了校級創新實驗項目。
3構建大學生科技創新實驗室
在教學改革中,我們構建大學生科技創新實驗室,在整合物理實驗室現有多余的實驗儀器或舊儀器,收集舊設備、舊散件、舊材料的基礎上,添置多功能溫控焊臺、教學實踐用組合電動工具等,結合學校每年舉辦的創新設計大賽,建設創新實踐基地,面向全校學生開展創新競賽,對富有創新性的項目給予軟硬件支持。學生可以自行安排時間到創新實驗室進行創新實踐并有實驗室教師給予針對性的指導,好的獲獎作品針對性的予以陳列展示,啟發學生的思維,結合我?,F有3個演示實驗室和現有實驗室,逐步建立科技演示室、創新實驗室、作品展示陳列室等。最大限度發揮基地為學生提供充分發揮潛力和創造力的平臺的作用。促進學生學習的積極性,也培養學生的科研能力和合作精神。學生參與創新活動,推動和促進基地的建設和發展。實施過程中師生合作共同參與項目研究的全過程,創建“項目探究式學習”模式。同時采用“學生負責制”的方式進行“,學生負責制”是指學生自己負責提出項目的研究內容與實施方案,然后由教師組織學生討論,論證實驗項目的可行性。如項目可行,學生及自己組成的研究團隊將主導整個研究過程。在實踐過程中,我們的指導教師在學生的創新項目中擇優進行推薦,成功申報立項全國大學生創新創業訓練計劃項目一項、河北省大學生創新創業訓練計劃項目一項、校級大學生創新創業訓練計劃項目十余項。
4引入啟發式教學模式
面對不同專業、不同學科層次組成的學生,物理實驗欣賞課程中我們引入了啟發式教學模式。傳統的演示實驗課程往往是通過教師機械的操作實驗儀器,講解實驗原理,學生被動接受知識的過程來完成的。而我們所采取的啟發式教學模式,首先由教師帶領學生觀察實驗儀器,分析儀器設備構造,這使得對于機器設備沒有相關操作經驗和基礎的文科類學生也能了解一些基本的儀器設備知識,為進一步自己動手操作演示實驗設備打下基礎,在此基礎上由教師提出問題,學生們動手操作演示實驗儀器觀察實驗現象,在師生互動討論過程中總結實驗現象,分析其中物理機制。通過演示實驗課的教學實踐與不斷改進,不僅提高了學生的動手能力,培養了學生的參與意識,增強主觀能動性,而且讓學生能自主發揮想象力,不受實驗教材中條條框框的限制,真正實現了理論聯系實際。開課以來,學生興趣濃厚,經常是下課后還在實驗室流連忘返,不是在觀看實驗演示,就是在探討實驗中的現象,或者思考在實踐中的應用。他們普遍反映,演示實驗儀器種類多、內容新,既有古老的經典演示實驗,又有新的融合多種現代科學技術的演示實驗,通過演示實驗課的學習,大學物理的理論知識不再那么抽象、枯燥、平淡難懂了,變得直觀、生動、有趣,對培養學生的創新能力有很大的幫助,且與現實生活聯系緊密。
5結語
總之,通過演示實驗進課堂,開放大學物理演示實驗室,構建創新實驗室的手段,實現理論與實驗課程的精確銜接,我們探索構建了一套具有工科院校學科特色的課程體系。籍此培養學生主動學習精神,分析問題、解決問題能力,加強學生創新思維能力,鍛煉學生社會實踐能力,提高學生的社會核心競爭力。對通識教育體系下創新應用型人才的培養具有重要意義,并可為其他基礎學科與專業課程教學改革提供相關經驗與參考,探索出一條適合工科為基礎的綜合性大學基礎課程體系改革之路。
作者:薄惠豐 魏 環 張占新 王鳳鳴 胡鴻奎 單位:華北理工大學理學院
【參考文獻】
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