緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇科學課教學論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
二、如何實現小學科學有效教學
二、開展專題研究活動,深化課堂教學成效
科學教學中,教師要充分給予學生自主的空間,尤其是要讓學生多動手操作,多分析研究,在操作以及研討中加深理解,以及發現問題和解決問題,讓學生的思維得到拓展,能力得到提升。筆者在教學中沒有拘泥于單純的講授活動,而是將相關教學難點以專題研究、操作分析等形式進行突破,極大地調動了學生的學習積極性,活躍了課堂教學氛圍,讓教學成效更為顯著。例如,教學“能源”部分的內容時,筆者要求學生事先搜集了生活中所運用到的各種能源,并簡要敘述各種能源的運用情況。這樣的專題活動讓學生在課前進行精心準備,電能、風能、太陽能等均有涉及,相互交流匯報之中豐富了學生的知識,也給予了學生表達的機會,讓課堂教學更為活躍。
三、深入社會開展實踐,培養學生綜合能力
小學生在學習中已經具備了一定的思維能力和探究能力,教師在教學中應當給予學生拓展的空間,引導學生深入到社會生活之中,開展與課堂教學相關的實踐活動,在實踐調研中驗證理論知識和鞏固理解效果,這也是深化科學教學成效的重要抓手。筆者在教學中將課堂與學生的生活緊密聯系起來,鼓勵學生自主開展調查研究,在實踐中發現問題和提出建議、解決問題。例如,在生態平衡內容的教學中,筆者要求學生利用課余時間對本地區生態平衡狀況進行初步的調查研究,了解影響生態平衡的主要方面,尤其是過度工業化發展所造成的失衡,在調研過程中,學生增強了對生態平衡的理解,也形成了學生綠色環保與低碳生活的理念。筆者還在課余時間組織學生到學校附近的生態農場進行參觀,聽取農場主介紹場內綠色循環生態產業模式,學生增長了見識,也領略了生態高效農業的微平衡效應。學生在實踐活動結束后,寫出的建議、調研文章以及心得體會各具特色,深化了學習理解的效果。
科學是一種動態、不斷進步和持續變化的過程,而并非是一成不變的,即科學是一種動態過程,而不僅僅是一種產品.有了這些科學史內容,學生就容易理解教科書中所呈現出的科學不是靜態的,而是隨著社會發展不斷變化的,現在所學習的科學知識只是科學發展歷程中的特定階段的成果,在將來還有可能發生變化和得到進一步發展.因此,科學史的主要作用是為學生展示一種關于科學本質的完全不同的觀點,而不僅僅是讓學生通過學習當前的科學理論、進行實驗操作和分析實驗數據來理解科學的本質.例如,學生在學習“光合作用”時,如果沒有相關科學史的介紹,學生所獲得的知識只是該領域當前的研究成果,至于這些成果是如何獲得的,以及還有哪些有待進一步研究的問題,學生很難獲取這方面的信息,這將導致學生對“光合作用”的認識只是停留在靜態的層面,無法認識到科學的發展過程,進而限制其思維發展.經由科學史的學習,如果學生將來從事相關領域的研究,他們的研究視野在某種程度上會得到拓寬,而這反過來又會影響該學科的發展.因此,從這一點上講,科學史對學生理解科學的動態和發展性本質,以及科學的長遠發展都將是有益的.
2.科學史與科學研究方法
科學的發展過程總是依賴于研究方法的不斷更新,根據其發展的不同階段所依賴的技術及其相應的成果,可以將其視作是基于實證研究的發展過程.在科學教育中,學生不僅應該學習已知的科學知識,還應該經歷科學探究的過程.這種探究過程既包括科學家曾經實施的實驗或教師設計的類似實驗,也包括教師引導學生對科學史資料的分析.不管采用何種形式的探究,其根本宗旨是訓練學生的探究能力和解決問題的能力.當前的科學課程雖然強調科學過程技能的訓練,學生可能有機會體驗實驗設計過程并學習實驗操作能力,但是對于這些科學過程技能在科學知識的構建過程中扮演何種角色并未進行深入思考.因此,這種課程只是以脫離情境的方式教給學生科學過程技能,未能向他們提供認識和探討科學本質的機會.而強調依托特定情境的教學正說明了科學史在這方面所特有的教育價值.通過展示科學史中不同研究方法的研究成果,可以使學生感受到科學方法對于科學發展的重要性.同時,學生還可以比較各種不同的研究方法,理解各自的優點及其局限性,從而為其科學思維的發展搭建平臺.例如,在教授高中生物學中“DNA是主要遺傳物質”時,教師可以先向學生展示艾弗里的肺炎雙球菌實驗,通過問題引導學生充分理解該實驗的設計原理和目的,然后得出初步結論“R型和S型肺炎雙球菌中存在某種轉化因子”.基于這一結論,再進一步引導學生思考“這種轉化因子是什么呢?”教師可以直接呈現格里菲斯的實驗設計和赫爾希的噬菌體侵染實驗,通過討論和引導,確定遺傳物質主要是DNA.在這一教學過程中,教師通過引導學生分析相關的科學史材料,使他們逐漸理解實驗設計的基本原則.這對他們更加深刻地理解科學的本質是必不可少的.在教學中,教師還可以根據科學史設計特定的教學活動,并非將科學史內容像講述歷史故事那樣直接呈現給學生.例如,在上面的教學內容中,教師引導學生分析完艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗后,進一步思考“這種轉化因子是什么呢?”接下來,教師不要急于展示格里菲斯和赫爾希的實驗設計,而是讓學生以小組為單位嘗試設計實驗回答這一問題,教師為他們提供必要的教學支持,例如,通過問題串引導逐步思考解決方案.通過這種基于科學史特定設計的教學活動,既可以使學生理解科學研究的設計原則,還可以訓練他們設計實驗和解決問題的能力.
3.科學史與科學事業
科學的發展過程是不同時代諸多科學家、社會學家等多個研究群體共同努力的過程,是一項人類事業.科學史正是反映這一科學本質的重要教學媒介之一.科學史材料一方面可以呈現眾多科學家在同一研究領域的不同研究成果,例如,在細胞膜結構模型的研究過程中,至少涉及歐文頓(E.Overton)、戈特(E.Gorter)和格倫德爾(F.Grendel)、弗雷(L.D.Frye)和埃迪登(H.Edidin)、桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)等科學家的重要研究貢獻.這可以使學生意識到當前的科學成果是現代科學家在前人研究的基礎上的修正和完善,這將影響他們對科學的認識.作為社會中的個體,任何科學家都需要與同行及其研究成果有直接或間接的交流,只有在這種交互作用下,才有可能取得新的科學研究成果.另一方面,科學史還能使學生意識到某些科學家對于新發現的抵制,這也是科學社會學家和科學史學家所研究的重要主題.此外,將科學史恰當地整合到科學課程中還能展示在科學發展過程中所經歷的困境和曾經受到的批評.科學研究、科學家的研究動機等相關內容,不僅可以用來解釋科學的本質和優勢,同時還應呈現其不足之處.這也是科學得以持續不斷發展的原動力所在.因此,對于科學是一項人類事業這一觀點的理解,將有助于學生更加充分地理解科學的本質,這是科學史無可替代的教育價值.
二、科學史能促進學生的概念轉變和知識建構
人們每時每刻都在通過觀察構建和重構他們對于自然界的看法,即意義建構.學生的學習也是一種類似和持續的意義建構過程.通常認為這種心理過程從本質上講與專業人員構建新知識的認知過程是相似的.知識的建構過程是人類形成共同意義的復雜過程.如果能夠很好地理解一個人是如何獲取和組織知識的,那么就能夠理解該學科領域的學者所構建的知識結構.在科學教育領域,許多研究者開始嘗試運用各種教學材料或教學策略來幫助學生認識科學知識的建構過程.例如,皮亞杰(Piaget)提出的臨床訪談研究法(clinicalinterview)、凱利(Kelly)的方格分析法(repertorygrid)和諾瓦克(Novak)的概念圖法等.后來,人們又提出運用科學史教學的方法來幫助學生構建知識.
1.科學史有利于學生基于真實情境建構知識
當前的科學教育強調科學是“辯護知識”的過程,并且驗證已知的內容,而對于科學知識是如何產生的則關注不夠.科學知識的本質包含了兩個方面,“辯護知識”是其中之一,強調我們已經知道了哪些知識;另外一個方面是“發現知識”的過程,主要突出已知的知識是如何知道的.在科學課程中融入科學史內容,能夠幫助學生認識到科學發展過程中不同事件之間的相互聯系,而學生往往容易忽視或意識不到這一點.例如,在化學課程中,在講到阿爾弗雷德•維爾納(AlfredWerner)的配位理論(co-ordinationtheory)時可以為學生提供如下科學史材料:19世紀上半葉,確定分子重量的唯一方法是測量蒸汽密度.直到后來法國化學家Raoult和荷蘭化學家Van’sHoff對溶液依數性的研究,人們才發現沒有一種可靠的方法可以用來測定非揮發性化合物的分子質量.因此,人們通過分析揮發性物質Fe2Cl6認為CoCl3含有Co2Cl6組分,瑞典化學家Blomstrand從而推測鈷氨絡合物是二聚體.直到1890年丹麥化學家S.M.Jorgensen和1892年美國化學家J.Petersen通過冰點和測量金屬氨合物(Blomstrand最初將其分子式二等分)溶液的電導率,推演出單體分子量.既然根據配位數6提出的八面體構型是Werner理論的基本假定,那么如果沒有Jorgensen對Blomstrand分子式的二等分(例如,將Co2Cl6•12NH3二分為Co2Cl6•6NH3),也就不會產生配位理論了.通過閱讀和分析這些材料,學生可以認識到配位理論的提出并不是一蹴而就的,需要不同時代的眾多科學家不斷地修改和完善.融入科學史的科學課程能以更加真實的情境呈現科學的重要發現,學生不再將科學視作偉人創造的完全獨立的事件,而是能夠將這些事件有機地聯系在一起,從科學發展的邏輯視角認識科學發展過程,有利于其理解科學知識的構建,并將其整合到自己的認知框架中.此外,在科學課程中引入科學史不僅是介紹科學家個人或他們的研究成果,而更重要的是展示科學知識的不斷積累過程.這種真實的知識產生背景對于學生構建科學知識是一種有效的情境支持.
2.科學史有助于揭示學生的前科學概念,并促進概念轉變
科學知識可以分為果性知識(ready-madescienceknowledge)和過程知識(science-in-the-makingknowledge).其中,果性知識是指科學事實或對客觀現實的陳述,是無可爭議的,也與產生這種知識的特定情境無關.而過程知識則是具有爭議性和不穩定性的知識.學生學習過程知識的過程是一個主動構建的過程,需要提供具有吸引力的情境,以使他們有機會參與小組討論和實驗活動,進行口頭和書面交流,解決問題,并進行持續的個人反思.學生在學習科學的過程中,他們的某些觀點與前范式時期科學家的觀點(pre-paradigmaticthinking)有可能是相似的.而學生持有的某些前科學概念或錯誤概念與歷史發展過程中某個時期的認識是類似的,這就使得科學史成為預測學生在構建概念過程中可能遇到的困難的一個有用的工具.例如,在光合作用的研究歷程中,科學家曾一度認為構成植物體的主要物質來源于土壤中的營養物質,這種觀點在現在看來是錯誤的.而低年級學生在接受正式教學之前也存在類似的觀點,這就是學生所持有的前科學概念.如果教師能夠充分理解科學概念是如何演變和發展的,那么他們就能夠預測學生在學習這些概念時可能遇到的困難,這可以幫助教師在備課時將這些因素考慮在內,設計有效的教學活動和創建有效的學習環境,以促進學生的學習.在這種情況下,這種困難不能視為學生學習真正的障礙,而應將其轉化為有意義學習的有效工具.科學史可以提供恰當的素材,以展示科學知識的修正與完善、排斥與重述,及其相對性并依賴于當時的社會等研究背景.與自我評判個人所持有的前科學概念相比,學生更容易先評判科學發展史上的科學知識或模型.這也為學生繼續意識到自己認知結構中存在的前科學概念,進而創造認知沖突奠定了良好的基礎.例如,教師可以通過提問的方式,讓學生說出自己對“構成植物體的主要物質來自于哪里?”這一問題的觀點,暴露其前科學概念.然后,再通過討論和分析科學史材料,讓他們分析歷史上科學家所持有的觀點,通過討論,逐漸理解自己原有認識是不科學的,而且還與科學家認識事物的過程是相似的,從而幫助其建立科學概念,實現概念轉變.同時,還能讓學生認識到自己的這種錯誤認識具有普遍性,通過材料分析,可以形成科學概念.由此看來,學生概念的發展過程與科學史中科學概念的演變過程是平行的,科學史教學可以幫助學生轉變觀念和構建科學概念.
三、科學史能改進學生對科學的學習興趣和態度
科學史材料涉及科學發展和有關科學家的“故事”,能夠引起學生的興趣,為學生建構知識和思考問題提供了線索.同時,學生還能從中體會到科學與個人健康和生活的緊密聯系,從而進一步認識到科學作為學校教育課程的重要意義.科學史不僅可以將抽象的科學知識通過案例的形式予以具體化,并呈現給學生;同時,融入科學史素材的教科書能以敘事的方式引導學生思考,符合學生的認知發展規律,從而創造有意義的學習情境,建立起所學內容與其前科學概念之間的聯系,這將最終有利于學生構建科學知識和概念的意義,即形成科學知識.此外,這還能幫助學生形成對待科學的積極態度,并進一步激發他們的科學學習,在以科學史為背景所進行的科學家角色扮演活動中這一優勢更加突出.例如,生物進化是一個抽象的生物學概念,可以通過科學史材料將其具體化.在生物進化理論的發展過程中,不同時期的不同科學家分別提出了不同的學說,按照時間順序可以分為三個主要階段:神創論、拉馬克“用進廢退”“獲得性狀遺傳”和達爾文自然選擇學說.通過展示不同觀點提出的背景和不同觀點互相“博弈”的過程,可以使學生認識到科學發展的過程會受到社會因素、文化因素、意識形態、科學證據等多方面因素的影響.在這種科學史材料的輔助下,學生的學習興趣不僅受到背景材料的刺激,同時,他們還能夠逐漸形成對科學發展的正確認識,即形成良好的科學態度.澄清和展示科學史的影響可將科學帶到生活中去,使學生建立起二者之間的聯系,這在傳統的去情境化教學中是無法實現的.這種教學方法可以幫助學生學會欣賞科學是植根于特定價值觀的過程,例如,客觀性、好奇心、對真理的追求、誠實、謙遜和為人類福祉獻身等.此外,學生還能意識到科學知識并非像教科書上所呈現的那樣客觀,而是人類共同努力的成果,既有成功,也充滿了失敗和挫折.那么,在教學中教師不僅要考慮學生的前科學概念,而且還應考慮學生的情感因素,例如,恐懼、焦慮、希望和期望等.
四、科學史能拓寬學生視野,促進科學與人文的交流
科學的發展同時還受到不同哲學、審美、宗教和政治觀點,以及社會實踐活動等因素的影響.從這一點上講,科學史又被看做是一種社會和文化現象,因此,科學史學家應該在當時的空間和文化背景中研究科學的發展過程.薩頓認為在舊人文主義者同科學家之間只有一座橋梁,那就是科學史.科學史教育的目的之一在于盡可能填補二者之間的鴻溝.因為即使在科學課程中,堅實的文學藝術基礎和強調歷史觀點也將會迫使具有更多科學頭腦的人更細致地考慮人生中非科學的方面.另一方面,由熟悉科學史的人解釋科學方法將會使比較有文學頭腦的人認識到現代文明精神.也可以說,“向人文科學工作者說明科學發現的內在意義不僅是外在用途,向科學家說明人文科學的深刻人性,從而使他們緊密團結起來.”通過科學史內容的學習,可以幫助學生全方位地認識科學家,科學家不再是天才,而是和他們一樣,都是既有優點也有缺點的普通人.由此,學生在學習中會發現有創造性的科學家與有創意的藝術家具有許多共同之處.因此,通過科學史使科學與人文之間建立關聯,對于學生理解科學與人文之間的關系是至關重要的.此外,學生在學習過程中會發現直覺和邏輯都是解決問題的合理方法,而且也會發現科學家的性格多種多樣,從而使得他們能夠對自己的創造力有更好的認識.學生通過科學史可以了解到沒有任何一個國家可以壟斷科學發現,這使他們能夠充分地認識到科學無國界的特征.因此,從這一點上可以看出,科學史可以在科學與人文之間搭建溝通的橋梁.例如,化學家凱庫勒研究苯分子式時,從夢境中得到啟發,提出了苯環的結構.這種類似于藝術中的想象力和人文因素促成了他的重要研究成果.他曾經說:“……我夢到有一條蛇咬住了自己的尾巴,在我眼前快速旋轉,仿佛是被一陣靈感驚醒,就是在這個晚上,我形成了苯環結構這一假說.”當然,他成功地提出重要的結構學說并不能完全歸功于夢境,這是以其科學知識為基礎的,因此并不是偶然的.凱庫勒在大學里學習的是建筑專業,后來因為聽了化學家李比希的化學課才轉而學習化學.他的建筑學修養、化學專業基礎和想象力共同促成了苯環結構理論的誕生.因此,科學史在拓寬學生視野,促進科學與人文交流方面有其獨特的價值,能使學生用多個角度(人文的視角)認識科學的發展,以全方位地理解科學.
二、教學活動的設計注重實效性
高效的課堂教學中必然會包含許多豐富有趣的教學活動,教學活動的設計也會直接影響到課堂教學效率.因此,教師在教學活動的設計上應當重點突出,并且要能夠培養學生的各方面能力與素養.只有注重實效性的教學活動設計,才能夠構建更為高效的課堂教學,進而讓學生在課堂上有更多收獲.教師可以結合教學內容的特點以及具體的教學目標設計能夠引發學生獨立思考與自主探究的教學活動,對于相關的思考問題在難度與深度的設置上也要更為合理.教師的教學活動設計是否科學、合理,是否符合學生的認知水平,這會直接影響課堂教學的實效性.教師應當不斷思考和學習,要有意識地提高自己的教學設計能力,這樣才能夠構建高效的課堂教學.例如,在講“三角函數誘導公式的推導”時,有的教師這樣設問:(1)你能用三角函數的定義推導出α與α+180°的三角函數的關系嗎?(此問起點太低,無法實現學生對于知識的理解與掌握).(2)你能用圓的幾何性質推導三角函數的誘導公式嗎?(此問起點太高,很多學生都會出現理解上的障礙).類似的不合理的設計還有很多.這樣的教學設計,不僅無法有效實現知識教學,還會給學生在知識理解上造成誤區.
三、提高學生的探究性
學習能力要想進一步提高課堂教學的實效性,增強對于學生各方面能力與素養的培養也很重要.教師要注重學生對于教學過程的參與,要設計更多開放化的教學活動來活躍學生的思維,鼓勵學生獨立學習與自主探究.在這個過程中,不僅能夠讓學生對于相關教學知識點形成更為深刻的體驗,也能夠深化對于學生各方面能力的培養,并且讓學生對于相關教學內容有更加牢固的掌握.教師可以結合相關教學內容來創設學生動手探究的教學設計.例如,在探究“橢圓的定義”時,我組織學生展開如下探究活動.用具:兩個圖釘、一根長約20cm沒有彈性的細繩、一支筆、一塊紙板.活動步驟如下:(1)分組(四人一組).(2)將紙板固定在桌面上,把細繩拴在圖釘上,再把圖釘固定在紙板上.(3)用筆尖把繩子拉緊使筆尖在紙板上慢慢移動,從而畫出橢圓的圖形,然后提出以下問題:橢圓上的點滿足什么樣的條件?如果繩長剛好與兩個釘子間的距離一樣,會出現什么情況?如果繩長比兩個釘子間的距離小呢?繩長不變,改變兩個圖釘間的距離,橢圓的形狀有何變化?整個教學過程十分有趣,隨著對于這幾個問題的探究,學生對于橢圓的定義也慢慢形成了認知.這樣的知識獲取,才是高效課堂教學應當采取的教學方式.
出于政治和科技競爭的原因,“做個科學家”成為20世紀60年代科學教育的目標,尤其是在美國。為了達成這一科學教育的目標,美國科技界與教育界共同研制了一批反映當時科學發展最新水平、呈現學科知識基本結構的小學科學教材;與教材內容改革同步,引進“發現教學法”和“過程”觀念,試圖以此兩者為核心,為社會發展培養科技精英奠定基礎。然而,只適合20%的學生的精英教材,對80%的學生來說是一種資源浪費。現代科學技術在人類生存和生活中扮演著越來越重要的角色;人們更加明晰地認識到,科學課程應體現對所有學生的價值;對一個國家來說,普通民眾高水平的科學文化素養,決定著一個國家的國際競爭力和現代化程度。因此,科學教育的目標逐漸由培養“精英”轉移到提高“大眾”的科學文化素養上。科學教育目標的轉換,對小學科學教師的教育教學方式和能力構成了挑戰。在“精英”模式下,教師需要傳授體系完整、邏輯嚴謹的科學知識,教學所需的是充裕的知識儲備,教師知識和教學是“一桶水和一碗水”的關系;而在“大眾”模式下,教師不但要讓學生在探索的過程中獲得知識,同時要關注學生在學習過程中的體驗、理解以及科學精神、科學價值觀的形成。如果教師缺乏科學素養,缺乏探究的實踐和能力,僅靠書面化的知識系統,顯然難以勝任教學要求。
(二)教學方法:從“過程”到“探究”
20世紀60年代的科學課程改革,強調科學的“過程”性。與“知識”取向所秉承的靜態知識觀不同,基于“過程”取向的科學課程反對科學教學中靜態、僵化的知識灌輸,希望中小學生通過經歷科學研究的過程、掌握科學研究的方法,在此基礎上形成科學知識結構。然而,這一時期的科學觀仍然以“靜態知識”為主流,“探究”的最終目的仍然是為了掌握體系化的“知識”,體驗“過程”與“探究”只是學習人類已經取得的科學成果的手段而不是目的,科學課程依然難以跳出唯“知識”的窠臼。伴隨著對科學性質的重新認識和建構主義理論的興起,“探究”將“過程”取而代之。建構主義珍視兒童對自然世界的天生的探索欲望,希望通過兒童與他人共同的學習和研究建構知識,讓兒童形成對科學本質的更現實的觀念。同時,建構主義強調科學、技術發展史對兒童科學知識建構的價值,把科學史、科學哲學作為中小學科學教學的重要資源,“認為研究科學知識的創造和協商問題,可以幫助學生知道科學中人性的一面”。建構主義理論和實踐為中小學科學教育貫注了極大的活力與創造力,但也因過度強調兒童在知識建構過程中的主觀能動性、否認客觀世界的可知性,導致科學教育的形式繁榮和實際教學質量的下降。于是自20世紀90年代始,“科學的探究”成為提高小學科學教育質量的新舉措。“科學的探究”與“探究”的本質區別,在于前者強調探究不僅僅是兒童自我建構的過程,這個建構的過程應該有一個基本的規范,這個基本的規范即是科學家從事科學研究的基本規范。小學科學教師如何成為兒童科學探究過程中的“科學界的代表”,如何在學生的自由活動和教師的引導、講授與活動、動手與動腦之間形成平衡,讓兒童通過探究學習知識、提高能力、培養情感、提高科學素養,是當今世界教師教育中的一個值得探究的問題。
二應對與建構:關于小學科學教師素養的思考
沒有高素質的小學科學教師隊伍,就談不上小學科學教育改革目標的實現,這已被反復證明。在當代科學教育改革背景下,小學科學教師的專業素養,應該實現由“靜態”到“動態”的轉換,這也是小學科學教師教育面臨的一個重要問題。動態的教師素養觀,主要體現在以下幾個方面。第一,學科知識。小學科學教師對科學學科內在的概念、原理、原則、方法等系統知識以及知識之間關系的掌握情況,決定了小學科學教師的素養層次。在學科知識方面,小學科學教師需要關注小學科學課程所涵蓋的相關學科的結論性知識,更要關注對科學學科性質的理解,以及科學知識和技術與個人發展、社會生活之間的關系。為了實現對科學性質的理解,教師需要通過學習體驗知識的生產過程,經歷科學探究實踐;通過“科學探究的學習過程,增強對科學探究的理解,掌握科學探究式教學的實質,形成一定的提出問題、觀察實驗、收集信息、形成猜想、技術設計、交流合作和科學思維的能力”。唯有如此,在小學科學教學中,才有可能將系統的學科知識內容貫穿于具體的科學探究任務之中。第二,引導兒童進行科學探究的能力。“探究”作為小學科學教學的核心,強調學生在學習過程中的主動性,強調他們經歷過程、體驗過程、在思考與探索過程中主動建構知識的思想方法;除此之外,探究式科學教學還旨在使學生利用原有的知識和生活經驗,像科學家那樣進行思考和探究,在智慧的積極參與中,理解現象、探究本質、交流觀點、建構知識。毫無疑問,把科學探究簡化成課程上的科學教學,起關鍵作用的是教師。正如美國著名科學教育專家阿瑟•A•卡琳所說:“雖然探究教學是模仿科學家進行研究所經歷的一般過程,但由于兒童受到發展水平的限制,不可能完全像職業科學家那樣進行探究,中小學的科學探究活動應該是比較簡單的形式,學生在探究中能夠理解自己在做什么,使科學探究適合兒童發展水平的關鍵是教師,教師制訂教學計劃、準備材料、設置情境、進行引導、提出問題、提供信息、講解、解釋———教師要為兒童在真實世界里動手做科學探究進行各項準備。這些是教師引導兒童進行科學探究所負的責任。”
二、在滲透科學史中,培養創新能力
因材施教是培養學生創新能力的關鍵。興趣能調動學生的學習積極性,小學科學教師應有意識地保護和激發孩子的好奇心,增強創新意識。如,在講到《物質的變化》一課時,我先做了一些實驗,比如在碘酒中加入淀粉會使溶液顏色變藍;白糖在加熱過程中會逐漸變色,并且由無味變為焦糊味等既含有物理變化又含有化學變化的啟發性實驗,讓大家在腦海常識和新知識的碰撞中引發共鳴和學習的興趣。在“大發現”的課后作業中,學生果然開動腦筋,通過學習和查資料解釋了鐵為什么會生銹、小蘇打和白醋混合為什么就會產生氣泡、酒精為什么可以洗掉衣服上的油漬等等科學問題,自主發現和創新能力大大提高。在滲透科學史實中,應采取非單一的評價標準,引導學生真實展現自己的內心世界保護個性,尊重學生的眼光,欣賞其獨到新穎的呈現,并及時地給予表揚和肯定,只有這樣才能正確地引導學生的創新能力。
三、在科學史滲透中,領略科研方法
小學生由于經驗積累和知識層面的限制,不能進行獨自的研究,然而為了培育未來的科學家,教師應該讓學生從小的時候就有意識地接觸科學研究的方法,在幼小的心中種下科學的種子。如,在《宇宙》一課中,我以故事的形式為學生展開人類對宇宙的探索:在中國古代的傳統文化中,人們只憑感官認知承認“天圓地方說”,這是人們認知不足的一大誤區。隨著科技的發展,人們開始以實際行動探索太空,1957年,前蘇聯的第一顆人造衛星上天讓全世界一片嘩然,為人們重新認識天地、認識宇宙打開了一扇新的大門;1998年,美國“月球勘測者”通過光譜儀探測氫原子發現月球上存在水等等。在本課的導入過程中,選取科學史上的關鍵發現和發明,讓學生站在巨人的肩膀上重溫科學家當時的想法,體驗了科學家在做科學研究中的想法和方法,展現了科學史的特有魅力,在推進科學和人類發展的進步中貢獻自己的力量。
1.與時俱進的學科知識
《科學》內容異常豐富,物理、化學、地理、生物的基礎,看似簡單,其實奧妙無窮。科學教師需要不斷學習,從書本上學、從生活中學,盡可能提高自身的學科知識水平,更要與時俱進,掌握國內外科學領域最前沿、最新穎的理論。
2.科學規范的操作技能
小學科學是以實驗為基礎的學科。科學教師需要有扎實而科學規范的實驗操作技能。酒精燈、溫度計的使用,怎樣用玻璃棒攪拌、用秒表記時,看似簡單,但足以表現自己的功底。只有教師科學規范地進行實驗操作,并加以指導,學生的探究活動才能順利進行。
3.隨機應變的教學機智
科學教師應該是一個智慧型的教師。這種智慧需要淵博的學識,更要隨堂的機智。張洪鳴老師教導我們:在學生面前,需要你表現得讓學生捉摸不定,你懂的要裝作不懂,不懂的又要裝懂,是是非非,真真假假,讓學生不理解你是真懂還是假懂,把學生探究的欲望激發起來。科學是不斷發展的,教師應該在課堂上表現得機智些,如將問題不露聲色地還給學生,把時間留給自己,再在恰當的時候,解答問題,哪怕是科學上的未解之謎,也應該把科學家正在研究的情況告知于他們,激勵他們好好學習,將來去攻克科學上的一個又一個難題。
4.盡心盡職的“保姆意識”
教師應該從學生的實際出發,盡可能多地為學生服務。我把科學老師稱為“垃圾老師”,瓶瓶罐罐是我的寶貝,辦公室、家里的“垃圾”我總是看了又看,有時扔了還去撿回來:它還有什么利用價值?科學課上的哪個實驗用得上?講臺里、櫥柜中各種各樣的物品,為我課上的教學機智提供了可能。雖然我說自己是“垃圾老師”,但孩子們卻說我是“把垃圾變成寶貝的老師”。
二、科學教師的培養途徑
小學科學教師面對的是小學生,除了自身需要基本的素質,教育教學水平和藝術尤為重要,需要掌握寬廣的教育教學理論和兒童心理學,掌握豐富的教學方法和技巧。培養小學科學教師,可以從相關的高等師范學校引進人才,也可以由現今正從事其他學科教學的小學教師中擇優轉型而來。
1.積極引進
雖然高等師范學校沒有相應的專業與小學科學匹配,但生物、物理專業的學生有與科學相關的專業知識,小學教育專業的學生學習過“現代科學技術”,對兒童教育學和心理學了解頗多,可以積極引進這些專業畢業的學生成為小學科學教師。在教學實踐中,引領他們進一步了解小學生的認知發展規律和認識科學概念的特點,不斷積累和生成教學機智,提升引導學生進行科學探究的能力。他們將是以后“獨領”的科學教師的生力軍。
蘇霍姆林斯基曾經說過:從我手上經過的學生成千上萬,奇怪的是,留給我印象最深的并不是無可挑剔的模范生,而是別具特點,與眾不同的孩子。由此可見,在物理教育教學方法探究過程中,教師應在保持課程進度一致性的同時,兼顧不同學習層次學生的學習需求,將物理教學的“教”與“學”有機結合起來,做到既能有條不紊的詮釋物理知識,又使給學生留下充足的思考、交流和探索的時間。從而在師生互動、生生互動的良好學習氛圍中,提升班級物理課堂的學習效率和學習質量。眾所周知,富有生活氣息、趣味性強的物理知識,不僅能緊緊抓住學生的課堂注意力,同時也為學生活用物理知識進行了科學有效的指導。例如:在學習“光沿直線傳播”這一物理知識點,教師不妨利用多媒體技術通過圖像、視頻、文字等形式為學生講解這一知識點。在講解之后,教師可以讓學生思考若是光不沿直線傳播會產生什么樣的現象?光沿著直線傳播給我們的日常生活帶來了哪些便利?我們應如何有效利用光的特性。這種教與學相結合的物理課堂,不僅能有效激發學生思考物理問題、參與物理實踐的主動性和積極性,同時,也為學生科學、有效地進行自主物理學習提供良好的導向和指引作用。
2.喚醒學習熱情,提高自主學習能力
俗話說:要想知道梨的滋味,應該親自嘗一嘗。由此可見,喚醒學生的自主學習意識,是物理課堂實現“授之以漁”的第一步,也是提升學生自主能力的前提條件。因此,在物理教育教學實踐過程中,教師應從班級學生的實際情況出發,選取貼近生活、時代感強、實用性高的物理素材來增強物理課堂的實用性、層次性和實踐性,從而真正做到因材施教、有的放矢,進而在激發學生學習主動性和積極性的基礎上,促進學生自主學習能力的培養和提升。在物理教育教學中,教師應勇于打破“一刀切”的教學模式,結合多種形式的物理活動來豐富學生的日常生活,讓物理學習充滿學生生活的方方面面。例如:教師可以通過物理競賽、物理常識大比拼、物理科學實驗小組等活動,來豐富學生的課余生活。同時,教師可以讓學習能力差的學生進行常規性、基礎性物理練習;而對于學習能力強的學生則讓其進行提高性、發散性物理訓練。這種分層次、梯度化的物理教學不僅能滿足不同學習層次學生的學習需求,同時也為學生依據自身能力確立適當的學習目標、開展恰當的物理學習提供了科學、有效的指導。
二、工欲善其事必先利其器
(一)以學定教中重視自學目標的設計
在設計導學案時,必須要注重自學目標的設計,讓學生們明白應該將自學的主要精力放在什么地方,進而做到有的放矢,同時教師應充告知學生采取什么辦法學習,如何提高學習的能力。
例如:在教學七年級上冊朱自清的《春》的時候,在導學案中可以設計這樣的內容:
課堂自主學習內容:(1)把握文章的內容、把握文章的結構特點(盼春——繪純——贊春)。(2)詳細的分析課文內容,哪一些方面寫的最細致,你是如何看出來的。(3)舉出有關春的詩句來表現出春的特色。像“春風又綠江南岸、春陽垂野草青琴,時有幽花一樹明”等等來贊春。
同時,自學目標設計之后,還需要老師的精心策劃為學生點出。如上述的自學目標可以結合導學案,在投影上展示出春天景色等等內容,讓學生從書本和圖冊中找出更多關于春天的故事。
(二)導學案設計應該具備的特點
在設計導學案時需要圍繞課堂教學目標,緊扣教材,并且需要體現出教材的知識結構和知識間的內在聯系,讓學生在自學時能夠使自己所獲得的知識更加的具有條理性、更加系統。盡量一課時一個學案,以便控制學量,使學生明確目標,最大限度地提高課堂教學效益。
要具有一定的啟發性。學生在自學時通常都喜歡根據導學案上的問題直接去找答案,這對他們的能力提升相當不利,因此應該讓問題具有啟發性,這樣他們才會去主動的思考,進而提升自己的能力,同時還能夠激發他們的興趣。
要能夠滿足不同層次學生的需求,從學案中優秀學生要能夠感受到挑戰,一般的學生能夠受到激勵,而學習困難的學生也能夠給從中感受到成功,這樣就能夠讓每個學生都學有所得,最大限度地調動學生的學習積極性,提高學生學習的自信心。
例如在《羚羊木雕》這一課中,如果導學案中提出的是這樣的一個問題:“閱讀課文,然后回答文中寫了一只什么樣的木雕?”這樣的問題缺少一定的啟發性,學生看到這個問題后就會第一時間就會認為課本上有現成的答案,而且認為只需要找到答案就完成任務了,此時他們已經產生了思維的惰性,對他們的自學不利。而如果一開始就從辯論木雕應不應該歸還開始,學生也會積極的找尋資料,為自己做好一辯。
三、師者,傳道,授業,解惑也
教師的點撥解惑不是課堂上的“獨角戲”,以學定教重在引導、點撥,不是把現成的答案壓給學生。需要在學生學習的基礎上盡力地引導學生進行自我再分析、再討論、再歸納,使學生逐步登上最后一個臺階,得出正確的結論,最終自我解決問題。這個過程中并不是簡單的進行解惑,重要的是提高學生分析、解決問題的能力。
二、趣味活動,助推學生學習趣味活動
就是教師在實際的數學課堂教學過程中恰當地安排學生進行游戲互動.通過游戲活動,能夠充分地激發學生的學習積極性,刺激學生在數學學習中的主觀能動性,讓學生在游戲中對相關學習內容進行理解與記憶,并對所學內容產生興趣,從而積極主動地完成學習任務.例如,在講“概率”時,因為所學內容的趣味性,在所要求的課堂內容教學完成后,我特意為學生安排了相關的游戲環節,讓學生拋硬幣與色子,直觀地去體會概率的相關知識,并對結果進行統計分析,以及討論分析實際操作與理想情況下的結果差異.在游戲當中,學生都表現得十分積極主動,并就誤差問題進行了小組內的討論分析,深刻地體會到概率的基本知識,很好地完成了課堂教學任務.與此同時,通過游戲,學生還掌握了概率方面的一系列數學概念,以及所包含的數學意義,有效地提升了自身的數學知識,也進一步地帶動了學生的數學學習興趣.趣味活動,是教師帶動學生完成相關數學學習任務的一項有效方法.通過科學合理的安排學生進行趣味活動,教師不但可以幫助學生進行數學學習,使教學內容在游戲中被學生潛移默化地理解吸收,而且教師也可以充分地利用游戲環節,激發學生的數學學習興趣,刺激學生數學學習的積極性,從而培養學生良好的學習習慣.
二、提高學生審美鑒賞能力
我們知道,書法藝術是線條的藝術,不同的書寫工具能創作出不同風格的作品,不同的書法幅式表現出不同的情趣味道,不同的章法布局洋溢著不同的精神向往,不同的書體記錄著不同時代的審美追求。同時,書法又是一門表現美的藝術。它不僅能豐富人們的精神生活,陶冶人的情操,更能給人以美的享受和美的教育。因此,在書法教學中,教師向學生進行審美教育,就顯得尤為重要。教師在引導學生欣賞作品時,應該在繼承傳統教學手段的同時,積極學習和應用適合現代書法教學的教學方法。比如,我們可將多媒體應用于我們的書法課堂上,將歷史上的經典名帖直觀地展現在學生面前,也可以將自己的講課內容制作成課件,使書法教學呈現出圖、文、像并茂的生動景象,并通過對點畫、用筆的分析,對漢字結構的分析和研究,對章法布局的思考,使學生深入體味不同的書法作品所流露的不同的藝術魅力。我們在寫字教學時,還要引導學生多角度體會書法藝術,不能憑個人的好惡簡單地進行判斷。沉雄厚重是美,筋骨堅硬也是美;剛強豐盈是美,安穩方正也是美;高雅稚拙是美,秀爽清俊也是美;健壯整潔是美,虛實枯潤也是美……這樣,在對古今書法作品的欣賞感悟中,學生的審美鑒賞能力會逐步提高,對其人生觀、世界觀的形成也有很好的作用。
三、培養學生的創新能力
寫字教學的主要目的是為了讓學生掌握漢字的基本書寫方法,了解漢字的筆畫、筆順及結體規律,知道書法章法布局的基本要求。同時,教師也要鼓勵學生參加各種書法比賽,在比賽中運用自己所學到的知識進行創作。在學生進行創作的過程中,教師要發掘學生的個性特點,形成學生的個性書法。個性是學生在一定的社會環境和教育條件下受諸多方面的影響而形成的相對固定的性格特征。在教學中,在培養學生寫字教學必須規范、端正、干凈、大方、易認、有力度的原則下,教師不應抹殺學生的個性風格,而應不斷進行鼓勵,因勢利導,培養和創造學生各自不同的書法風格。此外,教師不能因學生的作品不規矩而大加責備,抹殺其創新的火花。