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捷克共和国的教育和技术上在东欧国家中处于较先进的地位,特别是汽车工业在整个欧洲名列前茅[1].捷克现行的教育系统与我国基本相同,由学前教育、义务教育、高中阶段教育和高等教育等几部分组成.其中基础教育学制大体可分为两种情况:1)“五、四”分段.小学5年、初中4年,初中4年后可升入高中、职业学校、专业学校等;2)“五、八”分段.小学5年、中学8年,进入“八年制学校”就读的都是准备上大学的学生[2].进入技术中学、职业中学的学生可直接就业,也可选择进入高职高专院校接受高等职业教育,如果要继续深造,可转入大学预科学校学习,经高考可升人大学接受普通高等教育[3].捷克的大学,凡攻读第一学位的大学生,均可享受免费待遇[4].
在上述教育系统下捷克(以下简称CZ)的数学课堂是怎样的呢?带着这样的问题,笔者查找文献和视频,发现国内虽然已有基于TIMMS 1999录像的研究,如启发式教学的编码研究[5]等,但关于“CZ数学课堂”的研究却几乎为零.鉴于此,笔者多次观看了TIMMS video 官网公布的“CZ八年级四节数学录像[6]”,“学生板书多;问题多是纯粹的数学问题,生活背景题目少”是笔者在看了录像后留下的深刻印象.但一家之言不具说服力,通过查阅有关TIMMS 1999 CZ录像的数据结果和评论,并从研究的可行性考虑,选了TIMMS报告[7]中课堂互动类型和教学片段的目的两个角度对四堂课做数据统计和分析,以期用数据来揭示CZ数学课堂的特点.
2 数据来源及分析方法
2.1 研究对象
本文以TIMMS video官网公布的“CZ八年级四节数学录像课[6]”为研究对象,四节课的时间均为45min,具体内容见表 2.1:
2.2 研究框架
TIMMS 1999报告[7]中将课堂互动(Public and Private Classroom Interaction)分为“Public interaction、Private interaction、Optional, student presents information、Mixed private and public work 、Optional, teacher presents information”五类,笔者将其依次翻译为“全班互动、个人或小组互动、基于学生提供信息的互动、混合互动、基于教师提供信息的互动”,以下分别简称“全全、个个、学学、混混、师师”,这5类实际上包括了所有的有效课堂教学活动.其中“全班互动”指所有学生都参与到老师或一个或更多学生的讲解或讨论中;“个人或小组互动”指所有学生以个人或小组的形式在他们自己的位置上讨论问题,老师在教室里来回走动并与个别的与学生沟通;“基于学生提供信息的互动”指学生以书面形式提供信息(板书),与学生和老师或就其提供的信息进行交流;“混合互动”指老师将学生分成小组,一些学生与老师公开讨论,而其他人可以自己解决,也可以参与到讨论中来;“基于教师提供信息的互动”指教师以口头或书面形式向全体学生提供信息,向学生讲解或分配任务.
将每个教学片段(指保持某一互动类型而不转换为其他类型的时间段)的目的(The Purpose of Different Lesson Segments)分为“Reviewing、Introducing new content、Practicing new content”三大类,笔者将其依次翻译为“回顾(基于已学过的内容,包括热身、为新内容准备的问题、教师讲授学过的内容、检查和订正作业、练习测验等)、讲授新知识(基于还未学过的内容,包括教师讲授解释、师生共同探讨刚学过的问题或学生独立解决新问题、学习教科书)、练习新知识(仅限于当堂课所学新内容,练习和应用新学概念和方法、解决课前所提问题、教师总结新学内容或结论)”.
3 统计结果及分析
3.1 CZ课堂互动类型
本节的数据通过多次观看、记录得到,为了提高统计数据的信度,笔者还请老师和同学帮忙校正.依据2.2节中的分类对“四节录像课”的课堂互动类型及其累计时间占总时间的百分比做了统计,结果见表 3.1:
表 3.1中CZ2教师安排了“教师讲解和全班互动、学生板书”三种互动方式,回顾课CZ3、CZ4五种互动类型都有,而CZ1除了“混合互动”其他互动类型也都进行了.CZ数学课堂平均有31.7%的时间都“基于学生提供的信息”进行互动.为巩固、复习、应用已学内容会让学生上台板书解答问题,为练习新内容也会让学生上台板书解答问题,甚至在叙述数学题目时,教师都会选择让学生上台板书表达.所占时间第二多的当属“全班互动”,平均一节课有29.5%的时间都在进行全班互动,数据显示“混合互动”在CZ数学课堂所占的时间最少.回顾课CZ1和CZ4中的不同互动类型所占时间比例接近,而CZ3由于教师很多时间都在订正学生课后已完成的作业,更多地采用了“学生口答全班互动的”方式来互动,这也是CZ3“基于学生提供信息的互动”比例较少的原因.
3.2 CZ课堂教学目的
根据2.2节中的界定,笔者将CZ1、CZ3、CZ4的教学时间都归为“Reviewing”,并对新课录像CZ2作了统计,结果见表 3.2:
新课CZ2在“复习引入、新课讲授、练习新知识”三大教学目的上的时间分配比例近似为1∶5∶4;四节数学录像课的三大教学目的时间比例接近8∶1∶1.TIMMS 1999报告(Hiebert, 2003)中,CZ平均有58%的时间回顾,22%的时间讲授新的知识,20%的时间练习新的知识,三者比例接近6∶2∶2,这与CZ四节课中的比例有一定差异,但如果按新课和回顾课为1∶1的比例,并假设CZ每节数学课的有效教学时间与新课CZ2的有效教学时间一样,可以得到每两节CZ数学课分别在“回顾、新课讲授、练习新知识”花的时间占总时间的55.9%、24.0%、20.8%,这就与报告中公布的58%、22%、20%非常接近了.
4 结论
TIMMS video官网[6]上公布的NRC学者、研究者对CZ课堂的评论中指出:CZ数学课通常是由铃声开始的,学生起立来欢迎老师,课开始时,老师点名;很多老师在乎学生笔记的形式,通常引导学生写出这节课的目标、或者明确规定日期是否应该记上等等,有老师认为教师记笔记时也同时在理解数学内容;上新课时,老师往往是呈现这个问题并解释怎样解决它,然后会给学生一个类似的问题让他们去解决;课结束时,很多老师告诉学生下节课将会学什么,并布置作业等等.
上述分析多是共性的东西,具体到官网上公布的四节课有:课堂规模上,由表2.1,CZ班级的平均人数为23人,算得上是小班教学;课时安排上,由3.2节分析新授课和回顾课的比例接近1∶1;引入上,多由教师讲解引导学生复习已学知识,并明确本节内容,也有教师(CZ3)选择让学生板书问题引入;讲授新内容时,老师往往是呈现这个问题并解释怎样解决它,然后给学生一个类似的问题让他们去解决,但也有教师(CZ2)选择提出问题和学生共同探讨一起解决,然后给出问题让学生解决;师生互动上,有非常多的学生板书,尤其在讲解问题,需要解决新问题时,教师多选择让学生上台板书.针对这一环节,专家评论:[6]一方面,没有信心或有困难的同学可以观察和理解黑板上的同学,另一方面,老师要求学生解释他们的答案,老师就有机会去检验学生是否真的理解了这个主题,这样能帮助学生去思考这个问题而不是机械的展示数学步骤[7].这一点值得我们借鉴.
问题情境上,CZ数学课堂中的问题基本都是纯粹的数学问题,四节录像课中仅有两个与生活有关的问题情境:1)祖父母带着孙子到主题公园玩过山车游戏,玩一次过山车需付8korun.祖母给了他足够玩两次过山车的钱,祖父给了他足够玩五次过山车的钱,请问,他可以玩多少次过山车游戏呢?2)Blacksmith先生想买Ritirov先生的马,交易规则如下:马蹄铁免费,但却必须付用来做马蹄铁的16个钉子的钱,第一个钉子需付2便士,第二个钉子需付4便士,每下一个钉子,都需付前一个钉子的两倍便士,问这些加起来会不会超过一美元吗?以上生活情境的数学问题旨在帮助学生理解幂指数的相关概念,而非数学的应用.
参考文献
[1] 陈金西.捷克教育体系考察与探讨[J].厦门科技, 2005,1.
[2] 汪明.捷克的教育发展状况及其若干改革趋向[J].外国教育研究; 2004,4 .
[3] 丁鸿利.捷克职业教育特点及其启示[J].南京工业职业技术学院学报; 2005,3 .
[4] 潘秉锁.捷克大学优势专业介绍和述评[J].世界教育信息; 2008,7;86-88 .
[5] 曹一鸣.中国数学课堂教学模式及其发展研究[M].省略/videos/mathematics/Czech%20Republic.
【关键词】小学数学,习题特点,教学方法
小学数学习题在教学中具有重要的作用,不仅引领学生由知识学习转化为运用能力,还能对学生学习的知识起到一定的巩固作用。然而,由于新课程改革以来,有部分教师对于小学数学教材习题的解读还不够全面。因而导致片面使用习题现象仍然存在,或者干脆不用习题。结果在很大程度上造成了资源浪费。针对这种情况,本文将探索教科书中习题的特点,并提出相应有效的教学方法,以此与同行共勉。
一、小学数学教科书习题的特点分析
(一)题型形式灵活多样。与传统的教科书比较,现行的教材中习题呈现方式灵活多样,和以往的习题有了明显的区别。以学生常见的应用题为例,以前的教材中涉及到应用题的时候,会鲜明的给出条件和问题,学生只需要机械式的套用公式就可以完成问题,这样无形中限制了学生发散思维的发展,而现在的教科书,无论是苏教版还是人教版,都有一个共同的特点,即将应用题的条件以多种形式出现,如图画形式,如隐含在其它条件之内,还有的就是出示多余条件,需要学生根据所学知识,进行有效的鉴别,学生经过资料信息的收集和处理,才能完全将题目做出。这样在给学生增设了一定的探索难度之外,更给学生呈现了灵活多样的思考方法和解题方法,为促进学生的问题意识和处理信息能力起到了积极的推动作用。
(二)题型数量有所增加。之前的数学教科书中习题的设计,题型主要是围绕计算题、选择题、填空题、判断题等题型进行,这样多次重复题型的设计会导致学生做题积极性不高,没有任何可以探索的空间。现在小学数学教材中,习题的设计侧重于学生探索能力的发展,因此题型增加了很多,有估算题、探索题、开放题、实践题等多种新颖有趣的习题,这些习题涉及面广泛,不仅需要学生在本上抄抄写写,更需要学生联系生活实际,进行想象、联想,并探索才能完成做出。这为培养学生灵活的数学思维起到了很好的促进作用。
(三)习题设计凸显生活化。新的课程标准指出:教师要充分的利用学生已经具备的经验,并引导学生将学过的数学知识有效的应用与实际生活中,从而实现数学学习的价值。因此,在各种版本的习题设计中,充分的关注了这一点,其中苏教版的尤为突出,学生会在习题中经常见到与自己生活息息相关的问题,并且教师在布置习题的时候,很多需要学生亲身体验,然后结合所学知识才能完成。这种食物素材的习题设计在很大程度的贯彻了新课标的宗旨,学生通过数学学习,理解了环保问题,地理问题等内容,让数学教学不再是死板的套用公式教学,而应当是具有生活化气息,具有解决问题的一种人文化的学科,从而实现数学教学的意义和价值。
二、小学数学教学中处理习题的有效教学方法
(一)结合生活,学以致用。数学教学源于生活,又服务于生活,这是数学新课程改革的目标,也是数学教科书中习题设计的重要意图。因此,教师在教学过程中,要关注学生的生活,将一些数学知识与生活实际相联系,创设生动有趣的生活情境,学生对生活化情景产生兴趣,会积极主动的投入到习题的参与中来,从而实现学生自主学习,积极探索,培养学生良好的数学思维,提高学生数学学习的效率。另外,小学生具有极强的好奇心和探索欲,当教师有效的将生活化习题与学生的生活情境联系在一起的时候,可以很好的满足学生的好奇心,并可能因此对学生学习数学学科产生浓厚的兴趣,这种兴趣如果得以拓展和延伸,对于学生的数学学习的推动作用是无法估计的。
(二)精心安排,灵活运用。面对当前小学数学教科书习题设计具有较高的理论性和科学性,教师在教学过程中可以从两方面着手使用习题。首先,精心使用现成练习题,因为当前习题设计题型灵活,层次性较强,教师可以针对所学内容,学生掌握情况,及不同层次的学生学习情况,有针对性的对习题进行利用,不求学生面面俱到,实行题海战术,但需每一个层次的学生都经过习题的训练,有所提高,有所收获。其次,对于教材上的习题不能与教师的教学状况同步的情况下,教师可以采用习题的创新改变来实现练习的过程。如对于训练量较少的习题,增加其习题数量,对学生进行强化训练;对于习题设计较为简单的题目,教师可以补充难度较大的题目,给学生开小灶,从而提高他们学习的效率;还可以将课内习题向课外延伸,一方面巩固课堂学习内容,一方面让学在生活中学数学,活化数学,从而不断提高学生的应用能力。
(三)充分挖掘,深入使用。教无定法,必须得法。有些教师在运用数学教科书的过程中,一味的打乱教材顺序,按照自己的顺序方法来进行教学,也许能起到一定的教学效果,但是在习题的使用上则会乱了方寸。针对当前数学习题设计合理,形式新颖等特点,教师可以根据教材的内容,按照教材的指引来实现教学流程,应当从以下几个方面深入挖掘教材习题的深度,增强练习的效率。重视习题的尝试、变换、隐身和多元化教育功能。同时,要引导学生对“试做”题进行积极的探索,帮助学生树立启发式学习方法,学会收集信息,并作出处理的良好习惯。
三、结束语
总之,小学数学教科书随着新课程改革的不断发展,习题设计始终走在教育的前列,为教师数学教育提供了必要的基础资料,也为发展学生的数学学习能力起到了积极的促进作用,然而,在实际教学中还需要教师不断探索教学方法,扎实有效的利用习题,在实践中总结提升,将小学数学这一基础性课程上“实”,上“好”。
参考文献:
[1]张文宇,傅海伦. 新加坡与中国小学数学教材的比较研究[J]. 外国教育研究. 2011(07) :56-57.
【关键词】初中;信息技术课;学生特点;差异教学
新课程标准提倡“以学生为本”,要求教师在初中信息技术课的教学过程中必须关注学生的个体差异,在充分考虑初中学生起点水平及兴趣爱好等个性特点的基础上,采取能够满足不同层次学生成长和发展需要的教学模式。基于此,本文在深刻分析初中信息技术课的学生特点之基础上,提出了“先学后教,当堂演练”的分层教学模式,以为广大教师提供经验借鉴。
一、初中信息技术课学生的差异性特点
(一)学习基础差异大
初中生的生源普遍来自于特定学区内的各个小学,但是由于不同小学开展信息技术课的效果参差不齐,好一点的小学在低年级时就已经开设信息技术课,并且随着学生年级的增长逐渐由浅入深、由简入难地教会学生应用word、excel等软件,而有的小学不仅等到高年级才开设信息技术课,而且也没有完善的授课内容体系,信息技术课变为了学生上网、玩游戏的娱乐课,更有甚者小学并未开设信息技术课,从而导致初中生掌握信息技术的水平也良莠不齐,学生学习基础知识水平差异较大。
(二)学习动机区别大
学生的学习动机影响着学生的学习态度,决定了学生是否愿意并不断激励自己学习信息技术知识的思想意识和行动倾向。通常以“掌握更多技能,提升自身应用现代信息技术水平,提高自身素质”作为学习信息技术课出发点的学生,往往能够积极主动地学习各种现代化软件和信息技术知识,而部分学生则是在教师被动的督促下才学习,要么认为“信息技术就是会上网,会用计算机”即可,要么认为“学习各类应用软件与自己现在学习无关,以后需要使用的时候再学也来得及”,更有甚者直接认为学习信息技术就是上网玩游戏。这种学习动机的不同必然会造成颇具差异初中生信息技术课学习效果。
(三)学习方式有差异
如同每个人都有自己的生活习惯一样,初中生在学习的过程中也具有自己的喜欢或习惯的学习方式,有的学生习惯独自一人在特定任务的驱动下学习不被打扰,有的学生喜欢和师生一起探究,有的学生喜欢在老师的引导下学习,而是否在自己习惯的学习方式下学习则会使学习效率和学习效果产生事半功倍或事倍功半的差异。
(四)学习兴趣高低不同
从整体来看,无论是否出于正确的学习动机,初中生普遍都对信息技术课的学习比较有兴趣和热情,但是对于具体到某种信息技术知识或者某个应用软件的学习热情却有高有底,那些学习动机不正确的学生往往也仅是对上网和玩游戏热情高涨,而对于真正有用的信息技术技术知识却热情不高,因而无论是课堂练习还是课后作业都是被动消极地去完成甚至不愿完成作业的情况也时有发生,可见学习兴趣的差异也致使初中信息技术教学质量呈现较大的差异性。
二、“先学后教”差异教学模式的提出
从上述分析中可以得知,目前初中信息技术课学生在学习基础、学习动机、学习方式和学习兴趣四方面均存在差异,如果采用传统的“一刀切”统一授课模式,势必不能使所有学生都获得良好的学习效果,因而初中信息技术课教学必须在承认学生差异的基础上实施分层教学。根据初中信息技术教学大纲要求,师生同为初中信息技术教学课程的创造者和主体,基本特征是师生交往,积极互动,共同发展,课程倡导教师在自主学习、合作学习与探究为主的实践训练教学方法。因此,初中信息技术的分层教学应当从学生不同层次的基础水平出发,根据他们不同的学习目标、学习兴趣和习惯设计多层次的差异任务作为主要教学内容和教学方法,利用丰富的多媒体和多样的教学方法让不同层次的学生能够在同心协力完成任务的过程中自主、合作和探究地进行学习,以使不同学生在各自原有基础上得到充分发展。
基于此,在初中信息技术课堂上,针对具有不同差异学生的班级,可以采取“先学后教,指导演练”的差异教学模式,变教师统一讲授的传统教学模式为学生自主、合作和探究地学习模式。具体说来包括如下三个阶段:第一阶段为前测布置任务阶段,即教师通过前测任务来对学生学习基础、学习动机、学习方式及兴趣等方面的差异作出合理评测,据此设计分层次的教学目标,按照目标布置多层次的学习任务,并利用现代化教学手段分别提供不同层次的教学帮助;第二阶段为确定学习目标开展自主学习阶段,即学生在教师的指导下,从第一阶段所布置的任务中选择一个或多个,展开积极的知识储备和自主学习来完成;第三阶段,教师要在学生自主学习过程中对学生遇到的困难,不失时机地提供“滞后“指导,并对学生差异性学习结果做出差异性评价,给予每个层次学生富有激励性的评价,激发学生的学习兴趣,提高学生自我认识、自我教育和自我进步的能力。
三、“先学后教”差异教学模式的具体实施
(一)前测的实施
前测是初中信息技术课差异教学实施前对学生基础知识水平、动手操作能力以及学习信息技术动机和兴趣等要素所作的差异分析。在具体实施过程中可以采取对全班发放调查问卷和对学生进行个别访谈相结合的方式进行,进而根据调查结果来分层次布置教学任务并提供相应的学习帮助。
(二)选择差异任务,自主学习
通过前测将学生划分不同层次后,教师要按照“基本任务―拓展任务―提高任务―创新任务”四个维度为学成呈现差异性任务。例如上述Flash教学中,以“Flash遮罩效果”为例,对于“零起点”的学生布置“了解遮罩效果如何设置即可”的基础任务;对于“接触过但是没有制作经验”的学生布置拓展任务,要求他们在教师提供的半成品圆形探照灯的基础上,掌握旋转花轮的制作即可;对于“有制作经验但是未形成知识体系”的学生则布置制作一个逼真探照灯效果的提高任务,学生必须要认识到被遮罩层不止一层才能实现,帮助他们建立遮罩层和遮罩效果的制作体系;对于“能够熟练掌握遮罩效果制作小作品”的学生布置“实现放大镜效果”的创新任务,要求学生必须发挥创新精神,自己设计一个具体的任务,来实现一个放大镜的效果。
分层次任务布置后,学生可以在教师的建议下,选择适合自己情况的任务来完成,在完成过程中,学生可以根据自己要达到的目标和学习方式选择个人独立完成和弹性分组合作完成的途径和方法。自学探究能力强的学生可以不求助,直接思索过程,完成任务;而喜欢合作完成的学生,则可以在教师的指导下,选择水平不一,风格各异的学生组成弹性小组,形成互帮互助、共同提高的自主学习氛围。
一、小学数学教学中教科书习题的特点
在小学的数学教学课堂中,教学模式是陈旧的,针对学生程度的不同,分别进行有目的、计划性强且形式多种多样,层次不同,角度和切入点较多的习题训练,是帮助学生尽快掌握所学基础知识、拓展思维训练和提升学习能力的重要组成部分.
1. 降低计算繁冗性
素质教育被我国广泛地推崇,同时对小学数学教科书里面的内容进行部分的修改和订正. 修改和订正后的小学数学教科书习题在原有的基础上,减轻了计算的难度和繁杂程度. 对于调整计算的繁杂程度不是减低学生在计算能力方面的培养,而是将侧重点放在对培养学生对学习数学的兴趣方面,只有拥有了对数学学习的兴趣,学生才更愿意主动花费时间和精力学习知识,对提高学生的学习效率和学习质量有显著的效果. 习题:如学校需要购买一批盆栽布置校园,每行可以摆放35盆,恰好可以摆16行,如果每行再多摆放5盆,则可以摆放多少排?题目比较贴近生活,更带动学生对数学在实际生活中应用的兴趣,让学生深入明白学习的重要性在于实际生活中的应用,题目并不繁琐但是并没有降低困难度. 2. 益智性
数学课本上的习题要同学生们的生活紧密联系在一起,掌握小学数学的结构本质,摘取课本中较为生动、鲜活、富有想象空间的原型,从中升华、提炼数学问题,通过这样引出和设置数学问题,对培养和训练学生的思维的灵敏度有帮助,促进和开发学生智力的同时脱离了陈旧、只注重对培养计算能力的传统模式. 例如在“爸爸给小明买桃子,小明第一天吃掉的数量比剩下的数量多5个,小明又多吃了一个桃子,这时候剩下桃子的数量是被吃掉桃子的■,问爸爸给小明共买了多少个桃子”这道数学问题虽没有较为繁杂的数学计算,但具备一定的难度,所以不会给学生的自信心带来伤害,这样的益智题目就可以带动学生学习的主动性,帮助学生更好地开发和提升智力,更能够让学生感受到数学带来的实际用途、智慧以及力量.
3. 趣味性
培养兴趣是做任何事情的前提,只有丰富的兴趣才能够带给我们不竭的学习动力. 数学作为自然学科其本质较为枯燥乏味,这就要求在教育和教学体制和形式的改革中,提升数学学习和教学的趣味性,将数学变为灵活、生动的学习科目. 小学数学学科在设置题目时从学生感兴趣的方面着手,同时将以文字叙述作为出题的传统模式进行调整和改变,用图片、表格等形式设计题目,将学生的焦点定格在题目的同时也增加了题目的趣味性,更能够激发对数学学习的渴望和兴趣. 益智题不仅提升学生的兴趣,题目看似简单却可以锻炼学生的逻辑思维能力,也锻炼学生的学习能力,不断为老师提高教学水平奠定基础.
二、小学数学教科书习题的教学方法
1. 转变传统的教学模式
我国课堂教学模式,以老师灌输知识为主要学习方式,这种思想一直在误导着我们,使我们没有发现教学的本质,而本质在培养和教育学生,帮助学生发现学习的兴趣. 在新一轮的教育教学体制和模式的改革中,教师应变换传统的教学模式,将课堂交给学生,由主导者退身为指引者的角色,帮助学生主动学习,而不是将知识单纯性地灌输给学生,将学生在课堂的地位由被动接受知识转化为主动学习知识,将学生的学习变为一种自主的学习模式,教师在提高教学质量和效率的同时给学生树立信心,帮助提高对数学学习的兴趣. 通过非重点知识和较容易理解和学习的数学公式或解题方法的自主学习和课下复习,分组进行讨论,每组派一名同学讲解习题或者公式的重点,帮助学生锻炼逻辑思维能力和语言表达能力,还能够将课堂交给学生,帮助学生自主学习知识.
2. 在数学习题的学习中利用多媒体软件
随着教学模式的不断改革和创新,计算机和各种网络技术的不断进步和发展,多媒体教学逐步进入现代教育的课堂,已经成为一种重要的教学手段. 在小学教学的课堂,充分利用新兴的多媒体教学模式,吸引学生关注度的同时带动学生对学习数学的动力,给教师提供更广阔的空间可以更生动、细致、形象地展现教学知识. 由于小学生正处在发育阶段,对各种事物的好奇心和求知欲较强,教师通过多媒体技术的灵活应用,带给学生视觉的冲击和新鲜感,将书本上生硬的文字转化为绚丽多彩、形象生动的动态视频. 因此,多媒体软件在教学中应该灵活应用,作为创新的教学方式,提高学生学习质量的同时帮助学生进入数学学习的现代化进程.
3. 设置贴近实际生活的数学习题
关键词:美国教材;化学实验;教科书;硬币实验
文章编号:1005-6629(2012)8-0078-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
金属硬币是学生非常熟悉的物品,不仅被用于购买商品,也时常被作为一些活动和游戏的道具。然而,在化学教科书中,偶尔才能见到金属硬币的影子,但从未在实验中出现。而在美国高中化学主流教科书《化学:概念与应用》川中,出现了较多的“硬币实验”,对于实现化学实验的生活化具有重要启示。
1 《化学:概念与应用》中“硬币实验”的特点
《化学:概念与应用》有6个实验涉及“硬币”素材。在这六个“硬币实验”中,硬币所充当的角色不尽相同,既可作为实验器皿、物理模型,也可以作为实验试剂;不仅可以是化学反应的反应物,还可以是物理测量的对象。表1统计了“硬币实验”的主要内容及硬币所发挥的作用。
透过“硬币”实验,管窥教科书编写的价值取向,不难发现:6个实验所在的章节标题学科线索鲜明,但主题的主角——硬币,以及部分主题名称,却体现着“生活中的化学”的编写理念。可见《化学:概念与应用》教科书实验内容的选择较好地体现了学科中心与社会中心相融合的价值取向。
2 《化学:概念与应用》中“硬币实验”的教学功能
由表1对《化学:概念与应用》教科书中“硬币实验”的统计,不难归纳出“硬币实验”独特的教学功能:
2.1 经济简约功能
“硬币实验”利用生活中常见物品开展化学定性与定量实验,创造性地实现化学实验经济、简易、有趣的有机结合。如迷你实验“原子的平均质量”,巧妙利用硬币“代表同位素,来测一测两种硬币同位素的质量及平均质量”,在硬币(代替原子)平均质量的称量与计算的实验操作基础上,提出系列问题:所有硬币的总质量代表什么?计算一枚硬币的平均质量。这个质量与每组中硬币的平均质量相比,有何关联?为什么我们先要称出10枚硬币的质量,再除以10来获得每枚硬币的质量,而不是直接称出1枚硬币的质量?从而启发学生思考,主动深入理解平均相对原子量的由来与内涵。又如,在学习化学反应的类型时,学生已经从Cl2与NaBr、Fe与CuSO的置换反应演示实验中,认识了置换反应的定义与特征,而学生亲自体验的化学实验——探索化学变化,进行硬币(要求含有金属锌)与盐酸反应的实验,经过现象观察、数据整理、分析与讨论,形成对置换反应的感性体验与理性认识,构建对化学变化的深刻理解。
经济简约的“硬币实验”为检验化学理论提供实验事实,通过形象思维与抽象思维的结合,能有效突破理论学习的难点。
案例1 迷你实验:一枚硬币上能放多少滴水?
由于表面张力的缘故,水在许多物体表面上都会形成水珠。在这个实验里,我们要来比一比,看谁在一枚硬币上滴的水滴或洗涤液最多。
实验步骤:
(1)在实验桌上平放一枚硬币。
(2)用尖嘴滴管吸取自来水,往硬币上滴水。注意不要溢出硬币的边缘,记录水滴数。
(3)用另一支尖嘴吸管吸取老师提供的洗涤液,重复上述操作,记录液滴数。
分析与讨论:
(1)在这个实验中,哪些体现了表面张力的作用效果?
(2)水和洗涤液哪种液体的表面张力较小?为什么?
如案例1所示,在学习水的分子间作用力时,让学生进行一枚硬币上能放多少滴水的迷你实验,不仅能检验水滴的表面张力,进一步证明水分子间作用力的存在,还能通过组间比赛形成竞争机制,增加实验的趣味性。
2.2 类比思维功能
“硬币实验”是一种实践活动,是重要感性认识方法,《化学:概念与应用》教科书中部分“硬币实验”以硬币为类比“原型”,引导学生进行科学思维,化难为易,促进学生对抽象知识的理解。
案例2化学实验:放射性衰变的硬币模型
不稳定原子的原子核会自发地发生分解或衰变,放射出射线。能发生这种变化的原子即为放射性同位素。发生衰变的原子叫做母原子,由衰变产生的原子叫做子原子。在本化学实验中,头像朝上的硬币被假想为母原子,背面朝上的硬币被看做衰变后产生的子原子,你将研究放射性同位素的衰变特点,并判断它的半衰期(原子总量的一半发生衰变所需要的时间)。
问题:这种假想的放射性同位素,它的半衰期是多少?
目标:推断假想原子的衰变特点;分析数据,计算假想原子的半衰期;绘制图表,解释实验数据。
实验器材:一只鞋盒、120枚硬币(可用1角或1元的硬币)、秒表。
实验步骤:
(1)数出120枚硬币,将它们的头像全部朝上地放在鞋盒里。在类似“实验数据与现象观察”的表格中,对应于时间为“0”的位置上记120个母原子,0个子原子。
(2)将鞋盒用盖子盖好,然后用适当的力上下摇晃盒子20次,期间你的搭档将记下衰变的时间。假设之后实验的衰变时间都保持一致。
(3)打开盒子,将背面朝上的硬币从盒中取出,并数出它们的数量,记为子原子数。原来的硬币总数减去取出的硬币个数就是剩余的母原子数。将摇晃硬币花去的时间、取出的硬币个数及剩余的硬币个数全部记录在表格当中。
(4)重复4次实验步骤2和3,每次结束后都记下实验数据。每轮摇晃结束后,将时间与所有之前花去的时间相加,即可得到已经花去的总时间。
分析与讨论: