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关键词:实验探究题;复习设计;复习策略;中考;科学素养;能力培养
中图分类号:G632.474;G632.46 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)04-0059-03
一、实践研究的背景分析
1. 吻合中考能力考核的核心目标要求
中考的命题方针是“依托知识,考核能力”,即以“能力”立意、以“现实生活与实践体验”立意,着重考核运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力和初步创新能力。作为一种必考的试题类型,初中科学中考中的实验探究题突出考查学生的科学思想和实验探究能力,正好吻合中考能力考核的目标要求。
2. 提高中考实验探究题得分率的要求
中考实验探究题得分率低的现状,要求教师进一步完善实验探究题的复习设计。调查发现,杭州中考卷的第四大题“实验探究题”,因其知识点整合程度较高,对学生实验能力、逻辑推理能力和归纳类比能力的考核要求较高,历来是考生失分最为严重的大题之一。
3. 改M灌输式实验教学模式的要求
在传统实验教学中,存在常规实验缩水、以知识灌输代替自主探究的现象。目前,科学课在实验课的新课教学中还存在着这样那样的问题。比如:教师播放课件,以视频观摩代替动手实验;由于实验器材限制,部分实验活动不能顺利进行,教师只能口述该实验的预期实验结果;将学生实验改为课堂演示实验,学生动手机会少;实验形式单一,主要按事先设计好的实验步骤进行实验,学生思考的机会少。
4. 凸显实验教学重要性的要求
实验是系统学习理科知识的重要方法,实验教学的重要性要求教师进一步完善实验探究题的复习设计。中考实验探究题的复习教学,是九年级总复习内容的重要组成部分,是中考科学知识点复习的载体和拓展体现。提高实验探究题复习质量,不仅能够提高实验探究题的答题效果,而且能够在整体上和根本上增强学生的科学思维能力,促进学生成长。
二、核心概念的解释
九年级中考实验探究题复习设计,是指以新课程理论为指导,依托考试纲要和教材内容,顺应教育教学规律及教学对象的特点,对实验探究题复习教学计划、实验探究题复习教学程序、实验探究题复习教学方法和目标的系统设计。要通过这一设计,谋求在实验探究题复习中体现新课程理念,突出学生的主体地位,在培养、提升学生科学实验素养的同时,求得学生科学学科中考成绩的提高。
三、中考实验探究题的复习设计及实践策略
1. 实验探究题复习的教学计划和程序设计策略
(1)事先制订实验探究题的复习计划――为实验复习领航。“凡事预则立,不预则废。”制订复习计划是至关重要的一个环节,它既是对以后复习的宏观控制,同时又是复习前教师的系统审视和反思。要根据学情,依据考纲,精心设计实验探究题的复习提纲。
寒假前,教师要让学生对初中六册科学课本中出现的“实验”原型进行初步整理。一是将六册科学课本中需要整理的“实验”“探究”或“活动”进行统一编号;二是设计好“课本实验说明书”。
寒假时,要让学生利用假期时间按编号顺序把每一个实验的内容整理出来,并填好“课本实验说明书”。
开学第一周到第三周,重点检查寒假任务。教师应当做到:一是检查学生整理的“课本实验说明书”;二是准备好实验原题类题型,对学生进行初步测验。学生应当做到:一是根据教师的指导,修改自己的“课本实验说明书”,对不确定的知识点进行查漏补缺;二是练习测验题。
第四周到第六周,部分实验再次展示并练习。教师挑选需要重新展示的实验,并准备好器材,联系好实验室,要让学生对指定实验进行操作练习,进一步巩固和拓展相关知识。
第七周到第九周,进行小专题训练。教师要将课本实验进行重组,按照知识点板块设计成实验小专题,并挑选相应的实验练习题,让学生进行专题训练。
第十周到第十一周,进行拓展题和中考模拟题型的专项练习。教师根据前阶段学生的复习情况,设计相应的实验拓展题型和相应的中考模拟类题型,让学生认真练习。
通过对课本实验的整理和再次演示,学生能够从课本源头进行复习,对实验结论的获得过程和科学探究的程序有了更深的理解;通过对知识点板块组成的小专题进行训练,学生能够系统地对初中阶段科学课的重要知识点进行加深、加宽和巩固;通过拓展题和中考模拟题型的专项练习,学生能够提高实验探究题的解题能力,提高得分率。
(2)设计实验探究题复习程序――为实验复习护航。
1)全面复习,追溯课本实验之源。教师要让学生利用寒假时间对六册科学课本中出现的所有实验(包括“活动”“探究”“实验”)进行认真整理,并填好每个实验的“实验说明书”。在开学初的三个星期,教师要指导学生整理并分析“课本实验说明书”,同时要准备好相应的题型,帮助学生全面理解课本中的实验。例如,在一轮复习时“滑动摩擦力的影响因素”应该是“运动和力”中非常重要的知识点,传统的填鸭式复习要求学生记住:影响滑动摩擦力的因素是接触面的粗糙程度和压力大小。记住容易,理解运用却不易。究其原因,是传统教学观认为复习是把忘记的实验结论再一次记住,不用再花太多时间去再现探究过程。其实,这样的观点要不得。学生对实验结论的得出过程、当时做实验时遇到的问题以及实验的改进都需要复习。那么,如何复习呢?是重新再做一遍实验吗?如果时间允许就可以做一些补充实验,但大部分实验不必重做,不过要重新整理,并且要比当初上新课时思考得更加全面、更加深刻。
例如“滑动摩擦力的影响因素”实验,可以这样复习:首先回顾课本上的实验设计,然后填好“课本实验说明书”。【实验名称】影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。【实验目的】得出影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。【实验原理】利用二力平衡的原理,用控制变量的方法,找出滑动摩擦的影响因素。【主要步骤】在水平放置的长木板上面放一块木块,用弹簧测力计拉木块在长木板上做匀速直线运动,测出木块运动时受到的摩擦力,并记录数据;在木块上放砝码,增大木块与长木板之间的压力,测出木块运动时受到的摩擦力,并记录数据;在长木板上铺上棉布,以增大接触面的粗糙程度,重复实验测出木块运动时受到的摩擦力,并记录数据。【主要现象】弹簧测力计的读数不太稳定,但基本上可以比出三种情况下的读数大小。【实验结论】当一个物体在另一个物体的表面滑动时,摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,摩擦力就越大。【实验注意点】要确保木块做匀速直线运动。【有何疑点】如果木块没有做匀速直线运动,那么实验数据还有用吗?上面是某位同学填好的说明书,基本涵盖新授课的所有内容,但作为系统复习,还需要教师在复习课上进行补充、升华。教师可以设计以下问题,帮助学生进入全面、立体的思考阶段。A.这个实验设计有哪些缺陷?(一是保持拉力方向始终水平有困难,二是让物体始终做匀速直线运动有困难,三是在运动过程中弹簧测力计读数不太稳定。)B.有没有更好的实验设计以避免这些缺陷?(引入该实验的改M版本)
若采用图1所示的方法进行测量,能够较好地解决上述问题。即将弹簧测力计固定不动,木块挂在测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动木板,使木板与木块相对运动。这样,测力计示数较为稳定,容易读出正确数值,学生操作起来也比较容易。
为了加深学生对改进版实验的理解,有效地进行知识迁移,教师应当设计具有针对性的训练题让学生进行拓展训练。例如,图2是研究“滑动摩擦力”的实验。小金用弹簧秤水平向左拉木块做匀速直线运动,弹簧秤示数如图甲所示,由二力平衡可知,木块受到的滑动摩擦力大小( )(填“大于”“小于”“等于”)弹簧秤示数;小王在用同一装置重做小金的实验时,发现弹簧秤示数不稳定,某时刻弹簧秤示数如图乙所示,此时木块受到的滑动摩擦力为( )N;为解决上述问题,小王对实验装置进行了如图丙所示的改进,他拉着足够长的木板沿水平地面向左运动,读出弹簧秤示数,此时木块受到的滑动摩擦力大小( )(填“等于”或“不等于”)弹簧秤示数;实验之后,聪明的小郑认为,如果仅比较滑动摩擦力的大小,可以不用二力平衡的原理。请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小的例子:( )。从这道题的难度和深度不难看出,课本实验是块砖,抛砖是为了引玉。注重从课本实验出发,抛问设疑,挖掘出各种版本的变式实验,才能在中考实验探究题的考查中独占鳌头。
2)动手操作部分实验,体会过程之意义。在这个阶段,教师要根据学生在寒假期间对各个实验的“实验说明书”的整理和掌握情况,筛选一些有必要重新动手操作的实验,进行课堂演示或让学生动手实验。比如根据我校学生的学情,教师可筛选“影响滑动摩擦力大小的因素有哪些”“探究物体的沉浮条件”“气体对外做功实验”和“研究电热跟哪些因素有关”等实验进行课堂演示,选择“用电压表和电流表测电阻”“测小灯泡电功率”“电磁感应现象”“质量守恒定律”等实验让学生动手实验。其实,补做的实验数量不多,用时也不多,但会让很多学生印象深刻,给了很多学生再一次把握这个实验的机会。这样,学生能在一个新的高度思考实验步骤的设计意图,能比原来更加深刻地理解实验过程的意义。
3)专题训练,强化实验研究方法之应用。新课程标准在强调科学知识的学习的同时,更强调过程与方法的学习。科学实验探究中的研究方法有很多,其中包括控制变量法、归纳法、转换法、理想化实验法,还包括方程、图像比例等数学方法。在复习阶段,教师可以组织学生进行一些专题训练,比如应用控制变量法的典型实验有哪些、应用转换法的典型实验有哪些。这样归纳分类,有利于学生掌握每种科学方法的精髓,加强实验知识点的横向联系,真正做到学以致用,触类旁通。
4)模拟题集训,做好中考之备战。在全面复习和分类训练结束之后,用半个月时间对中考实验探究题进行研究式复习。俗话说:知己知彼,百战不殆。在这一阶段,教师要引导学生对近五年的中考实验探究题进行研究性学习,研究其出题的特点,学习其内在的逻辑推理方式,以求在复习中提高探究推理能力。
2. 实验探究题复习的教学方法设计和实践策略
(1)重视课堂引入的设计,旨在兴趣激发。
1)引入课堂小游戏。传统复习课课型单一,陈旧的知识点如同一根根没有肉的硬骨头,学生啃不动也不愿啃。因此,要转变教学方法,复习课的引入要力求具有新颖性和趣味性,使学生较快地进入学习状态。而课堂小游戏,是一种较好的引入方式。例如,在实验探究题复习课的课堂引入中,可以引入“五分钟小游戏”,让学生心动带动手动,手动带动脑动,从而活跃课堂气氛。
2)重视多媒体辅助教学。新课程标准强调,教师要尽可能采用现代化的教学手段,以吸引学生的学习兴趣,提高课堂教学效率。因此,在实验探究题教学过程中,一些信息量较大、需要用图片和视频展示的内容,要尽可能地安排多媒体辅助教学。以化学实验中的洗气装置教学为例,在课堂引入时,教师可以用多媒体技术播放各种洗气、集气设备的安装使用实例。这样,既能节省教师的教学时间,又能让学生借助动画视频的直观展示,在有限的课堂时间内获得更多的知识。
新课程标准指出,在学生学习过程中,教师扮演的是合作者、促进者和引导者的角色。师生一起编制小游戏、观看教学视频,既体现新课程理念,又满足学生学习的内在需求,有利于培养学生的情感,活跃课堂气氛,促成三维教学目标的达成。
(2)重视复习方法的选择,旨在综合能力的提升。
1)整合学科知识,构建知识网络,体现知识的综合性。实验探究复习课要复习的内容很多,教师一定要理清思路。由于种种原因,许多学生在七八年级对实验课总是充满好奇却缺乏深入研究、总是关注现象却忽视内在联系,所以,普遍存在对实验只留印象不懂细节、知识漏洞多、能力低的问题。因此,在实验探究题复习过程中,教师要提纲挈领地帮助学生弄清每一个专题的主干内容,理清前后章节之间的内在联系。比如“电和磁”的复习,应当理清和呈现由多个实验构成的逻辑体系。在整合和建构过程中,要让学生形成一个电和磁的知识体系,让学生分清易混淆的概念,防止实际运用时张冠李戴。
2)变机械训练为灵活运用,体现训练的针对性。实验复习课所教的内容,都是学生以前学习过的,因此,复习容易演变成做练习题。教师准备许多题目,一一让学生解答,然后再逐一讲解每一种题型的解题方法、注意要点等。这种教学方式机械单一,缺乏挑战性和新奇感,有些学生会觉得枯燥乏味。为克服这种弊端,在进行总复习设计时,教师必须重视从机械训练向灵活\用转变。具体的实践措施如下:一是上复习课时,要让学生给题干文字配图,化抽象为具体。二是在选题时,要充分发挥例题以点带面的作用,注意题型的变化,增强学生的变式思维。三是加强书本知识与学生生活实际的联系,增强学生的学以致用意识。四是在选题时,要依据学生的差异性,采用合作学习的方式,提高所有学生的综合素质。
四、效果分析
中考实验探究题的复习设计及教学实践,在以下方面取得明显成效。
(1)初步探索出一套应对实验探究题复习的方法。首先,实验探究题复习计划的提前设定,为日后复习的实施提供了领航系统。正如在大海里航行的船只,有了导航仪,不会迷失方向。其次,复习计划设计好之后,复习程序的设计非常重要。前面论述了复习程序的四个步骤,其中每一步骤所起的作用皆是不同的,四个步骤为实验探究题复习取得实效起到保驾护航的作用。再次,注重复习方法的选择,这是实验探究题复习取得实效的关键一环。纵有再好的计划,再扎实的程序,若方法不对路,也难以达到预期的效果。
(2)有效地提高学生中考科学考试成绩。根据统计,与以前考生相比,这两年考生的科学学科平均成绩提高较为明显,与区平均分相比,高出区平均水平。为了更直观地体现本复习策略的实效性,分别对研究前(2014年中考)、研究时(2015年中考)和研究后(2016年中考)的实验探究题的得分情况进行统计和对比。结果如下:2014年总分41、全校平均得分27.8、得分率53.2,2015年总分49、全校平均得分29.3、得分率59.8,2016年总分49、全校平均得分33.7、得分率68.8。
(3)全面提升教师和学生的科学素养。事实上,该复习策略给师生带来明显的变化。教师不再是唯分数论的领路人,而能在复习中处处遵循、体现新课程理念,注重培养学生的科学素养,强调学生探究能力的培养。学生也不再面临考试时显得焦头烂额、不知所措,只会背概念和实验结果,而懂得以实验为求知的方式去认识科学、验证科学知识,让实事求是的精神贯穿科学课堂内外。这样的教学实践,为提高教师和学生的科学素养开辟新的天地。
五、结束语
总之,正如世界上没有完全相同的树叶一样,对于中考实验探究题复习,相信每位教师都有自己的独到做法。至于什么样的复习策略才是最有效的,这需要实践的检验,需要结合学情进行研究。中考实验探究题的复习策略,还有待今后结合新课程理念不断探索、总结、完善、提高。
参考文献:
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