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一、勤奋
天才就是1%的聪明加99%的汗水.很多人都说科学好玩,好玩除了知识本身之外,更多的是要时刻保护好这份好玩.如果每天抱着电脑一页一页的播放着做实验的画面,或者只是口头上在说实验,没有了孩子的真实体验,过不了多久,孩子照样觉得科学不好玩,很枯燥.“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者,研究者,探索者”学生有很强的求知欲,我们要抓住学生认知过程的关键点,需要我们勤奋一些,需要精心设计有趣的实验器材和场景,让学生能离探究更近一些.例3磁感线(如图2).学校里的相关演示实验装置只有一套,而且效果也不是很好,我们经过很多次试验发现:利用被磁化后的钢锯条来吸引铁屑能很形象的表示出磁感线.把磁化好的钢锯条放在白纸下面,白纸上放少量细铁屑,用塑料尺子轻轻一抹,分布在钢锯条周围的细铁屑排列就会有一定的规则,只要改变钢锯条的位置,用同样的方法也可以展示马蹄形磁体,同名磁极和异名磁极周围的磁场分布.有了这小小的钢锯条,很抽象的磁场一下就变得很形象了,条形磁体周围的磁感线能画出来后,马蹄形磁体周围的磁场分布、同名磁极周围磁场分布、异名磁极周围磁场分布全都会迎刃而解.例4土壤中有什么?虽然是农村学校,但是现在几个家庭在种庄稼,更别说是让孩子去玩泥巴.带着铲子和孩子去周边的地里野外观察,“啊!真有蚯蚓.”“啊!土狗”“啊!……”按要求取回土壤继续实验.把成块的土壤放入盛有水的烧杯中,发现会冒气泡.在一个事先处理好的100毫升的旺仔牛奶罐中取满土壤,可以继续在里边倒水.问:为什么在装满土壤的杯中可以倒入水?答:土壤中有空隙.问:空隙中原来装着什么?答:是空气,现在空气的位置被水占据.问:100毫升的土壤中空气的体积有多少?答:就是倒入的水的体积.问:如果这是一个100毫升的铁块,能再加入水吗?100毫升铁块中是很难加入水的,铁块中的缝隙比土壤中的缝隙小的多.给孩子们的认知过程一个合适的台阶,再介绍书本的测量方法,这样接受起来比较轻松,只有理解了才能设计出更多的测量方法.别看这些小小的实验,可以激发孩子们极大的热情,采用的是身边唾手可得的廉价物品,用简单的实验来诠释看似深奥的知识,这大大弥补了只讲结果而不注重过程的教学缺陷,也在实验中培养了孩子的创新思维能力.准备铁屑和土壤都很麻烦,甚至会占用我很多的时间,下课后清理也很脏,但是看着孩子们高涨的学习热情和意会后的微笑,我很知足.课后还有些孩子跟我探讨他的设计思路,下一节课让他展示设计成果时,其它孩子都投来了钦佩的眼神,这份学习的热情肯定会在班级升温.勤奋能给孩子提供更多的学习资源,勤奋即要求教师能学会等待,不要急着去公布答案,勤奋是不怕麻烦能让孩子自己去摸索、探究.“熟读唐诗300首,不会作诗也会吟”科学探究也是如此.
二、有童心
我很幸运,我是老师,我更幸运,我是一名科学老师,科学课中可以和孩子一起玩很有趣的事情.例5植物生殖方式的多样性.我们一起把洋葱放在教室里,看着它抽出新芽,长出绿叶.我们一起做扦插,比比谁的更容易成活.一样的土壤,一样的扦插枝条(采用长寿花、玉树和蟹爪兰,很易成活的植物).以前把植物养在教室的时候,这个孩子碰一下,那个孩子动一下,总会让植物很受伤,但这次不一样,因为是自己养的,不知有多么的呵护,这是对劳动果实的珍惜,也是对劳动的尊重.扦插成功后孩子们一个又从家里带来马铃薯、芋头种在花盆里,后来干脆就种在操场的角落的一小块空地上.在农村的田间地头随处可见马铃薯、芋头、洋葱等,孩子们没有留意,可当我和他们一起种的时候,体现出了极高的热情,“亲其师,信其道”,孩子喜欢和我一起玩,和我一块时他们可以收获愉悦,和我一起种的花花草草也就被赋予了科学的色彩.例6燃烧的条件.教材中有一道题目是:火烧纸盒,水沸腾了而纸盒不破.理论上是如此,但孩子们一个个还是觉得不可能,那就做做看让事实说话吧.从选纸、做纸盒,到实验,全由孩子操作,我们采用不渗水的牛皮纸.第一次,纸没破但里边的水就是不沸腾,为了节约时间,就一边上课一边等待,结果纸烧起来了,“难道失败了?”赶紧看看,原来是纸盒里的水烧干了,难怪纸被烧了,这结果刚好诠释了燃烧的条件:只有水烧干了,温度才会上升到纸的着火点,纸才会燃烧.但总觉得不尽人意,分析后觉得水不沸腾的原因是:“散热>产热”.第二次,又把纸盒口盖起来减少散热,但结果还是和第一次一样,虽然纸不破但水就是不会沸腾.一起查资料,一起请教别人.第三次,我们加大了酒精灯的火力,撤掉了石棉网,进一步增加产热,减少散热,但还是和第一次一样.虽然没有做出所预设的结果,但是我们成功了,纸盒烧水,水未干前纸盒不会被烧破.更重要的是在这么多次探究中,孩子的知识形成和思维过程得到了很好的锻炼.更能让孩子体会到任何人都不是随随便便成功的,科学探究也是如此.这些就是我正在做也想一直做下去的事情,辛苦并不可怕,只要在辛苦的过程中能愉悦自我,那就不会痛苦,我们如此,孩子也是如此,学习不是强制,更应该是向往,有了这种向往就会有热情,孩子的潜能就会被挖掘,再辛苦也是幸福的.
作者:张云飞
【关键词】科学教育;生活化;学生;教学
一、生活化的知识构建
通过学习可以积累知识、培养能力、升华情感,学习是一个动态生成的过程。如果认为学生学习的过程是一杯白开水,毫无所知是不正确的,他们之所以“不知”是他们原来脑海中所学过的知识和日常积累的经验与现学知识少了连接的桥梁。作为一名授课者,教师可以用直接的语言和直观的行为或者提问问题或者做实验等方式去将学生脑海中已有的知识和经验激活,使他们在日常生活中的经验里有所启发,能够实现心灵互通,这样学生脑海中的新知识构建也可更加容易。例如,在讲浙教版科学《摩擦的利与弊》这一课时,我们可以利用新媒体技术给学生展现日常生活中会出现的自行车,让学生以小组形式针对自行车运行中会出现的摩擦力等科学知识进行讨论,学生跟据日常所见所感相互讨论后积极举手发言,通过老师的帮助和学生的经验总结得出下述结论:自行车的轮胎,把套,脚踏板和刹车块的设计都有凹凸不平的图案并且采用摩擦力大的材料以加大摩擦力。当我们面对突况必须立刻刹车的时候我们会使劲捏住刹车把,使得车块和车圈在碰撞中产生压力,达到加大摩擦力以停住车的效果。面对学生的正确回答,老师首先要对之表示肯定满意、鼓励表扬,然后就可以将课本中车轮与地面的摩擦的利弊引入讲述了,紧急刹车可以通过加大摩擦来及时停车,避免危急事件发生,这是他的好处,另外油可以帮助减少不良摩擦;但是也有弊处,摩擦会磨损自行车的器件从而使自行车的使用寿命缩短。
二、生活化的情境创设
如果让你空口吃芥末,不管怎样你都咽不下去。但是如果将芥末放入面包中,你就会在享受面包的美味时将放入里面的芥末都吸收了。情境对于知识,就像面包对于芥末。芥末要放到面包中,才能被咽下吸收,将知识放到具体情境中才能展现出知识的风采。这就对教师在授课过程中除了考虑教学目标分析,更要构建出对学生有益处的情境。教师要时常留意生活中的事情,将其转化为教学资料,认真解析教材,将课本知识与现实生活结合在一起,创建生活化的教学氛围,让学生轻松愉悦的领悟知识,找到解决问题的窍门。例如,在《物质在水中的分散状况》这一节教学中,为了给学生讲明白植物油在水和汽油中的溶解性不同,按照以往的教学方法我们会把植物油滴到只装有水和只装有汽油的试管中,对比两种现象得出结论,了解到溶解性的不同。但在使用情境创设这一方法后,我们就有了别的授课方法,比如说“我们吃油泼面时很容易将里面的油溅到衣服上,而这通常很难用水将油渍清洗干净,原因何在呢?”为了使学生更直观的面对问题,我取来一块带有植物油油迹的布,然后我先用一块干毛巾来擦有油迹的地方然后蘸水擦拭,但是无论怎样用劲总是弄不干净。于是我便拿起带油迹的布问学生们“水无法将油清洗干净,那有是不是说明了有不能溶于水?”学生答“是。”然后我又尝试提问引导“那有没有别的溶剂能将油去掉呢?”“大家会把难以洗掉油迹的衣服送到干洗店,他们会帮我们清洗的很干净是用了什么办法呢?”我从容不迫的取出预先备好的一小瓶汽油,告诉学生这是汽油后将汽油抹到布上有植物油的部分,然后用毛巾轻轻一擦,油迹不见了。于是“植物油可以溶入汽油等物质中却不能溶于水”的结论得出,构建的教学情景,通俗易懂,对学生的知识及思想有潜移默化的作用,从而收到良好的教学效果。
三、生活化的实验器材选择
在各种条件的限制下,短期内将设备完善有一定的难度。而我们器材资源不仅来源于实验室设备,我们身边的物品和器具都可以作为我们使用的资源。利用身边的物品进行实验不仅易于操作,现象明显,而且有利于更加容易的领会科学要意,增强对科学对生活的热爱。与此同时,也方便我们在课后开展实验,减少限制,因此我们要善于发现日常生活中的可用于做实验的物品来弥补设备短缺问题。例如,在进行音调与物体振动快慢关系的实验中,通常会取两个不同的音叉,使他们发声,然后比较两个音叉音调和振动快慢的不同,但是这种方法不容易直观的比较音叉振动的快慢。这时我们就可以从市场生活中取材了,取一把梳子,用手指以变换的速度拔动梳齿,让他发出不同的声音,来研究音调跟振动的快慢的关系。如果想探究物体浮沉的条件,我们可以利用喝剩水的饮料瓶,分别往瓶中注入不同的水量,来观察装有不同水的饮料瓶在水中浮沉的不同情况,从而得到物体浮沉的条件。在进行压力大小与哪些因素有关的实验中,我们可以取一把菜刀,使用相同的力来让刀刃和刀背分别切割橡皮泥,观察不同的效果。
四、生活化的举例论证
老师通过日常生活中的例子来协助讲述课本内容效果甚佳,但是不乏一些学生在生活中的观察和理解程度都不够,尽管使用例子讲述,难免一些同学仍然不懂。因此,需要生活化的举例论证。例如,在教授浙教版科学《大气的压强》这一章时,老师可以在一个杯子里加入水,然后在瓶口处放一玻璃片,然后将装满水的瓶子倒立,玻璃片不会滑落,这样的例子能非常直观地证明大气压的存在,但是具体的道理必须要有老师的引导,否则学生很难明白这种现象产生的原因是大气压的存在。教师需要针对“大气压”“压强差”这些抽象的概念详细解说,引导着学生感悟大气压所产生的“吸引力”。初中生对大气有压强这个观点难以理解,这时如果采用情境教学的方法,教学效率明显提高。同时,老师还可以选择“排完了气的瘪篮球”、“两片紧贴的玻璃片”、“挤尽水和空气并拧紧盖子的热水袋”等等作为教学道具,要求学生将以上三种东西的夹层分离开来,通过夹层很难被拉开来说明大气压的存在。通过这些方法,能让学生更容易理解大气压的含义,学生掌握知识也更轻松。生活化的例子不仅要体现科学的原理,还要注意现有教学器材是否支持。生活化的举例论证需要遵循以下五个原则:(一)从优性原则。在同一个知识点中,能够用于教学的例子会很多,这时老师应该从中挑选最贴近生活实际的例子,让学生更容易理解例子;(二)教育性原则。所选择的例子应充满正能量,而非反科学或者等带有消极作用的例子,这样能培养学生正确的价值观;(三)适度性原则。使用生活化的例子,要短小精悍,要求质量而非数量,这样有利于让学生在更短的时间里理解更精确的知识;(四)科学性原则。采用的生活化例子应是科学客观的,不能为了迎合试题中的数学意义而随意编造例子,这样能避免误导学生;(五)针对性原则。采用的生活化例子要与课本中的知识点关系紧密,所设计的场景要有针对性,以此获得更佳的课堂教学效率。
五、从教材理论到回归生活实际通过回归生活的教学方法可以充分展现科学教育效果
因此,我们应该将小课堂、大生活的教学理念融入实践科学教育中,将教学实践与学生已经掌握的知识经验相结合,让学生在生活中感受科学魅力,从而更加热爱科学,增强对科学的认识,提高自主探究科学的能力,以真正掌握科学知识,解决生活中的各种问题。例如,在教授浙教版科学《空气污染与保护》这一课中,老师可以组织学生实地考察,咨询环保局和生产企业相关人员控制空气环境污染的有效方法,同时采访群众对当地环境保护的意见,再对当地的实景进行拍摄,最后小组成员合作撰写一份调查报告。实地调查结束后,回归课堂,让每一个小组派代表采用文字、口述、图片等方式介绍小组调查的结果,教师就其表现打分。这种回归生活的教学方法可以激发学生学习兴趣,使学生乐于思考科学问题。通过教师的有效引导,结合现实生活中常见的例子,认识科学学习的重要性,能拉近学生与科学的距离,提高学生的综合分析能力、实践能力和创新精神。
六、结束语
在教学初中科学教学过程中,老师应该将课本中的知识与现实结合,将生活中的相关事例和能够做实验的物品引入实验中,从生活本质中发现科学现象,掌握科学知识。课堂上老师要加强与学生的互动,使学生更加热爱科学知识增强对科学课程的兴趣。不过,课本知识与生活现实相联系也是一个漫长的过程;因此,在未来的教学中,初中科学老师应该善于将科学理论与日常生活相联系,不断总结并完善生活化教学经验。
参考文献:
[1]杨文娟.结合生活实际的初中物理实验教学研究[D].山东师范大学,2014.
[2]徐海波.初中科学教育生活化的探索与实践[J].科学大众(科学教育),2016(04):4.
[3]李秀芹.初中物理课外探究性实验活动的教学设计[J].价值工程,2011,04:279-280.
[4]黄凯.紧抓课本,链接生活——初中物理教学与生活的有效联系[J].读与写(教育教学刊),2013,06:155.
关键词: 科学史 初中科学教学 教育价值 教学应用
一、科学史在初中科学教学中所起的作用和必要性
科学史是研究科学发生发展的历史,它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视,并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。
《科学(7―9年级)课程标准》指出:“科学课程以提高每个学生的科学素养为总目标。”此目标体现在科学课程内容的五大领域中,分别为:“科学探究(过程、方法与能力),生命科学,物质科学,地球、宇宙和空间科学,科学、技术与社会的关系。”在现有的课程教材和实际的教学过程中,第二、第三、第四领域是显性和到位的,也引起师生们足够的重视,而第一、第五领域明显是以综合为特色和要求的,其内容均渗透于其他三个领域中。
在“全面提高每一个学生的科学素养”作为科学课程的基本理念的指导下,《标准》明确突出了科学史在科学课程中的地位和作用。然而,许多教师对科学史的教育价值的认识还是存在着诸多的偏差和不足,而且在具体的实施过程中,也存在着许多误区。如对科学史的教育仅简单地理解为对科学史事实的记诵教育,而没有将科学史所蕴涵的理性精神与求真意识、批判精神与创新意识渗透其中;没有通过科学史的再现让学生逐渐领悟科学的本质、科学内含的人性、科学的方法与科学的精神等。而这些方法与精神和科学知识一样是构成学生科学素养不可或缺的重要组成部分。因此,我们在教学过程中引入科学史,应打破历史事实的硬壳,充分展现科学史内在的价值。
二、重视新课程标准理念,充分利用科学史教育价值
1.以史激趣,引发学生持久的学习兴趣。
学习兴趣是学生获取知识的内在动力,是学习过程顺利而有效进行的心理条件。只有当学生对学习对象有了浓厚的兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。
学习卵生动物时,介绍爱迪生坐鸡窝“孵蛋”的故事;在学习光学初步知识时,介绍少年时代的爱因斯坦陷入“追光”问题的深思,等等。这样寓史于教、史教相融的教学形式,不仅可以增加课堂的趣味性,而且可以让学生认识到科学家幼年时的“幼稚”,不再认为科学是从一些天才的头脑里蹦出来的,从而拉近学生与科学家的距离,激发学生探究客观世界的浓厚兴趣。在教学实践中长期坚持将科学史渗透到课堂中,对促进学生产生稳定而持久的学习兴趣有着积极的推动作用。
2.以史为证,感悟知识曲折的形成过程。
当然,在科学教学中渗透科学史,不是为了给科学知识裹上一层“糖衣”,增加学习科学的趣味性,而应该让学生感悟科学发展的曲折历程。
在学生学习原子结构模型时,可结合课本材料,突出介绍道尔顿的“实心球模型”汤姆森的“西瓜模型”卢瑟福发现原子核波尔提出“行星轨道模型”现代的“电子云模型”夸克的发现近两百年的科学研究历程,使学生领会到科学发现有时是几代科学家锲而不舍、接力棒式长期研究的结果。同时让学生体会到科学是特定时代或特定条件下科学研究活动的产物,处在不断变化发展和成熟的过程中,科学理论具有相对性,也让学生领悟到科学家们对真理的追求与执着,领悟到科学探究的艰辛与曲折。
3.以史立范,培养学生基本的科学方法。
在学生学习《神奇的激素》这一节内容时,让学生体验达尔文、温特等科学家对植物向光性现象建立的合理假说,对实验的精妙设计,对实验结果的科学解释,之后再让学生运用科学家的研究方法,自己重复达尔文实验。这样将科学方法与科学史紧密地融合在一起,使学生既了解科学家是怎么做的,又学会自己应该如何去做,使科学方法的教育更具有操作性,让学生在“像科学家那样进行探究”的过程中,更能体会到成功的自豪感,从而提升他们自觉掌握科学方法的积极性。
4.以史提能,提高学生的探究能力。
科学史也是科学方法的历史,科学史一再证明,科学家之所以能取得成功,往往与他们运用了正确的研究方法有关。许多科学家都摸索出一套适合自己的思维方式。如伽利略开创性地运用定量描述与实验研究相结合的方法;电磁感应定律的发现者法拉第认为表达物理思想的最好方式是构造相应的物理图像;而建立经典电磁学理论的麦克斯韦则认为数学公式才能最深刻地表达事物的本质;爱因斯坦善于通过直觉思维洞察事物的本质,并用探索性演绎方法构造理论体系,等等。教师在教学中应充分把科学巨匠们独到的科学思想和研究方法渗透到知识传授中,从而培养学生思维的灵活性和变通性。
5.以史作鉴,培养学生博大的人文精神。
人文精神是人类在对自身的认识、自身的发展和自身的完善过程中形成的,并规范和约束着人类自身的各种活动,表现为人生观和价值观。人文精神的核心是“爱”,热爱科学,热爱科学事业,热爱祖国,热爱人类社会。单纯通过科学理论知识的学习,学生并不能知道创造这些科学理论的科学家的人格魅力,而科学史正是超越了科学理论知识的这一局限,展示了科学家们的人文形象,使学生能够从科学前辈那里汲取精神营养,领悟人文精神的内涵。
科学发展的历史并非一帆风顺,科学史上的巨匠们也并非个个光明磊落。当科学成果落在心术不正的科学家手中时,社会、对于整个人类来说,就是一场灾难。
三、初中《科学》教学中科学史的教育价值与教学应用的思考
科学史是研究科学发生发展的历史,它以其独特的研究视角成为科学教育的一种非常宝贵的教育资源。其教育价值已逐渐受到各国科学教育界的普遍重视,并成为国际科学教育改革的一种重要的发展趋势。
1.充分挖掘教材所蕴涵的科学史素材,全面提高学生的科学素养。
我国上世纪70年末至80年代初出版的科学教科书,基本上没有科学史的内容。90年代出版的教科书已开始选取一些科学家的事迹作为学生的阅读材料。而《标准》除了进一步突出科学史在科学课程中的地位和作用外,还对科学史进入科学课程的方式作了相应的变化。但对科学史的内容只给出了初步的建议,而没有作出具体的规定。而现行教材中,有关科学史的具体内容也不多。这就给教师留有选材和具体处理的充分余地,同时也要求教师在教学中能深入分析,充分挖掘教材中有关的教学因素,并进行适当的补充和扩展。科学史对提高学生的科学素养的作用主要体现在以下几个方面。
(1)重现科学发展的历史,有助于学生对科学知识的理解。
科学史重现科学产生发展的历史,其中必然涉及基本概念、基本理论等科学知识。但科学史的优势并不在于介绍这些知识,而在于提供科学知识的产生背景,这对于理解和掌握科学知识是十分重要的。如在讲光合作用的概念时,可适当向学生介绍比利时科学家海尔蒙特的小柳树实验和英国科学家普里斯特利的小白鼠实验,帮助学生理解光合作用的原料中有水,产物中有氧气这一结论。
(2)利用科学家的生平事迹,对学生进行科学精神的教育和熏陶。
科学的发展史也是众多科学家不计个人名利,为科学事业贡献毕生精力的奋斗史。“榜样的力量是无穷的”,科学家在追求科学真理的过程中所表现出来的强烈的求知欲和好奇心,尊重事实、严谨求实的科学作风,坚持不懈、锲而不舍的科学态度,不畏强权、坚持真理的献身精神,以及善于听取不同意见、与人合作交流的精神,等等,都强烈地感染着学生,激励着他们努力学习。这些精神也正是科学素养的重要组成部分。教师应广泛收集,因势利导,在潜移默化中给学生以启迪。如达尔文对大自然的热爱和百折不挠、勇往直前的性格;摩尔根由不相信孟德尔学说到改弦易辙,创立基因论所表现出来的求实、公正的科学态度;沃森和克里克密切合作发现DNA双螺旋结构的协作精神;居里夫人在极其艰苦的条件下仍锲而不舍,最终发现了放射性元素镭……这些科学家的生平事迹都是培养学生科学精神的极好素材。
2.科学史的引入应与科学探究式教学相结合。
在教学中引入科学史和探究式教学的目的是相同的,都是让学生在获得知识的过程中得到科学思维方法的训练和科学精神的养成,即希望学生也能像科学家搞研究那样,在教师的引导下进行独立的探究,而不是由教师安排好一切,让学生顺着预定的途径“走”下去,更不是由教师直接告知结论。特别是科学史中一些的经典实验,充分闪耀着科学家的智慧,凝聚着正确的思维方法和独到的研究方法,教师可以引导学生从模仿开始,逐步发展到独立的探究和创新。
如“光合作用的发现史”、“生长素的发现史”中,有许多科学家进行的一系列设计巧妙的实验,是引导学生进行探究的极好素材。在教学中,教师应设置情景,先引导学生自己进行探究,然后与科学家所采用的实验方法进行比较,总结成败得失,从而提高学生提出问题、建立假设、设计实验、收集证据和合作交流等探究能力。实践证明这种方法是有效的。
总之,科学史的教学不应是对科学历史的简单回忆,而是重在展现科学历史事实的内在价值。《标准》强调:“在义务教育阶段的科学课程中引入科学史,主要是作为学生学习科学的一种途径和手段,科学史不应作为新的知识点来考核,其教学效果应当通过学生对相关科学知识的理解、对科学过程与方法的理解,以及学生科学态度、情感与价值观的培养来体现。”只有把握住这点,科学史进入科学课堂才是可能的,也才是有效的。
四、科学史在《科学》中的教育价值
1.能促进学生对科学知识的理解。
在科学学科教学中,我们大多只是把概念、定理、规律的结论告示学生,教学中为提高所谓的“课堂教学效率”,很少介绍这些概念与理论的发展,只是让学生知道如何“灵活”地应用这些知识去解决纸面上的学科问题,学生学的知识相对来说是静止的、孤立的,可以说对知识理解是肤浅的。
2.使科学教学更具有人文精神因素。
被誉为“科学史之父”的乔治・萨顿博士,将科学史视为沟通自然科学与人文学术的最好桥梁。因为科学史关注的焦点就是科学家,在进行某个科学史实教育时,不但牵涉到当时的科学探究,而且必定牵涉到科学家的思想、性格、情趣、生活,必定牵涉到当时的经济、政治、社会环境与学术环境,这就很好地在科学与人文之间架起了沟通的桥梁,使学生在了解科学的发展过程中,认识到科学也是具有思想的、文化的、伦理的,从而更深刻地认识科学的本质。
3.使学生对科学方法有更丰富、更完整的认识,并能使学生对科学方法论有一定的理解。科学的核心是探究,但现在一提到科学探究教学,很多科学学科教师总是认为,就是要多多应用实验或类似科学问题的实际进行教学。但这只是科学过程中的事实证明而己,没有包括科学发现过程哲学思想因素、社会的因素、文化的因素、物质条件的因素、科学伦理的因素,即没有了解科学的真正探究本质,这种科学探究以单纯的实证累积的方式介绍科学知识,会导致学生对科学有简单化的甚至是错误的印象。从科学的发展史来进行教学能使学生从多方面来综合认识科学发现的一般方法。
4.可以激发学生的学习动机,激发学生探究科学的兴趣,使学生具有创新的意识。科学史实充满着科学发现的传奇、科学发现的曲折情节等,如牛顿的苹果、瓦特的水壶盖、法拉第的艰辛、雷利的精细、居里夫人的永不放弃等,这些能使学生对科学产生一种热情,而不是解题的枯燥感。
5.使学生得到情感、意志、价值观上的教育。科学史实较真实地展现了科学发现途径中的科学艰辛,科学家们对科学发明的价值态度,科学家们对荣誉地位的认识,等等,这些无不是对学生情感的一次次洗礼。
科学史作为一门科学,它具有的价值远远不止上述所列,在教育上的价值也远不止上述所举,我们在实际教学要能认识到科学史在科学教育中具有这些功能,而不要简单地把它作为一种只具德育教育功能,抑或只作阅读材料,甚至是忽略它的存在意义。如何实现上述科学史在教育中的价值,正是我们一线的中学科学教师所应该思考的。
五、实行科学史在初中《科学》中的教学应用
1.有机结合,大胆创新――教材资源本身的整合。
阿基米德对浮力原理的发现,本身是“智慧火花”的闪现。在一堂课中,哪怕经教师的再三启发,要让学生在短短的几十分钟内也同样碰撞出这种“火花”,是很难做到的。在教学过程中我把材料进行整合成“戏说阿基米德”,将实验的物块比作阿基米德,将溢水杯比作澡盆,模拟阿基米德的洗澡过程。用话外音让阿基米德反复地问学生:“我浸入水的过程中,水越溢越多,我也越来越感到轻飘飘了,这是为什么?”由此来创设科学巨匠探究问题的情景,呈现给学生,让学生体会浮力与物体排开的水的关系。
2.突破时空,拓展视野――教材资源与网络资源的整合。
利用现代网络资源,让班级中的每位学生参与制作“我的生日与科学史”专题学习栏,让科学家“闯入”学生的生日,让科学事件“走进”学生的生日。虽然,这些科学家学生并不一定熟悉,这些科学事件中所涉及的科学知识和科技成果学生并不一定了解,但通过这一专栏的制作过程,学生在以后学习到相关的知识时,肯定会表现出浓厚的兴趣和更多的情意投入,同时,在生活中肯定会更多地关注科学人物、科技成果和科学事件。组织有兴趣的学生成立学习小组,利用现代网络技术,关注“科学史上的今天”,当“今天”的内容与近期学习或已学知识相关时,以课堂简述或专题学习栏的形式,展示给其他学生。这不仅能使小组中的学生开阔视野,而且能让全体学生更多地了解科学史。
3.触类旁通,相辅相成――教材资源与其他学科的整合。
科学知识是人类文化的一个重要组成部分,科学与其他学科的整合是培养学生科学精神与人文精神相统一的一条途径。既具有科学性又具有人文性的科学史在这一整合过程中扮演着不可或缺的角色。
在社会与历史的课程中,有很多材料都涉及中国的科学史。古代的“四大发明”让学生感到骄傲,近代的科技落后让学生感到耻辱。了解这些历史,不仅对学生进行了一次忧国忧民的爱国主义教育,而且让学生产生了这样的疑问:“古代中国科技的辉煌,为什么传承到近代就变成了落后了呢?”通过社会与历史学科提供的资料与《科学》提供的相关资料的整合,学生组成学习小组,查找中国科学发展史的有关资料,形成专题研究,在追溯与思考中增加了忧患意识,增强了把握科技未来的决心。
参考文献:
[1]蔡石坚.科学史对素质教育的启迪.教学仪器与实验,2001,1.
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[4]中华人民共和国教育部制订.科学(7―9年级)课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001,7.
关键词:初中课堂;科学教育;图文教学
新课改重在改变当今学生被动接受的学习方式,把学生从书山题海中解放出来,淘汰传统教育中落后单调的学习方式。新课改更加看重对于学生学习能力的培养,通过图文教学的方式,激发学生的学习兴趣,培养学生主动探究学习的能力。由于国家对于科学探究的高度重视,使得科学教育也列入了当前中学教育的课程目标以及具体内容之中,并且成为必须要开展的教育教学内容。现今的初中科学教育,依托于图文教学的方式,使得学生虽然在课堂内部,但是对于科学实验乃至当今前沿的科学研究都可以展开讨论和想象,借助科学本身的魅力,使学生对于科学学习充满好奇和求知的欲望,从而提高学生的课堂学习效率。
一、当前国内初中科学教育现状
1.初中学校与教师在科学教育的教学方法现状
在传统的初中科学课程教学中,学校与教师对于科学教育并未有足够的重视,对于学生的科学教育更多的是课本知识的传授,使得学生更习惯于听从教师直接给出的现成结论以及答案,而对于结论的依据以及答案的来源缺乏应有的思考,一方面不利于对学生好奇心和求知欲的培养,另一方面也会导致课程的枯燥无味,学生并不能全身心地投入科学教育的课堂学习中。在习题上,教师通过对学生布置大量的课堂以及课后习题的方式,过度强化学生的练习与测试,而这些练习和测试通常是围绕一个方面进行的,并且其答案只用一个确定标准,其思维模式也只有一种类型,因而这种思维上的封闭教学方式,其结果也必然会导致学生对于教师所给出的一切结论和说法从不质疑,丧失了对于学生怀疑精神的培养,从根本上限制了学生的思维模式。
2.初中生关于科学教育课程的学习现状
在学生方面,由于科学教育这门课程本身具有一定的实践性,并且科学现象也普遍存在于日常的生活与学习当中,然而由于教师在课堂上过度专注于对课本内容的传授,对于身边的科学现象并未引导学生发现和思考,因此,学生对于所学知识并未有切实的体会。同时,由于每个人的天性不同,难免会有部分学生由于其自卑心理,加之对于教师和同学的紧张心理,生怕自己无法提出正确的问题或者是对于问题的回答同教师给出的所谓的“正确答案”不一致,而引起教师对自己的轻视,害怕同学取笑自己,因而对于一些科学疑问不敢提出,对于教师的课堂提问也不敢尽心回答。同时,也存在部分学生本身的学科基础较差,思维能力相较其他学生而言较弱,因此无法提出有新意和深度的问题。多数初中学生对于书面的知识很难形成有效的知识体系,对于科学现象也缺乏较为直观的感受,因而缺乏学习和思考的热情,对于问题只是抱着一种老师会给出正确答案的态度,失去了对科学的质疑与思考。
二、科学教育中图文教学的意义
1.图文教学能够激发学生的学习兴趣,提高学生在学习活动中的主动性
通过图文教学的图片,可以使学生在对周围的科学现象产生好奇的同时,抱有强烈的求知欲望。学习这项活动其本身应当是学生主动发现、主动思考并得出自己结论的一种实践体验,在这期间应该充分调动学生的主观能动性,通过图文教育加深学生对于科学现象的感知能力和理解能力,当学生在遇到科学问题的时候能够通过回想图片带来的印象,完成对于科学概念的理解以及科学问题的解答。通过将图文教育设计为能够让学生对于图片中的现象提出相应的科学问题,对于这些科学问题能够借助图片所提供的信息并结合课堂所学知识加以解决,在提高学生学习主动性的同时,实现对课堂效率的有效提高。
2.图文教学有助于强化学生的认知能力以及发散性思维
教师和学校为了提高所谓的教学质量往往会强调学生对于知识点的死记硬背,对于学生的能力培养并未起到正确的指导和帮助作用,限制了学生的思维能力。由于初中生的生活经历较少,使得其本身对于新事物的认知能力有限,而图文结合的教学方式则能够强化学生对于新知识的认知能力,通过各种各样的科学图片,使学生将新知识与旧知识联系起来,将课堂教学中的科学原理与实际生活中的科学现象紧密结合,从而提升学生对于科学知识的理解。同时,由于初中生本身的想象力比较丰富,能够将图片中的内容进行联想和想象,因此相较于单纯的语言文字而言,图片往往更能够启发学生的发散性思维。由于受课堂环境以及图片信息的影响,学生所产生的联想和想象也基本与科学教学相关,随着学生对于图片的理解逐步加深,学生的发散性思维能力也将得到相应的培养。
3.图文教学有助于加强学生的交流能力
初中的科学教育课程本身具有一定的实践性,然而受教学场地和教学时间的限制,无法做到有效的科学实践,而通过图片教学的互动性则可以加强学生之间的交流与共享。图片教学本身来源于生活,因而使得教学更加贴近真实的生活环境,对于生活周边的现象做到充分利用,同时能够活跃课堂气氛,教师可以让学生自主讨论,对于图片中的现象以及所涉及的科学原理进行思考、交流和讨论。由于学生本身存在个性化差异,因而导致学生在对待同一图片时往往会有不同的看法,而通过课堂交流则可以让学生提出对图片的不同看法并获得同学和教师的认可与尊重,使学生敢于表达自己的想法。当学生的想法被教师和同学认可的时候,学生的自尊心得到了满足,因而对于课堂知识也能够做出正确的提问,对于书中不懂的地方也能主动地向教师寻求帮助,从而实现课堂教学中教师与学生之间以及学生与学生之间的交流互动。
三、初中科学教育中图文教学方式的实际应用
图片教学方式为学生提供了极具趣味性的学习资料,通过图文并茂的方式,引导学生对事物的观察以及思考,帮助学生学会分析图片中所提供的信息,使学生主动参与到科学教育的探究活动中,通过将课堂中所学的科学知识原理同图片文字相结合,从而加深学生对于知识的理解和记忆。初中科学教育的图文教学需要做到将课本知识与课外图片相结合,教师在进行授课时必须要在课本的基础上加强学生课外知识的拓展,使学生能够借助图片得到思维上的启发。在这里以浙教版课程为例,阐述图文教学在初中科学教育中的实际运用。
1.通过图片教学丰富课堂教学方式,提高课堂教学效率
在日常的教学任务安排中,通过图文教育,教会学生将课堂知识同生活实际相结合,通过课堂教育方式的创新,提高学生对科学教育课程的学习兴趣。以浙教版的七年级下册第四章中的地球与宇宙这一章节为例,借助多媒体技术,搜集整理书中关于地球、太阳、月球以及太阳系等概念的图片,帮助学生进行理解。由于学生在日常生活中对于这些概念只是停留在知道的层面,对于其中所包含的一些知识却未能有一定的理解,而通过图片教学,展示太阳的图片,可以使学生对于太阳的形状、质量、体积以及温度等等有一定的了解,使学生明白太阳是一颗恒星。而关于月食和日食等自然现象,由于其出现需要有一定的客观条件,学生很难有机会观察和体验,这时可以借助相关的图片,使学生明白什么是月食,什么是日食,并且可以通过日食月食的模拟图片,帮助学生理解其发生的原理,从而使学生将之前所学的地球自转,地球的绕日运动以及月球围绕地球的运动有更加深刻的理解。借助这种新颖的教学方式,可以大大提高学生对于科学教育课程的兴趣,学生在生活中对于日升月落的现象也有了正确的认识,对于生活中的其他科学现象也能够用科学的眼光和角度思考和理解。通过这种日积月累的图片教学,学生对于知识的理解和记忆也将达到一个全新的高度,从而有效地提升课堂教学的效率。
2.以图文教学的方式提高学生的思维能力及学习效率
初中科学教育的课程不仅涉及宏观领域,对于微观物质的概念也有一定的涉及,而初中生对于微观事物缺乏应有的想象能力和思考能力,影响学生对科学学习的热情和效率,通过图片则能使学生更好地理解微观原理,提高学生在微观领域的思维能力,从而提升课堂效率。例如,在浙教版科学教育八年级下册的第二章中,关于微粒的模型与符号的教学,如果单从文字角度难以使学生对于微观粒子有全面正确的理解,而如果通过图文教学的方式,则可以将微观中的分子、原子简单明了地呈现在学生面前,使学生通过图片的介绍,对其有直观的了解和深刻的印象,在今后涉及相关学习或者其他元素特性时,能够做到前后知识点的串联。而且利用图文教学方式时,可以通过图片对学生进行思维引导使学生学会独立思考,并形成自己的思维方式,为学生的学习创造良好的思维引导,通过对微观物质的结构及其原理进行思考和分析,使学生能够在思维模式上有所突破,这对于学生思维能力的提高有极为深远的影响,同时,图文并茂的教学方式可以使学生加深理解和记忆,从而提高课堂的学习效率。
科学教育不仅要让学生掌握相关的科学知识,更需要借此培养学生的学习能力,提高学生的科学文化素养,以适应时展的需要。通过将图文教学应用于初中的科学教育实践中,可以更好地培养学生的课程学习能力以及科学思维能力,促进学生综合素质的全面提高。
参考文献:
[1]陈君.如何在初中科学教育课堂中培养学生的问题意识与发散思维[J].读与写:教育教学刊,2013(1):162.
关键词:初中科学;课堂教学;可持续发展;教育思想
可持续发展教育思想,是教育改革的必然产物。重视学生的可持续发展,重视学科的可持续发展,将人才的培养、教育的发展与社会的进步结合起来,有利于教学活动彰显其本身的价值。在可持续发展教育思想的引导下,重新审视初中科学教学,是创新教育的前提。文章针对初中科学教学中贯穿可持续发展教育思想的方法,展开分析探讨,具有一定的现实指导意义。
一、可持续发展教育思想与初中科学课堂教学的结合
将可持续发展教育思想应用到初中科学课堂中,能够给教师更多的教学灵感,促进教学方法的丰富化。
1.教师可以利用游戏法开展教学。初中生具有较强的好奇心,无法在课堂中有效控制自己的思想与行为。为了促进学生的发展,教师可以将游戏活动与初中科学教学相结合,这不仅能够满足学生的兴趣需求,更能让学生快乐地接受初中科学知识。比如,在讲解《天气预报》相关内容的时候,教师可以组织学生玩“我是天气预告员”的游戏。给学生准备不同的天气预报图,让学生用指挥棒作为工具,向大家汇报天气。针对科学教学内容而开展的游戏,能够调动学生的积极性,让学生参与到学习活动中应用科学知识。游戏教学法能够让学生与科学知识和谐共处,有利于学生的可持续发展。
2.教师可以利用实验法开展教学。实验,是科学学科的重要学习内容,也是重要学习方式。将可持续发展教育思想应用到科学课堂中,教师可以对部分实验进行改革,让实验的过程与结果变得更加绿色化。在实验中,教师用一些科学技巧减少有害于环境或者人类的物质产生,能够促进教学的可持续发展。比如,在讲解“二氧化碳”相关内容的时候,教师可以引导学生展开抽取二氧化碳的有实验。在实验过程中,通过减少试剂量缩小实验规模,不仅能够丰富初中生的科学学习经历,也能让科学学习过程更加
高效。
3.教师可以利用头脑风暴法开展科学教学。促进学生的可持续发展,就是要组织学生做尽可能多的思维运动,让学生在思考中实现个人提升,掌握更多的知识与学习方法,可以通过自主学习去持续提高个人科学能力。所谓头脑风暴法,就是针对每一个教学主题,引导全体学生思考并发表个人观点。让学生在相对开放的环境中发表自己的个人观点,集思广益。教师要建立明确的头脑风暴规则,当有人表达自己的观点时,其他学生必须认真倾听,以此让头脑风暴活动给学生更多的知识输入,也给学生输出想法的机会。学生要表达自己的观点,不仅需要思考科学学科的知识,更要组织自己的语言,有利于其逻辑思维能力的提高。比如,在讲解“空气污染与保护”相关内容的时候,教师可以组织学生以“最大的空气污染问题以及最有效的保护方法”为主题展开头脑风暴学习,引导学生从生活出发,针对生态环境的可持续发展提出策略,让课堂内容更加丰富多彩。
二、可持续发展教育思想与初中科学课外活动的结合
课外活动,是学生学习的重要形式。在课程标准之外,结合教学大纲的要求,教师组织一些有意义的科学课外活动,引导学生自主参加,能够极大地发现学生的科学学习潜力。利用课外活动,将初中科学教学从课内延伸到课外,有利于课堂知识向外渗透,更能让学生汲取更多有价值的课外知识,促进科学学科的可持续发展。
1.教师可以利用实践活动加强可持续教育。在新时期的初中科学教学中,有专门的课外活动模式,教师可以利用这样的教学资源优势,将课本上的知识与学生的课外活动相结合,将可持续发展教育思想落实在教学现实中。当代教师要提升自己的教学能力,能够权衡好课堂教学与课外活动的关系,合理利用多维教学资源开展科学教学。在社会实践活动之前,教师要结合教学内容设置活动的目标与主题,与学生一起策划整个实践活动,确定活动所需要的条件,并做好学生实践热情的激发工作,帮助学生实施社会实践活动,给学生展示成果的机会,并肯定学生的实践活动付出,能够让可持续发展教育思想的落实更加真实。比如,在讲解“测定本地区的‘酸雨’情况及分析原因”相关内容的时候,教师就可以设计一个“测定本地区的‘酸雨’情况及分析原因”实践活动。将“酸雨”的测定与原因分析作为实践活动的主题,引导初中生合理分组,小组内合理分工,通过合作完成这样的实践活动。在实践活动中,学生需要了解测定“酸雨”的方法,并将其落实到行动中,结合课本知识对酸雨产生原因进行分析。这项实践活动考验了学生的科学知识水平,更考查了学生的实践能力,有利于学生的可持续发展。
2.教师可以利用专家或者名人讲座的活动来丰富学生的课外活动,落实可持续发展教育思想。初中生长期面对教师,会产生审美疲劳。给学生换一换科学知识交流的对象,不仅能够开阔学生的眼界,更有利于学生科学学习激情的高涨。学校管理者要重视科学教学,支持科学教师邀请专家名人到校内开展讲座,让学校内部的科学教育得以可持续发展。在专家名人讲座活动中,学生会因为专家名人的影响力而更认真地获取信息。在讲座过程中,学生的记忆力惊人,学习兴趣也会得到提升。用专家讲座,让学生了解一些与课本相关但课本中难寻的知识,像科学与环境问题,科学与社会的关系等。
综上所述,可持续发展教育思想,是站在教育战略的角度而提出的一种创新教育思想。用可持续发展思想重新审视初中科学教学活动,能够总结出更有效的教学方法。将可持续发展教育思想应用到初中科学教学中,有利于学生在学习科学知识的过程中更好地认识人与自然的关系,将社会发展与个人发展统一起来。用可持续发展教育思想创新当前的初中科学教育活动,有利于学生与学科的共同发展。
参考文献:
[1]孟莲芳.初中科学实验教学与环境保护[J].新课程研究:基础教育,2009(03).