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摘要当前科学课堂实验教学中存在若干典型问题:化学实验变成了“用话说出来的实验”, 物理实验变成了“用图画出来的实验”,不重视实验教学,常常将教材上的实验转化为简单的知识传授;还有用多媒体课件来代替课堂实验等。这些问题都在很大程度上影响了学生实验能力的提高。笔者结合自身课堂实验教学的实践,提出把演示实验变成学生分组实验、让实验素材生活化,通过实验的失误找寻动态课堂资源,合理运用多媒体来优化演示实验教学等几种优化科学实验的策略,以求得实验教学的最佳效果。
关键词新课程课堂实验教学研究
中图分类号:G633.98文献标识码:A
科学是一门以观察、实验为基础的自然科学。作为一名科学教师,在教授学生科学知识过程中,如能正确的演示和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度,所以实验教学能很好地实现“三维”目标。随着中考的改革,科学实验考查已作为一项必考内容,使科学实验教学具有重要的现实意义。
实验教学是科学教学的核心,它确立了“让学生在活动中发展”的教学思想,以独特的直观性、形象性及新颖的多变性,深深地激发学生学习科学的兴趣。实验教学对激发和培养学生探究问题的能力,提高学生的科学素养有着重要意义。
1 科学课堂实验的现状
1.1一些客观问题制约着科学实验的开展
很多学校由于条件落后,基本的实验器材都配备不完整;或者有了器材,因为没有实验员的准备,教师忙不过来就不做了;或者由于所做实验不是本专业的,做不好就放弃了;还有些生物实验比较麻烦,实验周期长,很多老师往往都不做……
1.2 思想上的不重视
现在的老师都是传统教育培养起来的教师,而且大都进行了多年的传统教育,他们已经形成了一种以“教师、书本”为中心的教育思想。所以课堂实验往往得不到很好的开展:很多化学实验变成了“用话说出来的实验”,老师往往就用话语描述实验现象,让学生记录下来,背诵来应付考试。很多的物理实验就变成了“用图画出来的实验”,如一些光的实验,一组组光路图成了学生反复画后就记熟的实验。就算老师真的做课堂实验,所谓的让学生参与,往往学生也是一个摆设,帮忙点个火,拿个试管什么的。条件好点的学校就用多媒体放一下动画演示实验,
真正的课堂实验完全成了“空中楼阁”。
1.3 多媒体技术对科学实验的冲击
随着多媒体技术的快速发展和教学环境的改善,再加上一些教师没有真正领会新课程理念,使得很多教师盲目地冲进了新课程教学的课堂。他们认为只要是使用先进的教学手段就肯定能促进科学新课程的改革和教学目标的达成,常常出现因媒体使用过多而使得教师手忙脚乱、学生眼花缭乱。这种情况在一些公开课中尤其普遍。他们宁愿花大量的时间和精力去寻找视频课件、动画课件或漂亮的图片来辅助教学,而忽视我们学生动手实践的机会,导致重难点严重偏离,教学手段和教学目标无法达成一致。
2 优化科学课堂实验的对策
在科学教学中,教师角色应该从以往的那种“授业者”转变为“研究者、探索者、合作者、服务者”。科学实验教学也该如此,应抛弃以往的“口头式”、“黑板式”实验教学,改变以往“教师教的枯燥、学生学的乏味”的现象,真正体现出学生成为学习的主人,正确引导学生能动手、思考,提出问题和质疑,并能解决问题,真正发挥科学实验教学的作用。
2.1 转化实验方式,把演示实验变成学生活动的实验
科学教材书上明确将实验分为演示实验和学生实验,但作为教师不应拘泥于教材的束缚。敢于创设条件(如让学生制作学具、教师制作教具等),将课堂的演示实验敢于搬到学生实验中来。只有体验和实践,才能有所创新。而活动是学生所喜欢的学习形式,所以在实际教学中为了提高学生学习兴趣,为了进一步培养学生探究能力,把许多演示实验改成学生随堂分组实验,把教师的讲解变成学生的探究实践活动。
如每次讲到第一册第一章第二节《鸡蛋的沉浮》实验时,让学生事先从家里带来鸡蛋,虽然学生只是重复放盐和搅拌的过程,但这是七年级的学生刚刚体验小组合作实验,刚刚使用一些从未使用过的仪器,也是熟练实验操做很好的一次体验机会。
这样通过探索实验,同学之间积极合作,相互启发,让学生在学习的同时,也让学生体验了成功,成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,会成为学生更加主动地参与教学的有效诱因,从而极大地激起了学生的学习兴趣。
2.2 让实验素材生活化,便于学生主宰课堂实验
科学课标指出:对科学实验的具体设计应“符合学生的心理特点,从学生身边熟悉的事物出发,从学生所喜爱的日常生活中许许多多事例出发”。从日常生活中引出的实验会使学生感到亲切、现实、自然和有趣。教师应充分利用学生身边熟悉的事物,结合身边生活实际,创设实验,激发学生学习热情,增强教学效果。
如在上《消化器官》时,发现许许多多同学无精打彩的,原来他们刚上完体育课,感觉挺累的,而且又是第四节课,很多学生都饿了,于是我没有按预定方案引人新课而是换了种方式:同学们,我知道大家现在肯定饿了,老师给大家带来了饼干,大家一定还记得猪八戒这个人物吧,他也特爱吃,我们来看看他和孙悟空是如何品尝可使人长生不老的人参果的。在看完视频后,请同学吃饼干。来激发学生探讨如何品尝食物,同学们各抒己见,大多数的同学都能说出要像孙悟空一样细嚼慢咽,才能更好地品尝出食物的味道。不仅引出了新课,接下来的教学也顺理成章,学生们的疲倦感也在一片闹哄哄的讨论中烟消云散了。
又比如在上《血液》,为了让学生对人体血液总量多少有所了解,我会让学生自己拿个塑料瓶,给他们量筒,让他们往里面加4000毫升左右的红墨水,然后做个标记。这样学生既能自制实验用具,又能够体验实验的过程。其实像这样的生活素材很多,如“模拟日—地—月三球关系”实验,可以让学生用硬纸板剪好太阳,月球,地球的模型。又如研究“水的压强”一节,让学生带个塑料矿泉水瓶可以完成很多实验……
实验素材紧密联系学生实际,将科学知识置于实际背景中,使学生在积极的学习状态中体验科学,并获得经验,同时,通过此类科学实验活动的组织,使学生进一步明确科学来源于生活,又反过来服务于生活的科学思想。
2.3 通过实验的失误找寻动态课堂资源
在演示实验的操作过程中产生失误是科学教师近来易发生的事故,特别是新课程以来,科学老师要承担物理、化学、生物、地理多科目的实验,一向做贯了本专业的实验,一下子要承担如此多的其它实验(这也是课堂实验往往没做的原因之一),很多老师看作是做不好会“失面子”的事情。可能所有的科学老师都遇到过这种“最失面子”的事,一旦出现错误,我们只要冷静下来,常常可借助自己的灵感,随机应变,使这种“最失面子”的失误,摇身一变成为让我们“风光”的课堂资源。
如笔者听过一节公开课是做测定空气中氧气含量的实验,当实验结束打开导管上的夹子后,突然发现只有很少很少的水通过导管进入集气瓶中。我们知道这个实验要成功的注意事项之一,是不能让装置漏气,但上课老师演示操作时竟然疏忽了这一点!没把塞子塞紧。老师像对自己的失误非常懊恼,突然一脸茫然地“求”学生:“你们能帮老师找找原因,解释一下出现这个结果的原因吗?”学生对弥补老师“失误”的工作非常感兴趣,他们七嘴八舌地讨论起来,提出了很多猜想:可能是大气压低于标准大气压,可能是瓶内氧气没用完,可能是塞子没塞紧,装置漏气,可能是烧杯中水太少,可能是导管被堵住了,可能是还没有等装置冷却就打开了夹子,可能是实验时导管中的夹子没夹紧……然后又分别一一验证。最后学生通过自己的探究不仅明白了出现这种错误现象的原因,而且也弄清了要使这个实验成功的几个注意点。在这个例子中,本来是老师因自己疏忽大意出现的失误,但经过将错就错地一处理,竟然使课堂精彩而生动起来,成了课堂中的一大亮点。
在日常的实验教学中,谁都不能保证不出一点差错,关键是出现失误后如何应变,如何补救,如果教师能结合自己的教学目标,借助自己的失误,鼓励学生大胆猜想,使课堂顺利进行,那么失误也就不成其为失误了。
总之,中学《科学》作为一门理科综合课程,学习对象又是形象思维处于主导地位的初中生,因此,教师在教学过程中充分重视实验教学,不仅可以激发学生学习兴趣,帮助学生获得知识和实验技能,培养学生实验能力,还有助培养学生实事求是,严肃认真的科学态度,从而提高课堂教学的有效性。
2.4 合理运用多媒体,优化演示实验教学
利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,而利用多媒体教学,是教学现代化的重要标志,是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法,组织多媒体信息,形成合理的教学结构,以实现教学优化,使学生真正体会到科学学科的学习方法,提高学生观察及分析问题的能力。
在科学课中,如第二章探索宇宙,学生对于宇宙的认识没有一个概念,然而借助多媒体技术,通过视频、图片、声音等形式,让学生在又感性认识的前提下,再理性的去认识我们所生存的这个世界。如多媒体展示课堂实验无法演示的如星空,星座等的知识。或一些从而突破时间及空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强、理解透彻。 或一些危险的化学实验,不便课堂完成就可以通过视频实验。
在日食这堂课中,应学生的要求,通过网络找出了中国记载最早的日食时间,然后把时间调到那时候,当整个屏幕一片漆黑,模拟日食出现的时候,学生们都响起了掌声。接着又观看了2001年6月非洲的日全食,以及未来几年在本地可以看到日全食。学生都很认真的观看并记录,充分激发了学生的学习兴趣。课后教师还给他们介绍了一些天文网站,并教有兴趣的学生学会使用这个课件。有些学生为此对宇宙产生了浓厚的兴趣。
利用多媒体进行课堂实验教学,不但为教和学增添了信息的传输和接收通道,而且为教学创设了良好的情境,这对科学实验教学有着积极的意义,对提高科学课的教学质量有着广阔的前景。
基于上面的分析,我们都能认识到:实验教学可以激发学生学习科学的兴趣。帮助学生形成科学概念、获得科学知识,培养学生实验能力,还有助于培养实事求是、严谨认真、团结协作的科学态度。在科学新课程的教学中,实验还是学生开展科学探究的重要途径和方法。因此,在科学教学中,教师要十分重视实验教学,加强实验教学的研究和改革,不断探索,总结经验。通过增设兴趣实验、改进实验装置、运用现代化教育技术、巧用实验“失败”、反思实验结果和数据等多种途径,提高实验效果。使实验真正成为科学教学中学生学习科学知识、探究科学问题、发现科学规律的重要环节。
关键词新课程课堂实验教学研究
中图分类号:G633.98文献标识码:A
科学是一门以观察、实验为基础的自然科学。作为一名科学教师,在教授学生科学知识过程中,如能正确的演示和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度,所以实验教学能很好地实现“三维”目标。随着中考的改革,科学实验考查已作为一项必考内容,使科学实验教学具有重要的现实意义。
实验教学是科学教学的核心,它确立了“让学生在活动中发展”的教学思想,以独特的直观性、形象性及新颖的多变性,深深地激发学生学习科学的兴趣。实验教学对激发和培养学生探究问题的能力,提高学生的科学素养有着重要意义。
1 科学课堂实验的现状
1.1一些客观问题制约着科学实验的开展
很多学校由于条件落后,基本的实验器材都配备不完整;或者有了器材,因为没有实验员的准备,教师忙不过来就不做了;或者由于所做实验不是本专业的,做不好就放弃了;还有些生物实验比较麻烦,实验周期长,很多老师往往都不做……
1.2 思想上的不重视
现在的老师都是传统教育培养起来的教师,而且大都进行了多年的传统教育,他们已经形成了一种以“教师、书本”为中心的教育思想。所以课堂实验往往得不到很好的开展:很多化学实验变成了“用话说出来的实验”,老师往往就用话语描述实验现象,让学生记录下来,背诵来应付考试。很多的物理实验就变成了“用图画出来的实验”,如一些光的实验,一组组光路图成了学生反复画后就记熟的实验。就算老师真的做课堂实验,所谓的让学生参与,往往学生也是一个摆设,帮忙点个火,拿个试管什么的。条件好点的学校就用多媒体放一下动画演示实验,
真正的课堂实验完全成了“空中楼阁”。
1.3 多媒体技术对科学实验的冲击
随着多媒体技术的快速发展和教学环境的改善,再加上一些教师没有真正领会新课程理念,使得很多教师盲目地冲进了新课程教学的课堂。他们认为只要是使用先进的教学手段就肯定能促进科学新课程的改革和教学目标的达成,常常出现因媒体使用过多而使得教师手忙脚乱、学生眼花缭乱。这种情况在一些公开课中尤其普遍。他们宁愿花大量的时间和精力去寻找视频课件、动画课件或漂亮的图片来辅助教学,而忽视我们学生动手实践的机会,导致重难点严重偏离,教学手段和教学目标无法达成一致。
2 优化科学课堂实验的对策
在科学教学中,教师角色应该从以往的那种“授业者”转变为“研究者、探索者、合作者、服务者”。科学实验教学也该如此,应抛弃以往的“口头式”、“黑板式”实验教学,改变以往“教师教的枯燥、学生学的乏味”的现象,真正体现出学生成为学习的主人,正确引导学生能动手、思考,提出问题和质疑,并能解决问题,真正发挥科学实验教学的作用。
2.1 转化实验方式,把演示实验变成学生活动的实验
科学教材书上明确将实验分为演示实验和学生实验,但作为教师不应拘泥于教材的束缚。敢于创设条件(如让学生制作学具、教师制作教具等),将课堂的演示实验敢于搬到学生实验中来。只有体验和实践,才能有所创新。而活动是学生所喜欢的学习形式,所以在实际教学中为了提高学生学习兴趣,为了进一步培养学生探究能力,把许多演示实验改成学生随堂分组实验,把教师的讲解变成学生的探究实践活动。
如每次讲到第一册第一章第二节《鸡蛋的沉浮》实验时,让学生事先从家里带来鸡蛋,虽然学生只是重复放盐和搅拌的过程,但这是七年级的学生刚刚体验小组合作实验,刚刚使用一些从未使用过的仪器,也是熟练实验操做很好的一次体验机会。
这样通过探索实验,同学之间积极合作,相互启发,让学生在学习的同时,也让学生体验了成功,成功的欢乐是一种巨大的情绪力量,会成为学生更加主动地参与教学的有效诱因,从而极大地激起了学生的学习兴趣。
2.2 让实验素材生活化,便于学生主宰课堂实验
科学课标指出:对科学实验的具体设计应“符合学生的心理特点,从学生身边熟悉的事物出发,从学生所喜爱的日常生活中许许多多事例出发”。从日常生活中引出的实验会使学生感到亲切、现实、自然和有趣。教师应充分利用学生身边熟悉的事物,结合身边生活实际,创设实验,激发学生学习热情,增强教学效果。
如在上《消化器官》时,发现许许多多同学无精打彩的,原来他们刚上完体育课,感觉挺累的,而且又是第四节课,很多学生都饿了,于是我没有按预定方案引人新课而是换了种方式:同学们,我知道大家现在肯定饿了,老师给大家带来了饼干,大家一定还记得猪八戒这个人物吧,他也特爱吃,我们来看看他和孙悟空是如何品尝可使人长生不老的人参果的。在看完视频后,请同学吃饼干。来激发学生探讨如何品尝食物,同学们各抒己见,大多数的同学都能说出要像孙悟空一样细嚼慢咽,才能更好地品尝出食物的味道。不仅引出了新课,接下来的教学也顺理成章,学生们的疲倦感也在一片闹哄哄的讨论中烟消云散了。
又比如在上《血液》,为了让学生对人体血液总量多少有所了解,我会让学生自己拿个塑料瓶,给他们量筒,让他们往里面加4000毫升左右的红墨水,然后做个标记。这样学生既能自制实验用具,又能够体验实验的过程。其实像这样的生活素材很多,如“模拟日—地—月三球关系”实验,可以让学生用硬纸板剪好太阳,月球,地球的模型。又如研究“水的压强”一节,让学生带个塑料矿泉水瓶可以完成很多实验……
实验素材紧密联系学生实际,将科学知识置于实际背景中,使学生在积极的学习状态中体验科学,并获得经验,同时,通过此类科学实验活动的组织,使学生进一步明确科学来源于生活,又反过来服务于生活的科学思想。
2.3 通过实验的失误找寻动态课堂资源
在演示实验的操作过程中产生失误是科学教师近来易发生的事故,特别是新课程以来,科学老师要承担物理、化学、生物、地理多科目的实验,一向做贯了本专业的实验,一下子要承担如此多的其它实验(这也是课堂实验往往没做的原因之一),很多老师看作是做不好会“失面子”的事情。可能所有的科学老师都遇到过这种“最失面子”的事,一旦出现错误,我们只要冷静下来,常常可借助自己的灵感,随机应变,使这种“最失面子”的失误,摇身一变成为让我们“风光”的课堂资源。
如笔者听过一节公开课是做测定空气中氧气含量的实验,当实验结束打开导管上的夹子后,突然发现只有很少很少的水通过导管进入集气瓶中。我们知道这个实验要成功的注意事项之一,是不能让装置漏气,但上课老师演示操作时竟然疏忽了这一点!没把塞子塞紧。老师像对自己的失误非常懊恼,突然一脸茫然地“求”学生:“你们能帮老师找找原因,解释一下出现这个结果的原因吗?”学生对弥补老师“失误”的工作非常感兴趣,他们七嘴八舌地讨论起来,提出了很多猜想:可能是大气压低于标准大气压,可能是瓶内氧气没用完,可能是塞子没塞紧,装置漏气,可能是烧杯中水太少,可能是导管被堵住了,可能是还没有等装置冷却就打开了夹子,可能是实验时导管中的夹子没夹紧……然后又分别一一验证。最后学生通过自己的探究不仅明白了出现这种错误现象的原因,而且也弄清了要使这个实验成功的几个注意点。在这个例子中,本来是老师因自己疏忽大意出现的失误,但经过将错就错地一处理,竟然使课堂精彩而生动起来,成了课堂中的一大亮点。
在日常的实验教学中,谁都不能保证不出一点差错,关键是出现失误后如何应变,如何补救,如果教师能结合自己的教学目标,借助自己的失误,鼓励学生大胆猜想,使课堂顺利进行,那么失误也就不成其为失误了。
总之,中学《科学》作为一门理科综合课程,学习对象又是形象思维处于主导地位的初中生,因此,教师在教学过程中充分重视实验教学,不仅可以激发学生学习兴趣,帮助学生获得知识和实验技能,培养学生实验能力,还有助培养学生实事求是,严肃认真的科学态度,从而提高课堂教学的有效性。
2.4 合理运用多媒体,优化演示实验教学
利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,而利用多媒体教学,是教学现代化的重要标志,是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法,组织多媒体信息,形成合理的教学结构,以实现教学优化,使学生真正体会到科学学科的学习方法,提高学生观察及分析问题的能力。
在科学课中,如第二章探索宇宙,学生对于宇宙的认识没有一个概念,然而借助多媒体技术,通过视频、图片、声音等形式,让学生在又感性认识的前提下,再理性的去认识我们所生存的这个世界。如多媒体展示课堂实验无法演示的如星空,星座等的知识。或一些从而突破时间及空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强、理解透彻。 或一些危险的化学实验,不便课堂完成就可以通过视频实验。
在日食这堂课中,应学生的要求,通过网络找出了中国记载最早的日食时间,然后把时间调到那时候,当整个屏幕一片漆黑,模拟日食出现的时候,学生们都响起了掌声。接着又观看了2001年6月非洲的日全食,以及未来几年在本地可以看到日全食。学生都很认真的观看并记录,充分激发了学生的学习兴趣。课后教师还给他们介绍了一些天文网站,并教有兴趣的学生学会使用这个课件。有些学生为此对宇宙产生了浓厚的兴趣。
利用多媒体进行课堂实验教学,不但为教和学增添了信息的传输和接收通道,而且为教学创设了良好的情境,这对科学实验教学有着积极的意义,对提高科学课的教学质量有着广阔的前景。
基于上面的分析,我们都能认识到:实验教学可以激发学生学习科学的兴趣。帮助学生形成科学概念、获得科学知识,培养学生实验能力,还有助于培养实事求是、严谨认真、团结协作的科学态度。在科学新课程的教学中,实验还是学生开展科学探究的重要途径和方法。因此,在科学教学中,教师要十分重视实验教学,加强实验教学的研究和改革,不断探索,总结经验。通过增设兴趣实验、改进实验装置、运用现代化教育技术、巧用实验“失败”、反思实验结果和数据等多种途径,提高实验效果。使实验真正成为科学教学中学生学习科学知识、探究科学问题、发现科学规律的重要环节。