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科学源于生活,科学的教学同样离不开实际生活。学生在日常的生活、学习和交往活动中,他们已经逐步形成了对各种科学现象的生活经验。学习的过程就是通过新的知识与原有生活经验的相互作用,充实、丰富和改造原有的知识经验,以建构自己的知识经验。因此,初中科学课程实施以学定教的有效途径应该是紧密联系生活问题开展生活化教学。
一、教学情景生活化,激发学习兴趣
从学生已有的生活经验和知识背景出发,贴近生活找科学,创设生活情景,感染学生,引发学生的无意注意,激发学生的学习兴趣,挖掘科学课程中的因素,培养科学探究能力。
教师:(上课铃声响停一会了,还假装收拾整理教具……)
学生:(坐着,表情有点迷茫)
教师:(很关切地)怎么了?
学生齐答:老师,上课了!电铃都响了好一阵子了!
教师:(故作惊讶)哦!不过,说到这些,老师倒想起一个问题(稍作停顿),电铃为什么会响?
学生:(有点儿不屑,有的还哈哈大笑)有了电呗。
教师:生活中用了电的还有吗?
学生:电灯、电话、电风扇、电冰箱……
教师:哇,你知道的可真多!能告诉大家为什么这些家电有了电就能工作了呢?
学生:……
(教师板书课题——电学知识、第一节 电路组成)
教师这样积极创设情境,联系生活,提高了关注度,激发了兴趣,顺利有效地组织教学;而传统教学因为要达成知识传授为终极目标的教学目的,课堂教学中教师直接导入居多,忽视情境的创设,也缺乏人文的关怀。
二、课堂教学生活化,落实知行合一
单就初中科学教材的内容而言,科学的知识是纯理论的。学生学起来是枯燥的,有些实例是陈旧的、与实际脱节的,它们只是反映客观物质世界运动变化的普遍规律,却无法激发出学生内在的学习的热情、兴趣。当然,教材不可能天天改变,而科学的发展却是时时刻刻在前进,这就要求每一位科学教师在教学时应本着理论与实际相结合的态度去教学。如果教师在上课时,能适时地把理论与实际结合起来,用学生身边所发生的事去说明书本上的理论,那么学生学习的劲头可就足了,学习的积极性将大大提高,学习的兴趣就更浓厚了。比如说:讲传染病时结合曾经肆虐的非典、禽流感、伤寒、甲型H1N1流感等;讲化学式时结合学生当前大量使用的涂改液;讲大气污染时,结合节日(特别是春节、喜庆节日)的烟花礼炮的大量燃放引起PM2.5剧增,造成大范围的雾霾天气;讲静摩擦时结合学生穿衣服、写字、走路等;讲重力时结合神州五号升空和杨利伟游览太空;讲核能时举一些如秦山核电站、福岛核事故……这样学生就明白当前社会的发展形势,领会学习的重要性,从而在内心深处激发学习的积极性。
三、实验器材生活化,简单方便
科学与现实生活密切相关,日常生活用品为我们学习科学提供了丰富的实验器材。就地取材,利用生活用品做实验简单易行,形象直观,能较好地发现科学规律,更能激发学生对生活、对科学的兴趣和热爱。同时也有利于课后探究实验的开展。例如取一塑料可乐瓶,用小铁钉在其侧壁上距底部不同高度钻几个小孔,然后快速地装满水,可以发现不同高度的小孔处喷射出的水流水平射程不同,从而得到“液体压强与深度的关系”。而在“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验中,我们可以利用一只玻璃杯和一块海绵来进行对比实验。另外,我们还可以在生活中选取一些器材作为演示实验器材的替代品。如演示惯性现象的实验:在一个玻璃杯中装一些水,杯口用一张硬纸片盖住,纸片上放一个鸡蛋,把硬纸片快速弹出去,鸡蛋由于惯性掉入杯中而不是一起飞出去。这个实验中,鸡蛋也可用一个光滑的小石头或者一个玻璃球、也可用一个小山楂果、一颗板栗来代替。这样,利于学生模仿,积极投身于课后实验中。
四、实验设计生活化,培养探索精神
1.借助生活积累,倡导猜想假设
学生在日常生活和学习中积累了大量的日常生活经验,它们是学生进行猜想与假设的直接来源和素材。科学来源于生活,而又服务于生活,学生的日常生活经验能帮助学生在某些科学探究的问题中找到方向与依据,因此学生所提出的猜想与假设也是优先从日常生活经验中提取,并加以提炼。例如在进行蒸发一课教学时组织学生探究影响液体蒸发快慢的因素,师生首先得出蒸发的概念,继而提出“影响液体蒸发快慢的因素有哪些”的问题。针对这个问题,学生例举了很多生活经验,如(1)平时晒衣服的时候总是摊开来晒容易干,堆在一起不容易干。且衣服放在太阳下晒或通风的地方晒也干得快。(2)一盆水放在盆里发现夏天干得快,冬天干得慢,同样一盆水如果洒在地上很快就干了。(3)教室里地板拖了以后打开电风扇扇一下会干得更快。通过这些平时的生活经验学生很容易提出猜想与假设:影响液体蒸发的快慢因素有液体的表面积、温度及表面的空气流通速度等有关。
2.密切联系生活,鼓励实验设计
将所学的知识应用到实际生活中,既可以在一定程度上解决一些生活实际问题,变“被动接受”为“主动建构”,还有利于加深学生对知识点的理解。例如学生学习硫酸铜受热分解失水由蓝色变白色的知识后,教师不妨利用作业本中的探究实验题——“探究无水硫酸铜检验酒精中的最低含水量”进行实验设计训练。
提出问题:到底是水分占多少的时候无水硫酸铜会变蓝色呢?市场上出售无水酒精(95%~100%),我们实验室里也有一瓶标定浓度为99.7%乙醇,我们怎样用无水硫酸铜来确定酒精中的最低含水量是多少?
师:通过前面知识的学习已经知道,无水硫酸铜能够用来检验少量水分的存在。本节课我们共同探究该物质能测出酒精中的最低含水量?可能每个组的结果有差异。同学们根据原来设计好的表格将实验结果写在报告单中,并写出导致差异的可能原因。
师:完成这个实验,我们需要准备什么药品? 生:无水硫酸铜、不同浓度的酒精。 师:我们实验室里没有现成的药品,我们如何得到它们?
(学生小组讨论后,设计实验方案)
生:我们可以将硫酸铜晶体加热完全失去水可以得到无水硫酸铜;并用实验室里99.7%的无水乙醇来配制不同浓度的酒精溶液。
师:我们如何使硫酸铜晶体充分失去水呢?
生:放在坩埚里,然后放在干燥器内干燥;也有的学生提出放在试管中加热;我们经过讨论后,学生说直接放在石棉网上,接触面积较大又容易失水,节省实验的时间。但是在实验的过程中,学生发现除了蓝色晶体变色的同时,与石棉网接触的一部分出现了黄棕色,而并不是全部变成白色。生:老师这黄棕色的物质到底是什么?师:那我们可以猜测一下。生:可能跟石棉网的铁丝有关系。
师:同学们这是这个实验产生的又一个新问题?很高兴同学们能在实验过程细心仔细的观察,那我们就将这个定为下次的课外探究实验课题(学生产生很浓厚的兴趣)。由于老师也没有预料到会有这样的结果,没有准备相应的的实验仪器。今天我们就先来完成本节实验内容。接下来如何配制不同浓度的酒精溶液?
回顾溶液配制的有关步骤:计算、称量、混合溶解。以现成的无水乙醇99.7%和医务室的75%的消毒酒精为基准,中间再配制不同浓度的酒精。
师:同学们将实验仪器(量筒、烧杯、天平、胶头滴管、酒精灯、三角架、石棉网、药匙)和实验药品(无水酒精(99.7%)、蒸馏水、硫酸铜晶体)填入到实验报告单中。那么如何设计实验步骤?
学生小组讨论后汇报如下:1.由于实验室里没有现成的无水硫酸铜,将硫酸铜晶体直接放在石棉网上加热得到白色的无水硫酸铜,将得到白色硫酸铜分别放在大表面皿上;2.考虑到酒精的密度不同,便用天平称取一定质量的无水酒精,然后在用量筒量取一定体积的水,分别配制95%、90%、88%、85%、80%、82%、75%不同浓度的酒精,将配好的酒精分别放在七个烧杯中;3.分别用胶头滴管取不同浓度的酒精滴入到无水硫酸铜中,观察颜色变化;4.记录颜色变化填入下表,在其中选取两种颜色变化的进一步分析,重复做第二步实验;5.分析实验数据,得出结论。
从浓度最大的99.7%无水酒精试验不变色,然后取医用消毒酒精75%发现明显变蓝色,再配置中间浓度确定其中的变色情况。分析后发现酒精在88%~85%变色,再次配置86%、87%的酒精,发现87%的酒精开始使无水硫酸铜变色,即无水硫酸铜能检验酒精中的最低含水量为13%,因此,我们若想要确定从市场中买得所谓的一些酒精是否是无水酒精,根据无水硫酸铜的变色情况只能测定88%以下的酒精,当酒精的浓度在90%以上时,是无法根据无水硫酸铜来确定是否含水。
师:请同学们分析本实验可能存在的误差?
生:(1)酒精配制好放在桌上会挥发,浓度会降低,测量结果含水量可能偏小;(2)称量的酒精的质量真实值也可能由于其挥发而与记录值相比偏小,也会使实验结果含水量偏小;(3)原来这无水乙醇中就含有水分。
在这个实验探究过程中,学生又发现了一个新的问题:为什么蓝色硫酸铜晶体直接放在石棉网上加热时会在接触石棉网的部位出现黄棕色的粉末呢?这是我们坐在教室里是绝对不可能凭空提出这样的问题。因此我们有时候在挖空心思地寻找探究的课题,其实只要我们不断去实践探索,身边就会有很多素材,那就是我们源源不断的学习动力。
五、课外探究生活化,提高实践能力
课堂的时间和空间毕竟是有限的,学生常常意犹未尽。因此,生活化教学需要向课外延伸。在学了《平面镜成像的特点》之后,教师可以要求每个学生制作一个潜望镜,学生对课本的潜望镜很羡慕,但要他动手亲自去做,却很为难。我知道,万事开头难。于是,我与学生利用课外时间共同探讨,共同制作……两个星期后,几乎每个学生手里都有一个潜望镜,而且各有特色。这次尝试不仅让学生学到了很多书本上没有的东西,更让学生懂得学习的快乐。这次尝试也让我看到了学生的潜力是无限的。
很多实际问题只能在实践中才能落实和强化,比如我们在讲坐便器涉及到的杠杆、浮力、连通器等知识时,学生总是很难理解,原因是坐便器虽然学生很熟悉但从没仔细研究过。如果让学生课外回家去调节一下它的每次冲水的用水量,这些知识自然就得到了落实。
教师除了提供和指导学生挖掘生活中的探究课题,还可结合实际进行课外阅读,网上查询,收集资料,观察记录,利用身边随手可得的器材进行实验,丰富学生课外生活。
教师要根据学生的生活经验,将学科知识与学生生活实际密切联系,把生活题材引入课堂,不仅能激发学生学习科学的兴趣,创造生动活泼的教学情境,而且能缩短学生与学习内容之间的距离,使学生感受到学习的意义和价值。
一、教学情景生活化,激发学习兴趣
从学生已有的生活经验和知识背景出发,贴近生活找科学,创设生活情景,感染学生,引发学生的无意注意,激发学生的学习兴趣,挖掘科学课程中的因素,培养科学探究能力。
教师:(上课铃声响停一会了,还假装收拾整理教具……)
学生:(坐着,表情有点迷茫)
教师:(很关切地)怎么了?
学生齐答:老师,上课了!电铃都响了好一阵子了!
教师:(故作惊讶)哦!不过,说到这些,老师倒想起一个问题(稍作停顿),电铃为什么会响?
学生:(有点儿不屑,有的还哈哈大笑)有了电呗。
教师:生活中用了电的还有吗?
学生:电灯、电话、电风扇、电冰箱……
教师:哇,你知道的可真多!能告诉大家为什么这些家电有了电就能工作了呢?
学生:……
(教师板书课题——电学知识、第一节 电路组成)
教师这样积极创设情境,联系生活,提高了关注度,激发了兴趣,顺利有效地组织教学;而传统教学因为要达成知识传授为终极目标的教学目的,课堂教学中教师直接导入居多,忽视情境的创设,也缺乏人文的关怀。
二、课堂教学生活化,落实知行合一
单就初中科学教材的内容而言,科学的知识是纯理论的。学生学起来是枯燥的,有些实例是陈旧的、与实际脱节的,它们只是反映客观物质世界运动变化的普遍规律,却无法激发出学生内在的学习的热情、兴趣。当然,教材不可能天天改变,而科学的发展却是时时刻刻在前进,这就要求每一位科学教师在教学时应本着理论与实际相结合的态度去教学。如果教师在上课时,能适时地把理论与实际结合起来,用学生身边所发生的事去说明书本上的理论,那么学生学习的劲头可就足了,学习的积极性将大大提高,学习的兴趣就更浓厚了。比如说:讲传染病时结合曾经肆虐的非典、禽流感、伤寒、甲型H1N1流感等;讲化学式时结合学生当前大量使用的涂改液;讲大气污染时,结合节日(特别是春节、喜庆节日)的烟花礼炮的大量燃放引起PM2.5剧增,造成大范围的雾霾天气;讲静摩擦时结合学生穿衣服、写字、走路等;讲重力时结合神州五号升空和杨利伟游览太空;讲核能时举一些如秦山核电站、福岛核事故……这样学生就明白当前社会的发展形势,领会学习的重要性,从而在内心深处激发学习的积极性。
三、实验器材生活化,简单方便
科学与现实生活密切相关,日常生活用品为我们学习科学提供了丰富的实验器材。就地取材,利用生活用品做实验简单易行,形象直观,能较好地发现科学规律,更能激发学生对生活、对科学的兴趣和热爱。同时也有利于课后探究实验的开展。例如取一塑料可乐瓶,用小铁钉在其侧壁上距底部不同高度钻几个小孔,然后快速地装满水,可以发现不同高度的小孔处喷射出的水流水平射程不同,从而得到“液体压强与深度的关系”。而在“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验中,我们可以利用一只玻璃杯和一块海绵来进行对比实验。另外,我们还可以在生活中选取一些器材作为演示实验器材的替代品。如演示惯性现象的实验:在一个玻璃杯中装一些水,杯口用一张硬纸片盖住,纸片上放一个鸡蛋,把硬纸片快速弹出去,鸡蛋由于惯性掉入杯中而不是一起飞出去。这个实验中,鸡蛋也可用一个光滑的小石头或者一个玻璃球、也可用一个小山楂果、一颗板栗来代替。这样,利于学生模仿,积极投身于课后实验中。
四、实验设计生活化,培养探索精神
1.借助生活积累,倡导猜想假设
学生在日常生活和学习中积累了大量的日常生活经验,它们是学生进行猜想与假设的直接来源和素材。科学来源于生活,而又服务于生活,学生的日常生活经验能帮助学生在某些科学探究的问题中找到方向与依据,因此学生所提出的猜想与假设也是优先从日常生活经验中提取,并加以提炼。例如在进行蒸发一课教学时组织学生探究影响液体蒸发快慢的因素,师生首先得出蒸发的概念,继而提出“影响液体蒸发快慢的因素有哪些”的问题。针对这个问题,学生例举了很多生活经验,如(1)平时晒衣服的时候总是摊开来晒容易干,堆在一起不容易干。且衣服放在太阳下晒或通风的地方晒也干得快。(2)一盆水放在盆里发现夏天干得快,冬天干得慢,同样一盆水如果洒在地上很快就干了。(3)教室里地板拖了以后打开电风扇扇一下会干得更快。通过这些平时的生活经验学生很容易提出猜想与假设:影响液体蒸发的快慢因素有液体的表面积、温度及表面的空气流通速度等有关。
2.密切联系生活,鼓励实验设计
将所学的知识应用到实际生活中,既可以在一定程度上解决一些生活实际问题,变“被动接受”为“主动建构”,还有利于加深学生对知识点的理解。例如学生学习硫酸铜受热分解失水由蓝色变白色的知识后,教师不妨利用作业本中的探究实验题——“探究无水硫酸铜检验酒精中的最低含水量”进行实验设计训练。
提出问题:到底是水分占多少的时候无水硫酸铜会变蓝色呢?市场上出售无水酒精(95%~100%),我们实验室里也有一瓶标定浓度为99.7%乙醇,我们怎样用无水硫酸铜来确定酒精中的最低含水量是多少?
师:通过前面知识的学习已经知道,无水硫酸铜能够用来检验少量水分的存在。本节课我们共同探究该物质能测出酒精中的最低含水量?可能每个组的结果有差异。同学们根据原来设计好的表格将实验结果写在报告单中,并写出导致差异的可能原因。
师:完成这个实验,我们需要准备什么药品? 生:无水硫酸铜、不同浓度的酒精。 师:我们实验室里没有现成的药品,我们如何得到它们?
(学生小组讨论后,设计实验方案)
生:我们可以将硫酸铜晶体加热完全失去水可以得到无水硫酸铜;并用实验室里99.7%的无水乙醇来配制不同浓度的酒精溶液。
师:我们如何使硫酸铜晶体充分失去水呢?
生:放在坩埚里,然后放在干燥器内干燥;也有的学生提出放在试管中加热;我们经过讨论后,学生说直接放在石棉网上,接触面积较大又容易失水,节省实验的时间。但是在实验的过程中,学生发现除了蓝色晶体变色的同时,与石棉网接触的一部分出现了黄棕色,而并不是全部变成白色。生:老师这黄棕色的物质到底是什么?师:那我们可以猜测一下。生:可能跟石棉网的铁丝有关系。
师:同学们这是这个实验产生的又一个新问题?很高兴同学们能在实验过程细心仔细的观察,那我们就将这个定为下次的课外探究实验课题(学生产生很浓厚的兴趣)。由于老师也没有预料到会有这样的结果,没有准备相应的的实验仪器。今天我们就先来完成本节实验内容。接下来如何配制不同浓度的酒精溶液?
回顾溶液配制的有关步骤:计算、称量、混合溶解。以现成的无水乙醇99.7%和医务室的75%的消毒酒精为基准,中间再配制不同浓度的酒精。
师:同学们将实验仪器(量筒、烧杯、天平、胶头滴管、酒精灯、三角架、石棉网、药匙)和实验药品(无水酒精(99.7%)、蒸馏水、硫酸铜晶体)填入到实验报告单中。那么如何设计实验步骤?
学生小组讨论后汇报如下:1.由于实验室里没有现成的无水硫酸铜,将硫酸铜晶体直接放在石棉网上加热得到白色的无水硫酸铜,将得到白色硫酸铜分别放在大表面皿上;2.考虑到酒精的密度不同,便用天平称取一定质量的无水酒精,然后在用量筒量取一定体积的水,分别配制95%、90%、88%、85%、80%、82%、75%不同浓度的酒精,将配好的酒精分别放在七个烧杯中;3.分别用胶头滴管取不同浓度的酒精滴入到无水硫酸铜中,观察颜色变化;4.记录颜色变化填入下表,在其中选取两种颜色变化的进一步分析,重复做第二步实验;5.分析实验数据,得出结论。
从浓度最大的99.7%无水酒精试验不变色,然后取医用消毒酒精75%发现明显变蓝色,再配置中间浓度确定其中的变色情况。分析后发现酒精在88%~85%变色,再次配置86%、87%的酒精,发现87%的酒精开始使无水硫酸铜变色,即无水硫酸铜能检验酒精中的最低含水量为13%,因此,我们若想要确定从市场中买得所谓的一些酒精是否是无水酒精,根据无水硫酸铜的变色情况只能测定88%以下的酒精,当酒精的浓度在90%以上时,是无法根据无水硫酸铜来确定是否含水。
师:请同学们分析本实验可能存在的误差?
生:(1)酒精配制好放在桌上会挥发,浓度会降低,测量结果含水量可能偏小;(2)称量的酒精的质量真实值也可能由于其挥发而与记录值相比偏小,也会使实验结果含水量偏小;(3)原来这无水乙醇中就含有水分。
在这个实验探究过程中,学生又发现了一个新的问题:为什么蓝色硫酸铜晶体直接放在石棉网上加热时会在接触石棉网的部位出现黄棕色的粉末呢?这是我们坐在教室里是绝对不可能凭空提出这样的问题。因此我们有时候在挖空心思地寻找探究的课题,其实只要我们不断去实践探索,身边就会有很多素材,那就是我们源源不断的学习动力。
五、课外探究生活化,提高实践能力
课堂的时间和空间毕竟是有限的,学生常常意犹未尽。因此,生活化教学需要向课外延伸。在学了《平面镜成像的特点》之后,教师可以要求每个学生制作一个潜望镜,学生对课本的潜望镜很羡慕,但要他动手亲自去做,却很为难。我知道,万事开头难。于是,我与学生利用课外时间共同探讨,共同制作……两个星期后,几乎每个学生手里都有一个潜望镜,而且各有特色。这次尝试不仅让学生学到了很多书本上没有的东西,更让学生懂得学习的快乐。这次尝试也让我看到了学生的潜力是无限的。
很多实际问题只能在实践中才能落实和强化,比如我们在讲坐便器涉及到的杠杆、浮力、连通器等知识时,学生总是很难理解,原因是坐便器虽然学生很熟悉但从没仔细研究过。如果让学生课外回家去调节一下它的每次冲水的用水量,这些知识自然就得到了落实。
教师除了提供和指导学生挖掘生活中的探究课题,还可结合实际进行课外阅读,网上查询,收集资料,观察记录,利用身边随手可得的器材进行实验,丰富学生课外生活。
教师要根据学生的生活经验,将学科知识与学生生活实际密切联系,把生活题材引入课堂,不仅能激发学生学习科学的兴趣,创造生动活泼的教学情境,而且能缩短学生与学习内容之间的距离,使学生感受到学习的意义和价值。