時間:2023-07-30 10:18:18
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇震撼的科學(xué)實驗范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
中圖分類號:G630 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-2851(2013)-07-0232-02
所謂新穎,本意是指新生的帶芒的谷穗,現(xiàn)引申指新鮮而別致(據(jù)《高級漢語詞典》)。本文所指的科學(xué)實驗教學(xué)的新穎性取其新鮮之意。
新穎的事物可以引起學(xué)生的定向探究反射。明朝的教育家王陽明曾說過:“今教童子,必使其趨向鼓舞,中心喜悅,則其進自不能已?!币T發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就是要激起這種受“鼓舞”而不能自已的求進體驗。教學(xué)內(nèi)容與手段的不斷更新變化,可以不斷引起學(xué)生的探究意識,產(chǎn)生強烈的求知欲。[1]
科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),科學(xué)實驗教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的重要組成部分。成功的實驗教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生最大限度地發(fā)揮積極、創(chuàng)新的主體性,是實施和落實科學(xué)教學(xué)目的的有效保證。什么樣的實驗教學(xué)能成功激趣呢?筆者認(rèn)為關(guān)鍵是兩個字:新穎。
對于科學(xué)實驗教學(xué),從某種角度來看,有三個重要的要素,即:實驗教學(xué)參與者、實驗內(nèi)容、實驗環(huán)境。這三個要素可以在不同層次,不同角度進行組合,從而產(chǎn)生實驗教學(xué)整體的新穎性。
下面將從三要素角度來探討科學(xué)實驗教學(xué)的新穎性問題。
一、從實驗教學(xué)參與者的角度探討實驗教學(xué)的新穎性
科學(xué)實驗教學(xué)的參與者指科學(xué)實驗操作者、指導(dǎo)者和所有觀察該實驗的人,一般是指教師和學(xué)生,但也有例外(比如:當(dāng)教師在課堂上播放一段科學(xué)實驗錄像時,實驗的參與者除師生外還包括錄像中的操作員)。因此,從參與者的角度看,科學(xué)實驗教學(xué)的新穎性可以通過改變參與者各成分的主導(dǎo)性地位來體現(xiàn)。
按照實驗操作者的不同,科學(xué)實驗可分為演示實驗和學(xué)生實驗。演示實驗是由教師進行表演和示范操作,并引導(dǎo)學(xué)生進行觀察和思維的實驗。學(xué)生實驗是由學(xué)生親自動手做的實驗,它是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和能力,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)科學(xué)方法的重要的教學(xué)形式。[2]一般情況下,新課引出的性質(zhì)實驗都安排為演示實驗,而學(xué)生實驗則安排在章節(jié)結(jié)束后,用于復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容。這樣的安排有一定的合理性,但不能一成不變。負責(zé)的教師都會課前經(jīng)過認(rèn)真的準(zhǔn)備,在演示時按先前設(shè)計好的步驟逐一展示,領(lǐng)著學(xué)生觀察現(xiàn)象,然后順利地得出結(jié)論。這看起來似乎很有效:實驗現(xiàn)象明顯,學(xué)生提起了興趣,而且得到了該得到的結(jié)論。但仔細想想:實驗是誰設(shè)計的?誰在選擇實驗條件的控制?誰迫切地希望實驗順利?實驗成功后誰最開心?關(guān)于實驗展開的一系列問題的答案竟然都是老師,而不是實驗教學(xué)最中心的主體——學(xué)生,這難道不是最大的問題嗎?如果總是照搬教材并由教師“壟斷”著演示實驗,那么學(xué)生的實驗?zāi)軇有詫⒌貌坏胶芎玫捏w現(xiàn)。盡管有的實驗現(xiàn)象也能激起學(xué)生興趣,但那是低水平階段的,是短暫的、盲目的,只能成為“有趣”。時間一長,甚至剛下課,這種短暫興趣便會煙消云散。只有在學(xué)生自己的實踐中鍛煉發(fā)展起來的有趣才能成為樂趣,或更進一步成為志趣——高水平的興趣。我們的可以做的嘗試是改變某些演示實驗的操作者,讓學(xué)生來完成整個實驗操作或其中的一部分。當(dāng)然教師要充分考慮好以下問題:本實驗讓學(xué)生做是否足夠安全,是分成幾組學(xué)生實驗還是派代表上去做,代表是隨機點還是輪流或指定,等等。然后,要有一定的提前時間讓學(xué)生預(yù)習(xí),在學(xué)生實驗操作中及時做出積極反饋和指導(dǎo)。另一方面,在學(xué)生實驗中,教師也不是觀旁者或監(jiān)督員,而是實驗教學(xué)的主導(dǎo)者,應(yīng)該積極主動地進行觀察和指導(dǎo)學(xué)生的實驗工作,巡行于各學(xué)生處觀察其操作是否規(guī)范,觀察現(xiàn)象是否認(rèn)真,是否如實記錄數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)大部分學(xué)生都存在困難的操作,教師可以再次充當(dāng)操作者的身份,對該步驟進行演示。
教師和學(xué)生在特定實驗中的角色反串有時會起到意想不到的效果。
二、從實驗內(nèi)容的角度探討實驗教學(xué)的新穎性
科學(xué)實驗內(nèi)容包括科學(xué)實驗對象(即科學(xué)實驗過程中被實驗者變革的物質(zhì)對象)和科學(xué)實驗手段?!案鶕?jù)科學(xué)實驗的目的和實驗認(rèn)識層次上的不同要求,又可把科學(xué)實驗手段劃分為:科學(xué)實驗的基本科學(xué)手段和科學(xué)實驗的現(xiàn)代化科學(xué)手段兩大類型?!盵3]前者通常是指科學(xué)實驗儀器、工具和設(shè)備;后者主要是指質(zhì)普法、熒光法、吸收光度法、放射科學(xué)分析法等等一些新的實驗手段和分析技術(shù)。
1.從實驗對象上增加新穎性
實驗對象一般都是以已知的面貌出現(xiàn)的,比如要驗證O2的氧化性時,教師會提供碳、硫、鐵;要學(xué)習(xí)稀硫酸的性質(zhì)時,教師會準(zhǔn)備好銅片、鋅、氧化銅等物質(zhì)。
有時不告知某一實驗對象會起到設(shè)置懸念的效果。在初三進入實驗復(fù)習(xí)階段后,我設(shè)計了一節(jié)實驗探究課:請同學(xué)們幫我鑒定一瓶掉了標(biāo)簽的白色粉末(只知道是一種純凈物)。當(dāng)時我提供了PH試紙、蒸餾水、鑒別物質(zhì)常用的酸、堿、鹽以及常用玻璃儀器等物質(zhì)。面對這種一無所知的“白粉”,學(xué)生的第一反應(yīng)是不知從何下手。但幾秒鐘的沉思后,有人打破了僵局:“先測測酸堿性!”仿佛是一語道破了天機,學(xué)生的思維一下打開了?!跋扔谜麴s水試試溶解性,取溶液做性質(zhì)實驗?!薄胺謩e檢驗陰離子和陽離子。”平時學(xué)的科學(xué)實驗相關(guān)知識一點一點都用起來了,爭先恐后地。我按學(xué)生提出的點子,征求了各步先后順序的大致安排,逐一請不同的學(xué)生上講臺操作、驗證,并一起得出結(jié)論。學(xué)生體會到自己的設(shè)想與實驗的差異,當(dāng)最終推出這種物質(zhì)中含有Ba2+和Cl-時,很多學(xué)生都興奮地說:“是氯化鋇”。
2.從科學(xué)實驗手段上增加新穎性
基于中學(xué)教學(xué)條件的限制,對科學(xué)實驗手段上增加新穎性的實際操作可以從改變實驗儀器方面著手。一種方法是購置、使用一些新鮮的儀器。另一種方法是把日常生活中常能見到的器具“移植”到科學(xué)實驗中來,比如用針筒做二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的容器;用“娃哈哈”瓶做氫氧爆炸容器等。也可以利用常見的科學(xué)儀器,進行組裝后以新的形式出現(xiàn)。這些創(chuàng)新不僅能彌補原有儀器的缺陷,同時能帶給學(xué)生新鮮感,并成為引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新的最好實例。
初中科學(xué)八年級上第二章、第二節(jié)是“大氣壓與人類生活”,教材中安排了一個演示實驗。實驗是用帶橡皮球的玻璃罐吸皮膚,我備課時發(fā)現(xiàn)教學(xué)中會存在一定的困難:如何解釋大氣壓與人體內(nèi)部的氣壓不同,并且學(xué)生的注意力會分散。我從實驗裝置上進行了如下改進。把人體用一個彩色氣球代替,氣球吸進玻璃罐的程度很深入,并且學(xué)生也容易分析球內(nèi)的氣壓與外界的大氣壓之間的差異。同時我還用集氣瓶來代替撥火罐實驗,現(xiàn)象明顯。本實驗的改進引起了學(xué)生的很大興趣,讓他們感覺到學(xué)以致用的可行性和有效性。實驗如下圖:
三、從實驗環(huán)境的角度探討實驗教學(xué)的新穎性
學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境有校內(nèi)環(huán)境和校外環(huán)境之分。
1.從校園外部環(huán)境設(shè)置科學(xué)實驗教學(xué)的新穎性
一般的教學(xué)都發(fā)生在校內(nèi),所以發(fā)生在校園外的實驗教學(xué)本身就帶上了新穎性。這方面的落實,新教材上一些家庭小實驗的增設(shè)提供了有效的材料,比如冰袋的制作等。然而,不可否定的事實是,絕大多數(shù)的中學(xué)生家中不會備有科學(xué)藥品和儀器,學(xué)校在這方面也無力滿足每個學(xué)生的需求。
那么,是不是就只能放棄呢?答案當(dāng)然是否定的,我們可以設(shè)計一些學(xué)生用家里的日用品就能完成的、安全有趣的實驗。比如結(jié)合碳酸鈣的性質(zhì)實驗及學(xué)生對雞蛋殼成分的了解,可以布置這樣的家庭小實驗:雞蛋放入醋中,放置一天,用手去感覺外殼的變化。甚至有條件讓家長買來大河蚌,把里面的珍珠取出來可以與醋反應(yīng)。
2.從校園內(nèi)部環(huán)境設(shè)置科學(xué)實驗教學(xué)的新穎性
發(fā)生在校園內(nèi)部的科學(xué)實驗教學(xué)環(huán)境可以按時間段分為科學(xué)課堂內(nèi)的環(huán)境和課外活動的環(huán)境。
科學(xué)課堂內(nèi)可以結(jié)合教學(xué)實際需要營造不同氛圍:利用多媒體的靈活性、強表現(xiàn)性、高容量等優(yōu)點激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣;利用精心設(shè)計的實驗問題促進學(xué)生深入淺出地思考問題;要求學(xué)生獨立思考或是通過合作學(xué)習(xí)等等。在種種不同形式的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)中,要注意的一點是:我們不是要營造安靜或活潑熱鬧的表面環(huán)境,我們要的是能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)能動性的環(huán)境。
課外活動中,也存在創(chuàng)設(shè)科學(xué)實驗教學(xué)情景的可能。在一次“珍愛生命——遠離艾滋”主題班會上,為了形象地表示艾滋病在其有效的傳播途徑中的傳播速度,我讓學(xué)生做了一個實驗:20位學(xué)生將20杯水(其中一杯含酚酞,象征艾滋病患者)互相摻和,幾個來回后逐杯滴加NaOH溶液,變紅的象征已染上艾滋病。實驗簡單,結(jié)果卻深入人心,學(xué)生震撼很大,收到了較好的實驗效果。
科學(xué)教學(xué)的基本特征是以實驗為基礎(chǔ),實驗教學(xué)在中學(xué)科學(xué)教學(xué)中起著極為重要的作用。實驗不僅僅是一種為學(xué)生提供感性認(rèn)識的直觀手段,還是激發(fā)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生探究意識和創(chuàng)新精神的有效途徑和方法。實驗教學(xué)的新穎性是實驗教學(xué)發(fā)揮作用的關(guān)鍵。本文僅結(jié)合作者的教學(xué)實踐,提出了科學(xué)實驗教學(xué)新穎性的思考角度,同時力求探討判斷實驗新穎性的依據(jù)。事實上要做到實驗教學(xué)的新穎性本身就需要創(chuàng)新,這是一個復(fù)雜而艱巨的課題,有待于在今后的教學(xué)工作中不斷摸索和完善。
參考文獻
[1]萬云英.學(xué)校教育心理學(xué)(第一版)[M].北京:人民教育出版社,2000.
創(chuàng)新之心
隨著科技不斷進步,“索尼探夢”科技館不斷創(chuàng)新館內(nèi)展品的同時,獨特、創(chuàng)新的趣味實驗也一直是它最吸引孩子們的特色之一。開館至今“索尼探夢”已開發(fā)出200余個趣味實驗,通過寓教于樂的方式激發(fā)青少年對科學(xué)的興趣。
自2000年以來,“索尼探夢”定期推出“特別主題展”:如以科技為主題的“機器人大展”、“觀看日食活動”、“模式識別展”;以環(huán)保為主題的“清涼地球展”、“多彩生命――保護生物多樣性”、“綠能風(fēng)潮2012”;以科學(xué)實驗為主題的“創(chuàng)意水火箭”、“科學(xué)實驗廣場――狂歡集市”……“索尼探夢”創(chuàng)意出一個又一個流行科普話題和活動,用生動有趣的形式,帶領(lǐng)孩子們走進了科學(xué)天地。
“索尼探夢”還推出了精彩紛呈的現(xiàn)場表演活動,其獨創(chuàng)的“科普童話劇”,以光、聲音、環(huán)保為主題,巧妙地融合了知識和趣味,將新穎的科學(xué)實驗與離奇生動的劇情相結(jié)合,配以變幻多樣的音樂、夸張幽默的風(fēng)格,成為科普界的亮點。此外,“探夢實驗室”、“閃電百科二選一”、“親實驗夢工房”、“PICO冒險奇兵”等,也都成為青少年關(guān)注的熱點。
科普之夢
“索尼探夢”融匯了索尼創(chuàng)新科技和美國舊金山Exploratorium展館經(jīng)典科普展示經(jīng)驗,館內(nèi)的展品、展示以“光和聲音”為主題,通過展示未來科技與數(shù)碼技術(shù)發(fā)展前景,為青少年打造出了一個能親身體驗科學(xué)的神奇、了解科學(xué)的意義、培養(yǎng)對科學(xué)濃厚興趣的場所。
館內(nèi)的展品以互動、體驗為特色,追求創(chuàng)意新鮮、科技頂尖、質(zhì)量上乘。為了讓孩子們感興趣,館內(nèi)展品運用了索尼在數(shù)碼、IT、音視頻等領(lǐng)域的先進技術(shù),其策劃、設(shè)計和制作大都來自日本和美國,注重科普教育的趣味性和互動性,孩子們可在這里盡情體驗獨特新穎的科技展品帶來的樂趣。館內(nèi)最新呈現(xiàn)的“CG夢工場”、“CG魔法鏡”等展品,融合了動畫制作技術(shù)和數(shù)碼網(wǎng)絡(luò)技術(shù),能讓孩子們體驗高科技帶來的震撼和趣味,培養(yǎng)對科學(xué)的濃厚興趣,幫助孩子們開啟科學(xué)夢想。
【中圖分類號】G632 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)04-0148-02
中學(xué)階段是環(huán)保低碳節(jié)能減排意識形成的重要時期。進入中學(xué)以后,學(xué)生開始思考未來人生和對社會的責(zé)任,可塑性強,易接受正面教育,加強對學(xué)生的環(huán)保低碳節(jié)能減排教育,對于人口素質(zhì)提高是一種戰(zhàn)略舉措,影響著環(huán)保工程的成敗。
下面本人就科學(xué)教學(xué)怎樣培養(yǎng)學(xué)生的低碳節(jié)能減排意識,談?wù)勛约旱淖龇ǎ?/p>
一 通過課堂上的讀、看、講引導(dǎo)學(xué)生體驗環(huán)境危機,增強低碳節(jié)能減排意識
在教學(xué)過程中,通過數(shù)據(jù)、圖片、錄像等有趣直觀的教學(xué)載體讓學(xué)生對環(huán)保低碳節(jié)能減排有一個科學(xué)的認(rèn)識,引導(dǎo)學(xué)生通過自己的思考和議論提高自身低碳節(jié)能減排意識。
在教學(xué)《水的利用和保護》時,展示松花江水污染,被藍藻污染的水域、河邊隨意堆放的臭氣熏天的垃圾、湖邊因水質(zhì)污染死亡的魚蝦……這一系列圖片后,同學(xué)們都很震撼,都說可以用觸目驚心來形容,水質(zhì)污染究其成因固然跟工業(yè)廢水排放有關(guān),但也與人類不恰當(dāng)?shù)纳罘绞接嘘P(guān),緊接著我再出示一組人類因食用、使用被污染水質(zhì)而引發(fā)疾病的圖片,如牙斑病、皮膚病、肌肉萎縮等病癥,又用采集某村由水質(zhì)污染引發(fā)的腸胃炎、癌癥、不孕癥、化學(xué)物質(zhì)中毒、傳染病等疾病數(shù)據(jù),使學(xué)生進一步體會了水污染的危害,增強學(xué)生環(huán)保減排意識。
二 結(jié)合科學(xué)實驗進行環(huán)保教育,增強學(xué)生的環(huán)保意識
科學(xué)實驗教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗也會涉及有害、有毒的物質(zhì),從某種意義上講學(xué)校中環(huán)境污染也與科學(xué)實驗有關(guān)。因此,在演示實驗中強調(diào)尾氣的吸收處理體驗環(huán)保。如在制取氯氣、氯化氫、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講清尾氣吸收的原因(有害氣體不允許直接排放到大氣中),強調(diào)尾氣吸收的重要性,使學(xué)生深刻認(rèn)識到只要涉及氣體的制備問題就應(yīng)考慮尾氣處理。
許多學(xué)生在實驗過程中不考慮藥品的用量,誤認(rèn)為越多越好,結(jié)果使得實驗室毒氣彌漫,藥液漫流。教師對此應(yīng)加以指導(dǎo),使學(xué)生在科學(xué)實驗中樹立“用最少的藥品,獲得最佳的實驗效果”意識,最大限度地減少廢棄物,提高學(xué)生的環(huán)保意識。
三 開展第二課堂,強化學(xué)生低碳環(huán)保意識
1.在科學(xué)實驗課堂上推行綠色科學(xué)課的理念
主要從幾方面進行:(1)通過減少化學(xué)試劑用量來減少污染物的排放,即進行小量或微量實驗;(2)設(shè)計不需要溶劑或溶劑使用最少的實驗,如微波、超聲波、研磨反應(yīng)等實驗類型;(3)廢棄物的處理和回收方式盡量減少污染物攤放或把污染物轉(zhuǎn)化成非污染物進行排放。
2.設(shè)計一些低碳實驗,讓學(xué)生掌握日常生活中與低碳相關(guān)的知識與方法
實驗l:甩干超過l分鐘多費電。1個彈簧秤、4個塑料袋就能清楚怎樣使用耗電“大戶”洗衣機省電。實驗前,為待洗的衣服稱重,記錄后按照步驟洗衣,將洗好的衣服瀝干水放進塑料袋里再次稱重,平分出4份,將衣服脫水的時間分別設(shè)定為:1分、3分、5 分和7分。每次甩干后取出衣服稱重并記錄。結(jié)果證明,衣物在轉(zhuǎn)速為1680轉(zhuǎn)/分的情況下,脫水率可達55%,甩干時間再長效果也不會更好,只是在耗電。
實驗2:沸水余溫可燜熟雞蛋。雞蛋需要開鍋后再煮5分鐘其實是沒必要的。實驗+料很簡單,需要雞蛋3枚,灶具和鍋。將雞蛋放進鍋里,加適量冷水后加熱,待水沸騰后立即關(guān)火,分別于3分鐘、5分鐘、10分鐘后各撈出1枚雞蛋,剝開觀察雞蛋熟的程度。得到結(jié)論,3分鐘雞蛋有溏心;5分鐘的完全熟了,時間剛好;10分鐘,蛋黃顏色很深,蛋清有些老。實驗證明,沸水的余熱也能燜熟雞蛋。
通過自己動手實驗的直觀感受,學(xué)生們認(rèn)識到了什么是低碳,怎樣的生活是低碳生活。簡單的生活常識實驗 能夠通過學(xué)生群體在社會中的推廣,可以直接快速地得以應(yīng)用。
自從我讀了《必考閱讀》中牛頓的故事以后,他的舉動十分令我感動,他為科學(xué)事業(yè)奉獻了許多。
當(dāng)我讀著他的故事時,他為科學(xué)實驗而廢寢忘食,他如饑似渴的讀書態(tài)度讓我感動之至。再看看我自己,我的讀書態(tài)度與牛頓前輩真是天壤之別。牛頓讀書刻苦鉆研,而我卻是走馬觀花,每當(dāng)有一本新書出現(xiàn)在我的眼前時,我就會拋棄舊書,撲向新書。“啃”著那美味的新書。當(dāng)我又借到一本更新的書時,我又會扔下手中的書,抱起那新借的書快速的讀起來。我腦子里只有一個念頭:要多讀書,才會讓小伙伴們瞧得起。于是,我讀書只圖快,害得我所讀過的書幾乎不留什么印象。
中圖分類號:G632.0 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)07-0116
科學(xué)是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),科學(xué)實驗以其本身的特點和獨特的魅力,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力上發(fā)揮著重要的作用,對于提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量有著其他教學(xué)形式不可比擬的優(yōu)勢??茖W(xué)實驗不僅是研究科學(xué)的重要方法,也是科學(xué)教學(xué)的重要手段,是科學(xué)學(xué)科素質(zhì)教育的重要組成部分。作為科學(xué)教師一定要重視實驗的作用,充分挖掘教材中實驗的科學(xué)之美,引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)之美的追求。
初中科學(xué)實驗教學(xué)的基本類型有演示實驗、獨立實驗、分組實驗、課外實驗等。而演示實驗是直觀教學(xué)的一種高級形式,是由教師或部分學(xué)生參加的,為演示自然現(xiàn)象、自然規(guī)律等,結(jié)合課堂教學(xué)進行的實驗活動??茖W(xué)演示實驗有助于學(xué)生直觀、形象地理解科學(xué)概念、科學(xué)原理和科學(xué)規(guī)律,促進和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。但在新居民學(xué)校中,科學(xué)演示實驗教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂觀,大部分教師普遍為考試而做實驗。因此,必須改變實驗教學(xué),就地取材改進實驗,積極開發(fā)新實驗,把實驗與課堂教學(xué)有機地融合,發(fā)揮實驗在課堂教學(xué)中的功效,使演示實驗成為科學(xué)課堂中最精彩的片段。
一、教學(xué)中演示實驗存在的問題
1. 客觀的原因
(1)學(xué)校的原因
在農(nóng)村學(xué)校的實驗室內(nèi),實驗儀器、實驗設(shè)施比較缺乏,一些易損易耗儀器和藥品得不到及時的修理或補充,致使一些演示實驗無法正常開展或開展較少。另外這些學(xué)校由于辦學(xué)經(jīng)費不足,往往在實驗設(shè)備上的投入很少,從而導(dǎo)致實驗設(shè)備落后。
(2)演示實驗本身的原因
教材中的演示實驗設(shè)計和操作雖然經(jīng)過反復(fù)驗證,但具體操作中仍存在一些瑕疵,如現(xiàn)象不明顯、不安全、藥品用量大、污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜費時等。有些教師碰到這樣的實驗往往就放棄了。
2. 主觀的原因
(1)在課堂教學(xué)中,很多教師由于受到傳統(tǒng)的教學(xué)理念以及自身的教育教學(xué)水平等因素的影響,平時在做演示實驗的時候,顯得匆匆忙忙。在教學(xué)需要做演示實驗的章節(jié)時,才到實驗室領(lǐng)取器材,然后到教室里準(zhǔn)備實驗,這樣,既浪費了時間,又不能完美地完成實驗。
(2)教師把演示實驗當(dāng)作方便自身教學(xué)、驗證自身想法的教學(xué)手段。而不是從學(xué)生的需要出發(fā),為學(xué)生的學(xué)習(xí)做實驗。這樣的實驗,其實是教師在為自己、為教材做實驗。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、興趣都很低,課堂教學(xué)效果很差。
二、教學(xué)中演示實驗的設(shè)計與改進
1. 演示實驗的現(xiàn)象應(yīng)準(zhǔn)確明顯,實驗直觀性強
現(xiàn)行的科學(xué)教材中有些實驗比較難做,結(jié)果不很明顯,這勢必會影響學(xué)生做實驗的情緒,挫傷學(xué)生的實驗積極性,甚至使學(xué)生對實驗產(chǎn)生懷疑。反之,如果實驗內(nèi)容準(zhǔn)確地揭示了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),現(xiàn)象一目了然,使人產(chǎn)生過目不忘的感覺,并能引起學(xué)生強烈的驚嘆。對于這樣的實驗,我們?nèi)绾芜M行改進?下面試舉兩例說明:
例1: 關(guān)于分子之間有間隔的實驗,100亳升水和100亳升酒精混合后其體積小于200亳升。
按照教材中的實驗過程來進行操作,實驗結(jié)果就很不明顯,如果能夠?qū)⒃搶嶒炑b置略做改進,如圖1所示,那么效果就會比較明顯。
實驗過程:
(1)先加入100亳升水(記住液面刻度100亳升);
(2)再加入100亳升酒精(記下液面刻度200亳升)
(3)反轉(zhuǎn)振蕩;
(4)觀察最后液面刻度(小于200亳升)
實驗現(xiàn)象:最終液面刻度小于200亳升。
實驗結(jié)論:說明分子之間是有間隔的。
這個實驗的目的是為了揭示分子的一個極為重要的性質(zhì)――分子之間有間隔,而實驗的改進只是裝置選擇的不同,實際操作并不困難。改進后的演示實驗現(xiàn)象更明顯,實驗效果也更好。
例2:在測定空氣中氧氣含量的實驗中,可將紅磷換為白磷,廣口瓶換為大試管。實驗時只需把白磷直接放入試管中,塞緊塞子,此時把試管放入熱水中,白磷自燃,冷卻后打開止水夾,實驗完成。由于試管較長,該改進結(jié)果更準(zhǔn)確,現(xiàn)象更明顯。
2. 演示實驗的改進應(yīng)有助于理解科學(xué)概念
運動學(xué)中有些理論因演示實驗一閃即逝的現(xiàn)象而難以觀察及同步分析,導(dǎo)致難以導(dǎo)出結(jié)論。
如浙教版科學(xué)七年級下冊《機械運動》中學(xué)習(xí)機械運動的概念時,教師可以借助于多媒體的播放視頻,并截取其中的片段進行演示。
過程:a先播放神舟火箭發(fā)射視頻;b根據(jù)三張圖片(如上圖2、3、4)觀察火箭與塔的位置變化。
本演示實驗通過多媒體播放神舟發(fā)射現(xiàn)場,學(xué)生不僅體驗了激動的時刻,感受了震撼的場景,激發(fā)了學(xué)生愛國的情懷,同時還開闊了學(xué)生的視野,當(dāng)然也深刻地理解了機械運動的概念。
3. 演示實驗的改進應(yīng)體現(xiàn)環(huán)保、綠色化學(xué)的理念
上世紀(jì)末以來,國際上提出“綠色化學(xué)”的理念。綠色化學(xué)是預(yù)防污染的基本手段,既要使原料充分利用,又要在化學(xué)反應(yīng)過程中實現(xiàn)零污染。環(huán)保意識在工業(yè)發(fā)展迅猛的今天顯得尤為重要。這關(guān)系到一個國家,一個民族甚至全人類能否持續(xù)發(fā)展的重大問題。因此,初中科學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識已顯得刻不容緩。
例如:浙教版科學(xué)八下第45頁“鈉在氯氣中的燃燒的實驗,取一支大試管,塞入帶干燥管的膠塞,用鐵夾把試管固定在鐵架臺上。在干燥管里墊一層石棉絨或玻璃絲,往試管內(nèi)加入少量高錳酸鉀晶體,再注入少量濃鹽酸,立即塞緊帶干燥管的膠塞,用一小塊硬紙片蓋住干燥管口。高錳酸鉀跟鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣,當(dāng)干燥管內(nèi)投入有濾紙吸干煤油的綠豆大的金屬鈉。金屬鈉在氯氣里激烈燃燒。在干燥管里產(chǎn)生大量白煙,這就是氯化鈉固體。如果再向干燥管投入金屬鈉,金屬鈉仍在氯氣里燃燒。”
該實驗不需要事先用廣口瓶收集氯氣,直接省去“把金屬鈉放入燃燒,再用酒精燈給金屬鈉加熱”這一步驟,實驗操作簡單,成功率也比較高。
又如濃硫酸的脫水性實驗:燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后加入15ml溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀察實驗現(xiàn)象。此實驗的缺點是:反應(yīng)放出大量有刺激性氣味的有毒氣體如SO2等,對空氣污染嚴(yán)重,學(xué)生咳嗽不止,甚至干擾了課堂正常秩序。
改進方案:將200ml燒杯置于有少量水的玻璃水槽內(nèi)的一塊大理石小墊塊上(大理石小墊塊稍微高于水面),再在200ml的小燒杯上倒扣一個大燒杯(如圖5)。
4. 演示實驗的改進應(yīng)提高實驗的趣味性
一些演示實驗可進行恰當(dāng)改進,使操作簡單、現(xiàn)象明顯、安全可靠及聯(lián)系生活實際。它不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固深化知識,而且能提高實驗的趣味性,使課堂更精彩。
例如,浙教版科學(xué)八上大氣的壓強一節(jié)中用“瓶口吞雞蛋”實驗演示大氣存在壓強。該實驗雖然有意思,也深受學(xué)生喜歡,但做這個實驗之前,需要煮熟一些雞蛋,并且一只雞蛋只能使用一次;實驗對雞蛋的大小要求比較嚴(yán)格,因為大的進不去,小的會自動落下,所以挑選大小合適的雞蛋也比較困難。
改進:取一個裝椰汁的易拉罐(罐口不要完全撕開,僅留一個剛好能插吸管的小口)在易拉罐中裝入深度約1cm的水,然后用酒精燈加熱,當(dāng)水沸騰冒出大量水蒸氣時,用鉗子抓起易拉罐,然后快速地用橡皮泥將罐口密封,放在一邊冷卻。稍等片刻,便能聽到連續(xù)的“噼啪”響聲,只見易拉罐被嚴(yán)重壓癟,變得面目全非。
這個實驗取材簡便、方法簡單、有聲有色、現(xiàn)象明顯、說服力強、學(xué)生很感興趣。它能很好地證明“大氣壓的存在和大氣壓來自四面八方”這個科學(xué)道理,從而激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)探究的興趣和熱情。
5. 演示實驗的改進應(yīng)體現(xiàn)質(zhì)疑、探究的理念
教材中屬于驗證性的演示實驗比較多,常常只要求教師把演示實驗按照教材中實驗的要求展示出來即可。如同教師只是按照劇本將情節(jié)演繹出來一樣,學(xué)生也只是像看戲一樣看著教師表演,這樣的演示實驗就缺乏創(chuàng)造性和探究性,也限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和質(zhì)疑能力,失去了對實驗探索的欲望。
例如,浙教版科學(xué)八上大氣的壓強中用“覆杯實驗”引入“大氣壓概念”。
傳統(tǒng)的演示實驗:往玻璃杯內(nèi)倒?jié)M水,用紙片蓋嚴(yán)杯口。將杯翻轉(zhuǎn),口向下,紙片不掉下,水沒流出,由此可引入大氣壓的概念。
改進:第一步:先做“空杯演示”,手拿空杯,杯口向下,用紙片蓋嚴(yán)杯口,松手后紙片掉下,教師問:“怎樣才能使紙片不掉下?”這時引導(dǎo)學(xué)生得出:“對紙片施一向上的壓力。”
第二步:做“覆杯實驗”,方法同傳統(tǒng)的演示實驗,紙片沒掉下,教師誘導(dǎo):“紙片受哪些外力作用?它們各自的方向怎樣?”由此引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想類比空杯演示,使學(xué)生很自然地悟出:“紙片受重力和向上的壓力作用?!苯處熢僮穯枺骸斑@個向上的壓力是誰施加的?”由于紙片只跟空氣接觸,學(xué)生頓悟:“是大氣施加的”。
在演示實驗過程中,教師設(shè)置一系列問題,可以引起學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生探究的欲望。
6. 演示實驗的改進應(yīng)充分走向生活、社會
美國實用主義教育家杜威說:“教育即生活,即成長。”為了更好地體現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的實用性,教師必須讓科學(xué)實驗與生活實踐相結(jié)合。當(dāng)前一些學(xué)校的科學(xué)實驗室的資源不足,不能很好地滿足教學(xué)的需要,因此,我們可以充分利用身邊的物品,就地取材,做一些簡單可行、現(xiàn)象明顯的實驗,這樣對學(xué)習(xí)非常有幫助。
例如:選用可樂瓶,用改變灌水量的不同來學(xué)習(xí)浮沉條件;選用梳子,用手指以不同的速度撥動發(fā)出不同的聲音來探究音調(diào)和振動快慢的關(guān)系;選用筆做慣性實驗、壓強大小實驗、導(dǎo)體絕緣體實驗;在實驗室制取二氧化碳的實驗中,用普通廢舊塑料藥瓶代替化學(xué)實驗中反應(yīng)的錐形瓶,舊圓珠筆殼代替玻璃導(dǎo)管,雞蛋殼代替碳酸鈣等。另外通過做教材中的實驗,如“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同?”、“工業(yè)上水的凈化”、“酸雨危害的模擬”等,學(xué)生就能真切地感受到科學(xué)就在我們身邊、科學(xué)與我們的生活息息相關(guān)的道理。
科學(xué)是一門實驗的學(xué)科,實驗是科學(xué)學(xué)科的生命之源。演示實驗是初中科學(xué)教學(xué)中傳授科學(xué)知識的一種重要手段,對于學(xué)生形成科學(xué)觀念、理解和鞏固科學(xué)基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,提出問題、分析問題、解決問題的能力等方面,有著其他教學(xué)方式無法替代的作用。因此,教師應(yīng)在演示實驗方面下足功夫,不斷改進創(chuàng)新,讓科學(xué)課堂更加精彩。
參考文獻:
[1] 陳志偉,陳秉初.中學(xué)科學(xué)教學(xué)論[M].北京:科學(xué)出版社,2012.
[2] 張秀芬.對初中科學(xué)學(xué)科的實驗反思與改進措施[J].新視覺,2012(5).
學(xué)生一旦對學(xué)習(xí)內(nèi)容發(fā)生興趣,就會由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動學(xué)習(xí)。因此在科學(xué)教學(xué)中,我們可以根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容,選擇將聲音、圖像、文字、視頻、動畫等多種素材資源整合處理。如教學(xué)《光和影》,可以在PowerPoint中鏈接一段手影魔術(shù)視頻,并提醒學(xué)生邊觀看邊思考這些形態(tài)各異的手影產(chǎn)生的相同條件有哪些。通過形象的視頻和實驗教學(xué)的有機結(jié)合,使學(xué)生主動集中注意力,認(rèn)真觀察,將枯燥的被動的探尋過程變成了一場主動的競爭游戲。
二、變傳統(tǒng)破難點,助推探究效率
從信息傳遞的角度看,信息化教學(xué)形式是最快捷、最有效的信息傳遞手段,無論是多媒體課件還是動畫視頻展示等信息技術(shù),都是傳統(tǒng)教學(xué)形式所無法比擬的
1.變盲區(qū)為可視
小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中有許多不容易觀察到的現(xiàn)象或結(jié)論,如果采取傳統(tǒng)的教學(xué)方式,學(xué)生很難理解這部分盲區(qū)。然而,信息技術(shù)提供的數(shù)字化教學(xué)實驗系統(tǒng)很好地將看不到的現(xiàn)象用精確的、可視化的圖像、圖表或曲線顯示出來,使學(xué)生可以清晰地看到數(shù)據(jù)的變化,從而快速發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提高教學(xué)效率。如《金屬的熱脹冷縮》實驗中,用酒精燈加熱金屬條很長一段時間后也很難看清楚金屬條脹長了沒有,變化之微小又如何能準(zhǔn)確測量脹長了多少,學(xué)生自然發(fā)現(xiàn)不了規(guī)律。但如果使用數(shù)字化教學(xué)實驗系統(tǒng),將傳感器(探頭)與正在加熱的金屬條的測試部位一旦接觸,傳感器便會立即將獲得的數(shù)據(jù)傳到采集器,再從采集器傳到計算機,計算機軟件將數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)表、圖或者曲線。隨著加熱的程度,數(shù)據(jù)與圖表時時隨之改變。這種可視化的新穎形式操作簡單,且大大縮短了課堂教學(xué)時間,達到事倍功半的效果。
2.變有限為無限
利用信息技術(shù)可以彌補由于時空和條件的限制帶來的實驗現(xiàn)象、觀察上的缺陷。比如《時間的流逝》教學(xué)中,如何在40分鐘課堂教學(xué)中感受時間在不停地流逝呢?其實在導(dǎo)入時就能引發(fā)學(xué)生探究的欲望。利用信息技術(shù)播放一段人臉特寫動態(tài)視頻,從稚嫩逐步衰老,視頻短短十秒鐘卻濃縮了這個人的一生。又如《動物的卵》一課,為了讓學(xué)生看到雞蛋如何變成小雞的過程,不可能現(xiàn)場孵,可以課前利用互聯(lián)網(wǎng)下載一段雞蛋如何變成小雞的過程視頻,再分組觀察雞蛋,學(xué)生定會肅然起敬,因為他們手里的是一個個小生命。再如《自行車上的簡單機械》一課,受條件和空間的影響,不可能給每個小組發(fā)放一輛自行車進行自主探究。此時可以通過信息技術(shù)呈現(xiàn)立體自行車,并通過視頻動畫、動態(tài)放大自行車上剎車、車把、車鈴、踏板等部件。學(xué)生通過觀察、討論,就能很輕松找出自行車上的簡單機械,成功發(fā)現(xiàn)其工作原理,順利地完成探索任務(wù)。
3.變真實為虛擬
在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的具體實踐中,有不少探究實驗由于種種原因而不能在課堂中真實加以表現(xiàn)。這部分的探究活動可以適當(dāng)利用信息技術(shù)虛擬仿真,打破傳統(tǒng)教學(xué)的限制,有效補充實驗教學(xué)。這樣不僅能方便地再現(xiàn)完整的現(xiàn)象發(fā)生過程,也能提高實驗的效率與準(zhǔn)確性。例如《空氣占據(jù)空間嗎》一課,雖然通過探究實驗學(xué)生們發(fā)現(xiàn)空氣的確可以像固體、液體一樣占據(jù)空間,但因為空氣看不見摸不著,學(xué)生很難從心理上完全接受。教師就可以運用flash小動畫模擬空氣分子占據(jù)空間的過程。又如《地球內(nèi)部運動引起的地形變化》教學(xué)中,利用多媒體課件再現(xiàn)火山、地震、泥石流等現(xiàn)象的發(fā)生,可以提供清晰而震撼的感官體驗,引發(fā)學(xué)生提出各種希望探究的問題。再如教學(xué)《擺的快慢》時,利用電腦循環(huán)計時代替秒表可以解決實驗誤差大的問題。
三、換模式創(chuàng)融合,助優(yōu)教學(xué)方法
信息化是當(dāng)代教育發(fā)展的大勢所趨,其中,由美國克羅拉多州“林地公園高中”的兩位化學(xué)教師創(chuàng)建的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式一經(jīng)推出就廣泛傳播。其教學(xué)充分融合了現(xiàn)代信息技術(shù),由教師課前利用手機、錄屏軟件、ppt、交互式電子白板等多媒體技術(shù)將制作好的微課等教學(xué)資源上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)微課平臺,學(xué)生在課外可以隨時下載、在線觀看,并帶著問題自主靈活學(xué)習(xí),課堂上對疑難問題再集中進行師生、生生互動交流,從而將“教-學(xué)”模式轉(zhuǎn)換為“學(xué)-教”模式。
小學(xué)科學(xué)教學(xué)倡導(dǎo)的自主化、互動化與這種新型的信息化教學(xué)模式不謀而合。以《水能溶解一些物質(zhì)》這課為例,可以借助信息技術(shù)來一次翻轉(zhuǎn)。教師在課前準(zhǔn)備好上傳網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)資料,并于網(wǎng)絡(luò)學(xué)生課前學(xué)習(xí)任務(wù)單。
通過預(yù)先學(xué)習(xí)這些視聽信息,充分給予了學(xué)生自主探究的機會。學(xué)生可以將自己想法、問題等上傳到網(wǎng)絡(luò)進行交流,同樣可以對其他同學(xué)的想法進行解答或提出疑問,從而實現(xiàn)相互提高、相互進步。課上學(xué)生利用提供的信息就可以快速動手開展比較、分析、交流等探究實驗活動,使學(xué)生的信息處理能力、自主分析解決問題能力、與他人交流協(xié)作能力都大大提高。當(dāng)然這種教學(xué)模式在我國還處于初級研究階段,但我相信隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)中的不斷推進,不久的將來越來越多的信息化科學(xué)實驗室將建成,信息化教學(xué)方法也會得到普及和優(yōu)化。
總之,如能科學(xué)合理地“活”用信息化教學(xué)這個“助推器”,那么科學(xué)自主探究教學(xué)定能獨具特色,自成風(fēng)景。
參考文獻:
在法庭上,艾希曼反復(fù)辯解說,他只是執(zhí)行了命令而己。在生活中,他是個不抽煙、不喝酒、不受賄、不的所謂“好男人”;但在受他管轄的匈牙利,幾十萬猶太人被送進了集中營的毒氣室,而且每一個死亡令都是他親自簽署的。
著名思想家漢娜?阿倫特出席了艾希曼受審現(xiàn)場,并由此發(fā)表了其影響深遠的作品《邪惡的平庸》。她用這個詞來指代參與者的順從,面對罪惡聽之任之,助紂為虐。漢娜認(rèn)為,其實在很多時候,邪惡的事多是由普通的凡夫俗子干的。很多納粹黨員入黨時根本不知道希特勒的計劃,大多數(shù)人只是納粹命令的消極執(zhí)行者。艾希曼在很多時候也沒有意識到自己在犯罪,他是滔天大罪下的一介平庸小官。
公審艾希曼也讓耶魯大學(xué)心理學(xué)教授斯坦利?米爾格蘭姆感慨不已。他想知道:人類的良知在權(quán)威面前到底能不能堅守?1961年夏天,他在耶魯大學(xué)心理學(xué)系做了個研究,那就是著名的“米爾格蘭姆服從實驗”。
實驗要求兩個被試者一起來到實驗室,一個被要求擔(dān)任“老師”進行提問,另一個擔(dān)任“學(xué)生”回答問題。如果學(xué)生答錯問題,老師被要求對學(xué)生進行電擊(學(xué)生坐在對面的房間里,但實際上他不會受到電擊)。期間的一些喊叫聲是米爾格蘭姆播放的,聽起來就像是那個學(xué)生處于痛苦之中喊出的。假若那個“老師”在研究的過程中表達出希望停止電擊的意愿,實驗人員會促使他繼續(xù)下去。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在第一次的實驗中,65%的被試者執(zhí)行了最痛苦的、最后的450伏電擊――即許多被試者明顯處于巨大的心理壓力狀態(tài)下,對于繼續(xù)進行電擊感到不自在,焦慮甚至痛苦。
為什么這些“施罰者”會如此“殘忍地”去傷害自己的同胞呢?理由很簡單:
“我是被命令去做的??!我有什么錯?”
“這就是科學(xué)實驗啊,這樣做可以保證科學(xué)實驗的準(zhǔn)確性?!?/p>
該實驗震驚了整個心理學(xué)界,它證明了人性中的善惡往往是在一念之間,在強大的權(quán)威面前,我們有時很容易放棄良知,被動地去做那些邪惡的事情。如今,該實驗已經(jīng)是大學(xué)心理學(xué)教科書的經(jīng)典內(nèi)容。
不過,心理學(xué)家們對于實驗對被試者所造成的心理傷害耿耿于懷。我在伯克利加州大學(xué)的同事――戴安娜?鮑姆林德,當(dāng)時就曾連續(xù)發(fā)文抨擊該心理學(xué)實驗的倫理道德問題。即使米爾格蘭姆公布實驗的“受害者”其實是由研究者扮演,實際上并沒有遭受電擊,慘叫是假裝的,在后來還是飽受爭議。米爾格蘭姆教授也因此被美國心理學(xué)會取消了一年的會員資格,理由是“實驗的不道德因素”。
盡管長期以來,米爾格蘭姆的電擊實驗被普遍認(rèn)為是警告人們不要盲目服從權(quán)威,但我個人認(rèn)為,該研究結(jié)果所反映的并不單是人們的盲目服從,更多揭示的還是人性中“善與惡”的道德沖突――實驗中很多施罰者其實是在痛苦中執(zhí)行著權(quán)威的命令。
由于高中生物實驗內(nèi)容部分比較復(fù)雜抽象和結(jié)論相對嚴(yán)密,并且許多又帶有驗證和探索的特點,所以我們的實驗教學(xué)一直處在與時俱進的摸索探究之中?,F(xiàn)代高中生物實驗教學(xué)的要求,已經(jīng)從多年前的強調(diào)實證發(fā)展到了突顯能力、探究、創(chuàng)意的階段,不僅使原來的生物科學(xué)教學(xué)目標(biāo)得到補充,而且在同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展基本趨勢要求大融合的多個方面能發(fā)揮其獨特的優(yōu)越性。本文想通過自制生物實驗教學(xué)課件的應(yīng)用淺談一些體會。
一、自制高中生物實驗教學(xué)課件在實驗教學(xué)中的優(yōu)越性
1.自制的實驗教學(xué)課件內(nèi)容貼近生活,生動形象,容易理解和記憶。
生物科學(xué)實驗教學(xué)有其特殊性,很多概念、理論和實驗原理較為復(fù)雜,抽象且較難理解,如細胞中的元素和化合物的作用、酶的本質(zhì)和特性、基因和染色體上的伴性遺傳、雜交育種和基因工程、人體內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、動物和人生命活動的調(diào)節(jié)、生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性等復(fù)雜的生物科學(xué)內(nèi)容,用傳統(tǒng)的教學(xué)手段(掛圖、板書、投影等)在有限的實驗教學(xué)時間讓學(xué)生不能完整準(zhǔn)確地掌握;而利用自制的實驗教學(xué)課件將與高中生物學(xué)科理論目標(biāo)相關(guān)的圖像、聲音、動畫、圖形綜合組織呈現(xiàn),形象化、貼切化地表現(xiàn)出來,并同時有聽覺、視覺、觸覺等方面的刺激,多角度設(shè)置情境問題,引入構(gòu)建相關(guān)的理論體系,能調(diào)動學(xué)生日常生活中的歷史體驗,多種感官刺激參與學(xué)習(xí)過程,激發(fā)學(xué)生興趣,從而提高實驗教學(xué)效率。
2.節(jié)約實驗時間,增加實驗信息量
利用自制實驗教學(xué)課件,教師減少了一對一實驗指導(dǎo)的時間,在有限的實驗課程時間內(nèi)可以傳播更多的理論和技術(shù),也為實驗重點、難點的充分表述、練習(xí)等贏得了時間。通過視覺、聽覺、觸覺等多感官創(chuàng)造性結(jié)合可以大大減少學(xué)生的信息盲點,擴大生物學(xué)科的信息量?,F(xiàn)代關(guān)于生命科學(xué)的教育越來越關(guān)注生命科學(xué)原理和技術(shù)在人類經(jīng)濟、社會活動中的一體化應(yīng)用,新信息、新技術(shù)不斷充實到高中生物實驗教學(xué)中,例如基因工程、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的機制、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞等都是最近幾年被充實到了實驗教材中;另一方面,學(xué)生的實驗時間卻總是增加得不夠,因此,理論及實驗內(nèi)容的逐年增加和學(xué)時的相對有限這對矛盾就明顯出現(xiàn)。通過自制實驗課件,為學(xué)生營造更多的實踐技能鍛煉的條件,這對于課時有限而實驗內(nèi)容繁多的生物科學(xué)而言,無疑是畫龍點睛。
3.優(yōu)化實驗設(shè)計,拓展實驗探索空間,使理論與現(xiàn)實融會貫通
根據(jù)實驗教學(xué)目的和內(nèi)容的不同,我們在往年實驗課件和實驗設(shè)計的基礎(chǔ)上進行修善,減少了實驗準(zhǔn)備過程中不必要的重復(fù)勞動,提高了實驗教師的工作效率。同時由于生命科學(xué)理論和實際的密切聯(lián)系,在實驗前經(jīng)常需要幫助學(xué)生復(fù)習(xí)前期知識,自制生物實驗課件能圖文并茂方便地闡述,使相關(guān)知識相融合,使分子與細胞、遺傳與進化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境等不同模塊間的知識有橫向、有縱向的聯(lián)系,使實驗內(nèi)容更加完備,便于學(xué)生形成完整的知識和技能體系。
4.易于更新,拓展新的實驗知識
自制的實驗課件可以隨時增減實驗技能和知識,為學(xué)生提供、指導(dǎo)、更新更切合實際的學(xué)科實驗方法。同時實驗課件制作也促使實驗教師在不斷學(xué)習(xí)生物科學(xué)專業(yè)新知識、新技術(shù)的同時,學(xué)習(xí)制作課件所要求具備的操作技能,從而間接促進了業(yè)務(wù)水平的提升。
二、正視自制生物實驗課件可能帶來的不利影響
1.課件內(nèi)容和實驗組織形式如果運用不當(dāng),會疏遠實驗教師與學(xué)生的探討交流,也可能限制學(xué)生的思維和實驗操做素養(yǎng)的發(fā)展。
有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn),教學(xué)課件部分不及傳統(tǒng)實驗教學(xué),教師易淪為電影放映員,實驗課堂上學(xué)生、實驗教師之間的語言、手勢和神態(tài)的直接交流減少,這會使師生之間的關(guān)系疏遠。
2.過分頻繁隆重地使用自制的實驗課件,實驗教學(xué)效果可能不理想。
實驗課件內(nèi)容若大量加入特技效果,如大量添加畫面、聲音,音樂震撼,五彩繽紛,對提升和發(fā)掘?qū)W生的實驗技能素養(yǎng)是非常有害的。我們自制的實驗教學(xué)課件,設(shè)計要求關(guān)注學(xué)生是主動、積極的知識能力的采集構(gòu)建者,無論自制實驗教學(xué)課件預(yù)設(shè)得如何周全完美,要讓學(xué)生掌握生物實驗技能、具備生物實驗素養(yǎng)、達到生物實驗課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,實驗教師生動的演示和學(xué)生之間的切實操作、交流互動、學(xué)生的獨立思考探究等都特別重要,只有這樣才能獲得最優(yōu)的實驗教學(xué)效果。
眾多教育學(xué)家歷來認(rèn)為,任何實驗素養(yǎng)的鍛煉發(fā)掘都離不開教師的啟發(fā)引導(dǎo)和學(xué)生的獨立思考操作,所有的自制實驗教學(xué)課件等手段都要為教學(xué)實踐服務(wù)。實驗教師應(yīng)端正實驗教學(xué)態(tài)度,揚長避短,樹立良好的無私奉獻精神,將生物科學(xué)理論指導(dǎo)與科學(xué)實驗技能的培養(yǎng)有機結(jié)合,更好地為學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的形成服務(wù),發(fā)揮出應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢,提高生物實驗教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
1.朱正威 探究性學(xué)習(xí)實施中的幾個問題.《生物學(xué)通報》,2006年,1月。
2.蘇相潔 高中生物實驗教學(xué)有效性策略的研究與探討.《廣西師范大學(xué)》,2005年,8月。
3.周曉莉 如何利用高中生物實驗培養(yǎng)學(xué)生探究能力.《教學(xué)儀器與實驗》,2007年,第2期。
“街頭物理”(因常在街道旁、公園內(nèi)設(shè)攤即席實驗,稱之“街頭物理”)是由臺灣高雄師范大學(xué)物理系周建和等人提出的,他們利用Adept實驗室(高雄師范大學(xué)以物理教學(xué)回歸生活為目標(biāo),于民國86年成立“物理教學(xué)藝術(shù)與教具研究實驗室”,簡稱“Adept-實驗室”),發(fā)起街頭物理活動,并創(chuàng)造了為數(shù)可觀的即席實驗。街頭物理活動使用容易取得之生活用品,設(shè)計趣味科學(xué)實驗活動,通過競賽、游戲方式進行,把物理實驗室由學(xué)校搬至戶外,帶著科學(xué)主動深入民眾生活。街頭物理活動近年來已在臺灣甚為風(fēng)行,周建和等人已成為各級學(xué)校和社會團體競相邀請的對象。
街頭物理活動的一大特色是舉辦地點多樣化,可以在校園、文化中心、婦幼館進行,也可以在小區(qū)公園內(nèi)進行,擴大了民眾的參與機會。另一大特色是活動內(nèi)容的多樣化及生活化。比如:物理魔術(shù)、跳動的精靈等。每次的活動絕對不會重復(fù),給民眾帶來了與眾不同的心理震撼。生活化題材取自生活,結(jié)果又應(yīng)用于生活,活動內(nèi)容很容易在家或?qū)W校復(fù)制,活動操作性很強。
一、案例
(一)科學(xué)活動:街頭物理--趣味科學(xué)實驗體驗與探究
主講:周建和博士、勤老師
地點:高雄師大物理系A(chǔ)dept實驗室
對象:彰化縣和群國中、臺中市萬和國中
活動內(nèi)容大綱:
(1)身邊小東西搖身一變,變成了趣味科學(xué)實驗。
(2)把使用過的生活廢棄物(如:飲料瓶、麥管、紙杯等)設(shè)計成科學(xué)實驗,讓學(xué)生動手參與游戲。
周建和等人充分發(fā)揮大學(xué)的優(yōu)勢,加強大學(xué)和中學(xué)之間的聯(lián)系,讓學(xué)生在參與的過程中,進一步理解物理知識,掌握物理知識,從而保持和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把他們學(xué)習(xí)物理的興趣逐步引向志趣。讓學(xué)生在活動中體驗科學(xué),激發(fā)學(xué)生積極參與科學(xué)活動,啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱忱。
(二)三教九流都物理
街頭物理活動已經(jīng)深入民眾,起到“酵母”作用。當(dāng)有人需要舉行街頭物理活動時,他們都會直接或間接地找高雄師范大學(xué)物理系學(xué)會或找Adept實驗室。近幾年來,開發(fā)出許多街頭物理的多元用途。例如:
(1)百貨公司為了贏利,他們找物理系的學(xué)生表演物理魔術(shù)。觀眾看完魔術(shù)后,公司提供他們動手機會。這樣,公司增添了人氣,帶來了利潤。
(2)房產(chǎn)公司找物理系學(xué)生到拍賣現(xiàn)場舉辦街頭物理活動。民眾攜妻帶子來看房子,就可以免費參與,增加了公司和民眾的交流機會。因而,公司多賣了房子,而且價位往往比較高。
(3)高雄美術(shù)館協(xié)會為了接觸民眾,每年至少兩次請Adept實驗室?guī)兔I劃街頭物理活動。他們通常先找?guī)孜桓咧猩?、大學(xué)生當(dāng)義務(wù)工,然后實驗室派講師對他們進行培訓(xùn),教他們?nèi)绾芜\作。
(4)暑假Adept實驗室應(yīng)高雄市普賢寺邀請開設(shè)街頭物理班,連續(xù)3期。實驗室的成員常和該寺人員一起做物理實驗,探討人生的哲理,促進了普賢寺興旺發(fā)達。
周建和等人成功地把物理來自生活、物理很簡單、物理很有用等觀念,植入到廣大民眾心中。民眾通過參加街頭物理活動,了解到物理科學(xué)離他們這么近,感受了物理科學(xué)的巨大魅力,知道了物理科學(xué)其實對日常生活是非常有用的。所以,街頭物理活動營造了現(xiàn)代化的物理教育環(huán)境,培養(yǎng)了現(xiàn)代化教學(xué)觀的師資,開發(fā)了現(xiàn)代化的物理教學(xué)資源,讓題材生活化、物理有用化、來源容易化、物理大眾化。
二、啟發(fā)
臺灣街頭物理活動的成功做法應(yīng)該引起我們大陸的廣大物理教師重視、反思、借鑒和學(xué)習(xí)。我們可以從以下幾個方面做起:
(1)打破傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
憑心而論,我們大陸的學(xué)生在上物理課時,大多數(shù)時候只是在旁邊看教師做演示實驗,當(dāng)旁觀者,而不是實驗的參與者和主導(dǎo)者。這種實驗教學(xué)根本滿足不了學(xué)生的需求,激發(fā)不了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。要適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展,我們物理教師必須打破傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式,借鑒臺灣街頭物理活動的模式,對物理實驗教學(xué)方式實行多元化。我們可以根據(jù)物理課本的要求,有目的、有步驟地引導(dǎo)學(xué)生,讓物理生活化,要求學(xué)生自己從生活中尋找材料,進行實驗設(shè)計、實驗操作。同時,對一些做得好的學(xué)生進行及時的表揚,學(xué)生的成就感會油然而生。只要我們物理教師能踏踏實實地做好實驗教學(xué),打破傳統(tǒng),從多種角度激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情,學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣一定能得到提高。
(2)激發(fā)物理教師的創(chuàng)造熱情,改變農(nóng)村學(xué)校儀器短缺的現(xiàn)狀。
目前,我們大陸很多農(nóng)村中學(xué)的物理實驗儀器還是十幾年前國家配置的,很多儀器早就不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的要求??v觀初中物理所涉及的全部物理實驗,其精確度要求不高。我們可以說初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外,還應(yīng)該就地取材,自制儀器來解決物理教學(xué)的實際問題。所以,自制儀器的重任就落在物理教師身上,教師應(yīng)該充分學(xué)習(xí)臺灣街頭物理活動的經(jīng)驗,發(fā)揮自己的優(yōu)勢,自制教具,改變“巧婦難為無米之炊”的教學(xué)現(xiàn)狀。同時,教育主管部門應(yīng)該積極從物質(zhì)和精神上鼓勵物理教師進行儀器的創(chuàng)造,在全國收集好的、實用的儀器進行推廣,為農(nóng)村物理教師提供豐富的物理教學(xué)資源,從而從根本上改變農(nóng)村教學(xué)儀器短缺的現(xiàn)狀。
(3)充分發(fā)揮大學(xué)的優(yōu)勢,促進物理教學(xué)的發(fā)展。
長期以來,我們大陸的大學(xué)跟中學(xué)和社會的聯(lián)系很少,大學(xué)的優(yōu)勢沒有得到充分的發(fā)揮,大學(xué)的價值沒有得到很好的體現(xiàn)。如果我們大陸的大學(xué)能打破傳統(tǒng),像臺灣高雄師范大學(xué)一樣,給大學(xué)教師一個鍛煉的平臺,給中學(xué)學(xué)校一個相互交流的機會,結(jié)合學(xué)校實際,充分挖掘自己的優(yōu)勢,讓物理教學(xué)走進中學(xué),那將對我國中學(xué)物理教育的發(fā)展起到巨大的推動作用。同時,我們的大學(xué)教師應(yīng)該面對現(xiàn)實,主動出擊,勇于挑起我國物理改革的重任,積極地探討物理應(yīng)用于社會的難題,把物理知識形象、生動地展現(xiàn)給民眾,消除民眾對科學(xué)的畏懼感,為物理社會化、大眾化添磚加瓦。我們有理由相信:在我們共同的努力下,我國物理教學(xué)的發(fā)展將迎來又一個春天。
總之,街頭物理活動已經(jīng)在臺灣深入人心,它那種走入人群、材料來自生活廢品、實驗趣味活潑、藝術(shù)的表演、開放的空間、感受式學(xué)習(xí)的特點,把物理生活化和物理有用化的本質(zhì)發(fā)揮得淋漓盡致,它的成功的物理實驗?zāi)J綄ξ覀冇泻芎玫慕梃b作用。他山之石,可以攻玉。只要我們物理教育工作者能取長補短,積極地吸取別人有用的經(jīng)驗,結(jié)合我們的實際情況,加以利用,落實到實際行動上來,我們大陸的物理教育事業(yè)將得到蓬勃的發(fā)展,物理走向生活化、大眾化將不再是僅僅是一句口號。
參考文獻:
[1]周建和.街頭物理:彈奏物理的民歌手[J].物理雙月刊(二十四卷一期),2006-6.
[2]周建和.街頭物理:從非制式物理教學(xué)做起[J].物理雙月刊(二十八卷三期),2006-6.
[3]周建和.物理教學(xué)回歸生活之希望工程――街頭物理系列[Z].臺灣:高雄師范大學(xué).
那是不久前的一個冬日,在常州市湖塘橋?qū)嶒炐W(xué)的兩間科學(xué)實驗室里,你可以見到這樣的一幅場景:教室里面堆滿了塑料袋,里面裝的都是衣服和鞋子,10多名學(xué)生、幾位老師和家長正在忙著整理這堆積如山的衣物。到底發(fā)生了什么事呢?這還要從頭說起。
一個偶然的機會,我從中國常州網(wǎng)上看到了一個帖子:“請捐一雙鞋,溫暖一雙腳”,發(fā)帖人是一位云南山區(qū)的教師。他用照片和文字真實地記錄了一群山區(qū)孩子在冰天雪地里衣著破爛、忍饑挨凍的情景??吹竭@些圖片,我被深深地震撼了:當(dāng)我們的孩子吃著麥當(dāng)勞、必勝客的時候,他們卻吃著冰冷的白飯;當(dāng)我們的孩子穿著名牌服裝的時候,他們卻連一雙像樣的鞋子都沒有!而在這樣惡劣的生存條件下,他們?nèi)匀活B強地求學(xué)!同在一片藍天下,同是祖國繼承人,我們理應(yīng)向他們伸出援手。最直接的辦法是給他們以捐助。而捐贈也不能僅僅停留在物質(zhì)層面,借此機會應(yīng)該引起孩子們對弱勢群體的關(guān)注、對生活的正確認(rèn)識,同時也要培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和正確的道德觀、人生觀。于是,在常州團市委的牽線搭橋下,我校少先隊部與云南省楚雄州的三個團縣委分別取得了聯(lián)系,一次“捐寒衣,送溫暖”的愛心捐贈活動在校園里轟轟烈烈地展開了!許多中隊認(rèn)真地觀看了這些照片,開了討論會,大家發(fā)表了對這件事的看法,尋找了自己與他們的差距,還設(shè)想了幫助他們的其他方法。三天之內(nèi),全校3000多名學(xué)生行動起來。他們翻出了自己閑置的衣褲、鞋襪、文具,有的甚至是全新的!四年級的李皓陽同學(xué)捐了滿滿三大箱衣服,那里面有自己的,還有父母的、親戚朋友的。當(dāng)8000多件衣物和數(shù)百雙鞋襪堆滿兩個教室的時候,我們似乎看到了那些孩子們穿上了這些棉衣棉鞋,在凜冽的寒風(fēng)露出了幸福的微笑!
可是,近五萬元的運費讓我們焦慮?!段溥M日報》、中國常州網(wǎng)、生活連線等媒體及時地報道了這個難題。許多市民都來為我們出謀劃策。常州郵政部門得知這個消息后,毫不猶豫地加入了我們的愛心之旅。在繁忙的春運高峰期間,他們抽調(diào)了專門人員來稱重、計量,并為我們提供了最便捷、最保險的郵政專車服務(wù),還減免了三萬多元運費!剩下的16500元運費由一位不肯透露姓名的好心人全額代付了!他們的行為給我們的隊員樹立了榜樣,也溫暖了每一位關(guān)注者的心。
在多方支持下,這批愛心物資終于在春節(jié)前夕踏上了前往云南的旅程。
其實,孩子們捐贈的物資價值并不昂貴,但他們的情意卻是無價的!而常州郵政和那位好心人的善舉也許將永遠刻在孩子們的腦海中,影響孩子們的一生!他們同樣是可敬的!因為他們不僅用自己的衣物溫暖了他人的身體,更是用一片誠摯的愛心溫暖了大家的心靈!只要永遠保持這份愛,大地將不會寒冷!