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1優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,全面激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣,滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想
高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)課程相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材極少且不完善,實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)且內(nèi)容多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中不重視對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及過程的描述和分析,依葫蘆畫瓢,缺乏實(shí)驗(yàn)的目的性和能動(dòng)性,不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。為此,一方面可從實(shí)驗(yàn)選材入手,將一些形象、有趣的與日常生活密切相關(guān)的元素融入到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,緊密聯(lián)系實(shí)際,做到知識(shí)性、趣味性與實(shí)用性相結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。如在“高分子材料阻燃性的測(cè)定”、“高分子材料導(dǎo)電性的測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)中,可由學(xué)生自由選擇生活中常見的一些材料如塑料瓶、快餐盒、塑料袋等作為樣品進(jìn)行測(cè)試,讓學(xué)生在較高的實(shí)驗(yàn)熱情和興趣下輕松地掌握阻燃高分子材料及導(dǎo)電高分子材料的表征方法。另一方面,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),通過提問、討論等方式,發(fā)散學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意識(shí)和動(dòng)機(jī)。如在講解“聚芳酰胺的溶液縮聚”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理時(shí),可從單體二酰氯非?;顫娫诔叵戮湍芘c二胺單體反應(yīng),但酰氯遇水很不穩(wěn)定等這些性質(zhì)來(lái)啟發(fā)學(xué)生對(duì)反應(yīng)條件的思考,從被動(dòng)的“接受學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”、“探究學(xué)習(xí)”。聯(lián)系生活實(shí)際挖掘?qū)嶒?yàn)素材,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情;結(jié)合多元化的教學(xué)方式,發(fā)散學(xué)生思維,滲透實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想,是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的一條有效途徑。
2開展綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維品質(zhì)
高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,主要體現(xiàn)在學(xué)生能否正確理解實(shí)驗(yàn)原理并在不同情境下靈活遷移,運(yùn)用高分子化學(xué)與高分子物理等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)新方案的能力。綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)著眼于學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)理論原理和操作技能的基礎(chǔ)上,學(xué)生自己設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可充分激發(fā)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的觀念和意識(shí),能夠有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、分析解決問題的能力。例如,在講到高分子精細(xì)化工課程中高吸水性樹脂章節(jié)內(nèi)容時(shí),可提供不同的實(shí)驗(yàn)原料和條件,要求學(xué)生通過所學(xué)的影響吸水性性能的結(jié)構(gòu)因素知識(shí),設(shè)計(jì)合成不同的高吸水性樹脂。學(xué)生通過設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的過程加深了對(duì)吸水性樹脂的合成方法及影響因素的理解和認(rèn)識(shí),同時(shí)也促進(jìn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程的進(jìn)一步了解。
3開發(fā)開放型研究性實(shí)驗(yàn),形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
開放型研究性實(shí)驗(yàn)通常是以科研實(shí)踐為主題,讓學(xué)生自由支配時(shí)間進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)或是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的更新和改造。教師可結(jié)合自己的科研工作,開發(fā)開放型研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,以課題組為組織形式,讓學(xué)生查閱資料確定實(shí)驗(yàn)方案,自行地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這徹底打破了學(xué)生實(shí)驗(yàn)“照方抓藥”的傳統(tǒng)模式,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),進(jìn)一步掌握進(jìn)行科學(xué)研究的方法,充分鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力和獨(dú)立科研能力,從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的自主發(fā)展,使教學(xué)質(zhì)量不斷提高。例如,聚酰亞胺類材料具有高強(qiáng)、高膜及本質(zhì)阻燃等特性,是本課程中的一類非常重要的高性能材料,讓學(xué)生掌握該材料的制備方法是非常有必要的。然而該材料的制備周期長(zhǎng),從聚酰亞胺的預(yù)聚體聚酰胺酸的合成、鋪膜到膜的熱環(huán)化需近3天的時(shí)間。為此可充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,開發(fā)“聚酰亞胺類高性能材料的制備及性能研究”開放型研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生自己查資料確定實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃安排,進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。這種研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅能充分鍛煉學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,還可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
4將現(xiàn)代仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),開拓實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
一方面高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)中功能高分子的合成實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)有限;另一方面由于實(shí)驗(yàn)條件以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ南拗?,?duì)設(shè)備及技術(shù)要求較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)法開展。針對(duì)這一現(xiàn)象,可將現(xiàn)代仿真技術(shù)引入高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生可以在仿真機(jī)上模擬高分子精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài),感受實(shí)驗(yàn)室操作與工業(yè)化大生產(chǎn)的差異,拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)和提高其分析問題的能力和創(chuàng)新思維。例如高強(qiáng)高模纖維產(chǎn)品的制備,首先要通過聚合反應(yīng)合成相應(yīng)的聚合物,再經(jīng)過紡絲及一系列的后成型階段才能制成,整個(gè)過程對(duì)設(shè)備和技術(shù)都有很高的要求,實(shí)驗(yàn)室很難重現(xiàn)整個(gè)加工過程??捎梅抡婕夹g(shù)展現(xiàn)高強(qiáng)高模纖維的合成及紡絲技術(shù),可使學(xué)生親身感受高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。
5構(gòu)建科學(xué)的能力評(píng)價(jià)體系,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
建立科學(xué)完整的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系,直接影響學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和提高,是促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)的行之有效的手段之一。目前,高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,這種考核辦法重實(shí)驗(yàn)報(bào)告,輕實(shí)驗(yàn)過程、操作技能及創(chuàng)新能力等,缺乏全面、客觀的考察。為此,我們建立了一套符合高分子精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的評(píng)價(jià)體系,采用平時(shí)考查和期末考查相結(jié)合的方式來(lái)綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)和能力。其中平時(shí)考查又分為課堂實(shí)驗(yàn)和開放型實(shí)驗(yàn)兩部分,分別占總分的50%和30%。課堂實(shí)驗(yàn)的考查主要是通過預(yù)習(xí)報(bào)告(占總成績(jī)的10%)、實(shí)驗(yàn)過程(占總成績(jī)的30%)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(占總成績(jī)的10%)等形式對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)觀察能力、操作能力、合作能力、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理等能力進(jìn)行考查。開放性探究實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的分析能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)作能力以及實(shí)驗(yàn)效果等。期末成績(jī)占總成績(jī)的20%,主要分為實(shí)驗(yàn)操作和筆試兩部分。這種考核體系側(cè)重于實(shí)驗(yàn)過程和學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),較為公正、客觀地反映了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰统煽?jī),可有效地促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。
6結(jié)語(yǔ)
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2012)11B-0025-02
在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生要完成一個(gè)探究實(shí)驗(yàn),需要突破不少的障礙,其中第一個(gè)障礙就是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生往往在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)從下手,或者設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不周全。這種在農(nóng)村學(xué)生中普遍存在的情況,嚴(yán)重影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的順利進(jìn)行,影響到師生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析。要突破實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)障礙,教師的教學(xué)引導(dǎo)必須得當(dāng),必須以學(xué)生為本,切合學(xué)生的實(shí)際。
一、讓學(xué)生溫故而知新
學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),需要掌握一定的知識(shí)和方法才能進(jìn)行。對(duì)這些相關(guān)知識(shí)和方法的掌握程度,決定了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)順利與否。當(dāng)學(xué)生有基礎(chǔ)知識(shí)缺陷,或?qū)W生對(duì)實(shí)驗(yàn)尚未形成正確的研究方法時(shí),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就會(huì)遇到障礙。這時(shí),就要對(duì)學(xué)生擁有的知識(shí)進(jìn)行檢查,讓學(xué)生通過溫故而知新。初中物理出現(xiàn)的35個(gè)探究實(shí)驗(yàn),有40%以上的重要實(shí)驗(yàn)需要用到以下的知識(shí)和方法:
1.公式原理法
相當(dāng)部分的學(xué)生之所以不會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),是因?yàn)椴幻靼讓?shí)驗(yàn)的原理。初中物理中的眾多實(shí)驗(yàn),大多數(shù)是以公式為依據(jù)來(lái)進(jìn)行的,通過對(duì)公式的分析即可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,沒有直接測(cè)量電阻的儀器,因此需要采用間接測(cè)量的方法,從公式R=U/I就可以看出如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?!皽y(cè)平均速度”“測(cè)量小燈泡的電功率”“阿基米德原理”和“測(cè)量物質(zhì)的密度”等實(shí)驗(yàn)都用到了公式原理法。
2.控制變量法
控制變量法是初中學(xué)生需要掌握的重要的實(shí)驗(yàn)探究方法。“研究電磁鐵”實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)很好的使用控制變量法的范例。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有三個(gè)步驟,實(shí)驗(yàn)記錄表格中每一步都有“保持不變的因素”和“變化的因素”,隨后是觀察現(xiàn)象和判斷結(jié)論。這個(gè)使用控制變量法的典型范例能為學(xué)生以后進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)提供很好的借鑒,如“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”“探究電阻上電流跟兩端電壓的關(guān)系”“壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)”“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”“重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”“探究物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系”“牛頓第一定律”“斜面的機(jī)械效率”“比熱容”等實(shí)驗(yàn)都要用到 控制變量法,可見它在探究實(shí)驗(yàn)中的重要性。教師一定要下工夫引導(dǎo)學(xué)生掌握好控制變量法。
二、讓學(xué)生觸景而生情
1.在課堂上展現(xiàn)場(chǎng)景
學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),往往由于受到生活閱歷的限制,沒有足夠的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)積累而不知從何處下手,出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)障礙。因此教師在課堂上應(yīng)該向?qū)W生提供必要的直觀材料,讓學(xué)生有一定的感知,才能引發(fā)學(xué)生的猜想與假設(shè),找到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的突破口。
如“動(dòng)能與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān),學(xué)生感到困難。這時(shí),我們不妨利用多媒體演示兩個(gè)具體場(chǎng)景:一個(gè)是央視“我愛發(fā)明”欄目中的“以水為刀”這個(gè)節(jié)目,高速的水流在三分鐘內(nèi)能把菜刀割斷,這使學(xué)生很自然地猜想動(dòng)能與物體的速度有關(guān);另一個(gè)是日本海嘯時(shí)岸邊房屋被沖垮的場(chǎng)面,水速很慢,卻能把房屋毀壞,這使學(xué)生想到是水的質(zhì)量很大的原因,從而猜想動(dòng)能與物體的質(zhì)量有關(guān)。這樣,物體動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案就不難得到。
在“重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”“二力平衡的條件”“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”等實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生也面臨著類似的困惑,教師如果在課堂上提供各種直觀材料使學(xué)生獲得相關(guān)的感知,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)障礙就不難突破。
2.讓學(xué)生聯(lián)想親身經(jīng)歷
物理知識(shí)來(lái)源于生活,因此學(xué)生的生活體驗(yàn)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有著很大的影響。學(xué)生往往不善于將生活情景和物理知識(shí)聯(lián)系起來(lái),這就要求教師適時(shí)舉例引導(dǎo),使學(xué)生觸景生情,回想有關(guān)物理知識(shí),從而能順利地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
例如,研究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)時(shí),要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。對(duì)摩擦力的大小與什么因素有關(guān),學(xué)生都有過體驗(yàn),教師稍作點(diǎn)撥,學(xué)生就會(huì)想起推車時(shí)車子越重,推動(dòng)就越費(fèi)力,于是會(huì)提出“摩擦力大小與壓力大小”有關(guān);還想起鞋子底面越光滑,越容易滑到,于是又提出“摩擦力大小與接觸面的粗糙程度”有關(guān)。此外,也有學(xué)生說 “車輪氣壓足夠時(shí)推車較省力”,所以認(rèn)為“摩擦力大小與接觸面的寬度有關(guān)”等。這樣,學(xué)生就能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證提出的這些推測(cè)。
“壓力的作用效果與什么因素有關(guān)”等實(shí)驗(yàn)也可以利用這種方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生。
三、讓學(xué)生吃一塹長(zhǎng)一智
1.在交流中提高認(rèn)識(shí)
開始時(shí)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案往往有各種問題,其中有些方案步驟缺項(xiàng)或多余,或不準(zhǔn)確,甚至不正確。讓學(xué)生進(jìn)行交流,他們就會(huì)想“為什么我的和別人的不一樣,問題在哪里?”這樣他們就能在異中互補(bǔ)、在異中求同,在挫折中生長(zhǎng)智慧。
例如“用天平量筒測(cè)量一塊形狀不規(guī)則的塑料塊的密度”實(shí)驗(yàn),根據(jù)公式ρ=m/v,有的學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表中只有待測(cè)體積V一項(xiàng),而實(shí)際上實(shí)驗(yàn)中需要分別測(cè)出塑料塊放入水中之前水的體積V1和放入水中之后水的體積V2,V2與V1之差才是塑料塊的體積。學(xué)生通過對(duì)比別人的方案就可以發(fā)現(xiàn)自己的問題。
又如“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn),有的學(xué)生設(shè)計(jì)了如下的表1。顯然,這樣的表格記錄過于籠統(tǒng)、簡(jiǎn)單,不便于實(shí)驗(yàn)操作、分析數(shù)據(jù)。有的學(xué)生較好地掌握了控制變量法,設(shè)計(jì)了更全面、更科學(xué)的表格,如表2所示。他們通過交流就能得到互補(bǔ)。
再如“測(cè)量鹽水的密度”實(shí)驗(yàn),學(xué)生的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)三種方法。
方法1:先測(cè)空燒杯質(zhì)量m1,再測(cè)倒入鹽水后燒杯的總質(zhì)量m2,最后把燒杯內(nèi)所有鹽水倒入量筒中測(cè)出其體積V。
方法2:先測(cè)量筒中鹽水的體積V,再測(cè)空燒杯質(zhì)量m1,最后測(cè)出把量筒中所有鹽水倒入燒杯后的總質(zhì)量m2。
方法3:先測(cè)燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1,再把所有鹽水倒入量筒測(cè)出其體積V,最后測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m2。
這三種實(shí)驗(yàn)方法都可以測(cè)出鹽水的密度,但是哪種方法最好呢?它們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度是不是一樣的呢?教師畫圖引導(dǎo)學(xué)生觀察討論。學(xué)生發(fā)現(xiàn),方法1中測(cè)出的V偏小,方法2中測(cè)出的m2偏小,從而造成測(cè)出的鹽水密度分別變大和變小。通過多中選優(yōu),達(dá)到了異中求同的目的。
同樣,在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,有的學(xué)生采用電流表內(nèi)接法,有的則采用電流表外接法,都可以進(jìn)行測(cè)量,但這兩種方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性都有影響。哪一種接法的實(shí)驗(yàn)誤差較小呢?可以讓學(xué)生進(jìn)行交流討論,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
2.在挫折中獲得感悟
學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),難免出現(xiàn)錯(cuò)誤。有的教師一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤,就馬上進(jìn)行糾正。其實(shí),吃一暫才能長(zhǎng)一智,不妨讓學(xué)生體驗(yàn)一下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤,從錯(cuò)誤中感悟正確的做法。
例如“怎樣用變阻器改變燈泡的亮度”實(shí)驗(yàn),在設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中變阻器應(yīng)該與燈泡串聯(lián)還是并聯(lián)?有的學(xué)生設(shè)計(jì)成了并聯(lián)電路,我們不妨讓他們按此方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用事實(shí)來(lái)說話。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),不管怎樣移動(dòng)變阻器的滑片,燈泡的亮度都不改變,而且滑片移到某一位置,燈泡會(huì)突然不亮。學(xué)生馬上把并聯(lián)電路改成串聯(lián)電路,實(shí)驗(yàn)就成功了,這給學(xué)生留下了深刻的印象。
課堂實(shí)錄:
地點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室
器材:天平、酒精燈、三腳架、火柴、研缽等
授課過程:
教師出示硫酸銅和硫酸銅晶體,然后告知學(xué)生白色的是硫酸銅,藍(lán)色的是硫酸銅晶體?!盀槭裁戳蛩徙~晶體是藍(lán)色的呢?”帶著這個(gè)問題,教師演示了白色的硫酸銅粉末遇水變藍(lán)色的實(shí)驗(yàn)后指出:硫酸銅晶體中含有結(jié)晶水,白色硫酸銅遇水會(huì)轉(zhuǎn)化為藍(lán)色的硫酸銅晶體。硫酸銅和硫酸銅晶體是不同的物質(zhì),它們的化學(xué)式分別是CuSO4和CuSO4·5H2O。接著指出,硫酸銅和硫酸銅晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,硫酸銅遇水會(huì)轉(zhuǎn)化成硫酸銅晶體,而硫酸銅晶體在受熱的情況下會(huì)分解成硫酸銅和水。
師:要想知道硫酸銅晶體中水的含量,也就是要確定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。有哪些方法?
生:根據(jù)硫酸銅晶體和水的化學(xué)式,可以計(jì)算得出。
師:怎么算?
學(xué)生們根據(jù)有關(guān)物質(zhì)組成中元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法開始計(jì)算。結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:5H2O/CuSO4·5H2O=36%
師:這是理論的方法。我們還有什么方法可以確定硫酸銅晶體中水的含量呢?
生:用實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)硫酸銅晶體進(jìn)行加熱,使其中的水分蒸發(fā)出來(lái)。
師:能說的具體一些嗎?
生:要先取一定質(zhì)量的硫酸銅晶體,對(duì)它加熱后質(zhì)量會(huì)減少。減少了的質(zhì)量就是硫酸銅晶體中水的質(zhì)量,這樣就可以算出硫酸銅晶體中水的含量。
師:很好,我們今天就是用這個(gè)方法來(lái)測(cè)定硫酸銅晶體中水的含量的。為完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),我們需要哪些儀器?
生:需要天平、酒精燈、三角架、火柴
教師提示學(xué)生還需要一個(gè)盛放硫酸銅晶體進(jìn)行加熱的容器——坩堝。
在這個(gè)基礎(chǔ)上教師組織學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)的原理和給定的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論。
以下是一位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案:
實(shí)驗(yàn)步驟:
師:上述實(shí)驗(yàn)方案有需要改進(jìn)嗎?
學(xué)生思考,沒有提出具體的意見。
師:我們直接硫酸銅晶體進(jìn)行加熱嗎?
生:(可能看到桌上擺放的研缽)將硫酸銅晶體磨細(xì)了再加熱,這樣加熱更快、更充分。
師:這里有產(chǎn)生一個(gè)問題,應(yīng)該是碾了再稱,還是稱了在碾呢?
有的學(xué)生認(rèn)為稱前碾和稱后碾都沒關(guān)系,只要碾細(xì)就可以。
大部分認(rèn)為稱前碾。
師:說說理由。
生:稱后碾,會(huì)使一些硫酸銅晶體留在研缽中,使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
師:說的很好,誤差是任何實(shí)驗(yàn)都必須關(guān)注的問題。
師:對(duì)上述實(shí)驗(yàn)方案,還有意見嗎?大家完成對(duì)晶體加熱分解后,能否馬上把坩堝放在天平上稱量呢?
生:應(yīng)該冷卻后再稱量,否則會(huì)損壞天平。
師:就直接放在空氣中冷卻,好嗎?
生:不太好,空氣中有水蒸氣。
師:說得很好。我們應(yīng)當(dāng)把它放在一個(gè)干燥的環(huán)境中冷卻。
接著,教師向?qū)W生介紹干燥器,并要求學(xué)生坩堝加熱后要放在干燥器里冷卻。
教后反思
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);研究方法;設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671―0568(2013)24―0154-02
當(dāng)前,小學(xué)、初中、高中對(duì)于生物課堂的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都存在許多問題和弊端,尤其是高中生物教學(xué)。生物教學(xué)同其他科目一樣都是教學(xué)的組成部分之一,其靈活性和操作性都比較強(qiáng),因此,要加強(qiáng)生物教學(xué)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)興趣,以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為出發(fā)點(diǎn),把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)作為教學(xué)課程的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。這樣不僅能完善教學(xué)機(jī)制,還能提高學(xué)生的綜合能力,將知識(shí)和能力的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性及流程
實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)最大的不同在于它的操作性。學(xué)習(xí)是理論聯(lián)系實(shí)際的過程,因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)習(xí)過程中顯得格外重要。對(duì)于學(xué)業(yè)繁重的高中生來(lái)說,實(shí)驗(yàn)教學(xué)一方面可以增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣,提高他們的自主學(xué)習(xí)能力,另一方面,在一定程度上也能減輕學(xué)習(xí)壓力,使之在輕松的學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)。同時(shí),在充分掌握科學(xué)知識(shí)原理的情況下進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),明確研究的目的和要求,實(shí)驗(yàn)者可以及時(shí)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的材料,制定學(xué)習(xí)步驟。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要從七個(gè)方面把握:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握?shí)驗(yàn)原理、確定實(shí)驗(yàn)類型、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、確認(rèn)變量、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。
二、學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練的過程
學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)需要很長(zhǎng)時(shí)間,這就要求學(xué)生要尋求適合自身的學(xué)習(xí)方法,一個(gè)好的方法可以使學(xué)習(xí)達(dá)到事半功倍的效果。因此,在教學(xué)過程中,教師的引導(dǎo)作用就顯得尤為重要。教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和接受程度來(lái)制定教學(xué)方案,只有這樣才能更好地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
1.了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。了解?shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍?shí)驗(yàn)進(jìn)行的前提,因此,要明確實(shí)驗(yàn)解決的問題,準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過程中,常常會(huì)出現(xiàn)許多變量,要準(zhǔn)確地 把握這些變量,就必須了解實(shí)驗(yàn)的目的,以便正確地選擇相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。由于不同的實(shí)驗(yàn)有不同的原理,所以還要求學(xué)生在課堂教學(xué)過程中熟練地掌握基本原理,以加強(qiáng)理論研究。
2.掌握實(shí)驗(yàn)原理。掌握實(shí)驗(yàn)原理是在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蟮墓ぷ鳎瑢?duì)于生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)來(lái)講,還要了解一些化學(xué)方面的知識(shí),如水的形成原理、二氧化碳的形成原理等,實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),是實(shí)驗(yàn)操作的科學(xué)依據(jù)。實(shí)驗(yàn)步驟和方法都要依據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理來(lái)制定,因此,掌握實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力非常必要。
3.實(shí)驗(yàn)材料的選擇。掌握實(shí)驗(yàn)原理后就要選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)材料,在選擇實(shí)驗(yàn)材料中應(yīng)做到以下五點(diǎn):符合實(shí)驗(yàn)的原理、便于取材、容易觀察、符合實(shí)驗(yàn)的目的、便于操作。實(shí)驗(yàn)材料的選擇看似簡(jiǎn)單其實(shí)非常有講究,需要學(xué)生細(xì)心做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,這樣就可以為實(shí)驗(yàn)減少出錯(cuò)率,提高效率。
4.分析變量。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中會(huì)遇到一些變量,它是隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行而產(chǎn)生的。根據(jù)變量在實(shí)驗(yàn)中的作用,可以將其分為兩大類:自變量和因變量;無(wú)關(guān)變量和額外變量,在實(shí)驗(yàn)過程中一般使用的是自變量和因變量。因此,為了保證實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性就必須嚴(yán)格控制好變量,并及時(shí)做好數(shù)據(jù)的記錄和分析,同時(shí)還要認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)過程中所發(fā)生的變化,以便提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。
5.明確實(shí)驗(yàn)類型,設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置,計(jì)劃實(shí)驗(yàn)步驟。實(shí)驗(yàn)的方法有很多,種類也多種多樣,在明確實(shí)驗(yàn)類型前,要把握實(shí)驗(yàn)的種類,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的、原理確定實(shí)驗(yàn)類型。確定好實(shí)驗(yàn)類型后,要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,這一環(huán)節(jié)是提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力的有效途徑,給學(xué)生提供了根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟的創(chuàng)造平臺(tái),但同時(shí)也不能忽視設(shè)計(jì)遵循的原則,不能盲目設(shè)計(jì)。最后是設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置,這個(gè)步驟有助于提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,學(xué)生要選好器材進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)、裝置,為實(shí)驗(yàn)做好前期準(zhǔn)備。例如,一些實(shí)驗(yàn)器材的擺設(shè)和調(diào)整,這就要求學(xué)生要熟練掌握實(shí)驗(yàn)器材及其用途,為實(shí)驗(yàn)的實(shí)施減少不必要的技術(shù)錯(cuò)誤。此外,在實(shí)踐過程中,還要對(duì)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè),做到全面分析。
三、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的方法
1.樹立正確的實(shí)驗(yàn)思想理念。在高中生物教學(xué)中,對(duì)課本知識(shí)的理解融匯才能作用于實(shí)踐。隨著新課標(biāo)的實(shí)施,在開始實(shí)驗(yàn)之前,首先,教師要熟知各個(gè)實(shí)驗(yàn)方法和內(nèi)容,通過講解來(lái)引導(dǎo)學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)研究所隱含的知識(shí),并且使學(xué)生產(chǎn)生探索興趣與求知欲望。高中生物課包含許多實(shí)驗(yàn),學(xué)生必須實(shí)踐參與,才能有所體會(huì)領(lǐng)悟,所以教師應(yīng)起到拋磚引玉的作用。
2.鍛煉學(xué)生的思維能力。在日常的生物教學(xué)過程中,教師應(yīng)從生活現(xiàn)象舉例說明引導(dǎo)學(xué)生,讓枯燥理論與日常生活情景結(jié)合在一起,豐富教學(xué)內(nèi)容,拉近學(xué)生與學(xué)科間的距離。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,讓學(xué)生從課本上的知識(shí)就能夠舉一反三,使學(xué)生全面發(fā)展。另一方面,為學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的開發(fā)提供了幫助。
3.增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作性。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力不是一蹴而就的,需要長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練培養(yǎng)鍛煉才能逐步形成。所以,教師在日常教學(xué)過程中,需要布置符合學(xué)生某一發(fā)展階段的適量難度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課題,讓學(xué)生自主嘗試不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有充分自由發(fā)揮的空間。同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的實(shí)訓(xùn)。通過這種鍛煉模式,在進(jìn)行了一定數(shù)量的實(shí)訓(xùn)后,學(xué)生有了一定能力后,教師要適時(shí)予以指點(diǎn),消除學(xué)生的疑慮,又必須引導(dǎo)他們互相交流、探討彼此的想法和設(shè)計(jì)成果。之后,還需要教師指引學(xué)生,讓學(xué)生自主總結(jié),來(lái)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,從而加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用。
總之,學(xué)校既要為學(xué)生提供可供實(shí)驗(yàn)的器材和場(chǎng)地,也重視要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),盡量增加教師人數(shù),為學(xué)生的生物教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)予以指導(dǎo)。還要求教師要與時(shí)俱進(jìn),學(xué)會(huì)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)的力量,實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。同時(shí),教師要有高度的責(zé)任感,要認(rèn)真做好本職工作。在日常教學(xué)活動(dòng)中,應(yīng)注意因材施教,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,讓他們樹立正確的實(shí)驗(yàn)思想理念,鍛煉其思維能力,由此,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:小組合作學(xué)習(xí);項(xiàng)目化教學(xué);高職
一研究背景
學(xué)會(huì)合作不僅是學(xué)習(xí)的需要,更是工作和生活的需要(張茜,2007)。國(guó)際21世紀(jì)教育委員會(huì)向聯(lián)合國(guó)教科文組織提交的報(bào)告《教育——財(cái)富蘊(yùn)藏其中》把“學(xué)會(huì)合作”看作是面向21世紀(jì)的四大教育支柱之一,“學(xué)會(huì)共同生活,學(xué)會(huì)與他人一起生活”成為學(xué)校教育培養(yǎng)的目標(biāo)之一。我們?cè)卺槍?duì)廣東160家用人單位對(duì)高職學(xué)生的人才需求調(diào)查中,企業(yè)明確表示崗位要求的職業(yè)道德規(guī)范中團(tuán)結(jié)互助是僅次于敬業(yè)愛崗和誠(chéng)實(shí)守信的。且在對(duì)多個(gè)崗位招聘信息分析中也發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)聘者團(tuán)隊(duì)合作能力的要求。如何在學(xué)校教育中激發(fā)學(xué)生的合作動(dòng)機(jī),培養(yǎng)與他人的合作能力,是時(shí)代前進(jìn)、社會(huì)發(fā)展對(duì)學(xué)校提出的新要求(Jaeobsetal,楊寧等譯,2005)。“小組合作學(xué)習(xí)”作為一種被普遍接受的教學(xué)改革,在現(xiàn)今高職教育中,如何充分發(fā)揮該方式對(duì)人才培養(yǎng)的作用,是一個(gè)具有重要現(xiàn)實(shí)意義的問題。如何把“小組合作學(xué)習(xí)”模式切實(shí)有效實(shí)施,需要尋找突破口,結(jié)合項(xiàng)目化教學(xué),可能是一個(gè)比較好的視角。究竟怎樣操作,首先要有個(gè)具體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的理念要考慮到合作學(xué)習(xí)的基本要素和實(shí)際操作的問題和困難,才可能行之有效。合作學(xué)習(xí)(CooperativeLearning)是學(xué)習(xí)者以小組形式參與、為達(dá)到共同的學(xué)習(xí)目標(biāo),在一定的激勵(lì)機(jī)制下而合作互助的學(xué)習(xí)行為。在教學(xué)實(shí)踐中,合作學(xué)習(xí)通常由4個(gè)基本要素組成,即小組、成員、輔導(dǎo)教師和學(xué)習(xí)環(huán)境。本研究參照胡小勇等(2009)優(yōu)化分組學(xué)習(xí)效果的實(shí)踐策略——以《教育傳播學(xué)》課程為例的研究一文中的實(shí)踐過程設(shè)計(jì)框架,試圖以項(xiàng)目教學(xué)為前提,圍繞項(xiàng)目進(jìn)行分工和實(shí)施,提出一種“小組合作學(xué)習(xí)”模式,實(shí)踐過程將劃分為三個(gè)階段,具體如下:
二實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段
首先,要明確教師和學(xué)生的角色地位。教學(xué)舞臺(tái)上,學(xué)生為演員,應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用;教師為導(dǎo)演,應(yīng)充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)和過程監(jiān)控作用。其次,重新進(jìn)行課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。第一,以項(xiàng)目教學(xué)為導(dǎo)向,構(gòu)建適合“小組合作學(xué)習(xí)”的項(xiàng)目。對(duì)所要實(shí)行“小組合作學(xué)習(xí)”模式的課程進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)改革,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,設(shè)置教學(xué)項(xiàng)目和任務(wù),遵循“三個(gè)結(jié)合”原則。一是,小組與個(gè)人項(xiàng)目相結(jié)合,教學(xué)項(xiàng)目和任務(wù)大部分以小組形式完成為主,比例約為70%,余下則設(shè)置以個(gè)人形式完成的項(xiàng)目,比例約為30%;二是,課內(nèi)與課外項(xiàng)目相結(jié)合,課內(nèi)項(xiàng)目比例約為30%,課外項(xiàng)目比例約為70%;三是,分項(xiàng)目與綜合項(xiàng)目相結(jié)合,分項(xiàng)目比例約為60%,綜合項(xiàng)目比例約為40%。第二,注重過程考核,制定合理的考核方式。過程考核比例約為60-80%,包括考勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績(jī)等??己酥袑?shí)訓(xùn)項(xiàng)目成績(jī)由各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的成績(jī)匯總而得,各個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的成績(jī)要細(xì)致到具體課內(nèi)與課外成績(jī)的分配。最后,擬定“小組合作學(xué)習(xí)”的具體任務(wù)。依據(jù)重新制定的教學(xué)設(shè)計(jì),擬定“小組合作學(xué)習(xí)”的具體任務(wù),包括布置任務(wù)的時(shí)間、任務(wù)具體要求、任務(wù)完成時(shí)間、完成方式、成績(jī)分配(與考核方案相一致)等。
三實(shí)施階段
(一)“小組合作學(xué)習(xí)”環(huán)境設(shè)計(jì)
1.重視思想
思想通才能行動(dòng)。所以開學(xué)第一次課是確?!靶〗M合作學(xué)習(xí)”模式得以順利開展的關(guān)鍵。教師要灌輸給學(xué)生本學(xué)期該課程將以“小組合作學(xué)習(xí)”模式進(jìn)行學(xué)習(xí),并且把課程的整體設(shè)計(jì)、考核方式等信息簡(jiǎn)略地告知學(xué)生,希望能夠引起學(xué)生重視該種學(xué)習(xí)模式,強(qiáng)調(diào)過程考核的重要性,“每一個(gè)成員都有責(zé)任為小組貢獻(xiàn)一份力量,爭(zhēng)取集體進(jìn)步”,同時(shí)也要強(qiáng)調(diào)如何處理“搭便車”現(xiàn)象,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),則取消該同學(xué)的小組共享成績(jī)。
2.學(xué)生分組
既然是“小組合作學(xué)習(xí)”,那么就要以小組的方式來(lái)開展學(xué)習(xí)。因此,如何分組是開展此種學(xué)習(xí)方式的重要工作。分組應(yīng)該遵循“組間同質(zhì),組內(nèi)異質(zhì)”、“6-8人為一組,學(xué)生自由組合,教師調(diào)配”原則。明確一個(gè)班要分成多少組,每一組具體的成員名單、組名、組的口號(hào)等。這項(xiàng)工作一般在項(xiàng)目實(shí)施前一周就要完成。
3.安排并確定具體組員分工
依據(jù)項(xiàng)目化教學(xué)的基本內(nèi)涵,各小組的分工應(yīng)該是能夠體現(xiàn)以工作任務(wù)為中心的,此外,還仍需考慮高職培養(yǎng)應(yīng)用性和具備崗位素質(zhì)的人才目標(biāo),初步擬定了兩種分工方式。第一種分工方式為“崗位分工”,具體崗位包括:記錄員、發(fā)言員、資料員、協(xié)調(diào)員、外聯(lián)員,該分工可不經(jīng)修改適用于所有課程。第二種分工方式為“項(xiàng)目單元分工”,項(xiàng)目單元?jiǎng)澐值囊罁?jù)來(lái)自于該課程所設(shè)置的項(xiàng)目單元,表格中各單元的所負(fù)責(zé)學(xué)生的工作任務(wù),不能理解為只是他本人來(lái)完成這個(gè)單元工作,而是由該同學(xué)組織小組成員一起來(lái)完成,各個(gè)課程根據(jù)課程設(shè)計(jì)的單元來(lái)修改后使用。各個(gè)學(xué)習(xí)小組根據(jù)兩種分工方式進(jìn)行安排,由組員自由調(diào)配,并按要求填寫好教師發(fā)給的組員分工表。分工表一式兩份,小組資料員和教師各保留一份,便于在教學(xué)過程中的工作實(shí)施和監(jiān)督。
4.安排學(xué)生座位
安排學(xué)生座位的目的,一方面是便于實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的順利開展;另一方面便于課堂的教學(xué)管理,如考勤、討論等。課程大量的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要以小組方式來(lái)進(jìn)行,所以課堂上也以小組為單位坐在一起是比較恰當(dāng)?shù)?。?dāng)課內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目安排下來(lái)的時(shí)候,相關(guān)單元的負(fù)責(zé)人就可以組織組員進(jìn)行實(shí)訓(xùn),記錄員也便于記錄小組討論的內(nèi)容。由于安排了座位,教師的課堂監(jiān)督更便于開展,每一次課教師就讓各個(gè)組記錄員上報(bào)該組缺勤名單,縮短了考勤時(shí)間并提高了的課堂效率,也確保了較高的到課率。各組座位不能一成不變,一個(gè)學(xué)期至少調(diào)換1次座位。
(二)過程記錄和監(jiān)督
1.教師過程記錄和監(jiān)督整個(gè)教學(xué)過程,教師要做好記錄,包括每一次的考勤、學(xué)生課堂表現(xiàn)、各個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的成績(jī)、學(xué)生資料記錄和整理情況、各小組的團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)展情況等。這些都能以電子版表格形式來(lái)做好記錄,表格中的學(xué)生名單最好以小組為單位來(lái)整合,便于記錄。教師主要是在學(xué)習(xí)過程中,監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)的配合、各組員的工作進(jìn)展、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)施、“學(xué)生研究團(tuán)隊(duì)崗位分工”表格的填寫等情況。任課教師最好能夠有一份各個(gè)小組的具體分工名單,便于監(jiān)督和督促學(xué)生完成相應(yīng)工作。2.學(xué)生過程記錄每個(gè)小組發(fā)放一套“組員工作開展情況記錄表”打印稿1份,資料夾一個(gè),統(tǒng)一由各個(gè)小組資料員保管,學(xué)習(xí)過程中,各個(gè)組員根據(jù)之前安排好的分工項(xiàng)目填寫表中相應(yīng)的內(nèi)容,填寫完畢簽上名字后,交由資料員,每一次課資料員都要把資料夾帶來(lái)課堂,便于教師隨時(shí)檢查。
(三)學(xué)生分析
該部分由學(xué)生自評(píng)和學(xué)生成績(jī)兩個(gè)方面構(gòu)成。其一,學(xué)生自評(píng)。“學(xué)生研究團(tuán)隊(duì)崗位分工”表格中“自評(píng)表現(xiàn)成績(jī)(1-10分)”一欄,由各組員根據(jù)自己本學(xué)期工作表現(xiàn)給予評(píng)分。其二,學(xué)生成績(jī)。根據(jù)考核方式計(jì)算出來(lái)的學(xué)生各部分成績(jī),包括考勤、課堂表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)成績(jī)、期末考試等,來(lái)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,并比較實(shí)驗(yàn)組和參照組的情況,從而檢驗(yàn)“小組合作學(xué)習(xí)”模式的效果。
四總結(jié)分析階段
該階段主要引用問卷調(diào)查方法,了解學(xué)生以“小組合作學(xué)習(xí)”模式進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的成效情況。在課程最后一次課上,進(jìn)行學(xué)生自填式問卷調(diào)查。待回收所有問卷后進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。如果為了檢驗(yàn)該學(xué)習(xí)模式的成效設(shè)置了實(shí)驗(yàn)組和參照組,那么問卷也應(yīng)該分為兩套問卷,調(diào)查內(nèi)容大致一樣,但也存在些許區(qū)別,便于比較。此外,還要做好實(shí)驗(yàn)成效總結(jié)工作。課程結(jié)束后,任課教師可根據(jù)本學(xué)期“小組合作學(xué)習(xí)”模式實(shí)施情況,進(jìn)行具體總結(jié),包括進(jìn)展、存在問題、改進(jìn)措施等方面。
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現(xiàn)行的教學(xué)大綱與各年的高考《考試說明》對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求(或考查要求)均作了明確規(guī)定,其中的理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟;掌握相關(guān)的操作技能,能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理;能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂等均屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力形成的基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)現(xiàn)這一基礎(chǔ)的教學(xué)途徑學(xué)界有詳細(xì)論述,我近年閱讀了很多同行的相關(guān)論著,他們的觀點(diǎn)可概括為如下四點(diǎn):1.加強(qiáng)平時(shí)訓(xùn)練,明確目的,嚴(yán)格要求;2.創(chuàng)造條件,讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)(含補(bǔ)充演示與分組實(shí)驗(yàn)等);3.充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用(含定期開放生物實(shí)驗(yàn)室等);4.積極開展生物課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng),等等。
但是,在縱觀各同行分析的基礎(chǔ)上,我認(rèn)為:生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造能力是各種生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合體現(xiàn),生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是其高級(jí)表現(xiàn)形式,其形成基礎(chǔ)的核心在于實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性思維能力是否得到了培養(yǎng),包括思維的自由聯(lián)想,變通求異性與獨(dú)特性是否實(shí)現(xiàn),因此,其實(shí)施的途徑應(yīng)該包括
:1.平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)(含演示及學(xué)生實(shí)驗(yàn))應(yīng)充分探究其實(shí)驗(yàn)思維,并適當(dāng)將教材內(nèi)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn);
2.結(jié)合學(xué)生實(shí)際對(duì)與教學(xué)同步的教材實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)(含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目的、操作過程與操作方法等);3.重視教材里的實(shí)驗(yàn)習(xí)題的教學(xué),這是教材依據(jù)大綱設(shè)計(jì)的培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的實(shí)驗(yàn)課題,其教學(xué)過程應(yīng)含:(1)學(xué)生依據(jù)教材實(shí)驗(yàn)習(xí)題設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案(有目的、操作步驟、方法);(2)教師批閱該方案的科學(xué)性(確保實(shí)驗(yàn)安全及修改不規(guī)范、不科學(xué)的步驟);(3)學(xué)生分實(shí)驗(yàn)小組討論多方案實(shí)施同一實(shí)驗(yàn)課題;(4)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)(教師巡視指導(dǎo))與完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告;(5)教師批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告并總結(jié)評(píng)析最佳試驗(yàn)方案。
4.重視教材里的配套練習(xí)中的實(shí)驗(yàn)習(xí)題的實(shí)驗(yàn)思維與操作訓(xùn)練。在教師指導(dǎo)下,利用課外實(shí)驗(yàn)小組對(duì)練習(xí)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)習(xí)題精選后擬定實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行必要操作,對(duì)不需或無(wú)法操作的也在實(shí)驗(yàn)思維方面引導(dǎo)學(xué)生積極思考。
5.平常實(shí)驗(yàn)注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思維及操作技能的擴(kuò)展與延伸,注意與各種實(shí)驗(yàn)思維及技能和生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系、相交融。
二、進(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的途徑
生物教學(xué)大綱及高考《考試說明》對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能均有綜合應(yīng)用能力的要求,這也就需要中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力方面有質(zhì)的升華階段。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),離開實(shí)驗(yàn)單元綜合與總復(fù)習(xí)綜合而僅靠平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力培養(yǎng)還是不夠的,只是,在這一項(xiàng)目中,目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻存在顯著缺陷,這個(gè)缺陷就是當(dāng)生物進(jìn)入現(xiàn)行流行的總復(fù)習(xí)階段時(shí),就缺少作為總復(fù)習(xí)用的現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)操作方案(以綜合實(shí)驗(yàn)思維為主)的用書及軟件,這樣,此一階段的具體實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)也就由任教老師各行其是,而有的則干脆放棄具體實(shí)驗(yàn)操作教學(xué),僅用解實(shí)驗(yàn)題代替,也因此,各年高考生物科實(shí)驗(yàn)題考生得分率低也就不足為奇了。創(chuàng)造力是智力的高級(jí)表現(xiàn)形式,知識(shí)與一般技能不能等同于智力,知識(shí)與技能轉(zhuǎn)化為智力是有條件的,這個(gè)條件是由教師起主導(dǎo)作用,學(xué)生起主體作用的。
能力與知識(shí)技能既互相聯(lián)系又有本質(zhì)區(qū)別,能力的發(fā)展離不開具體實(shí)踐,創(chuàng)造力的發(fā)展更是不能離開具體的實(shí)踐。生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開實(shí)踐—理論—實(shí)踐的循環(huán)反復(fù)過程。總復(fù)習(xí)階段,離開具體的實(shí)驗(yàn)操作,而僅停留在解實(shí)驗(yàn)題這個(gè)“實(shí)踐”形式上,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展十分不利。我認(rèn)為:中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的形成上的質(zhì)的升華的途徑應(yīng)包括:
1.結(jié)合大綱,認(rèn)真鉆研高考《考試說明》對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊螅貏e是:觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出正確結(jié)論的能力;初步處理實(shí)驗(yàn)過程中的有關(guān)安全問題的能力;能繪制簡(jiǎn)圖的能力;根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題的要求,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案的能力(含各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用)等。
2.依據(jù)各能力要求點(diǎn)精選現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)試題并在此基礎(chǔ)上精選綜合實(shí)驗(yàn)試題,要求學(xué)生研究并掌握其實(shí)驗(yàn)思維,且分類選擇典型實(shí)驗(yàn)練習(xí)題確立與高考有關(guān)的課題,要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(含對(duì)應(yīng)的操作步驟),教師審批符合科學(xué)性后利用課內(nèi)或課外活動(dòng)實(shí)施實(shí)際操作,最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)思維分析小結(jié),對(duì)能反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力欠佳的實(shí)驗(yàn)題類型由教師組織演示實(shí)驗(yàn)。
3.在實(shí)驗(yàn)過程中,充分重視學(xué)生發(fā)散思維訓(xùn)練,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,重視實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn),提高信息遷移能力。
4.高考生物實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí),還應(yīng)注意提高學(xué)生解高考實(shí)驗(yàn)題的能力,做到理論與實(shí)踐相結(jié)合,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合思維,即注重提高學(xué)生的解實(shí)驗(yàn)題思維能力,同時(shí),形式上應(yīng)有書面題測(cè)驗(yàn)相輔,以利發(fā)現(xiàn)學(xué)生的解題缺陷,并利用課外活動(dòng)等做好及時(shí)的補(bǔ)缺補(bǔ)漏。
三、總結(jié)
那么,怎樣才能更好地培養(yǎng)小學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力?
從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),創(chuàng)設(shè)情境
在信息技術(shù)比較發(fā)達(dá)的今天,小學(xué)生已能通過自己的觀察及各種渠道對(duì)周圍的事物有一定的了解,積累了一定的生活經(jīng)驗(yàn)。因此,科學(xué)課的學(xué)習(xí)可以從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)創(chuàng)設(shè)情境,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。當(dāng)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題時(shí),教師要啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想生活中的相似情境并遷移到實(shí)驗(yàn)中。例如:五年級(jí)光的直線傳播實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。課的開始,教師先創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)情境:用激光筆將光打在教室的墻上,讓學(xué)生猜想光是怎樣傳播的。由于光的傳播路徑白天是看不到的而成為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難點(diǎn),為了減小學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的困難,教師讓學(xué)生看一組光沿直線傳播的圖片,有黑夜中的手電筒、黑夜中開著的汽車燈、霧天汽車開著的霧燈和太陽(yáng)光透過樹林時(shí)的情境等。學(xué)生通過觀察這些圖片會(huì)發(fā)現(xiàn)暗處、有霧、有煙、不透明的地方等能看到光的傳播路徑,為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
一題多方案設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
一題多方案設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的有效方法,即同一實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生采用不同的設(shè)計(jì)方案加以解決。教學(xué)中,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種讓學(xué)生善于思考、敢于發(fā)表意見的氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度去想問題,找出解決問題的多種設(shè)計(jì)方案。如學(xué)“磁鐵同極相斥,異極相吸”時(shí),教師在提供磁鐵實(shí)驗(yàn)盒后要求學(xué)生設(shè)計(jì)方案,有的借用小車,用小車的前進(jìn)后退來(lái)證明這個(gè)觀點(diǎn);有的利用小棍,用環(huán)形磁鐵在棍子上的相離和相吸來(lái)證明;還有的甚至用細(xì)線把磁鐵懸掛起來(lái)當(dāng)作指南針,用它的旋轉(zhuǎn)來(lái)證明問題,等等。再如氣體的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn),學(xué)生明確了要研究的問題后,教師給學(xué)生提供了平底燒瓶、癟氣球、癟礦泉水瓶、空飲料盒、膠條、大燒杯2個(gè)、熱水、冷水,要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明。
利用遷移訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
學(xué)習(xí)的遷移是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的重要標(biāo)志,遷移是思維靈活性的本質(zhì)特征。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中,我們讓學(xué)生進(jìn)行從已知實(shí)驗(yàn)到未知實(shí)驗(yàn)、簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)到復(fù)雜實(shí)驗(yàn)、相似及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)遷移訓(xùn)練。如學(xué)習(xí)了“壓縮空氣”中用皮球發(fā)現(xiàn)壓縮空氣的特性后,安排學(xué)生用注射器進(jìn)行設(shè)計(jì)遷移訓(xùn)練;另外研究了“定滑輪的作用”后,讓學(xué)生遷移到“動(dòng)滑輪的作用”“滑輪組的作用”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);在掌握了動(dòng)物與環(huán)境的關(guān)系后,讓學(xué)生遷移到探討植物與環(huán)境關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等。
自由設(shè)計(jì)訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力
關(guān)鍵詞: 生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 開放性 方法 基本原則
1.把握生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)
把握生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵,也是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn),既要培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真分析題目所給的各種條件和情景因素,又要嚴(yán)格遵循科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本原理,做好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的歸類,只有這樣才有利于學(xué)生找到實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)。就目前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)看,可以將其分為兩大類。
1.1驗(yàn)證某實(shí)驗(yàn)受多種條件因素的影響。
例如,驗(yàn)證唾液淀粉酶的活性受溫度和pH值的影響;驗(yàn)證光合作用受光照強(qiáng)度、溫度等影響的實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)是:應(yīng)按照某一條件發(fā)生變化,而其他條件均不發(fā)生變化,在同一條件下,利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的變化來(lái)得出本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和要說明的問題。一般對(duì)照實(shí)驗(yàn)組的設(shè)計(jì)有空白對(duì)照、條件對(duì)照、相互對(duì)照和自身對(duì)照等4種形式,可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和需要去選擇。
1.2根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析。
例如,驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用;驗(yàn)證不同地點(diǎn)空氣中的細(xì)菌數(shù)量存在差別;驗(yàn)證生長(zhǎng)素的運(yùn)輸具有方向性的特征等實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)應(yīng)先弄清該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理,不同的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理不同,這種類型的實(shí)驗(yàn)是學(xué)生最難把握的。
上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)分別是:利用鈣離子是血液中激活凝血酶原的一種因子來(lái)切入;利用細(xì)菌數(shù)量會(huì)使亞甲基藍(lán)溶液褪色快慢性質(zhì)來(lái)切入;利用生長(zhǎng)素存在極性運(yùn)輸?shù)奶卣鱽?lái)切入。這方面的知識(shí)要靠平時(shí)積累,只有學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)類型,設(shè)計(jì)思路正確,多作這方面的積極探索,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力才會(huì)有較大的提高。
2.把握生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,包括原理、過程、結(jié)論的科學(xué)性
把握實(shí)驗(yàn)科學(xué)性的根本在于保證實(shí)驗(yàn)條件的一致性和嚴(yán)謹(jǐn)性,任何一個(gè)環(huán)節(jié)不正確,實(shí)驗(yàn)就沒有說服力。因此,科學(xué)性是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)成功的前提。要善于運(yùn)用生物學(xué)方面的科學(xué)原理,有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還要用到化學(xué)等其他學(xué)科知識(shí),因此學(xué)生要有扎實(shí)的基本功,要有熱愛大自然和關(guān)注大自然的興趣,要關(guān)注人類自身的發(fā)展,要弄清科學(xué)原理的內(nèi)涵和外延;教師應(yīng)重視把科學(xué)原理運(yùn)用到解釋自然界生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)本質(zhì)中去,做到理論和實(shí)際相結(jié)合,親自帶領(lǐng)學(xué)生做開放性實(shí)驗(yàn),而不是在黑板上來(lái)講實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的全過程。
3.把握好設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性
任何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的都是通過全過程得出一個(gè)科學(xué)的正確結(jié)論,實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,就能說明問題符合要求。
為了確保設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)實(shí)用,教師可以將同一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的不同設(shè)計(jì)方案交給學(xué)生,讓學(xué)生比較和綜合評(píng)價(jià);也可以將設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)交給學(xué)生,讓全體學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì),然后將學(xué)生中有代表性的不同方案交給學(xué)生,讓學(xué)生比較評(píng)出優(yōu)、中、差,并且找出最優(yōu)方案優(yōu)在什么方面,最差方案差在什么地方。只有這樣充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、參與性、主動(dòng)性,才能對(duì)學(xué)生求異思維的發(fā)展具有促進(jìn)作用,這里我所談的實(shí)用性,并不是所有實(shí)驗(yàn)方案都是同一模式,也可以有多種方案。
4.在實(shí)驗(yàn)中注意有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果需經(jīng)過二次對(duì)比實(shí)驗(yàn)才能得到
如在驗(yàn)證鈣離子在血液凝固中的作用的實(shí)驗(yàn)中,就需做二次對(duì)比實(shí)驗(yàn)。第一次是將新鮮血液加入到等量的草酸鉀溶液(A試管)和生理鹽水(B試管)中,結(jié)果生理鹽水中的血液凝固,草酸鈣溶液中的血液不凝固,這是由于草酸鉀能與鈣離子發(fā)生反應(yīng),形成草酸鈣沉淀,故初步可以確定草酸鉀溶液中血液不凝固,是由于去掉了血液中鈣離子的緣故。但由于血液凝固涉及到多種因素,要進(jìn)一步證實(shí)草酸鉀溶液中血液不凝固是由于缺鈣造成的,還需做第二次對(duì)比實(shí)驗(yàn),這就需要將等量的氯化鈣溶液分別加到A、B試管中,結(jié)果A試管也凝固了,到這里就完全可以確定血液凝固必須要有鈣離子的參與。
5.平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,注意延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力
認(rèn)識(shí)自然始于觀察自然,讓學(xué)生用觀察的方法認(rèn)識(shí)自然。如“四季星空”的教學(xué),由于教學(xué)內(nèi)容分散、抽象,學(xué)生很難形成對(duì)四季星空的整體認(rèn)識(shí)。教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),要科學(xué)地安排學(xué)生觀察四季星空,保證觀察的持續(xù)、完整。指導(dǎo)學(xué)生用正確的方法觀察,寫出觀察日記,積累有關(guān)四季星空的感性認(rèn)識(shí)和材料。并引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出:不同小學(xué)自然是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過親自參加實(shí)驗(yàn)獲得知識(shí)是搞好小學(xué)自然教學(xué)的關(guān)鍵。教學(xué)實(shí)踐證明,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到教學(xué)的成功與失敗?,F(xiàn)就如何搞好自然教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)談?wù)剛€(gè)人的體會(huì)。
1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要符合自然學(xué)科特點(diǎn)
一切自然科學(xué)都來(lái)自實(shí)踐,都是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)發(fā)展起來(lái)的,小學(xué)自然也不例外。教師在教學(xué)時(shí),要讓學(xué)生充分感受到大自然的豐富多彩,培養(yǎng)學(xué)生探求自然知識(shí)的興趣、季節(jié)星座交替出現(xiàn),北極星始終停留在原位置不動(dòng),周圍的星座繞著它逆時(shí)針轉(zhuǎn)圈,且一年轉(zhuǎn)一圈等有關(guān)四季星空的變化規(guī)律。“水的循環(huán)”的教學(xué)設(shè)計(jì)則可以采取另一種方法。教師充分利用學(xué)生已有的對(duì)水的感性認(rèn)識(shí)。如:天上有下不完的雨、雪;淋濕的衣服會(huì)干,冬天關(guān)在屋子里洗澡窗玻璃上會(huì)有水珠等。引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)歸納總結(jié)出:水或冰受熱變成水蒸氣,水蒸氣遇冷變成水或冰的循環(huán)規(guī)律。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的方法認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象,總結(jié)自然規(guī)律,使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀創(chuàng)造條件,增加學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣愛好。
2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律
教學(xué)活動(dòng)是教師教、學(xué)生學(xué)的雙邊活動(dòng),學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠通過自己的觀察、思考、實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,達(dá)到認(rèn)識(shí)周圍自然現(xiàn)象的目的。低年級(jí)學(xué)生年齡小,注意力不易集中,感知世界往往從興趣出發(fā),抓不住事物主要特征等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要采取多種方式,調(diào)動(dòng)他們的各種感官有意識(shí)地直接觀察事物。如:“植物的根”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),教師可通過提供大量的可供學(xué)生觀察的有代表性的實(shí)驗(yàn)材料――植物的根,讓學(xué)生在觀察、比較的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)出:植物的根有直根和須根之分。常見的蘿卜、胡蘿卜等直根,土豆、紅薯等須根,它們可以儲(chǔ)藏養(yǎng)分即貯藏根。學(xué)生可以通過觀察直接獲得知識(shí),而中高年級(jí)學(xué)生已初步具備了觀察事物的能力,且能自己動(dòng)手做一些實(shí)驗(yàn)。他們對(duì)神秘的自然界充滿了好奇,對(duì)探索自然奧秘充滿了自信。這時(shí)教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),主要是以一種引路的方式讓學(xué)生多動(dòng)手,多動(dòng)腦,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,并自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論。設(shè)計(jì)“水的浮力”的教學(xué)實(shí)驗(yàn),就可以通過學(xué)生自己動(dòng)手將各種不同類型的實(shí)驗(yàn)材料放入水中觀察現(xiàn)象,并動(dòng)手將浮在水面的物體用手向下壓,產(chǎn)生水有向上的浮力的直觀感受,從而得出結(jié)論。然后讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明下沉物體也受到水的浮力的作用。并啟發(fā)學(xué)生思考如何利用水的浮力,使不平衡的杠桿達(dá)到平衡。這種設(shè)計(jì)可滿足學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,達(dá)到事半功倍的效果。
3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件
教學(xué)大綱規(guī)定:“自然課要密切聯(lián)系當(dāng)?shù)刈匀粭l件?!?,我地有豐富的動(dòng)植物資源和礦產(chǎn)資源。這些抬頭可見,垂手可得的實(shí)驗(yàn)材料,為豐富自然教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了方便。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),充分利用這一自然優(yōu)勢(shì),通過多種形式,使原本生動(dòng)的自然課教學(xué)更加豐富多彩。
“學(xué)習(xí)的最好刺激乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣”。小學(xué)生對(duì)周圍的一切事物都充滿了好奇,他們渴望認(rèn)識(shí)自然,了解自然,弄清為什么有的樹到了秋冬季就會(huì)落葉,而有的卻抽出了新芽,動(dòng)物靠什么越過寒冷的冬天等問題。教師要充分利用學(xué)生這一興趣特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。如昆蟲是小學(xué)生常見的最易引起他們興趣的一類動(dòng)物,在山區(qū)無(wú)論是天上飛的,還是地上爬的應(yīng)有盡有。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可先安排學(xué)生到林問、樹旁、小河邊捕捉各種昆蟲,并將各自捕捉的昆蟲有選擇地帶到課堂,進(jìn)行認(rèn)真觀察、研究,看它們都有一些什么共同特征,從而達(dá)到認(rèn)識(shí)昆蟲的教學(xué)目的。