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初中《科学》课中的实验教学内容贯穿在教材的全部章节和所设立的有关栏目中,该部分的教学内容充分体现了新课程标准的性质、理念和思路,把握好新教材中的实验教学,充分发挥新教材实验教学的特点,对于实现课程目标有着重要意义.新教材实施以来,我们在学校开展的课堂教学整体优化教研活动中,积极采用边学边实验的教学形式,达到了良好的效果.下面就初中《科学》边学边实验教学法谈一点粗浅的认识.
一、边学边实验教学能充分发挥新教材实验教学的优势
在教学过程中,教师一边讲授、一边指导学生做有关的实验,这种教师与学生、学生与学生进行多边活动的教学方法一般叫边学边实验教学法.学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识,增长探索《科学》知识的能力.在这种教学方法中,同时还把教师的讲授、演示和学生实验、讨论结合起来.这样可以为学生创造科学探究的环境,扩大师生在课堂内的信息交流,有利于在教师的主导下,发挥学生的主体作用.在教学改革中,它能整体优化《科学》实验教学,充分体现新教材实验教学的优势,成为一种方式灵活、普遍受欢迎、有强大生命力的课堂教学形式.其表现为:
1.实验方式的探究性
新教材中的实验大部分为探究性实验,以促进学生科学探究能力的形成.边学边实验教学法把大量演示实验、验证性实验改为边教边学的实验,特别是对新的概念、规律,让学生自己去探索、去感悟,充分体现实验方式的探究性.在教学中教师对探究性实验的指导可以进行启发性的教学,并注意启发的程度,使探究性实验不失去其探究性的特点.创设情景引导学生提出问题,结合问题建立猜想,鼓励学生设计实验方案,并进行实验.
2.实验操作的主体性
新教材实验教学强调学生收集处理、分析总结、观察和创新等能力的培养,通过学生的主动探索、讨论、自主思考来达到自我不断完善的目的,使学生始终处于实验全过程的积极状态,以发挥学生的主体性.边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听、老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况.由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们是学习真正的主人,学习中常有意想不到的效果.
3.实验实施的协作性
新教材实验教学倡导合作性学习方式,由于学生之间存在知识、习惯、心理、能力等方面的差异,因此应合搭配,使实验能力强的学生得到更大进步,同时也使实验能力相对弱的同学,得到及时的辅导和帮助,获得锻炼与提高.边学边实验的教学法,把大量的演示实验、实验习题、小实验转化为小组协作形式的边学边实验,大大增加了学生合作机会.边学边实验形式多样,内容可大可小,时间可长可短,以利于各种小组活动的展开.
4.实验评价的过程性
新课程倡导发展性评价,特点为过程性,重在促进评价对象的转变与发展,使评价日常化.在边学边实验教学中也体现了上述课程评价特点,重视对学生探究实验能力等方面的评价.边学边实验教学的学习探索过程,更接近人类认识客观规律的过程.发挥学生的主体作用,把学生的兴趣(情感领域)、知识(认识领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,直接参与边学边实验的过程中,并获得发展.
二、整体优化《科学》实验,加强边学边实验教学
1.恰当地选择学生边学边实验教学的内容和形式
教改实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口,利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,利于发展学生智能的内容,都可选为学生边学边实验教学的内容.
(1)根据中学《科学》新课标对能力、技能的具体要求,安排边学边实验的内容.例如,新课标中要求学生通过学习,会使用某些基本《科学》实验仪器,那么就应该采取边学边实验教学的形式,努力增加学生对这些仪器的使用频数,逐步提高学生使用这些仪器技能方面的要求.新课标中要求进行大量探究活动,培养学生探究能力.有条件的应该采取边学边实验教学的形式,如以边学边实验的教学形式学习“影响力的作用效果因素”、“影响滑动摩擦力大小的因素”、“影响导体电阻的因素”等.
(2)对器材的要求不是很高的演示实验,可以将其改为学生边学边实验.例如“研究平面镜成像规律实验”课本上用镜子演示,若改为边学边实验,就可以让学生在课前准备好一块玻璃和二只相同的蜡烛.实验时,先让学生把一只蜡烛点燃,然后使另一只蜡烛与蜡烛虚像位重合,固定并记录下物、像、镜的位置,得出平面镜成像规律.再如,“研究二力平衡条件”实验和“研究正午太阳高度角变化”实验等,都可以改为边学边实验.
(3)将课本上的小实验和一些实验习题改为边学边实验.例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行边学边实验教学.再如,用纸盒可以将水烧开的小实验、研究能的变化的可乐瓶运动小实验、反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容.
(4)将课本上的部分学生分组实验改为边学边实验.如测量物体的长度和体积,用温度计测温度,练习使用显微镜,观察动物细胞和植物细胞,海波的熔化和凝固,观察水的沸腾,研究凸透镜成像规律,制作简单等高线地形模型,以上这些实验涉及的基本仪器及其操作方法,在新课教学中学生已经掌握了,到学生分组实验时,就可以适当提高教学要求.这样做有利于知识的巩固和思维能力、实验能力的培养.又如将“电流表”、“电压表”改为边学边实验后,在新课教学中让学生学会电流表、电压表的使用,到下一节学生分组实验时,就可增加“两表”的合用.
(5)在实践中,我们感到边学边实验教学形式应根据教师、教材、学生以及器材实际情况而定.我们主要采用了以下三种方式:①将边学边实验安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用.例如,让学生用刻度尺量出《科学》书的长和宽,结果发现测量数据不完全相同,从而引出“长度的测量”的新课.②将边学边实验安排在新课的教学过程中,作为学生辨疑解难、探究新知的一种手段,起到启发学生理解概念、解决疑难问题的作用.③将边学边实验安排在下课前的几分钟进行,作为复习巩固新课之用.在教学时间上,应按实际需要灵活掌握. 2.千方百计地准备学生边学边实验教学的仪器
边学边实验是一种上课形式的学生实验,一般要求两个学生用一套实验仪器.对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”,即仪器不宜复杂,操作技能要求不宜过高,实验规模不宜过大,一次实验所用仪器数量不宜过多,实验时间不宜过长;实验安全要有保证.在边学边实验前,教师应先用学生实验仪器做一遍实验,以了解仪器的性能、规格,估计可能发生的故障,做到心中有数.
由于初中《科学》实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求不高.因此,大部分初中《科学》实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛.例如,没有平底试管,可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替,等等.
引导学生积极参与自制教具学具的活动,不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,为《科学》教学创设了良好的实验条件,而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力.
3.认真上好学生边学边实验课
边学边实验课一般包含下列三个环节:“设疑引学”、“辩疑解难”、“释疑巩固”.
“设疑引学”是教师通过一些《科学》现象和问题情景,使学生产生疑问,提出需要解决的问题.“辩疑解难”要求学生对他们所提出的问题进行假设,估计可能的结果是什么,然后教师指导学生讨论如何用实验进行研究,拟订实验方案,并在学生实验观察和测定的基础上开展小组或全班的讨论分析.学生在这一教学环节中,通过看书、观察、实验、思考、讨论、争辩、答问、练习、应用等,做到“四动”,从而既学到了知识,又培养了能力.“释疑巩固”是在教师的指导下排除疑问,通过练习、应用和小结等运用和巩固所学的知识.上好边学边实验课的关键在于放手让学生去看、去想、去做、去说,尽量让学生提出问题,大胆猜想,设计实验方案和进行实验.教师做的主要工作是巡视、“集疑”、“布疑”,对个别差生进行适当辅导.对难点、重要的概念和分歧大的问题,组织学生讨论.在适当的地方,教师给予必要的点拨.放手让学生自己去边学边实验,必须遵循因材施教、循序渐进的原则,要设计好边学边实验的阶梯,帮助学生步步深入.既不要使学习的跨度过大,使学生无从入手,又不要使学习的跨度太小,不利于学生的发展.在设计边学边实验的方案时,要关注学生的发展.在设计边学实验的方案时,应注意了解学生实际,对实验教学中可能出现的问题、可能遇到的困难等,都要做充分的估计和准备.
例如,“影响导体电阻的因素”实验器材的选择:课本上以镍铬合金丝作为实验导体,我将其换为HB型的铅笔芯.这样做可以克服将演示实验改为边学边实验时实验器材的不足、不易准备的问题,取材方便,应用灵活,而且是学生很熟悉的常见材料,增强了实验的可信度.方案的設计:常规的实验教学中,学生往往依据书上的详细步骤,利用现成的表格,填写数据,且将实验目的、原理、结论等照书抄一遍,实验就算完成.这样的实验,学生收获其实很少.鉴于此,在将这个实验改成边学边实验后,我是从以下两个方面引导学生的:
(1)寻找研究方法:教师提出问题:影响导体电阻的因素可能有哪些?并提示学生与车流、人流通过道路的现象相比较,学生经过猜想,归纳出三个主要因素后,继续提问:要弄清每一个因素与电阻的关系,如何设计实验?学生经过逐步引导,学会了“控制变量法”这一常用的研究问题的方法.这样,由学生自己去领悟学到的研究问题的方法,比教师和盘托出印象会深刻得多.
(2)确定具体步骤:在实验器材上,我又设置问题:只提供两支长短、粗细均相同的HB型铅笔芯,如何研究导体的长度、横截面积对电阻的影响?这时,学生的思维十分活跃,提出了诸如小刀销笔芯、移动鳄鱼夹改变接入电路中的笔芯的长短等方法,最终学生自己肯定了一种简便易行的方法:即将两支铅笔芯分别串、并联就可以明显地改变导体的长短和粗细了.该实验经过如此处理,学生的兴趣十分浓厚,实验也就自然而然收到了预期的效果.
教育家陶行知在他的《手脑相长歌》中写道:“人生两个宝,双手与大脑.用脑不用手,快要被打倒!用手不用脑,饭也吃不饱.手脑都会用,才算是开天辟地的大好老.”我们在初中《科学》教学中提出边学边实验,提出“四动”,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的.我们主张将课堂变为教师引导学生动眼、动脑、动手、动口的主动学习的活动场所.在教师指导下,发挥学生的主体作用,把学生的兴趣(情感领域).知识(认知领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,使他们在直接参与边学边实验的过程中,逐渐认识到实验是获得科学事实的根据;实验是检验真理的标准;逐步领会科学家是如何通过科学实验获得科学事实,并从而得出概念和规律的.可见,通过长期边学边实验的训练,学生将会逐步掌握科学学习和研究的基本方法.这正是新课程所希望的,我们将在以后的教育实践中不断地为之努力.
(责任编辑 廖银燕)
一、边学边实验教学能充分发挥新教材实验教学的优势
在教学过程中,教师一边讲授、一边指导学生做有关的实验,这种教师与学生、学生与学生进行多边活动的教学方法一般叫边学边实验教学法.学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识,增长探索《科学》知识的能力.在这种教学方法中,同时还把教师的讲授、演示和学生实验、讨论结合起来.这样可以为学生创造科学探究的环境,扩大师生在课堂内的信息交流,有利于在教师的主导下,发挥学生的主体作用.在教学改革中,它能整体优化《科学》实验教学,充分体现新教材实验教学的优势,成为一种方式灵活、普遍受欢迎、有强大生命力的课堂教学形式.其表现为:
1.实验方式的探究性
新教材中的实验大部分为探究性实验,以促进学生科学探究能力的形成.边学边实验教学法把大量演示实验、验证性实验改为边教边学的实验,特别是对新的概念、规律,让学生自己去探索、去感悟,充分体现实验方式的探究性.在教学中教师对探究性实验的指导可以进行启发性的教学,并注意启发的程度,使探究性实验不失去其探究性的特点.创设情景引导学生提出问题,结合问题建立猜想,鼓励学生设计实验方案,并进行实验.
2.实验操作的主体性
新教材实验教学强调学生收集处理、分析总结、观察和创新等能力的培养,通过学生的主动探索、讨论、自主思考来达到自我不断完善的目的,使学生始终处于实验全过程的积极状态,以发挥学生的主体性.边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听、老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况.由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们是学习真正的主人,学习中常有意想不到的效果.
3.实验实施的协作性
新教材实验教学倡导合作性学习方式,由于学生之间存在知识、习惯、心理、能力等方面的差异,因此应合搭配,使实验能力强的学生得到更大进步,同时也使实验能力相对弱的同学,得到及时的辅导和帮助,获得锻炼与提高.边学边实验的教学法,把大量的演示实验、实验习题、小实验转化为小组协作形式的边学边实验,大大增加了学生合作机会.边学边实验形式多样,内容可大可小,时间可长可短,以利于各种小组活动的展开.
4.实验评价的过程性
新课程倡导发展性评价,特点为过程性,重在促进评价对象的转变与发展,使评价日常化.在边学边实验教学中也体现了上述课程评价特点,重视对学生探究实验能力等方面的评价.边学边实验教学的学习探索过程,更接近人类认识客观规律的过程.发挥学生的主体作用,把学生的兴趣(情感领域)、知识(认识领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,直接参与边学边实验的过程中,并获得发展.
二、整体优化《科学》实验,加强边学边实验教学
1.恰当地选择学生边学边实验教学的内容和形式
教改实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口,利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,利于发展学生智能的内容,都可选为学生边学边实验教学的内容.
(1)根据中学《科学》新课标对能力、技能的具体要求,安排边学边实验的内容.例如,新课标中要求学生通过学习,会使用某些基本《科学》实验仪器,那么就应该采取边学边实验教学的形式,努力增加学生对这些仪器的使用频数,逐步提高学生使用这些仪器技能方面的要求.新课标中要求进行大量探究活动,培养学生探究能力.有条件的应该采取边学边实验教学的形式,如以边学边实验的教学形式学习“影响力的作用效果因素”、“影响滑动摩擦力大小的因素”、“影响导体电阻的因素”等.
(2)对器材的要求不是很高的演示实验,可以将其改为学生边学边实验.例如“研究平面镜成像规律实验”课本上用镜子演示,若改为边学边实验,就可以让学生在课前准备好一块玻璃和二只相同的蜡烛.实验时,先让学生把一只蜡烛点燃,然后使另一只蜡烛与蜡烛虚像位重合,固定并记录下物、像、镜的位置,得出平面镜成像规律.再如,“研究二力平衡条件”实验和“研究正午太阳高度角变化”实验等,都可以改为边学边实验.
(3)将课本上的小实验和一些实验习题改为边学边实验.例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行边学边实验教学.再如,用纸盒可以将水烧开的小实验、研究能的变化的可乐瓶运动小实验、反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容.
(4)将课本上的部分学生分组实验改为边学边实验.如测量物体的长度和体积,用温度计测温度,练习使用显微镜,观察动物细胞和植物细胞,海波的熔化和凝固,观察水的沸腾,研究凸透镜成像规律,制作简单等高线地形模型,以上这些实验涉及的基本仪器及其操作方法,在新课教学中学生已经掌握了,到学生分组实验时,就可以适当提高教学要求.这样做有利于知识的巩固和思维能力、实验能力的培养.又如将“电流表”、“电压表”改为边学边实验后,在新课教学中让学生学会电流表、电压表的使用,到下一节学生分组实验时,就可增加“两表”的合用.
(5)在实践中,我们感到边学边实验教学形式应根据教师、教材、学生以及器材实际情况而定.我们主要采用了以下三种方式:①将边学边实验安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用.例如,让学生用刻度尺量出《科学》书的长和宽,结果发现测量数据不完全相同,从而引出“长度的测量”的新课.②将边学边实验安排在新课的教学过程中,作为学生辨疑解难、探究新知的一种手段,起到启发学生理解概念、解决疑难问题的作用.③将边学边实验安排在下课前的几分钟进行,作为复习巩固新课之用.在教学时间上,应按实际需要灵活掌握. 2.千方百计地准备学生边学边实验教学的仪器
边学边实验是一种上课形式的学生实验,一般要求两个学生用一套实验仪器.对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”,即仪器不宜复杂,操作技能要求不宜过高,实验规模不宜过大,一次实验所用仪器数量不宜过多,实验时间不宜过长;实验安全要有保证.在边学边实验前,教师应先用学生实验仪器做一遍实验,以了解仪器的性能、规格,估计可能发生的故障,做到心中有数.
由于初中《科学》实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求不高.因此,大部分初中《科学》实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛.例如,没有平底试管,可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替,等等.
引导学生积极参与自制教具学具的活动,不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,为《科学》教学创设了良好的实验条件,而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力.
3.认真上好学生边学边实验课
边学边实验课一般包含下列三个环节:“设疑引学”、“辩疑解难”、“释疑巩固”.
“设疑引学”是教师通过一些《科学》现象和问题情景,使学生产生疑问,提出需要解决的问题.“辩疑解难”要求学生对他们所提出的问题进行假设,估计可能的结果是什么,然后教师指导学生讨论如何用实验进行研究,拟订实验方案,并在学生实验观察和测定的基础上开展小组或全班的讨论分析.学生在这一教学环节中,通过看书、观察、实验、思考、讨论、争辩、答问、练习、应用等,做到“四动”,从而既学到了知识,又培养了能力.“释疑巩固”是在教师的指导下排除疑问,通过练习、应用和小结等运用和巩固所学的知识.上好边学边实验课的关键在于放手让学生去看、去想、去做、去说,尽量让学生提出问题,大胆猜想,设计实验方案和进行实验.教师做的主要工作是巡视、“集疑”、“布疑”,对个别差生进行适当辅导.对难点、重要的概念和分歧大的问题,组织学生讨论.在适当的地方,教师给予必要的点拨.放手让学生自己去边学边实验,必须遵循因材施教、循序渐进的原则,要设计好边学边实验的阶梯,帮助学生步步深入.既不要使学习的跨度过大,使学生无从入手,又不要使学习的跨度太小,不利于学生的发展.在设计边学边实验的方案时,要关注学生的发展.在设计边学实验的方案时,应注意了解学生实际,对实验教学中可能出现的问题、可能遇到的困难等,都要做充分的估计和准备.
例如,“影响导体电阻的因素”实验器材的选择:课本上以镍铬合金丝作为实验导体,我将其换为HB型的铅笔芯.这样做可以克服将演示实验改为边学边实验时实验器材的不足、不易准备的问题,取材方便,应用灵活,而且是学生很熟悉的常见材料,增强了实验的可信度.方案的設计:常规的实验教学中,学生往往依据书上的详细步骤,利用现成的表格,填写数据,且将实验目的、原理、结论等照书抄一遍,实验就算完成.这样的实验,学生收获其实很少.鉴于此,在将这个实验改成边学边实验后,我是从以下两个方面引导学生的:
(1)寻找研究方法:教师提出问题:影响导体电阻的因素可能有哪些?并提示学生与车流、人流通过道路的现象相比较,学生经过猜想,归纳出三个主要因素后,继续提问:要弄清每一个因素与电阻的关系,如何设计实验?学生经过逐步引导,学会了“控制变量法”这一常用的研究问题的方法.这样,由学生自己去领悟学到的研究问题的方法,比教师和盘托出印象会深刻得多.
(2)确定具体步骤:在实验器材上,我又设置问题:只提供两支长短、粗细均相同的HB型铅笔芯,如何研究导体的长度、横截面积对电阻的影响?这时,学生的思维十分活跃,提出了诸如小刀销笔芯、移动鳄鱼夹改变接入电路中的笔芯的长短等方法,最终学生自己肯定了一种简便易行的方法:即将两支铅笔芯分别串、并联就可以明显地改变导体的长短和粗细了.该实验经过如此处理,学生的兴趣十分浓厚,实验也就自然而然收到了预期的效果.
教育家陶行知在他的《手脑相长歌》中写道:“人生两个宝,双手与大脑.用脑不用手,快要被打倒!用手不用脑,饭也吃不饱.手脑都会用,才算是开天辟地的大好老.”我们在初中《科学》教学中提出边学边实验,提出“四动”,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的.我们主张将课堂变为教师引导学生动眼、动脑、动手、动口的主动学习的活动场所.在教师指导下,发挥学生的主体作用,把学生的兴趣(情感领域).知识(认知领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,使他们在直接参与边学边实验的过程中,逐渐认识到实验是获得科学事实的根据;实验是检验真理的标准;逐步领会科学家是如何通过科学实验获得科学事实,并从而得出概念和规律的.可见,通过长期边学边实验的训练,学生将会逐步掌握科学学习和研究的基本方法.这正是新课程所希望的,我们将在以后的教育实践中不断地为之努力.
(责任编辑 廖银燕)