【内容提要】
一切为了每一位学生的发展,以学生为主体是永远不变的主题,如何在课堂教学中发挥学生的主体作用提高学生的学科学能力,是我们老师一直研究的问题.本文就初中科学边学边实验,从教学组织形式、学生能力培养、实验过程指导等方面进行有益的尝试,这对今后的教学工作有着很好的指导意义。
【关键词】。边学边实验、 实验能力、演示实验、分组实验。
新科程标准要求,改变课程实施过于强调接受学习的现状,倡导学生的主动参与,乐于探究,勇于实践,注重培养创新精神和实践能力,这是落实素质教育的一项重大举措。我们在初中科学教改实验中,对中学科学实验教学进行了认真的研究。初中科学实验教学从其教学组织形式来说,可分为教师的演示实验、学生边学边实验、学生分组实验和学生课外实验四种类型。如何进一步弄清各类实验的特性和作用,并把它们和谐起来,使它们在培养学生能力上发挥最佳功能,则是值得研究的课题。本文就初中科学边学边实验教学谈一点粗浅的认识。
一
边学边实验教学是指在教师指导下,让全班学生通过自己动手、动脑、动口去获取知识,培养学生用实验方法探索科学知识能力的过程。这种教学形式有利于调动学生学习的积极性。边学边实验,时间可长可短,灵活机动,与学习新课结合紧密,很受学生欢迎,教学效果一般都很好。因此积极创造条件,开设这类教学实验,对于大面积提高教学质量,培养学生的能力无疑将起到重要的作用。
几年来,我们认真调查研究了学生学习自然科学的思想状况,我们发现在做演示实验的基础上。认真做好学生分组实验是激发学生学习科学兴趣的较好手段,是初中科学教学中大面积提高教学质量很重要的一环。但是,在教学过程中,我们发现演示实验和学生分组实验都存在着一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自身的学习活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性,同时我们又发现,在学生分组实验中,常出现两种情况:一是学生多,仪器少,实验中常出现“男同学抢着做,女同学当观众;成绩好的积极做,成绩差的旁边坐”的倾向;二是由于初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作上,教师忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的形式后,学生在教师的指导下边看书、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握所学知识。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。例如在学习“浮力”时,我们根据教材的精神,将书上教师演示实验改为学生边学边实验,每个桌上发了一块形状规则的正方体木块和一块小石块,让学生将木块投入烧杯中。然后设法将木块按人水中,有意识地让学生感受“浸在水中的物体受到水的向上托的力”,这样,对课本关于“浮力”的定义就领会更深一些了,再引导学生用弹簧秤称小石块在空气中的重量后,再放入水中称,观察弹簧秤读数变化情况,使学生进一步体会到:不仅浮在水面上的物体受到浮力,浸没在水中的物体也受到浮力,对浮力产生的原因也更容易接受了,同时还领悟到浮力的大小可以用弹簧秤直接来测量,即F浮=G空一G水。这种类型的实验课起到了演示实验和学生分组实验起不到的作用。
边学边实验教学是融知识学习和实验操作为一体的课堂教学过程,能够大大地提高课堂教学效率。其主要原理为:
(一)调动学生的学习积极性。
在课堂教学中,通过动手、动脑、讨论、讲述、小结,教师肯定和赞扬学生的认知情况以及学生之间的相互评议,使学生及时认识自己的学习成绩和学习能力,极大地鼓舞和调动了学生的学习积极性,尤其增强了基础较差的学生的学习信心,激发了直接学习动机。
(二)促进全体学生智力发展。
边学边实验教学能促使学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能积极、主动、充分地开展思维活动。教改实验结果表明,在课堂教学中,采用边学边实验和问题讨论等方法,让学生通过动脑、动手、动笔、动口进行学习,使各种感官受到刺激,能够改变大脑的兴奋点,延长学生的有意注意时间,并促使大脑对各种感官传输的信息进行综合分析,形成概念。因此,边学边实验教学的课堂思维密度是比较高的。
(三)边学边实验教学提供了较大的知识信息,使学生获得较多的知识。
信息论指出:课堂教学中的信息传输过程一般属于有干扰的情况,边学边实验教学利用“动手、动脑、动口、动笔”等多种教学形式。激发了学生的学习兴趣,帮助学生减少由于干扰失去的信息量,使学生在课堂上获得较多的知识。
二
上好边学边实验课,必须有充分的准备。
(一)备教案。边学边实验课,不仅双边活动多,而且情况多(如损坏仪器,实验无效果等),时间不容易掌握。因此必须钻研教材,领会教材的精神,认真准备教案。我们根据教学的需要和实际可能,一般从下列三方面考虑边学边实验课。
1.将要求不是很高的教师演示实验,经过适当改制,可由学生边学边实验。例如:课本上用铅皮和铅盒来演示物体的浮沉条件的实验,可改由学生在课前准备好一支空牙膏管(尾端剪开)和一只玻璃茶杯。实验时,先让学生把牙膏管捏扁放在水杯里,它就在水中下沉;然后将牙膏管鼓起一些,它就能上浮。
2.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。再如用纸盒能将水烧开的小实验、不透明物体的后面有影子、反复弯折铁丝,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。学习“功率”时,可将教材安排的“登楼”测功率的小实验改为边学边实验。让学生自己设计实验,亲自动手测量、计算自己登楼时的功率是多少,加深对功率这一概念的理解,较好地解决了“功率”这一教学上的难点。
3.课本上的学生分组实验,虽然验证性的居多,但有的也可以改为探索性的学生边学边实验。有些基本仪器和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,这有利于知识的巩固和思维能力、实验能力的培养。例如“电磁继电器”,我们就采用边学边实验教学。在新课教学中不仅让学生学会了电磁继电器的原理,而且还让学生熟悉和操作电磁继电器、这样,到下面学生分组实验时就增加了设计安装温度自动报警器等实验内容。再如“质量的测量”及学生分组实验“用天平称物体的质量”,也采取同样的边学边实验教学,都取得了较好的教学效果。
进行学生边学边实验教学的形式可以根据教材、学生以及器材的实际情况采用多种方式进行。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,作为学生辨疑解难的一种手段,起到启发帮助学生理解概念,解决疑难问题的作用。 (二)备仪器。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。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也不高。因此,大部分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,我们用废旧的平底小药瓶代替;没有弹簧秤,我们发动学生用废钢丝绕;没有溢水杯,我们用玻璃杯套上二根橡皮筋代替,等等。由于我们引导学生积极参与了自制教具的活动;不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,也为教学创设了良好的实验环境,更重要的是学生在此项活动中通过自身的实践活动增长了才干,提高了实验能力。在边学边实验教学中,由于教师演示用的仪器和学生实验所用仪器有时不同,实验前,我们总是先用学生实验仪器做一遍,以了解选用仪器的性能、规格和估计可能发生的故障,做到心中有数。
(三)备学生。在备教案时,还应注意了解学生实际,对教学中可能出现的问题,应该如何解决,学生在实验中可能遇到的困难等都要作充分的准备。
三
在进行教学方法改革的过程中,为了大面积提高初中科学教学质量和培养学生的能力,我们的课堂教学已比较多地采用了学生边学边实验的教学形式。经过这样的调整,初中科学实验的结构体系趋于合理,有利于提高教学质量和学生的实验能力。我们体会有以下三点好处:
(一)增加了学生实际操作练习的机会。天平、刻度尺、温度计、滑动变阻器、电流表、电压表、弹簧秤等基本实验仪器学生的使用次数都普遍增加,既提高了仪器的利用率,又增加了学生动手操作的机会,更加有利于培养学生的实验技能。
(二)改变了传统的“教师讲演,学生听讲”的教学局面,促进了科学教学方法的改革。实验在教学中的作用和地位得到明显提高,学生自己动手操作实验、探索知识的机会大大增加,学习积极性、主动性高涨,良好的实验习惯和科学态度在实践中逐步形成。实验能力不断得到提高。
(三)促进了初中科学教学质量的大面积提高。学生实验次数的增加,使初中科学教学更符合当代初中学生的心理、生理特点和认知规律,从而更好地激发了学生学习科学的兴趣,学生有更多的动手、动脑、动口主动学习科学的机会,更有利于学生对科学知识的掌握,这些充分体现了科学学科是以实验为基础的学科,也正是现代教育的要求.
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