科學實驗的意義和作用范文
時間:2023-10-26 17:56:45
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篇1
。然而傳媒藝術類學生思維活躍,樂于展示自我,傳統的講授難以激發他們的熱情,而且由于自我監控能力較弱,在這樣的英語課堂上學習的勁頭就更難以保持,上課瞌睡、遲到、甚至曠課的現象時有發生,沉悶的課堂氣氛壓得師生都喘不過氣來,教學效果很難令人滿意。本文基于建構主義理論,提出以小組合作的形式對大學英語課堂進行組織,并通過一學期的實踐,試圖探索一種更具可操作性的教學模式。
一.小組合作教學模式的理論基礎
在傳統“滿堂灌”的大學英語教學中,教師在課堂上往往強調對目的語形態特征的準確分析和講授,強調學生對語言知識的正確理解和記憶。教師固然對于覆蓋所有教學內容很有把握,然而,實際的教學經驗也告訴我們,教師教了什么并不等于學習者就學到了什么。建構主義理論對于教與學關系的闡述指出,知識不是被動接受的,而是認知主體積極建構的[1]。要真正改變“滿堂灌”,我們教學的焦點就應當落在幫助作為認知主體的學習者完成知識的構建。教師的作用就是創設一種環境,使得學習者與教材內容發生有意義的互動,包括促成學習者選擇、組織與整合信息[2]168。同時,致力于知識建構的教學既要看重保持,更要關注遷移,不僅要記住已經學過的東西,更重要的是在新的問題中運用所學知識[2]180,讓學生有能力將所學到的東西遷移到新的情境中去。
據此,本研究提出把大學英語課堂學習者的單位由班級細化為小組,通過小組合作的組織形式,讓傳媒藝術類學生的鮮明個性和個人才能有發揮的空間,同時最大程度實現師生、生生的互動。讓學生在小組協作中完成對語言知識的掌握,并在小組活動中實現將語言知識應用于課本以外的相關話題內容。
二、小組合作教學模式在大學英語教學中的具體應用
為檢驗小組合作學習模式在大學英語課堂教學中的實際效果,本研究選取浙江傳媒學院播音專業同年級兩個平行自然班為實驗對象。在實驗開始之前進行了前測,內容包括筆試及口試。測試成績分別用SPSS11.5經過正態性檢驗,可認為近似正態分布,兩班平均成績差異的顯著性檢驗(獨立樣本t檢驗[優論論文])結果顯示兩班在筆試(P=0.386>0.05)及口試(P= 0.528>0.05)成績上無顯著差異,即可以認定兩個班級的學生英語水平無顯著差異。我們選取1班為實驗對象,對該班采用小組合作模式進行為期一學期的大學英語教學,而2班作為控制組,仍采用“滿堂灌”教學。
2.1 小組的組建
小組的組建應有助于小組成員積極主動地參與學習過程, 并使小組成員彼此協助、相互支持,以提高學習成效和達成學習目標。由于學生在與比自己水平稍高的成員的交往中,有將潛在的發展轉化為現實的發展,并創造更大的發展的可能[3],本次實驗依據學生前測的成績,在實驗班中將不同程度的學生安排在一組,同時兼顧組與組之間水平的基本平衡。開學之初,教師劃分好小組,由學生自己推舉出各自的組長,課堂上小組成員集中就坐。教師明確告知學生本學期進行小組合作教學形式,小組活動的表現將計入個人學期末的總評成績,讓學習者對積極參與課堂學習做好心理準備。
2.2.合作形式
在具體課堂教學中,小組的合作活動針對教材內容和教材外內容分為兩塊。
在處理教材內容時,教師不再對課文進行逐字逐句的講解,而是就課文內容提出問題,讓學生在課前充分預習的基礎上,通過課堂小組討論來尋找答案。小組成員遇到字詞或內容上的疑難可以商討解決,同時用答對加分的競爭方式鼓勵小組間提問,將好的問題拋向全班,激發其他同學思考。在小組討論的過程中,教師逐一到各小組中旁聽,對小組討論的內容進行引導,并收集較為突出的問題,在小組討論后的總結階段集中進行講解,并對一些重要的語言點加以強調。
教材外內容的小組合作是指在解決一個單元的教材內容之后,要求小組就本單元話題做報告。報告內容圍繞但不限于課文,盡量多用新學的語言點,形式不限但要求全組成員必須參與,課外準備,課堂報告。一次一到兩個小組,其余小組在報告結束后點評并打分。課堂報告結束后,作報告的小組在課后提交書面報告,將本次課堂報告內容及準備和開展報告時的心得進行書面總結。小組合作作報告要求學生在充分理解課文內容的基礎上,擴大閱讀量,教材所授的詞匯句子有助于學生去搜索相關話題的資料,并且在應用的過程中得以強化。 從一學期的教學實踐來看,學生的課堂參與度比以往要積極。課堂上教師集中講授時間大幅減少,作為監控者、組織者、指導者、幫助者和促進者,教師能在有限的課堂時間內與更多的學生直接交流,了解存在的問題,從
而在集中講解時更有針對性。這只是一些師生的直觀感受。小組合作教學模式效果如何,我們還需要通過測試來進行論證。
三、基于SPSS11.5的前后測數據對比分析
學期教學結束后實驗組和控制組參加了學校統一組織的期末筆試,并加測口試。本研究以此次考試作為后測,提取成績加以分析。兩個班后測的筆試及口試的成績再次用SPSS11.5經過正態性檢驗,可認為近似正態分布。
從筆試成績來看,實施小組合作教學的學生后測筆試的平均成績(66.1154)比實施傳統“滿堂灌”教學模式的學生的平均成績(61.3684)高4.747分。這兩組筆試成績進行的獨立樣本t檢驗結果顯示,P=0.047<0.05, 說明兩個班級的筆試英語平均成績之間確實存在顯著性差異,使用不同課堂教學模式產生了不同的教學效果。由于1班的平均成績高于2班,可以斷定小組合作的教學模式對學生英語筆試成績的提高好于傳統“滿堂灌”。
作為后測的書面期末考試內容包括聽力、閱讀、詞匯、完形、翻譯,本研究又提取了兩班這五個部分的成績分別進行獨立樣本t檢驗,具體結果及分析如下:
1. 實驗組的聽力平均分(11.1282)高于控制組(9.8421),兩班的聽力成績 (P=0.014<0.05)存在顯著差異,說明小組合作教學有助于提高學習者的聽力水平。
2. 兩班閱讀理解(P=0.017 <0.05)和詞匯選擇(P=0.044<0.05)的成績存在顯著差異,顯示小組合作教學模式對提高學習者的閱讀水平有幫助。閱讀是需要主體投入的,而傳統教學中教師的細致講解往往代替了學生的主動閱讀。小組合作[優論論文]的閱讀活動和話題報告有利于學習者閱讀能力的構建,詞匯知識也在運用中得以鞏固。
3. 兩班在翻譯(P=0.604>0.05)、完形(P=0.689>0.05)兩部分的得分差異不顯著。分析原因,小組合作課堂教學模式作為建構主義理念下的教學模式,在課堂教學中不會大量用語法翻譯法去分析長句,對語法點并不像傳統教師主講的課堂上那樣強調。另外,在后測試卷中,翻譯這部分題的出題內容均緊扣課后練習,嚴格來說考的是記憶,如果學習者在備考時復習到位,得分很難拉開差距。
需要指出的是,小組合作的教學模式并不排斥基本知識的學習,而是指基本知識意義應當在一個更大的學習任務情境下建構而不是孤立地學。在學習中要重視知識的保持,但更強調知識的遷移、運用,在新的情境中應用所學的東西。
實驗班口試后測平均成績(77.9487)高于控制組(75.1316),獨立樣本t檢驗顯示 P=0.033<0.05,存在顯著差異,即經過小組合作模式教學的實驗組口語水平明顯好于進行傳統課堂教學的控制組。雖然學生在小組活動中會產生語法錯誤或不規范語言,但我們不能因噎廢食,就此限制學生間的口語交流。實踐證明,在口試后測中面對隨機抽取的話題,在較短的準備時間內,實驗組同學的語言的表達能力,流暢程度都更出色些,這與平時課堂中的討論匯報展示等鍛煉密切相關。
四、結論
為期一學期的小組合作課堂教學實驗證明這種模式教學效果整體上好于傳統的“滿堂灌”,特別是對于提高學習者的口語、聽力、閱讀有一定幫助,具有可操作性,有可預見的積極效果。雖然這次實驗只是一次小范圍的探索性實驗, 存在著一定的局限性, 但所得出的結論仍可以對大學英語課堂教學提供參考。
參考文獻:
[1]鐘啟泉. 課程與教學概論[M]. 上海:華東師范大學出版社,2004: 254.
篇2
關鍵詞:小學科學實驗;操作技能;考查方式
中圖分類號:G623.9 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)05-0220-02
在小學教育中,由于小學生的理論邏輯思維能力還處于發展階段,一般科學理論對于小學生來說存在理解上的困難,需要通過具體的實驗操作來加強小學生對科學知識的理解掌握,所以,小學科學實驗在小學科學教學中有著不可替代的地位。但是,傳統教育中的教師采取的科學知識教學方法還是與普通學科知識一樣進行單純的理論講授,而忽略了實驗操作的重要性,不利于鍛煉小學生的實踐動手能力。在實驗操作課中,不僅上課形式與一般的課程不一樣,實驗操作技能的考查方式也應該與一般學科成績考查不一樣。實驗操作技能的考查工作,不僅要關注學生進行實驗操作的結果,更要關注學生進行實驗的過程,在實驗過程中觀察小學生的動手操作技能,把結果與過程結合起來對小學生的綜合動手能力進行評價。
小學科學實驗課程作為一門單獨設立的課程,說明小學科學實驗對于小學生的知識學習有著重要意義,而教師對于課程的成績考察結果對于小學生今后的學習有重要的指導作用,所以,教師一定要重視小學科學實驗的結果考查,指導學生提高科學實驗操作技能。
1.基本的實驗結果考查
小學生科學實驗課程的設置中,每一節課有一節課的實驗任務,需要小學生對實驗進行完成,在實驗的完成過程中進行動手操作能力的鍛煉,提升小學生實踐操作技能[1]。實驗的結果是小學生科學實驗操作技能熟練程度的最好體現,所以,教師要對小學生的實驗結果進行考查,判斷小學生做出的科學實驗結果是否正確。
比如,在進行"磁鐵的性質"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,教師首先要考查的就是小學生通過實驗的過程,通過自己親自進行的實驗操作,對于這個科學實驗所得出的實驗結果。在"磁鐵的性質"這次實驗中,教師要檢查最后學生們而出的磁鐵性質結果,如果是得出磁鐵能吸引鐵片,說明小學生的實驗結果是正確的,可以給小學生優秀的考察結果;如果有的小學生得出的實驗結果是磁鐵不能吸引鐵片,那顯然這個結果是錯誤的,那么教師就要詢問其為什么得出這個結論,實驗室怎么操作的,然后教給學生正確的操作及正確結果,給予此學生實驗操作能力較優秀的考察結果。
2.實驗過程的熟練程度考查
科學實驗課程在小學所有課程中是一門特殊的課程,是為了鍛煉小學生的實驗操作技能,是為了讓小學生在實驗過程中加深對理論知識原理的理解,操作過程對小學生有著重要作用[2]。所以,教師在對小學生進行科學實驗操作技能考查時,在結果之外,要關注小學生在實驗操作過程中的操作手法的規范性、熟練度等,并將操作過程的考查列入考察項目之中。
比如,在進行"高錳酸鉀的溶解"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,教師就要在小學生進行實驗操作的過程中仔細觀察小學生的操作手法的規范化與操作的熟練程度。像溶解高錳酸鉀的科學實驗雖然操作過程很簡單,但是也是有需要注意的細節的。比如往燒杯中裝水的時候,既不能裝太慢,也不能裝太少;在進行高錳酸鉀溶解攪拌的時候,攪拌棒最好不要碰到燒杯壁。教師可以通過這些細節評判小學生實驗操作技能水平。
3.考查標準多元化
小學科學實驗都是一些比較簡單的,日常生活中比較常見的一些科學現象,所以,對于小學生來說,進行實驗操作并不是很難的事情,得出正確的實驗結果也比較容易,包括實驗過程操作的規范化也比較容易做到。所以,為了小學生科學實驗操作技能的考察結果更有差度,對小學生的指導作用更明顯,教師在進行小學生科學實驗操作技能考查時,就算結果和過程都進行考查也還是不夠的,要根據學生的具體情況,設立更多的考查標準[3]。
比如,在進行"用指南針定方向"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,學生都能完成試驗任務,并且操作過程中手法都很規范,但是有的學生在進行實驗的時候不小心把實驗用的指南針弄壞了。這時教師就可以結合實際發生的意外情況,設定更多元的考查標準。如教師就可在考查標準中加入"實驗后實驗器材的完好程度"、"實驗過程中操作細心程度"等方面,從多方面對小學生的科學實驗操作技能進行考核,促進小學生的全面發展。
4.注意考查評語鼓勵性
小學生特別是低年級的小學生有明顯的向師性心理,渴望得到教師的關注與鼓勵,而且,小學生的心里還比較脆弱,承受能力較差。所以,教師在進行小學生實驗操作技能考查時,在寫評語時要多用鼓勵的話語,激勵小學生繼續學習,讓小學生對科學實驗操作課程產生濃厚的興趣,指導學生努力學習。
比如,在進行"聲音的產生"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,有一位學生雖然很好的完成了實驗操作,但是就是想不明白為什么敲擊音叉就會產生聲音。面對這樣的情況,教師就要對其進行鼓勵:你的實驗完成的很好,至于你現在想不通為什么會這樣,沒關系的,等你繼續學習就會知道了,那你要和老師一起研究好嗎?既肯定了學生的是實驗動手操作能力,又鼓勵了學生繼續學習的信念。
5.結語
綜上所述,小學科學實驗課程對于小學生有重要意義,教師要重視小學生科學實驗操作技能的考查工作。做好基本的實驗考查,關注過程操作的考查,設定多元化的考查標準和采用鼓勵性的語言當考查評語,對小學生的實驗操作技能做出最好的考查結果,指導學生今后更好的學習工作。
參考文獻:
[1]姚國華.小學科學實驗教學初探[J].教育實踐與研究:小學版(A),2009,09(12):25-26.
篇3
關鍵詞: 科學實驗教學 發展趨勢 實施對策
隨著基礎教育改革的逐步深入與推廣,實驗教學改革的主要目標是構建“以學生發展為本”,創設有利于引導學生探究性學習的課程實施環境,提高學生自主學習、合作交流、分析和解決問題的能力。科學實驗教學既是實現科學教育目標的基本手段,又是培養學生操作技能,發展非智力因素的主要途徑。本文擬從科學實驗的內容與形式及實際教學中的問題兩個方面,與同行一起探討實驗教學的趨勢與實施對策。
一、科學實驗的內容與形式
不同時期的科學課程中實驗的主要內容與形式是分層次逐漸提高的。它們分別為學科知識+基本操作―學科知識+基本操作+生活知識―學科知識+基本操作+生活知識+生產和環境問題。實驗的主要形式為演示實驗+學生實驗―演示實驗+邊講邊實驗+學生實驗+家庭實驗+設計實驗―編號實驗+科學探究+實踐活動+家庭實驗+習題+模塊。
科學實驗的作用和功能需要具體的內容和形式來體現,相應于科學實驗作用和功能的變化,其實驗內容和形式也呈現出顯著的變化。
1.科學實驗的趣味化、生活化、綠色化。
不言而喻,科學實驗的趣味化可進一步發揮實驗的動機功能,而貼近生活、體現社會熱點問題(如環保)的實驗更有利于科學價值的體現、環保意識和社會責任感的培養,同時也具有激發學生學習興趣的作用。現行浙教版科學教材體系中,實驗內容的趣味化、生活化、綠色化趨勢已非常明顯,但這些實驗還多分布在選做實驗和家庭實驗等課外實驗中,在新課標課程中,這種趨勢已成為教科書實驗改革的重要方面,這類實驗不僅數量上明顯增多,而且內容深度上顯著加大。
在實驗的趣味化上表現出兩個顯著的特點,一是趣味實驗不僅出現在家庭實驗一類的課外實驗中,而且類似“彩色噴泉”這樣緊密配合學科教學內容的趣味課堂實驗也增加了。如“通過氣球體積的變化觀察氣球在水中的沉浮現象”、“用石蕊試液染制的花朵代替試紙檢驗二氧化碳與水反應生成的產物”等。這類實驗在完成其呈現原理、概念等使命的同時,用更引人注意的趣味化方式展現其魅力,融學科教學目標與情感培養目標為一體。二是更多地采用了可激發學生研究趣味活動實驗的創新設計,如研究靜摩擦的“筷子提米實驗”。隨著學生年齡的增長和知識的積累,實驗本身的學科價值和潛能開發功能的作用逐步增強,這正好與學生的心理、生理發展規律相符合。
實驗生活化的體現,一是實驗內容多采用來自平時生活中例子;二是用科學知識、技能探討的也大多是身邊的生活或社會實際問題。如“溶液酸堿度對頭發的影響”、“用塑料瓶,砂石等自制簡易凈水器”。
實驗的綠色化最初是從師生健康角度關注實驗環境的清潔,后來逐步與環境保護聯系起來,不僅教科書的實驗設計體現了綠色化,而且要求學生就實驗的綠色化進行思考、討論,甚至研究、設計。不僅視角更大,力度更強,而且其教學功能大大擴展。
2.實驗形式的多樣化和探究化。
實驗的教學功能不僅與其內容有關,而且與實驗的形式、呈現方式,甚至與實驗在教學中出現的位置均有關系。如課內實驗、課外實驗與家庭實驗,其功能與作用就不盡相同。又如物質性質的實驗,如果安排在相關性質的介紹之后,這個實驗就只是在驗證事實;如果安排在相關性質介紹之前,并配以相應的問題思考,就賦予了這個實驗一定的探索性、啟發性;如果先提出問題,并要求學生通過實驗尋找答案,這個實驗就具有了探究性,而探究程度的高低仍與實驗的具體設計有關。
新課標教科書提倡盡可能由學生動手做實驗,沒有了演示實驗和學生實驗之分。在“科學探究”“實踐活動”和習題中也安排了不少實驗。這些實驗分布于各章節之中,這種編排將實驗由原先的附屬于各章節變成了與各章節平行的獨立內容,顯著提升了實驗在課程中的地位。新課標不僅多用探索性和探究性兩類實驗,而且統籌考慮安排,使實驗的探究程度循序漸進,隨著學習的深入和學生知識、技能積累的增多而逐步提高,使實驗的探究性上了一個新的臺階。
二、實驗教學中存在的問題與實施對策
隨著新課標的實施,初中科學實驗在課程中的地位、作用有了很大的變化和提高,但是從整體上看,“實驗課教學效率不高”、“實驗動手率低”、“實驗紙上談兵”、“觀看課件代替真實實驗”等情況還普遍存在。同時教師對新課程中實驗探究的實施也存在著認識不到位、嫌麻煩等問題。究其原因,主要集中在四個方面:一是教學時間緊張,怕實驗時間控制不好而影響教學進度;二是學校的實驗設備跟不上;三是教師還不能擺脫傳統的教學手段;四是沒有相應的評價體系。
因此,新課程改革的一線教師應摒棄傳統的理論講授與實驗教學分開的教學方法,注重實驗與理論的有機結合。教材中的多數實驗屬于開放性、探究型,學生必須經過實驗才能得出結論,而且結論可能不唯一。教師應引導學生用“提出問題”“設計實驗”“分析與結論”和“實際應用”等關鍵詞構建“設計實驗”這個欄目的框架。在每個關鍵詞所涉及的內容中又細化實驗目的。例如,在“分析與結論”這個關鍵詞中要常常強調“進行描述”“制作圖像”“整理數據”“分析數據”“辨認關系”“計算結果”“比較結果”“進行推測”“作出解釋”“檢驗假設”等,用具體的實驗內容來培養學生在這些方面的技能。
在具體的實驗教學過程中,教師可采取下列方法以供參考。
1.實驗方案微型化。
所謂實驗方案微型化,就是為了保持原教材的邏輯結構體系,同時又體現課程標準的重點,將實驗方案簡化、精煉,安置在相關的科學概念、原理、定律等內容附近,以欄目“小實驗”的形式出現。雖然實驗方案微型化了,但其教學功能仍定位在培養學生科學探究的基本技能和對科學探究的本質的理解之上。舉例如下。
實驗:聽力測試
可以通過一個簡單的實驗測試你的聽力。實驗材料是一角、五角、一元的硬幣。請實驗合作者按照任意順序將它們從同一高度自由落下。你閉眼仔細傾聽,能辨別出不同的硬幣發出的聲音嗎?
描述與推測:描述聲音的差別,分析引起聲音不同的因素是什么?
學生們通過學習聲音的傳播、音調、響度、音色、分貝等概念、頻率和人的聽覺關系等內容;通過調查研究獲得證據;通過研究聽覺實驗的數據,完成有關的實驗方案。
2.實驗過程活動化。
將科學實驗的教學與學生分小組進行的探究活動、調查、討論、辨別等有機結合,使得實驗過程活動化。這樣設計中學科學實驗可以使課程標準所強調的重點能夠得到貫徹。為了讓學生感受科學與技術的真實世界,實驗過程應包含:活動、實驗、調查、討論、辨論、提出論點和質疑等,使它們相互交織在整個實驗活動中。
活動通常分為五個循環步驟:請你思考、請你做一做、反思與挑戰、科學在前進、拓展練習。在循環步驟二中,一般融入相關的學生實驗或教師的演示實驗。以“家庭用電”為例。
活動一:電流的形成(學生實驗:電路的連接)。
活動二:電路連接(學生實驗:串聯與并聯電路)。
活動三:火線與零線的鑒別(演示實驗:測電筆的使用)。
活動四:保險絲(學生實驗:保險絲的作用)。
3.實驗內容生活化。
新課標認為,科學不能脫離社會,科學是社會的一部分。然而科學實驗本身是非常具有學科特色的。如何將實驗內容和生活世界結合是體現新課標精神的重要問題,因此實驗設計要表現出“實驗內容生活化”的特點。
教材中提出了許多與生活密切聯系、學生感興趣的、有意義的問題,在這些問題的導引下,學生經歷科學證據的收集、整理過程;學習對科學證據的獲得、解釋和評價的方法;探討科學證據的兩面性,即對人們生活、健康、環境等有利和不利的兩個方面,然后自己主動提出問題,并在基于科學證據而不是個人感覺的基礎上作出相關的、恰當的決策。學生親身參與各種科學探究活動有利于他們逐步理解科學的力量和局限性,理解科學是一個不斷提出問題、收集與整理證據的過程,而不是掌握一系列現成答案的知識體系。從這個意義上來說,教材給予學生的經歷,可以幫助他們獲得如何運用科學知識解決實際問題的能力。
4.實驗評價行為化。
通過實驗過程中的行為表現來評價學生對科學內容的理解是否具備各種探究的技能,是實驗評價的重要特點。行為化的實驗評價也是真實而公平的評價的具體表現。
評價學生的學科學習分為四個方面:檔案袋評價、知識評價、行為評價和技能評價。其中的行為評價主要是針對學生在“設計科學實驗”和“小實驗”中的表現。行為評價主要包括以下內容。
(1)是否遵守安全規則:嚴格遵守實驗操作過程中的一系列安全規章制度。
(2)對實驗技能的掌握:觀察、交流、預測、測量、解釋數據、使用數據、制作圖表、控制變量、歸納、推理、推導公式、構建模型、操作性定義等。
(3)對概念和定理的理解:通過實驗現象和實驗過程使學生明確概念、定理建立的依據,掌握其建立的方法,理解概念、定理的內涵,理解相關概念之間的聯系和區別。
(4)分析和總結:在遵循證據法則和運用科學知識的基礎上,分析解釋和總結必須具有邏輯上的內在一致性,通過批判性思考,合理地接受他人的質疑,并進行更改。
(5)情景的應用:思考、討論與現實生活密切相關的問題并發表觀點,評價學生運用科學知識進行生產、生活和對社會問題的看法的能力。
教師對學生學習的評價分為四個方面,并給出每個方面的比重,其中實驗教學的比重最大,分別為實驗室活動和實驗記錄、實驗報告占40%;知識評價占30%;研究性學習成果的展示占20%;參加班級活動占10%。學生在實驗活動中對圖表、實驗步驟、實驗內容等的語言描述往往比實驗結果更重要,學生參與討論和表現的過程也是教師評價學生的一個方面。
21世紀標志著人類社會進入了一個以信息、智力資源為重要因素的社會經濟文化時代。培養公民的科學素養主要并不在于增加其知識和信息的容量,重要的是培養科學思維的方法,以及獲取知識和信息,并利用它們發現、分析和解決問題的能力。正如著名的科學家愛因斯坦所說:“科學不只是定理的收集和事實的羅列,它更是人類智慧伴隨著各種新思想和新概念的創造和結晶。”
科學發展的趨勢啟示我們應該重新認識和挖掘中學科學的教學功能,并且在新課程標準的指導下,設計與課程的三維目標和科學探究內容有機結合的科學實驗,從而使實驗的設計和課程的實施能夠更好地體現和貫徹新課標的精神。
參考文獻:
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摘要:在總結近十年來教育實驗研究的基礎上,通過對教育實驗的縱向發展脈絡的研究,說明了教育實驗分流與融合的發展線索,并論述了它與自然科學實驗的關系.
關鍵詞:教育實驗整體主義科學主義分流與融臺
隨著近年來對教育實驗研究的不斷深人,也積累了不少問題,如:教育實驗的概念、本質與特征、分類、功能、評價和科學化等問題.出現了一些以自然科學實驗來硬性規范教育實驗的做法.為更好地進行教育實驗的研究,探索教育實驗的規律,有必要對教育實驗的發展過程和自身特點及其與自然科學實驗的關系進行深人研究通過對近十年的教育實驗的定義的檢索_l0J,雖然眾說紛紜,但在以下幾點上都達成共識:教育實驗是一種科學研究方法或活動,因而它獨立于教育教學實踐,是一種專門的科研行為;教育實驗主要是在教育教學實踐中進行的,因而它獨立但不脫離教育實踐;教育實驗要有理論假設、控制、變革、內外效度(物質目標的建立與測評)_3J.根據以上共識可界定教育實驗:教育實驗是在教育實踐中進行的、根據一定的理論假設,以一定教育目的為指導,通過合理而有條件地控制變量,變革實驗因子,從而探索教育規律的一種科學研究恬動.
1教育實驗的發展脈絡
在教育實驗的產生這個問題上,目前主要有兩種觀點:一種認為教育實驗只是19世紀末、20世紀初經由實驗心理學把自然科學實驗方法引人教育科研領域的,…因而他們主張用自然科學實驗規范教育實驗.
另一種觀點認為,教育實驗是由一般教學實踐發展而來,他們主張選擇教育自然環境,強調研究目的的應用性、對象的整體性、定性說明方法,這兩類觀點都有各自的哲學基礎和合理性,又有不可避免的局限性筆者認為,教育實驗作為一種變革性、實踐性的科研活動,是伴隨著教育實踐的產生而產生的,只是在自然科學實驗產生并經由物理學、實驗生物學、實驗心理學這一發展途徑影響到教育領域后,教育實驗才借鑒了自然科學實驗的研究方法,這種借鑒不是完整意義上的照搬,而是保持自我特性基礎上的吸收.赫爾巴特和歐文的教學實驗充分體現了這一點此后,通過齊勒和萊思的相繼努力,促使赫爾巴特教育理論向實證主義方向轉移,使得教育實驗產生了分流,一條脈絡按原來的一般意義教育實驗繼續發展;另一條在自然科學實驗的影響下,按自然科學實驗模式發展
1.1一般教育活動發展而來的教育實驗:整體主義教育實驗
“原始社會的教育形式最簡單,但是,在這早期階段的教育過程中,卻完全具備了它在最高發展階段所有的基本特征.”原始的教育實驗作為實驗形式的一員,雖形式簡單,但具備了教育實驗的基本特征——嘗試性.
(1)中國古代教育實驗早在2500多年前的春秋時期,儒家文化的創始人孔子根據“不憤不啟,不悱不發”的原則創立的啟發式教學法可以看作中國古代教育實驗的典范(雖然當時并無“教育實驗”這一概念.但可看作教育實驗的雛形).之后宋代胡瑗的“蘇湖教學法”、王安石的“三舍法”都是較有代表性的.
(2)西方古代教育實驗.古雅典的智者們通過辦私人學校刨立了“新教育”,奠定了雅典“和諧”教育的傳統.羅馬帝國繼承和發展了“和諧”教育理論,并影響了文藝復興時期的人文主義的思想.經過中世紀幾百年的壓抑,自然科學和實驗科學的新思想火山爆發般地涌現出來了文藝復興時期的教育、教學改革形成了以往的改革所未有的特點:改革者的自覺實驗意識的萌芽.維多里諾“快樂教育”實驗、拉特克語言教學實驗、夸美紐斯“泛智”教學實驗以及路德的宗教普及教育實驗都是這時期教育改革的典型.
17世紀末至18世紀初實驗科學的確立給教育實驗的發展奠定了方法論基礎.18世紀歐洲資產階級民主{睜!I度的建立和工業革命的開始使普及義務教育成為必然,因此,開展教育實驗也成為客觀要求.而19世紀初期歐洲科學整體主義精神在教育實驗上的反映,則形成了整體主義教育實驗模式,其問以裴斯泰洛齊、福祿貝爾、赫爾巴特為代表.
赫爾巴特不僅繼承了整體主義思想,而且在其理論中滲透了原子論的思想,并在教學理論科學化的目的下從事教學實驗活動.他所著的(普通教育學),第一次使教育成為一個有完善科學體系的教育學.他說“但愿那些很想把教育基礎僅僅建立于經驗之上的人們,對其它的實驗科學作一番審慎的考慮;但愿他們認為值得去了解物理與化學;這一切無非是為了確定某一個別原理在經驗范圍內所能達到的最大作用.”這里我們看到赫爾巴特把教育研究與實驗科學,特別是與物理學和化學相比較,表達了實驗研究是建立在科學教育學基礎上的思想.赫爾巴特在提出了教學實驗中包括追蹤實驗的必要性的同時,還提醒人們對實驗結果的解釋要謹慎,他說,哪怕二十次地重復同一個實驗,“相反的學說對于這種結果還可以各按其特有的方式作出解釋”.J赫爾巴特(普通教育學)對教育實驗特點的闡述(教育實驗應是一個有系統、有層次的多次重復的實驗)是對19世紀上半葉以來整體主義教學實驗模式和方法的總結.
19世紀科學的新時代到來后,客觀上需要對傳統意義上的整體主義進行新的解釋.此時,以蒙臺梭利所使用的醫學的、生物學的和心理醫療學的方法為基礎的歐洲新教育運動便應運而生了.蒙臺梭利批判了實證主義的、原子論的實驗教育派觀點,同時把人類學、心理學,特別是生物學和醫學的方法引入教學實驗中,從而使傳統的整體主義實驗模式獲得了新的自然科學發展的支持,是對教學實驗科學化發展的又一新貢獻.
在歐洲新教育運動開展的同時,美洲大陸上一場轟轟烈烈的進步主義教育運動也勃發了.這場進步主義運動是整體主義實驗模式的新發展.這場運動的直接結果是杜威的實用主義教育哲學成為核心.杜威為美國的進步主義教育運動提供了教育學基礎、心理學基礎和哲學基礎
1.2自然科學實驗經由心理學引入教育領域而來的教育實驗:科學主義教育實驗
科學實驗法最早用于物理學的研究,后引入動物學、生理學、心理學和醫學.1879年德國生理學家、哲學家馮特在萊比錫大學創立了世界上第一個獨立于生理實驗室之外的心理實驗室,成為實驗心理學產生的根本標志.他正式采用實驗方法研究心理學問題,從此心理學才逐漸發展為一門獨立的學科與馮特同時代的還有艾賓浩斯和G·謬勒關于記憶問題的研究,屈爾佩對思維過程的實驗研究.
自然科學實驗研究方法通過實驗生理學和實驗心理學擴展到教育領域.20世紀初,由于統計學、測量學、實驗心理學、兒童學等學科的產生和發展,并逐漸滲透到教育領域,從而產生了實驗教育學派.其代表人物是德國的心理學家梅依曼和拉伊.1901年梅依曼首次提出了“實驗教育學”的概念,并進行了關于感覺、語言發展、智慧與意志、記憶和藝術欣賞實驗.拉伊在他的(實驗教育學)中指出,只有通過實驗,教育學才能成為一門科學.他們主張要在對兒童生理、心理進行實驗研究的基礎上來闡明教育和教學方法.其觀點對教育研究產生了廣泛的影響.1890年,J·M·Rice首次將實驗法應用于對學生拼字、算術和語言成就的研究:1902年吉德發明用活動照相法研究讀法;1903年美國桑代克(J理與社會測量)的問世是教育測量技術和理論發展的重要標志.其共同特點是試圖把實驗這種“精確的科學方法”運用于教育問題,對實驗中所收集的信息作針對性的“精確的定量處理”,從而使實驗方法進人教育研究領域.實驗教育學派遵循自然科學方法論.以經驗主義為哲學理論基礎,通過觀察、統計、實驗等方法研究教育行為,他們反對建立在感覺的內省基礎上的傳統教育學從2o世紀2O年代開始,隨著統計理論的發展、實驗設計方法的日趨豐富、測量技術的日漸完善,實驗教育學派的研究進人了興旺時期.尤其是麥柯爾在(教育實驗方法)一書中對實驗問題的選擇與形成、實驗方法的選擇、實驗條件的限制、因果研究等問題作了詳細地技術處理和說明.該書的出版,“是科學主義教學實驗模式形成的標志.推動了教學科學化的發展,”
2整體主義和科學主義教育實驗的第一次合流——八年研究
19世紀末至2O世紀3O年代,實證主義影響下的實驗教育學派持續開展教育實驗,他們追求一種象自然科學那樣由許多經過嚴格實驗檢驗的材料連接起來的系統的、連貫的科學體系的教育學.雖然他們取得了很大成績,但終究未實現自己的目標.因為在完全的實證主義精神影響下的實驗教育學派絕不可能徹底擺脫其唯科學主義的傾向.而同時期的進步教育運動不象實驗教育學派那樣一味追求知識的科學價值,他們更多的追求的是知識的教育價值.因此,在實證主義者們看來,進步教育學派奉行的是一種哲學多于科學、經驗多于實驗的整體主義研究方法進人20世紀30年代后,美國經濟上的大蕭條使得過去設有升學壓力的進步教育運動面臨了升學的壓力,同時,實證主義的實驗教育學派又不能滿足人們的需求因此,對進步教育運動所取得成果的評價成為必然.這時,泰勒的“八年研究”(1933~1941)便應運而生了.他運用實驗教育學派的方法研究進步教育實驗。不僅回答了人們對進步教育運動提出的各種置疑,而且還說明了實驗教育學派創造發展的研究方法與進步教育運動所采用的整體主義研究方法結合的可能性,進而也給實驗教育學派的研究方法帶來了新的生長點“八年研究”集進步教育學派和實驗教育學派精華于一身,實現了整體主義教育實驗和科學主義教育實驗的第一次合流,把教育實驗科學化又推進了一大步.這次研究的主要功績是:說明了整體主義教育實驗必須評價,也需要評價;評價要把定性與定量相結合;應把過程評價、結果評價和追蹤評價相結合;建立了新的評價標準、評價指標及其相應的評價方法、測量工具和統計手段,從而建立了新的一整套的評價體系;避免了科學主義的實驗設計、實驗統計和實驗評債過分實證主義化傾向,泰勒為教育實驗的兩大流派的相互趨近和融合作了開拓性的工作
3當代教育實驗發展的基本特點
3.1教育實驗與自然科學實驗的關系
狹隘地認為教育實驗是一種完全獨立于整個實驗體系井與自然科學實驗分道揚鑣的觀點,早已不能適應當代科學技術和社會的相互融合的現實.以一種現代的大科學觀、大社會觀和大教育觀來看待現今的教育實驗才是科學而合理的.基于對教育實驗的發展過程及趨勢的認識,我們認為,對它與自然科學實驗的關系應該這樣看待:
教育實驗作為一個獨立個體,有其特有的發展規律——因此它在宏觀上會沿著其固有道路發展,從這點上講它是獨立于其它實驗個體(包括自然科學實驗)的,是個性化的;但作為整個實驗科學體系中無數個體中的一員,它又是與自然科學實驗相并列而存在的,同時它又必然是開放性的——受到其它實驗個體(如自然科學實驗)的影響并與之進行物質和能量的交流,這種開放性使得教育實驗在其個體發展過程中必然要吸收自然科學實驗的先進理論和方法從這點上看,從一般教育實驗基礎上發展而來的整體主義教育實驗與吸收自然科學實驗理論而形成的科學主義教育實驗相融合也是哲學層次上的必然結果.正是基于此,當代教育實驗才具有了與以往教育實驗不同的特點,
3.2當代教育實驗發展的特點
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【關鍵詞】初中科學 實驗 思維能力
隨著新的課程標準的實施,實際的教學活動中更加注重對學生的自主思考能力和動手能力的培養。初中科學是以實驗為基礎的學科,實驗教學是初中科學教學的一個重要部分,對于提高學生的動手精神、培養思維能力具有重要的意義。因此,在初中科學的教學過程中,如何運用實驗來更好地培養學生的思維能力成為我們需要思考的一個問題。
一、初中科學實驗類型
(一)模仿實驗
模仿實驗是指教師一邊講授理論知識,一邊進行實驗操作,學生在邊聽邊看的過程中,根據教師的示范來進行模仿實驗。這一般是針對剛剛開始接受科學學習、接觸科學實驗的同學而采用的方法。例如,在講“影響蒸發快慢的因素”時,教師可準備兩個相同的量杯,將少量的水放在寬敞的量杯里,一只量杯用酒精燈在杯底加熱,另一只放常溫下,讓學生比較哪個杯子的水蒸發得快,最后讓學生也參與其中,可以將其中一只量杯放太陽底下,另一只放在實驗室里,比較水的蒸發速度,根據這兩次實驗來總結影響蒸發速度的其中一個因素。
(二)分段實驗
分段實驗簡單來講就是把一個完整的實驗分為幾個部分,一部分一部分的逐步完成。這樣有利于教師逐步引導學生進行思考,培養學生的思維能力,增強實驗的效果,達到學習的目的。例如,講到細胞的分裂、生長和分化這一節時,教師首先要把細胞分裂以及生長、分化各個階段的形態做好樣片,課堂上,可以根據講課的進程,通過問答引導等形式,利用顯微鏡等輔助教學設施分別展示出細胞的各個時期的形態,學生可以在觀察的同時,理解子細胞與母細胞的關系,進而了解整個細胞。
(三) 獨立實驗
獨立實驗是指在教師的引導下,由學生獨立進行實驗操作,通過對實驗過程的觀察和分析,最終得出結論。這是最能鍛煉學生能力的一種實驗類型,因此教師應該盡可能地為學生創造實驗環境,讓學生獨立進行實驗操作。例如,在教授光的反射和折射這一課題時,可提前讓學生每人準備一面小鏡子、一個透明杯子和一根鉛筆。課堂上讓學生拿出自己準備的鏡子,讓陽光照耀在鏡面上,這時光會反射在墻上或者黑板上,利用這一現象教師可直接引入“光的反射”這一定義。
二、科學實驗教學的發展方向
(一)多進行探究性實驗
實驗從某種意義上來說是一個創造和創新的過程,通過實驗我們會有很多意想不到的發現,世界上大多數的發現和發明成果都是通過實驗獲得的。在初中生物實驗的教學過程中,教師要改變實驗的教學方法,多設置一些探究性實驗,增強學生的探究能力,培養學生的思維能力。
(二)注重實驗過程
初中科學實驗教學的目的并不是讓學生取得研究成果,而是培養學生的實踐精神和思維能力,因此實驗最重要的不是結果而是過程。教師在讓學生進行科學實驗的時候,不能強調實驗的結果,而是要讓學生在實驗的過程中盡情發揮才能,體驗學習的樂趣,強化對理論知識的記憶,增強學習效果。
(三)優化教學評估方式,重視實驗教學
要優化當前的教學評估方式,把實驗教學納入考核的內容中去,同時也要對學生的實驗能力進行考核,使教師和學生都更加重視實驗教學和實驗學習,認識到實驗對培養學生思維能力的積極作用。
三、實驗對學生思維能力的培養
(一)實驗對學生形象思維能力的培養
形象思維,又被稱作直感思維,主要是指人腦通過對客觀形象的直觀感受,憑借想象和創新來塑造新的事物形象,揭示事物的本質。在初中科學中,實驗教學有利于學生通過對實驗現象和實驗結果的觀察和分析,更好地理解和認識一些抽象的概念和原理,推測出實驗的本質,這對培養學生的形象思維能力、提高學習效果和效率具有非常積極的作用。在課堂上,教師可以通過一些演示實驗使學生加深對課本知識的了解,并在現有的條件下盡量為學生創造更多自己動手操作實驗的機會,促進學生形象思維能力的提高。
(二)實驗對學生創造性思維能力的培養
在實驗教學中,教師應在可能的條件下,讓學生根據所學的知識,自己設計實驗并提出問題,然后依靠自己的力量得出結論,促進創造性思維能力的提高。同時,針對實驗過程中出現的一些意外情況,不要完全依賴于老師的指導,要盡量自己查閱一些資料或同學間進行交流討論,找到問題的所在,然后通過一系列的探討和研究找到解決問題的方法。這樣不僅能夠使學生加深對所學知識的認識和理解,還能夠促使學生靈活運用所學的知識,提高分析問題的能力,培養學生的創造性思維能力。
(三)實驗對學生發散性思維能力的培養
發散性思維,又被稱作擴散性思維或求異思維,它主要是從不同的角度、用不同的方法來進行設想,探尋多種答案,并最終圓滿解決問題。在初中科學中,通過實驗可以充分發揮學生的想象力,可以使學生通過對某一實驗現象的觀察聯想到其他一些相關的現象,比較兩個現象之間的異同點,加深對知識的認識和理解,強化記憶,提高學習的效率,促進對學生發散性思維能力的培養。
(四)實驗對學生逆向思維能力的培養
逆向思維簡單來講就是對已經認定的事實或觀點,反過來進行思考的一種思維方式。在初中實驗中,一般是通過某一種結論來進行實驗活動,觀察所產生的現象。但是我們可以反過來進行思考,讓學生通過某一種實驗現象,自己進行分析和總結,培養學生的逆向思維能力。
總結:實驗教學的主要目的是“學以致用”,讓學生在實驗的過程中直觀地了解科學現象,增加對課本知識的了解和認識,鞏固和深化記憶。通過實驗教學和學習,能夠提高學生學習的積極性和熱情,促進學生的自覺主動思考,進而提高學生的思維能力。因此,在初中科學中要重視實驗的功能,利用實驗促進教學效率和學習效率的提高。
篇6
關鍵詞:科學實驗;創新思維;基本方法
在一般情況下,學生的創新意識本身就需要良好的學習環境做支撐,特別是要培養學生對于科學實驗的興趣。在實驗中學生需要對實驗形式和實驗結果進行總結觀察,并且需要盡可能用多元化的思維形式去思考實驗的過程和基本現象,這樣科學實驗教學也會變得更加有意義。
一、科學實驗教學出現的一些問題
1.實驗過程中缺乏多元化的思維形式
學生在學習過程中主要是簡單的順向思維,也就是根據平常的邏輯思維去推導和看待問題,這種思維形式一般只能看到事物發展的表象,而無法透過本質去分析實驗的真諦;另一種指的是逆向思維,這種思維形式特別適用于進行推導過程,因此在科學實驗過程中可以起到很好的作用。再就是垂直思維形式和水平思維形式,特別是垂直思維形式的存在可以讓學生在思考具體的事物時可以進行更深層次的探索,同時學生還可以根據自身所學到的知識對現有的實驗分析,并且在此基礎上提出一些自己的想法,總的來說,這種思維模式可以讓思考模式不限于傳統的固有方式,但是這種形式的思維結構主要是依賴于原有的學習經驗,所以說不利于創新思維的形成。最后一種思維模式是水平思維模式,也就是說思考問題的方式大致成一條水平線,顯然此時學生看待問題的方式不在局限于傳統的固有思維過程,還是注重從多個角度去分析問題,這時候就比較容易產生創新思維。比如,在做化學實驗時碳酸鈣經過高溫可以分解成氧化鈣和二氧化碳,大多數學生只看到碳酸鈣的分解只需要高溫,但是并沒有想到要想完全完成化學反應還需要催化劑,這就是教科書教學的局限性,導致學生單純地去看待這種化學反應,因為這種常規的化學反應只是驗證性結果,學生對實驗沒有太大的期待,一些學生只會按照教師的要求去進行實驗,所以在當前的科學實驗教學中學生缺少的就是對書本上知識的質疑精神,并且時刻將自身的想法付諸到具體的實驗中去。也就說學生固有的思維定式阻礙了創新思維的產生。
2.教師缺乏對學生合理的引導
在教學過程中要想讓學生擁有創新思維,比如具備幾個基本條件:良好民主的學習環境、基本的獎勵形式、良好的榜樣作用和基本的創新條件,這幾者都是必不可少的,當時在一些學校中教師在實驗教學中能夠這樣去設置的情況十分少見,一旦有一些有想法的學生可以提出一些富有建設性意見時,教師也基本不去重視,這樣教師在教學中扼殺了學生的創新思維,所提出的問題也得不到解決,因此,教師在這方面需要進行相應的改進。
二、如何培養學生的創新思維
1.建立相對民主的課堂環境,啟發學生的創新思維
在具體的教學過程中,當學生對于實驗的過程和結果有自身的想法時,教師應及時給予重視并且去鼓勵學生多開展這類活動,因為學生對于教學中的需求其實就是實現自我學習上獲得肯定的需求,因此,教師需要在課堂中建立一個民主的課堂形式,力爭讓每個學生都有隨時發言和提出自身看法的機會和空間,這樣學生創新思維就得到了很好的培養,作為教師則需要去重視學生提出的問題,一旦碰到探究性質比較好的問題,教師需要將其運用到科學實驗中,讓實驗更加有效。
2.引導學生建立多種思維形式
學生在學習過程中最為忌諱的是用一成不變的思維方式去看待問題,因此教師需要在教學中讓學生看待問題應采用多角度,避免根據以往的經驗去分析實驗結果。原有的思維形式和知識結構固然重要,但是知識的發展本身就存在著延伸性,因此,學生應在知識廣度和深度去擴展,并且注重將不同的知識點進行結合,這樣學生對對應知識的掌握就會變得扎實有效,特別是在科學實驗過程中學生只有善于將不同的知識點進行融合,并且將實驗經過的延伸性進行拓展,并且盡可能摒棄教材中固有的表述,盡可能通過實驗去探索新的知識,這樣學生的創新思維才會不斷涌現出來,本身來說創新思維就具有求異性、獨特性、靈活性等多重特征,其中最為引人注目的便是靈活性,因此,學生在實驗中必須靈活地將各個知識點進行結合,因為在傳統的教學中學生的思維定勢嚴重影響了學生的學習靈活性,導致創新性不足,只是一味地追求同一角度去看待問題,這樣學生發掘問題的空間就會受到限制,因此,教師需要從多方面去鼓勵學生積極地發現問題,不能局限于垂直的思維形式,避免形成思維定式。
總體來看,在初中的科學實驗教學過程中,面對學生原有的思維模式,教師需要對實驗的過程和意義向學生表明,無論是從基本的實驗方法還是分析過程都需要盡量從多個角度去看待,不能局限于同一角度,同時對于教材中實驗的描敘,需要學生通過具體的實驗過程去印證,不能一味去引用教科書中的介紹,只有這樣學生的創新思維才會逐漸地形成。
參考文獻:
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關鍵詞:小學科學; 實驗教學; 教學質量
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)07-059-001
小學科學實驗在小學科學教學過程中占據著主要的位置,是科學探究的主要過程。在《3~6年級科學課程標準》中明確提出,1學生的實驗科學素養的發展是很重要的。然而,從目前小學科學實驗教學的發展狀況來看,大多數教學的課堂實驗活動表面熱熱鬧鬧,其實,實驗進行的比較孤立,與思維過程的聯系程度不深,這是不利于改善教學小學科學實驗教學質量的現象。其原因主要是由于教師對于當前課堂中實驗教學目標的理解不到位,缺乏指導學生進行科學實驗的方法。因此,教師如何提高教學科學實驗的意識和能力,引導學生進行有效實驗,提高教學質量是非常必要的舉措。
一、明確實驗目的
科學實驗切忌毫無目的、隨心所欲,這是科學實驗嚴謹性的最基本要求。實驗要為教學服務,為的是讓學生在實驗中發現規律、理解規律,從而掌握規律。例如在《誰流得更快一些》一課中,存在很多有關液體流動的實驗,無論是水在玻璃板上的流動,還是花生油在玻璃板上的流動,都是為了證明不同液體的流速是不同的,都是有明確目的的。如果為了實驗而實驗,缺乏明確的目的,只會使學生浮于實驗的表面現象,不知道為什么做實驗,結果是不能達到實驗教學的目的。因此,教師在帶領小學生進行科學實驗時,一定要事先明確實驗目的,緊緊圍繞實驗目的設計實驗,以提高實驗的有效性。
二、確定實驗重點
實驗教學中影響教學質量的另一大因素就是實驗重點是否明確。比如教科版三年級上冊第四單元第3課《誰流得更快一些》,教學重點就是簡單設計對比實驗,描述并簡單解釋液體流動的快慢受到黏度影響,理解公平實驗對實驗結果的影響。因此流速比賽前關于液體用量、高度、時間的討論就顯得尤為重要。如果這個實驗沒有確定出液體流動的快慢受到黏度影響這個重點,就不能夠保證實驗中除了黏度其他條件相同,從而對學生得出的結論產生錯誤的影響。
三、引導學生形成科學結論
實驗重點確定之后,教師需要指導學生聯系已有的知識和技能設計實驗變量,來構建抽象的實驗模型,引導學生形成科學結論。這一過程是一個思維發散的過程,但是學生的日常生活經驗對事物的認識往往是粗淺的,有些甚至是錯誤的,這時候教師要適當呈現錯誤概念,引發認知沖突,引導學生形成科學結論。比如《食鹽在水里溶解了》一課,可以讓學生觀察食鹽和水,沙和水混合后的變化,很多學生都會說:“食鹽在水里溶解了。”“你看到了什么認為食鹽在水里溶解了呢?”學生認為變小了,消失了就是溶解的表現。這樣教師就可以根據學生的前概念設計過濾分離、觀察高錳酸鉀的溶解過程等環節糾正學生的錯誤認識。2
四、總結實驗效果
在實驗教學中培養學生自我總結的能力,讓學生能夠自己去總結實驗效果,學會自我探究,提高教學質量。學生在實驗過程中,先是進行設想,然后進行充分地實踐,就會帶來不同的感悟。此時,教師對學生進行引導,讓學生有機會對實驗過程中的現象發表自己的看法和見解,教師并不對學生意見提過分肯定或者否定的評判,應該預備一個討論時間,讓其他學生提出不同意見,從而提升所有同學的理解。最后教師提煉出相互關聯、相互作用的現象,并做總結。例如有學生在進行電磁鐵的實驗時說:“電磁鐵也有磁極,釘尖是南極,釘帽是北極,磁極可以改變?”顯然,前半句只是他對實驗過程的一個簡單解讀,教師不能對這個總結草率地進行否定,而是征詢其他同學的意見。有學生修改說:“磁極是可以改變的,釘尖不一定是南極,釘帽也不一定是北極。”教師給予肯定,補充一定的講解,并鼓勵其他同學進行補充。最后有的學生總結:“電磁鐵線圈纏繞方向發生改變,電磁鐵磁極就發生改變;改變電流方向,電磁鐵磁極也發生改變。”整個探究過程讓學生充分地投入思考,達到了很好的教學效果。
五、實驗過程中需要注意的其他問題
除了上述幾點,為了更好的提高實驗教學的教學質量,還要注意其他幾點問題:一是拓展學生設計實驗的思路,二是加強實驗的小組團隊合作。
實驗的設計通常由老師來完成,但是如果讓學生根據自己的生活經驗,自主設計實驗,也會取得意想不到的效果。比如在講解傳熱實驗時,啟發學生將熱源設計為:酒精燈、爐火、熱水、太陽能等,告訴學生選擇質地相同的一種金屬作為傳熱物體,但并不限制形狀,可以是條狀的直線金屬絲或者彎曲金屬絲,可以是片狀金屬,也可以是金屬容器;雖然我們看不到熱,但是可以通過熱傳遞的現象來感受。學生可能會根據自己的生活經驗,會想到用手摸去感知,但是教師可以引導學生聯系以前曾經做過的“聲音是怎樣產生的實驗”中借助小米等輕小物體來觀察物體振動產生聲音時的現象來提示學生用蠟燭、油熔化現象來觀察,把輕小的物體用蠟燭粘在金屬上,觀察看不見的熱是怎樣傳遞的。在設計實驗變量的基礎上,教師要指導學生通過不同變量的組合,建立一系列的抽象的實驗模型。
另外,建立科學實驗合作小組,分組討論實驗任務,增強團隊合作意識,也有助于提高教學質量。在實驗過程中可以將全班同學分成十幾個科學實驗合作小組,每個小組四到五人,培養學生的合作探究能力。比如,科學教材中的“生物的多樣性” 這一研究課題中,每個小組成員都積極的討論有關我們學校生物的問題,然后每個小組找出一名代表來發言,教師做出最后的點評,這種探究方式,不僅使學生認識到了多種多樣的生物存在的意義,還在潛移默化中培養了他們的團隊合作意識,提高了課堂效率。
總之,我們要把科學知識和科學實驗都當作幫助學生形成良好科學素養和提高教學質量的手段。在實驗教學中,應重視培養學生自主探究的意識,讓學生在自發狀態下熱衷于探究活動,提高教學質量,讓學生養成良好的科學素養,使學生受益終身。
參考文獻:
[1]小學科學3-6年級課程標準(修訂版)
篇8
關鍵詞 小學科學;實驗;課程標準
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)15-0146-02
隨著新課標課改實施,小學科學實驗教學得到了很大改進。小學科學實驗教學的過程中,教師常通過動手操作和實驗模擬讓學生了解各項科學知識,逐層深入,以實現教學目標,但因受到教學環境和教師教學方式的限制,影響了科學實驗內容的完整和效果達成,導致實驗相關活動發生轉變。如何消除影響科學實驗因素,是當前教師進行小學科學實驗教學時應注意解決的問題。
1 小學科學實驗教學中存在的問題
實驗教學方向缺乏計劃性、目的性 在實施小學科學實驗教學的過程中,許多教師都沒有進行系統規劃,沒有對實驗內容進行合理安排,這就容易導致學生不喜歡小學科學實驗課。學生在參與小學科學實驗的開始時興致勃勃,但是在實驗過程中卻發現不知道自身應該做什么、怎么做,使學生在學習的過程中興趣逐漸減弱,學生學習的積極性也大打折扣。缺乏計劃性、目的性的教學,易使學生在教學的過程中出現迷茫、煩躁等情緒,導致小學科學實驗無法順利進行,嚴重影響學習效果。
實驗教學內容閉塞缺乏科學性 教師在進行小學科學實驗教學的過程中沒有依照新課標最新實驗要求,教學內容不明確,直接導致實驗內容落后于學生發展需求,在一定程度上影響了實驗教學質量。當前許多教師都是依照以往教學中的各項實驗操作進行,在原有的實驗內容中選取實驗材料、實驗方法、實驗操作,這種實驗雖然可以在一定程度上對學生實驗能力、操作能力進行培養,但是與新課標的創新性指標相背離,教學內容、教學方式等較為閉塞,很容易造成學生思維定式。導致小學科學實驗教學質量降低。
實驗教學過程中小組合作形式 在小學科學實驗教學的過程中,合作學習是提升學生實驗學習的關鍵。但是當前許多學校只是單純對學生進行小學科學實驗分組,局限于讓學生以小組的形式進行合作實驗,合作效果不明顯。由于缺乏系統的管理方式,沒有實施進一步實驗教育及任務安排,容易造成學生在實驗合作的過程中散漫無序,學生在實驗的過程中恣意玩耍,最終導致小學科學實驗教學效果大打折扣。在上述的環境中,學生很難全面掌握小學科學實驗教學知識,整體教學收效甚微。
2 優化小學科學實驗教學的措施
明確小學科學實驗教學目標及地位 教師要首先從目標出發,明確教學方向。正確的教學目標是提升小學科學實驗效益的關鍵,能夠有效改善當前小學科學教學現狀。教師要將學生能力的培養作為小學科學實驗教學的主要目標,將提升學生對小學科學知識的了解和認識程度作為小學科學實驗教學的核心內容,提升學生對小學科學實驗的興趣。
教師要摒棄在授課過程中“副課”的觀念,將小學科學實驗與其他課程內容一視同仁,教師要從內心重視小學科學實驗教學,嚴格依照小學科學課程標準落實各項實驗操作內容。利用各項實驗條件,確保學生能夠積極投入到小學科學實驗學習過程,形成濃厚的教學氛圍。
構建完善的小學科學實驗課程體系 在進行小學科學實驗教學的過程中,教師要從教學目標出發,對小學科學實驗教學內容進行完善,形成統一的教學體系。教師要認真研究小學科學實驗中的各項知識點,對全冊中的重點、難點、關鍵點進行深入探究,確保了解教學過程中的各項知識點分布狀況。在上述基礎上逐步制定各個環節實驗課程的教學目標,逐層深入、逐層落實,將小學科學實驗教學內容落實到日常教學的方方方面。
例如,在對使用溫度計實驗課程教學的過程中,教師可以聯系生活中常見的溫度計設計的實驗。本環節設計的過程中需要將溫度計的常見類型、溫度計使用方法、溫度計讀數作為教學的主要目標,設置攝氏溫度計、華氏溫度計兩組實驗。教師在教學的過程中可以先讓學生自己實驗和探究,對溫度計使用進行分析和交流。交流完成后由教師示范規范的使用操作,指導學生完成實驗,讓學生能夠循序漸進,加強對溫度計使用的了解及認識。
優化小學科學實驗的教學方法 教學方法與學生學習興趣及學習質量關系很大。在實施實驗教學方法選取的過程中,教師要從提升學生學習興趣出發,以不同的方法提升學生學習的積極性,確保學生能夠主動配合教師的教學工作,高質量、高效益地完成教學目標。教師要在傳統教學的基礎上實施自主探究式教學,要適當鼓勵學生,引導學生對小學科學實驗進行探究、總結、反思,不斷增強學習效果。教師要注重對學生實驗后匯報交流成果的反思,鼓勵學生能夠將隱性的思維轉化為顯性的教學認識,確保學生將實驗過程中零散的知識系統化、整體化,完善自身學習成效。
如在研究動滑輪、定滑輪的作用時,教師可以先提出問題“定滑輪和動滑輪是如何使用的?兩者有什么作用?應該在什么環境下使用?”,然后由學生自主探究。在解決上述三個問題的過程中,教師要引導學生收集關于動滑輪和定滑輪的資料,指導學生依照實驗操作設計完成實驗,對實驗現象進行解釋。要確保學生在自主探究式教學的主體地位,保證學生能夠在探究的過程中不斷發現、不斷創新,從動手操作中了解到動滑輪和定滑輪在使用的過程中的不同作用。
激發學生的積極性 由于教師和教學環境的限制,當前小學科學實驗教學還沒有形成較強趣味性的實驗內容,沒有形成引人入勝的實驗教學情境,這在很大程度上影響了學生學習興趣和質量。因此,教師要根據學生狀況,對小學實驗教學不斷進行優化,注重提升實驗設備的應用質量,要從小學生的好奇心、求知欲出發,設置實驗情景,保證學生能夠主動參與到實驗中。教師要避免深奧、晦澀的實驗方式,防止學生因無法理解實驗原理、實驗內容等影響學習興趣。
例如,在“探究行星與太陽之間的距離行星公轉周期之間的關系”教學的過程中,教師可以利用三個乒乓球代替太陽、地球、行星,對三者的位置進行合理確定。教師可以先通過自轉和公轉概念的講解讓學生加深對公轉的認識,防止實驗過程中學生由于不理解公轉造成后續內容無法順利展開。
3 總結
隨著新課程的改革,小學科學實驗的各項指標已經發生了明顯轉變,對各項實驗要求逐漸提升。在上述環境背景下,教師不再是單純對學生進行指導、教學,而是要引導學生自主探究,引導學生進行創新。全面提升小學科學實驗教學質量,讓學生形成良好的創新意識,是每一個小學科學課教師的努力方向及職責所在。
參考文獻
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篇9
關鍵詞:小學科學教學;觀察實驗設計;作用;依據和方法
一、引言
在小學科學的教學過程中,由于學生的可塑性較強,因此有效的科學探究和科學意識的培養是小學科學教學的關鍵。教師在開展教學時,要在充分尊重科學方法和規律的前提下對學生進行引導,從而使學生樹立正確的學習方法和科學觀念。筆者根據自身多年的科學教學經驗,對教學中觀察實驗的重要作用進行剖析,并探討有效開展實驗設計的依據和操作方法。
二、小學科學教學中融入觀察實驗的重要性
在小學科學的學習過程中,教師要在充分尊重學生年齡和心理特點的前提下開展教學。小學科學學習主要以基礎的探究式教學為主,因此,觀察實驗的教學方式對科學教學起到重要的輔助作用。這種教學形式可以有效地激發學生的求知和探索欲望,同時能夠不斷強化小學生的思維意識,使其創造性思維能力得到充分的體現。我國小學科學學科的設定更加偏向生活化,目的在于引導學生通過對周圍事物的觀察和探索來體會科學教學的重要性。在小學科學的教學過程中,對相關的課程標準和形式沒有硬性的規定和要求,也沒有相應的儀器和設備來保障科學教學的開展。雖然科學探索與生活是密不可分的,但二者也是存在顯著差異的。因為小學生年齡相對較小且心智不成熟,缺乏嚴密的邏輯思維能力,因此在小學科學教學中融入觀察實驗十分必要。首先,觀察實驗的融入是開展科學探索的基礎。只有通過實驗的探索才能證實科學理論的正確性。學生在教師的引導下通過觀察實驗對某一理論進行認證的過程也是提高學生科學理論認知度的關鍵。其次,在觀察實驗的引導下可以幫助學生們解決學習過程中的疑問,并強化對科學理論的理解。比如通過觀察實驗的教學方式可以滿足小學生的求知欲望,調動學生進行科學探索的積極性,從而為學生樹立正確的科學發展觀奠定基礎。
三、小學科學教學中觀察實驗設計的依據和方法
(一)以遵循因果關系為前提
世間萬物都是在普遍聯系中不斷前進和發展的,客觀世界的一切事物都存在因果聯系。因此在遵循因果關系的前提下進行觀察實驗,是培養學生科學意識和思維能力的關鍵。在遵循因果關系前提下的觀察實驗設計依據為歸納總結法,通過對科學知識的歸納和總結,從而得到進一步的發現并進行科學的推理,以此來論證理論知識的合理性。在遵循因果關系前提下的觀察實驗設計方法主要有情境求同法、效果對比法以及變化判定法。比如在三年級下冊《植物的一生》教學過程中,教師可根據學生對植物了解較少的實際情況,提前引導學生自己動手將青菜種子進行培育,并讓學生們對植物的生長過程中的變化進行觀察并做好記錄,從而使學生能在實際體驗的過程中對植物的生長和變化產生興趣。同時在課堂教學中通過PPT制作或動畫制作的方式對植物的演變過程進行展示,并引導學生們對觀察過程中存在的疑問進行分享和討論,從而通過實驗來探究植物種子的內部結構、根莖的不同形態和功能以及植物傳粉的途徑等。
(二)以證實因果關系為目的
在證實因果關系的過程中,其依據和方法主要為歸納總結法和演繹推理法。在觀察實驗設計中應用歸納法可促使教師和學生獲得事物因果關系原理,即認識到科學知識的共通性和普遍性。在觀察實驗設計中應用演繹推理可逐漸增強科學理論的真實性。歸納法的重點在于對實驗的過程和現象進行觀察,從而對實驗結論進行正確的歸納。而演繹法恰恰相反,它是從實驗結論為切入點,通過不斷地觀察和對比對實驗結論進行論證的過程。因此在小學科學實驗開展的過程中,要選擇與科學理論聯系密切的實驗進行觀察和設計,從而保障科學實驗的準確性和客觀性。比如在四年級《溶解》這一課的教學過程中,為使學生能夠了解物質在水中溶解快慢的影響因素,并能夠體驗溶解時實驗的樂趣,教師可提前準備燒杯、攪拌棒、水槽、冷水、熱水、食鹽、方糖等實驗工具,在實驗過程中,要引導學生盡可能地科學、規范地進行實驗,并指導學生如何投放食鹽、如何進行計時等。在使用冷熱水做實驗時,如果使用的是用過的燒杯,則要告知學生將杯子里的溶液倒掉并將液體擦拭干凈,在使用熱水進行實驗時要注重保障學生的安全,建議用60度的熱水即可。從而使學生們在不斷的實驗觀察和對比中得出一些物質可以溶解在水中,一些物質不能溶解在水中的結論。
四、結語
通過上述的分析討論可以看出,在小學科學教學中融入觀察實驗的教學方式具有十分重要的意義,因此在設計實驗的過程中,要以正確的科學理論為依據,并通過有效的方法來保障科學實驗的真實性和合理性。
參考文獻:
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[2]李軍.小學科學教學觀察實驗設計的依據及實踐方法[J].新課程導學,2016,(06):74-75.[2017-08-24].
篇10
摘要:
實踐十號蒸發對流實驗以微重力環境中的蒸發相變流體界面過程為主要研究內容,利用空間微重力條件下浮力對流消失和熱毛細對流起主導作用的特殊環境,實驗研究置于加熱底板的蒸發液滴相變過程中表面蒸發與表面張力驅動對流的耦合機理。利用研制的空間蒸發對流裝置完成了在軌工況的科學匹配實驗,得到了不同工況(溫度、液滴大小、加熱底板材料)下蒸發液滴形貌和熱流量、蒸發速率等變化規律。為后續空間實驗結果的比對分析提供了前期結果。
關鍵詞:
液滴,相變傳熱,熱毛細效應,微重力,空間實驗
1、科學實驗的研究目標和研究意義
“蒸發與流體界面效應空間實驗研究”(SJ-10-A1-1)是我國實踐十號科學實驗衛星的微重力流體物理實驗項目之一,項目前期與法國空間研究中心(CNES)開展了IMPACHT合作項目的落塔和失重飛機等聯合實驗研究[1-2]。該項目針對空間應用兩相流體與傳熱系統的工程背景和國際微重力流體物理研究熱點,利用空間長時間微重力環境研究具有蒸發相變界面的流體系統熱、質傳輸特性,實驗觀測研究液滴蒸發過程中的相變蒸發效應與表面張力驅動對流的相互作用規律。主要科學研究內容如下:(1)利用微重力條件,獲得“蒸發-熱毛細對流”界面熱、質輸運的實驗結果,認識空間蒸發界面現象和傳熱傳質的特殊規律;(2)研究重力變化對蒸發相變傳熱過程的影響,為相關空間兩相系統與相變傳熱的工程應用提供基礎理論。
2、空間實驗的研究內容簡介
本項目將利用所研制的蒸發對流空間實驗裝置系統(“蒸發對流箱”),搭載SJ10衛星開展空間長時間微重力環境下蒸發液滴相變傳熱過程中的熱質傳輸特性,觀測液滴蒸發傳熱過程與表面張力驅動對流的耦合作用現象。實現空間微重力環境中的附壁(控溫固壁底座)液滴成形和蒸發過程;實現空間蒸發液滴實驗參數(如底座加熱溫度溫度、液滴注入體積、蒸發氣體環境等)的在軌控制,達到預定實驗工況,觀測空間液滴蒸發過程中的形貌與接觸角變化,獲得空間液滴蒸發速率、熱流量和溫度等科學實驗數據。
3、空間實驗裝置與地面對比實驗
研究項目組已完成了空間蒸發對流實驗裝置系統的電性件、鑒定件和飛行件(見圖1-2)研制工作,分別完成了相關的系統級試驗和地面科學匹配實驗,獲得了地面蒸發液滴形貌變化(見圖3-4)等科學實驗結果,并將與未來的在軌空間實驗結果進行比對分析,定量分析重力變化對蒸發傳熱傳質規律的影響。
4、結論