前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇初中所有科學知識點范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
[關鍵詞]創新學習;知識建構;觀點;推進
[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097(2013)01-0021-07 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.005
一、引言
21世紀的教育面臨著的最大挑戰在于幫助學生產生和運用新的思想,并將新思想貢獻到生產與生活過程中。Scardamlia和Bereiter認為,從知識社會的基點出發,教育的基本任務就是要幫助年輕一代適應知識創新文化并且在當中找到屬于自己的位置。具體來說,這個任務包括幫助學生發展知識建構能力和使他們成為推進知識創新的社會成員。而中國小學科學的教學當前存在著諸如注重知識的傳授而非方法,聚焦于課本內容的掌握而非各種能力的拓展和科學素養的提升,教學過于形式而沒有真正體現學生的主體性等現象。這些現象表明小學科學課程的教學迫切需要注入新的理論和思想。基于上述考慮,本研究力圖把國外成功的創新學習理論與中國小學科學課程的教學結合起來,探索變革中國小學生學習科學知識的方法,試圖使學生形成一定的科學素養和掌握系統的科學研究方法體系,將科學學習引向創新學習的方向。
本研究的理論基礎是加拿大多倫多大學知識創新與技術研究所的“知識建構理論”(Knowledge Building)及其教學環境“知識論壇”(Knowledge Forum)。與建構主義的不同之處在于,建構主義強調以活動為中心,在活動中進行學習和建構,而知識建構關注學生所提出的觀點,一切的活動主要圍繞觀點來開展,從而輔助學生推進和發展自己的觀點。知識創新教學理論的核心在于看重學生對生活中真實問題的真實想法的形成和持續改進,它關注問題,而非系統的知識單元或主題;關注思想的持續改進,而非尋找結論性答案;關注集體知識,而不僅僅是個人學習;強調去中心化的開放互動,而非權威控制的互動。近幾年來,加拿大、美國、西班牙、新加坡和香港等國家和地區致力于將知識建構應用于中小學科學、語文、數學、社會等多個學科的教學當中,并取得了相應的成果。相關研究表明,在知識建構的實踐過程中,課堂對話包括異步的論壇在線對話與同步的口頭對話,而有意義的對話是影響學生進行知識創新的重要變量;20世紀90年代研究者在加拿大和美國以小學生為研究對象,對比和研究有無使用知識論壇的學生在成績、溝通與表達能力和元認知等方面的情況,結果發現使用知識論壇的學生明顯有了提升;還有研究者指出,在傳統的學習環境下時常發生的錯誤觀念很難被發現,而在知識建構的過程中錯誤觀念大多會被同伴挑戰,學生解決錯誤觀念時在知識創新上發生了巨大的進步。
由此,變革傳統的教學形式,將知識建構理論引入小學科學的課程教學中具有一定的優越性,并且對于提高學生的學習興趣,培養學生的問題解決能力,創新思維能力等方面有一定的啟發,從而也為小學科學知識的教學提供了導向。
二、研究設計
1.課程開設情況
初次將知識建構理論引進小學三年級的科學課中,首先需要解決的問題是課程調整問題,這種變化不僅需要做整體的規劃,更應該考慮到開展知識建構活動的細節方面。此外,學生的已有經驗和各方面的能力條件、學生的學習活動形式、現有的設備和資源、教師的教學理念和思想觀念等方面都需要有一個新的轉型。
(1)教學計劃
在宏觀架構整個小學階段的教學內容的基礎上,放棄了原先的“螺旋式上升”的教材。本研究把小學階段課程標準中所有涉及“水”的內容整合起來,把“水單元”作為三年級上學期開展科學課程知識建構的活動主題,同時整合信息技術/社會等相關內容。每周教學5課時。一來,水單元涉及的知識點較多,學生在探究的過程中能夠挖掘到更多的知識;二來,水與學生日常生活的聯系更為緊密,更能夠激發學生的學習興趣。
(2)教學內容
“水”作為全班學生共同的研究主題,在實際教學中發展出兩個階段。在第一階段,由于課程標準的制約,教師在水的大主題下提前預設了四個小主題:水的三態,水與我們,水污染,水的分布。以此作為學生研究問題的領域和范圍,避免學生思維過于發散,導致研究內容脫離該主題框架。在第二階段,學生進一步深入研究身邊的水污染情況,該階段是在超越課程標準的基礎上進行的,不受課標限制。
(3)教學過程
學期的教學過程主要分兩個階段:(1)教師設定四個小主題,通過視頻引入,創設情境,引導學生基于“水單元”的四個模塊提出自己感興趣的問題;然后結合多種方式獲取資料,初步形成自己的觀點;進而組織學生進行小組內部的討論,推進觀點的發展;最后進行研究結果的匯報與交流,并總結和評價。(2)研究主題為“里圩河”的水污染情況,學生通過前期討論,為實地考察做好準備工作:在具體考察的過程中,記錄觀察結果,提出自己的問題和猜想;通過水樣的采集、水溫的測量等,對比分析不同地方的水質情況,并作相應記錄,幫助觀點的完善和推進:學生在此基礎上延伸出新的問題和觀點,并持續地深入探究。在學期結束前,教師還要求學生進行研究的反思與總結,回憶并鞏固所構建的有關“水”的知識。
2.研究對象
選取南京市白云園小學3年2班為研究對象,全班共29人。第一階段時,依據學生的自主選擇,全班分為六個小組,分別研究“水的三態”,“水的分布”,“水污染”和“水與我們”四個小主題,其中,研究“水的分布”和“水污染”各有兩個小組。第二階段時,主要根據研究過程中所產生的問題靈活分組,學生也是自主選擇,分為十個小組。
3.研究工具
知識論壇工具既是學生的學習研究工具,同時也是一個評價工具。目前它支持以Applet的形式嵌入形成性評價工具,包括貢獻和參與評價工具、社會網絡分析工具、詞匯量增長評價工具、寫作分析工具、語義分析工具等。同時,知識論壇工具具有很強的交互性,能夠時刻追蹤全班學生在整個學習歷程其知識量和思維上等方面所發生的變化。
經觀察和訪談發現,學生初次認識知識論壇時,興趣很濃,隨著時間推進,學期末學生的興趣不但沒減反而倍增了,其原因是知識論壇界面的交互性,還有點評和發展的功能等方面所起到的作用。學生最初并非為了使用技術而學習技術,而是在產生學習需要的基礎上學會了知識論壇工具的使用方法,從而促進了學習。也就是說,這在一定程度上實現了將技術更好地整合并融入課程教學中的設想。知識論壇工具目前已在國外諸多國家得到了教育領域的廣泛應用,如香港,加拿大等中小學校,而在國內,該工具尚未被推廣。
4.研究方法
數據來源:采取田野工作,通過參與性觀察、訪談、問卷調查、學生的作品分析、視頻音頻材料、知識論壇工具等獲取直接與間接的數據。
數據分析:知識論壇提供了比較成熟的數據分析方法,在知識論壇中,包括短文的瀏覽次數、短文創建的數量、短文相互發展的情況等;學生制作的PPT作品、科學記錄本;學生課堂中的對話內容。
數據分析的核心在于學生在知識建構課堂下的學習效果及其創新學習路徑,重點分析知識方面上的變化。
三、研究結果:診斷與分析
知識建構教學方式并不提倡通過考試來評價學生的學習效果,因為通過建構的知識和技能是無法預設的,它主要在教師與學生的相互過程中動態生成。因此,教師需要隨時關注每個學生的研究進展,并采用嵌入式的過程性評價方式來掌握學生的各方面發展情況。本文通過收集和分析學生在探究過程中動態生成的各種學習成果來了解學生知識創新的相關情況。
1.超越教材的知識量的擴展――生成性知識
在以知識建構為代表的創新學習中,很多教師擔心的是:教學計劃能否在規定時間內完成?學生所學知識能否涵蓋課程標準(教材)?若是會超出課程標準的話,能夠超出多少?在本研究的第二個階段中,所生成的“里圩河的水污染情況研究”本身就是完全超越課標的。因此,筆者的考察重點在于,圍繞課程標準所進行的第一階段學習中,學生的學習結果是否超出了課程標準?若是超出的話,到什么程度?
由此,有關第一個階段生成性知識考量的資料來源于:(1)通過課堂觀察,記錄和統計了學生匯報過程中所提到的一些知識點或概念;(2)學生的PPT作品中所涉及的主要概念和知識點;(3)知識論壇中學生所創建和發展的短文內容。其統計的方法主要是按研究主題(小組)的劃分,對學生進行依次編號,然后參照小學階段課程標準和教材中所有涉及“水”的知識點來分析每個學生都涉及了哪些知識點,知識點各有多少個。最后統計得出學生的總知識量如表1所示。在表1的基礎上,依據研究主題去除其重復的知識點,重新統計出每個主題下的學生進行知識建構后獲取的知識量,同時也對科學課標中有關“水”的總知識量進行統計,比較兩者后得出超出科學課標的知識量,如圖1所示。
從表1可以看出,在不考慮其知識點的重復和學生能力的差異性的情況下,全班學生對于社區知識的貢獻量人均為8,其中編號為10的學生的知識量高達23,筆者經過與相關老師了解并結合平時的課堂觀察發現,該學生學習的主動性和研究興趣強烈,經常會利用課外時間主動與老師、同伴交流或網上查找資料來解決自己的疑問,具有較高的自主學習能力,因此其動態生成的知識量較為突出;每個研究小組對于社區知識的貢獻量均在53左右,其中“水的三態”小組的總知識量低于平均貢獻量,由于有關“水的三態”在課標中所涉及的知識點較多、較難理解,加上小學生本身的知識和經驗有限,所以難以拓展到更多的知識點,相比較“水的分布”,其知識點會更貼近學生的日常生活也容易理解。從個人和小組的知識量可以看出該班級的學生整體上都有一定程度的為社區貢獻自己知識的意識,并以推進社區知識為榮。而在此探究過程中動態生成的社區學科知識總量高達234,這說明學生在無教材或課程標準限制的基礎上建構并獲取的知識是無法預設的,甚至還可以無限拓展,由于知識點之間的相互聯系最終構成了一個社區的知識網絡。
同時,筆者從學生的學期末反思日志發現其實每個學生收獲的知識量大致上無差別,例如,編號2的學生在反思日志中寫道:“水有固體、液體、氣體三種形態,固體是指水遇冷變成冰;液體是指小溪、大海、長江等中的水:氣體是指蒸汽。世界上身體含水量最多的是水母,水占身體的99%。水是人類不可缺少的,沒有水我們眼睛會疲勞、干燥,沒有水,人會死亡,動物和植物也會死亡……”,該學生是研究“水的三態”,從日志中我們發現她還學習到了有關“水和我們”,“水的分布”等主題的相關知識點;再如,編號10和編號22的學生均在日志中提到了關于水的三種形態、水污染的分類和治理、水循環等多個主題的知識。主要原因在于他們都將個人知識貢獻給了整個學習社區,最終形成了公共社區知識;而社區中的每位成員都有權利隨時獲取已形成的社區知識。
由圖1可知,四個主題中“水污染”超越課標的知識量最多,原因在于水的污染與小學生的生活聯系更緊密些,學生也容易理解,其次是水與我們(關于水的災害和作用),再次是水的分布(關于江河湖海洋和水循環),最后是水的三態變化,較為抽象,小學生也較少關注。整體來看,全班學生在建構知識的過程中所獲得的知識點總量遠遠超越了科學課程標準中所要求的知識點或概念,甚至有一部分知識點涉及了初中或其他學科的知識領域,例如海水的淡化技術,分子、離子和化合物,板塊運動,電能法,耗氧物污染,生態系統,核爆炸和天體的墜落等等,知識點都較有深度,這在一定程度上迫使了學生去獲取更多的知識來作為補充和解釋。由此看來,學生獲得的生成性知識不僅在數量或廣度上有所突破,在其深度上也有所延伸,學生正在進行著知識的創新學習。普通教學下,由于時間和教材的限制,學生學到的知識僅僅局限于課本中的內容或課外閱讀材料,遠沒有由學生主動探究所構建的知識來得豐富和深刻。
四、研究結論與啟示
本文嘗試探析了在中國小學科學課堂中運用知識建構創新理論指導教學的初步成效,研究結果表明,知識創新學習的關鍵是要堅持以觀點的提出及其不斷地深化和發展的路徑;小學三年級學生在知識創新學習中,他們的知識量擴展會遠遠超出課程標準及教材的“限制”;知識建構型學習活動,應該是一種有目標的意向性活動,學生與科學家一樣都在朝向理論化、系統化的知識建構邁進;知識建構學習會超越個體知識,形成社區的公共知識。
同時,依據已有的實踐經驗和研究結果,本文總結出了關于教師如何引導學生進行科學知識創新學習的相關建議:
1.如何讓學生提出自己的真實觀點
學生進行知識創新的首要關鍵是要能夠提出“真”觀點,但是觀點的產生并非憑空想象、無憑無據的。因此,教師首先需要選擇或者和學生商榷好研究主題,然后創設一定的情境讓學生能夠產生一些自己感興趣并想能深入探究的問題,從而引導學生針對自己的問題提出有憑據地猜測,即觀點。
2.如何推進和深化學生的觀點
關鍵詞 整合性 整合性教學 整體
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
生物新課程標準注重知識的綜合性與整合性,尤其在課程具體目標中的情感、態度與價值觀方面,明確指出:初步形成生物體的結構與功能、局部與整體、多樣性與共同性統一的觀點,生物進化觀點和生態學觀點,樹立辯證唯物主義自然觀,逐步形成科學的世界觀。課程具體目標中的知識、情感態度與價值觀、能力三個維度在課程實施過程中是一個有機的整體。
高中生物課程分為選修與必修,分模塊學習,但是各模塊之間相輔相承,聯系緊密,在微觀與宏觀方面均形成了橫向與縱向的整合。通過整合使靜態知識賦予動態意義,并促使陳述性知識、程序性知識與策略性知識的充分發展。整合教學側重縱橫兩方面的教學體現形式。縱向以教學結構中螺旋反復為指向,走“螺旋反復、穩定上升”之路,而橫向是以教學內容中知識的相互聯系為指向,走“知識網絡與認知網絡形成”之路。由此,整合性教學是“知識邏輯、認知邏輯、教學邏輯、學習邏輯”四大系統的統一體現。它將課程內容更多地以程序性和策略性知識表現出來,注重知識的必然聯系、知識的高度親和力以及知識的真實應用。
1 整合的理解
從字面上看,整合是把一些零散的不同的要素,通過某種方式彼此銜接,相互滲透、相互交互,資源共享,從而實現信息系統的資源共享和協同工作,并最終形成能最大限度發揮其價值與效率的一個整體。
舉例來說,植物與周圍環境的整合,可以理解為植物在一個關系群中,與環境成為一體的過程,包含這個整合體的自適應與被整合群的包容過程,有整合成功,成為一個新的整體的;也有整合失敗,導致植物甚至被整合體的變異或死亡。生物入侵就是一個很好的例子,外來物種的引種導致本地生態系統總體受到危害甚至崩潰,而外來物種卻能獨領。
2 整合――唯物辯證法的部分與整體的關系
整合的目的可以很簡單地理解為:使整合的各要素成為一個有機整體。那么整體與部分的關系就涉及到唯物辯證法中整體與部分的內涵。唯物辯證法認為,整體與部分有含義和地位、作用和功能上的不同,但兩者又是相互聯系、密不可分的,體現在相互影響、相互依賴上。
每一個復雜的生物個體都是由各種不同的細胞構成的,其中每個細胞中的DNA都包含了該生物個體所有性狀的遺傳信息。這段話蘊涵的哲理可想而知,在相互依賴這一關系上,生物是由細胞組成的,但是細胞又不能離開生物這個整體,否則兩者就不復存在(病毒除外);在相互影響這一關系上,“部分”比如此處細胞的功能及其變化會影響整體的功能,“關鍵部分”比如此處細胞中所含有的DNA的功能及其變化甚至對整體的功能起決定作用。同樣,整體的功能狀態及其變化也會影響到部分:當環境條件改變導致生物這個整體的生存受到威脅時,細胞這個部分及其所含的DNA必然受到影響,其功能再也不能正常發揮出來。
唯物辯證法中要求形成科學的方法論:要求樹立全局觀念,立足于整體,統籌全局,選擇最佳方案,實現整體的最優目標,從而達到整體功能大于部分功能之和的理想效果,同時必須重視部分的作用,搞好局部,用局部的發展推動整體的發展。
在生物課程的教學中,要形成的方法論,就是從生物這門自然學科的自身特點出發,如生物學基礎知識點零碎,覆蓋面廣,知識之間的內在聯系緊密等,站在時代的高度,最大限度地實現必修和選修教材的內容有機綜合、必修教材中各個模塊的有機整合,以全局的教學理念統領生物課程標準的實施。這就要求教師在平時的教學中,要極大地重視各個知識點的拆分與整合,不能孤立地學習每一章節,也不能一開始接觸生物課程就先列出所有知識間的聯系要求掌握。
3 整合的內涵
3.1 資源的整合
3.1.1 音樂、精美圖片、動畫等多媒體資源與生物教學的整合
生物作為一門自然學科,既有文科的特點又有理科的要素,既要有文科的想象力和豐富的感性思維,又要有理科的理性縝密的邏輯。高中生物是一門實驗性、應用性較強的基礎課程,但是由于課時或實驗效果等諸多因素的限制,有些教學內容在課堂上無法直接簡單演示。不做實驗,單純的語言講解又會使某些教學內容顯得抽象和枯燥,沒有說服力,學生也難以理解,課堂教學效果也就顯得不甚理想。如果教師能夠把精心制作的多媒體演示課件運用到課堂教學中,用動態的多媒體畫面演示實驗的具體過程和現象,通過直觀的演示提升學習興趣,那么就會收到意想不到的課堂效果,從而達到殊途同歸的教學目的。
如“細胞的增殖”這一節中,增殖的具體過程是一個較難理解、較難記憶的知識點,若在課堂中直接通過教師講解和課本的簡單呈現,顯然無法達到很好的效果,并且細胞增殖過程中的具體變化是微觀的,是學生無法感知的。即使通過實驗課借助顯微鏡對學生進行了該節的感性教育,但效果似不佳。若教師通過動態的多媒體課件來演示細胞增殖過程的具體變化,并將每個人為區分的階段分別演示,再總體連接成一個連續的過程,用直觀形象的多媒體課件讓學生去感知微觀的物質變化細節,這樣對細胞增殖的重點知識就能夠達到一種深刻的理解,從而取得事半功倍的教學效果。
3.1.2 簡筆畫與生物教學的整合
俗話所說:“妙筆生花”。生物教學中教師使用簡筆畫能夠提高學生的學習興趣,同時對知識的掌握也會更簡單容易,如隨手就能畫出細胞增殖的過程中的具體變化細節,對于理解增殖的每個階段的特征、辨識任何圖中所處的增殖的階段都極為有利。
簡筆畫的使用可以達到以下效果:①能使靜態的掛圖成為動態的過程。如“物質的跨膜運輸的方式”這一節,教師可以通過簡筆畫舉例畫出某種物質進出細胞膜的過程及條件的動態過程,效果會強于掛圖。②可以使抽象的知識具體化。當講解“基因在染色體上”時,通過畫簡圖能夠更直觀地幫助學生理解基因在染色體上呈線性排列。③可以使復雜的知識簡單化。如“生長素的生理作用”這一節,可通過直觀的方式給出不同濃度下植物根長的差異。④可以使枯燥的知識生動化。講解植物雌、雄配子的形成時,把容易混淆的較難理解的形成過程以簡筆畫給出,學生易于掌握,減輕學生負擔,解答他們的疑惑。
3.2 學科的整合
從整體上看,傳統教學中,學生所學的知識是孤立的、片面的、零散的,語文知識就是語文知識,數學知識就是數學知識,科學知識就是科學知識。然而,各學科之間的思想、方法、內容是相互滲透的,存在著千絲萬縷的聯系。因此,為了使學生學得的知識形成整
體的系統的知識體系,拓寬其知識面,加深其對知識的理解,提高其知識的運用能力和遷移能力,教師必須進行學科之間的“整合”。
雖然學科整合可以通過各學科教師之間的合作來達成,但這并不表示參與學科整合的教師就不需要具備其他學科的相關知識。畢竟學科整合要求大量的前期準備工作,包括課題的提出,各學科之間的協調等。一個完備的知識體系才是學科整合順利開展的保障。
如大氣中的氮氣被( )和( )的固氮作用轉化為土壤中的硝酸鹽和氨?如果給初中沒學過化學的學生做,那肯定是只知道根瘤菌,而學過化學知識的學生就能知道前者為水。因此此題并沒有超綱,它涵蓋了生物與化學的知識整合。這道題留下了思考的空間:現在的考試對于學生的知識面要求太高,恨不得學生把“百科全書”背下來!因此學生的知識拓展甚至提高其應試能力都需要學科之間的整合。
遺傳學之父孟德爾的生平事跡說明了一個問題:重視學科整合的必要性。從小受到同是園藝家的父母的熏陶,他認真學習了自然科學。盡管家境貧寒,但他后來又進入大學學習了數學與物理學等自然學科,再通過其8年不懈的辛勤勞作,終于發現了生物遺傳的基本規律,并得到了相應的數學關系式。
3.3 科學素質與人文素質的整合
這一整合不僅包括教師對學生的科學素質教育與人文素質教育的整合,還包括教師自身的科學素質與人文素質的整合。科學不僅是人類征服自然、改造自然的手段,也是一種文化。學校安排學生學習科學,希望學生形成嚴謹縝密的科學思維習慣和勤懇踏實的工作態度,使之獲得“求真務實”的科學品德和思維方式。所謂人文素質就是具有對感性生命深切的關懷以及對個體能動性積極倡導的相對穩定的行為方式和內在品質。
如果說自然科學思維方式主要是抽象思維,人文科學思維方式主要是形象思維的話,那么科學素質與人文素質整合型人才的思維方式就是美學思維方式,是對科學思維方式和人文思維方式的揚棄和超越。既具有科學素質“求是”、“嚴謹”的優點,又兼有人文素質價值關懷的長處。
3.4 生物學科中理論與實驗教學的有機整合
生物課程中有不少實驗需要學生自己驗證,學校在這一方面應該予以重視。實驗的結果直觀,同時又是學生親身實驗的體驗,必然會達到光是理論教學達不到的效果。在實驗中不可避免地會遇到一些平時想不到的意外,這時教師的適當引導、學生的主動思考與探討必然也會從縱深的角度去認識某一知識點。
雖然新課程改革正在如火如荼地實施著,教師滿堂灌的傳授模式被冠以惡名,但是絕不是要拋棄這一方式,而是要與其他教學模式實現有機的整合,互相配合,達到和諧的教學目標。同樣,實驗的忽視必然導致學生原有的實驗興趣的迷失,甚至失去對這一學科的學習激情。實現生物學科中理論與實驗教學的有機整合是時代呼喚的使命。
4 結論
總之,知識的有效整合能拓展學生的學習空間和學習容量,增強學習能力。拓展性學習集中體現于學生在整合性教學中有限知識向無限知識的拓展中。
參考文獻:
素質教育 初中化學 “美育”
一、嚴謹的化學知識結構美
化學中的知識多而雜,瑣碎難記,這對初學化學的初中學生來說,著實是一個不小的難題,但這些繁雜的知識之間是相互聯系的。教師如果把這些知識點找出內在的聯系,將其“穿成串,連成線,織成網,編成片”,形成完整的知識網絡體系,從而讓學生領略到繁而不亂,瑣而有序,牽一毫而動全身的整體美,同時也培養了學生對知識的綜合概括能力和邏輯思維能力。
二、色彩紛呈的化學變化美
初中化學教學中,在引導學生觀察物質的色態及化學實驗現象時,同樣最能吸引學生的注意力的,首先是顏色的變化。教材中有關顏色變化的典型的化學變化及實難較多。如堿式碳酸銅、膽礬的受熱反應,顏色由綠色變黑、由藍變白;向無色的鹽酸、稀硫酸中滴加紫色的石蕊,溶液由無色變血紅色;向無色的氫氧化鈉溶液、純堿溶液或澄清的石灰水中滴入無色的酚酞變成美麗的桃紅色。這些色彩紛呈的典型的化學變化的實驗的演示,無疑將會把學生帶入一個五彩繽紛的化學世界,使學生感受到“美”在化學變化中,化學變化產生“美”,美也是在不斷的變化著。同時也使學生在“美”中產生了學習化學的濃厚興趣,調動了學習化學的積極性。
三、玄妙的物質微觀結構美
在學習分子原子的知識時,引導學生體會“一滴水中大約有16.7萬億億個水分子”、“若能把1億個氧原子排成一行,它們的長度也不過只有1厘米多一些”等數字使學生感知到“分子、原子”很小。結合品紅在水中的擴散現象,引導學生觀察“用隔水透氣的高分子薄膜制鳥籠”彩圖,讓學生感知“分子之間有間隔”、“分子之間不是靜止的,而是不斷運動”的微觀空間的動態美;在引導學生學習核外電子排布的規律、原子結構示意圖、“電子云”時,結合引導觀察用高倍電子顯微鏡拍攝到的苯分子的圖像、通過移走硅原子構成“中國”文字的照片,以及金剛石、石墨結構圖模型,從中讓學生感受到排列有序的微觀空間結構美,從而使學生產生探究未知世界的學習動機。
四、生動流暢的語言修辭美
如教材中講原子及原子核的大小及原子的構成時,就用了一個形象直觀的比仿:“原子很小,一個原子跟一個乒乓球體積之比,相當于乒乓球跟地球體積之比。原子核比原子雙小得多,如果把原子比作一個龐大的體育場,而原子核中相當于一只螞蟻。”引導學生體會這些形象的比仿,不僅加深了對原子、原子核概念的理解,而更能幫助學生形成微觀世界的概念,從中感悟出在一個微觀世界——原子里,有一個很大的空間,電子就在這個空間里作高速的運動,在大腦中描繪出原子的形象,從而體會到微觀世界的無窮美妙。
五、膾炙人口的文學美
1.成語中的化學美
人們熟悉的一個成語“滴水穿石”喻只要有恒心不斷努力,事情一定能夠成功。這成語中所蘊藏著化學知識是:石灰巖中的碳酸鈣在溶有二氧化碳的水中溶解,生成易溶于水的碳酸氫鈣。反應的化學方程式是CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。又如爐火純青、信口雌黃、味同嚼蠟、點石成金等成語中都含有豐富的化學知識。
2.詩詞中的化學美
廣為傳誦、膾炙人口的明代民族英雄于謙的一首名詩《詠石灰》,“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間。”這首詩既反映出作者臨危不懼、襟懷坦蕩的英雄氣慨,又說明這里面包含著CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O一系列的化學知識。
3.名言中的化學美
法國著名的幽默作家拉羅什弗科有一句名言“風可以把蠟燭吹滅,也可以把篝火吹旺”。在引導學生學習燃燒的條件時,來欣賞這句名言所蘊含的哲理和豐富的化學道理。蠟燭是由石蠟制成。石蠟和木柴中都含有碳、氫等元素,它們和空氣中氧氣發生劇烈的氧化反應即燃燒,而燃燒是有條件的:可燃物、空氣(或氧氣)、溫度。因蠟燭的火焰較小,燃燒時放出的熱量也較少,被風一吹,隨著空氣的流動,放出的熱很快散失,使溫度降低到石蠟的著火點以下,所以蠟燭不能燃燒,火焰熄滅。生活中消防人員在撲滅森林大火時,常使用吹風滅火器,就是利用了這個道理;而篝火則與之相反,風吹篝火起了富氧的作用,如同火上澆油,越吹越旺。
4.物質的性質與傳奇故事美
物質的發現及對其性質的研究,有時往往是科學的偶然發現,這其中自然有科學家的傳奇色彩的故事。如在教學二氧化碳、藍礬的性質時,為提高學生的學習興趣,可講述“屠狗妖”、農藥“波爾多液”與葡萄園的故事。這樣可使學生在愉悅中掌握了物質的性質,加深了對性質的理解。
六、嚴肅認真的化學科學美
1.化學用語中的科學美
科學的美是用特殊的科學語言來表達的,只有懂得這種語言的人才能感受到這種美。以硫鐵礦在氧氣中高溫反應為例,在教學書寫化學反應方程式時,不僅要教給學生書寫化學方程式的步驟、配平方法,而且更應該讓學生知道其中蘊含著精湛的科學知識:化學式必須寫正確,不能隨意改動化學式內數字,因為這些數字賦予了深奧的科學含義;表示的物質由“質變”到“量變”的變化過程,它反映了一個深奧的哲學思想;遵循著質量守恒定律即變化前所有物質的總質量等于變化后的所有物質的總質量——彰顯了科學美永恒的真理性。
2.化學實驗中的科學美
化學是以實驗為基礎的自然科學。化學實驗是與科學的實驗操作分不開的。在化學實驗教學中,不僅要讓學生感知到化學實驗現象的美妙,而且更要讓學生領悟到化學實驗操作的科學性。如氫氣還原氧化銅的實驗操作是先通入氫氣一會兒,把試管內的空氣排凈,然后用酒精燈火焰加熱;反應結束時,先要把酒精燈撤走,繼續通氫氣至試管冷卻。即概括為“氫燈燈氫”。這個實驗操作非常科學的。若違背這一操作規程,勢必要出現爆炸等不堪設想的后果。
七、現實生活中的化學美
在教學木炭可用來制“黑火藥”的用途時,可引導學生聯想到節日絢麗多彩的焰火,影視中硝煙彌漫的戰場;在教學“干冰”的性質與用途時,可引導學生聯想到人工降雨、干粉滅和影視舞臺上諸如《天仙配》、《西游記》中的一些云霧繚繞,虛無飄渺的幻境。
八、祖國燦爛的化學文化美
關鍵詞:問題;措施;自主學習;指導
由于種種客觀原因的存在,我校近幾屆畢業班學生的科學成績比較薄弱。我們就2011年九年級學生科學成績薄弱的現狀進行問題的分析、確定應急培優實施方案、指導學生進行自主學習,通過自主學習的研究性教學來改變科學成績薄弱的現狀,促使學生學科成績的提高。經過一段時間的實踐,與兄弟學校聯考進行橫向對比后發現我校這屆學生的科學成績進步很大。下面,就學生自主復習的過程,談一些自己的想法和做法,與同行交流、分享。
一、針對問題,采取自主學習的研究性教學,以內化、整合知識
2011年的九年級學生科學成績薄弱,學校決定:由本人和另兩位老師一起應對這屆學生的科學教學。開學的前兩個月,通過與其他學校的聯考比較,科學成績與兄弟學校有著很大的差距。我們進行客觀原因的查找,從七、八年級時的科學教師任課角度進行原因分析:首先,教師任課變動頻繁。六個平行班級中只有一個班的科學教師未變動。其他班級每年換教師,有些班級甚至一學期就換。七年級第二學期一位教師轉行,所任教的班級科學課由另外兩位老師承擔,每人教三個班。八年級第一學期時一位九年級老師參加省領雁工程培訓,需八年級一位老師去接任課務,而這位老師的課務由另兩位老師承擔。教師頻繁變動,對師生來講,都需要一段時間去磨合、去適應。其次,由于教師轉行和外出培訓,致使其他科學教師的任務更重。教師精力有限,對學生的關注度以及作業批改等方面不能非常到位。這對于學生對知識的掌握,也是一塊絆腳石。再次,任教他們的新上崗教師多。有三位教師都是第一年參加工作,雖然有工作熱情但對教學方向的把握、課堂的掌控能力相對較弱。對于學生來講,學習的方向不明確,掌握知識的深廣度就更難把握。
針對現狀,三位老師共謀計策,分析問題后提出進行研究性教學,為學生內化整合知識,能自主構建知識體系創造時空和人力上的條件,通過自主復習來縮小與兄弟學校的差距,提高科學學業考試成績。
二、采取措施,分階段進行應急培優,以提高整體科學成績
教師通過給學生分析自身科學成績的情況,讓學生意識到自己與其他學校的學生間有很大的差距,科學“家底薄”。要改變現狀,唯有激發主動性和積極性,端正學習態度,自覺學習才能提高科學成績。又由于初中生自制力弱,教師要不斷地鼓勵學生學會堅持,讓他們充滿信心地迎接每一天的挑戰。教師要充分利用每天下午的作業整理課,指導學生自主梳理、修正、內化、整合知識,幫助學生構建科學知識體系,同時通過這一過程來提高學生分析、解決問題和自主學習的能力。
我們把具體的培優過程分成四個階段:
第一階段:教師提前布置需要梳理的書本章節知識。根據《學業考試說明》中的考試范圍及考點,對課本知識進行梳理。不放過書本中的文字、圖、表以及閱讀等,為細化知識打好基礎。通過給學生答疑,指正他們的錯誤認知和修正不完善的知識。
第二階段:針對第一輪復習過程中所出現的錯題,指導學生進行糾錯。學生對錯題進行分析,滲入錯題中其他對的選項或者有啟發性的問題進行評價與思考,培養學生的思辨能力,以促進學生思維能力的提高。
第三階段:精選習題,進行知識鞏固和思維訓練。注重審題、解題規范、解題技巧和心理方面的指導。活化學生思維,提高學生的解題能力。
第四階段:重返書本和復習用書。把握學業考試主方向,落實基礎知識,促進全體學生科學成績的提高。對知識點和題目(包括對題和錯題)進行再鞏固。
同時,利用周日部分晚自修時間進行科學強化,提高學生的實戰能力。分析總結考試過程中智力與非智力因素對成績的影響,提高學生對非智力因素的重視程度,以便學生在學業考試中能獲得更高的分數。
三、營造氛圍進行自主學習,提高學生學科綜合能力
確定目標和具體實施方案后,教師要與學生一道摸索著前行。在第一階段中,學生學習熱情高漲。梳理知識的過程,學生提出的問題正如所料:(1)知識點搞混。如,有同學把濃鹽酸易揮發記成濃硫酸易揮發。(2)錯誤的知識指導解題。學生將自己腦子里以前建立起的錯誤知識,運用于解題。如,認為速度越快,滑動摩擦越快;速度越快,慣性越大。我想:發現和認識錯誤的過程,實質上是建立正確知識的過程。這一過程能起到修正錯誤的作用,而且在這樣的情景中學生建立起的知識更加完整和牢固。(3)知識掌握不全面,引起出錯。如,雞蛋沉浮問題,有同學就認為只要雞蛋浸沒在鹽水中,它所受到的浮力就一樣即是不變的。因為它排開液體的體積不變,殊不知,鹽水密度的不同對雞蛋所受到的浮力也有影響。此過程中出現了不少的問題,從中說明學生在質疑自己、修正自己,這充分表明學生在真正掌握正確的基礎知識,構建正確的概念與原理,而不是在硬記和照搬書本知識。在4月份的全市適應性統測中,最高分157(滿分160分)居全區第一,150分以上的人數位于全區前茅。這也堅定了我們師生的信心,鼓舞著大家繼續前行。
在第二階段中,要求學生對前一階段所出現的錯誤進行糾正。當然,此時大多數錯題學生自己能解決,只有少數錯誤問題發現并提出。本人在與學生交流時,發現學生的認知已經達到一定的水平和高度,有些問題的提出能與教師的思維進行碰撞,這說明此過程對于學生活化思維,提高能力有很大的幫助。如,學生提出的問題:計算機鼠標內裝有起自動控制作用的傳感器,下圖是它的工作原理示意圖。當物體M在導軌上平行移動時,可帶動與之相連的金屬滑片P移動,通過電壓表示數可反映物體M移動的距離。當物體M向右移動時,電流表示數將______,電壓表示數將______。(選填“變大”“不變”或“變小”)
當第二次接觸到這道題目時,一部分學生還是認為P處是滑動變阻器。認為滑片向右移,電阻變小電流表示數變大。電壓表的示數隨著電流的增大也增大。但還有一部分同學就這一問題躍躍欲試,迫不及待地想幫助其他同學解決問題。這種活躍氣氛告訴我:堅持,沒錯!又如,下圖所示,甲、乙兩小球質量相等,將甲沿著足夠長的斜面拋出,其斜面傾角為30°,乙呈30°角拋出,其拋出時速度相同,不計摩擦和空氣阻力,則下列說法正確的是:A.甲上升得高 B.乙上升得高 C.甲、乙上升得一樣高 D.無法確定
在整理錯題時,同學們對這道題目的分析過程又忘記了。未問時本人粗粗一看,認為選C。學生說,答案是A呀。于是,我仔細地審題后,發現自己也把在斜面上和直接拋出給忽視了,于是慎重地給學生進行解題分析。整理課結束后,我也進行反思:針對復習后階段學生所提出的提問,教師不得馬虎,需認真對待。
第三階段中,教師進行篩選、精選習題。針對學生的審題不清、不能靈活應用知識、圖表文字信息題的有效信息篩選等問題,設置相應的習題,進行思維訓練和知識鞏固,促進學生解題能力的提高。教師分析題目時重點在審題、解題規范、表述、解題技巧等方面,不斷地對學生加以解題的指導。通過一系列經典例題的呈現,使學生在仔細審題、恰當表述、規范解題、嚴密思維等方面,都有了很大的提高。學生能把這些經驗滲入到模擬考試中,他們也就能應用在學業考試中,并產生實質性的效果。如,思維訓練題:一定質量的銅粉和碳粉的混合物,在空氣中充分灼燒后其固體與原混合物的質量不變,則原混合物中銅粉和碳粉的質量比為:
A.4∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.1∶1
在給出問題后,有一少部分同學能很快地報出答案:A。教師問為什么那樣快就能算出比值,學生的回答是:因為這個過程中跑掉的碳元素的質量等于生成氧化銅中的氧元素的質量,找到等量建立關系式就能算。還有同學說:我是用化學反應方程式來做的。學生體會到了自身的提高,我也體驗到了一份成功的欣喜。
第四階段,重返書本和復習用書。或許有些老師或同學認為重返書本和復習用書,對知識點和題目(包括對題和錯題)進行鞏固是浪費時間,認為這個過程不可取。其實不然,學業考試的難度系數告訴我們,基礎知識的落實是最起碼的。要保住基礎分,不要“顧難失易”。并且這個過程能照顧到所有層次上的學生,只有他們心里感覺踏實,才能對自己更加充滿自信。
四、研究性教學實踐的效果
在臨近學業考試前,本人對研究性教學過程在學生中進行問卷調查。讓學生對自我做評價,學生對此相當滿意。他們對自己做出這樣的評價:“在整理知識的過程中,我查漏補缺,改正了許多錯誤的知識點和原來不知道的知識,效果真不錯。”“科學成績已經有了很大的提高。”“基礎知識的鞏固進步了很多,也懂得了一些解題技巧,進步了。”“我覺得我的科學成績這一年來好了很多,以前有些知識不到位,現在差不多都知道了自己的不足。”……
學生在給教師的評價中這樣寫道:“從來沒見過您這樣盡職、這樣辛苦的老師,雖然您不是我們的班主任,但是我們比對班主任還要尊敬您,我們真的很感動。建議老師您不要這么辛苦,多讓自己放松。”我想,這是師生知識和經驗的積累過程,更是一種師生情感的互贏過程。在這個過程中,我們體驗到什么叫壓力轉化為動力,師生付出了不少,收獲也很多。(第一學期和兄弟學校的科學平均分相差8分,最后一次聯考科學成績竟然比他們高出一分多,150分以上的總人數由原來是他們人數的三分之一到后來超過他們3人。)在師生的共同努力下,本屆學生的科學學業考試取得了可喜的成績。
參考文獻:
一、試題回顧
發光二極管(LED)具有高亮度、低能耗等優點,將在我市推廣使用。如圖甲所示是LED的實物圖和元件符號。
把一個額定電壓為3V的LED接人電源電壓恒為4.5V的電路,如圖乙所示。
(1)閉合開關S,LED發光;斷開S,改變電源的正負極后閉合S,LED卻不發光,可見,LED具有_____(填“單向”或“雙向”)導電性;
(2)移動滑片P,測得電流表與電壓表的示數變化關系如圖丙所示。當該LED正常工作時,消耗的電功率多大?此時變阻器R'接人電路的阻值多大?
這道試題本身起點較高,二極管的知識是高中的內容,但題目已經給了相關信息,況且在考綱例卷中也有二極管的題目出現,因此題目難度不高。但學生答題情況卻不容樂觀。對全市12557名考生進行計算機統計,本題總分6分,平均分只有3.63分,得分率只有60.5%。
二、病例分析
第一空回答二極管的單向導電性,卻有很多學生回答了“雙向”“單項”“單性”,甚有個別學生填了“甲向”,另有不少學生干脆是空白。第二問求二極管正常發光時消耗的電功率和此時滑動變阻器的電阻,病例與癥狀(一):單位換算錯誤。電流的單位毫安化成安,有不少于一半的學生把20毫安化成了0.2安,真可謂是“小小一毫安,打倒一大片”。病例與癥狀(二):審題錯誤。讀圖是把20毫安看成了20安或2毫安。病例與癥狀(三):解題目的不明,答非所問。題目要求求二極管正常發光時消耗的電功率和此時滑動變阻器的電阻,卻有學生算了二極管的電阻和變阻器消耗的電功率或算了電路消耗的總功率,這猶如回答“西瓜是圓的嗎?”卻答了“冬瓜是長的”,兩者沒有多大區別。病例與癥狀(四):解題格式不規范。體現為沒有公式直接計算、數據代入不帶單位、解題步驟不夠齊全、字跡不夠清楚、計算公式和單位互相混淆。病例與癥狀(五):解題思路不清,簡單問題復雜化。求變阻器R'接人電路的阻值多大時,有不少學生不直接應用公式R=U/I進行計算,而是先求電路消耗總功率,再求滑動變阻器消耗的電功率,然后用公式R=U2/P算出變阻器電阻,也有學生先求電路總電阻,再求出二極管的電阻,然后求出變阻器電阻。病例與癥狀(六):解題只注重結果,而不注重過程。很多學生在計算時往往一步完成,沒有分步計算,而一旦代入數據錯誤,就會減少相應的得分點,從而導致全盤皆輸。
三、把脈開方
把脈(一):二極管的知識在初中雖然沒有學過,但題中講到“閉合開關S,LED發光;斷開S,改變電源的正負極后閉合S,LED卻不發光”這一信息,顯然不難得出二極管具有單向導電性的性質,學生之所以出現錯誤可能是缺乏對電路基本知識的了解,特別是對電流方向的判斷還存在困難。
處方(一):重視基礎知識、基本概念和基本原理,夯實基礎。在教學中要重視科學概念、規律的過程教學,一定要弄清基本概念,講究知識遷移,力求循序漸進掌握知識。學生出現答非所問的現象不僅僅是因為粗心造成,對于部分學生來說,是由于對題中所涉及的基本概念、基本原理缺乏了解而導致讀不懂題造成。
把脈(二):不少學生填了“單項”或“單性”,以及在讀圖時把20毫安讀成了20安,暴露出學生的審題習慣沒有很好的養成,審題隨隨便便,不夠仔細。
處方(二):重視對學生審題習慣的養成教育,習慣養成要潛移默化。教師在平時的教學中應有意識進行潛移默化地熏陶,在學生解題前,要經常提醒學生:“先把題目默讀一遍,看清楚題目的要求,再進行解答”,要經常告誡學生:“審題要慢,答題要快,要逐句逐字看題,找出關鍵句,發掘隱含條件,尋找突破口”,要切實、有效地訓練“讀題――析題――答題”這三個環節的基本功。這樣才有可能使學生學習習慣的養成收到“隨風潛入夜,潤物細無聲”的效果。
把脈(三):解題格式不規范,是導致學生失分的主要原因之一,表現為沒有公式直接計算、數據代入不帶單位、解題步驟不夠齊全、字跡不夠清楚、計算公式和單位互相混淆。不少學生在考試時,并非在知識上有什么缺陷,但得分不高,原因多半是解題的規范性上出了問題。
處方(三):這就要我們教師平時講題要過程和結論并重,教師在平時教學中要注意對學生的解題規范化的指導和訓練,解題的規范化有助于學生在考試中發揮出自己真實的水平,也有利于培養學生規范有序、嚴謹的科學態度,提高綜合素質。
把脈(四):在今年閱卷中發現,有些考生該得的分沒有得到,會做的題得不到全分,究其原因,除了解題格式不規范外,另一方面主要是考生在解答的過程中語言表達不流暢、不合理、不科學及不規范,解題步驟混亂以及不規范所造成。
處方(四):加強學生的文字表達題的訓練,既要訓練學生的口語表達能力,也要訓練學生的書寫表達能力,要讓學生明白科學表述題不需華麗的詞匯,但必須抓住答題要點,用簡潔的語言來回答問題。同時也要加強教師自身言語表達能力的提高,點撥引導要“惜言如金”。在教學中教師有時表現出來的喋喋不休,實際是教學上的嘮叨,是教師對待教學問題所引起的緊張而形成的保護性語言習慣。嘮叨的本質就是“不放心”。嘮叨的結果,只能使學生產生厭煩,也在一定程度上影響了學生的語言表達能力的提高。教學工作要求教師研究自身的教學語言,廢止嘮嘮叨叨式的語言習慣,在凈化、簡化語言上多加思考,要善于把教材語言、教案語言轉化為點撥引導語言,在“說得精、點得好、導得巧”上多下工夫,要重視解題過程的語言表達,這對培養學生形成條理清楚,步步有據,規范簡潔,優美整齊的答題習慣起到了潛移默化的作用。
四、診后建議
要減少或預防學生答題過程中出現的以上各種“不良癥狀”,可從以下幾方面著手準備:
首先,構建全面、系統的科學知識結構是進行規范化答題的基礎。所謂全面是指知識結構中須包含考試說明中所要求掌握的所有知識點,為進行規范化答題做好相應的知識儲備。所謂系統,就是要對眾多的知識點進行良好的組織,在大腦中形成有序的而非零散的知識結構。只有這樣,才能在解決問題時對所需的知識點專業術語進行有效而快速的提取和運用,否則則是“巧婦難為無米之炊”。
其次,精選例題,示范講解。例題教學不僅有助于學生理順解題思路,復習鞏固知識和明確解題規范,更重要的是可以培養學生多方面的能力,但由于課堂時間有限,不可能面面俱到。為此,教師必須對例題進行篩選,精選典型的、具有普遍指導意義的習題作范題,從方法步驟著眼,從解題思路入手,注意引導學生認真分析題意,弄清要求和條件,找出例題所涉及的知識點,以及要求解答的問題與已知條件的關系,抓住解題關鍵,形成正確的解題思路和方案,并適當列出解題格式、要點和注意事項,使學生從解題思路、方法、層次和規范要求等方面受到啟發。通過對典型例題的剖析,不僅可以收到以題及類舉一反三的效果,更重要的是可以達到明確概念、掌握方法、啟迪思路、培養能力的目的。著眼于培養學生的自學能力和良好的學習習慣。這就要求在平時的具體教學中充分發揮學生的主體作用。
第三,加強解后評析,注重思路啟迪,提高學生的解題能力。習題解后的評析,不僅能及時清理學生的解題思路,引導學生反思解題過程,同時對訓練思維,提高分析問題、解決問題的能力,有特殊的功效。解后評析可采取一題一評析的策略,可先讓一位學生匯報結果或上講臺作解答,并要求其作適當的講解,然后師生共同分析、討論,找出解題過程出現的“不良癥狀”,鼓勵學生提出不同見解,補充不同的解法,但絕不能將習題的評析變成“就題論題”,而應該引導學生深化習題,挖掘習題內涵,進一步拓寬知識,做到融會貫通。方法可采用“一題多解”“變題討論”“錯例分析”等。通過評析溝通知識間的內在聯系,把知識講活,從而達到培養思維變通性、創造性,開拓學生解題思路,提高解題效率的目的。
第四,成功源自細節,細節造就精彩。教師應在平時的教學中多關注學生解題過程中出現的各種細節問題并及時加以分析解決。同時也要注意教師自身在教學過程中出現的一些細節行為,比如語言表達要規范,解題格式要完整,板書書寫要工整,凡要求學生做到的必身先垂范。