方中成
摘 要:笔者在科学课堂教学中尝试教学设计的创新,从导入诗句俗语、挑战认知常理、创新实验设计、开展探究活动、讲解学生的错题范例等环节入手,试图以学为中心的教学设计,将教学目标真正转化为学生的内在需要。借此抛砖引玉,亟求引起大家的思索,把课堂教学实效真正落到实处。
关键词:诗句俗语;实验创新;探究活动;范例;教学设计
教育的本质是人的发展,也就是说,教育的过程是发掘人的天性、潜能以及潜在价值的过程。所以,德国教育家第斯多惠说:“我们认为,教学艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞,而没有兴奋的情绪怎能激励人?没有主动性怎能唤醒沉睡的人?没有生气勃勃的精神怎么能鼓舞人呢?”以学生和学习为中心,教师就要以饱满的、富有感染力的情感进行教学,就要注意通过各种方式和方法对课堂教学进行创新设计,激励学生生动、活泼、主动的学习,以便提高课堂实效,进而提高学生的科学素质。
在平常的教学中,我常以诗句、谚语、生活常识等为有效载体,以各种实验和习题为平台,尝试多手段、多角度的综合教学。实践证明:这样的载体和平台,不仅激发了学生的学习兴趣,有利于学生更好地理解所学知识,而且对学生分析问题、解决问题及综合运用科学知识的能力、创新能力等的培养都起到推动作用,有利于提高学生的科学探究精神和科学素养。
一、用学生熟悉的诗句、俗语导入,激发学生学习科学的兴趣
兴趣是学生获取知识的巨大内驱力。实践证明,学生一旦对所学内容产生兴趣,就会产生巨大的主动性和超强的积极性,学习效率也就不言而喻了。
在上“影响气候的因素”一节内容时,笔者在讲台上摇头晃脑地吟起了白居易的《大林寺桃花》:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处,不知转入此中来。”以这首学生耳熟能详的诗句为起点,活跃课堂气氛的同时,引导学生有了新奇的感受,使其便积极、主动地进入了学习情境:为什么其他地方均已百花凋零,而唯独山寺中的桃花却正开得盛呢?学生积极地展开了小组讨论,浓厚的百家争鸣景象呈现在眼前,学生跃跃欲试,有的提到了桃花的非生物因素;有的说花儿开放表面上看是具有季节性的,实质上是受温度影响比较大;还有一些小组提到,在同一个季节里,山里的温度相对比较低,桃花生长也就迟缓,而平原地区温度较高,所以通常情况下,四月份桃花多半凋谢,但唯独山里的桃花刚刚开放。教师也就在本课堂教学内容引入之初,极好地抓准了学生的兴趣点,接下去层层剖析,顺利地完成了本课的各个教学环节,可谓水到渠成,信手拈来。
在教授重力相关内容时,用“人往高处走,水往低处流”来告知孩子——重力的方向是竖直向下的;而在压强内容学习中,借用“马尾巴穿不起豆腐”的俗语来说明压强的相关知识。在教学中引用形象多样的俗语,将起到对科学知识的激趣和升华,达到的效果也将意想不到。同样,在生物知识的传授中,也有很多生动在理的俗语,如生态学家林德曼以一句“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃泥巴”,从食物链角度揭开了湖泊生态系统的奥秘;而“种瓜得瓜,种豆得豆”诠释了生物具有遗传现象;但“一母生九子,九子各不同”又说明生物具有变异现象;“一朝被蛇咬,十年怕井绳”又是对条件反射的揭秘。学生在轻松活泼的氛围中积极思考,不知不觉中巩固了科学概念,提高了解决问题的能力。
总之,在教学中把有关诗词和俗语渗透进来,能给学生一种新鲜的感觉,不仅能活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣,让学生主动、自然地进入学习情境,加深对相关知识的理解,让学生在学中用,用中学,边学边用,变学乐为乐学,让汲取知识的过程成为探索的过程。
二、借有悖学生认知常理的现象,点燃学生学习科学的激情
科学学科是一门以实验为基础的学科,通过课堂演示实验和学生实验,可以使学生通过实验探究,体会科学的学科特点和科学之美,并且使学生通过实验获得生动的感性知识,从而更好地理解、巩固所学科学知识,形成正确的物理及化学概念,同时有利于促进与培养学生观察、分析和解决问题等各方面能力,并可激发学生的学习兴趣。
在“燃烧的条件”教学中,笔者在课堂上以水火不相容为引子,而让水火相容为噱头,做了白磷在水中燃烧的实验。当然,实验分三步,首先,将白磷放入水中,学生观察后并未见燃烧现象,故意显示尴尬神态,让学生以为实验失败,此时就趁机“虚心”请教学生白磷没有燃烧原因。学生当然高兴见到老师失败,也非常乐意帮助老师,学生的主动性、积极性就被调动起来,争相讨论和发言,学生会说没有氧气或者温度不够高(没有点燃),然后接着做余下两个实验,当学生终于惊奇地看到白磷在水中燃烧,其成就感无以言表,此时引导学生进行比较,得出结论,可谓水到渠成。
学生往往对枯燥的知识灌输不感兴趣,只能被动接受,像这样,以各种有悖学生认知常理的现象为有效载体,把科学问题中原本枯燥的知识生动起来,学生不但会表现得积极主动,更能以极大的热情投入到分析问题中去。
三、以探究活动或实验装置创新,增进学生揭示科学奥秘的欲望
苏霍姆林斯基曾经说过这样一句话:“在人的心灵深处,总有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,在儿童的精神世界中,这种需要特别强烈。”而科学的本质从建构主义观点看,是一种科学探究活动。既然如此,我们科学教师理应成为一股强大的力量,通过探究活动让学生的这种欲望砰然开裂。
在教学八年级“磁生电”一节时,笔者准备了一个电动机(汽车模型上拆下的)、发光二极管、电池、开关、导线等,首先让学生观察电动机的转动情况,同时复习一些与电动机相关的知识,然后取下电池,换上发光二极管,拉动绕在电动机转轴上的细线,学生便可观察到二极管发光,随即产生强烈的欲望,想要探究电动机发电的奥秘。此时顺水推舟,引导学生分析装置的结构异同及能量转化的改变,再通过提问转入到探究产生感应电流条件的内容,接着可让学生设计实验方案,并用实验验证学生的猜想。在这种探究活动中,让学生学习分析问题、解决问题的方法,不仅学会了科学知识和方法,也体验了探究的乐趣和成就感,何乐而不为呢?
“培养学生的创新精神和实践能力”是当前基础教育课程改革的目标之一,就科学而言,精心设计实验教学,充分挖掘实验的“创新点”是落实这一目标的有效方法。在探究二氧化碳性质的实验中,将二氧化碳倒入放有蜡烛的烧杯时,如果蜡烛的火焰较大,倾倒时集气瓶口过于靠近火焰,就会出现火焰不会熄灭的现象。笔者在做这个实验时加了个漏斗,通过漏斗将二氧化碳倒入烧杯底部,蜡烛火焰从低到高依次熄灭的现象非常明显。在完成相应的教学后,引导学生分析两种装置的不同,适当提示并让学生讨论改进后装置的优点,能够使学生体验到创新实际并不难,从而激发学生创造性思维的萌发和创新意识的提高。
学生怀着极大的兴趣去探究和学习,改变了以往那种单纯接受知识的学习方式,开发了以学生作为主体参与的探究式学习,在整个学习过程中,学生循着教师的引导,自己去发现问题、分析问题,也顺利解决了问题,而教师为每位学生的充分发展创造了空间,也巧妙地培养了孩子们的创新能力。
四、以学生练习中的错题为范例,揭开科学知识的神秘面纱
在众多影响学生学习和发展的因素中,最重要的是学生的参与程度,即学生在学习过程中所投入的时间与精力,要保证学生的参与,我们的教学活动就必须符合学生的认知风格。为提高学生在学习过程中所投入的时间与精力,就要凝聚学生的学习欲望。我们教学时就可以适当选择学生的错误练习,引导学生不断探索,把难题逐步变容易,这种教学活动,能够让学生体验到揭开科学知识的神秘面纱而获得的愉悦,从而使学生处于较高的投入状态。
在一次作业检测中,有这样一道练习:如下图所示,A为电磁铁,B为铁芯,C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上,当A中通有电流I时,C悬停在空中,天平保持平衡。当增大A中电流时,绝缘磁环C将向上运动。在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力,则下列描述正确的是()。
A.天平左盘先下降后上升
B.天平仍保持平衡
C.天平左盘先上升后下降
D.天平左盘一直下降至最低点
由于该题偏难,要求较高,学生的错误率非常高。笔者在讲解该道练习题时,将它分解并引导学生思考以下几个问题:
1.天平左盘向上或向下运动的根本原因是什么?这个问题是为了让学生能抓住事物或现象的本质,这将直接影响学生思考的方向。所以,教师应该适时教导学生有意识地去思考问题的本质。此时还要求学生写出以下几个问题中天平左盘受到力的大小关系。写出力的大小关系也很重要,这是为了引导学生将复杂的问题简化,所以教师要教导学生学习这种方法。
2.磁环C悬停时,左托盘受到哪几个力?有何关系?磁环C悬停时,悬停部分受到哪几个力?有何关系?与左托盘受到的力有何关系?
3.电流增大,引起哪一个力变化?此时左托盘如何运动?与原悬停部分的重力有何关系?磁环如何运动?
4.磁环升到最高点时,原悬停部分处于什么运动状态?受到哪几个力?有何关系?磁环升到最高点过程中,左托盘受到的力如何变化?左托盘如何运动并最终处于什么状态?此时,为什么排斥力又会变小,最终等于悬停部分的重力?
最后,为开拓学生的思路,笔者又提示学生从物体运动状态变化方面思考解题方法。
类似的习题很多,以现阶段的学生认知水平而言,因思考方向的确定而导致的错误是最频繁的,我们在教学时就要有意识加强这方面的引导,同时让学生学习将复杂的问题加以简化。这种教学活动不仅迎合了学生自身的认知水平,又将其日渐抽象的逻辑思维逐步由经验型向理论型转化。
总之,新课程理念下的教学设计,应体现学为中心,即以学生为中心、以学生的学习为中心、以学生的学习过程为中心,并让学生在学习过程中发挥其主动性与积极性,让学生成为知识信息加工的主体,成为知识体系的主动构建者。这就要求教师对课堂教学进行各种各样的创新设计,既可以导入诗句俗语,挑战认知常理,又可以创新实验设计、开展各种探究活动,还可以讲解学生的错题范例,从而激发学生学习科学的兴趣,点燃学生学习科学的激情,增进揭示科学奥秘的欲望,揭开科学知识的神秘面纱,使学生生动、活泼、主动地学习,将课堂实效真正落到实处,进而提高学生的科学素养。
参考文献:
1.科学课程标准.北京师范大学出版社,2011.3.
2.余惠芬.有机渗透文学素养,提高科学课堂有效性.教育教学论坛,2013.1.
3.杨蕙芝.创设问题情境,培养思维能力.广东教育出版社,2005.6.
(作者单位:浙江省义乌市廿三里初中)
试题与研究·教学论坛2015年11期