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科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,我們倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,以提高學(xué)習(xí)能力、轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式.
“家庭小實(shí)驗(yàn)”具有趣味性、探究性、規(guī)范性、普及性等特點(diǎn),體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的理念,接近學(xué)生的生活實(shí)際,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí).另外,在家庭小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生親歷探究過(guò)程,了解到科學(xué)研究的一般流程和方法,激發(fā)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).
一、開(kāi)展科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)的意義
1.與日常生活相聯(lián)系,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
初中科學(xué)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于與社會(huì)聯(lián)系,貼近生活,而家庭小實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際密切聯(lián)系,學(xué)生參與面廣,讓學(xué)生體驗(yàn)事物的變化過(guò)程、變化條件和所得結(jié)論,體驗(yàn)這些變化對(duì)生產(chǎn)、生活的影響,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
2.家庭小實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力
在科學(xué)教學(xué)中,學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)較少,這不利于學(xué)生動(dòng)手操作能力的培養(yǎng),而家庭小實(shí)驗(yàn)卻可以消除這一不足.學(xué)生可以在家中通過(guò)查閱教材和其他資料的方式自己動(dòng)手設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn),從而使自己動(dòng)手操作的能力得到提高.
3.家庭小實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)
家庭小實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單,但是它卻能揭示生活中科學(xué)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì),用科學(xué)原理來(lái)指導(dǎo)和解釋各種生活用品的制作和使用.通過(guò)親身實(shí)踐,在快樂(lè)學(xué)習(xí)的氛圍中,使學(xué)生掌握解決問(wèn)題的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神和一絲不茍的科學(xué)態(tài)度.
4.家庭小實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力
對(duì)于在科學(xué)學(xué)習(xí)上有濃厚興趣或天賦的學(xué)生,家庭小實(shí)驗(yàn)可以給他們提供一個(gè)心理狀態(tài)比較寬松的環(huán)境.它不僅能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析解決問(wèn)題的能力,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成,而且有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力.
二、如何開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)
初中家庭小實(shí)驗(yàn),內(nèi)容要適合初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和智力水平,實(shí)驗(yàn)的儀器、藥品一般家庭都容易找到,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也與課堂教學(xué)同步,對(duì)課堂所學(xué)的知識(shí)有較強(qiáng)的鞏固和拓展作用.教師要認(rèn)真學(xué)習(xí)課標(biāo),深入理解教材,做到提前布置、精心安排,并做好家庭小實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)工作.
1.指導(dǎo)學(xué)生自制儀器和廣泛收集生活中的材料
初中科學(xué)中有許多知識(shí)點(diǎn)可以在家庭實(shí)驗(yàn)中獲取及驗(yàn)證,教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用家中材料自制一些常見(jiàn)儀器.
2.精心選擇合適的家庭小實(shí)驗(yàn)
教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)教學(xué)進(jìn)度,從教材中精心選擇一些實(shí)驗(yàn),力求器材簡(jiǎn)單易得、操作簡(jiǎn)便安全、現(xiàn)象明顯.
例如,自制簡(jiǎn)易凈水器、鉛筆芯的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)、不完全燃燒蠟燭制炭黑實(shí)驗(yàn)、探究雞蛋殼里可能含有的物質(zhì)、制取明礬晶體、自制汽水、制作葉脈書(shū)簽、保鮮膜保鮮能力測(cè)試、自制植物指示劑、用洗潔精清洗餐具、餅干中的干燥劑與水的放熱反應(yīng)、空氣質(zhì)量調(diào)查、水污染調(diào)查、家庭用水情況調(diào)查、火災(zāi)的預(yù)防及自救、了解燃料的性能和價(jià)格、廢金屬的回收與利用、土壤酸堿度測(cè)量、食譜與營(yíng)養(yǎng)、鈣與人體健康等,取得了良好效果.
3.認(rèn)真做好方法指導(dǎo)
關(guān)鍵詞:初中化學(xué) 探究題
中圖分類號(hào):G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(c)-0-01
新課改后,中考理化實(shí)驗(yàn)題的比分越來(lái)越重了。怎么做好初三化學(xué)試題的實(shí)驗(yàn)題部分成為一個(gè)重點(diǎn)。所以,同學(xué)們平時(shí)重視實(shí)驗(yàn)的操作,親自操作至少一遍,操作的時(shí)候多留心步驟、現(xiàn)象,甚至可以自己考慮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,充分鍛煉自己的發(fā)散思維。做完之后再做題目。找出歷年的高考實(shí)驗(yàn)題目來(lái)做。
(1)嘗試改變課本上探究實(shí)驗(yàn)的程序化。開(kāi)展初中科學(xué)探究性學(xué)習(xí)方式的理論假設(shè)是:依據(jù)科學(xué)?人文主義教育理論和多元智能理論及社會(huì)學(xué)習(xí)理論,假設(shè)學(xué)生的需要是學(xué)生成長(zhǎng)和發(fā)展的前提,價(jià)值是客體滿足主體的效能,以需要引導(dǎo)發(fā)展,“以需促知,以知展能"的探究性學(xué)習(xí)方式,有利于提高學(xué)生探究科學(xué)原理和綜合思維能力及應(yīng)用科學(xué)知識(shí)解決。生活中科學(xué)問(wèn)題的能力,提升學(xué)生的需要,以探究性學(xué)習(xí)方式的建構(gòu)和促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),從而探究學(xué)生在知識(shí)、情感、能力方面獲得主動(dòng)、全面、可持續(xù)的發(fā)展的方法。根據(jù)這一理論假設(shè),在實(shí)驗(yàn)中著重探討以下幾個(gè)問(wèn)題:1)初中科學(xué)探究性學(xué)習(xí)方式介定。2)教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的角色定位。3)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中知識(shí)、情感、能力三者的和諧發(fā)展。4)科學(xué)問(wèn)題情景設(shè)計(jì)與科學(xué)假設(shè)的相關(guān)性及思維程序控制確定。尋求以上問(wèn)題的答案,即是我們實(shí)驗(yàn)研究的目標(biāo),又是我們實(shí)驗(yàn)方案制定的依據(jù)和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要尺度。希望通過(guò)幾年的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證、修改和完善這一理論假設(shè)。最終形成較科學(xué)的“初中科學(xué)探究性學(xué)習(xí)方式”的操作模式和評(píng)價(jià)指標(biāo)。
(2)化學(xué)、英語(yǔ)要背的很多,沒(méi)有什么捷徑。在基礎(chǔ)扎實(shí)的情況下多看書(shū)、越多越好?;瘜W(xué)有一部分是要記憶的,但要活記,不要死記硬背,要掌握總知識(shí)體系,整體把握以后,一點(diǎn)一滴的東西記在一起,找找規(guī)律,有方法的記。英語(yǔ)嘛,單詞最重要。語(yǔ)法也很重要。語(yǔ)法書(shū)要有一本比較權(quán)威的,時(shí)常當(dāng)小說(shuō)一樣翻翻看看,日積月累會(huì)有大的提高。把錯(cuò)題整理起來(lái),每道題都認(rèn)真對(duì)待,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)方法。單詞我建議你買星火的大學(xué)1~6級(jí)速記,那個(gè)上面不是只提供單詞例句,而是提供很多聯(lián)想記憶法,詞根記憶法,等等很多記憶方法。使的你即使是高中生,也可以很有效的漸漸記住大學(xué)詞匯,擴(kuò)充詞匯量,這對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí),英語(yǔ)應(yīng)試中很重要。詞匯量大,不論是那類題都會(huì)更得心應(yīng)手。但說(shuō)到底,方法要靠自己總結(jié)的。一定要自己學(xué)會(huì)反思,總結(jié),知識(shí)是很容易遺忘的。重要的是能力。別人的都只是參考。下面是初三化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的常識(shí),一定要記住。無(wú)色液體:水,雙氧水。藍(lán)色溶液:硫酸銅溶液,氯化銅溶液,硝酸銅溶液。淺綠色溶液:硫酸亞鐵溶液,氯化亞鐵溶液,硝酸亞鐵溶液。黃色溶液:硫酸鐵溶液,氯化鐵溶液,硝酸鐵溶液。紫紅色溶液:高錳酸鉀溶液。紫色溶液:石蕊溶液。顯酸性的溶液:酸溶液和某些鹽溶液(硫酸氫鈉、硫酸氫鉀等)。顯堿性的溶液:堿溶液和某些鹽溶液(碳酸鈉、碳酸氫鈉等)。顯中性的溶液:水和大多數(shù)的鹽溶液。七種常見(jiàn)沉淀要記牢:AgCl BaSO4 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Cu(OH)2 CaCO3 BaCO3。還有十對(duì)不共存離子:七個(gè)沉淀拆為七對(duì)離子?氫離子和碳酸根離子,氫離子和氫氧根離子,銨根離子和氫氧根離子。這些都是做題的關(guān)鍵。
(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題考試時(shí)雖然會(huì)有課外的,但是它是課本的延伸,只要學(xué)好課內(nèi)的,就已經(jīng)夠了??荚嚂r(shí)無(wú)非就是要你閱讀資料、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)的原理或反映的物質(zhì)。所以課內(nèi)的有關(guān)物質(zhì)反映的化學(xué)方程式要熟記,復(fù)習(xí)時(shí)著重看課內(nèi)的實(shí)驗(yàn)題。有關(guān)解答技巧,你應(yīng)該在閱讀到題目時(shí)想到一些與題目有關(guān)的化學(xué)方程式,比如看到“鐵”字你就應(yīng)該想到有關(guān)鐵的化學(xué)方程式。探究題一般都會(huì)有幾小問(wèn),每問(wèn)都是遞進(jìn)關(guān)系,第一問(wèn)不懂就不要花太多時(shí)間去想,可以跳過(guò)做第二問(wèn)。也可以把一些重要的字眼用鉛筆圈起來(lái),但做完后一定要記得擦,要不然人家說(shuō)你作弊。解題時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:1)提出的猜想要準(zhǔn)確合理,有利于方案的設(shè)計(jì);合乎題意,不能存在漏洞,不能信口開(kāi)河;2(設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案要緊扣提出的假設(shè),選用的實(shí)驗(yàn)用品要恰當(dāng);實(shí)驗(yàn)方案理論上合理,實(shí)際上可行,操作上簡(jiǎn)便易行、安全,還要經(jīng)濟(jì)環(huán)保。3)結(jié)論一定是對(duì)假設(shè)的判定,交流評(píng)價(jià)一般是對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、也是探究題中最難的地方。實(shí)驗(yàn)與探究題的考查方向:考查探究中提出問(wèn)題或猜想的能力,考查設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力,考查解釋和表達(dá)科學(xué)探究結(jié)果的
能力。
(4)要想學(xué)好化學(xué)探究題要注重基礎(chǔ),一定要抓好基礎(chǔ),不要脫離書(shū)本直接做題。這是學(xué)化學(xué)最忌諱的,千萬(wàn)要記住,無(wú)論以后做的什么樣實(shí)驗(yàn)題,母題都是書(shū)上的例題?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)題要把書(shū)上的實(shí)驗(yàn)弄透,一定要掌握原理,而且要回舉一反三。具有相似性質(zhì)的金屬或非金屬一般發(fā)生的反應(yīng)類型相同。例如鐵和鋁,發(fā)生水解時(shí)的反應(yīng)原理相同。所以平時(shí)學(xué)習(xí)的時(shí)候,要學(xué)會(huì)歸納總結(jié)一些常用的化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì),只要記住其中的一個(gè),其他的就不成問(wèn)題了。
考試的時(shí)候,切記要審題認(rèn)真,不要著急,沉著冷靜,拿筆一個(gè)字一個(gè)字的點(diǎn)著題讀,抓關(guān)鍵詞,實(shí)驗(yàn)題要注意實(shí)驗(yàn)裝置,有的時(shí)候從實(shí)驗(yàn)裝置就可以得出物質(zhì)的物理或者化學(xué)性質(zhì),題目中有答案,只是比較隱蔽。其實(shí)所有實(shí)驗(yàn)題真正內(nèi)容都是化學(xué)方程式的考察,首先要記住或者熟練找出物質(zhì)的本質(zhì)是什么,比如大理石,你要馬上想出這個(gè)化學(xué)式是什么。這最主要,然后要學(xué)會(huì)分析問(wèn)題,論證或證明思想,比如控制變量法。還有要會(huì)猜想,大膽嘗試也是很主要的。知道這些,最需要做的就是熟記每一個(gè)方程式,或通過(guò)反應(yīng)物質(zhì)來(lái)寫方程式的
能力。
(5)掌握解題步驟。實(shí)驗(yàn)題的一般解題步驟:明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫鈱?shí)驗(yàn)原理判斷各儀器的作用分析實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵誤差分析。做實(shí)驗(yàn)題就是解決好兩個(gè)方面:裝置原理和反應(yīng)原理。裝置原理:判斷各儀器的作用,還有注意儀器的連接順序,一般為“原料氣的發(fā)生裝置(安全裝置)原料氣的凈化與干燥裝置反應(yīng)發(fā)生裝置收集或測(cè)量裝置尾氣處理裝置”。反應(yīng)原理:是各步操作均遵循該步的化學(xué)或物理原理,均服務(wù)于實(shí)驗(yàn)的分步及總體目的。
只要牢牢把握以上幾點(diǎn),多背誦,多練習(xí),多思考做題時(shí)掌握步驟,細(xì)心審題,相信同學(xué)們一定能在中考中答好探究題。
【關(guān)鍵詞】 傳感器;初中科學(xué)實(shí)驗(yàn);應(yīng)用;意義;內(nèi)容;措施
一、現(xiàn)實(shí)背景及意義
初中科學(xué)是集物理、化學(xué)、生物和自然地理于一體的綜合性課程,目前全國(guó)范圍內(nèi)僅在浙江省全省施行。科學(xué)課程“以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”,[1]實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是科學(xué)課程實(shí)現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo)的重要載體,也是學(xué)生掌握方法,體驗(yàn)過(guò)程和感受科學(xué)精神不可或缺的途徑。
信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,迫使學(xué)校的傳統(tǒng)教學(xué)隨之變革,如此才能使我們的學(xué)生緊跟時(shí)代步伐,做到與時(shí)俱進(jìn)。早在1997年2月美國(guó)總統(tǒng)克林頓就提出:“給我們的孩子最好的教育,我們必須幫助他們利用強(qiáng)大的技術(shù)?!?隨著科技競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,以計(jì)算機(jī)為核心的ICT(Information and Communication Technology)與教育的整合已經(jīng)成為當(dāng)前教育改革的一種重要趨勢(shì),而傳感器技術(shù)的發(fā)展成熟,恰恰給教學(xué)帶來(lái)了這樣的變革機(jī)遇。 “從上世紀(jì)80年代開(kāi)始,傳感器技術(shù)就在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家尤其美國(guó)的中學(xué)理科教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。” [2]
西方國(guó)家的學(xué)校在過(guò)去20多年里已經(jīng)投資大量資金應(yīng)用于ICT方面?,F(xiàn)在ICT已經(jīng)成為一種被應(yīng)用在學(xué)習(xí)過(guò)程中的教育工具。國(guó)內(nèi)這方面的起步要晚些,“到上世紀(jì)90年代中期,北京、上海的部分中學(xué)已經(jīng)開(kāi)始在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用自制的傳感器實(shí)驗(yàn)設(shè)施。”[3]從應(yīng)用的地區(qū)和年段來(lái)看,也主要集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū),如北京、上海,且在高中數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物等課程中有所應(yīng)用,初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用傳感器尚處于起步階段,只零星體現(xiàn)在教師教學(xué)比賽及教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新比賽中。因此,我們急需追上時(shí)代的步伐,讓學(xué)生在初中階段就能接觸到科學(xué)與計(jì)算機(jī)課程的整合,并由此鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)常見(jiàn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新,推動(dòng)學(xué)生的發(fā)明創(chuàng)造。
傳感器可把自然界中的各種物理量和化學(xué)量等變量精確地變換為電信號(hào),再經(jīng)電子電路或計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,從而對(duì)這些量進(jìn)行檢測(cè)或控制。圖1表示了傳感器的基本工作原理。
傳感器在信息采集過(guò)程中,與人的五官及傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比,有更大的感知范圍和更高的精確度,在實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)⒏惺艿降母鞣N量,如:力、熱、聲、光、化學(xué)物質(zhì)的種類和濃度轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的電學(xué)量;能感受到各種微弱的信號(hào),并能放大、傳輸、存儲(chǔ)顯示,并可利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理功能作出必要的輸出控制。所以,應(yīng)用傳感器技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)之一,便是可以將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法直觀顯示出的上述物理量直接以表格、曲線、刻度等形式呈現(xiàn)給學(xué)生,易于學(xué)生接受。再者,傳感器技術(shù)能方便、快捷地完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析、推測(cè),還可提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、公式計(jì)算、曲線擬合等。便于實(shí)驗(yàn)的觀察、操作,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)不受簡(jiǎn)單測(cè)量工具精確度以及人工采集數(shù)據(jù)需有一定時(shí)間間隔的限制。
因此,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入傳感器技術(shù),是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一種有力補(bǔ)充,既拓寬了科學(xué)探究型實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,又能使初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)更容易由定性轉(zhuǎn)為定量,甚至變模擬實(shí)驗(yàn)為真實(shí)實(shí)驗(yàn)(如磁場(chǎng)),實(shí)現(xiàn)初中階段科學(xué)課程和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)整合。本研究通過(guò)教師和學(xué)生共同完成初中科學(xué)課程中能與傳感器有機(jī)結(jié)合的16個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),點(diǎn)燃一部分計(jì)算機(jī)能力較強(qiáng),愿意嘗試把所學(xué)所用結(jié)合起來(lái)的學(xué)生的激情,從傳統(tǒng)的聽(tīng)、講、練提升到動(dòng)腦思考,動(dòng)手操作,合作完成一項(xiàng)或以上把課堂知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)例的探究嘗試,讓學(xué)生關(guān)注課堂外的實(shí)踐應(yīng)用,體悟與人合作的重要性,培養(yǎng)合作意識(shí),提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作能力,促進(jìn)教學(xué)模式的多樣化,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
二、可應(yīng)用的主要內(nèi)容
在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用傳感器技術(shù),不能脫離科學(xué)教材。筆者選取寧波市初中統(tǒng)一使用的華東師范大學(xué)出版社最新出版的《義務(wù)教育教科書(shū)?科學(xué)》七上、七下(2012年版),八上、八下(2013年版)和九上、九下(2014年版)共六冊(cè)為藍(lán)本,結(jié)合查閱的文獻(xiàn)資料,經(jīng)過(guò)與本校其他三位科學(xué)教師的集體商討,并就其結(jié)合可行性專門請(qǐng)教了哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)博士畢業(yè),在高校任教的鐘秋波副教授,最終確定有6種傳感器可以應(yīng)用于初中科學(xué)中的16個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),并根據(jù)操作的簡(jiǎn)便與否,有無(wú)必要演示,分為教師演示和學(xué)生拓展活動(dòng),具體如下表:
表1 可應(yīng)用傳感器的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)
傳感器類型 序號(hào) 科學(xué)教材 實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)名稱 應(yīng)用類型
冊(cè) 章 節(jié) 頁(yè)碼
壓力傳感器 1 八上 2 2 44 實(shí)驗(yàn):探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn) 學(xué)生拓展
2 3 3 70 活動(dòng):探究浮力的大小 教師演示
3 八下 5 1 93 探究條形磁鐵、馬蹄形磁鐵,同名和異名磁極周圍的磁場(chǎng)分布規(guī)律 學(xué)生拓展
4 2 97 活動(dòng):觀察電流周圍的磁場(chǎng)
5 九上 5 2 95 活動(dòng):探究定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的拉力大小 教師演示
分子濃度傳感器 6 八上 4 4 105 活動(dòng):光合作用產(chǎn)生氧氣 學(xué)生拓展
7 106 活動(dòng):光合作用吸收二氧化碳
8 109 活動(dòng):萌發(fā)的種子吸收氧氣
9 活動(dòng):種子呼吸釋放二氧化碳
溫度傳感器 10 七下 1 2 10 活動(dòng):觀察冰的熔化過(guò)程 教師演示
11 實(shí)驗(yàn):觀察水的沸騰
12 八上 4 4 110 活動(dòng):種子呼吸時(shí)放出熱
光感傳感器 13 八下 2 1 17 活動(dòng):探究光反射的規(guī)律 教師演示
14 2 23 活動(dòng):探究光的折射的特點(diǎn)
電導(dǎo)率傳感器 15 八下 4 5 81 實(shí)驗(yàn):檢驗(yàn)歐姆定律 學(xué)生拓展
光電傳感器 16 設(shè)計(jì)可據(jù)路口車流量的變化而更改時(shí)間的紅綠燈 學(xué)生拓展
上表1~15個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)自教材,第16個(gè)計(jì)劃在學(xué)生學(xué)習(xí)完電學(xué)知識(shí)后開(kāi)展,并希望可實(shí)現(xiàn)更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與傳感器技術(shù)的整合。
三、操作措施及目標(biāo)
表1中的這16個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),除教師演示外,學(xué)生拓展活動(dòng)考慮到實(shí)施的具體可行性,選擇本年級(jí)段有一定計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),并對(duì)科學(xué)探究興趣濃厚的學(xué)生組建一支隊(duì)伍,依托本校的拓展課,在老師的指導(dǎo)下以課外活動(dòng)小組的形式展開(kāi)。 因此,涉及三個(gè)年級(jí),共需三位及以上指導(dǎo)老師,同時(shí)分上、下學(xué)期歷時(shí)一年完成。
在組建課外活動(dòng)小組上,教師首先要對(duì)本年級(jí)段學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力水平,科學(xué)探究興趣程度進(jìn)行摸底調(diào)查。具體可通過(guò)對(duì)學(xué)生發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查,采訪班主任,個(gè)別約談等方式進(jìn)行,并遵循自愿自主的原則,在學(xué)生報(bào)名的基礎(chǔ)上進(jìn)行甄選確定。時(shí)間上,充分利用寧波外國(guó)語(yǔ)學(xué)校拓展課集中指導(dǎo),完成設(shè)計(jì)、組裝,并鼓勵(lì)學(xué)生利用校外資源,在周末對(duì)本實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行深入研究,不斷完善。
通過(guò)教師演示和學(xué)生課外活動(dòng)小組的自主設(shè)計(jì)探究?jī)蓷l線,希望能達(dá)成以下目標(biāo):1.以點(diǎn)帶面,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的熱情。通過(guò)教師演示,活動(dòng)小組成果展示,提高同學(xué)們革新傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性。2.為有一定計(jì)算機(jī)特長(zhǎng)并科學(xué)探究興趣濃厚的學(xué)生搭建鍛煉平臺(tái),從設(shè)計(jì)到展示,全面鍛煉學(xué)生的思維能力,動(dòng)手操作能力,尋求指導(dǎo)、解決問(wèn)題能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。3.使物理、化學(xué)、生物和計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)實(shí)現(xiàn)有機(jī)整合,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合知識(shí),拓寬學(xué)生視野。4.通過(guò)對(duì)綜合設(shè)計(jì)、整合應(yīng)用的關(guān)注,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生求真、求實(shí)、理性、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度,提升學(xué)生注重實(shí)踐、實(shí)事求是、不畏艱難、謙恭、協(xié)作、服務(wù)社會(huì)的科學(xué)精神,提升學(xué)生作為社會(huì)一員的公民責(zé)任感。5.鼓勵(lì)創(chuàng)新,爭(zhēng)取學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)并完成1~2個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。既能參閱資料,重現(xiàn)前人完成過(guò)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),亦能獨(dú)立思考,自我成長(zhǎng),在老師的指導(dǎo)下,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。
四、可能遇到的問(wèn)題
科學(xué)教師的計(jì)算機(jī)功底畢竟較淺薄,在具體實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,可能會(huì)遇到一些困難,比如傳感器與計(jì)算機(jī)如何連接;如何設(shè)計(jì)參數(shù)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)變量,呈現(xiàn)結(jié)果;學(xué)生設(shè)計(jì)不完善,學(xué)生遇到的實(shí)際操作問(wèn)題不能有效解答等。若是遇到問(wèn)題,教師一定要秉著學(xué)習(xí)提高的態(tài)度,充分利用網(wǎng)絡(luò)信息資源,借助團(tuán)隊(duì)的力量,至聯(lián)系高校,依托高校的實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)支持,謙虛請(qǐng)教,集體商討,不懈努力,必能妥善加以解決。
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關(guān)鍵詞:初中科學(xué);家庭小實(shí)驗(yàn);交流;指導(dǎo)
中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9132(2017)05-0132-03
DOI:10.16657/ki.issn1673-9132.2017.05.082
家庭小實(shí)驗(yàn)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個(gè)更自由的時(shí)間和空間去感受、去體驗(yàn)、去探索、去發(fā)現(xiàn),讓他們的創(chuàng)造能力得到了充分發(fā)揮。將家庭實(shí)驗(yàn)與科學(xué)課堂教學(xué)有效結(jié)合,能更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解,將課堂學(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用在家庭實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生更能體會(huì)到學(xué)習(xí)的價(jià)值。本文中筆者基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,通過(guò)QQ、微課視頻進(jìn)行了初中生科學(xué)“家庭小實(shí)驗(yàn)”活動(dòng)實(shí)踐。文章分析了學(xué)生對(duì)科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的態(tài)度及影響因素,通過(guò)案例闡述了活動(dòng)實(shí)施的過(guò)程。研究認(rèn)為導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)缺乏積極性的誘因主要包括“教師指導(dǎo)和監(jiān)督的欠缺,使實(shí)驗(yàn)任務(wù)虛化”“現(xiàn)有考評(píng)機(jī)制影響家長(zhǎng)對(duì)家庭實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)”和“學(xué)生的升學(xué)壓力束縛了課外小實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展”。通過(guò)現(xiàn)代信息交流工具進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo),將家庭實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)有效結(jié)合,能夠更好地發(fā)揮科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)的作用。
一、科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)中學(xué)生積極性缺失的誘因
我通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),真正動(dòng)手做科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)的學(xué)生并不多,筆者所在學(xué)校有科學(xué)教師18人,但真正布置此類作業(yè)的教師只有兩人,其他學(xué)校情況也類似。學(xué)生大都不會(huì)自己主動(dòng)去做此類實(shí)驗(yàn),原因主要有以下幾點(diǎn):
(一)教師指導(dǎo)和監(jiān)督的欠缺,使實(shí)驗(yàn)任務(wù)虛化
雖然教師普遍都能認(rèn)識(shí)到科學(xué)小實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力具有較大的作用,然而教師的教學(xué)時(shí)間有限,工作量大,所以對(duì)家庭小實(shí)驗(yàn)不夠重視,幾乎很少有教師去布置家庭實(shí)驗(yàn)。另外,教師布置的家庭小實(shí)驗(yàn)是否真正開(kāi)展,教師很難進(jìn)行評(píng)價(jià)和指導(dǎo),以致最后使實(shí)驗(yàn)任務(wù)虛化。
(二)現(xiàn)有考評(píng)機(jī)制影響家長(zhǎng)對(duì)家庭實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)
雖然初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)也指出科學(xué)探究的教學(xué)僅憑課堂教學(xué)是不夠的,應(yīng)將其延伸到課外綜合實(shí)踐活動(dòng)中去,并充分開(kāi)發(fā)和利用校園及校外的科學(xué)教育資源。但受現(xiàn)在考評(píng)機(jī)制的影響,做家庭小實(shí)驗(yàn)似乎與考試沒(méi)有直接關(guān)系,有些家長(zhǎng)認(rèn)為是浪費(fèi)時(shí)間,并不支持學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
(三)學(xué)生的升學(xué)壓力束縛了課外小實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展
首先,學(xué)生面對(duì)升學(xué)的壓力,課業(yè)負(fù)擔(dān)重,沒(méi)有太多的時(shí)間和精力在家庭實(shí)驗(yàn)上。其次,學(xué)生沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用和意義,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)缺乏指導(dǎo),只是抱著玩的心態(tài),最后感覺(jué)收獲不大。再次,學(xué)生做了家庭小實(shí)驗(yàn)之后沒(méi)有進(jìn)行有效交流和評(píng)價(jià),沒(méi)有獲得繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力,因此,學(xué)習(xí)任務(wù)重的情況下就放棄了家庭小實(shí)驗(yàn)。
二、初中科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)實(shí)施與分析
以下是我在進(jìn)行八年級(jí)上冊(cè)科學(xué)教學(xué)時(shí)對(duì)一些家庭小實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程,由于筆者所在的學(xué)校是一所寄宿制學(xué)校,學(xué)生基本只有在周末的時(shí)間才能回家。所以學(xué)生每周進(jìn)行一次家庭小實(shí)驗(yàn),周末在家時(shí)間較長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)時(shí)間充足。據(jù)調(diào)查,2個(gè)班級(jí)85位學(xué)生,每家都有3G手機(jī),學(xué)生都有QQ,大部分學(xué)生家里都有電腦,因此,筆者主要通過(guò)QQ或微信與學(xué)生進(jìn)行交流和開(kāi)展指導(dǎo)。
(一)家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)與布置
筆者布置的家庭小實(shí)驗(yàn)作業(yè)是與課堂教學(xué)相聯(lián)系的,或作為新課預(yù)習(xí)用,或作為課后應(yīng)用實(shí)踐性的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生和家長(zhǎng)更容易認(rèn)識(shí)到家庭小實(shí)驗(yàn)的意義和作用,提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。筆者一般在學(xué)新課前布置的是體驗(yàn)式的實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)主要是學(xué)生做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)之后,對(duì)新學(xué)的東西有更深的感覺(jué),有利于新課的教學(xué),而且在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可以用學(xué)生自己的實(shí)驗(yàn)照片或視頻,一來(lái)學(xué)生有親切感,二來(lái)被選用的同學(xué)還有成就感,既能積極調(diào)動(dòng)學(xué)生家庭實(shí)驗(yàn)的積極性,也能使學(xué)生更積極地參與到課堂學(xué)習(xí)中。
如在學(xué)習(xí)《水的浮力》之前,我布置如下實(shí)驗(yàn):(1)將空礦泉水瓶慢慢壓入水中觀察水面的變化,體驗(yàn)浮力,感受浮力的方向。(2)將乒乓球放入底端剪掉的空礦泉水瓶中倒過(guò)來(lái)瓶口朝下,往瓶?jī)?nèi)倒水,乒乓球不會(huì)浮起來(lái),用手堵住瓶口,觀察發(fā)生了什么。(3)讓雞蛋在水中上浮的實(shí)驗(yàn)。
這些實(shí)驗(yàn)在家里每個(gè)人都可以進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)器材也很容易獲得,現(xiàn)象明顯,學(xué)生的感受深刻,特別是實(shí)驗(yàn)(2)學(xué)生會(huì)很好奇:為什么一開(kāi)始乒乓球不浮起來(lái)?為什么用手堵住下端乒乓球就很快跳上來(lái)了? 通過(guò)這樣的家庭小實(shí)驗(yàn),學(xué)生在課前不僅對(duì)浮力有了感性的認(rèn)識(shí),而且有了學(xué)習(xí)浮力的興趣和動(dòng)力,促進(jìn)了課堂教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展。
再如,筆者在學(xué)習(xí)《大氣的壓強(qiáng)》之前布置了三個(gè)實(shí)驗(yàn):(1)“覆杯實(shí)驗(yàn) ”;(2)將礦泉水瓶倒入熱水后再倒掉蓋緊瓶蓋,觀察記錄現(xiàn)象;(3)將礦泉水瓶裝滿水倒立再后慢慢提起,觀察并記錄看到的現(xiàn)象。
這些小實(shí)驗(yàn)可以為學(xué)生學(xué)習(xí)氣壓提供很好的感性認(rèn)識(shí)。 覆杯實(shí)驗(yàn)以前都是教師演示,現(xiàn)在改成家庭小實(shí)驗(yàn)之后,不僅節(jié)約了上課的時(shí)間,每位學(xué)生自己都做過(guò),而且很容易成功,在課堂上分析實(shí)驗(yàn)原因的時(shí)候?qū)W生明顯變得更積極了。實(shí)驗(yàn)(3)以前沒(méi)布置這類實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生關(guān)于這樣的練習(xí)經(jīng)常出錯(cuò),自己做過(guò)了,再做到這樣的練習(xí)就很容易理解和掌握。
在新課結(jié)束后布置的是應(yīng)用實(shí)踐性的家庭小實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)原理與生活實(shí)際結(jié)合起來(lái),使學(xué)生學(xué)以致用,體驗(yàn)創(chuàng)新價(jià)值。如學(xué)習(xí)了浮力的應(yīng)用之后布置密度計(jì)的制作實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)踐的探索和嘗試中逐步形成和積累解決實(shí)際問(wèn)題的方式方法,使學(xué)生感覺(jué)到學(xué)習(xí)是有用,進(jìn)一步激發(fā)他們實(shí)驗(yàn)的興趣。
(二)家庭小實(shí)驗(yàn)作業(yè)上交方式
一般家庭小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生都及時(shí)用家長(zhǎng)的手機(jī)拍照或錄像進(jìn)行記錄,實(shí)驗(yàn)的過(guò)程主要以照片的形式通過(guò)QQ發(fā)給我,一方面便于我監(jiān)督和評(píng)價(jià),另一方面學(xué)生的實(shí)驗(yàn)照片和錄像也是一種很好的教學(xué)資源。如食鹽晶體的結(jié)晶,覆杯實(shí)驗(yàn)。有些制作類實(shí)驗(yàn)主要交實(shí)際作品,如自制密度計(jì);但有的實(shí)驗(yàn)是注重記錄和分析的,如物質(zhì)在水中的溶解,那就不僅交實(shí)驗(yàn)時(shí)的照片,還要交記錄結(jié)果。像“比較食鹽和白糖在水中的溶解能力的大小”這樣的探究性比較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),除了上交實(shí)驗(yàn)照片之外,還要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。探究性實(shí)驗(yàn)就必須要求學(xué)生及時(shí)并實(shí)事求是地書(shū)寫家庭實(shí)驗(yàn)小報(bào)告單,內(nèi)容主要為:實(shí)驗(yàn)成員、實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,實(shí)驗(yàn)記錄表、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及體會(huì)收獲等。
(三)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)
教師通過(guò)適宜的指導(dǎo)會(huì)幫助學(xué)生提高在家庭里完成實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和成功率,能提升學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性。教師指導(dǎo)包括:(1)指導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)方案;(2)指導(dǎo)學(xué)生如何選擇利用實(shí)驗(yàn)材料;(3)指導(dǎo)學(xué)生觀察記錄表的設(shè)計(jì);(4)指導(dǎo)學(xué)生書(shū)寫家庭實(shí)驗(yàn)報(bào)告等??茖W(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)一般選擇一些有趣又容易實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行,基本是學(xué)生自己在家獨(dú)立完成,有問(wèn)題和困惑可以通過(guò)QQ與同學(xué)和老師在線交流,也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找一些資料和實(shí)驗(yàn)方法。如浮沉子的制作,這是一個(gè)很有意思的實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵是小瓶中裝水的量,如果不知道這一點(diǎn),學(xué)生很難成功,這時(shí)就需要老師及時(shí)指導(dǎo)。有一些實(shí)驗(yàn)單純依靠學(xué)生自己的力量去實(shí)施和完成有一定困難,這樣的實(shí)驗(yàn)如果缺乏有效指導(dǎo),不僅起不到家庭小實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用,還會(huì)事與愿違。
有一次,筆者布置了一個(gè)食鹽晶體的結(jié)晶,希望學(xué)生能夠觀察到較大的食鹽晶體,認(rèn)識(shí)到晶體有規(guī)則的幾何外形,體會(huì)大自然的神奇和美麗。這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間是比較長(zhǎng)的,所以周末回家做,但從學(xué)生交上來(lái)的照片看,有好多同學(xué)是網(wǎng)上下載的照片,也有的同學(xué)發(fā)了一些實(shí)驗(yàn)失敗的照片給我,說(shuō)做不成功,據(jù)調(diào)查每班做成功的也只有三四個(gè),而且效果不是很理想。這件事情引起了我的思考:如何讓家庭實(shí)驗(yàn)更精彩?在一次區(qū)教研活動(dòng)中有人提出了利用微課視頻來(lái)引導(dǎo)學(xué)生做家庭實(shí)驗(yàn)的想法,并演示了一些簡(jiǎn)單又很新鮮的實(shí)驗(yàn),使我感覺(jué)到這是個(gè)不錯(cuò)的主意,利用一些有趣的家庭實(shí)驗(yàn)的微課激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情和靈感,充分開(kāi)發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)資源指導(dǎo)學(xué)生家庭實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(四)家庭實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與交流方式
通過(guò)學(xué)生評(píng)價(jià)和交流可以改進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn),也會(huì)激發(fā)出他們更多創(chuàng)新的靈感,有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
1.課堂評(píng)價(jià)與交流
在課堂上進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià),同時(shí)將科學(xué)家庭實(shí)驗(yàn)作為一種課堂教學(xué)資源。在學(xué)習(xí)《物質(zhì)在水中的分散》之前教師布置了實(shí)驗(yàn):將食鹽、味精、胡椒粉、色拉油、醬油、面粉分散到水中,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。課堂上,教師就可以讓學(xué)生匯報(bào)該家庭實(shí)驗(yàn)觀察的結(jié)果,學(xué)生對(duì)物質(zhì)在水中分散時(shí)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象就很容易理解,很快就能根據(jù)這些特點(diǎn)將其分成三類,同時(shí)很好地理解溶液的特點(diǎn),輕松完成了學(xué)習(xí)的任務(wù)。在學(xué)習(xí)《物質(zhì)的溶解》時(shí)安排學(xué)生進(jìn)行的家庭小實(shí)驗(yàn)是:比較食鹽和白糖在水中溶解能力的大小。這節(jié)課的重點(diǎn)就是物質(zhì)溶解性的大小與什么因素有關(guān),有了該實(shí)驗(yàn)的鋪墊,學(xué)生在建立假設(shè)和猜想時(shí),很快就能想到物質(zhì)的溶解性與溶質(zhì)的種類有關(guān),由此還提出了新的問(wèn)題:物質(zhì)的溶解性是否還與溶劑的性質(zhì)有關(guān)?這樣的家庭實(shí)驗(yàn)為課堂內(nèi)容的順利開(kāi)展做了很好的鋪墊,學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的積極性明顯提高了。
在學(xué)習(xí)《大氣的壓強(qiáng)》之前我讓學(xué)生在家完成覆杯實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,嘗試分析其原因。這是一個(gè)注重學(xué)生體驗(yàn)的實(shí)驗(yàn),操作簡(jiǎn)單,學(xué)生在家里容易完成,但如果放在課堂上一般只會(huì)作為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是觀察,而缺少體驗(yàn)。作為一個(gè)家庭實(shí)驗(yàn),學(xué)生在完成該實(shí)驗(yàn)后,嘗試解釋這個(gè)現(xiàn)象的時(shí)候自然會(huì)去了解相關(guān)大氣壓的知識(shí),變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。作業(yè)上交的形式是照片加原因分析,教師上課時(shí)將書(shū)本的照片換成學(xué)生自己上傳的照片,這也可以作為上課的教學(xué)資源,當(dāng)自己的照片出現(xiàn)在課堂上,學(xué)生會(huì)有成就感和親切感,能有效提高他們的學(xué)習(xí)的興趣和專注度。
制作類實(shí)驗(yàn)的評(píng)比,如自制密度計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)浮力應(yīng)用這一節(jié)課后,教師布置了一個(gè)自制液體密度計(jì)的家庭小實(shí)驗(yàn)。因?yàn)閷W(xué)生在上課時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了密度計(jì)原理,制作密度計(jì)的目的在于讓學(xué)生進(jìn)一步理解其原理,提高他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力。從上交的作品看,學(xué)生在選擇材料上也十分有創(chuàng)意,有的用吸管和橡皮泥,有的用鉛筆和橡皮,有的用塑料瓶和沙子,有的用釣魚(yú)用的浮子,有的用筷子和鐵絲……這類小實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生直接帶到學(xué)校進(jìn)行交流討論,比一比誰(shuí)選擇的材料更合理,試一試誰(shuí)的密度計(jì)實(shí)用性更強(qiáng),引導(dǎo)學(xué)生制作工具時(shí)應(yīng)該考慮其準(zhǔn)確性。
2.網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)與交流
學(xué)生通過(guò)QQ上交作品的時(shí)候,教師通過(guò)QQ聊天的形式給學(xué)生激勵(lì)性的評(píng)價(jià)和建議,這樣的方式進(jìn)一步拉近了師生間的距離。教師可以將有代表性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)照片放在QQ空間里讓學(xué)生進(jìn)行比較分析。學(xué)生上傳自己完成的實(shí)驗(yàn)作品照片,視頻及實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,讓同學(xué)和教師提出改進(jìn)意見(jiàn)或建議,實(shí)驗(yàn)報(bào)告單存入學(xué)生個(gè)人電子檔案中,便于對(duì)自我的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。有些實(shí)驗(yàn)時(shí)間很長(zhǎng),如向光性實(shí)驗(yàn),學(xué)生要學(xué)會(huì)選取合適的幼苗進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并在實(shí)際的操作中控制變量法的應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)時(shí)間漫長(zhǎng),學(xué)生要在比較長(zhǎng)的時(shí)間里做觀察記錄,如果將這樣的一些照片放在一起,就更容易見(jiàn)證其變化過(guò)程。
3.家長(zhǎng)評(píng)價(jià)與交流
有許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是十分有趣的,如乒乓球和飲料瓶做浮力產(chǎn)生原因的實(shí)驗(yàn)、覆杯實(shí)驗(yàn),用一根吸管斜插入水中,另一根吸管對(duì)著它上端吹氣,水會(huì)從吸管上端飛出來(lái),該實(shí)驗(yàn)可讓家長(zhǎng)共同參與,并進(jìn)行拍照、指導(dǎo),最后進(jìn)行評(píng)價(jià)。有了家長(zhǎng)的參與,學(xué)生體會(huì)到了被家長(zhǎng)認(rèn)可的快樂(lè),激發(fā)了其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性。家長(zhǎng)的參與可以使他們認(rèn)識(shí)到家庭實(shí)驗(yàn)的意義,進(jìn)而使家長(zhǎng)能夠支持孩子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使家庭實(shí)驗(yàn)得以有效展開(kāi)。
三、初中科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)研究的幾點(diǎn)感悟
(一)科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)二者間相輔相成
科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)可以為課堂教學(xué)提供很好的教學(xué)素材,科學(xué)課堂教學(xué)的開(kāi)展為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)提供了有效的指導(dǎo)。初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出科學(xué)探究的教學(xué)僅憑課堂教學(xué)是不夠的,應(yīng)延伸到課外的綜合實(shí)踐活動(dòng)中去,并充分利用和開(kāi)發(fā)校園內(nèi)外的各種資源。只有讓科學(xué)家庭實(shí)驗(yàn)與課堂教學(xué)相結(jié)合,學(xué)生和家長(zhǎng)也更容易理解實(shí)驗(yàn)的作用和意義,進(jìn)而使家庭實(shí)驗(yàn)有效展開(kāi)。通過(guò)家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效實(shí)施,讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生活、生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái),真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用,讓學(xué)生感到生活中處處有科學(xué)。
(二)科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
在家里做實(shí)驗(yàn),學(xué)生是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主人,不像在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材基本不需要選擇,步驟基本是按部就班,在家里,學(xué)生可以完全按照自己的想法,選擇各種實(shí)驗(yàn)材料,獨(dú)立制定實(shí)驗(yàn)方案,自由地進(jìn)行探究,充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的種種樂(lè)趣。特別是在選擇實(shí)驗(yàn)材料時(shí),學(xué)生不免會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題,而且選擇不同的材料,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)就可能不同,學(xué)生更能夠以自己獨(dú)特的思路和方法去思考問(wèn)題、研究問(wèn)題,真正經(jīng)歷解決問(wèn)題的過(guò)程,從而有更多想象和創(chuàng)造的時(shí)間和機(jī)會(huì),可以最大程度地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作動(dòng)機(jī),讓他們盡情地按照自己的想法去驗(yàn)證、去探索、去發(fā)現(xiàn),這樣的環(huán)境更容易發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。
(三)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有利于科學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)的功能提升
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);演示實(shí)驗(yàn);本質(zhì)功能;開(kāi)發(fā)研究
演示實(shí)驗(yàn)以其直觀具體、形象生動(dòng)和低成本、高效率等優(yōu)勢(shì),成為初中科學(xué)學(xué)科教學(xué)的重要形式和手段,受到教師的青瞇,在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)知能力中起著重要的作用。怎樣才能體現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)功能,激活演示實(shí)驗(yàn)的功能?要使初中演示實(shí)驗(yàn)真正符合初中生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí),養(yǎng)成學(xué)生的觀察能力、分析能力、動(dòng)手能力、自主探究能力和創(chuàng)新能力,還有待于我們教育工作者共同努力。
一、初中科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)探究
1.演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)萌發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的過(guò)程
演示實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)不僅僅在于展示科學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,而應(yīng)借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)所要顯示的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì),98%的學(xué)生對(duì)科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是感興趣的。因此,我們要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)生來(lái)欣賞科學(xué)實(shí)驗(yàn),從中感悟它的神奇與精彩,進(jìn)而萌發(fā)學(xué)好科學(xué)的強(qiáng)大動(dòng)力。
案例展示:“大氣壓課題引入”
【案例分析】學(xué)生不但欣賞了神奇的實(shí)驗(yàn),還產(chǎn)生了如下疑問(wèn):(1)為什么大試管中沒(méi)有水時(shí),小試管不會(huì)向上運(yùn)動(dòng)到大試管頂端?(2)難道同樣體積的水會(huì)比同樣體積的空氣還要輕?(3)氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因與液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因相同嗎?
設(shè)計(jì)該類演示實(shí)驗(yàn)時(shí)一般要注意以下幾點(diǎn):一是實(shí)驗(yàn)原理的思維性;二是實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)單性;三是實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的新穎性。由于教師的演示帶有神奇色彩,極大地激發(fā)了學(xué)生的觀察興趣,萌發(fā)了其探究原因的內(nèi)驅(qū)力。
2.演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)舉一反三構(gòu)建理想模型的過(guò)程
在我們的數(shù)學(xué)教學(xué)中,常常有“數(shù)學(xué)模型”的構(gòu)建,同樣在我們的初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)里也有“理想模型”。因?yàn)樵诳茖W(xué)教學(xué)中,教師不能為了告訴學(xué)生“怎樣實(shí)驗(yàn)”而演示,這種為了“實(shí)驗(yàn)”而“演示”的演示實(shí)驗(yàn)是顯示不出其演示的真正功效的;演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)該根據(jù)研究對(duì)象和問(wèn)題的特點(diǎn),舍棄次要的、非本質(zhì)的因素,從而建立的一個(gè)易于研究的、能反映研究對(duì)象主要特征的新現(xiàn)象。
案例展示:“理想電表”
【案例分析】師生共同構(gòu)建了電流表和電壓表的理想模型,同時(shí)它還具備了以下功能:
(1)學(xué)生學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題的一種非常重要的思想方法,即等效法。(2)學(xué)生學(xué)會(huì)了分析含電表的電路問(wèn)題。
設(shè)計(jì)該演示實(shí)驗(yàn)的注意了以下幾點(diǎn):一是精心構(gòu)思實(shí)驗(yàn)流程;二是歸納想象實(shí)驗(yàn)趨勢(shì);三是理性選擇實(shí)驗(yàn)種類(如:“光滑”“牛頓第一定律”“勻速直線運(yùn)動(dòng)”等)。學(xué)生通過(guò)觀察,能達(dá)到舉一反三的實(shí)驗(yàn)功效,對(duì)于類似的內(nèi)容就能通過(guò)構(gòu)建的“電流表和電壓表”的理想模型進(jìn)行應(yīng)用。
3.演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)展示沖突激活認(rèn)知思維的過(guò)程
根據(jù)現(xiàn)代心理學(xué)研究表明,如果在課堂教學(xué)中設(shè)置有效的問(wèn)題情境,不僅以為學(xué)生提供真實(shí)的學(xué)習(xí)背景,而且也是學(xué)生模擬情境解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。所以,教師的課堂演示實(shí)驗(yàn),不僅僅是為了給學(xué)生起一個(gè)實(shí)驗(yàn)的示范作用,更應(yīng)該在演示的過(guò)程中形成認(rèn)知沖突,激活學(xué)生的認(rèn)知思維。
案例展示:“摩擦力方向”
【案例分析】該演示實(shí)驗(yàn)通過(guò)設(shè)置認(rèn)知沖突,讓學(xué)生體會(huì)了摩擦力的正確方向,該實(shí)驗(yàn)的功能還可以作出以下深入開(kāi)發(fā):
(1)手拿試管豎直向下勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,是阻力。為進(jìn)一步學(xué)習(xí)高中物理中“摩擦力可以做負(fù)功”做好鋪墊。
(2)手拿試管水平向右(或斜向上)勻速運(yùn)動(dòng),得出“摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向可以不在一條直線上”。
(3)兩次用不同大小的力去握住試管,使試管都豎直向上勻速運(yùn)動(dòng),試管受到的靜摩擦力大小相同。
通過(guò)以上五個(gè)演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生獲得的體驗(yàn)是:
(1)靜摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān),而與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。
(2)運(yùn)動(dòng)的物體也可以受靜摩擦力。
該演示實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)的技巧上注意到這樣幾點(diǎn):一是明確學(xué)生在認(rèn)知上的“不足與錯(cuò)誤之處”;二是在“不足與錯(cuò)誤之處”精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),為學(xué)生的認(rèn)知思維提供差異和矛盾情境,激活了學(xué)生的探究情趣。
4.演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)體現(xiàn)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的過(guò)程
按照人們的一般理解,教師在課堂中的演示,主要是一個(gè)教師動(dòng)手操作而學(xué)生觀察的過(guò)程;學(xué)生是通過(guò)觀察教師的演示而獲得自己的理解,是一種被動(dòng)學(xué)習(xí)的過(guò)程。而自主探究學(xué)習(xí)是當(dāng)今新課程理念所倡導(dǎo)的一種重要學(xué)習(xí)方式,它要求學(xué)生調(diào)動(dòng)各種感覺(jué)器官,通過(guò)動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)嘴、動(dòng)腦,主動(dòng)地去獲取知識(shí)。那么教師在課堂中的演示,能否轉(zhuǎn)化為一種學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的過(guò)程呢?
案例展示:“探究金屬活動(dòng)性”
【案例分析】該演示實(shí)驗(yàn)有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是教師語(yǔ)言的啟發(fā)性;二是教師身份的配角性;三是實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵的探究性;四是實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)知性。該演示實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生在自主探究中學(xué)習(xí)了鈉的性質(zhì),還增強(qiáng)了學(xué)生的觀察能力、提問(wèn)能力和分析能力。而教師始終是一個(gè)“旁觀者”,只是巧妙地把學(xué)生的問(wèn)題拋向?qū)W生,“逼”著學(xué)生在不斷的質(zhì)疑中探究與發(fā)現(xiàn)。
5.演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)克服思維定勢(shì)、深化記憶的過(guò)程
“思維定勢(shì)”對(duì)于科學(xué)課堂教學(xué)的作用是有好有壞;積極的思維定勢(shì)可以加深學(xué)生的記憶功能,而消極的思維定勢(shì)卻是束縛創(chuàng)造性思維的一大枷鎖。如果教師能有效運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)的形象性、直觀性和生動(dòng)性,就可以消除思維定勢(shì)的負(fù)面影響。
案例展示:“額定功率和實(shí)際功率”教學(xué)
初中數(shù)學(xué) 初中英語(yǔ) 初中地理 初中生演講稿 初中生物實(shí)驗(yàn) 初中國(guó)防教育 初中生論文 初中地理論文 初中優(yōu)化設(shè)計(jì) 初中物理 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀