浅谈初中科学的学生实验教学(精选8篇)
浅谈初中科学的学生实验教学
初中的实验教学要让学生学习初步的科学知识和技能,并经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,让学生亲历实验过程,不管实验成功与否,目的`在于体悟探究过程,培养探究意识,激发学生的想象力和创造力.
作 者:陈烘炉 作者单位:义乌市江东中学,浙江义乌,32刊 名:中国科教创新导刊英文刊名:CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD年,卷(期):“”(6)分类号:G424关键词:明确目标 注重观察 鼓励探究 激发创新
1 兴趣引导学生, 提高学习热情
“兴趣是最好的老师”, 学生在学习活动中, 对自己感兴趣的现象、原理、规律等, 总是主动、积极地去认识、探究。因此, 在教学中, 应设法激趣。以激发学生的探究动机。例如我在浙教版《科学》九年级上册第一章第6节”有机物的存在和变化”主要是向学生介绍了一些常见的有机物以及它们的用途。为了增强有机物的知识学习的探究性。激发学生学习的兴趣, 教给学生分析和解决实际问题的方法。我们安排了一个探究打火机里装有什么液体的活动。
上课一开始, 教师拿出一个透明塑料壳的液体打火机, 并点燃几次。然后问:”这是一种十分常见的打火机, 你们知道它里的液体是什么物质吗?“对这个问题, 有的学生说是液态氢, 有的说是甲烷, 还有的说是酒精和汽油等。
师:同学们对打火机内的液体作出了很多猜想。究竟这种液体属于什么物质呢?我们能不能探究一下这种物质含有哪些元素?
生:可以通过研究该液体燃烧后生成的物质来推测它含有哪些元素。
师:这是个好点子, 燃烧是这种物质跟氧气反应的过程, 如果生成物质中含有别的元素, 那么, 这些元素就是该液体所含有的。教师点燃打火机, 并用一只干冷的小烧杯罩在火焰上方。实验结果, 烧杯壁上出现了白雾。教师让学生用手触摸烧杯的内壁。
师:什么感觉?
生:湿漉漉的, 是水。
教师再次点燃打火机, 将另一只杯壁沾有澄清石灰水的烧杯覃在火焰的上方。结果发现烧杯壁变浑浊了。教师引导学生认识这个现象并表明该液体燃烧后生成了二氧化碳, 是二氧化碳使石灰水变浑浊了。到这里我们可以确定该液体中一定含有碳元素和氢元素, 但是还不能确定是否一定含有氧元素, (因为氧元素可能来自空气中的氧气, 也可能该液体本身含氧元素, 这个有待进一步证明) 。
这是一个富有意义的探究活动, 这个活动的设置, 为比较调乏味的有机物知识的介绍增添了浓厚的趣味。极大地激发了学生学习的热情。同时也教给学生解决探究未知物质这样—个实际问题的基本策略和方法。这种”对探究的探究“是课堂探究的要方式, 也应该成为教师对课堂教学方式多样化的追求。
2 通过实验, 培养学生的创新能力
科学课是以实验为基础的一门综合学科。初中科学的实验基础、理论体系和研究方法, 是现代科学和技术的基础, 在学生智能结构的发展中将占有越来越重要的地位。在一些发达国家, 实验在中学教学中已明显得到重视和加强。比如:英国中学高年级学生物理实验约占整个教学时间25%~50%, 中学低年级可占每堂课教学时间的70%~80%;德国初中物理课程共安排了343个实验, 其中295个由学生自己完成。学生对物理学这门课的学习, 几乎完全是自己手脑并用的过程中完成的。我国初中科学学科实验教学必须要通过实验观察和实验手段, 使学生最有效地掌握进一步学习现代化生产和现代科学技术所必需的基础知识, 培养初步的实践技能和创造能力。
“学起于思, 思起于疑。”创新往往是从质疑开始的, 在教学中要精心设计教案, 创设质疑情境。比如, 在讲解二氧化碳的性质时, 可以这样设疑:某国的一个小岛上有一个奇怪的山洞, 当一个人牵着一只狗走过这山洞时, 结果狗死了, 而人却没事?为什么?在进入久未开启的地窑中时, 为什么先要进行点火试验?在创设质疑情境时一定要根据学生的实际水平和所学的知识特征进行, 应该在学生最困惑的认识焦点上或在学生思维定势或思维缺陷处创设质疑问题情境。创设导致认知冲突的质疑情境更能激化意识中的矛盾, 驱使学生调动已有的经验, 提出各种可能的假想, 积极思维, 多方认证, 得出合理的结论, 从中体验探索和创新的乐趣。教师要鼓励学生“勤思善问”, 敏感捕捉学生的创新火花, 精心培养学生的创新能力, 对任何创造性的思维予以保护和鼓励以培养学生的创新品质。
3《科学》课堂, 丰富学生想象能力的殿堂
猜想不是无根之本, 无源之水.它是立足于学生已有知识经验和数学思考下的合理推测, 老师鼓励学生大胆进行猜想, 是让学生经历探索数学的过程, 而不足凭空想象, 因此学生在数学课中的猜想是在学生的现实生活经验和已有知识范围内的拓展。老师要注重让学生经历猜想的过程.从而让学生学会合理的猜想。良好的认知结构是学生猜想的前提条件, 学生的每一个猜想都是他们的生活经验与已有的知识的拓展。教师在教学中要帮助学生不断沟通知识间的联系, 构建成知识网络。
猜想是进行科学探究基本要素之一。教师要引导学生, 根据看到现实生活中的现象, 一方面猜想现象的成因;另一方面猜想研究的结果可能是什么?如:在进行压强这节课时, 提出这样的问题, 蝉把尖尖的口器插入坚硬的树皮吸吮树汁;沙漠之舟——驼靠着宽大的脚掌在沙漠上行走。同学们想一想, 蝉的口器尖尖的插入了坚硬的树皮, 骆驼宽大的脚掌在沙漠上行走, 却陷入得不深, 你从中会想到什么问题 (鼓励学生大胆猜想, 但不能瞎猜、乱猜, 应该运用自己已有的经验和知识, 对问题中事实寻找可能解释的过程) , 学生回答:可能与力的作用效果有关, 影响力的作用效果, 可能与受力面积有关, 可能与压力大小有关。进一步提出问题:把一支铅笔用右手指按住削尖的一端, 左手按住另一端, 两只手有什么不同的感觉, 学生回答:削尖一端痛、另一端不痛。
如上述问题, 可能与压力作用效果有关, 而影响压力作用效果与压力大小和受力面积有关, 最后形成如下假设, 在受力面积一定的条件下, 压力越大作用效果明显, 在压力大小一定的条件下则受力面积越小作用效果越明显。
4 结语
《科学》一科中涵盖了化学, 物理, 生物等方面的知识, 是一门综合性很强的学科, 而且主要依靠实验来完成, 培养了学生的实践能力, 也是一门实践和理论结合的学科, 因此, 教好, 学好《科学》对于提高学生的综合能力起到至关重要的作用。
参考文献
关键词:科学素养;科学探究;联系生活;信息交流
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2011)01-0059-02
科学素养是指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中的常见问题,其重点在于对科学的态度、观察和思考问题的科学性以及批判精神。化学科学素养包括化学意识、创造能力、思维品质、化学语言四个层面。初中化学是化学科学的启蒙阶段,在这一阶段,培养学生形成科学素养显得尤为重要。《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》明确指出:义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能。在实际的教学过程中,我主要从以下三方面入手培养学生的科学素养。
一、科学探究是培养学生科学素养的主渠道
科学探究是一种重要的学习方式,开展科学探究活动对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
我国化学家傅鹰先生曾说,只有实验才是化学的“最高法庭”。让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。在教学过程中,我不仅注重课本上提及的实验、探究、讨论的条理分析,还积极为学生设计更为生动有趣的探究实验,以便将理性的、难于理解的知识感性化、直观化。如在学习二氧化碳的温室效应及有关知识点时,我用三个等大的钟罩做了如下对比实验:在前两个罩内充入等量的二氧化碳,第一个罩内放有一盆绿叶的小草,第二个罩内只有二氧化碳,第三个罩内只是空气。三个罩内都放有温度计,并将三个罩放在水泥地面上,观察罩内温度的变化。通过多组学生多次实验,得出了第二个罩比第三个罩温度变化的幅度大,而第一个罩内温度出现了由低到高、又有所降低的波动这一结论。为了说明木炭吸附有色有味物质属于物理变化,我们增设了将已吸入红棕色二氧化氮的木炭连同广口瓶放入热水中,缓缓加热到一定程度时,观察到木炭“冒出红棕色的烟”。使得这一教学难点迎刃而解。
在一次次的实验探究中,学生掌握了新知、提升了理解问题的能力,培养了学生提出假设、实验验证、分析论证、对比分析、总结归纳的能力;在一次次的实验探究中,学生将感性的认识提升到理性的认识,将模糊的知识梳理为清晰的知识框架,达到了有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力、学习科学方法和养成科学态度的教学目的;在一次次的实验探究中,寓化学知识于现象中、寓化学技能于操作中、寓化学思维于探讨交流中,寓教于乐,其乐融融。
二、联系生活是培养学生科学素养的活源泉
化学来源于生活而又服务于生活。所以在生活中挖掘素材引导学生认识化学与生活的关系,是引导学生活学活用、培养学生热爱生活情感、形成化学科学素养的鲜活源泉。如在讲授《自然界的水》一节内容时,提前安排学生挖掘身边的“水”的存在、用途、危害、污染与防治、水资源危机等。在课上,学生的唇枪舌战,令我受益匪浅。如水的存在学生居然还想到了“存在于五千年的历史文化中,‘清明时节雨纷纷……描写了行人复杂的心境”;“都江堰的水利枢纽是我国古代劳动人民智慧的结晶”;水还存在于艺术界——我国魅力无穷的冰雕……等等。同时也通过教学,培养了学生节约用水的意识,学会了不少节约水的方法;最令师生触目惊心的是一幅幅因水的污染带来危害的照片,让大家感悟到保护水资源的重要性和治理水污染的必要性。在课后的学习心得中,大多数同学都表示立志学好化学,为保护我国水资源做贡献。除此以外,我在讲授“使用燃料对环境的影响”内容时,也以交流的形式展示化学与生活关系,挖掘化学为我们的生活带来的利与弊,培养了学生热爱生活的激情,提升了环保意识,树立了保护家园、保护自然的信念,达到了将化学意识与实际生活和谐统一的教学目的。
联系生活、感受情景,激发兴趣、事半功倍。神秘的金刚石在玻璃刀上看似渺小却轻轻一划将玻璃一分为二,而在项链上静静的闪烁着五彩的光芒;平时貌似温柔的写写画画的铅笔芯让学生自己动手验证了它作为变阻器的神秘的一面。生动的事例将物质性质、结构与用途的联系一目了然。化学面对的是无限的资源,当无法用身边事例说明问题时,图片情景不失为说明问题的有效方法。如在讲授酸雨带来的危害时,展示精美的大理石雕塑被腐蚀的伤痕累累,一排排黑烟滚滚的烟囱使树木枯死、满天乌烟瘴气;讲授水危机时罗布泊的消失使得楼兰古国最终在版图上消失的照片震撼了每一位学生的心。这种让事实说话的教学场景极大地调动了学生探究化学在生活中应用及其原理的积极性,培养了学生结合实际分析问题解决问题的能力。
三、信息交流是培养学生科学素养的加油站
叶圣陶老先生曾说过:“教,是为了不教”。我们精心教好课本知识的最终目的是让学生学会举一反三,学会自主学习,学会互相交流、共同提高,学会向高层次发展。要想达到这一要求,必须注重教学过程中的信息交流。
一、初中科学实验课学生自我评价的实施方法
根据学生自我评价的基本理念,以“促进学习的评价”范式为基础框架,笔者以为,实验课学生自我评价的实施应该包括以下五项内容。
(一)明确学习目标
学习目标是课堂教学的核心,它不仅是教师从事教学活动和学生开展学习活动的方向标,也是评价和检测教师教学以及学生学习成效的依据。只有明晰了预期的学习目标,学生才知道“现在在哪”“我要去哪里”,即自己做了什么以及将要做些什么。明确学习目标是开展高质量自我评价活动的重要导向,它能帮助学生对自我评价活动有清晰的认识,并把这种认识转化成自我评价活动中的具体行为。特别是在一些基于任务的学生自我评价活动中,明确学习目标在确定学生自我评价目标的过程中具有非常重要的作用。
(二)制定评价方案
学生的自我评价并非无序、散乱的,它同样需要制定严密的评价方案。唯有如此,才能保证自我评价有序有效地进行。一般而言,评价方案应包括以下项目:评价目标,即学习的目标;评价内容,即对哪些学习内容进行评价;评价方法及标准,即采用什么方法来评价,标准又是什么;评价结果与反馈,即最终的学习结果怎样,对此提供了哪些建议等等。科学实验课中,为了使学生自我评价在正确的时间使用适当的方法,必须有教师的指导和帮助,教师应根据实验课教学的实际情况,事先设计评价方案、评价工具,以此支持学生更好地开展自我评价。
(三)监控学习过程
从形成性评价的角度来看,评价应该贯穿于整个学习过程,能对学生的学习情况作出全程监控,能够全方位地搜集学生的学习信息,而正是这些信息才能够帮助教师、学生准确了解教学、学习状况,并据此提升课堂教学质量。在实验课中,由于教学活动较普通课堂更为复杂,需要教师耗费更多精力来维持、推进整个教学过程,因此教师难以落实对每一个学生的学习进程进行监控,此时就需要教师指导学生利用一些简便易用的评价工具来开展自我评价,对自身的学习过程进行监控,并搜集记录相关信息。
(四)反馈评价信息
在学生自我评价的整个过程中,学习信息的反馈是贯穿始终的,及时、可靠的信息和畅通的反馈渠道是最重要的。在实验课中,有效的信息来源是多方面的`,学生本人、教师、同伴都可能成为信息的“源泉”,而这些信息是通过多种方式反馈的,有时是口头的,有时是书面的,有时是电子化的。在自我评价的过程中,学生正是通过这一反馈机制,进行有效信息的输入和输出,并及时、不断地通过交互性的反思活动,调节自身现状和标准之间的距离。
(五)形成改进策略
评价的最终目的在于促进、提升学习,因此,对于反馈的学习结果还需进行深入细致的剖析与思考,从而形成针对后续学习的有效的改进策略。一方面,对于在学习过程中已经使用过的并且是有效帮助学生学习的学习策略,应该予以总结、提炼,让学生充分意识到学习策略的应用;另一方面,更为迫切的是分析导致未能达成部分学习目标的原因,寻找相应的解决之道,引导学生形成改进、提升后续学习的有效策略。[2]
二、初中实验课运用学生自我评价的案例
根据学生自我评价的基本理念与一般方法,笔者将其运用于初中《科学》(华东师大版)的“质量守恒定律”实验的教学中。笔者自制了评价工具《课堂学习评价卡》(如表1所示),引导学生在课堂上开展自我评价,取得了较好的教学效果。
(一)告知学习目标
课堂学习评价卡的第一部分为“学习目标”,即根据课程标准、教材分析以及学生学情确定的三维学习目标。学习目标要明确告知学生,以便学生在实验过程中能够不断对照目标,及时调整自己的学习进度与向度。同时,学习目标也是学生在实验课结束之后评价自己课堂学习效果的重要指标。
(二)搜集过程信息,总结学习结果
课堂学习评价卡的第二部分为“学习过程”,用以全方位地搜集学生实验学习过程的信息。根据“质量守恒定律”实验课的活动与探究安排,评价卡在纵向维度上分为四项实验活动,分别搜集不同实验活动的学生表现。在横向维度上,前三项为“假设”“过程”与“结论”,主要用以关注学生通过实验学习化学专业知识、技能的情况;后五项为“遇到的困难”“解决的方法”“同学的协作”“教师的指导”和“其他”,主要搜集的是学生在实验过程中所形成的解决问题能力、同伴合作能力等的情况。
课堂学习评价卡的第三部分为“学习结果”,主要要求学生在完成全部课堂学习内容之后,对自己的学习从知识、技能、方法、情感等多维度进行全面的总结,并且针对学习目标加以对照,从而了解自己在学习中达成了哪些目标,又有哪些目标是没有实现的,即自己的学习效果达到了何种程度。
(三)提出改进策略
课堂学习评价卡的最后部分即“改进策略”,这部分由学生和教师共同填写。先由学生针对自身的学习结果进行反思,总结有效的学习策略并加以固化提炼,同时对存在的不足寻找原因,提出后续学习的改进策略。在学生完成评价卡的全部内容并上交之后,教师就需要针对每一个学生的学习情况,提出专业性的学习建议,这对于学生学习效果的提升至关重要。[3]此外,教师还可利用评价卡的信息对全班学生的实验课学习状况进行一次全面而到位的评估,这能为改进之后的教学提供重要的信息。
三、初中科学实验课学生自我评价的教学成效
为了更好地验证实验课开展学生自我评价的有效性,笔者自编了《学习态度能力量表》,在学期开始之初测定学生的基线水平,并在开展实验课自我评价一个学期之后,再次进行测量比较,结果发现学生在学习兴趣、学习策略及合作学习等方面均有了明显提升。
(一)学习兴趣
通过测量发现,在科学实验课上实施学生自我评价一个学期之后,学生对科学实验的学习兴趣有了明显提升。主要表现为:对实验课“很感兴趣”的人数比例从基线水平的12.5%增加到了15.4%,对实验课“有点兴趣”的人数比例从26.4%增加到了45.0%,对实验课“不感兴趣”和“非常讨厌”的人数比例分别从8.2%、3.4%下降至4.6%、1.8%。由此可以证明,在实验过程中注重培养学生的自主探究能力,通过学生个人的观察、思考、感知、自觉应用、自我评价和反思,能够整体上激发学生对于实验课的学习兴趣,特别是对于中等兴趣水平的学生,促进作用最为显著。
(二)学习策略
通过对学生学习策略能力的测量,比较不同得分组的人数比例,结果发现,学生的学习策略能力总体呈现上升趋势。具体表现为:40~50分组的人数比例从9.5%增加到18.4%,而30~40分组的人数比例则从18.4%下降为11.8%;同样,20~30分组的人数比例从56.7%增加至62.3%,10~20分组的人数比例从13.6%下降为7.8%。这说明在实验课中利用课堂学习评价卡,可以唤起学生对自己学习表现的评价和自省,及时发现问题,并对自己的学习过程进行监控,进而调整学习方法,增强学习策略能力,尤其是对于那些学习策略能力较好与中等偏下的学生,提升作用最为明显。
(三)合作学习
在合作学习方面,学生的进步主要表现为合作意愿与合作能力的同步提升。经测量发现,愿意合作学习的学生比例从30.6%增加至41.8%,而不愿意合作学习的学生比例则从18.6%下降为5.9%;同样,“很会合作”的学生比例从14.3%增加为28.3%,而完全不会合作的学生比例则从26.5%下降为10.8%。由此可见,实验课开展学生自我评价在很大程度上也促进了学生之间的合作学习,达成了实验教学所应实现的目标之一。
四川省兴文县富安小学
杜开永
新的《生物课程标准》把提高生物科学素养作为基本理念之一。“生物学素养”主要是指参加社会活动,经济活动,生产实践活动和个人决策时所需的生物学概念及科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。可以概括出生物学素养主要是由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质等要素构成、可见,具备生物学素养有助于处理人与自然、人与社会、人与科技的关系,能够更好地适应社会。如何才能培养学生的生物科学素养呢?
一、激发兴趣。
二、培养学生科学探究的能力。
二、在生物教学中,培养学生的科学素质,除了让学生掌握一定的生物学知识外,还应具有良好的科学品质、科学态度、科学精神、正确的科学观和一定的科学能力。学生要具备一定的科学素质,首先要学习和掌握一定的生物学知识,这是基矗如,不懂得自身结构和生理,就不可能有效地提高学习和工作效率,也不可能养成良好的卫生习惯,更不可能成为好的医务工作者;没有遗传和变异的基础知识,何谈优生优育、农作物的高产和优产;没有植物、动物学方面的基础知识,怎能理解保护生态平衡的意义。因此教师在教学中要充分调动学生学习的积极性和主动性,利用挂图、实物、模型等直观教具提高学生学习生物学的兴趣,并紧密地和日常生活相结合。如在讲皮肤结构时,引出如何才能使皮肤进行正常地生理功能,有效防止疾病的发生。通过学习使学生明确认识皮肤卫生的重要性,养成良好的卫生习惯。学生只有掌握了必要的生物学知识,对提高自身的科学素质就会奠定良好的基矗。其次,良好科学素质的形成,还要注意培养学生良好的科学品质、科学态度和科学精神。在教学中教师可以引入一些对人类有卓越贡献的伟大科学家勤奋求实的故事,使学生懂得要想做到事业有成就,必须有顽强刻苦的精神和惊人的毅力。教师应在教学中使学生成为教学的主体,多给学生提供参与的机会和实践的机会,培养学生的创新精神和独立解决问题的能力。生物学本身就是一门实验学科,各种生命现象和生命活动规律,主要是通过观察、实验来获得的。如,叶的结构,通过学生动手、观察、分析得出只有气孔能向外散失水分,靠近叶上表皮的栅栏组织含叶绿体数目多,排列整齐,因此绿色要深一些。使学生明确,必须用科学的方法、实事求是的作风去认真对诗学习,对待每一件事。良好素质的形成,还需要形成正确的科学观。科学观的核心是辩证唯物主义世界观。世界是物质的,自然界的一切事物和现象之间都是互相联系、互相制约的,它们都在不断地、有规律地运动、发展和变化。生物学科中处处都充满着这些辩证观点,教师在讲述中可以通过实例加以说明。如,介绍我国用人工方法合成的具有生物活性的结晶牛胰岛素与酵母菌丙氨酸转运核糖核酸,说明生物界与非生物界具有统一的一面;生物的进化历程与生活过程反映出了辩证唯物主义的一切都在运动、发展和变化的普遍真理,有利于学生形成正确的世界观。在良好科学素质的形成过程中,还要培养和发展学生的科学能力。中学教学大纲中特别提出“有条件的学校应适当增加探索性实验的数目,要让学生手脑并用地做实验”。因此教师在教学中尽可能将教材中的验证性实验改为探索性实验,使学生主动获得新知识。如,有丝分裂实验,可让学生用不同的材料、不同的处理方法、不同的染色液和染色时间、不同的压片方法来设计试验;在“叶绿体中色素的提取和分离”的实验中,尽可能让学生选取不同植物的叶片进行实验。这样既可使学生养成勤于思考、勤于猜测、大胆探索的习惯,又有助于培养学生观察、分析实验和独立进行操作的能力。并在实验中可以有效地调动学生较高层次的心理活动,开发学生的智力,不断培养学生探索、分析、归纳、综合的自学能力,有效地提高学生的科学素质,获得求知本领,迎接新世纪的到来。
摘要:让学生在主动参与过程中进行学习,让学生在探究问题的活动中获得知识、了解科学家的工作方法和思维方法、学会科学研究所需要的各种技能,培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,以及创新精神和实践能力。关键字:中学生物教学 生物科学素养 培养
生物科学素养是学生科学素养的重要组成部分。生物科学素养是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、作出个人决策所需的生物科学概念和过程的理解,以及一定的探究能力,还要较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学的本质,形成科学的态度和正确的价值观。我们的生物教学就是普通公民的生物科学素养的养成教育。显然生物科学素养不可能单纯依靠知识的传承、讲授、灌输来形成,必须改变教学策略和方法,改变学生的学习方式。要变学生被动听讲为动手、动脑的主动参与的活动。在教学过程中培养学生的独立性、自主性,引导学生在观察,调查,实验,收集、分析和解读数据,推理、判断和反思等探究活动中,既能理解、掌握和应用知识,又发展了收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,特别是培养了创新精神和实践能力。这种探究性学习还将使学生的学习过程更富有个性化。对感情的体验、科学态度的养成、正确价值观的树立,也会有教大的帮助。我们要在整个教学过程中予以贯彻。
一、培养学生科学探究的能力。
科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。在生物教学中,除了让学生掌握一定的生物学知识外,还应该培养学生具有良好的科学品质、科学态度、科学精神、正确的科学观和科学能力。
知识的正确理解是对科学发展的认识而形成的科学信念和科学习惯。每一个学生都是天生的“科学家”,他们生来就对周围的世界、尤其是对自然界中那些有生命的东西充满好奇。从小他们就对自然界中形形色色的生命现象充满了热情,并在探索自然的过程中能够产生充实感和兴奋感。生物学教师的任务就是培养学生对科学产生好奇,并将这种好奇心保持下来,使之进一步转变成对科学和对学习科学的正确态度。因此在课堂教学中应鼓励学生多发言,并及时给予恰当的评价;对学生的提问尽量正面回答,不能回答的应告诉他们获得答案的途径。
探究性的学习是指学生在开放的现实生活情景中,通过亲身体验进行的,以类似科学研究的方式去获取知识和运用知识的学习方式。探究性学习是在生物学教学中一种重要的学习方法,通过探究性课题的研究和实施,加强对学生进行科学探究能力的培养,有效地提高学生的科学素养,对于培养学生的创新精神和实践能力有重要的意义。
1、引导学生自主探究。传统的教学,知识量大,面面俱到,严重挤压了学生自主学习,主动探究的学习方法,不利学生科学探究能力的培养,离开了科学探究就根本谈不上什么科学素养,科学素养不可能单纯地依靠知识的传承,讲授灌输来的形成,必须改变学习方式。也就是要变被动地听讲为主动学习和自主探究。如:在上开花和结果这一课时,教师可以让学生自已动手拼合花的结构图,在主动学习和自主探究的过程中,获取新知识的能力,分析解决问题的能力,使学生的学习过程富有个性化。
2、让学生了解科学探究的一般过程,一般科学的探究是从发现问题、提出问题开始的。提出问题后,可以根据自己已有的知识和生活经验,尝试着对这一问题的答案作出假设。然后设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究,得出结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论。以培养学生的科学探究能力。在探究的过程中,教师如何引导学生散发思维和想象是关键。引导质疑,培养学生发现问题、提出问题,探索问题是教师引导教学的出发点。爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更为重要”。如:在上“光对鼠妇生活有影响”这一探究实验,教师可以通过学生捕捉鼠妇开始,引导学生通过观察和亲身体验来发现问题:鼠妇为什么会跑?是被吓着了?是怕光?还是喜欢在潮湿的环境?这是科学探究的前提,也是关键。接着探究的过程才能顺利进行,通过探究,学生不仅获得了科学探究能力的培养。同时提高和培养了科学探究的养成和发展。
3、重视生物科学实验。生物科学实验能使我们在知识能力情感、态度和价值等方面得到全面发展。通过主动参与和体验各种探究活动,可以提高我们的观察能力、实验能力、思维能力。创新精神和实践能力。是实现学方法式转变切入点和突破点,是学好生物知识的重要手段。也是探究式学习中不可缺少的重要手段。更是培养学生创新能力等生物学能力的重要途径。对促进青少年科学素养的培养和品质的形成有着不可替代的作用。
当然科学探究是一种多侧面的活动,既有较完整的科学探究活动。也有让学生参与科学探究的某些侧面的活动。探究的方法是灵活多样的,既有实验的方法,也有观察,调查,测量的方法,这我需要我们在今后的学习中不断用科学方法分析和解决。
二、培养学生的创新精神和实践能力。
素质教育就是以培养学生创新精神和实践能力重点的教育,创新能力和实践能力的培养是科学素养基础。好的教学方法能唤醒学生的创新意识,同时会使学生感知到获取知识不能只依靠老师在课堂上讲解,更重要的是要在教师引导下靠自己独立思考问题和积极动脑领悟。才能懂得知识产生和发展的过程,因此在培养学生的创新精神和实践能力的过程中必须:
1、注意培养学生观察能力。观察是信息通道,是思维探索的大门,敏锐的观察力是创新思维的起步器。可以说没有观察就没有发现,更不能有创造。我们都知道细菌的发现,如果没有列文•虎克敏锐的洞察力和辩析力,就不可能有巴斯德的细菌的自然发生学说和为人类防病治病的贡献。
2、注意培养学生的想象力。想象是思维探索的翅膀。如:在“观察植物细胞结构”一课时,可以让学生通过观察植物细胞后,发挥学生的想象能力,创新能力和实践能力,学生的想象特别的丰富,有的学生用塑料泡沫做植物细胞的“细胞质”,有的同学用塑料壳做植物细胞“细胞壁”,有的同学用熟透的香蕉做“液泡”,有的同学用巧克力做“细胞核”,有的用绿豆做“叶绿体”。一个完整的植物细胞结构模型很鲜明地展现在我们面前。学生通过观察、动手、想象力。掌握了知识点。培养了“创造”的成功愉悦。
学生的这种求新,求异的精神,是创造性人才不可缺少的素质,是科学素养的基础,我们应给予鼓励和发扬。
三、引导学生关注科学技术和社会教育的新进展。
科学技术的社会化和社会的科学技术化已成为当今社会生活的热点之一,了解科学,技术,社会的相互关系,关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策。是生物科学素养的重要组成部分,也是培养学生对自然和社会的责任感的重要途径。了解科学“科学家的故事”、了解与“社会伦理问题”、了解“与生物学有关的职业”等等。目的是让学生了解生命科学的发展历程和进展。了解科学家的工作和科学家坚韧不拨,实事求是的科学态度,及生物科学技术在社会中各领域的应用及科学技术的应用带来的一些问题。如:我国科学工作者杂交水稻之父袁隆平,实现了水稻育种的实破。给社会经济生产来了巨大的经济和社会效益,不仅解决了自己国家吃饭问题,同时也解决了人类面临的饥饿问题,做出了更大的贡献。通过对科学、技术社会的了解,促进青少年科学素养的培养和现代人品质的形成有着不可替代的作用。回顾科学研究的思维过程,并学习科学家坚韧不拨,实事求是的科学态度。及生物科学技术在社会中各领域的应用及科学技术的应用带来的一些问题,促进学生的情感,态度和价值观方面的健康发展。
提高生物科学素养,面向全体初中学生,倡导探究性学习,三者是一个有机的整体,它既是课程和教学课改的理念,也是指导教学实施的基本理念,我们可以用它来规范自己的教学行为,启迪我们无尽的教学智慧。参考文献:
柯桂芬;中学生物教学中科学素养的培养;现代阅读(教育版);2011年
康云清;提高学生生物科学素养[N];光明日报;2001年
杨晓玲;生物教学中如何提高学生探究性学习能力[J];青海教育;2004年04期
张振宇;培养学生的生物科学素养[J];承德民族职业技术学院学报;2005年02期
如何提高学生生物科学素养
一、培养科学素养,要创设开放性的课堂氛围。
著名的心理学家罗杰斯说过:“学生只有在亲密融洽的师生关系中才能充分展示自己的个性,创造性地发挥自己的潜能。”要成为一个具有科学素养的人,学生首先应该是学习的主人,始终处在积极的学习过程之中,任何有效的学习都是在学生积极主动的参与下发生的。主动的学习者,才是成功的学习者。在《DNA的粗提取与鉴定》实验中,就有学生提出于教材不同而更简化的实验设计方案,我没有要求学生一定遵循课本思路,而是在与学生讨论了理论上的合理性后,充分予以肯定,并允许学生按自己的方案进行实验,与他一起讨论实验结果,学生的学习欲望和学习热情大大增加。
因此,要想提高学生的科学素养,教师首先要精心营造一个学生主动参与的氛围,这不是单节课堂教学的设计,而是要教师在自己的课堂上长期以来用自己对科学的情感、态度与信念潜移默化地影响学生,鼓励学生大胆的提出问题,敢于质疑权威,敢于发表自己独特的见解。给每个学生尽可能多的机会来提出个人的想法、见解、问题,并运用证据和逻辑展开讨论。讨论问题时,教师和所有学生处于平等的地位,建立起来一种民主和谐、宽松宽容、求真求实的开放性的课堂氛围。学生在这样的课堂之中才能放心大胆、无拘无束地进行思维和行动,并产生出创造的欲望。
二、培养科学素养,合作学习效果好。
合作学习是以学习小组为基本单位,小组内的成员分工协作达成共同的学习目标,并以小组为单位进行汇报交流,可以使学生更有效地参与到学习活动中来,提高学习效果。由于在合作学习中共同的完成了复杂的学习任务,因而减轻了学习的难度,而使学生在遇到复杂有难度的学习任务时提高了完成任务的兴趣和信心。并在充分发挥个体的优势的同时,还能学会合作与竞争,有利于培养合作精神和责任感,是培养学生科学素养的重要教学策略之一。
为了避免合作学习流于形式,具体实施过程中需要注意以下几个问题:首先,学习小组组建时,内部成员之间应该在学习能力、知识水平等方面具有一定的层次差异,具有互补性,而各学习小组之间应该基本水平相当,而使各小组之间具有竞争力,以保证评价的的公平性。其次,是在内容的选择上,应注意所选的教学内容是否适合合作学习,内容应具有一定难度和复杂程度。第三,对小组合作学习的评价应包括对小组整体的评价和小组成员个人的评价两部分。对小组整体的评价增强了学习小组的凝聚力,培养了学生的合作性竞争意识和团队精神。对小组成员个人的评价主要取决于其在小组活动中的表现,评价指标主要包括沟通协作技能和任务完成情况等。
三、培养科学素养,可巧用校本课程。
生物科学与学生的生活实际、社会现实关系密切,当今生物科学又发展迅猛,学生对生物的兴趣和好奇心其实非常强。课本的知识选取系统性强,基础性强,面向全体学生,再加上课时的限制,教学进度的统一,往往很难满足一些喜好生物科学,求知欲旺盛的学生的需要。而在新的课程改革中,校本课程的开设就为教师提供了极大地自主权,教师可以充分利用这个平台,突破课本的知识体系,开发具有个人特色、学校特色的校本课程。因为学生人数少,教学内容、时间相对灵活,学生兴趣浓厚,便于师生间、生生间的合作交流,也能使学生真正动手参与,充分思考、讨论、搜集资料甚至获得成果,更利于培养学生的生物科学素养。
四、培养科学素养,要变革评价方式。
课堂教学中的评价是教学活动的组成部分,具有教学的功能,适时高效的评价活动不仅能促进学生主观能动性的发挥,而且能使学生更加积极的参与到教学活动中来,以保证教学活动的方向及效果。为了更好的培养学生的科学素养,一定要在评价方式上下功夫,改变原有的单一纸笔的评价方式,要对学生进行全面的评价。评价学生的科学素养应该从整体出发,不仅要评价学生对科学知识的理解和应用,还要对学生发现问题的能力,获取、分析、评估信息的能力,思维方法的多样性、创新性,观察、实验等获得经验性材料的方法及技能的准确性、灵活性等各方面给予恰当的评价,另外还要注重学生参与活动的主动性,实事求是的态度,合作精神、创新精神、好奇心等。简析中学生生物素养及提高途径
“生物学素养”主要是指参加社会活动,经济活动,生产实践活动和个人决策时所需的生物学概念及科学的探究能力,包括理解科学,技术与社会的关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。可以概括出生物学素养主要是由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质等要素构成。可见,具备生物学素养有助于正确看待科技在社会生活中的作用,正确的处理人与自然、人与社会、人与科技的关系,能够更好地适应社会。可见提高生物学素养势在必行。这一任务的完成需要在教学过程中体现。
首先我们要了解生物学素养的提高需要在以下的几个方面做出努力: 其一:充分理解生物学知识是核心。
充分掌握生物学知识是提高生物学素养的基本。理解的过程要与记忆的过程加以区分,和记忆相比,理解的程度更深一层。比如基本的科学术语。如基因,病毒,克隆,器官移植等,如果仅仅是记忆,就不可能将其与所要产生的社会效应联系起来。例如只知道病毒的结构及其致病的原理,可是要是仅仅在书本上才能认识病毒,而在生活中不能加以应用,那就失去了其真正的意义。因为只有真正理解,才能和现实生活中的事物联系起来。才能有效的防治某些疾病,才可以阅读理解新闻媒体的科学报道,来发表自己的观点。这样才能达到学以致用的目的。
其二:领会科学研究的过程,只有理解了科学研究过程的本质,才能真正明白一切科学结论的由来并不是偶然的杜攥,而是在科学的实验的基础上发展起来的。此外,充分了解科学的研究过程还有助于分清科学和非科学,参与批驳类似邪教的反科学现象,用知识抨击伪科学的现象既不被邪教迷惑。世界是由物质构成的,有生命的物质生存在无机的自然界中,生物学知识同样是解释世界是由物质构成的最好证据,是揭示有生命的物质和无生命物质之间关系的最好的途径。充分理解科学的研究过程及对其进一步的领悟可以帮助我们树立正确的人生观和世界观。
其三,具备较强的实验与探究能力,这可谓是生物素养标准中的最核心因素。生物学是一门在实验的基础上发展起来的科学,实验方法与手段是揭示新事物的方法。具有较高生物学素养的人一定具备较强的实验能力,动手操作能力,缜密的思维,完善的实验设计能力,分析问题解决问题的能力以及解释实验现象的能力。这些能力的提高要求同学们在生物的学习中重视生物学实验,积极参与,实验过程中积极思考,多想,多问,这样才能真正体会到知识被发现的过程。此外,教师要注意鼓励同学遇到一些生物现象和一些生物学的问题时,鼓励其想办法解决问题,必要时通过设计实验来解决问题,而这个过程包括:分析现象,提出问题、做出假设、制定计划(设计实验)、收集证据(分析结果)、得出结论、表达和交流。我们更看重的是钻研本身的过程,结果不需太介意。只有通过这个过程才能让学生亲身体会科学家是如何困惑于问题,如何假设问题的“答案”,考虑从哪些途径去解决问题,那些途径是最好的解决方法,这样就将被动的接受问题转变成主动的解决问题,会逐渐养成探究的态度、方法和辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维等思维方式和思维习惯,可以说这种素质的形成对以后成就任何一门职业都是受益匪浅。
其四,理解科学、技术、社会的相互关系,树立正确的科学价值观,理解科学技术对社会的促进作用,而且要理解科学技术的局限性及其带来的负面影响,还要理解社会对技术的作用。这样是学的最终目的,学以致用,在用中得到检验。在用中总结出不足,在进一步研究探讨,从而在理论上得到升华,在实践上得到飞跃。生命活动.生物与环境.生物进化以及生物技术等生物学基本事实.基本原理和规律.对生物学的整体画面有一个大致的了解。生物学课程应该给学生提供机会让他们了解现代生物学的进展.了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。让学生具有在现实生活中运用知识的能力.也是知识领域中的另一个重要目标。
二、提高生物学科学素养的方法 1.激发学习兴趣,充分掌握生物学知识
“兴趣是最好的老师”,是自发学习的动力,生物学的学习也不例外,同样兴趣也是其学习的动力。要培养学生学习生物的兴趣,最重要的就是让同许们了解学习生物的目的和意义。我们都知道生物是21世纪最有前途的学科,但这只是一个大的口号,对于初涉生物学的高中生来说,很难深刻的理解这句话的深层次含义,老师只有把生物学在社会中所起的作用讲明白了,让同学们真正的知道生物学能干什么,生物学在社会中的重要性,以及一些可以通过生物学知识解决但现在仍处于一种实验探索的阶段,只有这样才能使同学明白学习生物的必要性,会激发学生的学习兴趣,以及激发同学们征服问题的欲望,更加有目的的学习生物学知识,就会变被动为主动,大大提高学习效率,为将来的人生规划储备生物学知识。内在的动力可以成为学生很好掌握生物学知识的关键。
2.培养善于观察的习惯,重视生物实验的学习
可以说一切来源于生活,生物学知识也不例外。在日常的生活中,随时可以接触到大量的生物学事例,鼓励同学要学做一个有心人,随时观察生活,多多积累生物学事件,在大量感性事实的基础上,多思考,多问为什么,变被动为主动,将知识的接受过程转化成知识的挖掘过程。从中体会乐趣,这样可以轻松的减轻生物学负担,生活是最好的老师。学生应该养成在生活中寻找答案的习惯。内在的动力是关键。生物学实验是提高科学素养的最好途径,生物学实验有其特有的目的,方法,这个过程是培养学生动手能力和思考能力的最好选择,学生首先要重视实验课,深刻理解生物学实验并不是一个简单的重复,而是在实验的过程中能够真正理解原理的内涵,教师在实验课上要做一个引导者,比如在生殖发育的观察,应该把注意力集中在由量变到质变上,观察的方法由先到后。在引导学生观察的时候要提出具有启发性的问题,这样的目的一是可以将学生的注意力集中到观察的部分,同时可以使学生在观察时同时也在思考,这是使思维活动参与其中。只有这样才能在感性的表象下面捕捉到事实的本质,从而更加深刻的理解一些生物学的规律。也理解生物学知识应用的具体途径,再者学生的思维能力也得到了提高。此外,要提倡积极设计实验并且实施实验及验证实验设计的正确性。这其中的关键在于创新,实验方法的创新、对照实验的确定、实验器材选择、实验数据收集等方面的创新。巧妙的实验方法是得出准确结论的保证。在分析数据和得出结论的方面也不容忽视,这需要同学们具备一些统计学上的知识,教师便充当这个传授者,引导学生如何分析、归纳和概括相关信息,怎样从复杂的数据中得出一些有规律的结论。同时生物学实验需要设置重复实验,只有这样才能更进一步核实生物学现象和数据的统一性,只有在大量的科学准确的数据上才能得到可信的结论。
高中生物中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也为有志于对生物学科作深入研究的同学打下坚实的基础。3.通过科学史的教育,使学生领会科学精神
我们的社会提倡榜样,无论什么领域都有各种各样的榜样,在生物学教学上对同学们渗透一些生物科学史不但会激发同学们的兴趣,同时也可以使他们了解任何事情的成功都离不开坚持不懈地努力,一个实验结论的得出,一项科研成果的发现,背后都有感人的故事,教师通过一些经典的事例,经典的实验,如,胰岛素的发现,杂交水稻的发现,使同学们在接受新知识的基础上,明白如果没有顽强的意志,任何事情都会半途而废,那么现在在学习中遇到一些小困难真是微不足道,从而增强其克服困难的决心。让同学们懂得科学并不神秘,只有鼓足勇气,不怕困难,有毅力,善于发现和解决问题,每个人都可以成为科学家。关键在于学习的态度,态度决定一切。4.应用探究式教学法
生物科学是一个不断探究的过程。目前广为流行的教学模式就是在课堂上推崇探究式教学,显然,探究能力不仅是生物科学素养的一个重要方面,更是获得生物科学素养的重要途径,同时也是培养创新精神的途径,不提倡墨守陈规,在陈旧知识的基础上要有突破。课程标准力图让学生通过探究式学习,不仅掌握生物学知识本身,更重要的是要让学生学会科学探究的一般方法,让他们亲身体会科学家是如何困惑于问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题,并以此渐渐地形成科学探究的态度、方法和思维。教师应积极引导学生自主地收集资料,引发学生多角度多渠道地思考问题。同时,教师要重视学生的交流与合作,鼓励标新立异观点的充分阐述,确保多种假设的积极碰撞,最终形成科学的假设。教师在此过程中要大力推扬科学的思考,科学假设,科学的设计实验,科学地分析数据,最后科学的得出结论,在实践中得到验证。
如何提高学生生物学素养
在科学技术不断改变我们的生活、改变着我们的世界的今天,具有科学素养是每一个公民必不可少的能力。因此会。
课程改革后的中学生物教材,内容更贴近生活,贴近自然,贴近社会,更具有科学性、趣味性。这不仅有利于学生对生物科学知识的理解和掌握,而且有助于促进学生智力和能力的发展,有助于学生对科学的本质和客观世界的认识,有助于学生形成科学的世界观和价值观。中学生物教师应充分利用教材特点,充分利用教材中关于培养学生科学素新的《生物课程标准》把提高生物科学素养作为基本理念之一。“生物学素养”主要是指参加社会活动,经济活动,生产实践活动和个人决策时所需的生物学概念及科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。可以概括出生物学素养主要是由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质等要素构成、可见,具备生物学素养有助于处理人与自然、人与社会、人与科技的关系,能够更好地适应社养的材料,加强对学生科学素质培养,提高学生生物学素养。以下是在教学中注重提高学生生物学素养的一些具体做法。
一、激发学生学习生物学的兴趣,是提高学生生物学素养的前提。农村中学生源素质参差不齐,学生学习主动性也有差异,调动学生学习兴趣的显得尤为重要。如何激发学生学习生物学的兴趣呢?
(一)、新颖的导入新课能激发学生学习生物的兴趣。
课堂教学的导入如同戏曲的引子,影视剧的序幕,精心设计的导入能扣响学生的心弦,使学生情绪高涨。生物学知识丰富多彩,教师要善于将生物学知识用精湛的艺术形式表现出来,从而激发学生学习生物学的兴趣。教学内容不同,导入新课的方法也会不同,但形式要力求新颖、独特,富有情趣。例如,在学习“水中生活的动物”时,先让学生观察活鲫鱼的外形、体色、体表结构及其运动状态,然后分别剪掉它们的胸鳍、背鳍和尾鳍,再让学生观察其运动状态的变化。学生们看到剪掉背鳍的鱼会失去平衡而侧翻,剪掉胸鳍的鱼只能向前游动而不会转弯,剪掉尾鳍的鱼游动速度明显减慢,身体摇摆不定。这些现象使学生们异常兴奋,自然激发了他们对理论学习的浓厚兴趣。
(二)、通过落实教材中的“活动”内容培养学生勤于探究、乐于探究的生物学素养。
课改后的教材中,安排了较多的“活动”内容,教师要根据实际,对“活动”的内容、难度和形式要灵活掌握。探究性活动尽量让学生自己去做。而在活动中要着重强调过程,而不是结果,重在使学生认识科学探究的一般方法,提高科学探究的能力,培养学生实事求是的科学态度。比如,讲“微生物与人类的关系”这一节时,教材安排“自制泡菜”的活动,教师可让学生根据实际情况,在有经验的家长指导下,自己动手制作泡菜和自酿美酒、米酒。学生品尝到自己制作的泡菜和米酒,使学生有一种成就感。这样,可以极大地激发学生学习生物学的热情,为学生进一步学习和掌握生物学知识,提高学生生物学素养奠定了基础。
二、以丰富的生物学知识,培养学生的生命科学意识。
一个人如果对生物学知识一无所知,就更谈不上对生物学有什么兴趣。只有生物学的知识积累到一定程度时,学生才能对生物学产生兴趣。因此,在教学中,不断开拓学生的视野,适时地掌握好教材基础知识与生命科学研究动态的衔接,有利于培养学生热爱生命科学的意识。例如,对细胞这一章内容的学习,通过细胞全能性的介绍,引入植物组织培养技术应用的实例,如利用组织培养技术快速繁殖花卉和树苗。在“遗传的物质基础”一节中,引入遗传工程和基因工程的成果、人类基因组计划等生命科学的前沿知识。如我国通过基因技术获得的快速生长的转基因鱼;抗挤压耐保存的转基因西红柿;人类基因组计划将完成人类全部23对染色体的遗传图谱的绘制工作,困扰人类的顽疾如艾滋病、恶性肿瘤、遗传病将被攻克,从而大大提高人类的健康水平和生活质量。在教学中渗透这些知识不仅能拓展学生的生物学知识的视野,同时也增进学生对生物科技与社会关系的理解,提高学生的实践和探究能力,而且唤起了学生的时代感,树立了生命科学的意识。
三、利用生物科学发现史,培养学生科学研究方法。
生物科学是一门以实验为基础的科学,生物科学的概念、原理,无不来自于客观的实践,来自于科学家的科学研究。通过探究科学家的科学研究来培养学生科学的思维方法和科学的研究方法,从而提高学生的生物科学素养。例如:在分析1880年德国科学家恩格尔曼用水绵和好氧菌进行光合作用实验时,先请学生自己阅读“实验过程”,然后提出如下探究问题:(1)科学家为什么选用水绵作为实验材料?引导学生从观察水绵的结构出发:具有细而长的带状叶绿体,并呈螺旋状分布,不仅受光面积大,也便于观察,经讨论分析,认识到科学家选择水绵作为实验材料的目的,进一步认识到:选择理想的实验材料也是实验成败的关键因素之一。(2)恩格尔曼在设计实验步骤时,为什么要把载有水绵的好氧细菌的临时装片放在没有空气并且黑暗的环境里呢?学生经过讨论,一致认为:排除氧气和光线的影响,提高实验的严密性。(3)为什么要选用极细的光束照射,并且用好氧细菌检测?学生回答:这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。保证实验结论的准确性。⑷为什么要做黑暗、局部曝光的对比实验?学生回答:可明确结果全是由光照引起的,确保实验结论的唯一性。从而得出科学的结论:叶绿体是光合作用的场所。通过启发诱导使学生明确:提出问题→创立假设→设计实验→分析结果→再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,也是生物科学研究的基本过程。这不仅能训练学生的观察能力,思维能力和分析能力,还培养了学生科学的研究方法。而且帮助学生树立科学实验导致科学发展的观点,从而提高学生的生物科学素养。
四、通过实验课提高学生生物学素养
初中生物学实验课是生物教学中的重要环节,通过实验可以极大地调动学生学习生物学的兴趣,培养学生掌握最基本的实验技能,更重要的是能够提高学生的生物学素养。在教学中注重培养学生的操作、观察、表达能力,收到了非常好的教学效果。
(一)、培养学生规范的操作能力
1、教师以规范的操作让学生模仿。初中的学生刚刚接触生物学实验,实验的操作还不太熟练、不太规范,此时特别需要教师耐心、细致地进行示范操作,对学生进行指导。例如在“显微镜的使用”这一实验中,我们就取镜和安放、对光、调焦、观察等一系列的操作进行规范的实验示范,做到每讲一点就规范地做一步,学生模仿地操作一步。就拿取镜和安放来说,我们一边讲道:“左手托住镜座右手握住镜臂”,一边进行示范操作,学生跟着我们进行实验。这样,容易培养学生规范的实验操作能力。又如观察物象时,我们在屏幕上投影:“先转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,此时眼睛应该密切注视物镜;当物镜接近玻片标本时,再转动粗准焦螺旋使镜筒缓缓上升,直到看见物像为止;最后略微转动细准焦螺旋使看见的物像更加清晰。”这样,不仅培养了学生规范的实验操作能力,而且能够保证学生安全、快速地观察到物像。
2、提出问题,进行有针对性的训练。与显微镜相关的实验常常因为操作能力较差而直接影响到观察实验的效果,为此,我们在生物实验课教学时,常常采取提出一些问题进行有针对性训练的方法,从而提高学生的实验技能。比如,在观察“叶片的结构”实验之前提出:“在显微镜下只能看清楚一层植物细胞,如果叶的横切片切的太厚,你能不能看清叶片的构造?如果看不清楚该怎么办?”利用这个问题很自然地引发学生用双面刀片在观察之前制作叶片横切面的临时玻片标本,而且学生也很用心地挑选最薄的切片。这样,就能提高学生徒手切片的技能上实验课时学生就能够有更多的时间观察叶片的内部结构。
(二)、使学生掌握正确的观察方法
初中学生在实验过程中,对实验对象或标本的观察往往带有盲目性,教师应该细致而明确地告诉学生“看”(观察)什么、怎样“看”。教师只有这样正确引导学生有目的地观察,学生的观察效果才会好。例如在观察绿色开花植物的结构层次时,教师要求学生按照从整体到局部、从上到下的顺序观察自己带来的绿色开花植物的各个器官;然后在用放大镜观察自己带来的果实时,要求学生按照由表及里的顺序观察其组成情况。
植物的观察解剖实验要严格按照一定的顺序进行观察。比如解剖和观察花的各部分结构时,如果先解剖和观察花蕊(雄蕊和雌蕊),那么,花蕊以外的萼片和花瓣就会遭到严重破坏,从而不利于观察花蕊以外的萼片和花瓣的形态。所以,解剖和观察花的各部分结构时应该按照从下到上、由外向内的顺序进行,即先看花柄、花托、花萼、花冠,将花托上的萼片和花瓣摘下,再看内部的雄蕊和雌蕊,最后将雌蕊的子房剖开,观察子房内胚珠的结构。
(三)培养学生的表达能力。所谓实验中的表达能力,是指运用生物学的概念和原理对实验中出现的现象和结果,进行分析并做出解释,得出正确结论的能力。探究实验的关键就是能够根据实验现象得出正确的结论。这就要求教师加强对学生表达能力的培养。首先教师必须加强生物学基础知识的教学,使学生理解初中生物教材中涉及到的概念和原理。其次,教师不断地给学生提供表达交流的机会,让他们在平时的交流活动中提升自己的表达能力。为此,我们在每一个探究实验中都安排了小组间进行表达与交流这一环节。平时教师应多要求学生撰写实验报告、调查报告,鼓励他们利用橱窗、黑板报展示自己的实验报告、调查报告,极大地调动学生撰写的激情和欲望。
总之,在生物学科的日常教学中,应把培养和提高学生的科学素养落到实处,抓住一切有利时机,激发学生学习生物学的兴趣,不断充实学生的生物学知识,掌握科学的思维方法,树立学生的科学意识,从而促进他们的科学素养的形成、发展和提高。
浅谈在生物教学中怎样培养学生的科学素养 培养学生的科学素养是素质教育的基本要求之一。科学素养是人们认识事物、进行社会实践活动应具备的科学的思想、观点、方法、技能和品德等。生物学作为一门基础自然科学,又是21世纪的领先科学,在培养学生的科学素养方面,具有十分重要的地位。因此,笔者在平时的教学中经常启发学生用已学过的生物学知识去感知和解释生活和生产中的各种生物现象,去解决生活中的实际问题,这样做使学生感到学有所用,从而使他们兴趣倍增,学习动力也由此而生。下面就笔者在课堂上采用的不同方法略谈一二。
一 积极的情感态度
生物研究的范围很广,与人类的关系也非常密切。在生物教学中,我善于联系社会生活的实际,对学生进行各方面的心理品质教育,特别是培养学生积极的情感和态度。例如:通过介绍我国丰富的自然环境和生物资源,增强学生热爱祖国、热爱自然的思想感情;通过了解与生物学有关的世界重大热点问题,如资源、能源、人口、粮食、环境等,培养学生的社会责任感和忧患意识;通过学习在生物科学发展中作出突出贡献的杰出人物和重大研究成果,激发学生热爱科学、追求真理、刻苦钻研、勇于探索的精神。
二 正确的认识活动方式
兴趣是最好的老师,是学生主动学习、积极思考、探索知识的内在动力。在生物教学过程中,经常恰当地利用标本、模型、投影片、录像带或计算机课件等电教媒体,创设符合教学内容的情境教学,使学生犹如身临其境,受到感染和启示,充分激发学生的学习兴趣和求知欲望,发挥寓教于乐的学习优势,使学习变得轻松愉快,收到很好的教学效果。良好的观察能力又是学生学习生物的基本功,利用电教媒体教学,对培养学生良好的观察能力具有显著的优势。通过鲜艳明亮的图像刺激学生的感官,创设观察的情景,引导学生按照由局部到整体,或由整体到局部、再由局部到细节的方法进行观察,培养学生认真细致地观察事物、分析事物的方法,提高学生的观察能力。例如:我利用课余时间在网上下载课件,并将它翻译成藏语言,在多媒体教室授课起到直接经验和间接经验的桥梁作用,让抽象的、不易讲清楚的概念,很容易地让学生理解和接受。
在讲细胞的结构、根的结构、茎的结构、叶的结构等内容时,整个结构清晰地展现在银幕上,各个组成部分(如叶的海绵组织、栅栏组织、气孔等)一清二楚,便于学生了解这些结构的名称、组成和作用。再如,讲“人的神经系统”一节课时,由于神经系统比较抽象,且概念较多,学生平时很少接触这些东西,因而不好理解。我也把“神经元的结构模式图”“空中飞行的动物”“动物与人类生活的关系”“呼吸道对空气的处理”“脑和脊髓里的灰质和白质”“神经冲动传导的示意图”等翻译成藏语言,把不易理解的东西具体化、形象化,使学生视觉和听觉并用,从而提高了学习效果。模型有着独到的作用,它不受其他设备条件的影响,且学生一眼就能看出今天所讲新课的主要内容,有先睹为快的感觉。如讲“心脏的结构”时,我带着心脏模型走进课堂,学生就特别注意,急切地想看个究竟。当把心脏“剖开”,展现内部结构时,学生观察得很认真。实物标本,加上我的语言介绍,使学生产生身临其境的感觉。如讲棘皮动物时,我把海星、海胆的标本带到课堂上,学生从未见过,对它们充满了好奇和极大的兴趣。我在课堂上一边讲解一边回答学生提出的问题,他们很兴奋,注意力特别集中,仿佛在海边考察。并录制一些中央电视台《人与自然》节目中的内容,在讲动物的习性时,插播这些录像,调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣,提高整个课堂的教学效果。
三 探究意识和创新能力
现行初中学语文教材中,科普作品所占的比例大大增加,且篇目变化较大。据笔者统计,人民教育出版社出版的全套初中语文新教材,纯科普作品就有五个单元,加上其他涉及科普知识的文章,科普作品的比例占百分之二十左右。而传统的语文教学只注重语文的人文性与工具性,忽略了科学性。在人文精神与科学精神日趋融合的今天,我们不能把人文素质的培养看作是语文教学的惟一目标,而要将人文素质的培养和科学素质的培养巧妙地融合在语文教学中,从而更有效地推进素质教育,促进学生的发展。那么,如何用好新教材中的科普资源?科普作品教学该如何定位?这是值得广大语文教师探讨的问题。笔者对此谈一点不成熟的看法,仅供参考。
一、语文教师必须弄清科学精神与人文精神的关系
科学精神有广义与狭义之分。狭义的科学精神源于自然科学,可以概括为求真求实求准:求真就是注重对事物内部联系和内部规律的探索,强调由兴趣激发纯粹求知的探索;求实就是讲求以实验为依据,认识真实的、可重复推广的现象;求准就是讲求定量上的准确描述。广义的科学精神则是指由科学性质所要求的、贯穿于科学探究活动之中的基本的精神状态和思维方式,是体现在科学知识中的思想或理念,它不限于自然科学领域。科学精神是一种追求真理的精神,是科学素养的重要组成部分。叶澜教授提出,科学方法在教育研究中要“有条件地适用”,“但科学的精神,不以臆想代替事实,以事实为根据作判断,遵守人类语言、理论表达、交流的一般逻辑要求,则具有普遍的意义”。
求实、怀疑、批判、严谨、坚持、协作、无偏见等,这些都是科学精神的重要组成部分。人文精神是一种普遍的人类自我关怀,表现为对人的尊严、价值、命运的维护、追求和关切,对人类遗留下来的各种精神文化现象的高度珍视,对一种全面发展的理想人格的肯定和塑造;而人文学科是集中表现人文精神的知识教育体系,它关注的是人类价值和精神表现。人文精神不仅是精神文明的主要内容,而且影响到物质文明建设。它是构成一个民族、一个地区文化个性的核心内容;是衡量一个民族、一个地区的文明程度的重要尺度。一个国家的国民人文修养的水准,在很大程度上取决于国民教育中人文教育的地位和水平。
语文教师不但要具备人文精神,还必须具备科学精神,既要求真求实求准,更要有在具体教育探究活动中的独特的精神状态和思维方式,能选择不同角度去开展各自的研究。要明白科学精神与人文精神在教育中的重要性。科学求真,人文求善,科学精神与人文精神并不矛盾,二者之间的冲突只是其表象而已。科学追求真理,认识自然和人赖以生存的物质世界,使人获得自由与幸福,这与强调人的价值、尊严、自由、幸福的人文精神是内在地和谐一致的。教育的对象是人,教育研究的对象是由人构成的教育现象。在教育研究中,可能存在科学范式与人文范式的对峙,教育工作者可能会侧重使用各自熟悉的研究方法,但是,在气质追求上,任何一项真正的教育都应该是融合科学精神与人文精神。提倡“科学范式与人文范式相结合”、“定性研究与定量研究相结合”、“规范研究与实证研究相结合”,实际上是“科学精神与人文精神相结合”在方法论层次上的反映。
科学精神与人文精神是现代文化和现代文明的象征。二者都是不能缺少的。
二、语文教师要激发学生热爱科学的兴趣 孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”好之,乐之,就是要调动学生的学习积极性,激发他们的求知欲望,让他们以学为乐,欲罢不能。科普作品教学的目标之一,就是要激发学生热爱科学的兴趣。激发学生热爱科学的兴趣,是学生学好科普作品的基础和前提。怎样激发生热爱科学的兴趣呢?主要是抓住“趣”、“奇”两个字进行。现以初中语文第二册第三单元为例进行分析。
“趣”,就是利用科普作品中的趣味性激发学生热爱科学的兴趣。如《大自然的语言》一课的内容十分有趣。语言本是人类特有的交际工具,而本课却要说说大自然的语言,这个标题本身就很有趣,令人寻味。课文中把“草木荣枯”“候鸟去来”等无比丰富的物候现象比喻成大自然的语言,而且有根有据,趣味无穷。有趣的大自然的语言中又兴起了一门新兴科学——物候学,这更加有趣。《数字杂说》一文,趣味性更强。一个目不识丁的人也会数数,但是,纵然是饱学之士,却也未必尽识数字的身世、数字的情趣,这是一个多么有趣的话题啊。读过《数字杂说》后,就会发现数字原来是那么的有趣和神奇。
“奇”,就是借助科普作品中的新奇内容激发学生热爱科学的兴趣。中学生具有好奇的特点,新奇的内容可以激发他们保持和发展旺盛的求知欲。在中国,牛郎和织女的故事家喻户晓,但是,《卧看牵牛织女星》一文却另辟蹊径,从西方与中国的织女传说入手,着重介绍天文学上牵牛织女星,使学生对牵牛织女的新奇之感油然而生。月球是神奇而又令人向往的地方,《月亮上的足迹》真实地记述了1969年7月21日人类第一次登上月球的全过程,人类探索太空活动的本身就是奇迹。用好“趣”和“奇”,定能激发学生热爱科学的兴趣。
三、语文教师要强化学生的科学精神 现代社会的发展离不开科学,科学技术是第一生产力。科学素质是人素质的一个重要组成部分。科学教育应该是当今基础教育的重要内容之一。语文是基础教育中的基础学科,必须进行科学教育。如何在语文学科中进行科学教育?途径较多,其中通过科普作品的教学来强化学生的科学精神,就是一个重要的捷径。同样以初中语文第二册第三单元为例进行分析。
(一)让学生从科普作品中感受科学的神奇力量 《卧看牵牛织女星》中说:“织女星距离地球26光年,牵牛星距离我们较近,但也有16光年。”“光的速度是每秒30万公里,一天能走259亿20000万公里,这长度的365倍,就是一光年。”真了不起,这么远的星体,我们的科学家都能去研究。由此我们深深地感到了科学力量的无穷。《月亮上的足迹》记述了人类到距离地球38万公里的月球上去旅行,这证明了人类借助科学的力量能够认识和征服宇宙,科学的力量真是神奇啊。
(二)通过科普作品的教学来丰富学生的科学知识
《大自然的语言》可以让学生知道物候现象的有关知识;《卧看牵牛织女星》能够使学生知道牵牛星、织女星及相关的天文学的知识;《莺》会帮助学生更全面、更具体、更形象地了解莺;《数字杂说》告诉学生数字的身世、数字的情趣,乃至数字的遗憾;《月亮上的足迹》向学生展现了人类第一次登上月球的全过程。
(三)通过学习科普作品,激起学生探索科学奥秘的志趣 《大自然的语言》一课,从生活中常见的“草木荣枯”“候鸟去来”等现象,引出一门新兴科学——物候学,令人大开眼界。《数字杂说》一文,从人人都熟知的数字中,发掘出“纵然是饱学之士”也未必知道的学问,这种科研精神实在令人佩服,值得学习。这两篇课文,同时也告诉我们科学就在我们的身边,科学的奥秘距离我们并不遥远。《卧看牵牛织女星》和《月亮上的足迹》则是向我们展示了宇宙中织女星、牵牛星和月球的奥秘,令人神往,唤人探索。
学生从科普作品中感受科学的神奇力量,科学知识得到了丰富,探索科学奥秘的志趣就会得到加强。
四、语文教师要教会学生学会阅读科普作品的方法
学生学会阅读科普作品,既是学好语文学科的需要,也是时代发展的需要,还是学生自身成长的需要,更是学生今后从事工作需要。那么,如何指导学生阅读科普作品呢?可以从以下几个方面入手。
(一)教导学生认真阅读课文,感受科普作品的特点
不管学习任何作品,首先自己要阅读,而且一定要认真地读,这是必须养成的习惯。阅读科普作品,一定要把握它的科学性、文学性和通俗性。科学性是指科普作品必须准确无误地讲述科学知识、传播科技信息、普及科学教育,在内容上要揭示客观事物的某一方面的规律,要有科学的依据。文学性是指科普作品把科学知识形象化,用文学的手段加以表现,用文学的形式讲述科学的道理,是文学与科学的完美结合。通俗性是指科普作品为了达到普及科学知识的目的,一般要通俗易懂。布封的《莺》就是典范之作。这三个特点,阅读时要加以体会。
(二)指导学生整体感知作品,理解课文的主要内容
在阅读教学中,支离破碎的分解作品,是违反阅读教学规律的。整体感知作品,是阅读的最基本要求。读了一篇文章,最起码要知道它的内容。如《大自然的语言》是介绍物候现象的有关知识;《卧看牵牛织女星》是叙述牵牛星、织女星的相关传说及天文学的知识;《莺》描绘莺的特点;《数字杂说》告诉数字有关的知识;《月亮上的足迹》记述了人类第一次登上月球的全过程。
(三)引导学生深入研读课文,概括文章的内容要点 在理解作品主要内容的基础上,进一步引导学生深入地研读课文,这是阅读教学的重点之一。这一步可做的事很多,不同的文章有不同的测重点,科普作品的阅读,应该放在概括文章的内容要点。概括文章的内容要点,必须在熟读和精读的基础上进行。不同课文,概括内容要点的方法也有所不同。如《大自然的语言》就需要用自己的话去概括;《数字杂说》则可以用原文中的“数字的身世”、“数字的情趣”和“数字的遗憾”来概括内容要点。
(四)点拨学生反复揣摩语言,增强感悟语言的能力
科学是一门以实验为基础的自然学科, 科学中的概念, 理论等知识, 往往都得要经过实验的验证, 同时, 实验的进行往往又能够更好的诠释科学理论, 帮助学生更好的理解科学理论, 运用科学理论.实验可以称得上是科学的灵魂, 且实验也是科学的趣味点所在.在教学中, 我们发现学生对实验往往充满了好奇的心理, 充满了其探究的热情.因此, 在科学教学中, 我们应该要善于利用实验来激发学生的学习兴趣, 增强学生的实验能力.
例如, 在学习“水的电解”这一知识点时, 我们就可以给学生当堂进行水的电解的实验演示, 通过实验的进行与观察来验证水电解后产生的气体与气体的量.如, 用在正极产生的气体能使带火星的木条复燃, 则可知该气体是氧气, 负极的气体在空气中点燃后, 产生了蓝色的火焰, 这样可知该气体为氢气.以实验的进行与学生的亲自观察的教学形式, 与直接对教材知识进行讲述的教学形式相比, 所取的教学效果, 自然提升了很高.
除了进行实验的演示以外, 作为科学教师的我们, 应该积极地为学生自己的动手实验创造条件, 这样的形式更加能够激发学生的学习兴趣, 同时, 还能够帮助学生在实验中运用自己所学的知识, 进行科学的探究, 在实验中发现问题, 解决问题, 享受自己实践成果的乐趣, 使得学习科学知识成为学生的一大乐趣.
二、情境教学激发兴趣
情境教学, 即是指在教学的过程中, 教师有意的设置一定的教学场景, 以此来激发学生的态度体验, 进而更好的帮助学生理解该知识点.情境教学, 一般都是从我们生活中的具体事例场景提炼出来的, 与学生的生活体验息息相关, 这样才更好的拉近学生与教学内容的距离.情境教学, 往往是将教学的内容融入到形象具体的情境之中, 激发学生的情感体验.在科学教学中, 我们学习的是科学知识, 而这些科学知识与我们的生活是息息相关的, 因此, 我们可以结合科学教材, 精心设置情境, 引导学生更好的学习科学知识.
例如, 在学习物理中的液化物理现象时, 我们就可以为学生展现我们生活中与此有关的情境, 如, 冬天里我们哈气看到的白雾就是液化现象, 因为哈的气遇冷液化;又如, 夏天里我们吃冰棍的时候, 看到冰棍周围的白雾, 那也是液化现象, 因为空气中的水蒸气遇冷后液化;还如冬天里, 我们在玻璃窗户上经常看见有水珠附着, 而这与液化物理知识也是息息相关的.因此, 作为科学教师的我们要善于发现生活中的科学知识, 在科学教学中, 联系生活实际, 创设生活情景, 帮助学生更好的掌握科学知识.通过情景教学的开展, 锻炼学生的创造思维, 营造良好的课堂教学气氛, 激发学生的科学探究兴趣, 最终将科学的知识转化为自我的一种需求.
三、多媒体辅助激发兴趣
随着科学技术的快速发展, 多媒体早已进入了我们教学舞台, 在我们的教学舞台中发挥着重要的角色, 它以它直观、形象、生动以及趣味性的特点博得了学生的喜爱, 激发了学生的学习兴趣.同时, 多媒体不仅得到了学生的喜爱, 更受到了教师们的欢迎, 通过多媒体的辅助, 教师们的教学压力减轻了不少, 帮助教师更好的解释了科学知识.因此, 在科学教学中, 我们应该正确的使用多媒体来辅助我们的教学, 激发学生的学习兴趣, 帮助学生更好的掌握科学知识.
例如, 在学习“动物的行为”这一课时, 我们就可以在备课的时候, 寻找到一些相关的视频短片, 在上课的时候, 运用多媒体播放出来.通过生动形象的多媒体播放形式, 我们可以为学生一一讲解在短片中, 动物的哪一些行为属于先天性行为, 而哪一些行为属于后天性行为, 这两者之间有着什么区别.多媒体播放视频短片的形式与教师们语言描述相比, 更加的直观形象, 且避免了学生对教师所描述的内容理解上的不正确, 同时, 也减轻了教师们语言描述的压力, 提高了教学的效率.当然, 多媒体的使用必须适度, 过分的使用, 可能导致学生的注意力都集中在多媒体的观赏中, 而没有注重到教师对其中科学知识的讲解, 这样则适得其反了.
苏霍姆林斯基曾这样说过“所有的智力方面的工作, 都要依赖于兴趣.”可见, 兴趣的重要作用, 因此, 在科学教学中, 我们一定要注重对学生的兴趣培养, 激发学生的学习热情, 优化科学教学的质量.
摘要:初中科学, 是一门综合性的学科, 它将原来的物理、生物、化学与地理等学科知识整合在一起, 帮助学生整体性地认识了解自然与科学, 提高学生的科学素养.科学课程打破了以往各自学科分类学习的常规, 统筹设计, 整体规划.在科学教学中, 教师应充分的调动起学生的课堂积极性, 主动自觉地进行科学知识的学习探索.
关键词:初中科学,兴趣,实验,情境,多媒体
参考文献
[1]曲一线.初中科学.教育科学出版社, 2012.6.
科学史是自然科学与人文学科之间的桥梁,它能够帮助学生获得自然科学的整体形象、人性的形象,从而全面的理解科学、理解科学与人文的关系。“科学史”这个词与“历史”一样有两个层次的意思,第一层次指的是对过去实际发生的事情的述说,第二层次则是指对这种述说背后起支配作用的观念进行反思和解释,后者有时也称“史学”或“编史学”、“科学史学”或“科学编史学”。
从18世纪开始,伴随着启蒙运动和近代科学的兴起,人们将历史看作是一种工具,认为它在反对古老的封建秩序的斗争中非常重要,18世纪文化的特征是科学与进步,是把科学看作社会进步的源泉,这种对科学与进步的强烈信念也反映在当时的科学史著作中。在启蒙时期科学史的标志是:在科学与社会问题方面一种朴素的乐观主义。随着科学的发展,人们感到,如果不懂科学的历史,就不可能理解科学,因为只有了解一门科学的历史,才能使一个对这门科学感兴趣的人知道,在此之前人们已做了些什么工作,以及还留下什么要去做。
而18世纪中叶开始,出现了一批对一些专业学科的发展作了较系统研究的著作,当然,作者们仍是科学家,而不是(而且在当时也还没有)职业科学史家。就科学史的总体发展来看,一个重大的转折是综合性科学史的出现。在19世纪,出现了第一部综合科学史,即英国科学史家休厄耳的《归纳科学的历史》(1837)。但对于科学史的发展、对于确立了科学史作为一门独立学科的地位作出最大贡献的,应该说是杰出的科学史家萨顿——科学史真正的奠基者。
1912年萨顿创办了一份科学史杂志──ISIS,次年正式出版。该杂志持续出版直至今日,每年4期,外加一期索引,成为国际上最权威的科学史杂志。1915年,萨顿来到美国(ISIS也随之带到美国出版),此后他主要在哈佛大学讲授科学史。1924年美国历史协会为了支持萨顿在科学史方面的努力,成立了科学史学会,1926年ISIS成为该学会的机关刊物。从1936年起,萨顿又主持出版了ISIS的姊妹刊物──专门刊登长篇研究论文的不定期专刊Osiris。
二、科学中科学史的教学——以原子结构模型的建立过程为例
全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准(称科学课程标准)指出:科学课程要引导学生初步认识科学本质。那么,科学本质是什么?怎样才能有效地帮助学生正确理解科学本质?科学史就是其中一个强而有力的工具。《科学新课标》指出:在义务教育阶段的科学课程中引入科学史,能帮助学生理解相关科学知识、理解科学过程与方法以及培养学生科学态度、情感与价值观。科学史不仅向学生生动地展示科学发展的动态过程,利于学生形成完整的知识体系,而且有利于学生理解科学的本质及其特征、科学的发展与人类的关系,还有助于学生了解科学探究的不同侧面,科学的人性侧面,以及科学在各种文化发展中的作用。因此,科学史在教育教学上有着不可替代的作用。
下面仅以浙江教育出版社的《科学》(八年级下册)“原子结构的模型”教学为例,谈谈有关课堂教学中融入科学史的几点个人见解。
1.教学内容方面
“原子结构的模型”是初中《科学》(八年级下册)第章第三节第一课时的教学内容,其内容主要包括道尔顿的“实心球模型”、汤姆生的“西瓜模型”、卢瑟福的α粒子散射实验及其“核式结构模型”、波尔的“分层模型”和现代的“电子云模型”。在本节课的教学中不仅要强调学生掌握有关的原子结构的事实性知识,而且要通过原子结构模型的建立和修改的历程的再现,促进学生正确的理解科学的发展是一个不断建立假设、验证、修正或重新建立假说的过程,因而,科学的正确性不是觉得的,而是相对的,是暂时的。因此,在教學内容上,可对课本上的内容可以进行一定的扩充,也可适当补充科学家的生平简介。从而更真实的展现原子结构模型的建立及发展历程,也更真实的展现科学家的实事求是、不断创新、大胆假设、关注细节等科学素养。
2.教学方法方面
(1)角色扮演法:即学生在课堂上扮演不同的科学家,描述、解释各自的观点,并讨论与交流。在描述、解释、讨论的过程中建构知识,形成合理的科学本质观。具体到本堂课,可将学生分成四个小组,分别是道尔顿小组、汤姆生小组、卢瑟福小组和波尔小组。首先阅读相关的科学史资料,每个小组分别画出各自的原子结构示意图。然后从道尔顿小组开始,展示示意图并向全班同学讲解本小组的有关原子结构的观点,其他小组可提出支持或反对的意见及证据。本方法的优点在于以学生为主体,充分调动了学生的兴趣,加深了学生对科学及其发展过程的理解。但这种教学方法对学生的学习基础、学习的积极性的要求比较高,故而可能不适用于基础比较薄弱的班级。
(2)科学探究法:科学探究本身就是重要的科学内容,它也是学习科学的重要的方式之一。而本节正是科学家进行科学探究的一个实例,所以本堂课采用科学探究的方法可谓是一举两得。科学探究法就是学生在良好的科学环境下大致经历科学的探究过程。具体的来说就是学生在已知的事实或资料的基础上,提出问题、做出猜测、建立初步模型、提出质疑、修正或重新建立,大致地经历原子结构的模型的建立发展历程,并从探究过程中获得成功的喜悦感。但是,由于学生与科学家们在知识的深度与广度、对问题的洞察力、解决问题的能力、解决问题的经验和能力等各方面存在着较大的差异,而课堂时间又是有限的。因此,这种教学方法对教师的课堂控制能力、专业知识与能力等各方面都有着较高的要求。
3.教学评价方面
本人这里所说教学评价主要是指课堂教学评价。在课堂教学的过程中,适时而又适当的评价不但有利于三维教学目标的实现,也有利于保持学生学习科学的兴趣、增强学习的自信心,也有利于活跃课堂气氛、促进师生之间的交流。本人认为在课堂教学的评价中要注意以下几点:①学生是课堂的主体,重视学生行为的评价;②既注重结果评价,又重视学习过程的评价;③在注重知识、技能方面的评价的同时,也要关注能力形成、潜能的开发以及情感意识的评价。
参考文献:
[1]袁维新.论科学史的教育价值[J].自然辩证法通讯,2006,28(3):72-77
[2]蔡铁权.科学史在基础科学教育中的角色[J].全球教育展望,2009,1:55-59,87
[3]江晓原.为什么需要科学史——《简明科学技术史》导论[J].上海交通大学学报:哲学社会科学版社科版,2000,8(4):10-16
[4]王全,母小勇.论“科学史-探索”教学模式的内蕴[J].教学月刊:中学版(教学参考),2010,4:3-5
[5]王全,母小勇.“科学史-探索”教学模式的“重演”论基础[J].课程·教材·教法,2008,7:62-66
[6]聂永成.多维课堂教学评价体系的构建——全面质量管理在课堂教学质量保障中的应用[J].现代教育科学·普教研究.2011,1:128-130
[7]丁邦平.学习性评价与课堂教学改革——以《科学》课评价为例[J].中国教育学刊,2005,11:40-43
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