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篇1
中學生所做過的絕大多數科學實驗都是教材中預先設計好的實驗。學生只是通過實際操作,觀察一下實驗現象,得出事先已確定的結論。這各實驗,我們稱之為傳統實驗。現行科學教材中安排的實驗對學生形成、理解、鞏固所學的科學知識有一定的作用。但由于實驗安排始終處于概念理論的領隊地位,僅僅作為驗證科學知識的手段,而缺乏對知識信息作縱向和橫向的反饋,因此有可能阻礙學生創造思維的發展,不利于能力的培養。
與傳統實驗相對應的是自己設計實驗,這種實驗只給出實驗目的,由學生自己設計實驗方案、選擇實驗器材、藥品、確定實驗步驟、分析實驗結果。設計性實驗是傳統實驗的延續和發展,是克服學生普遍存在的理論高分,實驗低能的有效手段。實驗設計是一個動手動腦、培養學生多方面能力的過程,是尋方治病的過程。在實驗設計過程中常常會有出人意料的實驗現象和心理感覺,學生興趣盎然。同時也會遇到挫折和失敗,這也是對學生進行挫折教育、發展學生非智力因素的一種有效手段,這也是我們現代教育中所必須的。
實驗設計的定義界定和作用
實驗設計是根據實驗課題所提出實驗目的,讓學生在已有的科學知識和實驗技能技巧的基礎上,選擇恰當的實驗方案來解決問題的過程。實驗設計的課題一旦提出,學生作為認識主體必定要經歷思考步驟(想法)和操作步驟(做法)兩個科學認識過程。即首先需要分析課題所希望得到的科學事實是什么,再依次選取欲得到這些事實應采取的正確方法,所使用的儀器設備,應控制的外界條件,對實驗結果的分析評估等等,這一系列的思考步驟為認識主體指明和制定了正確的認識方向和道路,是主體順利達到科學認識目的的主觀手段和工具。而作為操作步驟則為主體提供具體的行為方法途徑,是主體順利達到科學目的的現實手段和工具。因此,實驗設計這一方法的實施恰恰就是借助于問題情境下,思考步驟和操作步驟兩方面的強化實踐,使學生在科學知識的學習中有效地提高解決問題的能力,從而有效地落實中學科學教學大綱中所提出的“要重視能力培養和科學方法教育”的要求。
實驗設計能力的培養目標
對實驗原理、方法、裝置的進一步完善,會提出改進意見;
對于給出的各種方案,能分析和優選出最佳實驗方案; 綜合運用已學過的科學基礎知識和實驗基本技能,根據確定的實驗目的,自行設計科學實驗方案,驗證結論,得出規律,探索新知識,解決新問題。
實驗設計推廣存在的難題
1.由于僅限于現行科學教材實驗進行探討,缺乏對國內外各種有關資料的收集、驗證和篩選工作,因此從培養學生素質的高度來看,尚缺乏整體研究。
2.升學率的牽制,大面積推廣受阻。
3.課時安排,老師的能力及實驗室的配置也存在矛盾。
盡管如此,鑒于實驗設計這一教學方法對提高學生解決問題能力的實際作用,它應該是科學實驗教學方法的改革方向之一。
實驗設計試驗的幾點說明
1.在平行班中進行試驗,結果是試驗班與對照班相比,學生的自學能力、思維能力、觀察能力、動手能力及意志品質等方面均強于對照班。中考中試驗班的同學實驗題失分率明顯降低。
篇2
概況
活動對象為全校中一級至中六級學生,所涉及的人數約為1000人。活動日期為2011年5月26日至5月27日;活動地點是學校風雨操場;形式是在操場內設置攤位,展示4個能施展“魔法”的科學實驗,并由科研特工隊帶領全校學生參與活動。4個能施展“魔法”的科學實驗為隱形墨水、牙簽水上漂、反斗沙桶和水柱識轉彎。
有關科學原理
隱形墨水。“隱形墨水”其實是酚酞溶液。由于酚酞溶液是無色的,所以我們不能看到用酚酞溶液所寫在紙上的字或符號。但是只要用蘸有氫氧化鈉溶液的毛筆在紙上輕輕一掃,酚酞溶液會由無色轉為粉紅色,隱藏的信息就會忽然現形,效果如同魔法一樣。
牙簽水上漂。肥皂或洗潔精的成分含有表面活性劑,可以使水的表面張力減弱。所以牙簽沾了肥皂或洗潔精的那一端,附近水面的表面張力比較弱,另一端水面的表面張力相對比較強,因此牙簽就被張力較強的那方牽引而自動前進了,效果非常震撼。
反斗沙桶。固體的沙子也會產生浮力,但沙子的流動性不像液體那么好,因此需要敲打沙桶的邊緣,幫助固體的沙子流動。由于乒乓球的密度低于沙子,因此在敲打沙桶期間,原本埋藏在沙堆的乒乓球會忽然浮出到沙堆的表面,讓觀眾吃驚。
水柱識轉彎。由儀器滴定管流出的水柱本是垂直向下的,但只要利用1根帶電荷的棒靠近水柱,水柱便會被帶電荷的棒所吸引。這是因為水是一種極性溶劑,水分子會按其極性而被吸引,讓水柱出現“識轉彎”的嚇人場面。
以上4個“科學魔法”均有一個共同點,就是在進行期間會出現讓觀眾感到有震撼性的場面,從而刺激其好奇心,在不知不覺間很想探索相關的科學原理。另外,就是這4個“魔法”的背后均同時涵蓋初中與高中的課程知識。
活動預期效果
基于以上提及的設計及選材理念,可預期的效果是,無論就讀初中或高中的學生在看見“魔法”后,都會不期然感到共鳴,聯想起相關的科學知識,達到不同層次的反思及探索。再者,通過不同班級的學生一同欣賞“魔法”表演,可以預期這種形式能促進同班同學問、甚至是跨越級別的朋輩間的討論。經驗告訴我,這種朋輩之間互相討論和學習往往勝過傳統的老師單向式教學。
活動所需的資源
“隱形墨水”需要酚酞溶液、氫氧化鈉溶液、過濾紙、燒杯、毛筆。演示“隱形墨水”不受場地條件限制。
“牙簽水上漂”需要牙簽、肥皂(或洗潔精)、盛水的器皿、自來水。盛水器皿須具一定的大小,否則牙簽在水上漂移的空間會有所限制。由于在每次表演后,自來水必須更換才能成功重新施展“魔法”,所以表演場地附近最好有充足的水源,例如靠近水龍頭或是洗手間。
“反斗沙桶”需要裝沙子的桶、沙子、乒乓球。沙子分量不能太少,否則乒乓球基于敲打時的震蕩也會冒出來,違反了“魔法”背后的精神。演示“反斗沙桶”不受任何場地限制。
“水柱識轉彎”需要滴定管、自來水、發泡膠杯(或塑料尺子)、燒杯(用于補充自來水)。使用滴定管的好處是可隨時控制水柱的流動,這樣可節省用水量。演示“水柱識轉彎”不受場地限制,雖然涉及用水,但只要表演前用燒杯裝夠自來水,便可不斷補充,連番施展“魔法”。
4個“科學魔法”所需的大部分物資均是生活中容易找到并且廉價的,而所能施展的“魔法”卻有出人意外的震撼力。因此,“科學魔法擂臺”活動可謂“要求低、效果大”。
場地安排方面,由于“牙簽水上漂”涉及使用較多的自來水以及必須頻繁更換自來水,所以表演場地附近最好有充足的水源。其余的3個“科學魔法”則不受任何場地限制,對表演者實在非常便利。
活動方案的創新點及重點
“科學魔法擂臺”活動方案有以下的創新點及重點。
科學知識的包裝。活動中的“魔法”所涉及的科學知識并非復雜及難以理解的,有些更是傳統課程建議在實驗室內進行的課堂活動。然而,只要加上適當的包裝,這些實驗活動的吸引力便會大增,感覺上會更加生活化。
走出實驗室。構思活動方案時,我銳意突破常規,走出傳統的實驗室,在校園公開場所進行帶有“魔法”的科學實驗。一方面,不用學生專門去實驗室;另一方面,這種活動形式能一次惠及更多學生。沖破實驗室在空間上的限制,也有助于灌輸“科學無所不在”的理念。
朋輩互相學習。活動由科研特工隊向全校學生演示“科學魔法”,而老師則刻意退居幕后。通過這種“朋輩間互相學習”的模式,學生會產生“他能做到,我也能做到”的想法,有助于提升學生的學習動力及自信心。
老少成宜。舉辦一般科學活動時往往因為相關的科學知識要求或其難度,導致活動對象有所限制。然而,“科學魔法擂臺”活動的設計理念涵蓋初中與高中的課程知識,能達到老少成宜、甚至老少一同討論科學的效果。再者,透過不同班級的學生一同欣賞“魔法”表現,可以預期這種形式能促進同班同學間、甚至是跨越年級的朋輩討論。這種朋輩之間互相討論和學習往往勝過傳統的老師單向式教學。
活動的效果
“科學魔法擂臺”活動一共舉辦2天,活動期間師生反應均非常熱烈,活動氣氛及效果良好。活動期間更有學生向科研特工隊查問為何只有這4個“科學魔法”實驗和為何只舉辦2天,可見這類型的活動的確頗受歡迎。我在現場也觀察到,學生在欣賞“魔法”之余,也不斷與身旁的同學互相討論有關原理,達到朋輩間互相學習及研習科學的目標。
活動可能出現的問題及解決方案
“科學魔法擂臺”活動可能出現的問題及解決方案如下。
隱形墨水。假如表演者一時緊張混淆了酚酞溶液和氫氧化鈉溶液(兩者均為無色),“魔法”的效果便會頓時失色。由于表演“魔法”所使用的物品不宜用標簽標示,所以應該使用兩種不同大小的燒杯分別裝兩種溶液,并且分開左右放好,以免造成混亂。經過多次隱形墨水“魔法”表演之后,原本無色的溶液可能因為多次使用毛筆的“交叉感染”,而自動變成了粉紅色,如果繼續使用變了色的“隱形墨水”,根本就沒有“魔法”可言了。建議使用兩種不同款式的毛筆,以資識別。同一種款式的毛筆只用于某種指定的溶液,這樣可減慢“交叉感染”情況。一旦發現任何一種溶液已變成了粉紅色,應該及時更換。
牙簽水上漂。表演者必須清楚牙簽的哪一端沾了肥皂,否則當牙簽放在水面時,因為反轉了方向,牙簽便會很快撞向器皿。表演者應把牙簽沾了肥皂的那一端處于下方,這樣也可方便表演者利用手來遮掩肥皂。放牙簽時,切記要把沾了肥皂的那一端貼近器皿的邊緣,這樣便能成功發揮“牙簽水上漂”的威力了。假如表演者在完成演示后忘了換水,由于器皿中水的表面張力已被影響,表演者將不能繼續施展“魔法”。因此表演者應至少預備2個盛水的器皿交替使用。當觀眾注意其中一個器皿時,在旁的工作人員可悄悄地更換另一器皿中的自來水。
反斗沙桶。演示時,桶內的沙子分量不能太少,否則乒乓球由于敲打時的震蕩也會冒出來,露出馬腳之余,也違反了“魔法”背后的精神。沙子分量也不宜太多,因為太多沙會導致敲打時間增長,導致表演變得沉悶。表演者應在正式表演前進行足夠的測試,記錄敲打時的力度、頻率和完成“魔法”所需的時間,看看表演時間是否合適和判斷是否需要改變沙的分量。表演者一旦找出最適當的沙子分量后,便應在沙桶上劃上記號。為了精益求精,表演者在每次演示前都應檢查沙的分量是否合適。
水柱識轉彎。當滴定管中水量較少時,水柱會變得不穩定和不流暢,影響演示效果。因此表演者應注意及時補充水,或者至少預備2個滴定管交替使用。發泡膠杯經過多次使用后,即使強烈的摩擦,其帶電荷的能力也會逐漸減弱,所以應適時更換膠杯,以延續其施展“魔法”的能力。
除了以上的注意事項外,由于以上4個“科學魔法”的其中3個均涉及使用水或溶液,故此每個“魔法”的現場應備有足夠數量的毛巾,以便隨時清理表演區域。此外,“魔法”表演場地附近(建議在洗手間內)應備有拖把,以備不時之需。
活動的改善方向及延續性
我認為如果再次籌辦“科學魔法擂臺”活動,可從以下的方向作出改善和探索其延續性。
問卷調查量度活動成效。這次活動完成后,我并未向全校學生發出問卷調查活動的成效。如果再次籌辦“科學魔法擂臺”活動,我會設計一份問卷,務求以量化的形式量度活動成效,從而加強活動成效的客觀性。
這次活動完成后,我并未運用明確的工具跟進學生通過活動所學到的科學知識。如果再次籌辦這個活動,我會針對不同級別的學生設計一系列的工作表,從而評價學生能否通過活動增進對相關科學知識的理解,這也可以作為具體反映活動成效的一項工具。
經過這次活動后,相信學生更能掌握如何設計出具吸引力的“科學魔法”。故此,我計劃日后定期向科研特工隊、甚至向全校學生征求有趣實驗,讓有興趣的學生自行研發出自己的“科學魔法”。再進一步說,甚至可將這個模式設計成個人或班際比賽,變成人人有機會表演,以真正達到“擂臺”的效果,以此推進朋輩互相學習及學生主導學習。
篇3
中學階段是環保低碳節能減排意識形成的重要時期。進入中學以后,學生開始思考未來人生和對社會的責任,可塑性強,易接受正面教育,加強對學生的環保低碳節能減排教育,對于人口素質提高是一種戰略舉措,影響著環保工程的成敗。
下面本人就科學教學怎樣培養學生的低碳節能減排意識,談談自己的做法:
一 通過課堂上的讀、看、講引導學生體驗環境危機,增強低碳節能減排意識
在教學過程中,通過數據、圖片、錄像等有趣直觀的教學載體讓學生對環保低碳節能減排有一個科學的認識,引導學生通過自己的思考和議論提高自身低碳節能減排意識。
在教學《水的利用和保護》時,展示松花江水污染,被藍藻污染的水域、河邊隨意堆放的臭氣熏天的垃圾、湖邊因水質污染死亡的魚蝦……這一系列圖片后,同學們都很震撼,都說可以用觸目驚心來形容,水質污染究其成因固然跟工業廢水排放有關,但也與人類不恰當的生活方式有關,緊接著我再出示一組人類因食用、使用被污染水質而引發疾病的圖片,如牙斑病、皮膚病、肌肉萎縮等病癥,又用采集某村由水質污染引發的腸胃炎、癌癥、不孕癥、化學物質中毒、傳染病等疾病數據,使學生進一步體會了水污染的危害,增強學生環保減排意識。
二 結合科學實驗進行環保教育,增強學生的環保意識
科學實驗教學能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗也會涉及有害、有毒的物質,從某種意義上講學校中環境污染也與科學實驗有關。因此,在演示實驗中強調尾氣的吸收處理體驗環保。如在制取氯氣、氯化氫、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講清尾氣吸收的原因(有害氣體不允許直接排放到大氣中),強調尾氣吸收的重要性,使學生深刻認識到只要涉及氣體的制備問題就應考慮尾氣處理。
許多學生在實驗過程中不考慮藥品的用量,誤認為越多越好,結果使得實驗室毒氣彌漫,藥液漫流。教師對此應加以指導,使學生在科學實驗中樹立“用最少的藥品,獲得最佳的實驗效果”意識,最大限度地減少廢棄物,提高學生的環保意識。
三 開展第二課堂,強化學生低碳環保意識
1.在科學實驗課堂上推行綠色科學課的理念
主要從幾方面進行:(1)通過減少化學試劑用量來減少污染物的排放,即進行小量或微量實驗;(2)設計不需要溶劑或溶劑使用最少的實驗,如微波、超聲波、研磨反應等實驗類型;(3)廢棄物的處理和回收方式盡量減少污染物攤放或把污染物轉化成非污染物進行排放。
2.設計一些低碳實驗,讓學生掌握日常生活中與低碳相關的知識與方法
實驗l:甩干超過l分鐘多費電。1個彈簧秤、4個塑料袋就能清楚怎樣使用耗電“大戶”洗衣機省電。實驗前,為待洗的衣服稱重,記錄后按照步驟洗衣,將洗好的衣服瀝干水放進塑料袋里再次稱重,平分出4份,將衣服脫水的時間分別設定為:1分、3分、5 分和7分。每次甩干后取出衣服稱重并記錄。結果證明,衣物在轉速為1680轉/分的情況下,脫水率可達55%,甩干時間再長效果也不會更好,只是在耗電。
實驗2:沸水余溫可燜熟雞蛋。雞蛋需要開鍋后再煮5分鐘其實是沒必要的。實驗+料很簡單,需要雞蛋3枚,灶具和鍋。將雞蛋放進鍋里,加適量冷水后加熱,待水沸騰后立即關火,分別于3分鐘、5分鐘、10分鐘后各撈出1枚雞蛋,剝開觀察雞蛋熟的程度。得到結論,3分鐘雞蛋有溏心;5分鐘的完全熟了,時間剛好;10分鐘,蛋黃顏色很深,蛋清有些老。實驗證明,沸水的余熱也能燜熟雞蛋。
通過自己動手實驗的直觀感受,學生們認識到了什么是低碳,怎樣的生活是低碳生活。簡單的生活常識實驗 能夠通過學生群體在社會中的推廣,可以直接快速地得以應用。
篇4
同時,科學教材中介紹的有些方法不夠完善、教學效果不夠好,現成的實驗教具有些可見度不夠高、有些太復雜、有些效果不佳,不能很好地滿足科學教學的需要。為了很好地解決這些問題,更好地發揮實驗在科學教學中的作用,研究科學實驗教學的改進與創新具有重要意義。
2科學實驗教學的改進與創新的原則
2.1科學性原則
在對實驗進行改進與創新的過程中,科學性是首要問題。一個實驗的目的、原理、器材、方案、操作方法、數據處理、得出結論等各個環節都應符合科學性、規范化。較常見的科學性錯誤常發生在對實驗原理或對實驗現象的解釋上。
2.2安全性原則
實驗改進與創新的安全性主要指人身安全。盡量不要涉及高溫、高壓、強電流、易燃、易爆和劇毒等實驗,若確有實驗的必要,應采取相應的保護與防范措施。這類實驗不宜作為課外實驗讓學生獨自操作,必須在教師的規范指導下進行。
2.3可靠性原則
成功的實驗是保證教學順利進行的條件之一,尤其是演示實驗,如果實驗成功率低,則不僅不能讓學生信服,還會浪費許多寶貴的時間。
2.4簡易性原則
實驗的教育價值與實驗裝置的復雜程度成反比。一項實驗,使用的材料越簡單,學生越熟悉,實驗所獲得的收獲就越大。實驗宜簡不宜繁,過于復雜的實驗裝置還會分散學生的注意力,不易抓住事物的本質,也不易鼓勵學生自己動手做實驗。因此在實驗設計時,應盡量使實驗簡單化。
2.5明顯性原則
改進與創新的實驗現象要明顯,尤其是演示實驗,更要具有一定的可見度,特別是重點觀察部分必須保證全班學生都能看清楚,在課堂演示實驗時,有些實驗坐在教室后面的學生看不清,但讓學生逐個觀看則太耗時。故可見度是衡量演示實驗質量的重要標志之一。對現象不明顯的實驗需采用各種方法將現象放大,如指針式放大法、光杠桿放大法、投影放大法等。有些實驗被改進為大型實驗,往往還能產生令人震撼的效果。
3科學實驗教學改進與創新的實踐探索
3.1改進現有實驗
充分利用實驗室現有的實驗條件,對某些不太理想的實驗加以改進,以期達到更好的實驗效果。這是實驗改進中最基礎的工作。
實驗裝置的改進是改進現有實驗的一個重要策略。實驗裝置是實驗的載體,是影響實驗的又一個重要因素。因此,對實驗的改進與創新離不開對實驗裝置的改進與創新。
3.1.1簡約化策略
這種策略就是簡化某些常規實驗裝置。在不影響實驗效果的前提下,盡量采用儀器設備少、藥品花費少、連接簡單或微型的實驗裝置。例如,氫氣還原氧化銅的實驗可簡化為如圖1所示的裝置。
3.1.2集約化策略
這種策略就是把有聯系的若干個實驗通過某種形式聯系、集合在一起。這種集約化不是簡單地將若干實驗連接,而是在原有基礎上既簡化操作,又便于觀察,且發送實驗效果的有機結合。這種集約化
的結果,不僅可以幫助學生將有關的知識、技能聯系在一起,有利于知識、技能的結構化,而且還有利于減少試劑的消耗和對環境的污染。圖2所示為NO2、NO的制取與性質實驗的集約化裝置。
實驗裝置
3.1.3使用非常規儀器策略
非常規儀器是指非常規通用儀器(如橫口管、叉形管、H形管等)和非化學儀器(如醫用注射器、醫用小藥瓶、氣球等)。研制和使用非常規儀器于實驗的改進與創新,通常可以使裝置簡約化與微型化,可以因地制宜、就地取材,可以彌補常規儀器化學實驗裝置中的某些不足的功能,優化實驗裝置,提高實驗效果。
如圖3所示,利用三叉管可以進行SO2和H2S的制備與性質實驗。如果將其中的FeS用Cu代替,Na2SO4用Na2CO3代替就可以成為制取NO的裝置。
3.1.4實驗操作過程優化策略
實驗操作過程優化就是在改進與創新實驗時,對傳統實驗操作過程進行簡化與優化。實驗操作過程的合理化、科學化是實驗順利完成的保證。傳統的科學實驗一般都有較為合理的操作過程,是一定歷史時期教學經驗和教學科研的產物。但隨著對科學實驗教學要求的提高和人們對實驗認識的發展,有必要對某些實驗操作過程進行優化。優化實驗操作過程一般可以從簡化實驗操作、強化實驗現象和提高實驗效果入手。例如傳統的焰色反應實驗,一般用鉑絲蘸取被檢測鹽類的溶液或粉末,置于酒精燈火焰上灼燒,觀察火焰的顏色。但由于鉑絲昂貴且不易找,另一方面由于蘸取的藥品少,火焰持續的時間短,實驗效果欠佳。可以將此實驗操作改進為:將少量金屬粉末撒入在蒸發皿中燃燒著的乙醇的火焰上(或在點燃之前撒入金屬粉末)。這樣既簡化了焰色反應的實驗操作,又增強了實驗效果。
對于實驗現象變化不太明顯的實驗,可以采用對照實驗或設法將現象放大的實驗操作,來強化實驗現象。例如,采用投影儀放大實驗現象;用盛水燒杯起凸透鏡作用,放入試管放大實驗現象;對于觀察有顏色而現象又不太明顯的實驗,可以通過采用白色或黑色襯板的操作,來突出實驗現象等。
3.2突破重難點實驗
現成的實驗裝置往往不能滿足教學的需要,科學教科書上還有許多內容沒有現成的儀器設備。因此教師要注重開發短缺實驗,尤其是注重對重點與難點實驗教學內容的開發。例如《水分在植物莖中的運動》實驗,可設計成下列步驟:
(1)將白色康乃馨的莖分成3支;
(2)取3個玻璃杯,分別倒入2/3體積的水;
(3)在3個杯里加入不同顏色的墨水或色素;
(4)將康乃馨的3支莖分別放在3個玻璃杯中,如圖4所示。過一段時間,觀察花的顏色。
水分在植物莖中的運動是無法用肉眼觀察到的,但通過觀察該實驗現象,便能很容易地得出“水分在植物莖中是向上運動的”的結論。
3.3開發新的實驗形式
充分利用身邊的各種實驗資源,開發新的實驗形式。
在研究設計與改進實驗時,注重因陋就簡、就地取材、廢物利用,以最低的成本,取得最好的實驗效果,這些低成本實驗不僅僅可以節約開支,更重要的是可以用來激發學生的學習興趣和創造性思維。例如“魔瓶實驗”,將一只裝滿水的飲料瓶遞給學生,當學生接過瓶后,就開始漏水,而教師接過瓶后就不漏了;當瓶再次到學生手中時,又漏水了。原來瓶子除下部有一個小孔外,上部也有一個小孔,如圖5所示。當瓶在教師手中時,教師將上部的孔捏住,由于大氣壓的作用,瓶子就不會漏水了。當瓶在學生手中時,學生沒有按住上部的孔,瓶內水受上部大氣壓力的作用,便會漏水。
3.4開展創造性思維活動
科學實驗的改進和創新都離不開創造性思維活動。創造性思維活動是發散思維和集中思維、形象思維和抽象思維、直覺思維和邏輯思維、顯意識思維和潛意識思維等多種思維協調活動的綜合體。在科學實驗的改進與創新中,下列策略和方法對創造性思維活動的開展,對實驗的改進與創新具有積極作用。
3.4.1多向思考和逆向思考
在現有實驗方案的基礎上進行發散思維。例如,能否更換某些儀器、試劑或操作,使其更簡便且效果好?能否進一步優化條件、強化觀察、減少干擾,使其效果更好?能否找到更好的測量和信息輸出方式,使現象更加直觀、鮮明、有趣和便于觀察?能否在現有方案的基礎上變動儀器連接或者操作順序?要達到實驗目的或解決某一問題,應有什么樣的實驗方案或措施等。
3.4.2類推思考和聯想思考
通過相似聯想、相關聯想、相反聯想等,對實驗進行改進與創新。例如,現有實驗方案能否擴大用途,改進其他實驗?現有實驗裝置或操作是否可以用于類似的實驗,可以一裝(置)多用,或一用(途)多裝?現有實驗方案能解決哪些類似的實驗問題等。
3.4.3信息資料的收集與整理
創造性思維活動必須在大量相應問題的知識儲備下才能進行。因此,首先應圍繞要解決的問題,提取已有的知識,多渠道地廣泛收集相關信息資料,然后對這些知識信息進一步圍繞有關技術問題進行分析、篩選、綜合,從中尋找啟示、產生靈感。
篇5
國際科普組織為北京科普活動帶來新鮮血液
本屆活動中,共有12個國家(地區)和港澳的20個科普組織帶來51項互動科普項目。愛丁堡國際科學節的造泥實驗、德國科學日的物理玩具、新加坡科學節的視覺迷蹤、美國北卡科學節的聲學與光學實驗都吸引了眾多觀眾。在愛丁堡國際科學節的造泥實驗區里,每天都站滿了排隊等候的小朋友,10名來自北京高校的志愿者身穿白色工作服與國際科普工作者一起,指導孩子們一起動手實驗。孩子們在一些白色的粉末中,不斷加入各種試劑,最終變成了各種顏色的膠質“泥土”,現場不斷發出“哇哇”的驚嘆聲,孩子們在這種眼見為實的親身實驗中學到了化學變化的基本原理。
科普傳播的形式更加多元
篇6
二、變傳統破難點,助推探究效率
從信息傳遞的角度看,信息化教學形式是最快捷、最有效的信息傳遞手段,無論是多媒體課件還是動畫視頻展示等信息技術,都是傳統教學形式所無法比擬的
1.變盲區為可視
小學科學實驗教學中有許多不容易觀察到的現象或結論,如果采取傳統的教學方式,學生很難理解這部分盲區。然而,信息技術提供的數字化教學實驗系統很好地將看不到的現象用精確的、可視化的圖像、圖表或曲線顯示出來,使學生可以清晰地看到數據的變化,從而快速發現規律,提高教學效率。如《金屬的熱脹冷縮》實驗中,用酒精燈加熱金屬條很長一段時間后也很難看清楚金屬條脹長了沒有,變化之微小又如何能準確測量脹長了多少,學生自然發現不了規律。但如果使用數字化教學實驗系統,將傳感器(探頭)與正在加熱的金屬條的測試部位一旦接觸,傳感器便會立即將獲得的數據傳到采集器,再從采集器傳到計算機,計算機軟件將數據生成數據表、圖或者曲線。隨著加熱的程度,數據與圖表時時隨之改變。這種可視化的新穎形式操作簡單,且大大縮短了課堂教學時間,達到事倍功半的效果。
2.變有限為無限
利用信息技術可以彌補由于時空和條件的限制帶來的實驗現象、觀察上的缺陷。比如《時間的流逝》教學中,如何在40分鐘課堂教學中感受時間在不停地流逝呢?其實在導入時就能引發學生探究的欲望。利用信息技術播放一段人臉特寫動態視頻,從稚嫩逐步衰老,視頻短短十秒鐘卻濃縮了這個人的一生。又如《動物的卵》一課,為了讓學生看到雞蛋如何變成小雞的過程,不可能現場孵,可以課前利用互聯網下載一段雞蛋如何變成小雞的過程視頻,再分組觀察雞蛋,學生定會肅然起敬,因為他們手里的是一個個小生命。再如《自行車上的簡單機械》一課,受條件和空間的影響,不可能給每個小組發放一輛自行車進行自主探究。此時可以通過信息技術呈現立體自行車,并通過視頻動畫、動態放大自行車上剎車、車把、車鈴、踏板等部件。學生通過觀察、討論,就能很輕松找出自行車上的簡單機械,成功發現其工作原理,順利地完成探索任務。
3.變真實為虛擬
在小學科學教學的具體實踐中,有不少探究實驗由于種種原因而不能在課堂中真實加以表現。這部分的探究活動可以適當利用信息技術虛擬仿真,打破傳統教學的限制,有效補充實驗教學。這樣不僅能方便地再現完整的現象發生過程,也能提高實驗的效率與準確性。例如《空氣占據空間嗎》一課,雖然通過探究實驗學生們發現空氣的確可以像固體、液體一樣占據空間,但因為空氣看不見摸不著,學生很難從心理上完全接受。教師就可以運用flash小動畫模擬空氣分子占據空間的過程。又如《地球內部運動引起的地形變化》教學中,利用多媒體課件再現火山、地震、泥石流等現象的發生,可以提供清晰而震撼的感官體驗,引發學生提出各種希望探究的問題。再如教學《擺的快慢》時,利用電腦循環計時代替秒表可以解決實驗誤差大的問題。
三、換模式創融合,助優教學方法
信息化是當代教育發展的大勢所趨,其中,由美國克羅拉多州“林地公園高中”的兩位化學教師創建的“翻轉課堂”教學模式一經推出就廣泛傳播。其教學充分融合了現代信息技術,由教師課前利用手機、錄屏軟件、ppt、交互式電子白板等多媒體技術將制作好的微課等教學資源上傳到學校網絡微課平臺,學生在課外可以隨時下載、在線觀看,并帶著問題自主靈活學習,課堂上對疑難問題再集中進行師生、生生互動交流,從而將“教-學”模式轉換為“學-教”模式。
小學科學教學倡導的自主化、互動化與這種新型的信息化教學模式不謀而合。以《水能溶解一些物質》這課為例,可以借助信息技術來一次翻轉。教師在課前準備好上傳網絡的學習資料,并于網絡學生課前學習任務單。
通過預先學習這些視聽信息,充分給予了學生自主探究的機會。學生可以將自己想法、問題等上傳到網絡進行交流,同樣可以對其他同學的想法進行解答或提出疑問,從而實現相互提高、相互進步。課上學生利用提供的信息就可以快速動手開展比較、分析、交流等探究實驗活動,使學生的信息處理能力、自主分析解決問題能力、與他人交流協作能力都大大提高。當然這種教學模式在我國還處于初級研究階段,但我相信隨著信息技術在教育教學中的不斷推進,不久的將來越來越多的信息化科學實驗室將建成,信息化教學方法也會得到普及和優化。
總之,如能科學合理地“活”用信息化教學這個“助推器”,那么科學自主探究教學定能獨具特色,自成風景。
參考文獻:
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【關鍵詞】現代信息技術 科學 課堂教學 運用
現代教育技術集圖、文、聲、色、像于一體,為教師和學生提供了豐富的教育教學資源。在教學中,運用現代教育技術手段能激發學生的學習興趣,增強信息強度,突破教學重難點,調動學生多種感官參與主動學習,豐富課堂教學的表現手法和表現方式,幫助學生建立起概念與表象之間的聯系,各種感覺器官之間的聯系。使抽象的科學問題具體化,枯燥的科學問題趣味化,靜止的科學問題動態化,復雜的科學問題簡單化,化抽象為具體,促進學生全面發展,主動發展,人人發展,從而培養學生創新能力,提高課堂教學效率。
一、應用現代信息技術,激發學生學習興趣。興趣是學生學習的不竭動力,是學生渴望獲得知識的情感意向,是學習積極性和自覺性的核心,是學習的強化劑。教學時,我們如果能恰當地運用現代教育技術手段,就能營造輕松愉悅的學習氛圍,激發學習興趣,使學生產生學習新知的積極心理,讓學生滿懷喜悅地去學習。如教學《太陽系》一課時,在學生進行了課前調查后,為了讓學生更充分地感知遙遠、神秘、美麗的星空,運用Authorware、PowerPoint和Flash技術創設學習情境,把行星的特點,位置的變化等用形象生動、擬人化的手法展現在學生面前。課上,伴著舒緩的音樂,學生好似在星空旅游一般,一會兒與金星相見,聽它“自言自語”,一會兒又與美麗的土星“相遇”,聽它述說著自己的故事,沒多久,學生們又被流星雨的美麗與神奇震撼,忍不住地驚嘆……,直觀的感受,身臨其境般的體驗,激發了學生進一步探究星空奧秘的興趣,就能收到
良好的教學效果。
二、應用現代信息技術,突破教學重難點。課堂教學要完成認知目標,就需要解決好“突出重點”、“突破難點”這兩個常規問題,當現代信息技術與之進行整合應用,便會使課堂教學如魚得水;過去靠教師口若懸河的解說,手舞足蹈的比劃,表格掛圖的機械呈現等手段相形見絀,利用計算機的強大功能,在突出重點、突破難點上有著別的手段無法比擬的優勢。如在教學宇宙中的“星座知識”時,想讓學生保持夜間對星座持久觀察的熱情,需得到教師的鼓勵和家長的協助,且觀察活動容易受天氣、地點、季節、大氣透明度、觀察方法等因素的影響,而校內課堂學生難以直接體驗星空地現狀。為了有效突破教學重難點,在教學中,教師可以指導學生動手操作傳統活動星圖幫助學生體驗找星座,獲取有關星座的知識,同時充分運用多媒體課件逼真的模擬星空的運轉,既避免了文本教材信息存儲、傳遞、再現能力受限的缺點,又調動學生的各種感官來感知信息,使觀察全面具體,豐富了學生的生活經驗,又培養了學生動手操作能力,幫助學生打破認知的時空界限,激發學生自主參與學習的興趣,由難變易理解和掌握理論知識,有效突破教學障礙,使課堂變得生動鮮活,輕松有效突破教學重難點。又如《巖石》一課,這節課中巖石的風化既是教學的重點,也是難點;利用多媒體播放視頻動畫,使學生有身臨其境的感覺,達到實地考察的效果。對于卵石的形成,首先呈現在河道上游巖石受風化的畫面,使學生知道巖石在風化作用下產生碎石、沙粒;然后重點表現在水的搬運過程中,河道中游的碎石與沙粒相互摩擦,逐漸失去棱角,變得越來越圓,最后到河道下游,形成了又圓又光滑的卵石。這樣的教學,使學生有身臨其境之感,獲得對卵石的正確認識,解決了重難點。
篇8
1.提問激趣法
一個恰到好處的問題往往會起到意想不到的效果。比如在教學《云的觀測》一課時,我問學生:“你們都看過云嗎?”學生一起回答:“看過!”我又問:“云能告訴我們什么呢?”學生的回答很不到位,這時候我趁熱打鐵,對學生說:“同學們,天上的云是大自然這本‘無字天書’中的一頁,我們閱讀它,就能學到很多書本上學不到的知識!”學生的興致一下子被調動了起來,都說要仔細觀察天上的云朵獲得相關的知識。
2.實物展現激趣法
當千言萬語蒼白無力時,直觀的實物能夠直接沖擊著學生的視官,震撼著他們的心靈。如在教學《種子發芽實驗》時,當我拿出事先發好的一小盆綠豆芽,并對學生說是老師自己發的,他們驚呆了。當我說,他們也能像老師一樣發出這樣好的綠豆芽時,教室里沸騰了,他們一下子興致高漲。
3.多媒體激趣法
隨著教育技術現代化的推進,多媒體的應用越發普及。一些多媒體能夠再現我們平時看不到的東西。如在教學《用顯微鏡觀察身邊的生命世界》時,我播放了一段微觀世界中的細菌,看完了問他們:“你們平時看到過細菌嗎?”學生都說沒有,我趁勢又問:“那視頻上怎么能夠看到呢?”學生都說是靠顯微鏡。這時我提出讓學生利用顯微鏡觀察能發現什么?學生都躍躍欲試。
二、充分準備,有的放矢
在科學探究中最重要的一環就是實驗,因為所有的推測都要通過實驗驗證,通過實驗中的一系列數據就能找到有關的規律、結果。實驗的成功與否與實驗準備情況的好壞有很大的聯系。
1.常規準備
第一,實驗的器材書上都已一一標明,只要按部就班地準備好就行,但也要注意一些細節問題。比如在教學《蚯蚓的選擇》和《改變生態瓶》時,我讓學生準備相關的實驗品,最難準備的就是蚯蚓和小魚了。在上課之前,我先調查了一下學生準備的情況,根據帶來的實驗材料調整分組,學生高興地完成了實驗,不會因準備不足導致有的小組無法實驗。第二,要科學地根據實驗內容充分考慮學生的現有水平,對于有一定難度的問題,可以把這一項學習任務分割成幾個部分,并使之分層結構化。對于不同程度的學生,我設計不同的問題或內容,讓他們自主選擇,為他們取得成功做好準備。
2.應變準備
科學實驗的器材一般是固定不變的,但有的實驗會因條件改變無法完成,這就要求科學教師隨機應變,靈活地創造實驗的條件,讓學生的實驗能夠順利進行直到完成。如在教學《陽光下的影子》時,所有的實驗都要求在陽光下進行,一旦沒有太陽,就不能做有關影子的實驗,學生的積極性就可能會受到打擊。教師可以在教室內準備一個白熾燈當做太陽,這樣學生就可以興致勃勃地順利完成實驗。
三、學會方法,舉一反三
陶行知說:“好的教師不是教,而是教學,教學生學。”在科學教學實際中出現的許多現象,大都直接或間接地與學生會不會學習的問題有關。在學校學習,甚至于同一個老師、同樣的教材、同樣的教法,為什么有的學生學得輕松自如,事半功倍、成績優秀,有的學生則灰心喪氣、成績差?我認為,關鍵在于學習是否得法。
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街頭物理活動的一大特色是舉辦地點多樣化,可以在校園、文化中心、婦幼館進行,也可以在小區公園內進行,擴大了民眾的參與機會。另一大特色是活動內容的多樣化及生活化。比如:物理魔術、跳動的精靈等。每次的活動絕對不會重復,給民眾帶來了與眾不同的心理震撼。生活化題材取自生活,結果又應用于生活,活動內容很容易在家或學校復制,活動操作性很強。
一、案例
(一)科學活動:街頭物理--趣味科學實驗體驗與探究
主講:周建和博士、勤老師
地點:高雄師大物理系Adept實驗室
對象:彰化縣和群國中、臺中市萬和國中
活動內容大綱:
(1)身邊小東西搖身一變,變成了趣味科學實驗。
(2)把使用過的生活廢棄物(如:飲料瓶、麥管、紙杯等)設計成科學實驗,讓學生動手參與游戲。
周建和等人充分發揮大學的優勢,加強大學和中學之間的聯系,讓學生在參與的過程中,進一步理解物理知識,掌握物理知識,從而保持和提高學生的學習興趣,把他們學習物理的興趣逐步引向志趣。讓學生在活動中體驗科學,激發學生積極參與科學活動,啟發學生對科學的熱忱。
(二)三教九流都物理
街頭物理活動已經深入民眾,起到“酵母”作用。當有人需要舉行街頭物理活動時,他們都會直接或間接地找高雄師范大學物理系學會或找Adept實驗室。近幾年來,開發出許多街頭物理的多元用途。例如:
(1)百貨公司為了贏利,他們找物理系的學生表演物理魔術。觀眾看完魔術后,公司提供他們動手機會。這樣,公司增添了人氣,帶來了利潤。
(2)房產公司找物理系學生到拍賣現場舉辦街頭物理活動。民眾攜妻帶子來看房子,就可以免費參與,增加了公司和民眾的交流機會。因而,公司多賣了房子,而且價位往往比較高。
(3)高雄美術館協會為了接觸民眾,每年至少兩次請Adept實驗室幫忙籌劃街頭物理活動。他們通常先找幾位高中生、大學生當義務工,然后實驗室派講師對他們進行培訓,教他們如何運作。
(4)暑假Adept實驗室應高雄市普賢寺邀請開設街頭物理班,連續3期。實驗室的成員常和該寺人員一起做物理實驗,探討人生的哲理,促進了普賢寺興旺發達。
周建和等人成功地把物理來自生活、物理很簡單、物理很有用等觀念,植入到廣大民眾心中。民眾通過參加街頭物理活動,了解到物理科學離他們這么近,感受了物理科學的巨大魅力,知道了物理科學其實對日常生活是非常有用的。所以,街頭物理活動營造了現代化的物理教育環境,培養了現代化教學觀的師資,開發了現代化的物理教學資源,讓題材生活化、物理有用化、來源容易化、物理大眾化。
二、啟發
臺灣街頭物理活動的成功做法應該引起我們大陸的廣大物理教師重視、反思、借鑒和學習。我們可以從以下幾個方面做起:
(1)打破傳統的物理實驗教學模式,激發學生學習物理的興趣。
憑心而論,我們大陸的學生在上物理課時,大多數時候只是在旁邊看教師做演示實驗,當旁觀者,而不是實驗的參與者和主導者。這種實驗教學根本滿足不了學生的需求,激發不了學生學習物理的興趣。要適應現代社會的發展,我們物理教師必須打破傳統的物理實驗教學模式,借鑒臺灣街頭物理活動的模式,對物理實驗教學方式實行多元化。我們可以根據物理課本的要求,有目的、有步驟地引導學生,讓物理生活化,要求學生自己從生活中尋找材料,進行實驗設計、實驗操作。同時,對一些做得好的學生進行及時的表揚,學生的成就感會油然而生。只要我們物理教師能踏踏實實地做好實驗教學,打破傳統,從多種角度激發學生的創造熱情,學生學習物理的興趣一定能得到提高。
(2)激發物理教師的創造熱情,改變農村學校儀器短缺的現狀。
目前,我們大陸很多農村中學的物理實驗儀器還是十幾年前國家配置的,很多儀器早就不適應現代教學發展的要求。縱觀初中物理所涉及的全部物理實驗,其精確度要求不高。我們可以說初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外,還應該就地取材,自制儀器來解決物理教學的實際問題。所以,自制儀器的重任就落在物理教師身上,教師應該充分學習臺灣街頭物理活動的經驗,發揮自己的優勢,自制教具,改變“巧婦難為無米之炊”的教學現狀。同時,教育主管部門應該積極從物質和精神上鼓勵物理教師進行儀器的創造,在全國收集好的、實用的儀器進行推廣,為農村物理教師提供豐富的物理教學資源,從而從根本上改變農村教學儀器短缺的現狀。
(3)充分發揮大學的優勢,促進物理教學的發展。
長期以來,我們大陸的大學跟中學和社會的聯系很少,大學的優勢沒有得到充分的發揮,大學的價值沒有得到很好的體現。如果我們大陸的大學能打破傳統,像臺灣高雄師范大學一樣,給大學教師一個鍛煉的平臺,給中學學校一個相互交流的機會,結合學校實際,充分挖掘自己的優勢,讓物理教學走進中學,那將對我國中學物理教育的發展起到巨大的推動作用。同時,我們的大學教師應該面對現實,主動出擊,勇于挑起我國物理改革的重任,積極地探討物理應用于社會的難題,把物理知識形象、生動地展現給民眾,消除民眾對科學的畏懼感,為物理社會化、大眾化添磚加瓦。我們有理由相信:在我們共同的努力下,我國物理教學的發展將迎來又一個春天。
總之,街頭物理活動已經在臺灣深入人心,它那種走入人群、材料來自生活廢品、實驗趣味活潑、藝術的表演、開放的空間、感受式學習的特點,把物理生活化和物理有用化的本質發揮得淋漓盡致,它的成功的物理實驗模式對我們有很好的借鑒作用。他山之石,可以攻玉。只要我們物理教育工作者能取長補短,積極地吸取別人有用的經驗,結合我們的實際情況,加以利用,落實到實際行動上來,我們大陸的物理教育事業將得到蓬勃的發展,物理走向生活化、大眾化將不再是僅僅是一句口號。
參考文獻:
[1]周建和.街頭物理:彈奏物理的民歌手[J].物理雙月刊(二十四卷一期),2006-6.
[2]周建和.街頭物理:從非制式物理教學做起[J].物理雙月刊(二十八卷三期),2006-6.
[3]周建和.物理教學回歸生活之希望工程――街頭物理系列[Z].臺灣:高雄師范大學.
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我深深眷戀的祖國母親,在這舉國歡慶的日子里,祝愿你繁榮昌盛,國泰民安。
我宣布:新鄉縣古固寨鎮實驗小學“喜迎國慶 師生同樂”拔河比賽現在開始!
活動第一項:奏國歌(旗手就位)全體肅立。
國歌,激昂的歌,團結的歌,勝利的歌,我心中最美的旋律,每當國歌響起,我們心中會油然而生一種敬畏、一種力量、一種家國情懷。讓我們唱響國歌,讓嘹亮的歌聲震撼心靈,讓強勁的節拍劃出校園最強音,活動第二項:唱國歌。
熱愛國歌,高唱國歌。它那雄壯激昂的旋律,鼓舞我們朝著小康邁進,激勵我們走向富強、文明,向著和諧社會前進,前進。
2020年不期而遇的疫情,讓整個神州大地開始了一場沒有硝煙的戰爭,危中有機,疫情讓世界看到了中國的強大和擔當,中國速度和中國力量更是讓世界為之震撼。火神山、雷神山、方艙醫院的火速建設;封城之后,嚴然有序的社會秩序;疫情區武漢數不盡的逆行者和請戰書;醫生、護士、警察、快遞員、還有無數的社區工作人員、無數的志愿者,在危險重重的困境中前行。舉全國之力,人力、物力、財力……不惜一切代價,不拋棄,不放棄,拼死一搏、錚錚鐵骨,絕不向瘟疫低頭。國難當頭,全民參與,眾志成城,愛灑中華!我們的祖國,此時展現出的超強魄力足以感動每一位國人。世界上任何一個國家,憑心而論他們做不到。我們為有這樣的祖國而驕傲,為生在中國而自豪。萬語千言匯成一句話:我愛你,中國。我要向你獻上最崇高的敬意。活動第三項:向祖國致敬,向國旗敬禮!(禮畢)
同學們,少年強,則國強。作為少年的我們要志存高遠,把使命、擔當、責任銘刻在心,邁開堅韌的腳步向著理想高歌前行。從現在起,愿大家腳踏實地,刻苦學習、磨煉意志、勇擔責任、完成使命,書寫祖國更美好的未來。
篇11
在初中物理實驗教學中如何培養學生創新能力呢?我認為可從以下方面入手。
一、變學校為社會,拓展思維視野
新物理課程標準提出了新的課程理念,其中之一為“從生活走向物理,從物理走向社會”,物理學研究的是自然界最基本的運動規律,生活中的物理現象妙趣橫生,自然界的神奇現象震撼人心,而初中生初次接觸物理。因此教師在教學中要設置一些貼近生活的實驗,讓學生從身邊熟悉的生活現象探索認識物理規律,讓他們在實踐過程中體會到物理在生活與生產中的實際應用。這不僅可以增加他們學習物理的樂趣,而且可以培養學生良好的思維習慣和科學探糾能力,為此僅靠校內師生的實驗是不夠的,要將課堂延伸到校外,將實驗室搬進社會、社區和家庭。例如,讓學生用兩個一次性紙杯做成土電話,調查居住地周圍的噪聲污染情況并提出具體防治方法,用橡皮筋制作簡單測力計,觀察家中電冰箱的物態變化,冰箱內外溫差與所耗電能的關系,利用可樂瓶子做有關大氣壓和浮力的試驗,用鉛筆和小刀做壓強實驗……這樣由學生自備器材,甚至使用日常生活中的現有物品自己做實驗,調查自己身邊發生的事情,更有利于學生明白物理就在身邊,物理與生活、社會聯系非常緊密,而且通過這些沒有使用過的器材啟發學生的創新能力,調動學生剛剛起步的創新意識,拓寬學生的創新視野。
二、變演示為探索,培養創新能力
以往的演示實驗大都是由教師做給學生看,這種做法忽視了學生主體性,不能很好地發揮演示實驗的作用,不利于學生創新能力的培養。如果將演示實驗改為探索性實驗,由教師與學生共同參與,教師要引導學生觀察并不斷啟發提問引起學生的好奇、懷疑、困惑和矛盾,從而激發學生的探索心理,形成探索問題的情境,促使學生積極思考、分析、討論,充分發揮學生主體性。教師在適當的時候加以點撥,使學生通過一系列思維活動概括出有關物理概念、原理和規律,從而有利于學生創新思維的激發。例如:液體壓強的知識比較抽象,是初中物理教學難點之一。學生學習這部分內容需要較強的抽象思維能力,同時由于學生對這部分知識的感性經驗較少,因此學生學習這部分知識時感到困難較大。特別是液體對容器側壁也有壓強甚感疑惑。為了幫助學生認識液體對容器壁的壓強,我設計了如下實驗:在易拉罐的側壁上不同高度處戳上四個孔,然后注入水,同學們看到四個孔中噴出的水柱遠近不同,從而直觀得出水對容器側壁有壓強,并且隨著深度的增加液體壓強增大。
篇12
首先,烏托邦式的想象力所要實施的社會改造實驗與自然科學不同。自然科學可以反復實驗,在自然科W史上,實驗幾百次、上千次才成功的例子不勝枚舉。例如治療結核病的卡介苗,就是由法國的兩位細菌學家卡默德和介蘭首先發明,他們試圖把結核桿菌接種到兩只公羊身上,但每次均告失敗。他們發現附近農田里的玉米桿兒很矮小,經詢問,得知這種玉米引種已經有十幾代,發生了基因退化,卡默德和介蘭繼而聯想到:如果把毒性強烈的結核桿菌一代代培養下去,它的毒性是否也會退化?用已退化了毒性的結核桿菌再注射到人體中,不就可以既不傷害人體,也能使人體產生免疫力了嗎。兩位科學家足足花了13年的時間,終于成功培育了第230代被“馴服”的結核桿菌,作為無害而有效的人工疫苗。
而社會改造工程則難以經受這樣的實驗。自然科學實驗失敗了,還可以重來,而社會改造只要失敗一次,就要付出千百萬人時間、幸福甚至生命的代價。自然科學的實驗如失敗了,損失只發生在一定范圍,成本總是有限的;而社會改造的實驗若失敗了,其災難是全面性的,需要社會支付的成本之高,人類難以承擔。
其次,烏托邦式的社會改造對象和自然科學的實驗對象也完全不同。自然科學實驗或實踐的對象是物,而烏托邦式社會改造的對象是人。烏托邦式想象力的原動力是現實的不美好、人性的不完美,使得社會貧富懸殊、百弊叢生,于是虛構了一個空間,被視為擁有最完美社會制度和最適合生活的地方。但既然烏托邦式社會改造的對象是人,就不能脫離人性來談社會改造和理想。欲治水者,需知水性,同理,欲治理人類社會,也要諳熟人性。而利己、自利作為一種行為內驅力,也是人的本質屬性之一。許多時候,人在為屬于自己利益的事情工作時,才能發揮最大的干勁和智慧。
沒有私有觀念,就沒有一個個充分發揮自己聰明才智的經濟責任主體,市場和政府的邊界就不清晰,商品交換就無從產生,契約社會就無從形成,社會進步也就無從談起。只有看清這一點,才能談所謂的“理想”。恰如一位學者所說:“每個人都在為自己的理想而活。這個世界比我們所能想象的要復雜得多。為了一個更好的世界,先看清人性,再去談理想。”形形的烏托邦社會改造運動開始時無不轟轟烈烈,卻大多鎩羽而歸,正因為它遇到了一個強勁的對手――千百年來變化緩慢的人性,或說是人性中固有的自利性。從利他主義的道德角度來看,自利主義并不高尚,但它卻生命力頑強,主宰著一個社會的運轉,甚至是歷史的走向。
再者,烏托邦的理想是消滅私有制,恰如《教育》一文所描述的:“從本質上來說,莫爾假想的烏托邦島實行社會主義制度,最大特點是財產公有。烏托邦島上物質和財富非常豐富,但為全島公有,無論什么產品,包括吃的、用的,都匯集到每個城市幾個指定的市場,家家戶戶到市場上領取所需的物品,不用付錢,也不用付任何代價,不受數量限制。”而類似的實驗并不遙遠,其后果是什么,歷史事實俱在,此不贅言。
另外,托馬斯?莫爾的《烏托邦》屬于充滿想象力的精神產品和藍圖,如前所述,欲實施這類工程,不得不面對千百年變化緩慢的人性。在此,我們又看到了一種矛盾現象:《烏托邦》之類的精神產品屬于思想領域,而思想的本質就是求新、求變,強大的批判性、顛覆性是其本質屬性。而人類自利的本性,則千百年來基本沒有變化,從英國選擇脫歐、美國大選特朗普勝出就可看出――沒有多少人愿意無償地為別人的繁榮和幸福埋單。也就是說,在任何社會改造運動中,精神、思想不能走得太遠,不能太有想象力,因為它所必然要面對的改造對象――人性。有一句諺語就說:當靈魂走得太遠時,要讓靈魂停下來,等一等身體。托克維爾在閱讀了法國大革命期間三個等級(即貴族等級、教士等級和平民)的改革訴求之后,說道:“我驚恐地發現,人們所要求的乃是同時而系統地廢除所有現行的法律和慣例;我立即看到,這是有史以來一場規模最大最為危險的革命。那些明天就將成為犧牲品的人對此全然不知,他們以為,借助理性,光靠理性的效力,就可以毫無震撼地對如此復雜、如此陳舊的社會進行一場全面而突然的改革。這些可憐蟲!他們竟然忘掉了他們先輩四百年前用當時樸實有力的法語所表達的那句格言:誰要求過大的獨立自由,誰就是在尋求過大的奴役。”
篇13
教師在實驗探究教學中,應該如何應對這些不可預測因素呢?筆者以為,可以從以下幾點加以考慮:
(一)提高科學素養,彰顯科學探究的才智。
我們要知道到:實驗探究教學決不是機械地執行“提出問題―作出猜想―設計實驗―實驗操作―得出數據―驗證猜想―得出結論”的流水線操作過程,探究的精髓也決不只是體現在探究環節的操作技巧上。師生合作開展實驗探究教學的過程,是源于學生內心強烈的求知欲與自然現象和規律對話的一個過程。但這個對話過程是要雙方在交流過程中,根據實驗的進展不斷變換思路。如果教師缺乏科學素養,就無法面對這種變化萬千的對話過程,這樣,實驗探究教學就很容易陷入形式。
(二)提高儀器精密度,提升實驗數據的精確度。
實驗是探究過程中師生與自然對話的媒介,因此它具有重要的作用。如果媒介在傳播信息的過程中不能較精確地實行其功能,那么這種對話就不可能真正開展。因此,唯有不斷提高儀器精度,才能讓實驗探究教學的開展更加有效。比如,在這一節課中,如果學校條件允許,本實驗可以改進為用頻閃照機機代替打點計時器,同時,對于數據的測理可以用DISLAB數字實驗室在電腦里借助軟件進行直接處理,物體的下落也可由手動操作改為電磁式機械操作,這樣,就能確保物體下落的初速度為零
(三)課前事先實驗,留心實驗細節。