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摘 要:石本无光,相激而发亮丽;水本无华,相荡而生涟漪。初中科学教学只有触动学生的情感,唤起学生的生活体验,促使学生自觉地去认知、实践、感悟,我们的课堂教学才会激情四溢,思维缜密。本文针对学生不喜欢上“科学课”的现状,通过问卷、调查、访谈、研究、设计、试教、磨课、交流,重构课堂设计中凸显“生活化科学探究”的教学模式。孕育出以“体验合作、实践浸润、共生发展”为中心的回归生活之教育理念,总结出“运用身体感官、激起学生探究欲望;利用身边材料,衔接生活中的科学;巧用生活情景、培养学生创新思维;应用学科知识、拓展学生学习时空” 构建初中“科学生活化探究型”课堂的四大策略,促进学生主动学习,增强学力,提升水平。
关键词:生活元素;构建;科学;生活化;探究型;课堂
一、研究的缘起
(一)教学手段重“形式”轻“内容”
陶行知说过:“我们的实际生活,就是我们全部的课程;我们的课程,就是我们的实际生活。”《新课程标准》也指出:“好的教学应该是从学习者的生活实际和已有的知识背景出发,只有生活才是真实的,只有真实的才会有体验,只有体验才会理解。”而现实中,有的教师受“中考”影响, “赶进度”、“求分值”,抽象说教,缺少生活实例,没有实质,导致部分学生不喜欢上科学课。
案例:“一次师生对话”引发的思考
师:“小何,你为何上课老是走神?”
生:“科学课没趣味呗!”
师:“科学课多么重要,中考分值又高……”
生:“你上的科学课对我来说简直云里雾里,为什么不讲些我们生活中的科学现象与实例呢?”
(二)教学方法重“结果”轻“过程”
教师设计了大量的问题串,只是想办法把学生引到书上的标准答案中来,探究方法单一化。笔者在本校教师的调查中发现,采用实验探究的占33%,采用对话探究的占29%,采用文献探究的占21%,采用生活探究的只占17%,很明显,缺乏生活实际过程的探究教学,不利于培养学生的探究能力。
(三)教学过程重“灌输”轻“探究”
我们在查教师备课教案时发现,生活化探究式的教学教案较少,大多照本宣读。在听课调查中发现,不少教师在实施探究教学时,为赶进度,粗糙而简单,涵盖面小,无序,重复,使得学习内容无多大的探讨价值,使学生缺少探究空间,出现“直观式灌输”。
二、研究的设计
(一)概念界说
所谓“生活化探究型课堂”就是指我们在教学过程中,要从生活中挖掘具有科学价值的素材,将与学生生活世界紧密联系的事物、现象、情景等生活元素引入课堂,进行深度学习,一边学习、一边实践、一边探究,引导学生通过对比、实验、建模等方法去发现问题,尝试制定方案,并通过合作交流,在实践中验证猜想,从而感悟科学与生活之紧密联系,真正做到“知行合一”。
(二)研究框架
图1:构建初中科学“生活化探究型课堂”网络框架图
三、实践的策略
本课题“以学生发展为本”理念为指导,遵循陶行知先生的生活教育理论的核心思想“生活即教育,社会即学校,教学做合一”教育理论,通过如何将生活元素和科学教学有机融合,建設科学“生活化课堂”作深入探究、设计与实践。
“生活化探究型课堂”的内容、方法、途径,按照运用身体感官,利用身边材料,巧用生活情景,应用科学知识“四大实践操作路径”,进行顶层设计,实现“研究与设计同步”,“设计与实践同步”,“试点与推广同步”,环环相扣,步步推进。
(一)运用身体感官,激发学生探究欲望
课堂教学的关键在于点燃、唤醒学生的学习内驱力。笔者充分发挥孩子们身上五个器官一一嘴巴、眼睛、双手、耳朵、脑袋的作用,去亲身体验获取证据,让他们的思维跟随着身体都灵动起来,让学生带着彩色情感与智慧光亮走进教室,铺就快乐人生之路,激起探究欲望。
1.亲口尝一尝,脑中有“学情”
毛泽东说过:“你要知道梨子的滋味,就要亲口尝一尝。”意大利的教育家蒙台梭利认为:“实践是最好的老师。”科学教学亦如此,形象运用真实生活及亲身实践至为重要。
为了使课堂“沉闷”变“灵动”,笔者从报纸上和微博话题中看到的“不看不闻,仅靠品尝,人无法区分可乐和雪碧等饮料”引入课堂。起初,学生对此表示质疑,于是用“盲饮”实验来求证。将学生分成4-6人一小组,准备好实验材料(雪碧、可乐、芬达、一次性纸杯),要求学生们蒙上眼睛,并用鼻塞夹住鼻子,依次品尝不同饮料。结果,参与活动的学生都认为味道差不多,仅靠品尝无法分辨三种饮料。
笔者通过这样的体验活动,目的就是让学生明白嗅觉、味觉不是单一作用,而需要协同工作才能感受完整的味道。同时我还结合“捂鼻子喝中药,气味闻不到易下咽”等生活实例,让学生体验生活,认定知识,加深理解,激起学情。
2.开口说一说,嘴上有“学问”
著名教育学家夸美纽斯说:“教师的嘴就是个源泉,从那里可以发出知识的溪流。”我们在教学中妙用语言,激发学生兴趣,开启学生学习思维,用有声语言去揭发真相,绘画真情。
案例:笔者在教学《地形和地形图》,“绝对高度、相对高度和等高线”时,觉得内容较为抽象,若仅以单纯“讲授”,会让学生感觉生硬而易遗忘;于是,采取铺垫生活情景,以身体为研究对象,让学生通过观察、分析,自主解决问题。
创设情景:若操场是海平面,教室所在楼层的高度是12m,老师的身高是1.7m。
师:老师脚底和头顶的海拔高度是多少?
生:12m和13.7m。
师:那我头顶和脚底的相对高度是多少?
生:1.7m。
取下脖子上的围巾,围在腰上,再问:若老师是一座山,则山腰上的这圈围巾相当于什么? 生:等高线。
这种利用身体活动传递的信息比滔滔不绝讲述的形式,更易让学生接受,同时放大的“身体学具”让学习更直观,也会让学生产生新奇、兴奋的情感,课堂气氛随之鲜“活”起来。
3.动手做一做,手中有“学法”
教育不能削足适履,所提供的环境和教育内容应该随着孩子的需要进行改变和调整,因此,科学教学中有时要将课程内容与现实生活相融合。
我们的身体往往只是接受指令完成活动的配角,其任务仅停留在操作层面,无法激起学生探究的激情。若能将身体升格为主角,使之成为探究的对象,就容易抓住学生心理,唤起他们浓厚的学习兴趣。如下表1是笔者在教学实践中引导学生应用身体器官进行科学探究的7个案例。
序号 知识点 原理 手型 释义
1 平面镜 物体在平面镜内成的像为大小相等,左右相反的虚像 照镜子的手(左右相反的像)
2 发电机 磁场、力的作用方向与电流方向的关系 左动(右发)的手
3 心脏 心脏的大小与拳头相似 紧握的拳
4 地球
自转 地球绕轴自西向东自转 不同角度的手(南北极上空观察地球自转方向)
5 压强 压力相同时,受力面积越大,压强越大 钉尖钉尾的手(皮肤的凹陷程度不同)
6 凸透镜成像 u=v=2f时,成倒立等大的实像 搓背的手
(上下颠倒的像)
7 地形与等高线地形图 地形与等高线地形图的转变 动态的手
表1 运用身体器官进行科学探究的部分教学案例
其中图7“地形与等高线地形图”教学中的“手”,以栩栩如生的形式将“山峰”及“等高线地形图”形象地表达出来,变成一个活生生的“思维导图”,让学生对山谷、山脊、鞍部等局部地形的特点印象深刻,同时将两者间的转变以动态形式生动展现出来,让学生理解地形绘制是将“地形起伏”从立体到平面,等高线地形图判读则是从平面到立体,帮助学生完成由“感性到理性、由具体到抽象”的认知过程,让学生在现实生活中得以体验。
我们可以不断去开发、挖掘更多的身体部位或其它类型的学具,与教学巧妙融合,使其成为我们教与学中行之有效的秘密武器,让学生在边体验边学习的轻松气氛中掌握知識点,提升探究能力。
(二)利用身边材料,衔接生活中的科学
《科学》教学中要善于创设生活化情境,让学生在原有的知识结构上通过收集生活素材来验证科学结论,从而更深刻认识科学和生活之间的紧密联系。
1.用脑想一想,变废为宝“做中悟”
杜威提出:“在生活中学,在活动中学,在做中学。”因此,我们可以引导学生利用身边熟悉的材料,在“做”中感悟真知。
探究1:笔者在“焦耳定律”的研究活动中,如常见的锡箔纸就是一种很好的探究材料,我们可以引导学生将锡箔纸剪成两端宽,中间窄的凹槽状,并接入电路,观察锡箔纸熔断部位,来研究“电流相同时,电阻越大,产生的热量越多”的原理。
探究2:在研究“磁场对通电导线的作用时”,教材中选用了质量较大的铜导线做材料,若导轨倾斜或装置受碰撞,铜棒易滚动,会让学生认为使通电金属棒滚动的力不是来自磁场,而是来自其他外力。若以锡箔纸卷成轻质小棒代替金属棒,则可以解释这一疑惑。用秋千式锡箔纸小棒来研究该现象,同样效果明显,且取材方便,便于学生在课外开展探究活动。
笔者认为, “做中学”是科学探究的实践开发。
2.睁眼看一看,“寓教于乐”玩中学
俗话说:“眼睛是心灵的窗户。”让学生自己去经历整个探究过程,在玩中学,使学生学到了探究性学习的方法,激励学生的探究兴趣。
案例1:我在教学“光学”时,利用七色陀螺研究物体的颜色。当其高速转动时,七色颜料的反射光射入眼睛,由于时间差较小,人的视觉暂留特点,使看到的结果为七种色光的混合效果一一白色。而转速不同时,看到的颜色效果也不一样。让学生明白物体所反射的光的颜色就是物体的颜色,而缤纷世间万种颜色可以由红、绿、蓝三原色按不同比例配色得到。
案例2:在教学“能量的相互转换”时,我结合“小猪手电筒”了解通过电磁感应现象,可将机械能转化为电能,“荡秋千的机器猫”是将光能转化为机械能,“盐水动力车”是将化学能转化为机械能。
笔者认为,“玩中学”是科学探究的情趣开发。
3. 用手画一画, “认知水平”画中学
新课程改革的理念之一就是要“统整学生的生活世界与科学世界。”我们可引导学生结合生活“印迹”,运用已有知识通过建模来探究科学。比如,简笔画通过几笔简单的描绘便能将“呆板无聊”的概念变为“生动灵活”的画面,能为刚学习新知的学生产生 “立体形象”,助升理论概念。又如:可以利用三维动画模型,让学生认识立体、动态的地形;引导学生利用橡皮泥、报纸、泡沫等生活材料制作模型,使学生认识模型与原型间的内在联系,最终使学生获得认知水平,提升学力。
(三)巧用生活情景,培养学生创新思维
教学中,我们根据教材的不同内容创设“图画再现、音乐渲染、表演体会、语言描绘、实验演示”等不同的微情景,激活他们的思维,促进教学过程的优化,培养学生的探究能力。
1.创生活情景,激起学生探究热情
在日常生活中,许多现象的背后蕴藏着丰富的科学知识,教师可以利用这些资源,通过创设问题情景,激发学生的探究热情。
如:晒衣服时,为什么要把衣服摊开?为什么要晒在太阳下?为什么要放在有风的地方?又如:为什么鸭子可在沼泽地上行走,而人就不行?提出这些显而易见的生活化问题后会引起学生探究的兴趣。
2.创故事情景,增强学习科学兴趣
生活离不开科学,科学教育应回归生活,才能体现其生命力。教学中,我们可以把教学内容转化成小故事、小品、谜语等形式,让学生有兴趣的学。 案例:在九年级上册《食物的消化与吸收》教学时,我让学生来充当食物中某种营养物质的角色,说一说你进入消化系统后的旅途遭遇。学生们撷取网络中微故事自编自演:
S1:“我是蛋白质”……刚刚掉进了一个宽敞的房子里“胃”,突然他像拌浆机一样动起来,把我转得头晕脑胀后,还在我身上撒了一些药水,慢慢地我被溶解了。
S2:……我进入了一根很长很长的管子,通到里感觉是前不着村后不着店,我早已同伴失去了联系,慢慢,我发现我的意识开始模糊了……
S3:我是淀粉,今天刚刚去探险,我进入了一个黑漆的洞穴“口腔”,发现上面下面长了好多“钟乳石”,被扎了几下就被甩下去了……
学生们在开心的课堂中巩固记忆知识,增强学习科学兴趣。
3.创实验情景,激发学生求知欲望
創设实验中的问题情景必须基于学生的“最近发展处”,使新异情景与学生的已有发展水平具有一种适度关系,也就是说问题情景必须关注学生的原有体验,表现为既有新意的一面,又有熟悉的一面。在教学中,我们要积极创设一种认知冲突,制造悬念,启发思考的问题情景,激发学生求知欲。
案例:在《气体的压强与流速的关系》教学时,我拿出漏斗,接着把乒乓球放在漏斗里,然后问学生:“把漏斗与乒乓球倒过来后会出现什么情况?”, “乒乓球到底会不会掉下来呢?”问题激发了学生的思维,课堂成了争辩、探究的“擂台”。学生迫不及待地期待答案,成为了主动的探索者。
教师用简练、新颖,妙趣横生的语言引入课题,大大激发了学生主动学习的乐趣,快速使学生进入最佳学习状态。
(四)应用学科知识,拓展学生学习时空
在教学中,可将科学和其他学科知识相结合,并将课堂向生活拓展,引导学生学会用科学知识解释来自其他领域的疑问,让学生体会生活与科学的不可分割性,从中获益。
1.搜集生活素材,在体验中诠释科学
陶行知教育理论中提出“社会即学校”,就是把学校与社会紧紧联系在一起。我们教师要引导学生在社会生活中搜集素材,探究科学现象,从中悟出很多课本上没有涉及到的知识,感受“生活处处有科学、科学处处孕生活”之真谛。
案例:教学《地形和地形图》时,我们先播放影片《红河谷》,通过影片中利用等高线地形图勘探地形的片段向学生介绍,使同学们自然地从高耸如云的雪山过渡到等高线地形图学习中,创设科学与生活交融的情景。同时又让同学将登攀家乡高峰时拍摄的地形照片向大家展示。通过新旧知识的碰撞,让学生感知学习是有生命的以及科学知识应用的无处不在,激发他们自觉应用科学知识解决问题的兴趣。
2.观察生活现象,在音乐中探究科学
音乐中包含了大量的声学元素,我们可以引导学生从生活中发现音乐包含的科学问题,让学生收集各种素材去诠释,从而将科学探究与音乐殿堂有机结合。
探究1:在“声音的发声和传播”内容中,学习了回声。我们可以让学生寻找生活中的回声现象来研究,如电影放映厅的内壁和顶部都建成表面粗糙的不规则形状,其原理就是利用声波在凹凸不平的表面会作漫反射,从而避免回声。而其原理也可以用来解释生活中大雪天的万籁俱寂现象。
探究2:笛子是利用空气振动发声和空气柱共鸣的原理制成的。可在空瓶中装不同量的水,改变瓶内空腔的体积,把嘴唇贴在空瓶口上吹气,研究影响音调高低的因素。而音乐盒则是发条带动簧片振动发出声音。
当音乐元素和生活元素相融合时,就会迈步进入科学课堂,让学生在科学中解析音乐和生活,在音乐和生活中感悟科学。
3.开展社会调查,在实践中拓宽科学
大自然是孩子最好的课堂,最大的科技园。科学课教学要指导学生融入社会大课堂,剖析现实生活中的实情实景,有时可让学生走出教室,走向社会,走进大自然,进行实地考察,访谈,咨询等丰富多彩的社会实践活动,将课程内容与现实生活相融合,在丰富多彩的活动中学习,在现实生活中得到体验,在合作交流中验证猜想,从而感悟科学与生活之间的密切关系。
案例:新安江的水质调查
“水香而善,其地可居。”我们建德位于钱塘江上游,而杭州80%的饮用水取自钱塘江,建德所面临的生态保护要求高,责任大。我校科学组老师组织学生(带上器材)分组到新安江上游、中段梅城江、下游富春江,以水质调查为切入点,来重新认识新安江。首先带领学生参观新安江大坝,聆听参与建坝的83岁老人马秀煌讲述建造水电站的奋斗岁月,感悟“不怕困难,自力更生,海纳百川,天下为公”的大坝精神,接着参观新安江博物馆,查阅相关文献资料,对新安江历史有了史感性认识;再组织到建德上游新安江,中游梅城江,下游富春江,对沿江的村民进行问卷调查和渔人访谈,了解新安江水质变化对生活的影响,最后利用烧杯、pH试纸、玻璃棒等仪器,通过实地取样、实验观察、分析数据等科学手段,从浑浊度、气味和PH值三个方面进行了水质调查分析(详见下表)。
水的种类 浑浊度 气味 pH值
建德下游富春江 刚取样时,水体有点浑浊,静置两小时后,容器底部有沉淀物,水的浑浊度有所改进。 刚取水时,在水体附近有点异味 6.5
建德中游梅城江 刚取样时,水体有点浑浊,静置两小时后,容器底部沉淀物不多,水的浑浊度基本没有改变。 刚取水时,在水体附近有点异味 6.7
建德上游新安江 清澈 无味 7.0
新安江自来水 清澈,容器壁附着一点点气泡 有点轻微的气味 7.0
通过取样点水质调查并与矿泉水和自来水进行对比,学生发现建德中游梅城和下游富春江段的水质无论在浑浊度、pH值等方面都和国家标准有点差距,不是很适合做生活用水。这也反映出,随着工业化进程的加剧,人类不负责的行为已经对自然生态环境造成了极大破坏,必须唤醒大家的环保意识,共护母亲河。
通过社会调查,不仅打破了课堂的时限,拓展了学生的视野,提供了开放的学习空间,而且使学生获得了真知,深刻理解新时代“建功立德”的现实意义,在他们幼小的心灵播下了“德文化”的种子。
四、实践的成效
通过近两年的实践研究,上述四大实践操作策略,确能激发学生学习探究的兴趣与热情,点燃学生“科学探究”的情感火花。
(一)孕育出了“以三个为中心”的教学思路
经过两年的艰苦探索,我们找到了科学探究的基点、力点和重点,变 “以教师为中心”为“以学生为中心”,变学生被动学习为主动学习,变机械接受知识过程为探索创新知识过程;倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息能力。我们认为选择“生活化探究型课堂”符合新课程改革“回归生活”的理念,在这个实践中,孕育出了三个有新意的教育教学思路“以实践浸润为中心,以体验合作为中心,以共生发展为中心”。
(二)开启了学生的心智
融合生活元素和多元探究方法,开启了学生的心智,使学生学会从生活中探求科学原理,能用科学知识解释生活现象,感悟到科学课堂源于生活,而又高于生活。促进学生主动学习,不断提高了自我的科学探究能力和创新能力。
(三)提升了教师专业水平
开展“生活化探究型”课堂教学研究,促使教师更新教育教学观念,转变了教师教育教学行为,推动了教师专业发展。通过课题研究,理论学习与工作实践进一步结合,教师也由原来的“主演”变为“导演”,管理者变为组织者,成为拓展型教师,反思型教师,研究型教师,创新型教师。
参考文献
[1]《情境教学实验与研究》,李吉林著,四川教育出版社. 1990年第1版
[2]《陶行知生活教育思想[M]》,徐明聪著,合肥工业大学出版社.2009年第1版
[3]《一流教师教什么》,郭其俊主编,西京大学出版社.2013年10月第1版
关键词:生活元素;构建;科学;生活化;探究型;课堂
一、研究的缘起
(一)教学手段重“形式”轻“内容”
陶行知说过:“我们的实际生活,就是我们全部的课程;我们的课程,就是我们的实际生活。”《新课程标准》也指出:“好的教学应该是从学习者的生活实际和已有的知识背景出发,只有生活才是真实的,只有真实的才会有体验,只有体验才会理解。”而现实中,有的教师受“中考”影响, “赶进度”、“求分值”,抽象说教,缺少生活实例,没有实质,导致部分学生不喜欢上科学课。
案例:“一次师生对话”引发的思考
师:“小何,你为何上课老是走神?”
生:“科学课没趣味呗!”
师:“科学课多么重要,中考分值又高……”
生:“你上的科学课对我来说简直云里雾里,为什么不讲些我们生活中的科学现象与实例呢?”
(二)教学方法重“结果”轻“过程”
教师设计了大量的问题串,只是想办法把学生引到书上的标准答案中来,探究方法单一化。笔者在本校教师的调查中发现,采用实验探究的占33%,采用对话探究的占29%,采用文献探究的占21%,采用生活探究的只占17%,很明显,缺乏生活实际过程的探究教学,不利于培养学生的探究能力。
(三)教学过程重“灌输”轻“探究”
我们在查教师备课教案时发现,生活化探究式的教学教案较少,大多照本宣读。在听课调查中发现,不少教师在实施探究教学时,为赶进度,粗糙而简单,涵盖面小,无序,重复,使得学习内容无多大的探讨价值,使学生缺少探究空间,出现“直观式灌输”。
二、研究的设计
(一)概念界说
所谓“生活化探究型课堂”就是指我们在教学过程中,要从生活中挖掘具有科学价值的素材,将与学生生活世界紧密联系的事物、现象、情景等生活元素引入课堂,进行深度学习,一边学习、一边实践、一边探究,引导学生通过对比、实验、建模等方法去发现问题,尝试制定方案,并通过合作交流,在实践中验证猜想,从而感悟科学与生活之紧密联系,真正做到“知行合一”。
(二)研究框架
图1:构建初中科学“生活化探究型课堂”网络框架图
三、实践的策略
本课题“以学生发展为本”理念为指导,遵循陶行知先生的生活教育理论的核心思想“生活即教育,社会即学校,教学做合一”教育理论,通过如何将生活元素和科学教学有机融合,建設科学“生活化课堂”作深入探究、设计与实践。
“生活化探究型课堂”的内容、方法、途径,按照运用身体感官,利用身边材料,巧用生活情景,应用科学知识“四大实践操作路径”,进行顶层设计,实现“研究与设计同步”,“设计与实践同步”,“试点与推广同步”,环环相扣,步步推进。
(一)运用身体感官,激发学生探究欲望
课堂教学的关键在于点燃、唤醒学生的学习内驱力。笔者充分发挥孩子们身上五个器官一一嘴巴、眼睛、双手、耳朵、脑袋的作用,去亲身体验获取证据,让他们的思维跟随着身体都灵动起来,让学生带着彩色情感与智慧光亮走进教室,铺就快乐人生之路,激起探究欲望。
1.亲口尝一尝,脑中有“学情”
毛泽东说过:“你要知道梨子的滋味,就要亲口尝一尝。”意大利的教育家蒙台梭利认为:“实践是最好的老师。”科学教学亦如此,形象运用真实生活及亲身实践至为重要。
为了使课堂“沉闷”变“灵动”,笔者从报纸上和微博话题中看到的“不看不闻,仅靠品尝,人无法区分可乐和雪碧等饮料”引入课堂。起初,学生对此表示质疑,于是用“盲饮”实验来求证。将学生分成4-6人一小组,准备好实验材料(雪碧、可乐、芬达、一次性纸杯),要求学生们蒙上眼睛,并用鼻塞夹住鼻子,依次品尝不同饮料。结果,参与活动的学生都认为味道差不多,仅靠品尝无法分辨三种饮料。
笔者通过这样的体验活动,目的就是让学生明白嗅觉、味觉不是单一作用,而需要协同工作才能感受完整的味道。同时我还结合“捂鼻子喝中药,气味闻不到易下咽”等生活实例,让学生体验生活,认定知识,加深理解,激起学情。
2.开口说一说,嘴上有“学问”
著名教育学家夸美纽斯说:“教师的嘴就是个源泉,从那里可以发出知识的溪流。”我们在教学中妙用语言,激发学生兴趣,开启学生学习思维,用有声语言去揭发真相,绘画真情。
案例:笔者在教学《地形和地形图》,“绝对高度、相对高度和等高线”时,觉得内容较为抽象,若仅以单纯“讲授”,会让学生感觉生硬而易遗忘;于是,采取铺垫生活情景,以身体为研究对象,让学生通过观察、分析,自主解决问题。
创设情景:若操场是海平面,教室所在楼层的高度是12m,老师的身高是1.7m。
师:老师脚底和头顶的海拔高度是多少?
生:12m和13.7m。
师:那我头顶和脚底的相对高度是多少?
生:1.7m。
取下脖子上的围巾,围在腰上,再问:若老师是一座山,则山腰上的这圈围巾相当于什么? 生:等高线。
这种利用身体活动传递的信息比滔滔不绝讲述的形式,更易让学生接受,同时放大的“身体学具”让学习更直观,也会让学生产生新奇、兴奋的情感,课堂气氛随之鲜“活”起来。
3.动手做一做,手中有“学法”
教育不能削足适履,所提供的环境和教育内容应该随着孩子的需要进行改变和调整,因此,科学教学中有时要将课程内容与现实生活相融合。
我们的身体往往只是接受指令完成活动的配角,其任务仅停留在操作层面,无法激起学生探究的激情。若能将身体升格为主角,使之成为探究的对象,就容易抓住学生心理,唤起他们浓厚的学习兴趣。如下表1是笔者在教学实践中引导学生应用身体器官进行科学探究的7个案例。
序号 知识点 原理 手型 释义
1 平面镜 物体在平面镜内成的像为大小相等,左右相反的虚像 照镜子的手(左右相反的像)
2 发电机 磁场、力的作用方向与电流方向的关系 左动(右发)的手
3 心脏 心脏的大小与拳头相似 紧握的拳
4 地球
自转 地球绕轴自西向东自转 不同角度的手(南北极上空观察地球自转方向)
5 压强 压力相同时,受力面积越大,压强越大 钉尖钉尾的手(皮肤的凹陷程度不同)
6 凸透镜成像 u=v=2f时,成倒立等大的实像 搓背的手
(上下颠倒的像)
7 地形与等高线地形图 地形与等高线地形图的转变 动态的手
表1 运用身体器官进行科学探究的部分教学案例
其中图7“地形与等高线地形图”教学中的“手”,以栩栩如生的形式将“山峰”及“等高线地形图”形象地表达出来,变成一个活生生的“思维导图”,让学生对山谷、山脊、鞍部等局部地形的特点印象深刻,同时将两者间的转变以动态形式生动展现出来,让学生理解地形绘制是将“地形起伏”从立体到平面,等高线地形图判读则是从平面到立体,帮助学生完成由“感性到理性、由具体到抽象”的认知过程,让学生在现实生活中得以体验。
我们可以不断去开发、挖掘更多的身体部位或其它类型的学具,与教学巧妙融合,使其成为我们教与学中行之有效的秘密武器,让学生在边体验边学习的轻松气氛中掌握知識点,提升探究能力。
(二)利用身边材料,衔接生活中的科学
《科学》教学中要善于创设生活化情境,让学生在原有的知识结构上通过收集生活素材来验证科学结论,从而更深刻认识科学和生活之间的紧密联系。
1.用脑想一想,变废为宝“做中悟”
杜威提出:“在生活中学,在活动中学,在做中学。”因此,我们可以引导学生利用身边熟悉的材料,在“做”中感悟真知。
探究1:笔者在“焦耳定律”的研究活动中,如常见的锡箔纸就是一种很好的探究材料,我们可以引导学生将锡箔纸剪成两端宽,中间窄的凹槽状,并接入电路,观察锡箔纸熔断部位,来研究“电流相同时,电阻越大,产生的热量越多”的原理。
探究2:在研究“磁场对通电导线的作用时”,教材中选用了质量较大的铜导线做材料,若导轨倾斜或装置受碰撞,铜棒易滚动,会让学生认为使通电金属棒滚动的力不是来自磁场,而是来自其他外力。若以锡箔纸卷成轻质小棒代替金属棒,则可以解释这一疑惑。用秋千式锡箔纸小棒来研究该现象,同样效果明显,且取材方便,便于学生在课外开展探究活动。
笔者认为, “做中学”是科学探究的实践开发。
2.睁眼看一看,“寓教于乐”玩中学
俗话说:“眼睛是心灵的窗户。”让学生自己去经历整个探究过程,在玩中学,使学生学到了探究性学习的方法,激励学生的探究兴趣。
案例1:我在教学“光学”时,利用七色陀螺研究物体的颜色。当其高速转动时,七色颜料的反射光射入眼睛,由于时间差较小,人的视觉暂留特点,使看到的结果为七种色光的混合效果一一白色。而转速不同时,看到的颜色效果也不一样。让学生明白物体所反射的光的颜色就是物体的颜色,而缤纷世间万种颜色可以由红、绿、蓝三原色按不同比例配色得到。
案例2:在教学“能量的相互转换”时,我结合“小猪手电筒”了解通过电磁感应现象,可将机械能转化为电能,“荡秋千的机器猫”是将光能转化为机械能,“盐水动力车”是将化学能转化为机械能。
笔者认为,“玩中学”是科学探究的情趣开发。
3. 用手画一画, “认知水平”画中学
新课程改革的理念之一就是要“统整学生的生活世界与科学世界。”我们可引导学生结合生活“印迹”,运用已有知识通过建模来探究科学。比如,简笔画通过几笔简单的描绘便能将“呆板无聊”的概念变为“生动灵活”的画面,能为刚学习新知的学生产生 “立体形象”,助升理论概念。又如:可以利用三维动画模型,让学生认识立体、动态的地形;引导学生利用橡皮泥、报纸、泡沫等生活材料制作模型,使学生认识模型与原型间的内在联系,最终使学生获得认知水平,提升学力。
(三)巧用生活情景,培养学生创新思维
教学中,我们根据教材的不同内容创设“图画再现、音乐渲染、表演体会、语言描绘、实验演示”等不同的微情景,激活他们的思维,促进教学过程的优化,培养学生的探究能力。
1.创生活情景,激起学生探究热情
在日常生活中,许多现象的背后蕴藏着丰富的科学知识,教师可以利用这些资源,通过创设问题情景,激发学生的探究热情。
如:晒衣服时,为什么要把衣服摊开?为什么要晒在太阳下?为什么要放在有风的地方?又如:为什么鸭子可在沼泽地上行走,而人就不行?提出这些显而易见的生活化问题后会引起学生探究的兴趣。
2.创故事情景,增强学习科学兴趣
生活离不开科学,科学教育应回归生活,才能体现其生命力。教学中,我们可以把教学内容转化成小故事、小品、谜语等形式,让学生有兴趣的学。 案例:在九年级上册《食物的消化与吸收》教学时,我让学生来充当食物中某种营养物质的角色,说一说你进入消化系统后的旅途遭遇。学生们撷取网络中微故事自编自演:
S1:“我是蛋白质”……刚刚掉进了一个宽敞的房子里“胃”,突然他像拌浆机一样动起来,把我转得头晕脑胀后,还在我身上撒了一些药水,慢慢地我被溶解了。
S2:……我进入了一根很长很长的管子,通到里感觉是前不着村后不着店,我早已同伴失去了联系,慢慢,我发现我的意识开始模糊了……
S3:我是淀粉,今天刚刚去探险,我进入了一个黑漆的洞穴“口腔”,发现上面下面长了好多“钟乳石”,被扎了几下就被甩下去了……
学生们在开心的课堂中巩固记忆知识,增强学习科学兴趣。
3.创实验情景,激发学生求知欲望
創设实验中的问题情景必须基于学生的“最近发展处”,使新异情景与学生的已有发展水平具有一种适度关系,也就是说问题情景必须关注学生的原有体验,表现为既有新意的一面,又有熟悉的一面。在教学中,我们要积极创设一种认知冲突,制造悬念,启发思考的问题情景,激发学生求知欲。
案例:在《气体的压强与流速的关系》教学时,我拿出漏斗,接着把乒乓球放在漏斗里,然后问学生:“把漏斗与乒乓球倒过来后会出现什么情况?”, “乒乓球到底会不会掉下来呢?”问题激发了学生的思维,课堂成了争辩、探究的“擂台”。学生迫不及待地期待答案,成为了主动的探索者。
教师用简练、新颖,妙趣横生的语言引入课题,大大激发了学生主动学习的乐趣,快速使学生进入最佳学习状态。
(四)应用学科知识,拓展学生学习时空
在教学中,可将科学和其他学科知识相结合,并将课堂向生活拓展,引导学生学会用科学知识解释来自其他领域的疑问,让学生体会生活与科学的不可分割性,从中获益。
1.搜集生活素材,在体验中诠释科学
陶行知教育理论中提出“社会即学校”,就是把学校与社会紧紧联系在一起。我们教师要引导学生在社会生活中搜集素材,探究科学现象,从中悟出很多课本上没有涉及到的知识,感受“生活处处有科学、科学处处孕生活”之真谛。
案例:教学《地形和地形图》时,我们先播放影片《红河谷》,通过影片中利用等高线地形图勘探地形的片段向学生介绍,使同学们自然地从高耸如云的雪山过渡到等高线地形图学习中,创设科学与生活交融的情景。同时又让同学将登攀家乡高峰时拍摄的地形照片向大家展示。通过新旧知识的碰撞,让学生感知学习是有生命的以及科学知识应用的无处不在,激发他们自觉应用科学知识解决问题的兴趣。
2.观察生活现象,在音乐中探究科学
音乐中包含了大量的声学元素,我们可以引导学生从生活中发现音乐包含的科学问题,让学生收集各种素材去诠释,从而将科学探究与音乐殿堂有机结合。
探究1:在“声音的发声和传播”内容中,学习了回声。我们可以让学生寻找生活中的回声现象来研究,如电影放映厅的内壁和顶部都建成表面粗糙的不规则形状,其原理就是利用声波在凹凸不平的表面会作漫反射,从而避免回声。而其原理也可以用来解释生活中大雪天的万籁俱寂现象。
探究2:笛子是利用空气振动发声和空气柱共鸣的原理制成的。可在空瓶中装不同量的水,改变瓶内空腔的体积,把嘴唇贴在空瓶口上吹气,研究影响音调高低的因素。而音乐盒则是发条带动簧片振动发出声音。
当音乐元素和生活元素相融合时,就会迈步进入科学课堂,让学生在科学中解析音乐和生活,在音乐和生活中感悟科学。
3.开展社会调查,在实践中拓宽科学
大自然是孩子最好的课堂,最大的科技园。科学课教学要指导学生融入社会大课堂,剖析现实生活中的实情实景,有时可让学生走出教室,走向社会,走进大自然,进行实地考察,访谈,咨询等丰富多彩的社会实践活动,将课程内容与现实生活相融合,在丰富多彩的活动中学习,在现实生活中得到体验,在合作交流中验证猜想,从而感悟科学与生活之间的密切关系。
案例:新安江的水质调查
“水香而善,其地可居。”我们建德位于钱塘江上游,而杭州80%的饮用水取自钱塘江,建德所面临的生态保护要求高,责任大。我校科学组老师组织学生(带上器材)分组到新安江上游、中段梅城江、下游富春江,以水质调查为切入点,来重新认识新安江。首先带领学生参观新安江大坝,聆听参与建坝的83岁老人马秀煌讲述建造水电站的奋斗岁月,感悟“不怕困难,自力更生,海纳百川,天下为公”的大坝精神,接着参观新安江博物馆,查阅相关文献资料,对新安江历史有了史感性认识;再组织到建德上游新安江,中游梅城江,下游富春江,对沿江的村民进行问卷调查和渔人访谈,了解新安江水质变化对生活的影响,最后利用烧杯、pH试纸、玻璃棒等仪器,通过实地取样、实验观察、分析数据等科学手段,从浑浊度、气味和PH值三个方面进行了水质调查分析(详见下表)。
水的种类 浑浊度 气味 pH值
建德下游富春江 刚取样时,水体有点浑浊,静置两小时后,容器底部有沉淀物,水的浑浊度有所改进。 刚取水时,在水体附近有点异味 6.5
建德中游梅城江 刚取样时,水体有点浑浊,静置两小时后,容器底部沉淀物不多,水的浑浊度基本没有改变。 刚取水时,在水体附近有点异味 6.7
建德上游新安江 清澈 无味 7.0
新安江自来水 清澈,容器壁附着一点点气泡 有点轻微的气味 7.0
通过取样点水质调查并与矿泉水和自来水进行对比,学生发现建德中游梅城和下游富春江段的水质无论在浑浊度、pH值等方面都和国家标准有点差距,不是很适合做生活用水。这也反映出,随着工业化进程的加剧,人类不负责的行为已经对自然生态环境造成了极大破坏,必须唤醒大家的环保意识,共护母亲河。
通过社会调查,不仅打破了课堂的时限,拓展了学生的视野,提供了开放的学习空间,而且使学生获得了真知,深刻理解新时代“建功立德”的现实意义,在他们幼小的心灵播下了“德文化”的种子。
四、实践的成效
通过近两年的实践研究,上述四大实践操作策略,确能激发学生学习探究的兴趣与热情,点燃学生“科学探究”的情感火花。
(一)孕育出了“以三个为中心”的教学思路
经过两年的艰苦探索,我们找到了科学探究的基点、力点和重点,变 “以教师为中心”为“以学生为中心”,变学生被动学习为主动学习,变机械接受知识过程为探索创新知识过程;倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生收集和处理信息能力。我们认为选择“生活化探究型课堂”符合新课程改革“回归生活”的理念,在这个实践中,孕育出了三个有新意的教育教学思路“以实践浸润为中心,以体验合作为中心,以共生发展为中心”。
(二)开启了学生的心智
融合生活元素和多元探究方法,开启了学生的心智,使学生学会从生活中探求科学原理,能用科学知识解释生活现象,感悟到科学课堂源于生活,而又高于生活。促进学生主动学习,不断提高了自我的科学探究能力和创新能力。
(三)提升了教师专业水平
开展“生活化探究型”课堂教学研究,促使教师更新教育教学观念,转变了教师教育教学行为,推动了教师专业发展。通过课题研究,理论学习与工作实践进一步结合,教师也由原来的“主演”变为“导演”,管理者变为组织者,成为拓展型教师,反思型教师,研究型教师,创新型教师。
参考文献
[1]《情境教学实验与研究》,李吉林著,四川教育出版社. 1990年第1版
[2]《陶行知生活教育思想[M]》,徐明聪著,合肥工业大学出版社.2009年第1版
[3]《一流教师教什么》,郭其俊主编,西京大学出版社.2013年10月第1版