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我国著名化学家戴安邦教授认为:“化学实验是化学实施全面化学教育的一种有效的教学形式。”化学实验带给学生的直观体验是独特的,情感思维、智力都得到了刺激和锻炼。化学实验是学生获取化学知识,进行知识创新的重要手段,是学生初步养成科学精神和科学态度的重要途径。新课程中化学实验教学理念较传统课程在理念上、内容上有很多转变。
一、高中化学实验教学理念的转变
传统高中化学实验教学理念强调和重视化学知识的传授,化学知识成了课程教学目标任职领域和技能领域中的中心内容,学生实验的化学知识大都是预设的,绝对正确而且永恒。学生实验的目的也只在于验证并获得这些实验的实验现象或结论,对学生创新能力的培养起到了阻碍的作用。
《普通高中化学课程标准》这样认识实验教学:在掌握常用仪器的规范使用和实验操作基础上,通过观察物质及其变化、描述、记录实验现象和有关数据,进一步通过分析得出结论,使学生了解科学探究的一般过程,同时获得科学方法的体验,加深对物质世界的认识,初步养成实事求是的科学精神和严谨的科学态度。主要体现在以下两个方面:
首先,新课程注重培养良好科学的态度和探究精神,使学生更好地理解实验的科学价值。科学实验的本质是探究、认识“客观事实”和检验科学合理性的探究活动。通过科学探究培养学生的科学态度、正确看待科学实验的价值,体现了探究和创新的精神与不怕挫折、持之以恒的意志品质。
其次,新课程注重培养学生通过实验探究,学习科学方法和科学探究技能。科学方法是指人们在认识和改革客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方法和行为方式。而中学阶段需要学生学习的实验探究技能主要包括:收集和处理信息的技能、实验探究过程的技能、表达和交流的技能以及写实验报告和做记录的技能。因而新课程把实验融入教学过程之中,通过实验这种实践活动,可以让学生经历实验探究的过程,逐步提高学生运用实验技能和科学方法解决实际问题的能力。
二、新课程中化学实验教学理念转变的具体体现
首先,优化了实验形式,提高学生参与的程度,体现学生的主体性。在新课程理念背景下,化学实验不再只是作为一种途径和手段,验证性地为教学服务。而是让学生自己动手,提高学生的主体参与程度,把课内实验向课外延伸,在形式上比较灵活,有针对性地让学生通过实验构建知识。这样,学习不再是简单的积累,而是新旧知识经验的相互作用以及由此而引发的认知结构的重组,使学生根据已有的知识,独立地或在教师启发下,设计出各种实验方案,成功地解决问题,激起更大的学习热情。
其次,内容的设置从实际生活出发,适应于学生现代生活和未来发展的需要。现实生活中各学科间的联系越来越紧密,在实验教学中增加了更多跨学科内容。例如,了解当地的环境污染情况,参与有关的环境检测活动;采取何种方法可除去水中的沉淀物;区分毛织物和化纤织物;用鸡蛋清做蛋白质的盐析与变性实验等等。这些内容对学生的全面发展和综合素质的培养起到了重要的作用。让学生知道知识的实用性和价值性,感受到化学就在我们身边,化学与我们的生活与社会发展密切相关。
从2007年至今,《普通高中化学课程标准》实施了近十年,从教学实践来看,高中化学实验教学逐渐向探究性、主体性、趣味性、创新性的教学模式方向发展。新课程理念更重视学科间的联系,在教学中注意联系生活实际,拓宽学生视野。让学生适应社会,不仅是时展的需要,更是一份义不容辞的责任。
内科诊断学的实验教学,目的是使学生牢固掌握临床常用的诊疗操作技术。能根据所提供的病史、体检及辅助检查结果对内科常见病、多发病做出初步诊断、鉴别诊断,提出进一步检查项目和治疗原则。能描记、测量心电图,识别几种常见异常心电图,能识别正常胸片及肺结核、肺炎、气胸、胸腔积液、肺气肿等的X线特征等。如何通过教学环节建立医学基础知识与临床实践“双向渗透”的教学模式[1],通过启发诱导,促进学生在学习基本理论基础的同时形成对临床实践问题的逻辑思维方法,以适应未来工作需要[2],一直是医务教学工作者研究的课题。该教研室在内科诊断学实验教学中采用以问题为导向的教学模式,通过提出问题,引导学生查阅文献,积极开拓学生思维,寻求解决问题的方法,培养学生综合能力,取得了良好的效果,现报道如下。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
选取2014届农村医学专业的1班和2班128名学生为研究对象,其中1班60人,男生51人,女生9人,平均年龄(19.01±1.37)岁,2班68人,男生45人,女生23人,平均年龄(19.45±1.03)岁,两组学生在性别、年龄、平均成绩方面比较差异无统计学意义 (P >0.05),具有可比性。将1班60名学生作为研究组,2班68名学生作为对照组,对照组学生在内科诊断学实验教学中采取常规教学方法授课,研究组学生结合常规教学方法的基础上,结合专业课内容设计一系列典型的问题、案例,采取以临床问题为中心的教学模式,启发学生深刻理解基础理论,提高学生解决问题的能力,采用问卷调查的方式调查观察组学生对教学方法的评价,比较两班学生学期末平均成绩。
1.2 以问题为导向的教学模式的实施
1.2.1 教材
两组学生均采用中等职业教育农村医学专业课程教材《诊断学基础》。
1.2.2 问题的设计及案例
在临床实验教学中选择典型的问题及案例,结合《内科诊断学》教材内容,以“临床问题为中心”,达到启发学生深刻理解诊断学的基础理论。我们将研究组的60名学生分成4个学习小组,每个小组15人,进行分组讨论,小组每次展开讨论前,教师会针对教学内容选定一个讨论主题,学生们围绕讨论主题进行资料搜索,并对资料进行加工与总结,充分发挥学生的创造思维,在整个讨论过程中,教师进行引导与控制,保证学生思维、思路的集中,不会脱离问题主线。实验课上,教师的教学内容随教材的章节顺序来系统地安排,在课堂上,教师不直接按教材内容照本宣科,而是设计一系列问题,引出一个个题目,来引导学生思考。比如讲授腹部查体时,教师列举“上消化道出血,失血性休克”的病例,提问“对于这样的病例,如何接待病人?如何检查?”来激发学生进行讨论,讨论的题目如下:(1)呕血与便血如何鉴别?(2)对于昏迷病人采取何种措施进行体格检查?接下来可以引申出次要问题,如:怎样进行问诊?医患沟通的技巧?接诊过程中如何处理患者的隐私问题?问题引出后,组织同学翻阅资料、查看相关影像学资料、集体讨论等,鼓励学生大胆发言,提高学生讨论的兴趣,充分发挥其创造力,通过集体讨论得出正确答案。
1.3 评价方法
1.3.1 问卷调查
本学期课程授课结束后,对学生进行问卷调查,研究组学生共发放60份问卷,回收有效问卷60份,有效回收率100%,80%以上学生对问题为导向的教学模式持赞成态度,具体问卷结果见表1。
1.3.2 理论考试
对研究组和对照组学生期末进行考试,考试内容及方式相同,均闭卷考试,由教研室全体教师统一阅卷,实验测试内容分客观题和病例分析题,客观题从学校试题库中随机调取50道单选题,病例分析题选自临床医院典型病例,病例临床表现与教材实验内容密切相关,主要考察学生运用知识的综合能力,由2~3名教师严格评阅综合分析题。
2 结果
两组学生客观题测试成绩比较差异无统计学意义(P>0.05),病例分析题研究组学生成绩显著高于对照组(P
3 讨论
3.1 以问题为导向的教学模式密切联系临床
以问题为导向的教学模式首先奠定了学生内科诊断学的理论基础[3],其次在实验教学中,各组同学在交互式实验教学中引入问题,在紧密结合临床的同时满足了学生对理论基础的需求,93.33%的学生认为带着问题进行研究及动手操作,学习目的更加明确,学习形式更加多样化。86.67%的学生认为此教学方法可密切结合临床,学生在寻求答案的过程中,能进一步加深对知识的理解,同时也调动了学生学习的主观性及积极性,对知识的探索产生强烈的愿望;同时也丰富了教师的临床知识,提高了授课能力。100%的学生认为此教学法注重多学科知识的相互渗透,有利于理论联系实际[4],缩短了课堂与临床的距离。
3.2 以问题为导向的教学模式注重培养学生综合能力,激发学生学习兴趣
该教学方法促进了学生主动加入问题的讨论,86.67%的学生认为,以问题为导向的教学模式激发了学生探究问题解决问题的兴趣;91.67%的学生认为能提高其动手操作的能力,提高了学习效率;93.33%的学生提高了解决问题的能力及自学能力;95%的学生提高了课前查阅文献的能力;96.67%的学生增强了团队协作能力。更重要的是,学生学会了对知识的整理、分析及运用,培养了学生获取信息、处理信息及运用信息的能力,形成了良好的科学思维习惯[5]。但是如果学生过分将注意力集中于具体案例上,过分关注解决问题方面,会忽视了对基础知识的学习,导致本末倒置。因此我们教师在实验教学中积极引导学生注重基础知识、基本理论、基本技能的学习,同时也鼓励学生大胆发言,通过讨论加深、巩固基础知识[6]。研究结果显示,研究组学生讨论的积极性普遍高于对照组学生,期末测试结果显示,本教学方法对于机械记忆的客观题并无明显优势,但对于需要运用综合知识的病例分析题,研究组学生成绩显著高于对照组,进一步证实以问题为导向的教学模式对学生综合能力培养方面的突出效果。
3.3 以问题为导向的教学模式对教师提出了更高的要求
关键词:绿色理念;实验教学;渗透
绿色化学主要就是指环境无害化、友好化的清洁化学,通过使用先进的生产技术从而保证生产或者实验过程中减少对于环境的污染,实现保护环境的目的。初中阶段作为学生价值观念形成的重要时期,直接关系到我国可持续发展战略的实施。所以,这就要求教师在初中化学实验教学过程中,应该注重渗透绿色化学实验的理念,使学生能够在掌握化学基本知识的基础上,可以应用化学原理来优化生活,促进社会的良好发展。只有在教学过程中帮助学生形成绿色化学实验的理念,才能够消除学生对于化学的误解,形成良好的环境保护意识。
一、在化学知识点中渗透绿色化学的理念
在初中化学教学过程中,教师应该善于挖掘教材中绿色理念的隐形因素,从而在化学实验教学过程中有效结合绿色化学,使学生在潜移默化中接受绿色化学的理念。只有这样,才能够使学生形成基本的绿色化学意识,才能够在具体的化学学习过程中坚持这种理念,保证绿色化学活动的展开。
如在学习《我们周围的空气》的时候,教师应该针对教材中的内容对学生进行绿色化学理念的引导,使学生能够深入理解化学理念。教师只有在学习这些知识点的时候进行绿色化学理念的渗透,才能够保证在进行化学实验的时候,学生能够秉持绿色化学理念,积极创新化学实验方法,使用先进的技术来保证绿色化学实验的具体实施。
二、在习题练习中渗透绿色化学理念
在初中化学学习过程中,教师还可以借助习题练习来进行绿色化学理念的渗透,使学生能够掌握绿色化学的最新信息,并且在化学实验中更加有效地应用绿色化学理念。通过这样的方式,可以帮助学生利用绿色化学知识解决实际问题,真正实现学以致用的目的。这就要求教师在习题练习中,应该注重深入分析理解习题,增强学生的理解,有效渗透绿色化学的理念。
如教师可以针对绿色化学设计一些习题,让学生在做习题的过程中深入理解绿色化学理念,掌握绿色化学的知识。想要更加有效地开展绿色化学实验,也需要教师能够引导学生在习题中进行练习,找到渗透绿色化学理念的方法。教师可以针对绿色化学的概念、绿色化学理念的方向以及具体的绿色化学实验的方式等设计习题,让学生在对于绿色化学的基础知识有深入了解的基础上,有效提高学生对于绿色化学理念的理解程度,从而更好地在实验和实践中具体实施。
三、注重绿色化学宣传,增强环保意识
思想作为学生行动的先导,只有让学生把绿色化学理念作为自己自觉的行动,使学生树立起环保的态度,才能够培养学生改造和优化环境的能力。所以,这就需要教师应该注重让学生接受绿色化学的思想,用思想来引导学生的行为。在实际教学中,教师应该有效利用教学资源,有计划和有针对性地对学生进行绿色化学教学。如学习了化学对社会进步的贡献以及化学给人类生活带来便利的同时,教师可以介绍绿色化学的概念,使学生准确了解绿色化学的重要性。通过对于绿色化学概念以及特点等进行讲解,对于绿色化学的重要性有深刻的认识。教师应该让学生理解化学并不是污染的代名词,并且有效利用化学知识可以使学生改善人们的生活,优化人类生存的环境。所以这就需要我们科学利用化学知识,秉持绿色化学理念。教师应该对于绿色化学实验以及生产的方法进行讲解,使学生能够知道怎样更加环保地应用化学知识促进社会经济的发展。只有加强绿色化学理念的宣传,培养学生的环保意识,才能够保证学生在绿色化学理念下进行化学实验的时候,有效提高化学实验教学的有效性。
四、在化学实验实践中渗透绿色化学思想
想要使学生在绿色化学理念下更加有效地学习化学实验相关知识,关键在于教师能否引导学生在化学实践中不断理解绿色化学理念,在实践中渗透绿色化学理念。通过这样的方式,使学生学习的效率大大提高在绿色化学理念下进行化学学习,为社会经济的发展和可持续发展做出贡献。例如,在进行《硫在氧气中燃烧》的实验的时候,教师应该要求学生严格按照要求开展实验。要严格保证硫的使用量,避免产生的二氧化硫对于空气造成污染。教师应该通过引导学生进行类似的实验,使学生在实验实践中能够更好理解绿色化学理念,并且可以在实验过程中更加有效的践行绿色化学实验的理念只有这样,才能够保证绿色化学实验的顺利实施,减少对于环境的危害,实现可持续发展。
综上所述,在我国大力提倡科学发展观的背景下,在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念已经成为了中发展的趋势。在初中化学实验教学中渗透绿色化学的理念是一项长远的过程,所以,这就需要教师应该采取循序渐进的方式,通过对于课本中绿色素材的挖掘和使用,从而引导学生不断地探索,找到开展绿色化学实验教学的有效方法。只有不断渗透绿色化学理念,使学生对于绿色实验化学有真正的理解,才能够使其为绿色化学做出贡献。
参考文献:
【关键词】绿色理念 高中化学 实验教学 初探
随着时代的发展与科学技术的进步,人们对高中化学实验教学的关注度越来越高。绿色理念在高中化学实验教学中的应用,不仅在很大程度上改进了化学实验的教与学的方式与方法,而且也创新了化学实验的手段与观念。本文将从绿色理念与高中化学实验教学的角度出发,对基于绿色理念的高中化学实验教学进行研究,为提升学生的化学实验技能提供实践上的探究与理论上的经验。
一、关于绿色理念的概述
所谓绿色理念,就是指在科学发展观的指导下,在社会生产与生活的过程中,坚持绿色发展的理念与可持续发展的思想原则,为构建资源节约型、生态环保型的社会提供科学的思想指导。
二、当前高中化学实验教学存在的问题
(一)问题之一——教师的教学理念与新课程改革的教学理念不一致
化学是一门以实验与研究为基础的学科,而实验在化学学科的发展过程中起着至关重要的推动作用。通过大量的实验实践,教师才可以让学生更加深刻地理解化学相关的内容与知识,提升学生的科学文化素质。
但在现实的教学过程中,教师依然把高考成绩作为教学的主要目标。由于高考对化学实验的具体操作没有具体的要求,只是有化学方面的一些笔试。因此,很多化学教师认为在实际的教学过程中,做不做化学实验无所谓,只要在练习过程中多做些实验题目就可以了,在高考中化学能拿到好分数就是好学生。在这种思想的影响下,很多学校的化学教学忽视化学实验的教学,只是注重化学理论知识的教学,这和新课改重视学生综合素质全面发展的思想是不一致的。
(二)问题之二——教师对教材的理念所具有的滞后性与教材的前瞻性相冲突
在新课程改革的过程中,高中化学教材在化学实验方面进行了大幅度的变革。主要表现在以下几个方面:一是要使得化学实验变得更加趣味化与生活化;二是要突出化学实验在化学教学中的重要性;三是在教材中没有学生分组实验与演示实验之分;四是新教材更加突出了化学实验的探究性与开放性。
但是在实际的教学过程中,很多教师对新化学教材的中显现出的变化并没有多大的重视。他们在化学实验的教学中依然参照原有的模式,也就是先进行演示实验,后进行动手实验,这在很大程度上使得学生缺少自行思考并且亲自体验的机会。新教材将化学实验的内容贯穿到各个小单元之中,主要目标是在化学实验教学中增强学生的科学探究能力。但很多高中化学教师没有按照教材中的要求将学生进行分组,甚至有一些教师为了节省时间,不将学生进行分组实验,这在很大程度上弱化了化学实验教学的目的。
三、绿色理念在高中化学实验教学中的应用
(一)应用之一——开发绿色实验
要开发绿色实验,就要做到以下两点:
一是对于一些污染严重、毒性较大、废弃物很难处理的化学实验,要充分利用先进的计算机技术与网络通信技术,制作出高清的动画效果,将化学实验的现象逼真地模拟出来,比如说,溴苯实验以及硝基苯实验就可以采取计算机模拟技术,将这些实验模拟出来,尽最大努力避免溴、苯等元素对空气造成较大的污染,减少环境污染。
二是可以将日常生活中的废弃物或者材料作为化学实验的替代品,这样既可以将绿色理念彻底贯穿到学生的学习过程中,使其养成废弃物利用与节约资源的好习惯,而且可以解决化学实验药品或者材料短缺的问题,同时也可以在最大程度上增强学生的环境保护意识,提升他们的创新能力与动手能力。比如“物质的分离和提纯”中,在学习萃取、过滤操作时,选择海带为实验原科,从中提取碘。海带在生活中很常见。成本较低,而且无毒无害,不会对师生健康造成威胁,提高了资源利用率。
(二)应用之二——进行微型化实验教学以减少污染物的排放
要进行微型化实验教学以减少污染物的排放,就要做到以下两点:
一是可以在进行化学实验教学的过程中,借助点滴板、井穴板或者小试管等一些微型化的设备仪器,控制学生在做实验时的滴加药品的数量,从而减少药品的浪费。比如说,利用液体在滤纸上面扩散快、用量少以及面积大等特点来作三价铁离子实验是不是有明显变化的实验。
二是在保证实验现象明显的基础上,采取措施尽量降低化学反应的溶解浓度或者在进行组合实验的时候,通过试纸进行实验,就可以尽量减少化学反应物的使用量与污染物的排放。比如,二氧化硫和硫化氢两种气体制取方法都是用固体与液体反应,可以将Na2SO3,和FeS两种气体装入试管中,然后在其中加入盐酸,便能够使其产生的气体通过化学反应而生成对空气无害的气体释放到空气中,减少对环境的污染。
(三)应用之三——师生要规范化学实验操作的方法
要使师生规范化学实验操作的方法,就要做到以下两点:一是用非常明确的数据来合理规定化学实验中的药品使用量,使得学生在实验中学会药品称量以及做事细心稳重的心态,从而减少学生对化学实验药品取量的误区以及对自然环境的影响;二是通过化学实验教学,将绿色理念传输给学生,使得学生在学习的过程中明确自身的行为对自然环境的影响,培养学生的环保意识与热爱自然的心态。
关键词:情境 实验教学 探究
在中学化学新课程标准的实施中,化学实验教学方法的改革与设计已成为广大教师的重要研究课题。加强和改进实验教学,是提高中学化学教学质量和培养学生创新能力的有效途径。化学实验教学的重要价值在于能创设最好的教学情境,揭示化学现象和规律的内涵,加深学生对化学现象原理和规律的理解,有助于培养学生独立完成和设计实验的能力,培养学生的科学探究意识,促进学生潜能的开发。
一、抓好实验预习克服实验教学中的形式主义
化学是一门以实验为基础的学科,化学的概念原理从根本上说都来源于实验。但很多教师常常只是把实验作为教学中展示化学现象的手段和教学过程中的一个环节,看起来做了实验而实际上却是把实验教学变成了可有可无的点缀,没有充分发挥培养学生的思维能力的功能。为此,我们应该认真做实验,多角度,多层次地引导学生观察实验。我们首先从抓实验预习入手,将新教材上的许多科学探究实验,先要求学生自主探究,在上实验课之前拿出自己行之有效的实验设计方案,再在实验课上进行有效的操作探索。将日常教学中的演示实验改为学生动手实验,为学生亲手做实验开辟了广阔的空间。让学生参与实验,进行科学的探究,不再使化学实验流于形式,而是使学生学会运用化学手段获取化学知识。
二、重视实验操作开展有效的实验课堂教学
近年来,化学教学中cAI课件的制作与应用已成为诸多教师重要的教学手段,较传统的教学方式而言,多媒体教学有着明显的教学优势:一是可使不易理解的化学知识明朗化;二是可使实验过程清晰直观。因此,恰当的使用电教课件可取得事半功倍的教学效果。例如,在讲述原子结构“氧化还原反应”等抽象的理论时,通过课件展示可达到生动直观的教学效果,但它却不能代替化学实验操作。又如:“氨气的喷泉实验”的过程如果设计成电脑动画,演示效果很好。但学生不能获得鲜活的化学知识。由于化学实验操作受多种因素的制约而存在不同结果,同样做氨气的喷泉实验,如果教师在课堂上演示,有可能成功,有可能不成功。但从培养学生实验能力角度考虑,不能因实验成功而高兴,实验失败而气馁,而需要教师引导学生去观察和分析,找出实验成败的关键所在。一个有经验的化学教师会把导致实验失败的各种偶发因素排除在课前,确保实验的百分百成功,而且要学生领悟寻找实验成败原因的技巧与方法。
三、创造机会让学生多做实验培养学生的动手能力
现行的化学新教材无论是科学探究实验还是演示实验中的少数实验的确存在爆炸腐蚀和污染等现象,但教材中的全部实验又必须完成。这些既可以作为问题的情境,也可以作为探究的方式,既可作为学生的分组实验,也可作为教师的课堂演示实验,由教师操作,学生观察实验现象和实验结果。然而,无论是演示实验还是分组实验都要尽量做到使学生的化学实验操作能力与实验探究思维训练达到有机统一。在实验教学中加强对学生的安全教育是不可缺少的教学环节,但教师若过分渲染实验的危险性,结果使学生缩手缩脚而不敢做化学实验。其实这些危险的实验,即使出现意外也都是在可控范围之内的。因此,一方面教师在实验教学中,应分析研究各种可能的后果,采取相应的对策以确保实验的安全性,同时又考虑到提高学生动手操作能力,以实事求是的态度少渲染危险,多鼓励学生动手。如:讲“氢气的爆炸实验”。就将学生做实验时的意外情况演示给学生看,从而消除了他们对爆炸的恐惧心理,放手大胆地实验,并取得了良好的效果。从这一点看,教师的言传身教相当重要,试想学生如果怀着胆怯的心情去做实验,他们怎么对化学产生兴趣呢?另一方面,教师应加强对这些实验的改进和创新,使实验趋向低危险无污染的环保型发展。有许多教师在这些方面硕果累累,有独到的见解,很值得我们学习和借鉴。
四、切忌过分注重实验结果而忽视实验过程
一、.化学实验教学中存在的问题
1. 实验内容机械传授
教师严格按照演示实验的步骤机械完成教学任务,这样无形中培养了学生被动学习的习惯,以至于学生在分组实验中“照方抓药”。这样的教学只能培养学生的依赖性,不会质疑,不会探究的学习方法。
2. 黑板上做实验
由于学校实验条件的限制以及高考对实验考查的方式,通过在黑板上讲实验学生在高考中照样能得高分,导致大部分教师只注重知识的传授而不注重学生能力的培养,也有部分教师不愿意做实验,有的教师甚至以化学实验的毒物对身体有影响而不开设实验。
3. 自由实验室
有些教师虽然认识到学习自主探究性的重要性,培养学生的能力是当前课改的重点,但是让学生在实验室自由实验,而教师又不进行引导,从而无法达到教学目的。
4. 教学内容与实验脱节
新教材注重学生认知规律,讲授和学生的学习脱节。例如,平时的教学中先将实验讲解完了再进行演示实验,让学生记忆实验现象,课后增加学生学习负担。学生分组实验严重滞后,学生只能进行验证性实验,不能进行创新。
5. 实验操作不规范
学生实验操作过程不规范,教师演示实验随便,这是因为教师的业务水平不过关,教师平时的教学态度不严谨所致。
二、化学实验教学中体现的新观念
1. 重实验观察——培养学生探究思维的基础
新教材是学生掌握知识和方法的良师,是培养学生探究性实验的载体。新教材在实验教学设计上有新的观念。新教材增设了一些家庭小实验,学与问,科学探究,思考与交流,实践活动,还增加了学生分组实验,充分提供了学生亲身实践的机会,为学生在观察中发现新的问题创造了机会。当学生发现新问题时需对已有的知识进行重新审视,激发了学生探究的兴趣。
2. 重实验分析——拓展学生探究思维的空间
化学反应是有条件的,不同的条件有不同的反应。有的反应类型随着条件的改变而改变(如锌与浓、稀硫酸的反应),有的反应产物随着条件的改变而改变(如铜与浓、稀硝酸的反应),有的反应可以选用不同的催化剂等。如探究硫酸与锌反应制备氢气时,硫酸的适宜浓度;探究过氧化氢在催化剂作用下分解制备氧气,催化剂的选择;探究乙醇和浓硫酸的混合物在不同温度下反应的产物不同,一个实验有一种固定实验装置,但—个实验也可以用多种不同的实验装置来完成。有的实验装置简单,有的实验装置复杂;有的实验装置能够说明某一种性质,有的实验装置有某一种特殊功能等。从最基本的问题入手,从不同的角度入手,从学生的个性入手,学生不能从教材上找到现成的答案,可使化学实验更接近于化学研究工作,又符合学生思维的最近发展区和以人为本的理念,有利于学生探究的起步。教师要根据“最近发展区”理论,对学生提出要求和任务,做到要求适当、任务具体、检查及时认真、评价有激励性。
三、化学实验教学中的体会
1. 转变教育理念
首先要对实验教学进行改革,充分调动学生的主体性,树立以学生为主的“以人为本”教学理念。可以拿出几个实验让学生自己设计方案并完成,从而提高实验能力,让学生从实验中知道为什么。同时鼓励学生积极参与创新实验设计,让学生在学习新知识的同时,不断发现旧知识的局限性和片面性,从而使学生理解学习科学文化知识,并非是简单的继承,关键是不断的更新和发展。这样可以全面培养学生的整体思维能力、知识运用能力、实验操作能力。 转贴于
2. 化学课应从教室转向实验室
在实验室“边讲边实验”,让学生在第一时间主动观察、探究,同时实践了“以学生为本”的教学理念,也解决了在黑板上上实验课的问题。加强实验教学,让学生多做实验,必要时可将部分演示实验改为学生实验。实验注意引导学生细致观察现象、敏锐分析结论,利用知识网络对各类装置进行变换、改造,锻炼学生将复杂问题分解成简单问题的能力,通过迁移、转换、类比重组进而解决问题,增强心理的适应性。
3. 以教师的实验创新去激化学生探究的火花
增加实验游戏激发学生的思维兴趣。例如,将两个蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒互相靠近,出现“空中生烟”的奇景,激发学生进一步探究的兴趣和欲望。改演示实验为学生单独实验,让学生自我探究。对“经典装置”进行改进和创新,“经典装置”中有些已经用了几十年,这虽然对培养学生规范操作有好处,若长期使用不利于学生创新能力的培养。因此,在教学中用好经典装置的同时,应鼓励学生设计出比“经典装置”更新的装置。例如,碳酸钠和碳酸氢钠对比实验,我在实验教学过程中改成套管实验,并认真分析对比实验的条件的科学性,发挥教师的“诱导效应”。
4. 开展课外小实验,充分发挥学生的潜能
依据培养创新型人才的个性化原则,尊重学生的不同爱好,开展各种课外活动是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。活动时要正确引导学生按各自的爱好参加兴趣小组,充分发挥学生自身的潜能,发展自身的特长,围绕某个主题进行大胆创新。开展一些趣味实验、小制作、小发明等活动。
5. 加强开放探究
一般是由教师或学生提出问题,学生设计实验程序并实施实验方案,收集处理和分析数据,得出结论,并将其应用于新的情景加以检验。这种模式强调探索和创新,学生以一种近似科学家如何实验的方式学习,不再强调获得正确的结论,而是强调过程对结论的解释。探究性实验教学是以“以人为本”教育观来指导的,旨在促进学生个性和智能的发展。因此教师在教学中必须转变观念。由验证性实验教学中的主宰者、评论者转变成咨询者、服务者和提问者,并且教师在讨论和辩证时,不仅要创造民主的气氛,还要有意持不同意见,引导和促进学生去创造发现。在这种教学过程中,教师会遇到更多的挑战,对教师各方面的要求更高。教师不但要实现教学形式的转变,一要最大限度地减少教师的讲授;二要最大限度地满足学生自主发展的需要;三要尽可能做到学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。要充分体现学生的自主性,规律让学生自主发现,方法让学生自主寻找,思路让学生自主探究,问题让学生自主解决。学生的主体地位、主体意识是在教师的引导下才能得到体现和加强,所以,主体与主导是辩证的统一体,教师应积极引导学生主动参与教学过程,要做好如下方面:①重视实验教学,通过实验现象,引导学生观察,启迪学生思维,激发学习兴趣,吸引学生参与教学过程。②明确实验目标,创设教学情境,引导学生参与实验过程。③采用积极评价的方法激励学生参与教学过程。④及时反馈教学信息,互评互改,巩固学生参与教学过程。⑤设计问题,引导学生参与教学过程。
关键词:CDIO工程教育理念;IB-CDIO;探究式教学;proteus
中图分类号: G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)34-0138-03
Based on the Concept of IB-CDIO "MicroComputer Principle " Experimental Teaching Exploration
HE Jin-zhi1, ZHAO Tian-xiang1, LI Yun-qiang1,2
(1.College of Computer and Information Engineering, Nanyang Institute of Technology, Nanyang 473004, China;2.College of Transportation Engineering, Tongji University, Shanhai 200092, China)
Abstract:Briefly introduces the present situation and problems of traditional experimental teaching of "computer principle",using the proteus simulation software, the IB-CDIO teaching model is constructed on the basis of the inquiry-based teaching model and the CDIO engineering education teaching idea. The practice shows that in this teaching process, not only to enhance the level of knowledge of the concept of knowledge, but also to improve the practical ability, while stimulating the students' interest in learning, but also fully exercise the creative ability of students and teamwork, so that students benefit for life.
Key words: CDIO engineering education philosophy; IB-CDIO; inquiry-based teaching; proteus
1 概述
当今中国的教育目标是培养有创新意识、创新精神、新能力的综合素质性人才,为了适应社会对应用型人才的要求及高等教育改革的发展[1],我院在应用型人才培养模式上不断地探索和尝试。 《微机原理》是高校计算机各专业重要的专业基础课程,同时也是学好如ARM、单片机、DSP等后续课程的先修课程[2-3]。在《微机原理》课程建设过程中,我们积极研究探索尝试新的实验实践教学模式,把探究式教学和CDIO工程教育模式的教育理念融入到传统的实验教学中,制定科学合理的实践教学方案,在教学实践中取得了良好效果。
2 微机原理课程实验的现状
《微机原理》是一门理论性和实践性都很强的专业基础课程,要求学生融会贯通掌握计算机硬件和软件两个方面知识的应用,实验教学比理论教学更有利于学生动手与创新能力的培养,因此实验实践教学在《微机原理》课程的教学中非常重要[4-6]。实验实践教学环节是实现理论知识与应用的结合,但目前高校中的《微机原理》教学大多都存在着一些问题。
1)理论讲授学时多,而实验学时少。目前大多数高校《微机原理》课程在实施过程中,以大量课堂理论教学附带少量实验教学的模式进行,学生常反映学习《微机原理》上课时能听懂,而在实验完成后对芯片的工作原理还是不懂,学习效果不佳。
2)创新性限制。传统实验教学通常是使用试验箱或实验板,实验内容大部分侧重于验证性实验,学生只需要按照实验指导书的操作步骤进行连线、编程,自己动手编写的程序不多,线路连接好后直接运行程序观察实验现象,很快就可以完成实验,学生很少动脑思考实验设计的原理以及分析实验数据,操作简单但不利于培养学生的硬件开发能力。虽然在一定程度上掌握了课本知识原理,但这种实验限制了学生的创新性和设计能力的培养,未能充分调动学生的主观能动性。
3)实验时间限制。由于实验课在实验室的实验箱上进行,这样不利于学生的实验预习,实验室对学生的开放仅限于实验课,如果在实验课上没有完成实验的学生没办法接着完成实验。
【关键词】演示实验 学生实验 验证性实验 探索性实验 趣味性实验 自主探究 合作交流
Practices the new class sign idea, the innovation chemical experiment teaching method
Chen Aihong
【Abstract】Chemistry is an experiment discipline, the experiment is chemistry superiority and even the life. How to display the experiment superiority, the excavation experiment resources, how trains the student in experiment’s scene and the atmosphere to inquire into and the cooperation exchange ability independently, is question which is worth discussing. The article through changed the demonstration experiment tests for the student, changes the confirmation experiment for the exploring experiment, the supplement interest experiment, the coach pupils designs the exploring experiment and so on different angle to expound this question. Achieves finally raises the student innovation ability the goal, builds the good foundation for student’s sustainable development.
【Keywords】Demonstrates the experimentStudent to testThe confirmation experimentExploratory experimentInteresting experimentIndependent inquisitionCooperation exchange
化学是一门以实验为基础的自然学科。著名化学家戴安邦先生曾讲过:“化学实验教学是全面实施化学教育的一种最有效的形式。”培养化学科学素质应把着力点放在实验功能的开发上。通过多年的教学实践证明,化学实验不仅是学生获取化学知识、认识化学规律、形成化学概念、提高多种能力的重要途径,而且此过程对学生的创新精神和创新能力的培养,是其他学科教学所不能替代的。因此,我们必须立足化学实验这个基础,努力构建培养学生创新能力的“大厦”。下面笔者结合教学实践谈几点粗浅的认识与做法。
1.目前初中化学实验教学的现状及反思
杨振宁教授曾经说过:“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩,主要是没有动手机会。”从课程资源的层面来说,现行中学教材中安排实验本来就不算很多,并且大多数为教师的演示实验,这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关知识的知识点,将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生,再进行演示实验。然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较,最后由教师或学生做概括总结。这样的实验教学只能停留在对所学知识的应用和巩固的层面上。而学生自己动手操作的空间明显受到了限制。从教师的教学理念的层面来说。传统的实验教学忽视了实验在情感领域和能力、方法领域的培养。有一些教师常年不自觉地越俎代庖,用讲解和演示代替学生的动手操作,有的干脆以程式化的书面训练代替学生分组实验。这样学生在实验中所得到的信息只能是来自于教师的间接经验,而不是自己的直接经验,从而严重阻碍了学生实践能力的发展、抑制学生创新的动机。
从学生的学习习惯的层面来看。由于演示实验具体的操作细节或现象一晃而过,不能给学生留下深刻的印象,长期地造成学生对教师的演示实验大体上不是很关注,注意力也不是很集中,他们只关注实验结论,不注重实验过程,这样教师的演示实验将会变成一种形式,从而发挥不出实验教学应有的教育功能。
从培养学生综合能力的层面看。长期、单一地选用这种实验进行教学模式显然是极不妥当的。美国著名教育家杜威认为“这样的教学模式是与人的实际思维过程相悖的,它不能使人的创造性得到发展,而只能使人的头脑成为仓库”。而且这种情形与我国目前大力推行的基础教育课程改革的思路背道而驰,更不符合素质教育的要求。化学新课课程标准在教育目标中把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面分列出来,强调教育的目的是多元的,不是单一的知识传授,不是只重结果,也不只是进行单一智力的培养。这个根本性的变化,对我们实验教学的改革提出了新的课题。
2.“新课标”理念下的实验教学改革的方向
2.1变演示实验为学生实验。化学新课程标准侧重了学生用化学的视角去认识生活中的相关问题及影响,引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究,发展学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力,形成良好的情感、态度和价值观。新课标着眼于学生的自主学习,以提高学生的科学素质为主旨,强调学生对实验活动的亲身体验、体会、感受和经历。也就是说,应突出学生在实验教学中的主体地位,真正成为实验的“主人”,而不是教师指挥下的“机器人”。
例如加热过氧化氢溶液产生氧气的演示实验,我把它改为学生分组实验,学生通过自己动手做实验,亲身感受到按教材所设计的实验方法进行实验,结果带火星的木条不能复燃,此时学生感到迷惑,提出了下列几种猜想与假设:是不是加热的时间不够长,试管内氧气的积量不够多;是不是产生气泡的速度太慢,故应提高温度加快产生气泡的速度;是不是过氧化氢溶液的浓度太稀而影响气泡产生的速度。我马上对学生作出的猜想与假设给予鼓励,并要求学生按照这些猜想进行实验探究,学生通过增大过氧化氢溶液的浓度,延长加热时间,在反应速度明显加快的情况下,用带火星的木条检验,但仍不复燃。学生通过讨论、总结,终于得出不能检验出氧气存在的主要原因:加热温度不够高时,反应速度不快,加热温度过高时,水的蒸气压又过大。两种情况均导致试管内氧气浓度过低且氧气又会随着水蒸气不断逸散到试管外,使试管内蓄积的氧气量不足以引燃带火星的木条,反而会使火星熄灭。学生通过实验得出结果后兴奋不已,我趁机提出问题,如何对该实验进行改进,就能检验出氧气呢?学生通过互相交流、讨论后,提出了用加装导气管的单孔塞塞住试管口,用排水集气法把气体收集起来进行检验,结果带火星的木条复燃。如果这个实验以演示的形式来教学,学生对实验现象的认识就只能停留在感性的层面上,也就很少产生质疑的意识,也难萌发提出问题的动机,最终就没有形成解决问题的策略。
通过鼓励学生操作演示实验,一方面让学生在亲身体验实验操作过程的活动中养成独立思考的学习习惯,消除依赖心理;另一方面让学生在分组实验中互相交流,思维互相激活;同时还有利于字生对知识的主动建构,促进认知结构的内化,而且在此过程中,让成功者从中获得喜悦,从而激发其创新的兴趣和激情,失败者从中吸取经验和教训,从而激发其认真思考、勇于创新,使实验教学过程成为以学生求知,培养其创新精神和实践能力的过程。
2.2变验证性实验为探索性实验。验证性实验是用实验来论证已学过的化学知识的正确性。在验证性实验中,学生处于被动接受知识的状态。而探索性实验是指在化学实验的基础上,通过科学的分析综合等思维过程来获取知识,这一过程要求学生有较多的思考和讨论,学生处于一种主动探索知识的状态,长期应用,不仅能培养学生的基本技能,更重要的是帮助学生树立创新意识,建立创新观念,有利于培养具有创新能力的新型人才。
目前中学化学实验教学多为验证性实验,先由教师演示,学生观察,归纳得出物质的性质、制法或定律,之后由学生通过实验验证。实验过程中学生往往只是简单机械的重复,没有积极的思维和创新,也没有探索的目标和方向。这样实验模式缺乏对学生独立思考能力、丰富的想象能力、独立的动手实践能力、创新意识及创造能力的培养。所以在教学中应挖掘教材中的验证性实验,探求其可转化为应用探索性实验的教学方法来进行教学,激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动探索解决问题正确途径,让学生成为新知识的探索者和发现者。
如“质量守恒定律”内容的教学过程我是这样设计的:
【提出问题】在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系?
【提出假设】①大于;②等于;③小于。
【实验探索】第一个实验:白磷燃烧前后质量的测定;第二个实验:氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
【实验结论】在化学反应中反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。
学生通过实验探索,得出实验结论,兴奋不已。趁着学生的探索热情,我再要求他们补做一个大理石和稀盐酸在开放形锥形瓶中反应的实验,让他们自主探索其实验结论。结果出乎学生意料的是反应后物质质量变小了。此时学生又产生了这样的一个质疑:难道质量守恒定律不能适应所有的化学反应?我就此引导学生讨论,在交流中学生很快明白了反应后物质质量变小是由于大理石和稀盐酸反应产生的二氧化碳进入到空气的缘故。学生在弄明白其中的道理后,又产生了可通过改进此实验装置使它符合质量守恒定律的想法。在老师的引导下,学生终于得出了改装方案:加一个带玻璃导管的单孔橡皮塞,玻璃导管上套一个小气球,锥形瓶内稀盐酸单独用小试管盛装。当两者反应后气球鼓起,非常有趣。这样学生在自主探究的过程中得出了“质量守恒定律”。如果我们把“质量守恒定律”的内容直接交代给学生,然后通过实验来验证这个结论,那么这个实验的作用充其量只是一种证明结论的手段,从而未能发挥其作为获取新知识,探究新问题的载体功能。学生的创新意识就会受到一定的抑制。
通过变验证性实验为探索性实验,努力创设能供学生独立探究的情景,让他们在自主的探究活动中去获取新知识、发现新问题。这样不仅使学生对所学的知识理解得更深刻,掌握得更牢固,更重要的是让学生亲身体验知识的产生和发展过程,激活了学生的思维,创新意识也得到了培养。
2.3补充趣味性实验。化学实验以其生动、直观、新异有趣等特点,对学生具有极大的吸引力,产生极大的兴趣,从而使学生产生跃跃欲试的心理,这时,教师如果适时引导,不仅能培养学生科学的思维习惯及方法,而且还能开发学生智力,挖掘创新意识,提高创新积极性。
例如在做完Fe与CuSO4溶液反应实验后,有一位学生问我:“老师,我能把钥匙放在佘下的CuSO4溶液里吗?”我鼓励他大胆试一试。大约2min~3min后,红色的金属铜明显被镀到钥匙上。其他的同学也跃跃欲试。我便把余下的CuSO4溶液稀释成不同浓度的三份,让几位同学同时把钥匙链放在不同浓度的CuSO4溶液中,让他们观察镀层出现的快慢(速度),镀层的薄厚及致密程度等(并告诉他们要静置,不能振荡)。通过对比、观察、讨论、学生获得了感性知识,还懂得了镀层的好坏与镀层溶液浓度有关。又如家庭小实验由于取材方便,操作简单,为大多数学生所喜欢。为了证明醋酸的酸性强于碳酸,我布置了一些家庭小实验,即用食用醋除去热水瓶中的水垢或浸泡鸡蛋壳,鸡蛋壳会变软且溶解等实验,说明醋酸的酸性强于碳酸。这些实验都是以学生身边的生活现象为题材,具有较强的趣味性,这样可以提高学生学习的积极性。收到较好的教育效果。
通过补充趣味实验,既调动了学生学习的积极性又强化了所学知识,同时让学生感受到生活中无处没有化学,化学就在我们身边,这样学生的创新能力在生活中得以实现,创新的积极性也大大提高。
2.4指导学生设计探索性实验。“照方捉药”的实验也许能够提高学生实验操作的熟练程度,但不能培养和锻炼学生的创造性思维能力。教学时应充分发挥学生的潜能,以学生的经验与知识技能、实验能力为出发点,提出实验课题,请学生动手、动脑设计实验,激活学生记忆中的相关知识,独立思考,标新立异。同时让学生在探索过程中不断地发现问题,重新提出假说,调整或重新设计实验方案,使自己的探索过程不断趋向合理,从而使学生充分体验探索性实验的魅力,创新能力也就自然得到提高。
例如在学习常见的酸后,利用活动课,我提出这样一个探索性的课题:用实验探索盐酸中哪一种粒子使紫色石蕊试液变红?学生明确探索目标后,经过互相讨论形成了多种假设。我趁此机会要求学生设计实验方案加以验证。我引导学生分析实验思路:在设计这个实验时,应考虑稀盐酸中存在什么粒子,哪些粒子的性质我们有学习过。然后,由学生自主设计实验方案。接着我对学生设计的实验方案进行评析。对学生的创意给予肯定,并指出有些设计方案中的不足,指点学生进一步改进设计方案的技巧,并分析概括出合理的设计方案中的共同原理。下面是学生设计探索盐酸中哪一种粒子使紫色石蕊试液变红的一组实验方案:
第一:向盛蒸馏水的试管中滴加紫色石蕊试液,以验证蒸馏水不能使紫色石蕊试液变红。
第二:向盛氯化钠溶液的试管中滴加紫色石蕊试液,以验证Cl-不能使紫色石蕊试液变红。最后,学生按拟定的方案进行实验,结果:第一和第二两个实验中紫色石蕊试液都不会变为红色。根据以上现象,学生通过分析,马上得出稀盐酸中的H+使紫色石蕊试液变为红色的结论。
经验告诉我们,富有探索性的实验设计,可激活学生思维的独创性。在实验探索过程中,不仅使学生获得了全面丰富的实验方法和实验技能,而且可让学生在经历“发明”的过程中体验科学的研究方法。有效地培养了学生在情景中迁移、拓展和创新的能力。
实践证明,注重实验的创新与探索,给学生留出思维的空间,增加学生独立设计、自主操作实验的机会,增强实验教学的趣味性,是提高学生学习的积极性和主动性,开拓学生思维的深刻性、广阔性和独创性,培养学生实践能力和创新精神的有效途径之一。同时也锻炼了学生勇于探索,敢于追求真理的意志和品质。
参考文献
[1]张建选、刘四方.《新课标、新实验、新设计》,《中学化学教与学》,2004.5
[关键词] 初中生物 探究教学 实验
一、前言
纵观当前初中实验,往往缺乏对学生思考的激发和引导,演示过程也只是单纯的教师活动。在生物演示实验过程中,大多数学生往往只是观看老师的操作,并不去关注实验技巧;只注意现象,并不思考实验现象所反映的问题。这很容易使学生陷入不分析不思考的消极学习状态之中。这样即使获得了一定的知识,也不易将知识与学生的已有经验融合在一起,更不能将学校学习所获得的知识运用于日常生活中。而探究性教学正是针对传统教学的弊病,要求教师创设一种民主、平等、和谐、自由的教学环境,最大限度的提高学生学习自由度,让每个学生的创造性都得到充分得发展。例如,在讲授如何验证绿叶在光下制造淀粉的实验时,让学生进行如下操作:将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜;选取一片叶,用黑纸片把该叶片的一部分从上下两面遮起来,然后移到光下照射。几小时后,摘下该叶片,去掉遮光的黑纸片;将该叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解于酒精中,直到叶片变成黄白色;取出黄白色叶片并用清水漂洗,然后平铺在培养皿里,滴加碘液;用清水冲洗掉碘液,观察叶片颜色的变化。然后组织学生讨论:脱去绿色的叶片遇碘后有什么变化,说明了什么问题;为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来;为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜;为什么要脱去绿叶中的叶绿素……通过这样的实验探究活动,学生的参与性大大提高,创造性得到了充分发展。
二、探究新课程理念下的初中生物实验教学探究
1.激发学生的兴趣是探究教学的基础
兴趣是学生学习的动力和源泉,如果学生对所学的知识感兴趣,他就会乐于观察、探索和思考,而这正是开展探究性教学的前提,也可以说是起点。作为初中生物教师要把激发学生的探究兴趣作为实验教师的首要任务来抓。例如在“探究鼠妇的生活环境”实验时,针对学生对鼠妇一无所知,更不知道从何处探究起。有的教师首先自己先捕捉一些鼠妇提前向学生展示,简单介绍它的食性及它对人没有伤害、是从哪儿抓来的等。学生对它产生了极大的好奇心,激发了学生捕捉鼠妇及完成后面的探究活动的兴趣。这种方法也叫情境激趣法。其次是矛盾、悬念激趣法。如在做“植物光合作用的产物是淀粉”的实验前,教师设置悬念:“同学们都知道用胶卷拍照,那你们知不知道绿叶也能拍照?”教师在教学中故意制造矛盾现象、设置悬念,利用学生急于知道结局、寻找答案的心理来激发学生探究的兴趣。再次是生活激趣法。如果学的知识密切联系学生的生活实际、对学生的生活有现实的指导作用,学生对它的探索和学习的积极性也会大大地提高。
2.教师指导是探究性教学的桥梁
探究性实验教学并不是教师放手不管,任由学生自行实验、自行讨论、自己完成探究活动。教师在任务在于点拨和指导,特别是对于初一刚刚接触生物课的学生,在学习方式上的转变更是需要逐步完成、需要引导的。在探究性活动的初期,作为教师要给学生示范基本程序。学生通过模仿教师给出的样式来熟悉探究活动的一般程序。例如还是上述的“探究鼠妇的生活环境”实验,教师先给出科学家对“腐肉生蛆”现象的探究过程,学生可以模仿其探究步骤设计“探究鼠妇的生活环境”的探究活动。紧接着针对学生缺乏探究活动所需要的必要的背景知识,教师提供背景资料。例如,探究“蚯蚓的刚毛在运动中的作用”实验,由于学生没有学习动物学,对蚯蚓的刚毛几乎不了解,这给学生提出探究的问题、设计探究性实验造成了很大的困难.教师应适时地给学生一个跳板:介绍蚯蚓的形态特点如体表湿润,体壁上生有刚毛,尤其要指出的是刚毛主要生长在蚯蚓身体的腹面,为什么呢?有的学生马上就会想到可能与蚯蚓的运动有关。那么它在蚯蚓的运动中会有什么作用呢?学生会很自然地围绕这个问题展开讨论并设计实验验证自己的假设。最后,是指导科学方法,重要在于如何引导学生在探究活动掌握科学方法、形成科学态度。如何分析解读实验现象和实验数据、如何根据自己的实验现象和数据得出合理的结论都是难点,这同样也需要教师搭桥铺路,即方法的指导,
3.小组合作学习是探究性教学的最好形式
初中生物探究性实验实验内容多、实验器材、材料多、过程复杂,个别学生独立完成活动任务重、难度大。这时如果采用小组合作的形式不仅可以大大节约时间,而且可以提高活动效率。教师在具体操作过程中应注意几个问题:首先,初中班级人数较多,小组成员以4人为宜。因为探究活动中小组成员要分工协作,超过4人会造成有的学生任务太少,有的甚至无所事事,养成学习的惰性,无法实现探究性教学的价值。其次,组内合理分工。每个同学都在活动中承担一定任务,如在探究“影响鼠妇分布的环境因素”的活动中,有的大胆的学生负责携带、有的负责制作实验装置、有的记录、有的清洗器材,做到学生之间的资源共享,提高了学习效率。例如,在进行“植物细胞吸水、失水实验”探究时,教师安排学生在实验室利用课余的简短时间完成分组实验,并提出以下的要求:各小组所用容器的大小、水量的多少、萝卜的大小要统一;对其所用盐的分量则有不同的规定。建议并鼓励学生同时做5个(包括不放盐的清水条件下的实验),以便形成对照;测量和观察液位的变化与萝卜的变化。然后,在课堂上要求各小组将实验结果呈现出来做比较。他们不难发现――第1小组容器中原有的水溶液变少了,萝卜变硬了;第2~4小组容器中原有的水溶液变多了,萝卜变软缩了。通过观察和交流,还发现,当盐量增加到一定量之后,随着盐量的增加而萝卜软缩现象逐渐变得明显。而盐量较少时则萝卜反而类似在清水中的变化,变得硬挺。对不同组实验出现的差异,学生感到十分惊喜和迷惑,这就大大激发了他们的探究欲望。
三、结语
总之,我们所实施的初中生物实验探究教学,是始终贯穿着素质教育基本要求的实践活动,是通过实验探究教学之途径,以激发学生的创造欲望,开发创造潜能,发展思维、提高素质、培养创造力等诸方面的综合性发展为目标的探究过程;是符合现代教育思想的实验教学模式。试验证明,在初中生物实验进行探究教学,有利于提高学生的创造力。
参考文献:
[1]荆新娜.探究学习――新课程教学理念的主旋律.中学生物教学2004.3.