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中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
1 概念界定
1.1 科學探究
近來,教育部提出核心素養的概念,其中生物學核心素養是學生形成核心素養的關鍵之一。生物學核心素養包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任4個維度。科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果交流與討論。在開展不同的工作中,都樂于并善于團隊合作。
1.2 實驗拓展
實驗拓展立足于培養學生的生物學核心素養,以教材原有實驗為基礎,對實驗內容、材料或方法進行延伸、改進或創新。教師引導學生的思考,提高理性思維和科學探究能力,進而提高生物學核心素養。
2 研究背景
生物學是一門以實驗為基礎的學科,許多生物學原理的形成離不開實驗為證據的支撐。同時,實驗的開展對培養學生的動手能力及創新思維都有重要作用。
然而,現在的高中生物實驗教學過程存在種種問題。首先,生物被公認為副科,W校對生物實驗的重視度不夠。多數學校對生物實驗室經濟投入不足,實驗設備陳舊,缺少儀器、材料,以至于部分實驗無法完成。其次,受到應試教育的影響,生物課時較少,多數實驗通過課堂講授或教師演示,學生只需牢記實驗步驟及結論即可。另外,許多生物學教師本身動手能力有限,從未接受專門的培訓指導,因此實驗開出率較低。
顯然,剝奪學生的實驗權利便 阻礙了學生創新能力的提升。學生的動手能力較差,“眼高手低”現象較為普遍。因此,教師應該充分挖掘教材中的實驗,對原有實驗進行改進、創新、拓展,給學生創造動手操作的機會,幫助學生提高科學探究能力,進而提高生物學核心素養。
3 高中生物實驗拓展策略
3.1 改進教材原有實驗
(1) 知識內容拓展。
有些生物學概念的表述比較抽象,可用實驗演示,則形象易懂。如減數分裂過程中同源染色體、聯會及交叉互換,學生對人體細胞中23對染色體并沒有直觀的認識。教師可以將高倍顯微鏡下男性和女性的染色體組成圖打印出來。學生以小組為單位,將染色體剪下,根據大小、形狀模擬同源染色體配對,從而對聯會、四分體、交叉互換有個直觀的認識。
(2) 創新實驗材料。
實驗材料的選取直接影響實驗的開展和效果。教材中建議的材料并不一定是最合適的,教師應該從實驗操作的難易、材料的獲取、實驗效果等角度擇優選擇。
如在“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,教材建議用新鮮的菠菜綠葉,結果分離出四條色素帶,其中葉綠素較明顯,但葉黃素含量較少。本實驗教學時已是深秋,學生可以提取并分離不同植物葉片的色素,如黃色的銀杏葉片、紫甘藍葉片、紅色楓葉。每個探究小組選取一種葉片進行實驗,并與其他小組交流實驗結果。學生在不同材料的實驗中,不僅了解了葉綠素和葉黃素,還認識了花青素。這有助于培養學生的發散思維及知識遷移能力。
(3) 改進實驗儀器。
受當地經濟發展水平的制約,多數學校對實驗室的資金投入較少,相關實驗儀器設備較為陳舊,因此實驗現象不夠明顯。
如“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中,學生自己制作的裝片在普通光學顯微鏡下很難觀察清楚,很大程度上打擊了學生動手的積極性。有條件的學校可以購置電子數碼顯微鏡,學生可以直接通過顯示器屏幕觀察,還可以拍照、錄制視頻并拷貝回去。利用數碼顯微鏡觀察,不僅實驗現象明顯,還可讓學生體會科學技術的進步對實驗探究的積極作用。
(4) 創新實驗方法。
教師要鼓勵學生大膽創新,對教材實驗中繁瑣的方法步驟進行簡化,同樣可以達到實驗的目的。
如“觀察植物細胞質壁分離與復原”的實驗,在撕取洋蔥外表皮時,教材建議先用刀片劃“井”,然后用鑷子撕取。這個操作并不順利,鑷子一般較鈍,不易撕取,且洋蔥表皮容易卷曲。因此可以改為逆著洋蔥鱗片葉彎曲的方向輕輕折斷,便會露出外表皮,然后直接用手撕取即可。實際操作表明,這種方法更為快速、簡便。
在“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗中,教材中壓片的方法是將根尖弄碎放在載玻片上,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片,然后用拇指輕輕按壓載玻片。這種方法的弊端是染料容易沾在手上,而且載玻片容易滑動,導致根尖位置變動。改進方法是用長條形吸水濾紙沿著載玻片寬的方向纏繞,固定載玻片和蓋玻片,再輕輕按壓。這樣不僅可以固定蓋玻片的位置,還可以吸收多于的染液。
(5) 創新實驗組織形式。
多數教師在實驗室教學雖采取小組合作的形式,但仍是教師一人指導整個班級,無疑增加了教師負擔,降低了實驗效率。教師不妨采取對各組組長進行“崗前培訓”,然后實驗操作過程中由組長負責指導每組成員。這在一定程度上可以提高學生的責任感與合作交流能力。
(6) 創新實驗設計。
提升學生的理性思維和科學探究能力是提高生物學核心素養的重要方面。教師對教材實驗重新設計,開展探究性實驗,讓學生嘗試根據生活中的現象提出問題、作出假設、設計實驗并開展實驗,根據實驗結果得出結論,與他人交流,從而培養學生實事求是、堅持不懈的態度。
如“探究溫度對酶活性的影響”,教師可以讓學生根據加酶洗衣粉的包裝說明,自行設計實驗,使學生在實驗設計中體會控制變量原則、對照原則等,讓學生形成科學思維的習慣,認同生物學與社會生活的密切聯系。
3.2 開展課外探究實驗
受到課堂時間、實驗室設備等條件的制約,有些實驗無法在學校實驗室完成,教師可以組織學生利用周末時間開展課外探究實驗。
例如,“果汁發酵制作果酒和果醋”此實驗雖在實驗室有簡易制作裝置,但是設備簡陋并不能充分發揮學生的探究能力。若條件允許,教師可以組織學生參觀當地酒廠,讓學生認識果酒生產企業的生產設備、制作工藝流程等,讓學生嘗試用所學知識解決生產實踐中的問題,增強社會責任感。又如,帶領學生去農業生產基地,了解農作物種植過程中應注意的問題,使學生了解大棚種植的優勢等,能運用所學的光合作用和呼吸作用相關知識去解釋農業生產的一些問題,從而密切聯系生活實際,提高學生的社會責任感。
3.3 創新設計趣味實驗
對于某些抽象、枯燥的內容,若是通過趣味實驗呈現出來,可大大提高學生興趣。趣味實驗包括讓學生身體模仿、角色扮演等。如學習氨基酸結構通式時,可用學生的身體模仿――頭部代表R基,兩手代表氨基和羧基,雙腳并攏代表H原子。學生手拉手站成一排表示氨基酸的脫水縮合過程,形象地展示形成的肽鍵數和脫去的水分子數以及一條肽鏈中游離的氨基和羧基數。實踐表明,學生積極參與活動,會大大提高學習的積極性。
對于某些科學史的講授,教師可以采用角色扮演還原科學故事的方式。筆者在“伴性遺傳”一節中,關于道爾頓發現色盲癥的故事,讓幾位學生分角色扮演道爾頓、母親、弟弟、周圍人等。實踐證明,學生特別認真對待,熱情表演,將不同人物表現的非常到位。學生在扮演過程中不僅了解了科學史,還體會到科學家在科學探究過程中付出的艱辛與努力,同時達到了情感、態度與價值觀教育的目標。
3.4 結合其他學科實驗
學科核心素養是學生提高核心素養的橋梁,不同學科存在一定的聯系,教師要打破學科界限、融通各學科知識,充分尊重學生個性,發揮思維力和創造力。如“還原糖的鑒定”實驗中,教材推薦用斐林試劑鑒定。斐林試劑與還原糖作用產生磚紅色沉淀。教師還可以利用化學中的銀鏡反應原理,先制備銀氨溶液,再滴入一滴管的葡萄糖溶液,振蕩后把試管放在熱水中溫熱。不久可以看到,試管被加熱區內壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀,原因在于還原糖具有還原性,可以將銀離子還原成金屬銀。
4 結論
學生核心素養的提升與教師的教學方法密切相關。教師要充分為學生考慮,從學生的長遠利益出發,靈活運用多種教學方式,改進并創新教材原有實驗,讓學生最大限度參與到實驗活動中來,鼓勵學生質疑、交流與創新,提高思維能力與科學探究能力,增強社會責任感,從而更好地適應社會發展和終身發展的需要,做一個全面發展的人。
地理課堂教學由于其教學內容以及教學原理現象并不能夠簡單巧妙組織學生活動,很多教學理論若是組織活動進行實驗、考察和求證需要花費教學時間安排。例如,大氣、宇宙、時區時間的變化、地球公轉自轉等,無不需要學生親手動手實踐從而加深知識理解感知,同樣對于經緯線、等高線等繪制更是需要學生親手演繹才能夠形成深刻印象和直觀認知。這些過程無不需要教師與學生耗費精力和時間,然而對于處于時間寶貴的高中階段學生而言實在是比較困難,教師考慮到這點也變忽視略過,自然是不利于提升學生的學習積極性和有效性。此外,課堂教學缺乏互動。在應試教育的大背景之下,許多的教師為了在短期內讓學生掌握應試技巧并且能夠最大限度地達到應試要求,往往會選擇這種以教師為主的灌??式教育,學生在這種模式里始終處于被動位置,被迫成為“知識容器”。在這種模式之下,缺乏互動似乎已經成為了一種必然,學生不得不被長期壓抑在這種環境中,自然難以自覺的去完成要求,更不要說自行去拓展和提升自己了。
2.教師觀念陳舊,課程資源開發不足。
傳統教學理念及教學模式沿襲多年,可對于眼下步入已然步入信息時代的社會現狀來講已存有很多不適用,對于新時代高中生也是極不公平。教師教學開展對課程資源開發不夠,課堂教學內容絕大多數來源于課本教材而照本宣科,填鴨式的知識灌輸使得學生對于地理的視野褊狹,課堂效果也是毫無深遠深刻可言。
3.入學學情不佳,高中階段學習受到制約。
實效性偏低的一大影響因素在于學校對于地理學科重視程度不夠,相較其他高考科目顯得遠遠趕不上,這也就造就了學生掌握基礎地理知識不扎實和缺失地理學習基本技能,以及對地理科目學習興趣也是普遍降低,久而久之,也變創釀了學生地理基礎薄弱以及高中地理教學實效性一直無有提升的事實現狀。
4.人文情懷欠缺,地理教學使命感不強。
教學涵括教與學,地理教學的精髓并不只是簡單的傳授地理知識,而是應當引領學生習得地理技能以及形成地理理念。教師發揮引導作用引導學生關注全球文藝,弘揚發展科學人文精神,培養創新實踐能力,立足社會責任使命感以及貫徹落實可持續發展觀念進行高中地理學習。地理教學不能夠單純憑依教材而脫離使命感,否則遠不能深刻喚醒學生的人文精神,提高學生綜合素質。
二、提高高中地理課堂實效性的策略措施
1.教師少講給予學生更多機會。
傳統教學模式下,教師以自己為中心的教學理念根深蒂固不再適應當下新課標要求,眼下應以集合實際案例為載體、以活動為主要方式,把地理知識學習以及地理知識技能培養有機銜接結合起來。應用具體案例于地理教學中充分提下高中地理學科實用意義價值,同時可以提升學生理論和實際相聯系、知識遷移以及現實生活應用知識的能力。既然教材中存有這些具體的案例活動就應當有其存在價值,我們就應到更好的應用帶領學生去體驗發揮其作用,讓學生在現實體驗中真真切切的感知地理現象以及地理觀念的形成。
2.立足傳統基礎之上不斷創新。
隨著新課程改革的大力推進,“核心素養”一詞成為教育的熱點話題,核心素養的是指:學生在接受相應學段的教育過程中逐步形成起來的適應個人終身發展與社會發展的人格品質與關鍵能力。而物理學科的核心素養即指,在核心素養的基礎上加入物理學科的元素,學生通過物理知識的學習所形成的適合終身發展的品質與能力,被歸納為四個方面:物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。那么,如何在高中物理課堂貫徹實施核心素養,便成了當代高中物理教師新的關注點,本文主要對高中物理課題研究的改革進行了分析以及對改革后的課題研究應如何實施進行了闡述。高中物理課題研究的改革是教育改革中的典型案例,高中物理一線教師便是這一舉措的實施者,同時也是課程開發的研究者,課題研究的設置就是為了培養學生的培養科研素養和創造能力,科研和創造不應只是高等教育的代名詞,科學態度和科學思維需從小培養才有利于深入和內化成自身的素養,高中物理教師應積極跟隨教育改革的步伐,提高對核心素養的培養意識,并提升相應的培養能力,為新時代培養全面發展的人。
一、高中物理新課改中教材的變化
(一)新課改中教材的變化2004年和2019年人教版兩版新舊教材主要在排版、內容、習題、插圖等方面進行了調整,新教材在排版方面增加了每節正文右側的空白欄及旁批內容,空白欄為學生作隨堂筆記提供了便利。新教材的知識內容整體并未發生變化,但每本書及部分章節內容安排都進行調整,從目錄到章小節內容都有調整的部分。在習題方面,新教材在每章末增加了A組和B組復習題與提高題,這種改版在一定程度上解決了舊教材習題數量過少、題目難度過低等問題。在插圖方面,新教材更多選取了實際拍攝的圖片,突出了物理生活化和時代化的特征。
(二)新課改中課題研究的變化2004版必修1課題研究中研究的主題是“橋梁的研究”,2019版必修1的課題研究并沒有給出指定的研究內容,而是提供了一個“研究樣例”和一個“參考選題”,分別是“球形物體空氣阻力大小與速率關系的研究”和“橡皮筋彈力與伸長量關系的研究”;2004版必修2課題研究中研究的主題是“潮汐現象”“潮汐發電”,2019版必修2課題研究提供的樣例和選題分別是“關于甩手動作的物理原理研究”和“擲標槍動作的物理原理研究”。2004版教材的課題研究包含課題的得來、課題的規劃、課題的實施三個部分。2019版教材的課題研究中的“研究樣例”包含問題的提出、實驗設計、實驗過程和數據、數據處理和結論四個部分,并且給出了具體的實驗數據和結果分析,“參考選題”與研究樣例會用到同類型的解決方案,但參考選題只提出問題,此處考查學生的類比遷移能力,因此并沒有給出具體的實驗數據和結果分析。
二、課題研究改革分析
課題研究的變化同時也反映著教育改革的方向,包含著教育改革的改革思路和育人理念,分析課題研究的改革,也是在深入貫徹體會教育改革。
(一)從教材變化分析舊教材主張放寬眼界,擺脫教材的限制,留意觀察身邊社會及自然的事物,對于不懂的問題要問個究竟、探個明白。而新版教材更加強調科研素養和創造能力的培養,研究的內容不受教科書的限制,學生根據自己對周圍的事物觀察和質疑,發現并提出自己值得研究的問題,把更多的主動權給了學生,讓學生自己放手去做。不僅如此,新版教材充分考慮到中學生的知識儲備和動手能力,所研究的課題需要以教材中學習過的知識為基礎,是已掌握知識的實踐延伸,在一定成熟的知識體系的幫助下,讓中學生的研究變得不再“可望而不可即”。綜觀兩版教材,不難發現課題研究的研究內容從大到小、從寬泛到具體、從難操作到易上手,研究過程也更加具體細化,舊版教材重在讓學生思考已經給定的問題,自己觀察并解決,而關于問題如何解決并沒有具體的陳述和指導。新版教材則重在解決問題,在研究樣例中,不僅給出了一整套的實施辦法,還給出了具體的數據及完整的結論分析,如此一來,有了樣例,學生便明白了探究性學習的一般程序,便可以仿照給定的程序,自行完成參考選題,或學生也可以自行發現并選擇同類型的現實問題,進行探究性學習。這樣不僅可以達到培養學生探究性學習能力的目的,也傳授給了學生研究性學習的實施程序,讓學生掌握搜集數據、分析數據的能力。
(二)從育人理念分析中學生的傳統學習模式使得他們并不具備完全的探究性學習的能力,再加上繁重的課業及考試壓力,導致課題研究這一板塊大多被師生所“遺棄”,而新版教材的課題研究充分考慮到以上因素,研究的主題與學生已掌握的知識充分結合,內容上也更加貼近學生的生活,操作過程更加容易實現,并且教材中給出了具體的操作方法,學生可以先參透研究樣例,模仿或自行完成參考選題部分,也可自行選擇同類型的現實問題,進行探究性學習。被安排具體的學習任務是高中生長期的學習習慣和模式,這樣的學習模式有利于教學任務的開展和管理,卻也養成了中學生的不良學習習慣,被動的接受和不懂就問,久而久之缺少了自己探索的意識和能力,而自己通過努力去解決各種問題恰恰是離開校園后必須具備的品質。新版教材的課題研究便充分彌補了這些不足,極大地鍛煉了學生自我探究的意識,和運用已學知識去解決問題能力。
三、研究課題的實施策略
改革后的課題研究具體應怎樣實施成了高中物理教師思考的關鍵問題,首先要明白課題研究改革后想要達到怎樣的目標,從目標意義入手,談課題研究的具體實施。
(一)課題研究的目標(1)獲得參與研究的體驗“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。”比研究出實驗結果更重要的是研究的過程和體驗,研究結果帶來的成就感會隨著時間流逝而消逝,但是在實驗過程中獲得的科學探究素養,卻會貫穿物理學習始終。與此同時,探索的積極體驗也會給學生物理方面的學習帶來積極的影響。(2)培養解決問題的意識能力研究課題的過程是學生獨立探索研究的過程,期間會遇到許多意想不到的問題和困難,在這一過程中學生無法依賴教師,無論結果如何學生都必須通過探究、查閱資料等手段獨立完成,由此一來,學生獨自解決問題的意識和能力便得到了培養,久而久之,內化成自身具備的品質。(3)培養科學態度和科學思維科學的態度和思維是進行科學研究的基礎,具備了科學的態度和思維才能更好地為科學研究服務,教育改革也在向著培養學生核心素養的方向不斷推進。課題研究的過程便可以充分培養學生的科學態度、科學思維等方面,培養學生的物理核心素養,達到促進學生全面發展的目標。(4)培養科研素養和創造能力“冰凍三尺非一日之寒”,科研素養和創造能力的培養也絕非一日之功,這些都需要點滴的滲透,需要學生從實際的情境中感悟、體會,并提煉成自身具備的品質。培養學生的科研素養和創造能力是設置課題研究環節最主要目的,當代中學生缺乏培養科研素養和創造能力的大環境,基礎教育對培養學生這方面素質的重視度不夠,課題研究的改革正是邁出了改進這樣現狀的一步,將教育改革不僅僅停留于書面口頭,而是落實于實際,真正為培養學生的科研素養和創造能力做出實質貢獻。(5)激活各科學習中的知識儲存書本上的知識都來自長久以來人們對生活現象的研究、總結,學生直接從書本上獲得知識,由于缺乏了提出疑問、研究、總結的過程,知識就不能“活”在生活中,不僅僅是物理,各科學習都普遍存在這一問題,課題研究便為解決這一問題提供了平臺,讓學生激活各科學習中的知識儲存,提高知識的相關性,使學生研究并嘗試相關知識的綜合運用。
(二)課題研究的實施策略(1)教師指導研究的主題教師帶領學生對所要研究主題的背景框架做初步的分析和了解,并對將要用到的基礎知識做回顧梳理,申述注意事項,接下來引導學生說出研究過程中可能會用到的科學方法,并對這些研究方法作以詳細的指導,讓學生有足夠的知識、技術儲備,使得他們具備獨立解決研究主題的基本能力。(2)制訂研究計劃有了基礎知識的支撐和對研究方法的了解掌握,此時就需要學生運用自己的邏輯思維和動手能力,根據研究樣例的實驗研究過程,自行制訂研究計劃、設計實驗,設計具體實驗步驟。在此階段,教師將不再對學生設計的具體步驟進行干預,充分給予學生主動權,讓學生自己積極探索、積極體驗。(3)研究實施學生將自己制訂的研究計劃和設計的實驗步驟付諸實踐,如無法得出結論,則需根據實際情況檢查并修訂第二步中制訂的研究計劃,然后實施修改后的方案計劃,再次研究實施,直到得出數據。(如流程圖所示)(4)處理數據,總結結論學生進行多次試驗,并根據自己測得的實驗數據,進行詳細的分類、統計,并且分析數據之間的關系,排除誤差數據,從中發現一定的規律,經總結得出結論。將實驗過程及得出的結論進行整理、撰寫為紙質版報告。(5)組織研究成果的交流研討教師組織學生在課堂上分享自己的研究成果,互相討論研究的過程。在該階段,教師則需要對學生研究過程進行評價,并對其中的錯誤進行指正,帶領學生總結分析成功或失敗的原因。(6)研究效果評估這一階段是教師參與的環節,教師可以引入多元化的學生評價方式來評估,按照一定的比例來綜合,評定學生課題研究部分的成果,并對本次活動的總體效果進行總結,歸納大多數學生在研究中遇到并難以解決的問題,在平時的教學活動中對此類問題的解決辦法加以滲透,以此提高學生的綜合能力。
四、課題研究改革對現代教育的啟示
課堂上的學習是學習方式的一種,但研究性學習的研究過程,將來在實際工作中所遇到的各種問題,多數會以這種研究的方式來解決。學校里教育,不應該以應對考試為最高目標,應是培養全面發展的人,不僅要有過硬的文化知識功底,也要具備創新能力和科研素養,學習到的知識或許不為今后職業生涯所用,但鉆研探究的意識,卻是學生終身受益的良好精神品質。現代教育也應積極向改革方向靠攏,對學生的教育不僅僅局限于知識維度的提升,更需提高對各方面能力的重視度,著眼于學生的未來,培養更多能夠獨立解決困難的人,和具備科研精神、科研素養的人。學習的知識也不應該僅僅只為考試服務,教師應時刻立足于核心素養的培養,隨著改革的思路轉變育人理念,讓學生能夠通過物理知識的學習,形成適合終身發展的能力與品質。學生的未來關乎國家今后的發展,國家的發展需要科研技術的支持,科研人才的培養需靠高等教育的栽培,但科研精神和科研素養要從小培養意識,這就要依賴于基礎教育,只有從小培養研究問題的意識,才能更好地具備科研精神和素養,為以后成為科研人才打下堅實基礎。
五、結束語
高中物理課題研究的變化主要體現在研究主題的選擇和研究過程,研究主題將物理生活化、抽象的概念簡單化,細化研究過程,以學生為主體,給學生更多的主動權和發展空間,充分體現著新課改的育人理念,注重學生科研素養和創造能力培養,致力于學生的全面發展。高中物理課題研究的改革也是新課改乃至教育改革的一個縮影,高中物理教師應緊跟教育改革的步伐,緊抓核心素養,適當調整自己的教學策略,重視對學生科研素養和創造能力培養,培養全面發展的人。
參考文獻:
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基金項目:本文受陜西省教育廳科研計劃項目資助,項目編號:14JK1229,項目名稱:高校大學生科技創新活動系統機制的構建。
高職院校作為培養生產一線高技能創新型人才的主力軍,在創新型社會發展的形勢下如何加強高職學生創新精神和創新能力的培養,由職教大國向職教強國轉變,已經成為高職教育能否實現人才培養目標的關鍵所在。高職院校鼓勵學生參與科研實踐活動,培養學生創新能力,不僅僅是提高高職教育人才培養質量的途徑,也是加強高職教育內涵建設的重要手段。“對大學生實施科研訓練,被普遍認為是衡量本科教育質量的重要指標和提升大學生創新能力的有效途徑。”[1]這個研究和結論對高職教育同樣適用,只是在具體途徑和方法上應凸顯高職以培養高技能創新型人才為目標。
教育部高度重視高職院校創新人才培養工作,先后出臺一系列關于高等職業教育創新發展行動計劃等文件[2-3],大力推進高職院校創新教育改革與發展。高職院校在“十三五”改革發展的關鍵時期,必須深刻領會創新創業教育是國家戰略,明確“十三五”期間高職院校在高技能創新型人才培養上的重要責任。
科研實踐促進高職學生創新能力提高的動力分析
1.以科研促進創新是國家鍛造大國工匠的需要
隨著知識經濟時代的發展,是否具備創新意識和創新能力成為高職學生就業競爭的關鍵因素之一,也決定了高職學生是否具有潛力、是否具有進一步發展的空間。高職學生是我國高技能創新型人才――大國工匠的主要資源儲備庫之一,高職學生的創新水平對國家的創新發展水平和經濟社會的發展有重要的影響。提高高職學生創新能力的培養不僅是專業和技術創新能力的培養,學生通過科研實踐過程也提高了其綜合素養,且人格進一步完善,為其后期的科研實踐、領域創新、發展突破提供了良好的基礎。所以,在國家經濟發展的轉型期和創新型社會形成的形勢下,高職院校通過鼓勵學生參與科研實踐以提高學生創新意識和創新能力,是培養和鍛造大國工匠的必然選擇。提高學生創新能力,培養高素質創新型技術技能人才,是高職教育對接“中國制造2025”國家戰略,適應我國經濟發展和轉型需求,為制造強國打造堅實基礎的重要任務。
2.以科研促進創新是高職院校內涵發展的需要
通過鼓勵高職學生參與科研實踐提高其創新能力,也是高職院校自身結構調整和內涵發展的需要。隨著高職教育改革的不斷深化,高職院校的發展面臨著前所未有的嚴峻挑戰,其核心競爭力與挑戰表現在人才培養質量上,所以高職院校應進一步加強人才培養模式的創新,培養具有創新思維與創新能力的高素質人才,在高職學生科研實踐的過程中實現人才綜合素質的提高,學生創新能力的培養和提高是高職院校自身發展的內在需要和關鍵所在。
高職院校要真正成為“知識創新和高層次創造性人才培養的基地”,在強化教學的基礎上應加大科研投入的力度,充分體現高等學校的科學研究屬性。研究表明,“科研訓練對學生的創新能力產生了影響和改變,表明科研訓練活動對大學生創新能力的培養有一定作用。”[4]因此,高職院校可以結合本校學科專業特點創建不同的科研實踐或項目組織,盡可能包含學校各個專業領域和學科類別。
3.以科研促進創新是高職學生自我成才的需要
鼓勵高職學生參與科研實踐是高職學生成才的內在需要,高職學生要成為綜合素質高、有一定創新能力的高級專門人才,不僅要學好專業知識,還需要具備良好的道德品質以及和諧的人際關系等非專業因素。高職學生在參與科研實踐的過程中,需要通過各種途徑搜集和整理大量的信息資源,在科研實踐中多人合作、與指導教師共事,甚至涉及部門協調等,這些過程都會促進學生由個體化向社會化轉化,對學生的健康成長和綜合素質的提高有很大幫助。“基于科研項目驅動的大學生創新能力培養途徑屬于項目驅動型培養模式,其重要性在于增強大學生專業知識綜合應用的能力,創造一種有利于創新能力培養的環境”[5]。高職學生在參與科研實踐的過程中,還可以學會獨立思考、認真務實、實事求是。在掌握專業知識的同時,有意識地選擇一些本專業或自己感興趣的知識內容進行探索研究,是高職學生提高自我創新能力、自我完善的重要途徑。因此,鼓勵和引導高職學生參與科研是提高其創新能力和綜合素質的有效途徑。
高職學生參與科研實踐提高創新能力的途徑與方法
生物野外實習是高校生物教學內容的一個重要組成部分,是課堂教學與課外實踐相結合的重要環節。其目的是鞏固和充實學生理論知識,增強學生實踐能力,促進學生生物學綜合素質的提高。內容包括動植物學以及相關的生態環境考察等。但生物野外實習時間少、目的不明確、指導教師匱乏、實習環節得不到保障,更沒有系統的評價考核體系。致使一些野外實習浪費了大量的人力物力,沒有真正發揮其重要作用。本文探討了現行生物野外實習中存在的問題,提出以培養學生初步開展科研工作的能力和綜合素質為引導,構建生物野外實習教學的新模式,為相關學校生物野外實習提供一定的參考和借鑒。
一、生物野外實習存在的問題
(一)教學觀念陳舊,學生不感興趣長期以來,由于師生對生物野外實習缺乏足夠的重視和周密的實習計劃,于是實習就演變成了只是去驗證課本的知識和認識各類動植物,學生問老師答,學生記物種,所屬科、屬。老師則是一本活知識詞典,學生無形當中在進行一場認“種”的比賽。顯然這是教師主動灌輸,學生被動學習的一種驗證性的教學模式,缺乏對學生獨立分析問題和解決問題能力的鍛煉,學生學習起來沒有多大的興趣。這種固定單一的驗證性教學模式使學生得到的是表面的、零碎的知識,實習效果很不理想。
(二)參與實習主動性不強,目的不明確,與科研脫節生物野外實習是直接面對未知領域的重要實踐活動,是提高學生科研能力的好時機。然而以往野外實習是一種教師主動灌輸,學生被動學習的教學模式,很難發揮學生學習的主動性,只是覺得在游玩,認識物種,不知道為什么要這樣做,目的很不明確,更談不上對學生進行素質教育和科研能力的培養。學生僅僅為了完成標本采集、制作與識別等任務,很少與科研活動結合。學生被動的學習,也使得很快忘記內容知識。
(三)評價考核方式單一,沒有很好的對學生的綜合能力進行考查一般生物野外實習考核方式,都是在最后兩天,由指導老師在實習地周邊,采集一些常見植物和拿出先前的動物標本,讓學生辨認,說出一些簡單的特征,對比辨別物種的一些簡單特點,由此來確定學生的實習成績。正是由于這種考核方式的片面性和局限性,決定了所考出的成績不能體現學生的綜合素質和各方面能力,只能說明學生記住了多少動、植物的名稱,不能達到實習效果及學生科研能力的培養。
很多學生是當作野外游玩,實習效果很難保證,與原本的教學目標相離甚遠,不能體現野外實習的真正價值及意義。
轉貼于
二、構建以培養科研能力為引導的生物野外實習新模式(一)實習前做好各項準備工作,確定小組的科研小專題實習前的準備階段,給學生講清楚生物野外實習的目的和任務。要求學生通過查閱文獻資料,與帶隊教師討論并結合實習地的具體情況,每個實習小組要確立一個大家共同感興趣和切實可行的研究小專題,在實習過程中開展相應的研究工作。
(二)實習過程以培養科研能力為引導構建新型的野外實習教學模式1. 實習觀念由驗證性向研究性轉變在生物野外實習教學過程中, 實習觀念要逐漸由單一的驗證性實習,轉變為將探索性和驗證性相結合的研究性實習。傳統的驗證性實習是以教師為主,學生被動學習,目的只是讓學生簡單驗證課堂知識,缺乏對學生分析問題和解決問題能力的鍛煉,學習沒有興趣。而研究性實習則是由學生通過思維過程,進一步探索,得出科學問題的合理答案。學生在對科學產生興趣的基礎上,形成科學的思維方式,有利于提高觀察學習與綜合分析問題能力,從而達到培養科研能力的目的。
2. 教學內容由學生被動學習向主動參與研究轉變生物野外實習開展科研活動可提高學生的科研能力,是一個很好的學習機會。
實習前,教師設計科研小專題,每個大組細分成幾個小組,小組成員搭配合理,男女比例適當,每個小組1-2 個小專題。在教師的指導下,以類似科學研究的方法進行研究性實習,使學生從被動的學習轉變成學生主動參與科研課題的研究,在圍繞小專題的調查研究中,學生不緊學會了識別物種,采集制作標本等基本方法,更重要的是學生能主動地從科研的角度去發現問題,并與教師探討,得出解決問題的方法。
這樣可使教師從實習中拓寬科研課題來源,使學生最大限度地參與到教師的科研活動中,以培養科研能力為引導的新實習模式才能更好的落實。
(三)注重學生綜合素質的培養,特別是科研能力的培養科學研究是運用知識和創造知識的探索活動過程,而生物野外實習的目的之一就是運用知識。在實習過程中,結合動植物種類識別,標本的制作,每個實習小組同時嘗試開展相應的小專題研究工作。實習過程中學生有熱情,采集主動,觀察認真仔細,查閱工具書積極主動,提出的問題具有一定層次和高度。另外,我們還把教師的科研課題與教學結合起來,指導學生如何進行科研工作的野外調查,如可開展植物多樣性、植物區系、野生漿果資源調查及其與環境的關系調查等教學活動。
科研能力的獲得要求在堅實的基礎理論和綜合理解基礎上敢于實踐的思維模式,動植物學豐富多彩的野外實習活動有利于學生科研能力的培養。
一、多種形式的教學實踐對初中歷史教學的意義
歷史學科是一門綜合性很強的人文學科,不僅內容所涉及的知識范圍廣、領域多,而且呈現方式也各式各樣。比如:圖片及各類文獻;近現代影視資料;考古出土的歷史文物等都是豐富的歷史教學資源。
不同形式的教學實踐活動,能夠讓歷史借助不同方式出現在學生面前,給學生提供了廣闊的想象空間,讓他們能夠設身處地體會歷史人物在歷史情境中的心理活動。不僅為枯燥乏味的歷史課堂注入了一股強勁活力,還激發了學生對歷史事件與人物的研究興趣,準確的理解歷史發展軌跡,以史為鑒,培養博大而寬廣的處世胸襟,最終達到提高課堂教學有效性的目的。
二、影響歷史教學有效性的幾種教學模式利弊分析
1.信息傳遞教學模式。這是一種以教師課堂教授為主的傳統教學模式,教學全程都是在教師指導與組織下進行。這類教學模式主要依賴教師的講授,但歷史知識量龐雜,屬于典型認知性的學科,一味講述很容易造成課堂氣氛枯燥,教師缺乏感染力,學生缺乏能動性,過于強調教師的作用就會忽略了學生自主學習能力和創造能力。
2.情景復現教學模式。這是一種主要以創設歷史情境的教學模式,注重學生在學習過程中的情感與認知活動。學生對歷史知識的學習,不應僅局限對概念的理解,還應以對歷史的直觀感受來認識歷史事件。通過對歷史情境的真實再現或模擬復現,讓學生近距離的感受歷史的真實,調動感性認識,從而引發積極思考,掌握知識點。比如,在課堂某一環節中插入角色扮演,充當某一歷史人物來“重現”歷史,教師從旁指引事件的發展,讓學生直接融入歷史情境,占據課堂主體地位。
3.資料研習教學模式。這一教學模式是主導以學生對課程內容的直接參與,通過親自動手查閱資料來獲得歷史信息與學習技能。歷史課程主要以文字材料為主,對史料的整理辨析是掌握歷史知識的基本方法。教學實踐中,可以由教師提供資料讓學生展開自主學習,也可以布置某一主題,讓學生自行搜集資料,然后在課堂上對資料進行研習,引導學生克服自主學習過程中的困難。
4.問題探究教學模式。這是一種師生共同探討型的教學模式,知識點往往都是在發現問題――探討問題――研究問題――解決問題一系列過程中得到不斷鞏固與加深的,所以這也是一種探究過程,通常以討論、辯論等課堂形式出現。對歷史的學習,不是要機械式的背誦觀點與結論,而是要學會如何比較歷史,從歷史發展軌跡中學會立身處世的原則,形成正確歷史觀。
三、現代教育技術――多媒體教學法在中學歷史教學過程中的作用分析
筆者總結多年教學經驗,認為運用現代教育技術開展歷史教學,是實現高效課堂的有效途徑之一。簡單的說,現代教育技術即多媒體教學法,合理的運用在課堂教學中,能極大地調動學生學習熱情。視頻與聲音,動畫與影片,這些媒介都能幫助學生在大腦中形成具體可感的實質畫面,將單調乏味的歷史知識變得更加具有吸引力。
1.有效輔助教學,提高學生學習效率。多媒體全方位立體式的重現歷史場景,讓學生在獲得真實體驗的情況下,充分調動各種感官,對歷史知識進行寬角度、多層次的解讀,不僅提高了歷史教學效率,而且充分激發了學生的學習歷史的主動性和積極性。
2.設置教學情境,激發學生學習興趣。多媒體特有的音像效果與情感滲透力,為學生再現歷史的真實發展過程,讓他們如臨其境般感受歷史的波詭云譎,引起情感共鳴,從而在潛移默化中受到熏陶與啟發。比如,學習“”這一歷史事件時,選播影片《》中的幾個特寫鏡頭:大量官兵吸食鴉片,清兵潰不成軍;國庫白銀外流,百姓因家破人亡。這些令人扼腕的畫面不僅讓學生深刻感受國弱民貧,也深篤鴉片給人們帶來的沉重災難,在學習歷史的同時,也對有了更深刻的認知與抵觸。
3.再現歷史情境,培養學生的思維能力。多媒體技術具備強大的表現力與感染力,且信息儲量龐大。不僅能為學生復現真實的歷史場景,讓他們更直觀地感受歷史的風云變幻,展開對歷史英雄人物才略偉績的聯想,還能培養他們對歷史的理解力、洞察力,并通過對歷史經驗的總結與教訓的吸取,來體悟解決問題的思維能力。比如,在學習“”一課時,利用影視劇《北洋水師》中鄧世昌英勇抗戰,為國捐軀;而李鴻章為求自保則敕令北洋水師避而不戰;慈禧太后為慶賀生辰而大肆挪用公款;最終以清政府徹底失敗而告終的一連串畫面,來引導學生思考:“為什么裝備先進的北洋水師會如此迅速地被日軍擊潰?”在真實感官影像的刺激下,學生宛如身臨其境,內心百感交集。從而能夠更細致地展開思考,深化對歷史事件的認識,最終實現歷史課堂教學效率的提高。
歷史教學不是語言知識的教學而是言語技能的教學。俗話說:“授之以魚不如授之以漁”。教就是為了不教其實學法比教法更重要。因為學生才是學習活動的真正主體,學法才是知識轉變為能力的橋梁和紐帶。
1.明確教學目標
教學目標是教學目的的細化,具體化,既有指導教學的實踐的導向功能,又是教學評價的客觀依據。歷史教師的有效教學行為能否體現新課程關于教學目標的要求,很大程度上決定教學的成敗。只有充分正確認識有效教學的教學目標定位,當教學目標發生深刻、實質的變化,才能在充滿確定和不確定性的課堂教學中激起學生強烈的學習動機,滿足不同學生的的個性需要,促使學生學習方式的轉變,真正提高課堂教學的有效性。
2.充分理解吃透課表
歷史課程標準是歷史課堂教學的依據,也是教學評價的標尺。理解、掌握課程標準的理念和內容是進行教學的基礎。可以說研究透歷史課程標準有著十分重要的現實意義。如:我們可以重點研讀課程標準的內容標準部分,通過使用不同的行為動詞,把知識與能力、過程與方法、情感態度價值觀等層面的內容作不同水平的劃分,這是確定教學重點的主要依據。
3.拓寬教師視野
教師的功底決定了教學的深度和力度,教師的視野和知識面的廣度也影響著學生視野和知識面開闊。因而,作為一名歷史教師在充實專業知識的同時,也應廣泛涉獵其它學科的知識,拓展自己的視野。只有自己具備扎實的專業功底和廣博的知識面,才能在課堂上給學生以積極的引導,傳授知識。
4.靈活運用信息技術
對于信息量大,層次多的課程,單純的講解不容易被學生充分理解吸收,這時借助靈活多樣化的多媒體技術,可以有效對多重信息進行整合。例如在講解《》一課時,我在課堂上通過放映大量的文字、圖片、聲音、影視資料等素材,向學生有序地、生動地進行展示,將學生的聽覺與視覺有機的結合和互動起來,學生不僅被電腦屏幕的畫面深深感染,同時對本課程的內容留下深刻印象。這種靈活多變的教學方式可以為學生創設了一種與課堂內容相適應的氣氛,更能進一步調動學生學習的積極性。
5.建立科學的教學評價體系
歷史教學的評價,不單是對學生掌握知識狀況的評價,而且要對學生創新精神、實踐能力、情感態度等學習目標達到的程度進行綜合性、發展性的評價。科學的教學評價體系是在評價學生的學時,既要重結果,更要重過程,要把學生參與歷史學習過程的狀況納入評價體系之中。可采用提問、作業、口試、筆試等形式,方法可采用辦故事會、做文摘卡等,擺脫過去單一以考試為形式、以分數高低為衡量標準的模式,實現由終結性鑒定轉向發展性評價。
二、轉變學生的歷史學習方式
教與學從來不可分割,在強調教師改變自身觀念,提高教學技能的同時,和諧的師生關系有助于營造良好的教學氛圍,這既體現在激發學生學習的興趣,又體現在學生主動學習的積極性。
1.轉變學生的學習心態
研究發現,高中生學習歷史的心態有如下三種:第一種是喜歡學習歷史,對歷史知識充滿興趣,具備這一心態的同學占學生總數的三到四成。第二種心態是排斥歷史,具有這一心態的同學超過半數。第三種心態認為歷史課可有可無,既不喜歡也不排斥,這一心態的同學占學生總數的一到二成。
轉變學生的歷史學習方式首要轉變的是學生的學習心態。和諧的師生關系需要教師熱愛并尊重學生,這是建立良好師生關系的前提。著名教育家霍懋征認為:“沒有愛就沒有教育,沒有興趣就沒有教育”。
由于傳統學習方式過分強調學生對知識的接受和掌握,忽略了發現和探究,學生的學習成了純粹被動地接受、記憶的過程。這種學習壓抑了學生的興趣和熱情,影響了學生思維和智力的發展,進而讓學生對歷史學習產生厭煩感。因此需要把學生學習過程中的發現、探究、研究等認知活動凸顯出來,使學習過程更多地成為學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程。
2.激發學生興趣,增加學生學習信心
興趣是引導學生學習歷史、認識歷史、熱愛歷史的燈塔。學生只有有了興趣才會更好的學習歷史,而興趣的背后是教師對學生積極性、主動性的激發。在教學中,只要教師把握住歷史學科的特點,充分利用各方面有利因素,積極培養學生興趣,營造輕松愉快的學習環境,充分發揮學生的主體作用,那么,興趣之樹就會常青,歷史教學的春天就會常在。
作為高中歷史教師要相信學生,尊重學生的每一點發現、每一個見解、每一個閃光點。應當把這樣的話常掛在嘴“你的看法很獨特”“你很有思想”“你很聰明”“你能有這樣的看法很了不起”“我對你很有信心”“你肯定行”等等。這樣的話語不但能提高學生的自信心和參與意識,更能激發學生積極思維,激發其探索新知識的欲望。
1. 實驗設計要具有探宄性
考察我們當前的實驗教學的現狀發現,不少課堂上,學生們也在忙于收集數據,解釋并求證結果,但是如何根據有限的線索確定證據收集的方向,如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢?這對于學生至關重要,但這個環節常常被教師替代.缺乏真正意義上的探究。例如,浸人液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的多少有關,如果把物體排開的液體收集起來稱一下,就會發現它的重量剛好等于浮力的大小.這樣的結果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實驗事實基礎。但是關鍵的問題是,人們一開始怎么會想到要設法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢?楞次定律的發現為什么會想到研究感應電流的磁場與原磁場變化的關系呢?因此,實驗設計要具有探究性是指:所設計的實驗包含的物理規律往往隱藏在較深的層次,需要學生去挖掘。實驗的條件和結果之間往往存在較大的距離,需要學生去跨越。解決問題的方法與途徑往往不太明確.需要學生通過嘗試錯誤,得出假設并驗證假設來尋找。
2.探究性實驗教學設計要在內容上把握主干,形式上注重質量
長期以來,我們重視知識的傳授而忽視了能力培養.注重知識的結果,往往淡化甚至不管知識獲得的過程。教育太急于看到知識傳授的結果,太講究"效率"了。因此.很多教師用"高效益"的方式將實驗的結果得出的規律告訴學生。然后把大量的時間用于反復通過習題訓練理解掌握規律,但這樣做恰恰是本末倒置的。對于學生還不是很理解的規律,即使是通過大量的習題反復演練.其知識的遷移能力仍是比較弱的,一旦出現新的情境.許多學生將束手無策。應當看到,雖然探究學習方式開始會比較耗時,但由于學生對相關知識的理解較為深刻.完全可以在后續的學習中通過少花時間用于反復鞏固而補回。當然在探究性實驗的設計上,我們不可能也沒有必要將所要求的內容都設計成探究性的。最值得選擇的內容應該是對于學科來說具有核心和基礎地位的那些概念和規律性知識,因為學生真正理解了這樣的知識.就等于掌握了學科知識的主干,形成了擴充和擴展自己知識結構的能力。
二、教學方法
現針對本人在高中進行的課堂探究性實驗教學的實踐,從兩種基本實驗形式來談實施的具體方法。
1.演示實驗。
物理課本中安排了大量的演示實驗,其目的主要是讓學生在觀察的基礎上接受物理知識,為理解提供直觀材料。傳統的物理演示實驗是由教師先講解、再演示,然后把觀察到的現象、結論總結出來,這樣的實驗教學學生處于被動地位,缺乏對實驗的熱情和探究的欲望。 轉貼于 根據探究性實驗教學的設計原則,在演示實驗中,要通過增加演示實驗的創造成分,給學生提供更大的思考空間,把部分有探究價值的演示實驗改為學生的探究實驗。比如:"共點力合成的平行四邊形法則"、"機械能守恒定律"都可以轉化為學生的探究性實驗,這樣做不僅可以使學生體驗規律得出的過程,加深對知識的理解,提高學習的興趣,而且也掌握了學生實驗的內容。
2.學生分組實驗。
傳統的學生分組實驗教學,通常先由教師就實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗步驟、數據采集及處理辦法清清楚楚地講一遍,然后學生實驗,教學時間一般為兩課時。實驗中學生只是"照方抓藥",難以激發他們的實驗積極性,許多學生只是應付完了事。因此,在學生分組實驗中,通過增加實驗的未知性,可以激發學生探究的欲望如果某些實驗所驗證的規律符合學生認知水平、思維水平,這類實驗可改為探究性實驗,實驗時間可放在知識教學之前。比如:"驗證平行四邊形法則"可以在教學"力的合成"一節內容加入作為探究性實驗,讓學生在親身體驗、經歷探究的過程中,得出合成法則。
三、實施探究性物理實驗教學的一些體會
1.學生自主學習的意識加強。
在新課程中如何變學生"要我學"為"我要學"是一個很關鍵的問題,在探究性活動中.學生有了更多自主學習的空間,一位同學所說:"這樣的實驗需要自己去猜想、去探究。通過實驗可以驗證自己的猜想和設計是否正確,這種方法既促使我們動腦又鍛煉了勇于猜想、大膽動手的良好學習習慣"。
2.學生的知識結構得到優化和完善。
1.考試中實驗部分失分較多
近幾年的高考化學試題中,開放性、探究性的實驗試題逐漸成為了考試的熱點。這些實驗試題中,最難回答或是最不好得分的,就是實驗簡答題了。考生對考試內容也很明白,可就是不會正確解答,要么解答的原理不對,要么解答的格式不合理,要么解答的語言不規范,不能夠用化學語言來回答,所有這些都成為了平時考試乃至高考失分的關鍵點。例如,在這學期我校高二化學期中考試時,探究實驗題占18分,筆者帶的3個班的學生中,平均得分11.73分,約占總分的65.2%,大多數學生在如何進行氣密性檢查、實驗現象描述、實驗方案可行性評價等方面失分。
2.缺乏探究精神
探究性化學實驗能幫助學生加深對化學基礎知識和基本理論的理解,能開發學生的創造性思維能力,激發學生的探索激情。在化學教學中,改進實驗教學方法,注重實驗的創新與探究性,充分發揮化學實驗在培養學生創新精神、探究能力、創造能力等方面的特殊功效,對于培養學生的創新精神和實踐能力,促進教育教學改革具有重要意義。
但中學化學實驗教學中,大部分教師僅僅是驗證其化學原理,學生做實驗時,還是按部就班地照課本中的實驗步驟來完成實驗,缺乏探究精神,不會去問為什么要這樣做,能不能換用其他的方式進行實驗。
3.學生實驗能力較差
在高中化學實驗實踐過程中我們時常發現,有些學生在實驗之前早已填好了實驗報告,實驗過程中對一些細微現象、反常現象則觀而不察,視而不見,而且很多學生在實驗中操作不規范。例如,在做配置一定物質的量濃度的實驗時,沒有將溶解的固體或稀釋的溶液冷卻就轉移到容量瓶,導致所配溶液濃度偏高。再如,在進行分液操作時,沒有將分液漏斗的瓶塞打開,導致液體不能順利流下。
4.實驗教學缺乏創新
當前化學教學進行課程體系改革,但只是對實驗內容進行相應的調整,刪去一些重復的部分或不重要的部分,內容上并沒有多少實質性的變化。教師在開展化學實驗教學時,總是守著教本上的實驗內容,或者按照一成不變的實驗步驟,很少對實驗內容、實驗步驟進行局部的補充、改進,實驗教學缺乏針對性和創新性。
二、原因分析
1.學生基礎
學生實驗是學生親自動手來完成的實驗。學生實驗的過程就是學生體驗科學探究的過程,它是培養學生實驗技能、觀察能力、實驗能力、分析和解決問題的能力,訓練科學方法,養成科學習慣和科學態度的重要形式。但學生因為基礎原因,很多化學實驗根本無法按教師的要求去完成。例如,學生對實驗儀器不了解,蒸餾燒瓶加熱不墊石棉網,導致受熱不均而破裂。再如,對試劑的用量或者相互滴加順序不清楚,導致探究結論不正確。比如做碳酸鈉與鹽酸反應的實驗時,往碳酸鈉溶液中滴加鹽酸先無氣泡,后有氣泡,往鹽酸中滴加碳酸鈉則一開始就有氣泡。
2.教學方法
教師在長期傳統教學中形成的教學方法已帶有一種慣性,仍然不能從傳統的教學模式中走出來,教學中習慣于“教師為主宰,學生為受體”的教學模式,學生只能“按圖索驥,照方抓藥”。還有長期的傳統教學使教師已變成了“保姆”式的教師,教學中不敢放手,甚至包辦代替,害怕學生做不好,在教學中缺少有效的啟發或引導。這種教學方式下培養的學生,暴露出動手能力差、依賴性強、缺乏創新思維等弱點。這種傳統的教學方法已不適用于當前的實驗教學。
3.實驗條件
眾所周知,學校的實驗條件對于實驗教學的效果也起著非常直接的作用。由于學校實驗條件有限,一個班級做化學實驗,往往只開放一個實驗室。這樣,一人一組做實驗的學生比例很小,大多是3人或3人以上一組。本來,學生實驗的過程中,最好是一個人一組,最多兩個人,要是3人一組的話,就有一個學生作為旁觀者,使得他們根本沒有動手的機會或者根本不愿動手去做。在這種環境下開展的實驗教學,自然就降低了學生原有的實驗興趣,學生的實踐能力及科學素養、創新精神也無法得到很好的培養。
因此,利用教材中有限的實驗,優化探究實驗教學,激發學生的創新潛能,提高學生的實踐能力是本報告探究的目的所在。
三、優化探究實驗教學的原則
1.目的性原則
做每個實驗都要有明確的目的,具體到探究的每一步也要有明確的目標。這里的目標應該包括知識目標、技能目標和情感目標。只有明確了要達到的目標,探究才有正確的方向,學生才能在探究過程中經受住困難或挫折的考驗,從而對探究過程的艱辛與樂趣體驗得更深刻。
2.科學性原則
科學性是探究性實驗設計的核心原則,是指探究性實驗設計中的實驗原理科學、裝置合理、操作程序和方法正確。探究性化學實驗設計的全過程都要科學、合理,所采用的設計標準、方法、步驟等都有一定的理論依據或實踐基礎,由此而得出的實驗結論才可能是正確的。在整個探究過程中,要著重培養學生科學思維方法,觀察和記錄實驗的方法,以提高學生的科學素質,這也正是探究性實驗設計的宗旨。
3.創新性原則
創新性是指實驗設計者要敢于突破陳規,實驗設計有新穎、獨特、巧妙之處,能反映出設計的新觀點、新方法和新思路等。創新是探究性化學實驗設計的靈魂。一個成功的探究性實驗設計,必須反映實驗設計者別出心裁的構思。
4.可行性原則
課題內容應該是課本知識的延伸和升華,通常也應與日常生活、生產實踐和先進的科學技術緊密結合,但不能超越學生的年齡特征和知識范圍,即設計實驗必須切實可行,使學生能夠順利地完成探究任務。學生只有在解決實際問題的過程中,通過親身經歷“概念”與“過程”的相互作用才能真正理解科學。對于許多學生來說,當他們需要解決一些自己感興趣的又與他們的實際能力相適應的問題時,他們便發現需要科學知識,從而產生學習的積極性,并能抓住學習的要點。
四、優化探究實驗教學的策略
1.教師可以通過創設問題情境遙控學生活動
根據文章重點設計一系列的問題,給學生提供一個活動的線索,順著這個線索,學生的思維方向、操作細節、討論要點便會順利展開。活動中,教師要引導學生在交流討論時修正自己的看法,培養學生研究的意識,包括求知意識、形成假設的意識、概括結論的意識以及遷移應用的意識。其中形成假設的意識最為重要,恩格斯說過:“只要自然科學在思維,那么它的發展形式就是假說。”沒有科學的假設,就沒有科學的驗證活動,更不會有科學的產生與發展。學生會通過實驗觀察、測量及一定的推理,形成假設。在分組活動時,小組的劃分要有多種形式,不能只是按座位劃分,要根據學生的實際學習水平高、中、低混合搭配,建立小組長負責制,同時教師給予及時指導。不同的思維模式與不同的思考方法會讓學生碰撞出智慧的火花。學習能力強的學生擔任組長,起帶頭作用,掌控討論的內容,使學生思考的方向能鋪展開,能力中等或差的學生提出的問題可能會比較簡單,通過分組合作,交流探討,大家取長補短,相互啟發,激發靈感,問題就會自然得到解決,而新一輪的問題又會在爭論中浮現出來。組員要做到有自己的主張,敢于發言,及時做記錄。實驗、討論、概括以及總結是每個學生必須具備的化學能力。每個學生準備一個活動記錄本,可以隨時記錄收集的資料、發現的疑點、觀察到的現象、得出的結論等。在反饋環節中學生就會底氣很足,暢所欲言。教師要提供更多的發言機會,讓學生表達所思所想,以便清楚掌握學生思考問題有無新穎的方式、認識問題是否有偏差、思維障礙點在哪里等,使下面的教學環節有的放矢地進行。這樣學生漸漸增強自信心,并且有了主動探究的欲望。
2.精心設計實驗教學方案,充分調動學生的積極性
具體教學中,教師可以根據教學內容,針對學生的認知特點,將驗證性實驗改為探究性實驗,以此來調動學生的積極性,提高教學效率。所謂探究實驗,是指學生在教師的引導與指導下,綜合運用所學知識與技能,通過自己設計化學實驗方案,進行相關知識探索,最終解決實際問題的一種教學模式。學生就是問題的發現者與探索者,探究過程如下:創設相應的問題情境、提出假設和猜想、設計合理的實驗方案、進一步實施方案、得出最終的實驗結論、組織討論與交流。例如,教師在講解“新制氯水”的成分時,若按照以往的教學方法,一般都是依靠推導而得出結論,但是這一結論是否符合推論,卻一直沒有進行相關的實驗驗證。因此,為了解答學生的疑問,同時為學生的假設和猜想取得科學論證,達到鞏固學生知識的目的,我們可以設計一個驗證猜想的實驗方案,并通過相應的探究活動來證明結論的正確與否。例如,課題:探究新制氯水的主要成分。
(1)提出問題:新制氯水的成分主要有哪些?
(2)提出假設:主要含有:Cl2、HClO、H+等。
(3)設計方案:
①Cl2的檢驗:根據Cl2強氧化性特點,可以利用KBr、KI等還原劑進行檢驗;
②HClO的檢驗:根據HClO的漂白性特點,可以利用有色布條等有色物質進行檢驗;
③Cl-的檢驗:根據AgCl白色沉淀不溶于稀硝酸的特點,可以利用滴入AgNO3-HNO3溶液進行檢驗;
④H+的檢驗:根據物質的酸堿性利用pH試紙或石蕊試液進行檢驗。
(4)實驗步驟:
①用濃鹽酸與二氧化錳共同加熱,通過反應制取氯法,尤其是一些魔術實驗的教學效果更是突出。這種教學方式最具魅力和化學學科的特色,易將學生帶入“新奇境地”,并很快融入對教學內容的探究中來。
如通過“水火相容”的奇觀引入“燃燒與滅火”的教學;通過“空杯生煙”的妙景引入“銨鹽的制法”的教學;通過“滴水點燈”的神奇引入“過氧化鈉與水反應”的教學等。總之,只要我們細心挖掘,化學課堂教學中有許多地方都可以通過這種方式展開。但在具體操作時,要注意確保化學現象明顯,藥品用量適當,避免出現穿幫,以切實增強其“神秘色彩”,激發學生的求知欲和學習熱情。
三、活用問題探究,構建教學情境
適宜的情境一般總是跟實際問題的解決聯系在一起,利用問題探究設置教學情境有助于發展學生的思維技能。有效的問題情境能促使學生大腦產生問題,最終使學生在原有的認知結構的基礎上,形成新的認知結構,從而促使學生能力的形成和智力的發展。為此,教師在教學過程中,應有目的、有計劃地留給學生發現問題的機會,要培養學生自己動腦解題的習慣,要嘗試交給學生發現問題的方法,讓學生真正參與到教學中來。要讓學生不僅想“問”,更要多“問”、會“問”、善“問”。
如對一些實驗現象的疑問:為什么鎂在燃燒時會發出白光、冒白煙?為什么牽牛花遇酸顯紅色,遇堿顯藍色?為什么明礬在天然水中才會有凈水能力?等等。還有對一些生活中化學現象的疑問:煤氣泄漏時人們會聞到臭味,煤氣本身有臭味嗎?白色衣服與易褪色的有色衣服一起洗滌,為什么白色衣服易染上顏色?為什么工業酒精、干燥劑等都不能食用?還有在閱讀過程中產生的疑問:為什么要使用酒精代替汽油?為什么說酒精是綠色能源?等等。總之,通過對問題意識的培養,引導學生學會思考,激發學生參與課堂、享受課堂,從被動學習轉變成主動學習,從“要我學”轉變成“我要學”。
四、引用化學故事,構建教學情境
教學中通過講述一段與所授課有密切關系或實際應用的化學小故事,或介紹化學領域中與所授課知識內容有關的科學成就,或利用化學史中有關研究的趣聞、趣事等來構建教學情境,配合課堂教學,往往會收到意想不到的效果。但關鍵是要選好素材,把握好時間與火候,避免喧賓奪主。
例如,在學習銀鏡反應前,可以先給學生講個“鏡子的歷史”的小故事:早在三百多年前,威利斯人采用水銀制造玻璃鏡,并轟動了整個歐洲。由于當時只有一個威利斯人會制造這種玻璃鏡,所以價格非常昂貴。然而,制造這種水銀鏡子太費事、費時,且水銀又有毒,鏡面又不太亮。后來德國化學家李比希發明了“鍍銀”的玻璃鏡,并且一直沿用至今。一提到鍍銀,也許你們會認為是在玻璃上鍍上一層銀。如果這樣想,就錯了,實際上根本用不著電,而是利用一種特別有趣的化學反應鍍上去的。那銀到底是怎么“鍍”到玻璃上變成鏡子的呢?至此,學生已經進入了預先設計的教學情境。
五、運用認知沖突,構建教學情境
認知沖突是一個人已建立的認知結構與當前面臨的學習情境之間暫時的矛盾與沖突,使已有的知識和經驗與新知識之間存在某種差距而導致的心理失衡。教學中,通過認知沖突構建教學情境,使學生在教材內容與求知心理之間產生一種“不協調”,在學生心中引發認知沖突,進而引起他們在認知結構上的不平衡,促使他們進行積極地思維、探究、討論,形成良好的認知氛圍。
例如:在研究苯酚的酸性時,筆者先將苯酚分別與氫氧化鈉和紫色石蕊試劑反應。其中在與氫氧化鈉反應時,學生觀察到苯酚由混濁變為澄清,得出苯酚應該顯示酸性。但在與紫色石蕊試劑的反應中,卻沒有看到明顯的紅色。此時,在學生心中會產生苯酚不顯酸性的疑問,促使學生對苯酚的酸性產生懷疑,迫使其一定要探究苯酚遇紫色石蕊試劑不變色的原因。然后通過接下來的探究與學習,學生知道了原來苯酚其實只是一種弱酸,其酸性還不足以使紫色石蕊試劑顯現紅色,進而對苯酚的酸性產生新的認識。同時學生對苯酚的酸性到底有多弱也產生了濃厚的興趣,為下一步教學埋下良好的鋪墊。
六、利用媒體輔助,構建教學情境
作為教師,我們每教學生一堂課的知識,就必然要用相應的練習去提升學生對知識的應用能力,那么,習題課就是必不可缺的。同樣,作為中學理科中的重點,初中物理的習題課更顯得尤為重要。學生通過做一定的習題來鞏固和加深對基本知識的理解是必不可少的。因此,在初中物理教學中,如何有效、高效地進行習題課的教學就顯得舉足輕重。
物理習題課的主要任務是鞏固和運用所學知識,培養學生分析、解決問題的能力或創新能力。如教材中的“速度的計算”、“密度的應用”“歐姆定律的應用”、“功的計算”、“電功率的計算”等等都屬于這一課型。
我們知道,習題課不同于新授課,學生已經對基本知識、基本概念有了初步學習。學生的主要學習任務就是回顧復習已學知識點并運用知識解決有關的問題,以達到活學活用,并且能夠對知識有一定的拓展和延伸。而傳統的習題課教學主要包括“講——練——評”三大環節。老師先講清基本公式的用法及注意問題并篩選一兩道典型例題進行詳細講解;然后再給學生出若干道練習題讓學生去訓練;訓練結束后老師再講評練習題。學生在這種傳統的習題課課堂上往往覺得比較枯燥、乏味,很難真正領悟透物理公式運用的方法和技巧,故這種教學模式學生的學習效果并不好。因此在當前新課程改革的背景下,如何打造高效的習題課教學模式就顯得十分迫切。
當前,我校正在進行以小組合作學習為主的課堂教學改革,主要目標是以學生主動的學為主的“高效課堂”。并且教室內學生的座位布局也發生的相應的改變,變原來的全體學生面向黑板的座位方式為現在的以6人為小組的圓桌式。這樣的最大好處就是強化了小組的作用并方便了小組成員之間的內部合作與交流。我校還斥巨資,在每個教師的墻面上安裝上新的黑板,供學生展示。為高效課堂的創建提供物質保證。我校老師在備課上也做了大膽的嘗試與改革,老師備課的主要任務是編寫導學案,上課主要以導學案為主線,以學生主動的合作學習為主導,老師適時的點評為補充。基于這種學校課堂改革的背景,我在物理習題課的教學中也做了大量的嘗試,已基本形成了的物理習題課的高效課堂教學模式。
我認為初中物理習題課的教學模式主要分為以下幾個環節:
1.出示學習目標
教學大綱中要求,每節課教師都要明確三維教學目標,使學生明了本節課將練習運用什么知識來解決什么問題,重點是什么,難點是什么,要學會哪些方法等。本環節學習目標的設計要簡明扼要,是以學生的角度闡述本節課通過學習最終達到的目標。如在人教版八年級下第七章中《歐姆定律應用習題課》的學習目標我是這樣設計的:
1.1 知道定律的內容以及其表達式、變換式的意義。
1.2 會用歐姆定律計算電流、電壓、電阻。
學習目標的出示形式可以采用多種方式:學習目標也可以讓學生羅列,這節課我想學會些什么,我想用什么方法學習,能夠達到什么水平等。也可以讓學生齊讀學習目標,以達到加深印象的效果。
2.復習與本節課有關的概念、規律或方法(最好能簡化成易于掌握的條文)
在物理學中,對概念的理解和應用尤為重要,在復習時,概念性的知識一定要讓學生熟記于心。我們可列成圖表,也可寫成文字或公式,便于學生記憶。這樣一來我們可以改變教師滿堂灌的授課方式、改變學生被動學習的學習方式,真正體現學生學習的主體性,做到以學生為中心、以學為中心。這就要充分發揮小組的作用,可以以小組為一個小的單位來參與到課堂上來,讓學生成為課堂的主人,讓原來枯燥、乏味的課堂變成活躍、有趣的課堂。具體實施時可采用讓學生先按照導學案上的提示交流合作完成復習任務,并抽其中一兩個小組派代表將自己的結果在黑板上展示給大家,并給予適當的鼓勵,以調動小組的積極性,活躍課堂氣氛。然后老師給于適當的補充和點撥,并給學生幾分鐘時間強化記憶。
3.指導自學:要求學生自學例題的解析過程,重點看解題
在習題課上,遇到題目的時候,先給學生思考的時間,并且充分發揮小組合作的精神,自己先解決,自己解決不了的問題,拿到課堂上,讓老師和同學們一塊幫忙討論解決。為完成同類型練習題打好基礎。本環節要改變以往老師主講為主的方式,讓學生充分發揮小組的作用,讓小組成員之間相互配合好,會的學生教不會的學生。老師在整個環節中僅僅是一個指導者、引領者,切記越俎代庖。
4.學生展示
小組討論完之后,抽一個小組板演并講解例題。這個環節是整個教學過程的核心,課堂展示有利于提高學生綜合素質和培養學生自主學習的積極性、主動性。因此要引入一些激勵機制,調動學生參與展示的積極性。
5.點評
在學生展示結束后,先請學生就展示的內容做評價,若板演出現錯誤,不要打擊學生的積極性,可讓學生直接對照板演內容進行互評,要求說出錯在哪兒和產生錯誤的原因,應該怎樣訂正。最后再由老師做總結性點評,對于學生沒講透或者是需要升華的地方需要精講,給學生提煉出來解題的一般步驟和方法。
6.當堂訓練
主要訓練學生運用物理概念和公式進行解題的
能力,同時兼顧解題規范化訓練。這個環節是最后的加強鞏固階段。旨在通過一定量的習題訓練,使學生掌握住本節學習的解題步驟和方法,同時能就不同類型的問題做到舉一反三,以期能達到熟練掌握知識、提升自己能力的效果。
國民素質的高低關系綜合國力的強弱,國民素質的提高依靠基礎教育的實施。歷史作為一門基礎學科,要適應社會發展的要求,為國家培養全面發展、人文素養較高的人才。《普通高中歷史課程標準》的目標在于讓學生認識歷史、尊重歷史,學習人類文明成果,弘揚愛國主義精神,并在學習中培養歷史思維和解決問題的能力。教師要完成教學目標就要提高課堂教學效率。
一、更新教學觀念,研磨教材
對于長期從事歷史教學的教師來說,傳統的教學觀念改變起來較困難,但是教師的思想一定不能松懈、懶惰,安于現狀。在新課改的背景下,教師要有更強的責任心,積極地尋找提高歷史教學質量的有效途徑,并在實踐中檢驗、改進,只有這樣才能適應新時期素質教育的要求。
1.改變教學觀念
根據新課標的要求和新課程改革的需要,教師要改變以往以說教為主的課堂,將課堂還給學生,讓學生成為學習的主體,尊重學生的個性,鼓勵學生通過自主探究等方式在學習中發現問題并解決問題。教師在教學中起指引作用,向學生傳授學習方法,引導學生探索歷史,使學生的分析、綜合能力和信息處理能力得到提高。
2.“吃透”教材
教材是教師開展教學活動的依據和物質載體,教材中的每一項內容都有其存在的意義,教師應當仔細鉆研教材,充分挖掘教材中的資源,發現教材編排的合理性,并利用教材完成教學目標,提高課堂教學效率。假如教師對教材的了解不夠深入,又怎能教好學生呢?
二、激發學生的學習興趣
學生的學習興趣關系著學習動機和學習積極性,也間接影響到課堂學習效率。很多高中生對歷史課缺乏學習興趣,甚至在歷史課上學習其他科目。因此,學生學習興趣的提高成為教學中的重點問題。
1.構建和諧課堂
歷史教師給學生的印象是嚴肅、刻板,歷史學科給學生的印象也是枯燥、乏味,這樣的歷史課堂誰會喜歡呢?因此,教師要構建和諧課堂,改變自己在學生心目中的印象,增加歷史課的趣味性,從而激發學生的學習興趣。教師可以充分發揮自身的優點,利用人格魅力吸引學生,營造和諧的課堂氛圍和建立融洽的師生關系,并在課堂教學中采用豐富的教學手段讓學生感受歷史課的樂趣所在。這樣,學生就能自由地參與到課堂學習中來。
2.利用趣味導入
導入的好壞關系一堂課的成敗。無導入或者無效的導入會影響學生的學習心情和注意力的集中,進而影響教學效率。教師可以利用教材中的小故事導入,引起學生探究的興趣,也可以利用多媒體導入,從感官方面調動學生學習的積極性。
三、采取有效的教學方法
1.問題教學法
問題教學法就是課堂教學活動以問題作為線索,促使學生不斷思考,并提高自主學習能力的方法。問題教學法體現了學生在學習中的主體地位。教師要在研讀教材的基礎上,用生活情境或者重大事件作為學生自主學習的素材,讓學生從中發現歷史問題,提出問題。教師也可以根據教材內容,提出預習的提綱,讓學生回答提綱里列出的問題,從而理清教材脈絡,獲得知識。其中,提綱列出的問題要有層次性,由簡到難。在運用問題教學法時,教師需要關注學生的個性差異,對不同層次的學生提出不同的能力要求,爭取讓每個學生都有獲得成功的機會,體驗成功的喜悅,這樣,學生的綜合學習能力才能提高,學習積極性才會得到激發。如,講授“的崛起”時,筆者將“新民主主義崛起的歷史條件有哪些”這個問題分解為幾個問題:(1)中國當時的具體國情如何?(2)世界局勢如何?(3)新民主主義能適應時代要求嗎?為什么?這樣由淺入深、由易到難的逐層推進,不僅順利解決了問題,也有利于學生的理解。
2.情境教學法
情境教學法是教學過程中通過多媒體或者語言情境的創設,讓學生在課堂活動參與中獲得歷史知識,培養歷史情感。教師可以利用多媒體為學生提供紀實性照片、圖片或者影視資料,讓學生直觀形象地認識歷史,并對歷史現象產生初步的看法。如,在教學“”的有關內容時,教師可以通過播放等史料圖片或者影片激起學生對日本侵略者的憤怒、仇恨,培養學生的愛國情感,從而達到課標中情感態度價值觀的教育目標,提高教學效率。
綜上所述,在新課程改革的背景下,高中歷史課堂面臨新的機遇和挑戰。提高高中歷史課堂教學的有效性,教師要從教育理念、教學方法上進行創新,并注重學生學習興趣的培養。