黃衛(wèi)娟
摘 要:在數字化學習基礎上發(fā)展起來的泛在學習,讓我們感到學習可以是隨時、隨地的,打破了地域與時間界限的學習環(huán)境給初中科學實驗教學帶來了新的思考。教師在實踐教學中,需重視實驗方式的創(chuàng)新、實驗原料使用方法的變革,多方面激發(fā)學生的實驗興趣。通過有效利用各種資源,合理引導,提高科學實驗的效果,借助實驗培養(yǎng)學生的綜合能力,以提高教學質量。
關鍵詞:泛在學習環(huán)境下;實驗教學;探究
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216(2018)04B-0092-02
一、實驗教學在初中階段日常教學中的現狀
當前的實驗教學只重視簡單的操作練習,學生沒有思考和探索的機會,不知道實驗的原理和思想,更不用說達到實驗的效果了,具體表現在以下幾方面。
(一)驗證性實驗,無法激起學生的實驗熱情
教材上的實驗,多數是驗證式實驗,即一般都是課堂上先講理論,再到實驗室去驗證。學生在實驗前對過程和結果都了然于心,使得接下來的實驗活動不能充分激發(fā)他們的實驗興趣、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。
(二)給定的原料,按部就班,缺乏探究
科學實驗,尤其是化學部分的實驗,考慮到安全、節(jié)約材料、時間等因素,往往是老師只給定最佳原料,在學生實驗操作前,教師通過講解、分析、討論等方法,讓學生理解選取這些原料,而舍棄另一些原料的原因。學生在課堂上處于被動的聽、接受、理解的狀態(tài),老師課后再輔以加強記憶的方法,讓學生記住選擇這些實驗原料的原因,學生只是為了記憶而記憶知識,毫無樂趣可言。
(三)實驗材料遙不可及,阻礙實驗的完成
書本上的一些實驗材料,過分專業(yè),讓學生甚至老師一看到這些材料就望而卻步,由于沒有這些材料,只好把做實驗變成講實驗,或者通過視頻看實驗,讓本該有趣味的實驗變得寡然無味。
(四)熱衷實驗操作不究原理,收效甚微
學生做實驗總是很興奮,往往熱衷于實驗現象的出現,忽視由現象尋找規(guī)律的過程,從而導致一番實驗過后,學生對實驗的知識點全然不知,一頭霧水。這樣看似熱鬧的實驗,實效則不盡如人意。
二、泛在學習環(huán)境下的實驗教學實踐
(一)運用多種方式創(chuàng)新實驗,激起學生探究欲望
1.小組探究知識混淆點,使學生在實驗中理清知識脈絡。
易混淆知識點往往出現教師分析很多遍,學生過段時間就忘的現象。所以,可以嘗試將這樣的知識點,設計成小組探究實驗,使學生在探究中理清知識。
例如,在學習“聲音音調和聲源的頻率與發(fā)生物體的長短間的關系”時,讓學生用伸出桌外不同長度的鋼尺振動發(fā)聲、裝不同水的啤酒瓶敲擊發(fā)聲等多次小組自主實驗來探究,在不斷的“聽”中,對比得出結論。學生通過自我實驗總結出的知識點,不必教師一遍遍地強調和重復就能記憶深刻。
2.利用生活化實驗進行課后探究,培養(yǎng)學生實驗能力。
作為課后探究實驗,學生可以根據一定的知識,合理選擇生活中的物品來完成實驗,這不僅激發(fā)了學生的實驗興趣,培養(yǎng)了學生留心觀察生活的熱情,還培養(yǎng)了學生脫離教師獨立實驗的能力。例如,“收集光合作用產生的氧氣”演示實驗,教師先通過電腦展示一些賣新鮮空氣的新聞,來激發(fā)學生進行實驗的動力和興趣。然后,布置學生利用雙休日,通過小組合作完成收集一瓶光合作用產生的氧氣的作業(yè),并用iPad拍下實驗過程。
學生興趣很濃,裝置也各異,書上演示實驗的漏斗和試管,基本都被生活中的各種瓶罐代替,所采集的水草也是多種多樣,使得實驗效果各不相同。教師再挑選效果明顯的組的實驗材料、用具、操作視頻在課堂上進行播放,讓學生來回答老師預設的提問,同時分析一些小組實驗效果不明顯的原因。學生在積極的點評中,明晰了實驗條件,實驗設計要求,實驗現象包含的知識,輕而易舉地從實驗現象中得出了正確的結論。
3.變老師演示實驗課堂為學生自主實驗課堂,培養(yǎng)學生的動手能力。
演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種實驗教學,演示實驗通常是教師演示,學生看,但是很多實驗,學生根本看不清,這直接影響學生實驗素質的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。變教師演示為學生自主實驗,能很好地調動學生學習的積極性。例如,在演示“浮力大小的影響因素”實驗時,教師將教材中的演示實驗安排成學生課堂自主實驗,并發(fā)給學生實驗報告單。
設計的報告單是通過問題情境設置,引導學生一步步的完成實驗,學生通過自主實驗中觀察到的現象,就能較容易地糾正原來對此知識存在的誤區(qū)。像“越重的物體受到的浮力越小;質量不同的物體受到的浮力不同”等誤區(qū)就會在學生的實驗中不攻自破。
整個教學過程在教師的預設下層層遞進,環(huán)環(huán)相扣,不斷地激發(fā)學生探索興趣,學生在“動中思”“思中探”,使學生的思維潛質得到最大限度地挖掘。
(二)多角度選擇實驗原材料,激發(fā)學生探究興趣
讓學生擺脫實驗的旁觀者、記錄者的角色,在不斷地實驗中發(fā)現、總結,在自主探究中學習尋找最佳方案,體驗到一種尋寶式的激情,激發(fā)出學生探究實驗的興趣。例如,在“二氧化碳制取” 實驗教學中,采取的方法是,把可以發(fā)生反應,產生二氧化碳的原料都放在一起,并布置要求:根據所學知識,選擇合適的原料,完成實驗室制取二氧化碳(即速度適中),滅火器中制取二氧化碳(速度較快的產生二氧化碳),并解釋你最終選擇這樣的原料制取二氧化碳的原因。同學們個個很興奮,自由地從給定的原料中選擇物質去制取二氧化碳,然后,從實際實驗的不足中,不斷改進原料的選擇,直到最佳。教師在巡視中發(fā)現,學生積極選擇各種不同的制取方法,并請其他同學協助,再利用iPad拍攝視頻記錄下各種實驗過程,最后讓大家一起評價各種制取方法。
學生們在親身實驗中,通過觀察到的明顯現象,體會到了實驗的不足,思考出了改進辦法,評價時能從反應條件的難易、反應速度的快慢,產生氣體是否便于收集,甚至原料是否易得等因素對實驗進行評價、取舍,最后選擇出滿足要求的最佳原料和方案。
這樣的實驗使學生在自主選擇原料和方法、研究不足、嘗試改進的一環(huán)又一環(huán)中,步步深入實驗操作中,不斷探究,參與了最合適原料選擇的整個學習過程,大大增強了學生學習的興趣,提高了實驗的效率。
(三)連貫變通從生活中取材,激發(fā)學生實驗興趣
例如,對《熔化和凝固》一課教學時,把書上的演示實驗材料海波變成冰,松香變成了蠟燭,讓學生自主實驗研究熔化現象。學生利用這些生活中司空見慣的材料,去探究它們變化的物理現象,熱情很高。不僅順利地理解了晶體、非晶體的異同,而且養(yǎng)成了對生活中的物體“見物思理”的習慣,樹立了在生活的過程中時時、處處進行著對科學實驗的思考和探究的意識。
(四)運用多媒體課件呈現,培養(yǎng)學生實驗能力
使用多媒體課件,將課堂上實驗現象不明顯、學生很難觀察或受條件限制不便做的實驗,制成課件,使學生在感性認識的基礎上更好地理解知識內容。如在學習物質由分子構成等知識時,由于原子、分子是微觀的,學生感受不深,學習時教師采用課件來展示這一微觀的過程,用不同顏色的小球分別表示不同的原子,讓小球進行不同的組合,形成不同的分子,再配以幽默風趣的情境解說,圖文聲并茂,大大加強了直觀性,然后讓學生模擬小球的游戲,在班級同學間形成分子,學生在感性認識的基礎上說出,如果自己是孫悟空,能變出很多個自己,那么一群“自己”就能構成很多種分子的設想!
(五)合理引導,克服畏難情緒,提高學生實驗能力
不管哪種實驗,實驗的目的是為了掌握一定的知識,如果盲目實驗,就會出現實驗熱鬧,效果很低的凄慘局面。這就需要教師合理的引導,讓實驗得到該有的效果。如《探究凸透鏡成像規(guī)律》的實驗,如果這個實驗不成功或結論模糊將使學生在以后的學習中只能靠記憶去記住各種規(guī)律,不僅容易遺忘,而且會使學生產生畏難情緒,對學習這個知識失去信心。
在這部分內容教學時可以這樣做:(1)讓學生在陽光下測出實驗用凸透鏡的焦距;(2)要求學生在光屏上找到縮小和放大的清晰的像,并分別測出此時對應的物距和像距;(3)在兩倍焦距的點上做實驗,比較像和物的大小,再對比第(2)步驟,找到放大、縮小像的分界點(即2f點);然后再去尋找成放大或縮小像時,物距、像距與f和2f的關系就輕而易舉了;(4)讓學生在一倍焦距處實驗,再在一倍焦距內實驗,從而對比得出虛實像的分界點(即f點),最后教師引領學生交流得出凸透鏡成像的規(guī)律、兩個特殊點等。這樣學生在老師合理的引導下,自己逐步實驗找到規(guī)律,就無需死記硬背,也會記憶深刻,每應用一次規(guī)律,實驗的畫面就會在腦海中重現一次,這樣的知識在每次的學以致用中可以不斷得到強化和鞏固,而不會出現過段時間就遺忘的現象。
三、泛在學習環(huán)境下實驗教學取得的成效
(一)激發(fā)了學生學習科學的興趣,提高了學生的綜合能力
豐富的實驗方式,多樣的實驗引導,自主的選材實驗,使學生真正成為了實驗的主人,極大地激發(fā)了學生的學習興趣。在不斷的探究實驗中,學生的思維、設計、分析能力、動手能力不斷得到提高,協作精神,創(chuàng)新意識也在提升。
(二)促使教師不斷思索、創(chuàng)新,提高教學能力
對教學中缺乏感性認識的知識,教師會思考在課堂上運用各種方式創(chuàng)設情境進行實驗,加強教學的直觀性,并讓學生體驗到實驗探究的樂趣。教師對各種實驗的重難點的準確把握,就會選擇合適的方法引導學生進行適當實驗,從而使學生更好地掌握相應的知識。
(三)學生在實驗中積極探索,主動實踐,掌握知識
各種自主的實驗,讓學生成為學習知識的主人,在實踐中尋求知識的答案。在不斷的動手操作中,充分調動了學生設計實驗的熱情和主觀能動性,同時較好地培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和環(huán)保意識,使學生的綜合素質得到提高!
四、結束語
泛在學習環(huán)境下的實驗教學的目標就是創(chuàng)造可以在任何需要學習的時間和地點,利用泛在學習的環(huán)境開展自主學習,并獲得創(chuàng)造性的自我發(fā)展?!胺涸趯W習”背景下的實驗教學,教師所追求的是真正以學生為中心,讓學生自主的、創(chuàng)造性地在實驗探究中學會學習、持續(xù)學習,在生活中以實驗為載體時時會學習,處處能學習。
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