(上海市嘉定區(qū)徐行中學,上海 201800)
對于復雜的實驗內容,傳統(tǒng)實驗教學一般采取播放視頻,或者圖片講解,優(yōu)秀的學生通過記憶完成知識的學習,中等學生的學習呈現(xiàn)囫圇吞棗現(xiàn)象,學困生根本就提不起興趣,上課心不在焉,如何解決這一難題呢?
在科學研究中,對客觀對象進行一定的觀察實驗、對所獲得的科學事實進行初步的概括后,常常要利用想象、抽象、類比等方法建立一個適當的模型來反映代替客觀對象,并通過研究這個模型來揭示客觀對象的形態(tài)、特征和本質,這種方法就是建模法。
建模能將復雜的問題簡單化、明了化、直觀化,具體化,用于分析理解抽象、復雜的實驗問題。對于一些比較難理解的內容,讓學生親手做一個模型[1]。在做模型的過程中,學生會反復的體驗觀察,在此過程中完成知識的內化。如在模擬人類呼吸這一內容,讓學生用礦泉水瓶、吸管、氣球等簡單的材料,親手制作一個人類呼吸機理裝置,在學生一拉一松綠氣球(膈肌運動)的過程中肺的變化,在學生制作與探究中,提高學生的觀察、實踐操作能力。在水循環(huán)的過程和成因
這節(jié)課,水循環(huán)過程比較復雜,里邊有一個比較難突破的重點就是雨的形成過程,因為在通常情況下,雨的形成過程,學生看不到。如何通過建模讓學生看到呢?讓學生制作一個降水模型,讓學生將土壤放到塑料盒子中,把土壤做成山脈、高原以及湖泊、盆地等不同的地貌,放入一些小飾物,做成景物。把塑料碗放在做好的盆地中,在碗中注入適量水,地貌容器就做好了,用塑料膜封住地貌模擬容器,并用橡皮筋加以固定。本節(jié)課學生親眼看見塑料薄膜上水汽越來越多,隨后水汽變成小水珠,小水珠集聚變成大水滴,滴落下來,將看不見的雨的形成過程通過建模,學生將雨的形成過程盡收眼底。
社會調查是指人們?yōu)檫_到一定目的,有意識地通過對社會現(xiàn)象的考察、了解和分析、研究,來了解社會真實情況的一種自覺認識活動。
通過社會調查,在解決實際生活問題的過程中完成知識的學習,但是,社會調查如何做到讓學生感興趣、科學、有效,如何對調查結果進行分析,是進行科學調查的難點。下面以兩個案例,談談我的一些探索。在人體水分的平衡與調節(jié)這一節(jié),課前設計了調查預案,讓學生通過預案,知道調查的過程中注重調查的科學性(方法選擇,工具選擇,數據記錄及分析),課堂上通過學生分享實驗過程和實驗方法的討論,讓學生在此過程中領悟提高實驗的可靠性的方法,在結果的分析上,引導學生分析結果的各種原因,培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維,提高了學生解決實際問題的能力。通過本次實驗,學生親自測量得出了飲水量與排尿量之間的關系,深刻領悟了水分平衡與人體健康密切相關,
在什么是健康?這一節(jié),課本中對于什么是健康采取教學方式是課堂調查,學生舉手表決,本調查將調查對象擴大為老人輩,父母輩,青少年輩三代人,學生樂于和家人交流,減輕了學生的調查困難;問卷采取問卷星做調查問卷,學生將調查結果上傳老師,老師手里就有一份全班的調查結果圖,而不是上課的舉手表決;課堂教學中,利用學生的調查結果,讓學生進行討論分析,教師進行歸納,學生學習興趣濃厚,討論積極有深度,對健康不再是一飄而過的概念,而是在調查中將別人好的生活習慣融入自己的生活習慣中去,對不好的做法進行認識和改進,對健康的認識得到了深化。
在傳統(tǒng)的實驗教學中,常出現(xiàn)的問題是,下課了,學生的實驗還沒有結束,學生記錄了實驗數據,這些數據的來源不可靠(錯誤讀數,不規(guī)范操作),甚至有的學生忘記記錄某些重要數據,導致實驗課開展了,但是沒有得到我們要總結的實驗結果。利用傳感器技術對傳統(tǒng)實驗進行改進,不僅使實驗過程中的變化更為明晰、現(xiàn)象更為清楚,而且從定量的角度反映實驗過程中的變化。這種精確可見的變化,會極大地提高學生的學習興趣,也有利于學生對難點知識的突破。數字化教學可以節(jié)約時間,符合學生的獵奇心理,提高學生的積極主動性,促使學生了解先進技術。
本實驗將力傳感器應用于實驗教學中,學生非常興奮,在學生兩手握住傳感器,并向反向用力時,隨學生用力大小的改變,兩個力的圖像對稱改變,這傳感器的引入,極大地引起了學生嘗試探索欲望,通過圖形的呈現(xiàn),學生讀圖、分析圖的能力也得到了提升。
傳統(tǒng)實驗要傳統(tǒng)的溫度計測量,學生由于時間把握,測量誤差,不利于實驗的正常完成。而溫度傳感器的引入,加熱直至水沸騰,期間溫度傳感器實時記錄溫度值并通過動態(tài)圖顯示大屏幕。能夠將學生看到的現(xiàn)象及溫度變化聯(lián)系起來,
利于提高教學效率[2]。
通過建模、社會調查及數字化教學在課堂上的應用,讓學生脫離了實驗的簡單記憶,還原了科學學習的假設、實驗、觀察、計算、分析等手腦眼并用的實踐活動中,讓學生走進了知識產生的過程,看到知識如花般在學生手中綻放的過程,學生此刻站在了學習的主體位置,享受著學習方式改變帶來的喜悅。