摘要:科学素养指了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具备一定的运用它们来处理实际问题、参与公共事物的能力。因此,在教学设计中,应科学地确定适应学生发展的学习情景和教学模式,让学生在探究、实验、思考的过程中,学习科学知识与技能,培养科学探究能力,使学生在掌握适合自身发展的学习方法,并逐步帮助学生形成科学态度、情感、价值观。
关键词:科学教学;学法指导;生成性教学资源
科学教学中应体现科学本质,这不仅可以使学生更深刻地领悟知识的内涵,更好地掌握学习的方法,也可以使学生得以亲身体验科学精神的实质,培养他们科学态度与科学精神,进而更有效地提升他们核心素养。在教学设计中,应思考如何创设情景,将学生生活中的科学经验与课堂教学发生相连,使学生原有知识与本堂课所要传递的新知识紧密联系,以此为基础使学生在教师的指导下,依据教材提供的学习内容,通过积极的思维活动,进行亲身探索和主动研究,并通过自主归纳与整理,使之成为方法和规律的“发现者”。教师在教学设计中对教学内容进行精心预设,在教学过程中逐步引导学生观察、实验、探究、质疑、思考,并合理利用这一过程中的生成性教学资源,在激发学生学习兴趣的同时,对帮助他们掌握科学学习的方法有积极的意义。
笔者根椐以往的教学心得,以科学拓展课《水果电池》为例,就教学设计中如何体现学法指导及相关生成性教学资源的应用谈谈自己的浅见,供同行参考:
一、导入中创设情景——撩动思维之弦
众所周知,初中生性格活泼好动,好奇心和求知欲极为强烈,因此上课伊始,需要将学生由下课的放松状态及时转变到上课专注的精神状态。教师因根据这一情况在教学预设中予以充分考虑,可以采用复习知识、讲小故事、举生活实例、直观演示、实验演示、逻辑推理等方法来设置悬念,为本课教学埋下伏笔,为引领学生学习本课科学知识创设最佳情景。
(教学片断1)背景资料一:水果电池是由水果(酸性)、两金属片和导线来简易制作而成的。两金属片一定要是活动性强弱相差较大的金属片,我们一般采用是铜片和锌片,铜片为正极,锌片为负极。
演示实验:将三个柠檬搓软后用小刀切开2个小口,分别插入铜片和锌片并用导线连接,接入开关、小风扇,完成后闭合开关,观察风扇是否转动。(不能转动)教师:实验是否能证明水果并不能作为电池,产生电流?
学生:不能,可能是因为水果电池产生的电流太小了……
教师在教学设计中应注意考虑下列问题:1.情景的创设要与教学内容和学生的特点相适应;2.情景创设要对整体教学内容有启发性、延续性;3.情景创设能够激发学生学习热情;4.情景创设要考虑语言的艺术性与科学性。
二、实验中融入方法——精炼操作技能
科学教学应遵循“观察 实验 探究 思维 方法”的认知过程,观察与实验是学生学习知识,掌握方法、提升技能的前提。教学设计中应当考虑如何引导学生观察和实验,训练学生技能,提高学生操作能力,并将所取得的信息或数据进行定性或定量的分析和归纳,找出科学现象或科学过程中的本质联系,形成准确的科学概念;或引导学生总结出各有关科学量在一定条件下的本质联系,掌握科学规律。这一环节预设中教师要充分考虑到其中可能生成的,对不同层次的学生给予具体的关心和帮助,指导学生的学习方法,引导学生观察和记录有关资料,并对获取的信息进行加工和处理,使他们真正理解和掌握有关的方法。
(教学片断2)(在引入环节过渡到设计实验方案进行验证环节)教师:我们是否可以,设计实验方案并绘制电路图用来检测水果是否能作为电池,产生电流。
活动一、设计实验方案并绘制电路图(讨论,点拨)
1.请设计实验方案并绘制电路图用检测其他水果电池是否能作为电源。
(学生根据以往的学习可以得到的3种验证水果电池的方案)
分析实验,处理细节,引导学生思考:
(1)分析实验不成功的原因,在上述电路中有没有电流?如果有为什么得不到预期的实验结果?(2)引导学生思维,引出灵敏电流表,了解灵敏电流表的使用方法。3.电流表必须与电阻串联才能接入电路中,在本次实验过程中灵敏电流表是否可以直接连接电源两端?(这一过程中收集学生信息,评价实验方案,帮助学生建构知识体系,完善实验方法。)
2.分组实验用灵敏电流表及各种实验品材检测不同水果(柠檬、苹果、梨、橙子)提供电流的能力。
(1)分组实验,归纳实验结果,并得出结论:水果电池能提供电能但非常的小,同一电路中不同水果电池产生的电流大小是不同的。
(2)影响水果电池产生电流大小的因素猜想一:可能与水果种类有关;猜想二:可能与水果的大小有关;猜想三:可能与金属片插入深度有关;猜想四:可能与金属片之间距离有关……
在这一教学过程设计中,引导学生采用了验证法和归纳法。了解生活中的水果电池
水果电池验证方法的设计 分析实验结果 再次验证,这一过程就是一个判断、推理的思维过程,只有在分析清楚实验的根本原理,才能使学生真正理解,然后再进行实验,证实它们的科学规律,此类实验要求学生在一定的思维能力的基础上,能过思考、判断、比较、推理找出科学规律中的各种关系,然后进行实验验证,在验证中提升学生对验证法、归纳法应用的综合能力。
三、探究中培养学法——提升科学素养
在教学设计中预设旨在提高学生科学素养的探究活动,通过探究活动,使学生有指向,有计划的掌握科学规律的发生、发展和变化,这不仅能使学生体验知识的建构过程,而且还能在在这一过程中完善学生的探究方法,提高学生的探究能力。在接下来的探究性课堂教学中,以导入、实验部分所获的体验为情景素材,并以此进行拓展、延伸,引导学生亲身探究,在落实科学探究的过程中,引导学生思维发展,这远比教师直接呈现知识更有意义。
(教学片断3)背景资料二:铜片和锌片通过电解质(即水果中富含的果酸)和导线构成闭合回路,由于锌片的活动性较强,易失去电子,因此作为负极,相对而言,铜片的活动性较弱,不易失去电子,因此作为正极,因此闭合回路中产生电流。由于醋酸溶液能与果酸都能提供氢离子,在实验过程中可以用不同浓度醋酸溶液代替果酸进行研究。
活动二:探究水果电池不同浓度氢离子对产生电流大小的影响
实验过程:1.各取20ml醋酸溶液用蒸馏水进行5倍、10倍稀释,用量筒取20ml蒸馏水及不同浓度醋酸溶液(原溶液、5倍稀释、10倍稀释);2.将上述液体倒入体积为20ml塑料杯,盖上盖子,并连接电路(铜片为正,锌片为负极);3.试触后闭合开关,记录电路中不同浓度醋酸溶液溶液所能产生电流的大小。4.记录数据并得出结论。
1.在下表中记录实验结果
2.得出结论:一定范围内,氢离子浓度越高,水果电池产生电流越大。
3.该小组的实验设计还不够完善,请你提出改进意见。实验过程中不能排除水或醋酸根离子对实验的干扰应设置对照实验。
4.对于水果电池,你还想提出怎样的探究问题?请试着设计相关探究过程并进行实验探究。
学生回答:探究水果电池中水果体积对产生电流大小的影响;探究水果电池中金属片插入深度对产生电流大小的影响;探究水果电池中金属片正对面积对产生电流大小的影响……(并设计实验进行探究)
“授之以鱼,不如授之以渔。”在科学教学中不仅需要学生学好科学知识,更需要他们掌握如何学习科学的方法。在教学设计中教师要有目的设计探究实验,鼓励学生积极思考,主动参与实验探究,并对科学实验进行创新设计,通过这一环节的设计培养学生发散思维,引导学生勇于探究、勇于质疑、勇于创新,使每位学生总结出适合自身的学习方法。
四、结束语
实践证明,教师应充分研究科学教学中的预设与生成,理清两者之间的关系。在教学中创设合适的问题情境,并巧妙地利用问题情景中的生成性教学资源,是提高课堂效率,激发学生学习兴趣,培养学生学习科学的技能与方法,提升学生科学素养的关键所在,是培养学生科学知识与方法、科学情感、态度价值观的有效途径。
(作者单位:浙江省绍兴市上虞区盖北镇中学 312000)
论文作者:黎松青
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年11月上
论文发表时间:2018/3/15
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