【毕业设计】初中科学课中实验教学的几点思考
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新课改之后的科学课程在内容结构上突破了老的科学课程只关注知识维度的局限,增加了动作技能维度和情感态度价值观维度。
不难发现新课改之后的科学课程的目标不仅仅是为了培养科学家,更是为了培养具备科学素质的社会成员。
什么是实验教学所谓的实验教学就是教师通过在课堂中或课堂外以实验形式来阐述和解释科学课本中的科学概念或科学现象,它的目的是为了让学生可以非常直观形象地理解课本知识点,而不是机械地死记硬背去记忆知识点。
它和传统的讲解式教学有着本质上的区别,前者更加关注学生的理解,关注学生理解的过程,而不是单单的记忆结果。
因此我们不难发现实验教学与新课改中科学课程的培养学生科学素养的理念是完美契合的。
在本质上确定了实验教学在科学课程中的地位。
实验教学的现状新课改的科学课程突显了实验在科学课程中的地位,就浙江省的初中科学课程为例初中科学教材安排的实验就有个,其中学生必做的就有个。
这样的个数据告诉我们实验教学已经成为我们新课改后科学教学中的个重要组成部分。
如何提升学生实验素质,如何有效的做好实验,如何形象生动的做好实验,如何最大程度的发挥实验教学的作用等实验教学问题已经成为我们新时代下科学教师学者必须攻克的教学学术难题。
二实验教学的困境科学是门建立在实验基础上的学科,科学课程中的知识都是先人在假设的基础上,通过无数次实验验证,最后得出的结论。
可以毫不夸张地说,如果教学可以有效地利用这教学手段,可以为学生开启科学的大门。
但是在现阶段的初中科学教育中,实验教学的处境是不容乐观的。
研究发现,现阶段的实验教学主要存在以下问题。
在现阶段中考体制下,教师参与实验教学热情不高实验教学的主旨是培养学生的科学素养,除了科学知识以外,还包括动作技能和情感态度价值观维度的教育。
而我国现在实行的中学教育体制的个最大特点是,学生必须面对以考试为形式的中考才可以进入更高层次的文化教育。
中考试题中涉及到的题型绝大多数是科学知识维度,对于学生的动作技能维度和情感态度价值观维度的知识点涉及很少。
如今初中科学的课堂教学大都是按照中考这根指挥棒的指挥,讲解式教学黑板实验演示实验成为了主流教学手段。
教师不需要去设计实验选择实验器材购买实验药品,只需要把实验的原理注意事项结果可能会出现的实验现象向学生解释下就可以完成实验了。
对教师而言,这样既可以节省大量的教学时间,也可以方便让学生记忆住考点,提高学生的应试能力。
教育资金不足,实验教学成本太高教育资金的不足直是困扰着我国教育发展的个重要因素,特别是经济欠发达的内陆地区,有些贫困地区的学校甚至连教师的基本工资都发不起,更加不用说去建设检验室,购置实验器材。
除此之外,实验器材的损耗率高也是个制约因素,初中学生有着强烈的好奇心,往往是教师没有让他们开始做实验,或者教师还没有完全的讲解完实验器材的些注意事项,学生就似懂非懂地开始操作实验,直接导致实验器材的损坏率会变大。
例如在对试管中的水或其他液体加热的过程中,需要有个预热的过程,即试管底部要在酒精灯火焰上来回运动,确保试管底部都充分受热后,在对试管的个部分加热,但是学生往往会忘记这个过程,直接用火焰对试管加热,导致试管最终因受热不均匀而破裂。
再如,在实验室制取氧气的实验中,最后实验结束的时候,要先移去收集装置,然后熄灭酒精灯,但学生往往是相反,先是熄灭酒精灯,这样会引起倒吸水的现象,把外界的水直接倒吸到烧瓶中,会让高温的烧杯突然间受冷,发生破裂。
这些损坏实验器材现象都是会增加实验的成本,阻碍实验教学的普及。
实验室条件简陋,导致实验教学无法达到预期效果我国整体科学实验室的硬件设施是要低于西方发达国家,这就导致教师在课堂上做实验时,学生很难完全的观测到实验的过程结果。
例如在摩擦起电的实验中,要使得玻璃棒带上电,而且所带电量要持续段时间,才可以观测到小金属片因为带了同种电荷而张开,这个实验要取得成功,除了本来考验教师的实验功底外,还要求实验室空气要保持干燥。
特别是下雨天,空气中的水分过大,这个实验的效果是几乎观测不到的。
甚至有些教师为了达到所谓的实验现象,特意去创造实验结果,为了让实验符合课本的结论,完全违背了实验的真实性原则。
再者就是坐在教室后排的同学因为距离的关系也不太容易观测到讲台上演示的实验,基于初中学生的好奇心,后排学生会站立或者小声议论,这样会大大影响课堂纪律。
同时也会打击到学生和教师参与科学实验的积极性。
最后,现阶段的初中学校中,很难找到真正意义上合格的科学教师,特别是那些有着十几年老教龄的老教师,他们都是由其他学科转过来的。
学物理的学化学的学生物的学地理的都可以来教科学课。
这就意味着教师很难完全掌握科学课中的不同知识面的实验。
对于学化学出身的教师,化学实验没有问题,但是物理生物实验就不定能够完全地诠释出来,更加不用说教学生了。
这样教师对于实验的积极性也就降低了,还不如做个视频实验黑板实验来的简单。
实验教学很难摆脱演示实验现象,学生缺乏参与性主动性实验教学的目的是为了培养学生的科学素养,让学生具备定的科学实验能力和情感态度价值观。
在实验的在有益的摩擦,如鞋底摩擦大可防滑等师可见,生活中存在有益摩擦和有害摩擦。
我们要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。
谁能提出增大摩擦或减小摩擦都有什么方法。
学生讨论交流,提出各种各样的方法和实例。
如轮胎印上花纹,增大摩擦用手握紧瓶子,可以增大手与瓶子间的摩擦用滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦教师总结并在黑板上板书增大摩擦的方法增加压力使接触面更粗糙。
减小摩擦的方法减小压力减小接触面的粗糙程度三课堂练习四课堂小结案例分析本节课的实验教学设计是按照探究实验教学的理念来设计的,我们看到在整堂课中,学生的主体作用得到了充分的发挥,学生所有的行为都是出自于自身的探究的需要,教师直都是在引导学生发现问题解决问题,并没有试图的控制学生的思维和行为。
在本节课的开始中,教师要学生自己去滚动篮球和夹铁球,要学生在亲身体验中发现问题,让学生意识到今天我们学习的知识是有关摩擦力的,这样学生就可以有意识的调动已有的关于摩擦力的知识体系,学生可以在已有的知识上对摩擦力的种类进行简单的分析,到面临滑动摩擦力与哪些因素有关这个问题时,教师并没有直接给你答案,或者直接演示实验,而是要学生自己去思考。
经过集体的讨论后,学生得到了各式各样的结论滑动摩擦力的大小是否与压力有关是否与接触面的粗糙程度有关是否与接触面积有关是否与材料有关是否和物体的运动方向有关„„对于学生这些发散性的思维,教师没有把其中的些的观点否定,而是说些问题还在探索,今天只谈论其中的四种猜想。
这样的教育方式既保证了课堂的进行又不会打击学生学习的积极性。
对于学生的四种猜想,教师只是要学生在已有的实验器材中自行去设计实验,这样就充分培养了学生的科学探究意识,也是把课堂的主动权交给学生的关键。
对于不同组的实验设计,教师不去做评价而是把这个机会交给学生,要学生互相去评价对方的实验设计,所谓人之短,在集体学生的帮忙下,每个实验设计都可以得到改进,特别的,些实验上的都是可以改正的,了解学生的人永远都是学生,学生可以在别人的身上找到自己的,为自己后续的实验操作是很有积极作用的。
不用的小组进行讨论后都得到了自己的设计方案,接下来就是数据的收集,整个过程同样都是由学生自己完成,教师只是巡回指导,这样在保证实验可操作的同时,也锻炼的学生的科学探究能力。
当然最后,学生会在实验结束以后,对整个实验进行小结讨论,毕竟每个小组只是得出了个结论,还需要别小组的实验结论,讨论可以让学生们互相交流自己的心得,学生也就可以把别人的经验纳入到自己的知识体系中来,综上所述,整节课中学生充分享受了探究学习的快乐,在学习知识的同是,掌握了科学探究的意识和能力。
案例三探究化学反应的质量守恒定律师我们已经学习了很多化学反应方程式,比如氧气和木炭的反应氧气和铜的反应铁和酸的反应等等。
那反应的前后,肯定有新的物质生成,那反应前后的质量是不是有变化呢是减少了增加了还是保持平衡大家都有什么想法。
学学生发表各自的意见,有减少增加平衡,各种答案。
师很好,大家都是有各自的意见,谁也说服不了谁,那就请大家各自设计出可以证明自己的实验方案。
以六人为小组,根据自己小组的假设来设计出个实验方案来验证结论。
小组铜和硝酸银反应,生成银和硝酸铜。
在反应前用天平称量反应物的质量,并记录反应结束后,同样记录反应的质量,发现前后称取的物质的质量是相等的。
得出结论化学反应前后质量相等。
教师指导实验实验表格如下实验编组反应前质量反应后质量评价实验可行,根据比较反应前后物质的质量可以很直观的发现反应前后物质质量的变化情况。
可以得出结论得到结论化学反应前后,反应物与生成物质量保持平衡。
小组二铁与酸反应。
用天平称量反应前后的质量,发现反应后的生成物的质量要小于反应物的质量,认为化学反应前后,反应物的质量要大于生成物。
教师指导实验评价实验不正确,改组实验忽略了生成物氢气的质量,导致实验失败。
改进的方案就是在试管口套个气球,保证可以收集到生成的氢气。
小组三铜在空气中加热,经过称量,发现生成物的质量要大于反应物的质量,得出结论化学反应前后,物质的质量增加。
评价实验不正确,改小组忽略了空气中的氧气或参加反应,没有计算氧气的质量,导致得到了结论。
改进办法是的整个实验都在个密闭的容器中进行,然后把整个容器进行称量。
教师指导实验课后讨论学生就实验结论进行讨论,研究得失,分享各个小组的经验收获,最后撰写实验报告。
五总结实验教学作为科学教学中的种重要手段,随着课程改革以来,被越来越多的学校教师学生所接受,因为它可以更加直观形象地反映科学原理,可以帮助学生更加有效地记忆科学知识。
但是,初中科学中的实验教学因为中考压力的存在,导致实验教学以演示实验的形式开展。
演示实验作为实验教学的种方式有着它自身的优势,它可以在最短的时间内把科学原理以实验的形式传授给学生,因为实验是由教师演示的,在种意义上确保了实验的成功率。
但是演示实验中过分注重教师的作用往往就忽略了学生的作用,学生很难在演示实验中展现自己的思维价值。
探究式实
