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一、有的放矢——引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍W(xué)生設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)和最終目的,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都至少有一個(gè)目的,學(xué)生必須清楚自己要設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是為了解決什么問題。只有學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫馔笍?對(duì)要研究的問題思考才會(huì)深。也就是說這個(gè)目的對(duì)后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作、交流分析、討論總結(jié)等流程影響很大,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕馕鏊綄⒅苯佑绊懻麄€(gè)科學(xué)探究。學(xué)生在進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),就能提出科學(xué)的問題,明確探究的內(nèi)容,理解實(shí)驗(yàn)的目的。如在教學(xué)三年級(jí)的《蚯蚓》一課時(shí),觀察蚯蚓部分,教師可以在探究活動(dòng)前布置任務(wù)讓學(xué)生分辨蚯蚓的哪一端是口,哪一端是。質(zhì)疑是最佳的學(xué)習(xí)動(dòng)力,這個(gè)細(xì)致的問題是三年級(jí)學(xué)生有興趣、有疑惑的,也是他們急想解決的問題。這一任務(wù)的設(shè)置可以幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,更快地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,之后的實(shí)驗(yàn)探究也會(huì)更加仔細(xì)。小學(xué)生為了證明自己對(duì)蚯蚓的相關(guān)猜測(cè),必定會(huì)仔細(xì)探究蚯蚓的身體結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式,等等。這樣了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蟮淖灾髟O(shè)計(jì),比簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一句:“觀察蚯蚓外形并記錄”效果要好得多,學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明蚯蚓哪一端是口、哪一端是的過程中,始終處于要探究的問題情境之中。這種“扶”式教育,提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,也為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了思維基礎(chǔ)。
二、對(duì)癥下藥——引導(dǎo)學(xué)生選擇合適器材
“工欲善其事,必先利其器?!笨茖W(xué)探究需要充足的科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)材料,其教學(xué)效果也是由材料的多寡、是否適用決定的,合適的器材可以讓探究實(shí)驗(yàn)事半功倍。引導(dǎo)學(xué)生在選擇器材上花心思,可以在思維上提示學(xué)生,讓他們更全面、更深入地思考實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn),這樣無形之中也就提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。在學(xué)生周圍,有著許多的科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)材料,它們有的功能不同,適用范圍不一;有的功能相似,可以互相替換。小學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)必須考慮探究實(shí)驗(yàn)的具體情況,進(jìn)行科學(xué)合理的篩選。所選的科學(xué)儀器和實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)該是適用恰當(dāng)、能達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡摹:?jiǎn)單來說就是:學(xué)生要選擇盡量簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)材料,讓實(shí)驗(yàn)效果盡量明顯。如在教學(xué)五年級(jí)《光是怎樣傳播的》時(shí),證明光是沿直線傳播部分,“選擇哪些材料讓光傳播的實(shí)驗(yàn)效果更大、更明顯?”“這個(gè)卡紙的實(shí)驗(yàn)材料是不是比那個(gè)塑料板的實(shí)驗(yàn)材料更簡(jiǎn)單、更適用?”“改變了實(shí)驗(yàn)材料是否也要相應(yīng)地改變光傳播的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?”……這一系列問題能激發(fā)小學(xué)生對(duì)光傳播實(shí)驗(yàn)的理解。如果學(xué)生選擇用生活物品來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如用吸管代替直彎管,用一次性塑料杯代替玻璃燒杯等,只要不影響探究實(shí)驗(yàn)的效果,是很值得提倡的。因?yàn)檫@些“替代式”設(shè)計(jì)改變了原有教學(xué)的封閉狀態(tài),可以讓學(xué)生在家繼續(xù)探究,從而大大突破科學(xué)探究活動(dòng)在時(shí)間和空間上的限制。
三、因材施教——引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案,也就是說同一個(gè)科學(xué)問題我們教師要正視不同學(xué)生間的能力水平、經(jīng)驗(yàn)愛好等各方面的差異,合理引導(dǎo)不同的學(xué)生,激發(fā)每一個(gè)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的積極性,放手讓不同的學(xué)生設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方案加以解決。這種自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)要求學(xué)生有一定的設(shè)計(jì)基礎(chǔ),是培養(yǎng)不同學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的有效方法。讓學(xué)生設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案對(duì)小學(xué)生要求較高,為了更好地引導(dǎo)學(xué)生,教師首先要營(yíng)造出一種和諧寬松的氛圍,讓學(xué)生善于思考,勇于發(fā)言。其次我們可以從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)中尋找需要解決的問題。這些問題往往是學(xué)生迫切想知道答案,急于探究其中的奧秘。如在教學(xué)五年級(jí)《巖石會(huì)改變模樣嗎》一課時(shí),探索巖石變化原因部分,我們可以先讓學(xué)生交流討論,猜測(cè)變化原因,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮螅僮灾髟O(shè)計(jì)方案來驗(yàn)證之前的猜測(cè)。教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不要加以干涉和限制,要鼓勵(lì)學(xué)生從不同的角度思考問題,找出解決問題的多種方案。這樣有一定生活經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生就會(huì)自己選擇巖石變化原因(冷熱、流水、植物、動(dòng)物等)自主設(shè)計(jì)出難易程度不同的方案。通過這種初步的“模仿式”設(shè)計(jì)可以訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方式,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟,使學(xué)生初步形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性、可成功性奠定良好的基礎(chǔ)。這種教學(xué)方式更注重學(xué)生設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的發(fā)展性、階段性,更適用于小學(xué)階段的學(xué)生。
一、綜合性實(shí)驗(yàn)的開展
傳統(tǒng)的機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,主要目的在于強(qiáng)化與鞏固課堂理論知識(shí),往往忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。而且,由于各學(xué)科之間缺乏有效地融合,使得實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有較多的重復(fù),因此在一定程度上還造成了教學(xué)資源的浪費(fèi)。為此,北醫(yī)在1999年成立了統(tǒng)一的機(jī)能實(shí)驗(yàn)中心,將生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)三個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室融合在一起,實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化和共享,并相應(yīng)開設(shè)了一系列綜合性實(shí)驗(yàn),如“血壓調(diào)節(jié)和失血性休克”、“影響離體心臟灌流的因素及缺血—再灌注損傷”和“家兔腎功能測(cè)定及急性腎功能衰竭”等”,將生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)的知識(shí)有機(jī)地結(jié)合起來,使學(xué)生對(duì)機(jī)體正常的生理調(diào)節(jié)機(jī)制、疾病時(shí)功能代謝的改變和藥物的作用有了直觀和連貫的認(rèn)識(shí),促進(jìn)了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通,提高了他們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力及彼此互助合作的團(tuán)隊(duì)精神。綜合性實(shí)驗(yàn)的不足之處在于實(shí)驗(yàn)往往比較復(fù)雜,需要較多的課時(shí)來完成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn),因此在時(shí)間安排上常常具有一定的難度。另外,綜合性實(shí)驗(yàn)中依然是教師占據(jù)主導(dǎo)地位,學(xué)生相對(duì)來說還是處于一個(gè)被動(dòng)的地位,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
二、自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的開展
在掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的前提下,為了進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主動(dòng)性,激發(fā)他們的科研興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立分析問題的能力,我們?cè)?001年又開設(shè)了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程[1]。針對(duì)與機(jī)能學(xué)內(nèi)容相關(guān)的研究目標(biāo),由學(xué)生以實(shí)驗(yàn)小組為單位自選題目,課下利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn),提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,然后在實(shí)驗(yàn)課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)答辯,通過學(xué)生之間的提問、回答以及老師的點(diǎn)評(píng)完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案在櫥窗展出。比如學(xué)完肝功能衰竭,很多學(xué)生就會(huì)想到去設(shè)計(jì)一個(gè)肝性腦病及其防治的實(shí)驗(yàn)方案;學(xué)完呼吸衰竭,就會(huì)想到去設(shè)計(jì)一個(gè)肺水腫及其搶救的實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提高學(xué)生的自學(xué)能力,使他們能夠結(jié)合課堂所學(xué)內(nèi)容,針對(duì)某個(gè)有爭(zhēng)議的環(huán)節(jié)去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證;或者突破所學(xué)課程的局限,設(shè)計(jì)跨學(xué)科的綜合性實(shí)驗(yàn),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、文獻(xiàn)檢索能力和表達(dá)能力具有較大的幫助。不足之處在于最初的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)只是紙上談兵,缺乏實(shí)際操作,很多學(xué)生感到意猶未盡,抱有不小的遺憾。
三、自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作
經(jīng)過對(duì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的不斷完善,這項(xiàng)工作得到了專家的認(rèn)可,學(xué)校也撥專款資助機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,從2004年起我們?cè)谠u(píng)選出較優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)方案后,就讓學(xué)生們自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),這樣學(xué)生們的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就不僅僅局限于紙上談兵了。自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的實(shí)施為學(xué)生們提供了一個(gè)自由發(fā)揮、施展才能的更大空間,對(duì)調(diào)動(dòng)他們的熱情和積極性,進(jìn)一步提高他們的科研興趣具有重要意義,也由此獲得了學(xué)生廣泛的好評(píng)和熱愛,許多學(xué)生甚至把它作為自己最喜愛的一個(gè)實(shí)驗(yàn)來對(duì)待,稱為“我的實(shí)驗(yàn)”。為了提高實(shí)驗(yàn)的成功性,學(xué)生們會(huì)更加認(rèn)真地設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案,課下和同學(xué)、教師經(jīng)常進(jìn)行交流和探討,對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷進(jìn)行修改和完善,對(duì)可能的結(jié)果反復(fù)推敲,保證了實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性和可行性。比如,學(xué)生曾設(shè)計(jì)過“人工冬眠狀態(tài)下家兔對(duì)缺氧的耐受性”,通過靜脈注射氯丙嗪配合冰袋降溫來模擬家兔人工冬眠狀態(tài),并通過監(jiān)測(cè)血?dú)鈦碛^察家兔對(duì)缺氧的耐受性。由于是剛剛開展自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作,并沒有太多經(jīng)驗(yàn)可拿來借鑒,因此盡管理論上準(zhǔn)備的很充分,但由于沒有事先安排預(yù)實(shí)驗(yàn),所以實(shí)際操作時(shí)還是出現(xiàn)了一些意想不到的問題,比如藥物劑量的把握等等,最終造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠理想。盡管設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的并不在于實(shí)驗(yàn)的成功與否,但如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果不好,在一定程度上還是會(huì)影響學(xué)生的積極性。因此在后來的實(shí)驗(yàn)中,我們都盡可能地組織一部分動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行初步預(yù)實(shí)驗(yàn),然后根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)整和優(yōu)化,以最大程度地保證學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作中取得較好的結(jié)果[2]。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)
自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不僅為學(xué)生充分運(yùn)用自己所學(xué)的理論知識(shí)和施展實(shí)驗(yàn)技能提供了空間,也使學(xué)生對(duì)科研工作有了初步的認(rèn)識(shí),這對(duì)于培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,提高他們的科研素質(zhì)都有較好的啟示作用,也為今后從事科學(xué)研究工作奠定了良好的基礎(chǔ)。盡管如此,在對(duì)幾年來開展的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)的過程中我們還是發(fā)現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和創(chuàng)新性還有待加強(qiáng)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)學(xué)生都是初次接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),受知識(shí)結(jié)構(gòu)及科研經(jīng)歷的限制,他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大都局限在一個(gè)固有的框架中,是對(duì)已有機(jī)能實(shí)驗(yàn)的一個(gè)模仿,創(chuàng)新性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。而且,部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些基本原則還缺乏應(yīng)有的了解。為此,自2010年起我們又專門開設(shè)了2學(xué)時(shí)的理論課,由具有多年機(jī)能實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師對(duì)“如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”進(jìn)行講解。老師先讓學(xué)生把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不了解、不注意以及不滿意的問題全都提出來,然后引導(dǎo)學(xué)生展開討論,最后才將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素、基本原則及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇等知識(shí)加以介紹。這堂課與其說是一堂理論課,不如說更像是一堂討論課,教師采取開放式教學(xué),以學(xué)生互相討論為主,教師僅僅起一個(gè)引導(dǎo)作用。學(xué)生們提問非常踴躍,老師并不急于回答,而是把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,讓他們?cè)谙嗷ビ懻摰倪^程中自己去尋找答案,以加深他們對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和理解。課后學(xué)生們反映這堂課收獲很大,初步懂得了應(yīng)該怎樣去設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),了解了真正意義上的科研設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的基本原則。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)后,我們也看到同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平有了一定的提高。
[關(guān)鍵詞]實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);能力培養(yǎng);小學(xué)科學(xué)
[中圖分類號(hào)]G623.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]10079068(2017)12008301
小學(xué)科學(xué)是以探究為基礎(chǔ)的學(xué)科,主張兒童要像科學(xué)家一樣研究科學(xué)。而科學(xué)家在研究科學(xué)時(shí)一般是先假設(shè),再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后形成結(jié)論。也就是說學(xué)生要具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和操作能力。其中設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),是讓W(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)的方法,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新意識(shí)。但是,在教學(xué)中學(xué)生對(duì)要研究的問題有了猜測(cè)之后,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)都比較急躁,不能深入思考,設(shè)計(jì)出來的方案創(chuàng)新性和操作性都不高。還有些學(xué)生根本不參與設(shè)計(jì),完全靠別人的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在此情形下,我們教師應(yīng)如何組織教學(xué)呢?
一、創(chuàng)造探究氛圍,激發(fā)設(shè)計(jì)興趣
在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)中,我們教師首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種和諧的氛圍,讓學(xué)生善于思考、勇于發(fā)言。小學(xué)生有自己的年齡特點(diǎn)和思維特點(diǎn),在引導(dǎo)時(shí)教師要從學(xué)生身邊常見的、熟悉的現(xiàn)象入手。只有學(xué)生對(duì)即將探究的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容心生疑惑,才會(huì)去自發(fā)思考、自主設(shè)計(jì),對(duì)問題的思考才會(huì)深入。
如在教學(xué)《螞蟻》時(shí),教師可以在探究活動(dòng)前布置任務(wù)讓學(xué)生思考如何觀察螞蟻(主要解決螞蟻亂爬的問題)。質(zhì)疑是最佳的學(xué)習(xí)動(dòng)力,這一任務(wù)的設(shè)置可以幫助學(xué)生更好地明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,更快地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,觀察更加地仔細(xì)。像這樣明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮笞园l(fā)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),擺脫了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式僵化的局面,使學(xué)生能全方位地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),制訂出自己的實(shí)驗(yàn)方案,提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究能力,也為后續(xù)的探究實(shí)驗(yàn)提供了保障。
二、立足課堂實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力
小學(xué)科學(xué)教材中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則和教學(xué)方法等沒有專門的系統(tǒng)闡述,但是教材把它們隱含在了課堂實(shí)驗(yàn)和科學(xué)發(fā)展史中。作為教師我們應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)這些隱含信息,幫助學(xué)生了解和掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)和實(shí)際運(yùn)用,開發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思想。
在教學(xué)時(shí),可以讓學(xué)生利用課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在初步的“模仿式”設(shè)計(jì)中訓(xùn)練學(xué)生的思維方式,為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性、可成功性奠定良好的心理基礎(chǔ)。比如在 “綠豆的發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”中,可以讓學(xué)生自己選擇變量因素:水分、溫度、陽光等,這樣學(xué)生的選擇面廣,實(shí)驗(yàn)的難易程度可調(diào),符合“優(yōu)秀學(xué)生有挑戰(zhàn)、普通學(xué)生有信心”的要求。通過這種課堂實(shí)驗(yàn)的“模仿式”設(shè)計(jì),可以讓學(xué)生更多地體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程,提高其設(shè)計(jì)能力,還可以促使學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)探究。
三、貼近生活實(shí)際,設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)
在小學(xué)科學(xué)教材中,出現(xiàn)了許多探究實(shí)驗(yàn),由于課堂的局限性(時(shí)間、空間等)只能研究某一方面,學(xué)生不能系統(tǒng)地理解科學(xué)。這時(shí),我們教師可以利用網(wǎng)上作業(yè)、科技活動(dòng)等平臺(tái),讓學(xué)生繼續(xù)探究。這些課外實(shí)驗(yàn)既改變了原有教學(xué)的封閉狀態(tài),又改變了原有教學(xué)的互動(dòng)方式。
如在學(xué)習(xí) “溶解” 這一單元知識(shí)時(shí),我們可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)布置課外實(shí)驗(yàn)。比如“白糖和食鹽在水中溶解能力的比較”這一問題,可以由學(xué)生先提出猜測(cè),再自主設(shè)計(jì)不同的方案來驗(yàn)證之前的猜測(cè)。教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等過程不做干涉和限制,可以讓學(xué)生從不同的角度去思考問題,找出解決問題的多種方案。除此之外,只要是學(xué)生熟悉的、感興趣的問題,我們都可以放手讓學(xué)生去設(shè)計(jì)、探究,引導(dǎo)學(xué)生采用不同的設(shè)計(jì)方案,從而切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
四、綜合多元評(píng)價(jià),提高設(shè)計(jì)能力
為了切實(shí)提高小學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,我們教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià),而且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)中應(yīng)該一直貫穿著評(píng)價(jià)。我們要清楚評(píng)價(jià)的目的在于診斷學(xué)生已有的能力水平及存在的問題,改善教學(xué)質(zhì)量和提高學(xué)生相關(guān)能力,要擯棄以往過分重視成績(jī)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
同時(shí)我們要明白任何一種評(píng)價(jià)方法都有其特殊性和局限性。因此在教學(xué)時(shí),我們教師應(yīng)該采用多元化的評(píng)價(jià)方式,根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的評(píng)價(jià)方法。教師評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)、小組互評(píng)等評(píng)價(jià)方式也可以結(jié)合使用,以實(shí)現(xiàn)多方位評(píng)價(jià),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的興趣,從而提高設(shè)計(jì)能力。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);減輕;學(xué)生負(fù)擔(dān)
中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2015)06-0295-01
物理是一門需要依靠完善的實(shí)驗(yàn)操作水平以及細(xì)致入微的觀察力的數(shù)理性學(xué)科。物理學(xué)的高深?yuàn)W秘只有在實(shí)際的試驗(yàn)中得以體現(xiàn)并加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知及理解能力。物理教師應(yīng)該不斷培養(yǎng)學(xué)生的好奇心理激發(fā)學(xué)生的求知欲望從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐動(dòng)手能力,這樣不僅能夠使學(xué)生明確理解所學(xué)內(nèi)容并做到舉一反三,而且提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力增加自我學(xué)習(xí)欲望。
1.新物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要把握的幾個(gè)原則
1.1以教材為主的原則。新課程是以開放性、生成性和創(chuàng)新性為價(jià)值取向的,雖說教科書不再是教學(xué)的中心,也不再是唯一的課程資源,但是教科書在編寫過程中得到了大量的專家、學(xué)者的指導(dǎo),凝聚了大量教育一線教師長(zhǎng)期工作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),經(jīng)過了長(zhǎng)期的試用和改進(jìn),是最能充分體現(xiàn)創(chuàng)新教育價(jià)值取向的課程資源之一,它不僅是知識(shí)的載體,在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀等方面的教育任務(wù)上更是有突出作用,因此在教科書的框架內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)的首要原則。
1.2簡(jiǎn)易性原則。物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要盡可能用教少的儀器,儀器要盡可能簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)原理盡可能在學(xué)生所學(xué)范圍以內(nèi)。就地取材,用簡(jiǎn)單的器材做實(shí)驗(yàn)容易使學(xué)生感到物理就在身邊,研究物理并不神秘,因此老師可以用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶等生活中常見的物品來做物理實(shí)驗(yàn),如抽水馬桶原理的模擬;虹吸現(xiàn)象等。長(zhǎng)久下去,學(xué)生對(duì)周圍生活的關(guān)注意識(shí)就會(huì)增強(qiáng)。其次采用簡(jiǎn)單的器材還容易突出實(shí)驗(yàn)的物理原理,而不為器材復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所干擾,因此能獲得更好的效果。
1.3科學(xué)性原則。教師在創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上要保證不出科學(xué)性錯(cuò)誤,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí),不要只關(guān)注與假設(shè)相符的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象,而忽略觀察收集那些與預(yù)期結(jié)果相矛盾的信息,這樣往往失去了科學(xué)的態(tài)度和方法,進(jìn)而由部分?jǐn)?shù)據(jù)得出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
2.創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平
2.1實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)多樣性與靈活性。物理學(xué)作為一門基礎(chǔ)的數(shù)理性學(xué)科,其知識(shí)的積累是靠不斷地自我思考、自我總結(jié)而得來的,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,觀察能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)必不可少,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去仔細(xì)觀察事物現(xiàn)象并不斷挖掘事物本質(zhì)。在進(jìn)行是咽炎教學(xué)時(shí),教師首先應(yīng)該讓學(xué)生明白此次實(shí)驗(yàn)的目的及內(nèi)容,并且不斷解決學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)問題及內(nèi)心疑惑,可以進(jìn)行親臨教授讓學(xué)生自作而在一旁進(jìn)行指導(dǎo),讓學(xué)生動(dòng)手能力及思維能力得以提升的同時(shí)讓學(xué)生領(lǐng)悟到此次實(shí)驗(yàn)的意義并明確理解并掌握所學(xué)的物理現(xiàn)象、概念及規(guī)律。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)教學(xué)一味地進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)也是很枯燥乏味的,教師可組織學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比賽及辯論來加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的記憶,學(xué)生們?cè)趫F(tuán)隊(duì)合作的過程中還能夠感受到團(tuán)隊(duì)精神的重要性并體會(huì)到參與其中的樂趣,趣味性的教學(xué)不僅活躍了課堂氛圍而且加深了學(xué)習(xí)記憶,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)也能夠讓學(xué)生感覺到危機(jī)感,讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中意識(shí)到自身的不足并加以改進(jìn),不斷完善自我,提升自我的綜合素質(zhì)及綜合能力。
2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)是時(shí)間教學(xué)的基礎(chǔ)也是物理教學(xué)的根本,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展不僅是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)也是對(duì)其科學(xué)思維的形成的有利輔助。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說,實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所及實(shí)驗(yàn)器械必不可少,實(shí)驗(yàn)室的水平直接關(guān)乎到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義,學(xué)校在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前應(yīng)首先確保實(shí)驗(yàn)器械的完整性及完備性,保證實(shí)驗(yàn)器械的萬無一失。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展以來,學(xué)校要不斷重視其實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,對(duì)于師資力量的配備及實(shí)驗(yàn)器械的整體水平應(yīng)努力做到最好,了解同水平的其他學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)器械配備情況加強(qiáng)自身的教學(xué)水準(zhǔn),并做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的安全防范問題避免出現(xiàn)教學(xué)過程中的重大事故問題。除此之外,喧囂還應(yīng)該不斷鼓勵(lì)學(xué)生開展自我動(dòng)手實(shí)踐,做到將實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)學(xué)生進(jìn)行定期免費(fèi)開放,加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,并努力為學(xué)生綜合能力的提升提供有力條件。
2.3創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)以學(xué)生為主,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維。注重以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中發(fā)揚(yáng)學(xué)生的開放性思維,轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式,從知識(shí)灌輸型向知識(shí)汲取性邁進(jìn),改變教學(xué)以往的干擾程度過重的學(xué)習(xí)影響,加強(qiáng)學(xué)生自身的自我實(shí)現(xiàn)價(jià)值,給學(xué)生們充足的時(shí)間,讓學(xué)生們積極動(dòng)手、積極思考、主動(dòng)參與、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神,讓學(xué)生學(xué)會(huì)在自主獨(dú)立思考問題的同時(shí)學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同合作共同進(jìn)步,最終營(yíng)造一種愉快歡樂的學(xué)習(xí)氛圍,改善以往枯燥的教學(xué)環(huán)境,從而引導(dǎo)學(xué)生健康成長(zhǎng)并不斷充實(shí)自身、提高自我。
3創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì),減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)
關(guān)鍵詞 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 教學(xué)模式 綜合科研能力
國家教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中指出:高等學(xué)校本科教學(xué)工作“要積極推動(dòng)研究性教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”,“要增加綜合性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”。因此,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合科研能力具有重要作用。①本研究在廣東醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)三年級(jí)本科生中進(jìn)行了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué),探討創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式對(duì)大學(xué)生綜合科研能力的提高作用。
1 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式的實(shí)施
1.1 實(shí)施對(duì)象
在臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)和分子診斷學(xué)兩門課程教學(xué)中,對(duì)廣東醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)本科三年級(jí)280名學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式教學(xué)。
1.2 實(shí)施過程
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式教學(xué)實(shí)施過程主要包括:教師布置實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)學(xué)生自主分組及選題文獻(xiàn)查閱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)講解及答辯實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)做實(shí)驗(yàn)等模塊。
2 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式實(shí)施情況調(diào)查
2.1 調(diào)查對(duì)象
廣東醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)專業(yè)本科三年級(jí)280名開展了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式教學(xué)的學(xué)生。本次調(diào)查報(bào)告共發(fā)出280份,回收273份,回收率97.5%。
2.2 調(diào)查形式
通過自制問卷調(diào)查和訪談等形式,調(diào)查創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施效果和學(xué)生的意見與建議。
2.3 調(diào)查內(nèi)容
主要涉及:(1)學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)程中有遇到的障礙;(2)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)程中老師應(yīng)該扮演的角色;(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的不足之處;(4)通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提高了學(xué)生哪些方面的能力等。
2.4 統(tǒng)計(jì)分析
調(diào)查結(jié)果錄入“問卷星”調(diào)查問卷系統(tǒng),由系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。
3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式對(duì)大學(xué)生綜合科研能力的提高作用
3.1 開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式的重要性與意義
目前,由于人數(shù)、科研經(jīng)費(fèi)、科研場(chǎng)地、老師的科研水平等因素限制,在普通本科院校全面開展科研培訓(xùn)的可行性較低。相對(duì)而言,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)受到的制約因素較少,也能較好地鍛煉和提高學(xué)生的綜合科研能力。大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校本科教學(xué)改革的一項(xiàng)重要舉措,其實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為主體,以學(xué)生自主選題、自主研究為基礎(chǔ),以問題和課題為核心的新型教學(xué)模式,其目的在于提高本科學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。②
3.2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)模式提高了學(xué)生的綜合科研能力
(1)激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。學(xué)生根據(jù)自己的興趣設(shè)計(jì)題目,使枯燥、乏味的科研變得有趣。這不僅激發(fā)學(xué)生的思維,開拓學(xué)生的視野,還增強(qiáng)學(xué)生的自覺性和積極性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。 (2)提高了文獻(xiàn)查閱能力。文獻(xiàn)查閱是學(xué)生知識(shí)的來源,為學(xué)生提供參考方向,是學(xué)生需掌握的基本技巧。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中,54.21%的受調(diào)查學(xué)生認(rèn)為存在文獻(xiàn)查閱困難。大部分學(xué)生主要通過百度搜索,只有少部分曾接觸過科研培訓(xùn)的學(xué)生才知道萬方、維普、中國期刊等數(shù)據(jù)庫。本次創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式教學(xué)后,59.71%的受調(diào)查學(xué)生認(rèn)為其文獻(xiàn)查閱能力有所提高。
(3)培養(yǎng)了學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)申報(bào)書的能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并撰寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書是開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)的關(guān)鍵。通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書的撰寫,鍛煉了科研表述能力和實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用能力。42.86%的受調(diào)查學(xué)生認(rèn)為其實(shí)驗(yàn)申報(bào)書撰寫能力得到了提高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)書的撰寫,不僅提高了學(xué)生的文字表達(dá)能力,中英文摘要寫作能力,還使學(xué)生清楚了解其擬研究課題的研究前景與意義,熟悉實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容和所用到的實(shí)驗(yàn)方法,為畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)與撰寫奠定了基礎(chǔ)。
(4)提高了邏輯思維能力。61.9%的受調(diào)查學(xué)生認(rèn)為通過本次創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課程提高了其邏輯思維能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的開展充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,大膽提出不同的觀點(diǎn)和見解, 通過科學(xué)研究,獲得新的結(jié)論, 培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維和自主創(chuàng)新的能力。③本次創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式教學(xué)還安排了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)答辯環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)模擬研究生的開題報(bào)告形式開展,鍛煉了學(xué)生制作PPT、語言組織與表達(dá)、科研邏輯思維、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變等多項(xiàng)能力。
(5)促進(jìn)了所學(xué)知識(shí)在科研中的應(yīng)用。45.79%的受調(diào)查學(xué)生認(rèn)為其應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力得到了提高。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是由學(xué)生根據(jù)研究?jī)?nèi)容而選擇實(shí)驗(yàn)方法,需要學(xué)生把所學(xué)知識(shí)與課題研究需要相結(jié)合,不僅使學(xué)生熟悉了所涉及的實(shí)驗(yàn)方法,更提高了學(xué)生把理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的能力。
學(xué)生管理 學(xué)生工作會(huì)議講話 學(xué)生剖析材料 學(xué)生會(huì)工作計(jì)劃 學(xué)生會(huì)工作總結(jié) 學(xué)生工作意見 學(xué)生評(píng)價(jià)論文 學(xué)生考察報(bào)告 學(xué)生管理論文 學(xué)生思政教育 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀