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關(guān)鍵詞:生物教學(xué) 可持續(xù)發(fā)展 環(huán)境教育
教育是對人實(shí)施多科學(xué)的全方位教學(xué),生物學(xué)是其中一部分,所以生物教學(xué)就得走生物教學(xué)中可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境教育之路。筆者結(jié)合自身多年的教學(xué)和教育科研過程,對環(huán)境教育的研究實(shí)踐進(jìn)行淺述。
1.結(jié)合教材內(nèi)容對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育
在九年制義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材中有不少有關(guān)環(huán)境教育的內(nèi)容。教師在完成教學(xué)目標(biāo)的過程中,要把握機(jī)會(huì)對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育。如:七年級(jí)生物學(xué)(上)教材中就有“第一單元 生物和生物圈”,其中“認(rèn)識(shí)生物”一章,就要“調(diào)查我們身邊的生物”,將調(diào)查校內(nèi)、社區(qū)或農(nóng)田的生物種類記錄在調(diào)查表中的統(tǒng)計(jì)格內(nèi),其中一項(xiàng)就是生物的生活環(huán)境,學(xué)生就會(huì)根據(jù)自己觀察到的環(huán)境條件填入。教師將適時(shí)地展出或評講提出生物不同,其生活環(huán)境有異同嗎?若改變它們的生活環(huán)境,生物能生存嗎?學(xué)生根據(jù)討論、分析后了解環(huán)境對生物生存影響的重要性。教師在總結(jié)時(shí)再強(qiáng)調(diào):我們?nèi)祟愐彩巧镏械囊环N,人類生存的環(huán)境好與壞,會(huì)直接影響我們?nèi)说恼I?所以要保護(hù)和愛護(hù)好我們生活環(huán)境。在“第二章 生物圈是所有生物的家”的五個(gè)節(jié)的內(nèi)容中,就進(jìn)一步闡明環(huán)境與生物的關(guān)系。以后的教學(xué)內(nèi)容中還多,如:七年級(jí)下冊中的“人類活動(dòng)對生物圈的影響”,八年級(jí)上冊中的“保護(hù)哺乳動(dòng)物及其生活環(huán)境”,八年級(jí)(下)冊中“生物的進(jìn)化”,高中生物二冊中“生物的進(jìn)化”、“生態(tài)系統(tǒng)”、“生物圈”等都滲透環(huán)境教育,并在高考中占有重要地位,故在教學(xué)中按不同層次的教學(xué)目標(biāo),突出知識(shí)、能力、情感等環(huán)境教育目標(biāo),才能有效提高教學(xué)質(zhì)量。
2.擬出結(jié)合生活實(shí)際的習(xí)題訓(xùn)練對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境教育
在“積累環(huán)境知識(shí)”活動(dòng)中,教師安排學(xué)生調(diào)查家庭每天丟的一次性塑料制品數(shù)目,若統(tǒng)計(jì)每戶城鎮(zhèn)人口每天丟一次性塑料袋、塑料包裝盒(或袋)的數(shù)量,每戶一年丟多少在環(huán)境中?一年我們縣城按15000戶,要丟多少在環(huán)境中?也可以要求學(xué)生調(diào)查餐廳或早點(diǎn)部每天使用一次性筷子的數(shù)量,抽取10家至20家作樣本,按每年350天營業(yè),這10家至20家丟一次性筷子數(shù),若每雙筷子6克,要丟木材多少?鹽源縣城的餐廳或早點(diǎn)部300戶,一年需要木材多少?也可以要求學(xué)生調(diào)查每戶每天將生活污水排在水體中的量,按一年365天計(jì)算,縣城15000戶,一年要污染的水的量是多少?這樣不統(tǒng)計(jì)則已,一旦統(tǒng)計(jì),數(shù)量驚人,學(xué)生才會(huì)在日常生活中節(jié)約資源,從自己做起,知道保護(hù)環(huán)境人人有責(zé)。
3.在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行環(huán)境教育
生物科學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)在初、高中的教學(xué)中是常常有的,要完成所安排的實(shí)驗(yàn),可能會(huì)產(chǎn)生對環(huán)境的影響,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要從以下幾方面進(jìn)行環(huán)境教育。
(1)材料、藥品要節(jié)約。發(fā)給學(xué)生用的材料、藥品能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯?盡量推行微型實(shí)驗(yàn),這樣可以減少污染和縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,也能降低水和能源的消耗,因此在做實(shí)驗(yàn)前,事先和實(shí)驗(yàn)室的老師和同級(jí)同學(xué)科其他各科老師聯(lián)系好,在統(tǒng)一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行本級(jí)的多班實(shí)驗(yàn),從而節(jié)約資源,減輕廢棄物對環(huán)境的污染。
(2)準(zhǔn)備要細(xì)致,操作要規(guī)范。由于各學(xué)校條件有差異,不管是新老教師,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有考慮不周全的地方,會(huì)影響環(huán)境。因此,①進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前強(qiáng)調(diào)不要踩贓物后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室;②注意實(shí)驗(yàn)桌上放的物品及位置,實(shí)驗(yàn)完后,要放回原來放的位置,其中用一樣取一樣,不用的物品要馬上歸位,這樣既可保持環(huán)境整潔,又能避免損壞物品;③將實(shí)驗(yàn)完成后的廢材料收好放到垃圾桶內(nèi),不許亂丟;④不準(zhǔn)在物品面、桌面亂寫亂畫,否則和損壞公物一樣論處。這樣能保持環(huán)境的整潔,又能按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地進(jìn)行。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要精心準(zhǔn)備,規(guī)范操作尤為重要。教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模,在實(shí)驗(yàn)中按自覺規(guī)范操作,做到言行一致,有問題及時(shí)解決,就會(huì)使學(xué)生自覺形成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。下節(jié)課開始時(shí),簡言小結(jié)表揚(yáng)實(shí)驗(yàn)規(guī)范的班、組或個(gè)人。
(3)末端處理。在實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生的“氣體、液體、固體”廢物,這些廢物不易清除完的。但不能忽視這些物質(zhì)對人體健康的影響,要盡量無害化處理。故在實(shí)驗(yàn)完成的課間,留下相鄰兩桌的組長,快速地將能收回的物品收到講桌指定物品盆中,有害物不管是桌面的,還是地面都清理進(jìn)垃圾桶中,保證讓下一個(gè)班進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)有整潔的環(huán)境,也能將教學(xué)環(huán)境污染降到最低。
(4)要有創(chuàng)新構(gòu)思。教師要讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改造,爭取達(dá)到無害化實(shí)驗(yàn)又同樣達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆较蛟O(shè)計(jì),這就要多從選實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)藥品上下工夫,如做昆蟲標(biāo)本時(shí),為防蟲、防腐,可選松香煮成液體(溫度不要高,又不凝固為止),可以用大頭針插到一定部位的昆蟲放進(jìn)松香液浸沒后提起,冷卻放進(jìn)標(biāo)本盒內(nèi),從而減少用毒藥防腐的污染。
4.學(xué)校日?;顒?dòng)中進(jìn)行環(huán)境教育
單一的課堂教育對后進(jìn)生作用不大,還需課堂外的環(huán)境教育,才能達(dá)到應(yīng)有的效果。日常清潔衛(wèi)生的管理方法有:
(1)清潔衛(wèi)生要評分和獎(jiǎng)勵(lì)。每班教室、樓道、行道每天要清掃,由值周教師不定時(shí)檢查評分,當(dāng)場公布評分,并指出還未做到位的地方,值周完時(shí),上報(bào)存在的問題,建議解決的方法,如需要班主任做的,就要及時(shí)通知班主任處理,需要學(xué)生會(huì)、團(tuán)委會(huì)辦的就報(bào)年級(jí)組長或?qū)W生處解決,還可以報(bào)總務(wù)處找人維修解決。學(xué)生寢室要保持清潔,采用生活管理員評分和上報(bào)存在的問題和解決的方法。每期期末,學(xué)??偨Y(jié),給好的班、學(xué)生寢室發(fā)一定獎(jiǎng)勵(lì),給該獲獎(jiǎng)的班主任也發(fā)獎(jiǎng)。這樣能培養(yǎng)學(xué)生保持環(huán)境衛(wèi)生和不亂扔垃圾的習(xí)慣。
(2)建立衛(wèi)生值周班。規(guī)模大的學(xué)校,每年級(jí)每周安排一個(gè)班進(jìn)行,規(guī)模小的學(xué)校每周安排一個(gè)班進(jìn)行即可,專門清理運(yùn)動(dòng)場、廣場上的廢棄物。一天用早、中、晚三次進(jìn)行,盡量做到每班、每人都參加,班主任和值周教師監(jiān)督,使學(xué)生鄙視不講衛(wèi)生、不愛衛(wèi)生的人和行為,養(yǎng)成保護(hù)愛護(hù)環(huán)境的情操。
(3)輪流管理廁所衛(wèi)生。以學(xué)校規(guī)模定,每班管理一、女廁所,要求每班、每生在每學(xué)期都有做廁所衛(wèi)生的機(jī)會(huì)。安排班時(shí),每周一換或每月一換或幾周換一次,使學(xué)生懂得愛護(hù)公共衛(wèi)生的重要性。
(4)進(jìn)行每周大掃除。每周末放學(xué)后,每班管理的教室,還有公共場所、樓道、走道的玻璃、欄桿、瓷磚面要清洗干凈,水溝要全面疏理暢通,廁所要全面沖洗,做到環(huán)境整潔、衛(wèi)生,使學(xué)生有好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
《地球上生命的起源》是人教版初中生物八年級(jí)下冊第七單元第三章《生命起源和生物進(jìn)化》第3節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容中米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理和分析是重點(diǎn),也是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以在微課程設(shè)計(jì)選點(diǎn)時(shí),我們最終選擇了以“米勒實(shí)驗(yàn)”展開微課程設(shè)計(jì),通過對米勒模擬原始地球條件的實(shí)驗(yàn)分析和討論,讓學(xué)生理解生命起源過程的第一步(即如何由原始大氣到有機(jī)分子演變),進(jìn)而理解生命起源的全過程,樹立生命的物質(zhì)性觀點(diǎn),培養(yǎng)科學(xué)的世界觀。
學(xué)情分析
本節(jié)課的教學(xué)對象是八年級(jí)的學(xué)生。地球上生命的起源問題,一直是科學(xué)家們關(guān)注和爭論的焦點(diǎn)之一,也是學(xué)生愿意學(xué)習(xí)、了解和樂于參與的話題,而且很多學(xué)生通過書刊、電視等媒體,對生命的起源已經(jīng)有了初步的了解。通過學(xué)習(xí)七年級(jí)下冊中三大營養(yǎng)物質(zhì)的消化相關(guān)知識(shí),學(xué)生已初步具備一定的知識(shí)基礎(chǔ)。通過近兩年的初中生物專業(yè)學(xué)習(xí),學(xué)生也初步具備分析米勒實(shí)驗(yàn)的能力,可以在微課及輔助材料的指導(dǎo)下自學(xué)理解本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能目標(biāo):解釋米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理及結(jié)論。
過程與方法目標(biāo):通過對米勒實(shí)驗(yàn)的分析,鍛煉運(yùn)用證據(jù)和邏輯進(jìn)行分析和推測的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo):通過對米勒實(shí)驗(yàn)的介紹,進(jìn)行珍愛生命的情感教育。
教學(xué)環(huán)境與準(zhǔn)備
聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)、教師提前制作好的相關(guān)微視頻、學(xué)習(xí)素材、微課程實(shí)施方案等。
教學(xué)過程
1.興趣先導(dǎo),情境引入
圖片導(dǎo)入:出示現(xiàn)在生機(jī)勃勃的地球圖片和原始地球圖片。
師:這張照片美嗎?它展現(xiàn)了現(xiàn)在地球上生機(jī)勃勃的景象,那么46億年前的地球是什么樣子的呢?(設(shè)問)那時(shí)的地球天空中或赤日炎炎,或電閃雷鳴,地面上火山噴發(fā),熔巖橫流。你認(rèn)為這樣的環(huán)境中會(huì)有生命存在嗎?答案是否定的。但科學(xué)家們已通過實(shí)驗(yàn)證明,正是這樣惡劣的環(huán)境為形成原始生命創(chuàng)造了條件。1953年,美國青年學(xué)者米勒模擬原始地球的條件和大氣成分,進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計(jì)意圖:“興趣是最好的老師”。由于學(xué)生對“地球上生命的起源”這個(gè)問題很感興趣,所以,對現(xiàn)在地球圖片和原始地球圖片的強(qiáng)烈對比,能刺激學(xué)生的感官,充分激發(fā)學(xué)生對“地球上生命的起源”這個(gè)問題的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。
2.穩(wěn)扎穩(wěn)打,夯實(shí)基礎(chǔ)
學(xué)生觀看教學(xué)視頻自學(xué),完成下列學(xué)習(xí)任務(wù):
任務(wù)一:資料分析。閱讀課本第47~48頁資料,思考問題:①原始地球大氣的成分有哪些?②原始大氣與現(xiàn)在的大氣成分有什么明顯的不同?
任務(wù)二:觀看視頻“米勒實(shí)驗(yàn)”。思考三個(gè)問題:①米勒實(shí)驗(yàn)裝置中通入的是什么氣體?②米勒實(shí)驗(yàn)中火花放電模擬了什么過程?③米勒實(shí)驗(yàn)最后收集到的是什么物質(zhì)?
分析米勒實(shí):下面請觀察米勒實(shí)驗(yàn)裝置這幅圖片(如右上圖),探討幾個(gè)問題。米勒將甲烷、氨氣、氫氣、水蒸氣等氣體泵入一個(gè)密封的裝置內(nèi),對水進(jìn)行加熱,沸騰后會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,這些氣體混合在一起,模擬了什么呢?模擬的就是原始大氣。接下來,米勒在密封容器中通過電極放電產(chǎn)生火花,這模擬了什么呢?模擬的是原始地球上的閃電。通過冷凝器冷卻水,模擬降雨,最后在溶液中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)化合物,這些有機(jī)化合物是制造蛋白質(zhì)的基本成分。
溫故而知新:請你回憶七年級(jí)食物消化相關(guān)知識(shí),你能說出蛋白質(zhì)是由哪些成分組成的嗎?(稍停頓)
蛋白質(zhì)可以最終被消化成氨基酸,所以氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本成分。米勒實(shí)驗(yàn)最終收集的溶液中含有的有機(jī)物就是氨基酸,所以這說明在一定的條件下,原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N氨基酸。
此外,還有一些學(xué)者模擬原始地球的大氣成分,在實(shí)驗(yàn)室里制成了另一些有機(jī)物。這些實(shí)驗(yàn)表明,盡管原始地球上不能形成生命,卻能產(chǎn)生構(gòu)成生物體的有機(jī)物,這些有機(jī)物匯集到原始海洋中不斷相互作用,經(jīng)過極其漫長的歲月,在地球形成后的10億年左右,才逐漸形成了原始生命。
設(shè)計(jì)意圖:先通過資料分析,了解原始大氣的基本成分,以及原始大氣和現(xiàn)在大氣成分的區(qū)別,為對米勒實(shí)驗(yàn)的分析理解打好知識(shí)基礎(chǔ)。然后學(xué)生通過觀看介紹米勒實(shí)驗(yàn)的視頻,形成對米勒實(shí)驗(yàn)過程的初步感性認(rèn)識(shí)。最后教師定格在米勒實(shí)驗(yàn)裝置圖片,重點(diǎn)介紹米勒實(shí)驗(yàn)的過程及原理,引導(dǎo)學(xué)生分析理解實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
3.知識(shí)鞏固,情感升華
小結(jié):米勒實(shí)驗(yàn)最后收集到的是氨基酸等有機(jī)物,這說明在一定的條件下,原始地球的原始大氣中的各種成分能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N氨基酸。
情感升華:生命的誕生如此不易,我們應(yīng)該如何對待現(xiàn)存的生命,尤其是那些瀕臨滅絕的生物呢?倘若地球上的一種生物滅絕了,那么它將會(huì)永遠(yuǎn)消失。因此,我們要珍惜現(xiàn)有的生物,并保護(hù)好它們,保護(hù)地球。
設(shè)計(jì)意圖:通過對米勒實(shí)驗(yàn)的分析理解,總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,鞏固本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容。希望學(xué)生能明白“生命的誕生是曲折不易的,地球上的萬物皆有它存在的道理。珍愛生命,保護(hù)生物,保護(hù)地球”,這樣的情感升華教育是非常有必要的。
4.總結(jié)反思,自測評價(jià)
我們通過三道題來檢驗(yàn)一下學(xué)習(xí)效果,請你將答案填寫在微課程實(shí)施方案中。
①(單選)原始大氣成分中沒有下列哪種物質(zhì)?
A.水蒸氣 B.氨
C.氧氣 D.甲烷
②分析并填空:
米勒實(shí)驗(yàn)中的火花放電,模擬的是__________________。
通過米勒的模擬實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是__________________。
③你認(rèn)為在現(xiàn)在的地球環(huán)境條件下,地球上會(huì)不會(huì)再形成原始生命?為什么?
設(shè)計(jì)意圖:設(shè)計(jì)的形成性測驗(yàn)題和微視頻配合度高,針對性強(qiáng),使學(xué)生的課前自主學(xué)習(xí)更加有效。多樣的題型也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,實(shí)現(xiàn)情感目標(biāo)的評價(jià)。
教學(xué)反思
1.微課程設(shè)計(jì),選準(zhǔn)點(diǎn)很重要
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿,微課程設(shè)計(jì)應(yīng)該選取一節(jié)內(nèi)容中最重要、最難理解的或者最需要通過提前學(xué)習(xí)來獲取知識(shí)的一個(gè)點(diǎn)。這樣能起到突破重難點(diǎn)的作用。
我們團(tuán)隊(duì)的微課程設(shè)計(jì)選擇了“米勒實(shí)驗(yàn)”這個(gè)知識(shí)點(diǎn),這是我們積極討論研究后選中的重難點(diǎn)。我們設(shè)想,學(xué)生預(yù)習(xí)了本節(jié)課內(nèi)容后,最大的感觸應(yīng)該是太抽象、看不懂,而“米勒實(shí)驗(yàn)”應(yīng)該是其中最容易讓學(xué)生產(chǎn)生疑惑的一個(gè)內(nèi)容,可以用微課程的形式讓學(xué)生在課前學(xué)習(xí),以便課上進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí),也可以在課內(nèi)讓學(xué)生先自主學(xué)習(xí),再組織討論。這樣的教學(xué)方式可以較好地突破本節(jié)課的重難點(diǎn)。
2.信息技術(shù)與學(xué)科整合,推進(jìn)高效教學(xué)
信息技術(shù)和生物教學(xué)的整合,使教師的教和學(xué)生的學(xué)都更加有效。例如,我們選取了“米勒實(shí)驗(yàn)”的視頻,把原始地球的動(dòng)態(tài)狀況和米勒實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)操作融為一體,直觀地把原本抽象的模擬實(shí)驗(yàn)“演活了”,讓學(xué)生對米勒實(shí)驗(yàn)中各種裝置的作用一目了然。將傳統(tǒng)的圖片教學(xué)立體化,也非常符合初中生的認(rèn)知規(guī)律,能比較輕松地突破教學(xué)難點(diǎn),有效提高課堂教學(xué)效率。
3.取長補(bǔ)短,相信團(tuán)隊(duì)的力量
在這次NOC活動(dòng)中,我們感受到了互相學(xué)習(xí)、取長補(bǔ)短的重要性。在進(jìn)行微課程設(shè)計(jì)和實(shí)施方案時(shí),我們?nèi)讼纫黄鹄迩逭w思路,設(shè)計(jì)教學(xué)流程,再深入探討“如何導(dǎo)入”“如何過渡”等細(xì)節(jié),制作PPT,一起完善修改。由一位教師負(fù)責(zé)錄制微視頻,另外兩位教師一起根據(jù)PPT的思路,完成微課程設(shè)計(jì)和實(shí)施方案,這樣的分工合作使我們制作的微視頻和設(shè)計(jì)實(shí)施方案更配套,學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時(shí)使用起硪哺有效。此外,我們也學(xué)習(xí)了其他團(tuán)隊(duì)的微課程設(shè)計(jì),聽取了不少建議,如調(diào)整技能性檢測的題目,采用圖文并茂的形式幫助學(xué)生解決問題等。
設(shè)計(jì)亮點(diǎn)
1.教學(xué)目標(biāo)精準(zhǔn),教學(xué)流程完整
對米勒實(shí)驗(yàn)的分析和討論既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),且該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室無法進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),初中生理解起來比較困難,所以我們選用了這個(gè)知識(shí)點(diǎn)來進(jìn)行微課程設(shè)計(jì)。教學(xué)過程完整,依次包含了情境導(dǎo)入、資料分析、觀看視頻、實(shí)驗(yàn)分析、情感升華、自我檢測六個(gè)環(huán)節(jié),它對重難點(diǎn)分析到位,能有效幫助學(xué)生突破這個(gè)重難點(diǎn)。
2.教學(xué)手段多樣化,提高教學(xué)有效性
我們對現(xiàn)在地球和原始地球的兩幅圖片進(jìn)行對比后拋出問題,直入主題,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生愿學(xué)、樂學(xué),使學(xué)習(xí)更加有效。另外,我們選取了一段“米勒實(shí)驗(yàn)”的視頻,將抽象的思維可視化,能幫助學(xué)生理解米勒實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。我們通過讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置的圖片,一邊講述實(shí)驗(yàn)過程,一邊拋出三個(gè)問題,也有助于他們理解米勒實(shí)驗(yàn)的過程,并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論及意義,有效提升學(xué)習(xí)效果。
3.關(guān)注學(xué)習(xí)過程,注重學(xué)習(xí)評價(jià)
關(guān)鍵詞:物理常數(shù) 物理理論 關(guān)系研究
物理常數(shù),顧名思義,就是指具有確定不變數(shù)值的物理量,物理常數(shù)包括一般常數(shù)與基本常數(shù)兩大類。其中,一般常數(shù)通常是利用介質(zhì)來完成,如密度、摩擦力等?;境?shù),則是指用來反應(yīng)共同特征的常數(shù),基本常數(shù)與一般常數(shù)的特殊性在于,基本常數(shù)具有特性,在解決物理學(xué)科的各自數(shù)量關(guān)系中發(fā)揮出重要作用。本文從物理常數(shù)概述、物理常數(shù)與物理理論之間的關(guān)系、物理常數(shù)與物理理論對于物理教學(xué)的啟發(fā)三個(gè)部分進(jìn)行闡述,為物理課堂教學(xué)的開展提供一些可行性意見。
一、物理常數(shù)概述
物理常數(shù)包括:電阻率、折射率、導(dǎo)熱系數(shù)等,在物理學(xué)發(fā)展中具有至關(guān)重要的作用。以萬有引力為例,牛頓在1687年發(fā)表了萬有引力定律:自然界中任何兩個(gè)物體都是互相吸引的,其引力的大小與兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比。在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力后,庫倫在1785年通過“庫侖扭秤”實(shí)驗(yàn)得中引入了ε0這一常量。關(guān)于物理常數(shù),恩格斯曾經(jīng)給出一個(gè)定義:物理學(xué)所謂的常數(shù),大部分是一些關(guān)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記,在這些關(guān)節(jié)點(diǎn)上,運(yùn)動(dòng)的量會(huì)隨著物體狀態(tài)質(zhì)的變化而變化。在該定義中,恩格斯所指的物理常量包括:沸點(diǎn)、熔點(diǎn)、汽化點(diǎn)等。物理常數(shù)中的基本物理常數(shù)又包括:基本電荷e、普朗克常數(shù)h、真空中的光速c、電子靜止質(zhì)量me。
二、物理常數(shù)與物理理論之間的關(guān)系
物理常數(shù)對物理學(xué)今后的發(fā)展產(chǎn)生了促進(jìn)作用,要弄清物理常數(shù)與物理理論之間的關(guān)系,首要任務(wù)是搞清楚物理原理。例如,當(dāng)我們要掌握熱功量時(shí),就必須了解熱量產(chǎn)生的相關(guān)物理性能。在萬有引力被提出后,科學(xué)家指出了物理常數(shù)g的存在,推動(dòng)了物理學(xué)的巨大發(fā)展。在萬有引力定律提出后,科學(xué)家們又根據(jù)該定律測出了海王星的存在,使物理學(xué)的內(nèi)涵不斷加深。由于物理理論的不斷更新與發(fā)展,物理常數(shù)也不斷發(fā)生變化,物理常數(shù)的變化并非是絕對的,但也不是一層不變的,物理常數(shù)的變化使物理理論逐漸發(fā)展成為一門全新的理論,在日常生活中的影響也越來越大,使理論物理向?qū)嵺`物理轉(zhuǎn)化。教師在開展物理教學(xué)時(shí),應(yīng)根據(jù)物理常數(shù)與物理理論之間的關(guān)系,幫助學(xué)生理解物理理論知識(shí),構(gòu)建物理知識(shí)體系,為物理課堂教學(xué)活動(dòng)的開展做好準(zhǔn)備。
三、物理常數(shù)與物理理論對于物理教學(xué)的啟發(fā)
根據(jù)上述對物理常數(shù)與物理理論之間關(guān)系的研究,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)應(yīng)從物理本身的定律、法規(guī)出發(fā)來對物理知識(shí)進(jìn)行理解。教師在為學(xué)生開展物理教學(xué)時(shí)也要充分遵循物理學(xué)科本身定律,貼近生活實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)探索出物理學(xué)的真正意義,對于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的物理現(xiàn)象能夠有自己的看法。經(jīng)過我們對物理常數(shù)與物理理論關(guān)系的研究,不難發(fā)現(xiàn),實(shí)踐研究在物理中有著相當(dāng)重要的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,老師需要明確教學(xué)的目的、思想,物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生自主操作實(shí)驗(yàn)的興趣,讓學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)當(dāng)中。這樣便能夠提高學(xué)生操作能力。例如,《電路初探》時(shí),因?yàn)檫@一章的學(xué)習(xí)與日常生活接軌,所以教師更應(yīng)該讓學(xué)生深入的了解。而這一章教學(xué)時(shí)教師多會(huì)以實(shí)驗(yàn)連接的方式來讓學(xué)生更明了的了解,關(guān)于電路的連接方式,以及電壓表與電流表等知識(shí),老師的操作并不能讓學(xué)生透徹的了解到其中的奧秘。應(yīng)該讓學(xué)生親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,在操作中明白電路連接中應(yīng)注意的地方以及正確的連接方式,還有在日常生活中,如果電路出現(xiàn)問題應(yīng)該如果安全的進(jìn)行探查與修理。只有對知識(shí)了解越清楚,在日常生活當(dāng)中面對這一問題才能有效的防止危險(xiǎn)的發(fā)生。而教師通過將知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活情境相結(jié)合,讓學(xué)生能更為深入的了解知識(shí)點(diǎn),同時(shí)也能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中有創(chuàng)新性的思維問題,自己的學(xué)習(xí)及生活能力都有大幅度提升。
又如,在講解蘇科版八年級(jí)下冊第10.1章《壓強(qiáng)》的時(shí)候,老師在對大氣壓強(qiáng)進(jìn)行講解時(shí),可進(jìn)行一個(gè)瓶吞蛋的實(shí)驗(yàn),而且是以魔術(shù)方式來進(jìn)行,老師拿出一個(gè)去殼的熟雞蛋以及廣口瓶,并且要保證雞蛋的直徑大于瓶子直徑,然后將雞蛋蓋住瓶口,這時(shí)候就要讓學(xué)生發(fā)揮自己的想象力,讓他們來思考:如果不將雞蛋用手?jǐn)D壓進(jìn)入瓶子中,那么還有其它什么方法?這時(shí)候老師不要對學(xué)生的猜測進(jìn)行評論,等學(xué)生們已經(jīng)給出了各種答案時(shí),老師可將標(biāo)準(zhǔn)量的熱水向瓶中導(dǎo)入,其后輕柔的搖晃瓶子,將其瓶子中的水輕輕的進(jìn)行搖晃,然后再將水倒出來,其后將雞蛋迅速的放置在廣口瓶瓶口處,這時(shí)就需學(xué)生集中精神進(jìn)行觀察,然后會(huì)發(fā)現(xiàn)雞蛋正被瓶子一點(diǎn)點(diǎn)地吞進(jìn)去,這時(shí)候,學(xué)生對此神奇現(xiàn)象會(huì)既興奮又渴望知道其中的實(shí)驗(yàn)原理,在一定程度上使學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣很好的被激發(fā)出來。教師在開展物理教學(xué)時(shí)應(yīng)以物理理論為基礎(chǔ),以物理實(shí)驗(yàn)為輔,幫助學(xué)生形成良好的物理實(shí)踐能力,促進(jìn)學(xué)生物理水平的提高。
四、小結(jié)
物理常數(shù)的科學(xué)價(jià)值隨著學(xué)者們的不斷研究深化逐漸被挖掘,物理學(xué)科作為高中階段的必修科目,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié),但是物理在高考中所占的比例相對大,學(xué)生必須將這門學(xué)科學(xué)好。為幫助學(xué)生掌握該學(xué)科,教師必須從物理常數(shù)與物理理論之間的關(guān)系出發(fā),采取行之有效的教學(xué)措施,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),轉(zhuǎn)變觀念,注重學(xué)生動(dòng)手能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生物理創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生物理水平不斷提高,為我國物理教育事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
一、導(dǎo)入激趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
導(dǎo)入,是教學(xué)的開端。初中學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)新穎、有趣的導(dǎo)入,誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是課堂教學(xué)成功的一半。好的課堂導(dǎo)入能激發(fā)學(xué)生的探索欲望,克服學(xué)生在生理上心理上的疲勞感,提高生物課堂對學(xué)生的吸引力。如講授“遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)”時(shí),首先出示三個(gè)寶寶的照片,請學(xué)生猜猜看哪一個(gè)是我的孩子,說出猜測的依據(jù)。此時(shí)課堂氣氛一下就活躍起來了,同時(shí)通過學(xué)生的回答,引出遺傳和變異現(xiàn)象,進(jìn)入本節(jié)的學(xué)習(xí),進(jìn)而分析遺傳現(xiàn)象,總結(jié)出遺傳的概念。導(dǎo)入是課堂藝術(shù)的開始,已經(jīng)引起眾多同行的關(guān)注,有趣味導(dǎo)入、直觀導(dǎo)入、復(fù)習(xí)導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入等等教學(xué)手段,關(guān)鍵是要增加課堂導(dǎo)入的創(chuàng)意,緊扣主題,使學(xué)生的求知欲望大大增強(qiáng),從而激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),不知不覺地走上探索生物奧秘之路。
二、導(dǎo)讀激情,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)
導(dǎo)讀,是以學(xué)生為本,引導(dǎo)學(xué)生有效地閱讀,是實(shí)施先學(xué)后教的重要環(huán)節(jié)。閱讀是學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)最基本的一種學(xué)習(xí)方法,可培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。導(dǎo)學(xué)式教學(xué)法中的導(dǎo)讀恰是這樣的做法。在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生往往對教師布置的閱讀任務(wù)不重視,常感到枯燥無味。心理學(xué)認(rèn)為,中學(xué)生受神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性和內(nèi)分泌的影響,他們的情緒會(huì)表現(xiàn)出易動(dòng)的特點(diǎn)。教學(xué)中教師要充分把握這一心理特點(diǎn),指導(dǎo)好閱讀。教師在導(dǎo)讀過程中指導(dǎo)學(xué)生抓住重點(diǎn)閱讀教材,掌握知識(shí),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在閱讀中提出問題,鼓勵(lì)學(xué)生對課本結(jié)論提出疑問,培養(yǎng)學(xué)生的懷疑精神。這要求教學(xué)設(shè)計(jì)中不排除與預(yù)期結(jié)論不一致的其他可能性,使導(dǎo)讀具有開放性。例如,八年級(jí)下冊閱讀小資料“淡水養(yǎng)魚”部分時(shí),有的學(xué)生認(rèn)為“大魚吃小魚”,如果混合放養(yǎng)也有弊端。這時(shí)教師應(yīng)肯定學(xué)生想法的合理性,進(jìn)一步給學(xué)生分析魚類的食性,得出結(jié)論:混合放養(yǎng)的淡水魚之間沒有捕食關(guān)系。但是如果將兇猛的肉食性魚類與“四大家魚”混合放養(yǎng)的話,由于兇猛的肉食性與“四大家魚”形成捕食關(guān)系,造成危害,因而不可行。這樣學(xué)生對混合放養(yǎng)就有了更開闊的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)者是教育的真正主體。教育是對人生命的提升,而生命的提升,又最終和基本上依靠生命自己。教師所作的一切都要為了他們,依靠他們,成就他們,教育者作為學(xué)習(xí)者精神生命活動(dòng)的外部力量,可以影響他們,但不能替代他們,我們只能在他們生命之外,為之服務(wù)?!皩?dǎo)學(xué)”不僅局限于一般的預(yù)習(xí),更多的是通過各種活動(dòng)去學(xué)習(xí)。在先學(xué)后教的教育教學(xué)理念下,教學(xué)的本質(zhì)是學(xué)生的“學(xué)”,而教師的“教”的意義僅僅是“激發(fā)”和“引導(dǎo)”,教師的作用就像是在點(diǎn)燃火把,而不是像過去那樣“灌滿一壺水”。
三、導(dǎo)議激疑,開啟學(xué)生的思維之門
導(dǎo)議,是課堂藝術(shù)的,是開啟學(xué)生思維之門,讓學(xué)生求疑、探索、發(fā)現(xiàn)真理的過程,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的教育過程。陶行知先生說過:“人人既是創(chuàng)造之才,時(shí)時(shí)既是創(chuàng)造之機(jī),處處既是創(chuàng)造之地?!贝嗽挼年P(guān)鍵在于讓學(xué)生由探索中求取新知識(shí),在于教師要注意學(xué)生的能力培養(yǎng)。作為初中生物教學(xué),有其獨(dú)特的教學(xué)要求,要學(xué)好這門課程,關(guān)鍵讓學(xué)生會(huì)根據(jù)已學(xué)知識(shí)和社會(huì)實(shí)踐去理解,通過討論尋求真理。這樣便可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造潛能,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索去獲取新知識(shí)。在運(yùn)用導(dǎo)學(xué)式教法中,利用好“導(dǎo)議”這一環(huán)節(jié)能達(dá)到事半功倍的效果。例如:在“脊髓與脊神經(jīng)”一節(jié)中,有這樣一個(gè)問題:人的手被針刺一下,是先感到疼痛,還是先縮手?大部分學(xué)生都以為先感到疼痛。在教師解答是先縮手時(shí),有許多學(xué)生不相信,還很有理由地說:“老師,不感到疼痛,縮手干什么?”于是教師提出下列問題:“疼痛是什么地方的神經(jīng)活動(dòng)?而縮手又是什么地方的神經(jīng)活動(dòng)?”部分學(xué)生通過畫圖,討論終于從神經(jīng)沖動(dòng)所經(jīng)過的路程和時(shí)間這兩方面考慮,得出了正確答案,學(xué)生討論的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來了,也讓學(xué)生明白了光靠自己的主觀印象是不行的,必須有理論依據(jù)。學(xué)生情況不同,提問、討論的方式就不同。對于不喜歡發(fā)言的學(xué)生,教師應(yīng)多注重引導(dǎo),一環(huán)環(huán)的來,注意多鼓勵(lì),因?yàn)槟芰Φ呐囵B(yǎng)不是一朝一夕的事,每節(jié)課都應(yīng)時(shí)時(shí)提醒自己,注重適應(yīng)學(xué)生,只有這樣,“導(dǎo)議”才會(huì)顯得有聲有色。
四、導(dǎo)結(jié)激活,梳理學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)
導(dǎo)結(jié),即課堂小結(jié),是通過感官接受信息,再經(jīng)過大腦思維加工,把未知或認(rèn)識(shí)不深的知識(shí)轉(zhuǎn)化為理解、掌握知識(shí)的過程,是課堂知識(shí)的濃縮和提煉。如我在講授完“種子的萌發(fā)”一課時(shí),通過投影出示農(nóng)耕中的思考:在播種季節(jié),農(nóng)民甲、乙都購得了籽粒飽滿的小麥種子。播種前,甲測了發(fā)芽率,約為96.4%;乙不會(huì)測,你能對他進(jìn)行指導(dǎo)嗎?他倆同時(shí)在25℃~30℃的溫度下播種,甲將種子種在潮濕貧瘠的土壤里;乙將種子種在潮濕肥沃的土壤里,推測他倆種子發(fā)芽的情況、幼苗的生長情況。通過這一情境的創(chuàng)設(shè),立刻激起學(xué)生新的探究興趣,即使學(xué)生對當(dāng)堂所學(xué)的種子萌發(fā)條件進(jìn)行了總結(jié),又學(xué)以致用,幫助解決生活中的問題。
五、導(dǎo)練激勵(lì),滿足學(xué)生的提升需求