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【摘要】针对目前初中科学教学中的“题海战”现象,本文提出了重视培养学生的科学素养是提高课堂教学效率、实施素质教育的根本途径。本文从激发学生学习科学的兴趣、重视基础知识和基本技能的教学、重视培养学生的独立思考能力和创新能力、重视培养学生的科学探究能力四方面阐述了作者在培养学生科学素养的教学过程中的体会。
【关键词】初中学生;科学素养;培养;体会
初中科学是一门综合理科课程,许多学生感觉很难学,老师们也感到很难教。目前的科学教学中,“题海战”现象还是很普遍的,许多教师认为“做的多,熟能生巧”是不变的真理。但事实证明,“题海战”的效率是低下的。学生们付出很多精力去做题,但效果不一定好,特别是在以注重考察学生能力为主的中考中,“题海战术”更显得苍白乏力。在多年的科学教学实践中,我向来反对“题海战”。我认为,科学教学的根本任务在于遵循《初中科学课程标准》所提出的目标——培养学生的科学素养。多年来,我一直非常重视培养学生的科学素养,努力提高课堂教学效率。布置学生的课外作业一直很少,所以学生在课外用于学习科学的时间并不多,但我所教学生在中考中的成绩都很稳定。下面我谈一谈在培养学生科学素养过程中的一些体会。
1.采取多种形式激发学生学习科学的兴趣
1.1 重视科学发展史教育
事实上,学生真正学习科学,直到初一才开始。所以,每次给新生上的第一堂课,我都会给学生详细讲述我国的科学发展史:我国由于长期闭关自守,不重视科学技术,从一个文明古国沦落为近代的一个落后挨打的国家。新中国成立后,我国在航天技术(人造卫星、神州系列飞船、嫦娥卫星的成功发射和回收)、核能技术(原子弹、氢弹的研制成功、核电站的自主设计和建设)、导弹技术(我国的洲际导弹可以发射到世界的任何地方)、计算机科学技术(龙芯1号和2号CPU及曙光系列巨型计算机的研制成功)、生命科学(杂交水稻的培育、DNA鉴定技术的掌握、克隆技术等方面的成就)等各个科学领域取得了巨大的成就。学生们都能聚精会神地听,他们在了解我国科学发展史的同时,也激发出了极大的爱国热情和爱科学、学科学的激情。
1.2 关心身边的科学,使科学教学生活化、社会化
科学教学中要经常联系生产、生活实际。这样既能巩固所学的知识,又能拓宽学生的知识面,激发学生学习科学的兴趣。
例如,在教化学变化和物理变化时,设问:“味精和食盐为什么要在菜烧好后放进锅里?”然后向学生讲解味精的成分是谷氨酸钠,高温下会变成焦谷氨酸钠(一种致癌物质);加碘食盐中碘酸钾受热易分解,从而会使碘散失。这样,学生在学习知识的同时,也学到了生活小常识。
在教《遗传和变异》时,学习了决定性别的染色体(男性为XY,女性为XX)之后,引导学生讨论得出男性可以产生“X型”和“Y型”两种精子,而女性只能产生“X”型的卵细胞,若“X”型精子与卵细胞结合则生女,若“Y型”精子与卵细胞结合则生男。从而揭开了生男生女的奥秘,极大地激发了学生的学习兴趣。同时,介绍DNA鉴定技术、转基因食品和克隆技术及其应用意义。
在学习了杠杆平衡条件后,引导学生解释“为什么两个人抬货物,谁的肩膀离货物近,谁承受的力就大?”设货物的重为500牛,甲乙两人的肩膀离货物的距离分别为0.4米和0.6米,引导学生以甲的肩膀为支点,算出乙肩膀所受的力。同理,算出甲受到的力。从而,从理论上解释了这个日常常识问题,同时也培养了学生灵活运用杠杆平衡条件进行计算的能力。
科学教学中,联系生产、生活实际的例子太多了。只有联系实际,才能使学生学会运用所学知识解决实际问题,达到学以致用的目的。同时,又能巩固所学知识,激发学生的学习科学的兴趣。
1.3 增加一些趣味性实验
课堂教学中,多做一些趣味性实验,能有效地调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛。例如,在学习酸碱指示剂时,可以做“白猫变红猫”实验。在学习可燃物燃烧条件时,可以做“烧不坏的手帕”实验。在学习大气压时,给学生展示皮碗“吸住”墙壁的实验。在学习酸、碱、盐的性质时,给学生展示“清水变牛奶,牛奶变清水”的实验等等。
1.4 充分运用多媒体教学手段,给学生以听觉和视觉的震撼
例如,在上能量相互转化这一节时,给学生播放“神七”飞船发射的视频。在学习电流的形成时,给学生展示电流流动的动画。在上生物的适应性这一节时,给学生展示大量的生物图片及视频,让学生感受自然界的神奇和奥妙。学习大气压时,通过幻灯片给学生重现当年的“马德堡半球”实验。显而易见,多媒体教学以其直观性给教学带来极大的方便。
2.重视基础知识和基本技能的教学
2.1 引导学生深刻理解基本概念和基本理论
对基本概念和基本理论要讲清其内涵和外延、前提条件、适用范围等,并通过适当的辨别,让学生透彻地理解。
例如,在学习了重力后,给学生提问:
一个初二学生的体重是:
(A)50千克 (B)50牛 (C)500牛 (D)5000牛
学生通过练习,能更清晰地区分质量和重力这两个概念。
在学习二力平衡这个概念时,要特别强调“作用在同一个物体上的两个力”这个前提条件,使学生正确区分“平衡力”和“相互作用力”(注:这两者学生很易混淆)。
在学习固体溶解度时,要引导学生从条件——一定的温度、状态——饱和、溶剂量——100克、单位——克等四方面正确理解溶解度的概念。
对防治传染病的三条措施(控制传染源、切断传播途径、保护易感人群)的区分,是学生感到为难的问题,经常出错。教学时,首先要引导学生正确区分传染源、传播途径和易感人群的概念。特别要注意蚊、蝇是传播媒介动物,是传染源,而不是传播途径,因为它们只会携带病原体,而不能散播病原体(病原体在它们体内不能大量繁殖)。其次,要弄清所采取的措施是针对传染源、传播途径和易感人群中的哪一个环节。如“学校让患流感的同学回家治疗好后,再回来上课。”这一措施,同学们经常会认为这是切断传播途径或保护易感人群。其实,仔细分析,这一措施针对的对象是患流感的同学——传染源,属于控制传染源。又如,“非典”期间,要求人们少到人口密集的地方去,许多同学认为这项措施是控制传染源。其实,该措施的针对的对象主要是健康人——易感人群,因此属于保护易感人群。
在学习了呼吸作用后,引导学生辨别呼吸作用和呼吸。呼吸是指呼吸运动,是肺与外界的气体交换过程,是物理变化。而呼吸作用是是指体内物质的氧化分解、同时释放能量供给生命活动需要的过程,是化学变化。
2.2 重视对知识的归纳,形成知识的层次及网络结构
糖类、蛋白质、脂肪的消化过程,是一个复杂的过程,是教学中的重点和难点。教学时,可列出下表:
通过比较归纳,学生就容易掌握上述知识。
在学习生态系统后,通过辨别,使学生掌握种群→群落→生态系统→生物圈这一个知识层次结构。相似的知识层次结构还有:
染色体→DNA→基因
地月系→太阳系→银河系→总星系
卫星→行星→恒星
在学习了碳及其化合物的知识后,可以归纳出以下知识网络:
让学生写出上述有关化学方程式。
2.3 重视基本技能的训练
2.3.1 重视化学用语的教学
首先,元素符号要求书写规范。其次,引导学生学会严格按化合价书写物质的化学式。再次,培养学生正确书写化学方程式的能力。其关键是引导学生学会配平的方法:最小公倍数法、奇数原子配偶法和得失氧原子个数相等等方法。
2.3.2 重视科学计算能力的培养
2.3.2.1 培养学生学会计算题的解题格式
如根据化学方程式计算要正确书写化学方程式,准确算出有关物质的质量比;物理计算题中要写出公式;各种科学量要带单位等。
2.3.2.2 培养学生掌握一定的解题技巧
在求解反应后所得溶液的溶质质量分数这一类计算题时,一定要使学生理解学会根据质量守恒定律求反应所得溶液的质量。
在解速度、密度、电功率等有关计算题时,要灵活选用合适的单位。米/秒与千米/时、克/厘米3与千克/米3、瓦与千瓦等要灵活使用,以使计算简便、准确。
在解电功率、浮力等计算题时,要引导学生学会灵活运用公式。如计算“220V,800W”的电饭煲工作半小时,所消耗的电能时,许多同学会根据I=P/U,再根据W=UIt求解,而不知道用W=Pt=0.8Kw×0.5h=0.4Kwh这种最简便的方法。又如电功率的计算公式P=UI=I2R=U2/R,许多同学经常不知道用哪种形式求解,要引导学生学会根据串并联电路的不同特点,选用合适的形式求解。再如,轮船在海水中的排水量为1万吨,计算轮船受到的浮力(海水的密度为1.03×103Kg/m3)。大部分同学会先根据V排=m排/ρ水,再根据F浮=ρ水gV排这一绕圈子的做法,而不知道用F浮=G排=m排g=1×107Kg×9.8N/Kg=9.8×107N这一简便做法。这就需要教师在平时的教学中加强引导。
2.3.3 重视培养学生的实验操作能力
实验是学习科学的基本方法。科学实验既可以帮助学生巩固所学的知识,也可以使学生获得未知的知识。例如,学生可以自己通过实验得出串并联电路电流、电压等特点,并牢固掌握这些知识,同时也熟悉了串并联电路的连接方法,从而打下坚实的电学知识基础。因此,教学中要设法开出全部学生分组实验,并引导学生认真练习,准确掌握实验的基本操作方法。切不可舍本逐末,少做实验,多讲理论。
3.重视培养学生的独立思考能力和创新能力
我们给学生提问题、做练习时,要留给学生一定的思考时间。切不可为了节省时间,教师很快地给出答案。长此以往,将不利于学生的独立思考能力的培养,从而会出现我们教师常说的“屡教屡错”、“思维呆板,不知道转弯”等现象。同时,我们在教学中要重视培养学生的创新能力。要鼓励学生敢于质疑教科书及教师等权威,敢于发表自己的独特见解,而不要轻易地否定学生的观点。即使学生的观点真的错了,也要耐心细致地说服,而不能轻易地打击其积极性。伽利略以“两个铁球同时着地”的实验否定了权威的观点,是一个典型的成功例子。
4.重视培养学生的科学探究能力
教学中要使学生明确科学探究的基本步骤、掌握科学探究的基本方法——“控制变量法”。引导学生深刻理解,控制变量是通过设置对照组来实现的,变量只能控制为一个的思想方法。
教师要带领学生积极进行科学探究。课本中的探究问题,能在课堂中完成的,就当堂完成,不能当堂完成的,引导学生积极利用课外时间去完成。同时,教师适当提出一些生活中的实际问题,让学生去探究。
还有,对科学探究实验的结果进行分析、归纳,得出正确结论这一点也很重要,也是同学们感到较为棘手的问题。这方面能力需要我们在教学中不断引导、培养。
总之,培养科学素养是科学教学的最终目标,也是提高课堂教学效率,减轻学生学习负担,实施素质教育的要求。如何培养学生的科学素养是一个重要的课题,没有固定的模式,需要我们广大科学教师在日常教学实践中不断探索,交流合作,共同探讨。我坚信,只要我们付出努力,我国科学教育的明天会更好。
【关键词】初中学生;科学素养;培养;体会
初中科学是一门综合理科课程,许多学生感觉很难学,老师们也感到很难教。目前的科学教学中,“题海战”现象还是很普遍的,许多教师认为“做的多,熟能生巧”是不变的真理。但事实证明,“题海战”的效率是低下的。学生们付出很多精力去做题,但效果不一定好,特别是在以注重考察学生能力为主的中考中,“题海战术”更显得苍白乏力。在多年的科学教学实践中,我向来反对“题海战”。我认为,科学教学的根本任务在于遵循《初中科学课程标准》所提出的目标——培养学生的科学素养。多年来,我一直非常重视培养学生的科学素养,努力提高课堂教学效率。布置学生的课外作业一直很少,所以学生在课外用于学习科学的时间并不多,但我所教学生在中考中的成绩都很稳定。下面我谈一谈在培养学生科学素养过程中的一些体会。
1.采取多种形式激发学生学习科学的兴趣
1.1 重视科学发展史教育
事实上,学生真正学习科学,直到初一才开始。所以,每次给新生上的第一堂课,我都会给学生详细讲述我国的科学发展史:我国由于长期闭关自守,不重视科学技术,从一个文明古国沦落为近代的一个落后挨打的国家。新中国成立后,我国在航天技术(人造卫星、神州系列飞船、嫦娥卫星的成功发射和回收)、核能技术(原子弹、氢弹的研制成功、核电站的自主设计和建设)、导弹技术(我国的洲际导弹可以发射到世界的任何地方)、计算机科学技术(龙芯1号和2号CPU及曙光系列巨型计算机的研制成功)、生命科学(杂交水稻的培育、DNA鉴定技术的掌握、克隆技术等方面的成就)等各个科学领域取得了巨大的成就。学生们都能聚精会神地听,他们在了解我国科学发展史的同时,也激发出了极大的爱国热情和爱科学、学科学的激情。
1.2 关心身边的科学,使科学教学生活化、社会化
科学教学中要经常联系生产、生活实际。这样既能巩固所学的知识,又能拓宽学生的知识面,激发学生学习科学的兴趣。
例如,在教化学变化和物理变化时,设问:“味精和食盐为什么要在菜烧好后放进锅里?”然后向学生讲解味精的成分是谷氨酸钠,高温下会变成焦谷氨酸钠(一种致癌物质);加碘食盐中碘酸钾受热易分解,从而会使碘散失。这样,学生在学习知识的同时,也学到了生活小常识。
在教《遗传和变异》时,学习了决定性别的染色体(男性为XY,女性为XX)之后,引导学生讨论得出男性可以产生“X型”和“Y型”两种精子,而女性只能产生“X”型的卵细胞,若“X”型精子与卵细胞结合则生女,若“Y型”精子与卵细胞结合则生男。从而揭开了生男生女的奥秘,极大地激发了学生的学习兴趣。同时,介绍DNA鉴定技术、转基因食品和克隆技术及其应用意义。
在学习了杠杆平衡条件后,引导学生解释“为什么两个人抬货物,谁的肩膀离货物近,谁承受的力就大?”设货物的重为500牛,甲乙两人的肩膀离货物的距离分别为0.4米和0.6米,引导学生以甲的肩膀为支点,算出乙肩膀所受的力。同理,算出甲受到的力。从而,从理论上解释了这个日常常识问题,同时也培养了学生灵活运用杠杆平衡条件进行计算的能力。
科学教学中,联系生产、生活实际的例子太多了。只有联系实际,才能使学生学会运用所学知识解决实际问题,达到学以致用的目的。同时,又能巩固所学知识,激发学生的学习科学的兴趣。
1.3 增加一些趣味性实验
课堂教学中,多做一些趣味性实验,能有效地调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛。例如,在学习酸碱指示剂时,可以做“白猫变红猫”实验。在学习可燃物燃烧条件时,可以做“烧不坏的手帕”实验。在学习大气压时,给学生展示皮碗“吸住”墙壁的实验。在学习酸、碱、盐的性质时,给学生展示“清水变牛奶,牛奶变清水”的实验等等。
1.4 充分运用多媒体教学手段,给学生以听觉和视觉的震撼
例如,在上能量相互转化这一节时,给学生播放“神七”飞船发射的视频。在学习电流的形成时,给学生展示电流流动的动画。在上生物的适应性这一节时,给学生展示大量的生物图片及视频,让学生感受自然界的神奇和奥妙。学习大气压时,通过幻灯片给学生重现当年的“马德堡半球”实验。显而易见,多媒体教学以其直观性给教学带来极大的方便。
2.重视基础知识和基本技能的教学
2.1 引导学生深刻理解基本概念和基本理论
对基本概念和基本理论要讲清其内涵和外延、前提条件、适用范围等,并通过适当的辨别,让学生透彻地理解。
例如,在学习了重力后,给学生提问:
一个初二学生的体重是:
(A)50千克 (B)50牛 (C)500牛 (D)5000牛
学生通过练习,能更清晰地区分质量和重力这两个概念。
在学习二力平衡这个概念时,要特别强调“作用在同一个物体上的两个力”这个前提条件,使学生正确区分“平衡力”和“相互作用力”(注:这两者学生很易混淆)。
在学习固体溶解度时,要引导学生从条件——一定的温度、状态——饱和、溶剂量——100克、单位——克等四方面正确理解溶解度的概念。
对防治传染病的三条措施(控制传染源、切断传播途径、保护易感人群)的区分,是学生感到为难的问题,经常出错。教学时,首先要引导学生正确区分传染源、传播途径和易感人群的概念。特别要注意蚊、蝇是传播媒介动物,是传染源,而不是传播途径,因为它们只会携带病原体,而不能散播病原体(病原体在它们体内不能大量繁殖)。其次,要弄清所采取的措施是针对传染源、传播途径和易感人群中的哪一个环节。如“学校让患流感的同学回家治疗好后,再回来上课。”这一措施,同学们经常会认为这是切断传播途径或保护易感人群。其实,仔细分析,这一措施针对的对象是患流感的同学——传染源,属于控制传染源。又如,“非典”期间,要求人们少到人口密集的地方去,许多同学认为这项措施是控制传染源。其实,该措施的针对的对象主要是健康人——易感人群,因此属于保护易感人群。
在学习了呼吸作用后,引导学生辨别呼吸作用和呼吸。呼吸是指呼吸运动,是肺与外界的气体交换过程,是物理变化。而呼吸作用是是指体内物质的氧化分解、同时释放能量供给生命活动需要的过程,是化学变化。
2.2 重视对知识的归纳,形成知识的层次及网络结构
糖类、蛋白质、脂肪的消化过程,是一个复杂的过程,是教学中的重点和难点。教学时,可列出下表:
通过比较归纳,学生就容易掌握上述知识。
在学习生态系统后,通过辨别,使学生掌握种群→群落→生态系统→生物圈这一个知识层次结构。相似的知识层次结构还有:
染色体→DNA→基因
地月系→太阳系→银河系→总星系
卫星→行星→恒星
在学习了碳及其化合物的知识后,可以归纳出以下知识网络:
让学生写出上述有关化学方程式。
2.3 重视基本技能的训练
2.3.1 重视化学用语的教学
首先,元素符号要求书写规范。其次,引导学生学会严格按化合价书写物质的化学式。再次,培养学生正确书写化学方程式的能力。其关键是引导学生学会配平的方法:最小公倍数法、奇数原子配偶法和得失氧原子个数相等等方法。
2.3.2 重视科学计算能力的培养
2.3.2.1 培养学生学会计算题的解题格式
如根据化学方程式计算要正确书写化学方程式,准确算出有关物质的质量比;物理计算题中要写出公式;各种科学量要带单位等。
2.3.2.2 培养学生掌握一定的解题技巧
在求解反应后所得溶液的溶质质量分数这一类计算题时,一定要使学生理解学会根据质量守恒定律求反应所得溶液的质量。
在解速度、密度、电功率等有关计算题时,要灵活选用合适的单位。米/秒与千米/时、克/厘米3与千克/米3、瓦与千瓦等要灵活使用,以使计算简便、准确。
在解电功率、浮力等计算题时,要引导学生学会灵活运用公式。如计算“220V,800W”的电饭煲工作半小时,所消耗的电能时,许多同学会根据I=P/U,再根据W=UIt求解,而不知道用W=Pt=0.8Kw×0.5h=0.4Kwh这种最简便的方法。又如电功率的计算公式P=UI=I2R=U2/R,许多同学经常不知道用哪种形式求解,要引导学生学会根据串并联电路的不同特点,选用合适的形式求解。再如,轮船在海水中的排水量为1万吨,计算轮船受到的浮力(海水的密度为1.03×103Kg/m3)。大部分同学会先根据V排=m排/ρ水,再根据F浮=ρ水gV排这一绕圈子的做法,而不知道用F浮=G排=m排g=1×107Kg×9.8N/Kg=9.8×107N这一简便做法。这就需要教师在平时的教学中加强引导。
2.3.3 重视培养学生的实验操作能力
实验是学习科学的基本方法。科学实验既可以帮助学生巩固所学的知识,也可以使学生获得未知的知识。例如,学生可以自己通过实验得出串并联电路电流、电压等特点,并牢固掌握这些知识,同时也熟悉了串并联电路的连接方法,从而打下坚实的电学知识基础。因此,教学中要设法开出全部学生分组实验,并引导学生认真练习,准确掌握实验的基本操作方法。切不可舍本逐末,少做实验,多讲理论。
3.重视培养学生的独立思考能力和创新能力
我们给学生提问题、做练习时,要留给学生一定的思考时间。切不可为了节省时间,教师很快地给出答案。长此以往,将不利于学生的独立思考能力的培养,从而会出现我们教师常说的“屡教屡错”、“思维呆板,不知道转弯”等现象。同时,我们在教学中要重视培养学生的创新能力。要鼓励学生敢于质疑教科书及教师等权威,敢于发表自己的独特见解,而不要轻易地否定学生的观点。即使学生的观点真的错了,也要耐心细致地说服,而不能轻易地打击其积极性。伽利略以“两个铁球同时着地”的实验否定了权威的观点,是一个典型的成功例子。
4.重视培养学生的科学探究能力
教学中要使学生明确科学探究的基本步骤、掌握科学探究的基本方法——“控制变量法”。引导学生深刻理解,控制变量是通过设置对照组来实现的,变量只能控制为一个的思想方法。
教师要带领学生积极进行科学探究。课本中的探究问题,能在课堂中完成的,就当堂完成,不能当堂完成的,引导学生积极利用课外时间去完成。同时,教师适当提出一些生活中的实际问题,让学生去探究。
还有,对科学探究实验的结果进行分析、归纳,得出正确结论这一点也很重要,也是同学们感到较为棘手的问题。这方面能力需要我们在教学中不断引导、培养。
总之,培养科学素养是科学教学的最终目标,也是提高课堂教学效率,减轻学生学习负担,实施素质教育的要求。如何培养学生的科学素养是一个重要的课题,没有固定的模式,需要我们广大科学教师在日常教学实践中不断探索,交流合作,共同探讨。我坚信,只要我们付出努力,我国科学教育的明天会更好。