萧山:融合科学教学与环保教育

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  一、缘由
  新教育倡导的五大原则是:强调操作、过程、创新、真实、开放。这五大原则,对于狭义的科学学科教学来说是最适用不过了。
  初中科学是一门集化学、物理、生物、天文、地理、人文于一体的综合性学科。根据新教育理念,科学教学应做到以下四个“结合”:
  1.理论与实验相结合,凸显“做中学”,在动手中学习知识,掌握技能。
  2.过程与结论相结合,突出过程,不能简单记一个概念,探究的过程远大于现成的结论。
  3.课内与课外相结合,生活的外延大于学科的内涵,不能局限于书本知识,要把书本知识延伸于课外。
  4.接受与创新相结合,要在尊重事实的基础上有所创新,培养创新意识,适应时代发展的要求。
  同时,科学是一门开放性很强的学科之一,不能关起门来学科学。可是,很多时候我们不难发现,一些教师在应试教育的指挥棒下,为分数而教学,只讲书上的知识,只做书上的实验,使生动有趣的课堂变得枯燥乏味,失去了灵气。
  例如,有教师在讲解七年级下册第二章《光和颜色》一节有关凹面镜、凸面镜的知识点时,仅仅带领学生认识凹面镜、凸面镜这样的光学仪器,或者通过实验操作验证凹、凸面镜分别对光线有会聚和发散的作用,这是远远不够的,因为没有做到学以致用。
  其实我们可以结合这部分内容再把这些知识延伸到日常生活中去。例如:手电筒里就含有一个凹面镜,可以将灯泡发出的光变为平行光线,所以手电筒发出的光是一个平行光柱;也可以联系到一些道路转弯口设置的镜子是凸面镜,可以发散光线,使镜子照的范围变大,扩大司机的视野。
  诸如此类的例子还有耳科医生检查患者耳道时眼睛上带的耳镜,用太阳能灶来加热食物等,这些都是生活中凹面镜、凸面镜实际应用的例子。如果教师在上课时,将这些与生活有关的例子抛出,立刻可以吸引学生注意力,让学生产生恍然大悟的课堂效果,从而提高授课效率。
  另一方面,环保教育与科学学科教学息息相关。如果能在学科教学与环保教育之间搭起一座桥,那么,一则能增加学生对科学学习的兴趣,二则能加深学生对环保的认识,促使他们养成良好的环保习惯。
  二、课题的研究:如何搭起科学教学与环保教育的桥梁
  迈进新时代的中国越来越重视环境的保护,“绿水青山,就是金山银山”的理念日益深入人心。在这样的社会背景下,身为初中科学老师,我们应该怎样在科学学科教学中向学生传导环保的理念呢?
  (一)课题的实施载体
  1.教学设计,捕捉环保教育的结合点。
  在进行教学设计时,科学老师应该以教材知识点为基础,捕捉一些可以和环保教育相结合的点,在课堂教学中渗透环保教育。
  例如上《植物的光和作用》这节课,单纯地讲解“植物的光和作用会放出氧气”是不够的,备课时,可以增加一个问题:既然光和作用会放出氧气,那么为什么北方冬天树叶都掉光后,人们并没有感觉缺氧呢?学生经过讨论最后得出答案:因为地球上的氧气基本上是靠海洋中藻类植物的光和作用生成的,地球上海洋的面积比陆地面积大得多,海洋中的海藻数量也相当大,而且整个地球大气圈是相通的,所以即使北方的冬天没有植物进行光和作用,其空气中的氧气也可以通过全球大气圈氧气的流动、循环得到补充,所以人们感觉不到缺氧。讲解完这部分知识后,就可以引导学生要有保护海洋的意识了,同时由于引入了大气圈的概念,学生们意识到大气中的污染物是流动的,所以各国人民应该携起手来,共同抵御大气污染,保护我们的地球。教学设计时,捕捉到这些知识点,环保教育就会水到渠成。
  2.实验安排,着意环保教育的感动点。
  科学是以动手实验为主的学科,我们的学生不能只会纸上谈兵,而应实际动手操作。科学教师应积极安排与环保相关的实验操作,使学生在动手操作的同时学到环保知识。
  例如,我们在讲完凸透镜专题后,我向学生提出问题:为什么在野外不能乱扔矿泉水瓶?学生纷纷回答:会污染环境,会影响美观,会压坏植被……这时老师可以提出问题:你们知道它还会引起火灾吗?学生们面面相觑,不知缘由。这时可以带他们到户外进行实验。
  带着问题来观摩,学生们的好奇心特别强、注意力特别集中。经过实验,我们发现:装了水的矿泉水瓶,在阳光的照射下,就像一个凸透镜,会在合适的位置形成一个亮亮的光斑。假如在光斑处放置一些易燃物,经过一段时间后,易燃物会被引燃。观看实验后,学生们感觉非常惊讶,表示只是平时一个很小的坏习惯,竟然可能会引起这么大的后果。
  实验后教师要举一反三——在野外也不可以乱扔塑料袋,因为塑料袋如果被吹到树上,或挂在树枝上,积攒了雨水后,也会形成凸透镜,它也会聚太阳光,如果位置合适,就会引起火灾。同学们在实验后都纷纷表示以后再也不会在野外乱扔矿泉水瓶和塑料袋等垃圾了。
  3.第二课堂,强化环保教育的支撑点。
  科学教师经常遇到的困扰是,由于课堂时间的限制,实验课上仅能完成课本上规定的实验,怎样在完成课程要求的科学实验的同时,又能教导学生保护环境、爱护自然呢?科学老师可以以第二课堂为载体,带领学生完成更多的一些具有环保教育的实验。
  比如我们可以利用第二课堂,开展用废纸折一些艺术品的活动,通过学生们灵巧的双手,将一些废旧纸张折成蝴蝶、花草、小花篮等。在此过程中,学生们懂得了这些废纸也可以利用起来,同时也感受到了废物利用带来的艺术美感。另外还可以带学生们到树林里观察植物。在了解树皮的功能后,学生知道了树皮对树木水分传导的功能,认识到在小树上乱刻乱画不仅是不文明的行为,更是对小树生命的危害。
  通过这些剪纸、野外观察等科学学科的第二课堂活动,在实验中进行环保教育,强化了环保教育的支撑点。
  4.日常生活,找准环保教育的关联点。
  科学学科对初中生来说是充满趣味的,是能引起他们的学习兴趣的,尤其是与日常生活关联性大的內容。把这些内容与学科知识联系起来,就更能促成环保教育。当学生运用科学知识解决日常生活中的小问题时,不但能锻炼自己的逻辑思维能力,还能体会在这些操作中所蕴含的环保道理。   家里刷洗厕所时,一些人喜欢把消毒液和洁厕剂一起使用,在科学课上学习了消毒液和洁厕液的主要成分后,就知道这两种溶液不能同时使用了——因为两种溶液在一起会发生反应,放出有毒气体,不但会危害人的健康,还会污染室内空气。当老师讲清道理后,大家彻底明白了,表示以后再也不会把这两种溶液一起使用了。另外学生们通过科学课学习过细菌、真菌等微生物的习性后,也体会到了垃圾分类的重要性,会促使他们自觉养成垃圾分类投递的环保好习惯。
  (二)课题实施的目标
  1.探索自然奥秘,提高科学素养。
  新教育对学生能力的培养提出了更高要求,随着时代的发展,科学老师在教学中必须十分注重学生探索精神的培养,从多方面提高学生的科学素养。
  上《水和水溶液》一课时,在讲解完水的基本性质后,我提出了问题:在野外时如何能得到干净的水?我设置了几个场景让同学们思考:
  场景一:假如你在树林里探险,如何得到干净的水?同学们纷纷举手发言,表示可以在正午时用塑料袋套在一棵绿色植物的茎叶上,利用植物的蒸腾作用得到水。
  场景二:假如你在一条小河边,怎么利用一个矿泉水瓶把河水净化?在尝试了几种不合理的方法后,有同学提出把河水灌到矿泉水瓶中,然后用绳子拉着在火上烧,可以把水煮沸,杀死里面的微生物,得到可以饮用的水。这时有学生提出异议:塑料瓶在火上烤会融化。教师首先要肯定这几个同学探究的精神,然后讲解煮沸河水的重要性——河水中可能存在细菌、真菌、藻类植物等,直接饮用会给人体带来危害,并要讲解假如河水被污染了,这对微生物会有什么影响,最后解释为什么灌满水的塑料瓶用火烧不会融化——因为水的沸点低于瓶子的融化点。
  场景三:假如你在野外探险,怎么生火烧水?学生们会积极提出几种方法:放大镜生火、钻木取火等,老师在肯定他们答案的同时加以拓展——“我有一包口香糖和一个手电筒,就可以生火,你们觉得是怎么做到的?”学生们大多陷入沉思。经过分组讨论,教师公布答案:将手电筒电池取出,把一个口香糖的外包装锡箔纸撕成小条,中间细一点,然后将此小条接在电池两端,过一会,锡箔纸中间细的部分开始燃烧,就可以生火了。此处涉及到了初中科学电学部分中导体电阻大小影响因素的这个知识点。学生们在探索自然奥秘的同时,又学到了其他知识。
  这样一个让学生感兴趣的问题抛出以后,学生与老师互动起来,课堂气氛异常活跃,学生们在课堂上充分感受到了科学知识的魅力,从而提高了自身的科学素养。
  2.借用科学知识,养成卫生习惯。
  科学老师因为学科的原因,对一些现象的理解更加深刻,所以在教学时应使用科学道理教育学生养成良好的卫生习惯。
  比如,有的初中男生出于好奇和耍酷的目的,会偷偷学大人抽烟,老师遇到这样的行为,一般会对学生进行严厉的批评教育,但是说教的教育方式未必可以让学生从心底里认识到错误,然后自觉改正。科学老师可以利用科学知识向学生们讲解香烟中含有的各种成分,以及这些成分对人体造成的危害,同时讲解在人体进行呼吸作用时,是怎样把这些有害成分吸收到身体内部,从而危害生命健康的。然后组织他们观看长期吸烟者的肺部照片或视频等,这样既可以学习到呼吸作用、血液循环等知识点,又可以让他们深刻认识到青少年吸烟的危害,自觉改正这样的违纪行为。
  3.社会实践,践行环保理念。
  目前浙江正在推进“五水共治”。五水共治,是由客观发展规律、特定发展阶段、科学发展目的决定的。水是生态之要,水是生命之源,治水就是抓民生。可以说,“五水共治”是一项优环境、惠民生的大好政策。我们初中学生怎么才能参与到“五水共治”中来呢?我们可以通过科学实验的方式来检测水质,积极参与“五水共治”,从而树立科学的环保观。
  科学教师可以带领学生在附近的几条河流中采集水样,通过肉眼观察水质、pH计测量水的pH值,检测水中含氧量等实验手段,判断水样中的水是否达到标准。
  通过这样的实地检测,加深了学生对水污染治理的认同感,也增强了他们作为浙江“五水共治”参与者的骄傲感,同时还培养了他们的环保意识。
  4.坚持课程整合,提升教学效果。
  科学是和其他学科紧密联系的学科,能和其他学科起到互相补充的作用,所以在科学教学中可以穿插其他学科中的知识点,向学生传输环保理念,形成“小课堂,大环保”的教学观。
  比如,在讲解八年级的科学时,可以结合八年级语文中的课文《敬畏自然》中的内容,谈谈人与自然的关系,教育学生应该从根本上转变理念,敬畏自然,爱护自然,激起学生对大自然的保护之心,能自觉地爱护身边的花草树木,达到对学生进行环保教育的目的。
  在讲到《水》这一部分时,还可以联系地理课本中关于长江、黄河的描述,告诉学生们,为什么长江中的一些生物灭绝了,为什么黄河被称为“地上河”。
  通过学科之间的整合,达到对学生进行环保教育的目的,同时实现了学科共通的教学理念。
  三、研究的体会:“搭桥”,留给我们的思考
  笔者所在学校是一所农村民工子弟学校,办学条件艰苦,教学设施十分简陋,连实验器材都凑不齐。但笔者深深知道学生动手实验的重要性,总是因地制宜、千方百计把实验开设起来。这几年来,随着环保教育的深入,在教学中牢牢抓住“环保教育”这根“梁”,搭起学科教学中环保教育这座“桥”。实现了新教育的三大理念:
  (一)做中学
  因为初中生年纪的原因,他们具有活泼好动、好奇心强的特点,所以对于科学的学习应充分利用初中生的特点,不能只在课堂上照本宣科,而是应该把他们的动手操作能力调动起来。
  (二)学中悟
  学习了科学知识,加上老师环保教育的渗透和引导,通过自己亲自动手操作,可以使学生深切领悟环保理念的内涵,自觉意识到环保行为的重要性。
  (三)悟中行
  当环保观念深入学生内心后,学生会自觉规范他们的行为,在日常生活中做到爱护花草树木,不乱扔垃圾等环保举动。
  综上所述,科学老师要利用學科所长向学生宣传环保理念,积极利用多种载体向学生传导正确的环保观念,培养他们的环保意识,人人争做合格的环保小卫士!
  (作者单位:浙江省杭州市萧山区育苗学校)
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