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時間:2023-03-23 15:24:05
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興趣是最好的老師,上課前,我認真研究課上所需實驗器材,做出一個制作實驗器材所需材料清單,擬定制作實驗器材的合理步驟,用于指導(dǎo)學(xué)生自己制作實驗器材。課上,我要求學(xué)生認真閱讀課文,反復(fù)研究實驗器材的制作。在溝通交流中,趁機對學(xué)生做制作指導(dǎo)。把制作器材安排為當天的家庭作業(yè),為第二天的實驗課做準備。在同學(xué)們對制作器材的好奇中,激發(fā)了學(xué)習的興趣。
比如學(xué)習《日晷》一課,要求大家制作一個簡單的日晷。我指導(dǎo)學(xué)生完成材料清單、制作步驟后,安排學(xué)生回家后自己動手制作。同學(xué)們都很好奇,都很有興趣。
第二天,同學(xué)們興致勃勃地帶著自己制作的日晷來了,還互相討論著日晷的作用。我一看,他們制作的日晷精美極了,大小不一。包括制作的材料,刻度線的劃分,晷針的形狀也各式各樣。我夸獎了同學(xué)們后,同學(xué)們就纏著我問制作這個日晷起什么作用,希望我能給他們一個正確的答案。我就給學(xué)生仔細地講解了日晷的作用以及日晷的演化,還有現(xiàn)存的幾個著名日晷。同學(xué)們學(xué)到知識后,都爭先恐后的想用自己制作的日晷去太陽下試試。我又指導(dǎo)學(xué)生在太陽下測試日晷與時間的關(guān)系,晷針影子與太陽位置、高矮的關(guān)系。至此,《日晷》一課基本完成,同學(xué)們興致都很高,基本上達到了教學(xué)的目的。
通過自己制作實驗器材,不少學(xué)生還能自覺地用所學(xué)知識在課后作實驗,解決生活中的一些疑問。
遷移能力是學(xué)生發(fā)展的一項基本能力,學(xué)生在制作器材的過程中,會更加深刻理會器材本身所代表的科學(xué)含義,更多的遷移到生活中的一些科學(xué)現(xiàn)象上。
比如《正電與負電》一課中,我讓學(xué)生從家中找廢舊的絲綢、毛皮以及小巧的橡膠、玻璃制品等。課上讓學(xué)生動手實驗,學(xué)生同樣興致高昂,都說這是生活中常見的現(xiàn)象,以前就沒有去發(fā)現(xiàn)其中的奧秘,沒有用心去想事情的原委。有同學(xué)說:“我身上總會粘上一些草屑,揮之不去,卻不知道是怎么回事,原來是在干活時衣服和草屑摩擦而帶電,吸住了草屑?!庇型瑢W(xué)說,平時梳頭時頭發(fā)總是會被梳子帶走,原來也是摩擦帶電??!我問他們?yōu)槭裁磿氲竭@些,他們說是從他們制作的器材摩擦中帶電想到的。可見,正是因為他們親手準備的、他們熟悉的材料啟發(fā)了他們,讓他們?nèi)ソ忉屢恍┥钪械目茖W(xué)。激發(fā)了他們對生活中科學(xué)的熱情,他們能夠明白,生活中處處有科學(xué),只要他們用心觀察,細心體會,專心研究,就能體會科學(xué)就在我們身邊,科學(xué)就能服務(wù)生活,從小養(yǎng)成學(xué)科學(xué)/用科學(xué)的好習慣。
學(xué)生通過制作大量的實驗器材,能有效地提高學(xué)生的動手能力,這是顯而易見的。在開始的一段時間里,有的同學(xué)不知所措,眼睛看著別的同學(xué),笨手笨腳的亦步亦趨,常常弄翻了水杯,弄壞了器材。但是通過一段時間的鍛煉后,同學(xué)們基本上都能自覺、自主、順利完成實驗。同學(xué)們的動手能力得到了較大的提高。特別是通過大量的自制實驗器材的制作,讓他們手上的技能得到了長足的發(fā)展,做什么事都不再毛手毛腳。
實驗教學(xué)的關(guān)鍵是學(xué)生動手進行實驗操作的過程,而不是教師講解的過程。學(xué)生通過自制的實驗器材,能夠清楚地對器材進行操作,也能清晰地了解器材的特征、作用等。能夠更加明白實驗的內(nèi)容與目的。在實驗中也會更加注重一些微小的細節(jié),去發(fā)現(xiàn)一些器材的不足與改進之法,從而提高學(xué)生的探究能力。
2推行以“自主學(xué)習”為主要內(nèi)容的教學(xué)方法改革
堅持“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,在3個階段實驗教學(xué)中均采取“小班制、小組式”教學(xué),并積極推行以“自主學(xué)習”為主要內(nèi)容的教學(xué)方法改革。首先,在學(xué)生“學(xué)”的方面。依據(jù)“分工合作、自由組合”的原則,要求每個小班內(nèi)每4~5名學(xué)生組成1個學(xué)習小組,在教師指導(dǎo)下按照課前自學(xué)、課中討論、課后總結(jié)的模式開展自主學(xué)習,并完成實驗報告或?qū)W習手冊的填寫。此外,學(xué)習小組的組合形式還可以拓展到大學(xué)生科技創(chuàng)新項目研究、醫(yī)學(xué)生臨床技能大賽及醫(yī)學(xué)生基層社會實踐等各種活動中。根據(jù)近幾年的教學(xué)體會,認為“小班制、小組式”這種以團隊為基礎(chǔ)的教學(xué)[5],能夠較好地營造出注重溝通、協(xié)作互助的學(xué)習導(dǎo)向,有利于學(xué)生終身學(xué)習能力和批判性思維的培養(yǎng)。其次,在教師“教”的方面,堅持貫徹教師在“做中教”的教學(xué)原則[6]。例如,在模擬手術(shù)示教中,教師與1個學(xué)習小組共同組成手術(shù)團隊,教師擔任主刀或一助,與小組其他成員合作完成整臺手術(shù)。在這過程中,教師同步講解手術(shù)的基本步驟、手術(shù)技巧和注意事項,引導(dǎo)、鼓勵學(xué)生完成各自角色任務(wù),對手術(shù)中出現(xiàn)的操作問題或配合問題進行啟發(fā)式指出,其他學(xué)習小組現(xiàn)場討論并糾正,由此形成團隊分工合作、臺上臺下互動的良好學(xué)習氛圍。“做中教”的教學(xué)形式,融合了引導(dǎo)式、問題式、交互式等多種教學(xué)方法,極大地刺激了學(xué)生的學(xué)習興趣和參與性,不僅有助于學(xué)生外科臨床技能的培養(yǎng)與提高,而且對臨床思維、協(xié)作意識的養(yǎng)成及職業(yè)素質(zhì)塑造起到了潛移默化的作用。
3完善客觀結(jié)構(gòu)化臨床考試培訓(xùn)(OSCE)
OSCE提供一種客觀的、有序的、有組織的考核框架,是目前公認的、先進的臨床技能考核和評價方法之一[7]。在總結(jié)本校前幾年OSCE實施經(jīng)驗的基礎(chǔ)上[8],結(jié)合《標準》要求,通過加大考核平臺投入與建設(shè),增設(shè)站點、擴充考核內(nèi)容,優(yōu)化評分標準并增加臨床思維能力及醫(yī)學(xué)人文技能的考核權(quán)重,加強考官和“標準化患者”培訓(xùn)等多種手段和形式,進一步完善外科學(xué)臨床技能考核體系??己私Y(jié)果作為獨立實驗課程成績,列入學(xué)生的學(xué)分,并成為全國醫(yī)學(xué)生臨床技能大賽選拔的主要參考依據(jù)之一。
4加強實驗教學(xué)平臺建設(shè)
2006年,通過整合本校和吉首大學(xué)第一附屬醫(yī)院的資源,組建了吉首大學(xué)臨床技能實踐教學(xué)中心。中心建筑面積5000m2,儀器設(shè)備總價值1200余萬元,專職教師10人。中心下設(shè)外科、內(nèi)科、兒科等10余個實驗室,外科實驗室分為外科基本技能、外科??萍寄?、外科綜合技能3個實驗分室。在建設(shè)布局上,模仿醫(yī)院和手術(shù)室配置,盡可能與真實的臨床環(huán)境一致。中心于2012年成為“湖南省實踐教學(xué)示范中心”,2013年成為國家級首批“臨床技能綜合培訓(xùn)中心”,是面向武陵山片區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)的多學(xué)科融合、多專業(yè)共享的集醫(yī)學(xué)生實踐教學(xué)、全科醫(yī)生培訓(xùn)、住院醫(yī)師培訓(xùn)和執(zhí)業(yè)醫(yī)師實踐技能考試“四位一體”的開放式公共教學(xué)平臺,為外科學(xué)實驗教學(xué)體系改革奠定了基礎(chǔ)。近幾年中心在建設(shè)中,進一步加強了實驗室“開放式”教學(xué)的力度。根據(jù)“課外開放、學(xué)生預(yù)約、因材施教、講求實效”的原則,中心采取“第二課堂”、外科科技創(chuàng)新項目、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、臨床技能競賽等多種形式,增加實驗室的開放時間和開放內(nèi)容,提高實驗室資源的利用率,為學(xué)生技能訓(xùn)練和自主學(xué)習提供平臺。其中,“第二課堂”除承擔第3階段實驗教學(xué)外,還定期舉辦外科學(xué)進展和醫(yī)學(xué)人文素質(zhì)方面的講座。外科科技創(chuàng)新項目鼓勵學(xué)生自擬外科實驗課題,開展動物創(chuàng)傷模型構(gòu)建[9]、局部解剖學(xué)與外科基本技能整合等實驗[10],中心為自擬課題配備指導(dǎo)教師,并為實驗提供全方位支持。通過在實驗內(nèi)容、實驗時間和形式上的全方位開放,進一步拓展了實驗教學(xué)的空間和時間。
2.改善實驗教學(xué)條件,增加實驗教學(xué)學(xué)時
為了保證實驗教學(xué)改革的順利進行,提高實驗教學(xué)改革的成效,需要進一步加強實驗室建設(shè)。首先要建立開放實驗室,將分子實驗室、細胞生物學(xué)實驗室和遺傳學(xué)實驗室整合為現(xiàn)代生物學(xué)實驗室。從而優(yōu)化了實驗室的資源共享;其次增加教學(xué)實驗經(jīng)費,改善教學(xué)條件。
3.優(yōu)化實驗內(nèi)容,構(gòu)建實驗教學(xué)新體系
3.1科學(xué)設(shè)置實驗內(nèi)容。在細胞生物學(xué)實驗課程的教學(xué)過程中,教師需要調(diào)整課程內(nèi)容。調(diào)整的原則:一合并技術(shù)單一、重復(fù)性的實驗。如觀察細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、線粒體和液泡系的超活染色與觀察、人類X染色體的觀察等實驗,可將這些單項實驗組合為系統(tǒng)綜合性實驗。3.2建立“三性”實驗教學(xué)模式。傳統(tǒng)的細胞生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容多為驗證性試驗,為進一步深化實驗教學(xué)改革,增強學(xué)生綜合分析能力,數(shù)據(jù)處理及查閱資料能力和實踐能力,所以制定了以驗證性、綜合性、設(shè)計性為中心實驗的“三性”教學(xué)內(nèi)容。驗證性實驗是通過驗證某些已有結(jié)論使學(xué)生掌握某些探索自然事物的方法;綜合性實驗是運用本課程或與本課程相關(guān)的多種課程知識,對學(xué)生實驗技能和實驗方法進行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實驗。
4.結(jié)語
為使細胞生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量上一個新臺階,擁有符合實際的教學(xué)模式,以適應(yīng)新形勢下實驗教學(xué)水平的發(fā)展,所以進行細胞實驗教學(xué)的改革是迫在眉睫的任務(wù)。通過優(yōu)化實驗內(nèi)容,改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,借助輔助教學(xué)手段等,讓細胞實驗課擺脫傳統(tǒng)模式,最大限度地增強師范類學(xué)生的自主性與參與性,以利于培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新潛能和動手能力的綜合應(yīng)用型人才。
作者:馬勇 陳秀莉 圖雅 單位:包頭師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
參考文獻:
(二)建立健全小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)體系
教師在進行科學(xué)實驗教學(xué)的時候,要從教學(xué)目標出發(fā),對教學(xué)內(nèi)容進行完善,建立健全小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)體系。教師首先要把教學(xué)教材中的的各個知識點進行充分的研究,確保在教學(xué)工程中不會遺漏知識點。其次,教師要根據(jù)每個學(xué)生的特點,完善教學(xué)內(nèi)容與方法[3],使小學(xué)生更快的接受與掌握科學(xué)實驗。最后,教師要將上述兩點相結(jié)合,綜合考慮,逐步完成小學(xué)科學(xué)實驗的教學(xué)目標。另外,教師還要激發(fā)小學(xué)生的自主探究能力,使他們在課余生活中也積極地尋找問題,發(fā)現(xiàn)問題,思考問題,總結(jié)經(jīng)驗與方法,最終使小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容滲入到小學(xué)生日常生活的方方面面。例如,在對種子的發(fā)芽實驗的教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)的目標,教師可以采用與學(xué)生對話的方式,循循善誘,調(diào)動學(xué)生的思維,使學(xué)生開展積極地討論,充分發(fā)揮學(xué)生的自主探究能力。通過提出問題、實驗猜測、設(shè)計實驗、進行實驗以及驗證推測的途徑,有序的進行小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的工作,最終很好的落實教學(xué)目的。
(三)優(yōu)化教學(xué)方法
教師在進行小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的時候,要與小學(xué)生進行良好的互動,不能只在講臺上講解實驗原理。教學(xué)方法對于小學(xué)生的學(xué)習質(zhì)量以及小學(xué)生的學(xué)習積極性有很大的聯(lián)系,因此,教師一定要優(yōu)化教學(xué)方法,在制作教學(xué)方案之前,一定要充分了解自己學(xué)生的喜好,依據(jù)學(xué)生的喜好合理制定教學(xué)方法。在進行教學(xué)的過程中,要根據(jù)學(xué)生對科學(xué)實驗的掌握程度,進行不同的指導(dǎo),以鼓勵學(xué)生為主,提高他們對科學(xué)實驗的興趣,保證小學(xué)生可以配合教師的工作,與此同時,教師還要引導(dǎo)小學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果,鼓勵他們提出問題,培養(yǎng)小學(xué)生的發(fā)散性思維能力[4],指導(dǎo)小學(xué)生在科學(xué)實驗中不要怕失敗,要在失敗中總結(jié)經(jīng)驗,不斷地去改進試驗方法,最終掌握科學(xué)實驗的方法。
為了加強醫(yī)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和基礎(chǔ)研究能力的培養(yǎng),實現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)與基礎(chǔ)教育內(nèi)容的結(jié)合,我校東莞校區(qū)自2003年以來對基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)課程進行了改革,將生理學(xué)、藥理學(xué)和病理學(xué)三門學(xué)科的實驗課合并,組建了獨立的生理科學(xué)實驗室,開設(shè)了新課程——生理科學(xué)實驗。5年來,我們緊扣高等教育培養(yǎng)目標,積極學(xué)習國內(nèi)各高等院校實踐教學(xué)的經(jīng)驗,結(jié)合我校的具體實際,初步形成符合我校教學(xué)要求的生理科學(xué)實驗課程體系,該課程已成為我校深受學(xué)生歡迎的課程之一。為了更好地了解和關(guān)注學(xué)生對我室教學(xué)工作的意見和要求,從中發(fā)現(xiàn)我們教學(xué)中存在的問題和不足,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,改進教學(xué)方式和方法,提高學(xué)生的學(xué)習興趣和教學(xué)質(zhì)量。我們對已經(jīng)完成我科課程的學(xué)生進行了問卷調(diào)查,現(xiàn)就調(diào)查的結(jié)果作一分析和思考。
1對象和方法
1.1對象
我校東莞校區(qū)第二臨床學(xué)院05和06級臨床專業(yè)學(xué)生,共1603人。
1.2方法
2008年11月,我們同時對05和06級臨床專業(yè)學(xué)生進行抽樣問卷調(diào)查。從實驗內(nèi)容的設(shè)置,實驗課時的安排,實驗前準備情況,教師授課,課堂輔導(dǎo)情況,課后批改實驗報告情況等方面,把調(diào)查內(nèi)容設(shè)計為6個方面19項,分為好、較好、一般、差、很差5個評價等級,并就以上6個方面發(fā)表自己的意見。
2結(jié)果
本次調(diào)查共發(fā)放問卷調(diào)查表250份,回收223份,有效率為89.2%。經(jīng)統(tǒng)計,涉及調(diào)查內(nèi)容19項中,學(xué)生評價好的有6項,評價較好的有10項,評價一般的有3項。
2.1學(xué)生對生理科學(xué)實驗課教學(xué)的評價(見表1)
從表1可以看出,學(xué)生對生理科學(xué)實驗教學(xué)的總體評價比較好,特別是實驗準備和實驗報告批改兩方面評價好,有200名學(xué)生認為教師實驗前準備細致,試劑和器材準備充分,實驗過程中損壞能得到及時更換;189名學(xué)生認為課后教師批改實驗報告及時,工作認真細致;有164名學(xué)生認為實驗內(nèi)容設(shè)置較好,教師授課水平較高;90%的學(xué)生都認為老師在課堂上態(tài)度和藹,工作認真,遇到問題愿意詢問老師,與老師溝通;而課堂輔導(dǎo)方面學(xué)生的評價相對較差,評價較好的僅占8.1%,評價一般為70.3%,評價差和很差的分別占15.2%和6.4%;197人反映一位輔導(dǎo)老師太少,課堂輔導(dǎo)不及時,應(yīng)加強實驗輔導(dǎo)。
2.2學(xué)生對生理科學(xué)實驗教學(xué)的意見
通過對學(xué)生意見的收集,反映我室實驗教學(xué)主要集中在以下問題:(1)實驗內(nèi)容設(shè)置沒有突出專業(yè)特點;(2)設(shè)計性、綜合性實驗項目所占比例偏少;(3)教師授課理論講述時間過長,實驗操作時間不夠;(4)大班教學(xué)實驗組人數(shù)及實驗組數(shù)多,致使實驗資源相對不足,每個學(xué)生的操作機會減少,而教師的課堂輔導(dǎo)亦跟不匕。
3討論與分析
從調(diào)查結(jié)果來看,我校東莞校區(qū)生理科學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量較好,各項教學(xué)工作的開展都能得到學(xué)生的認同。但比較突出的問題是帶教老師在課堂輔導(dǎo)方面跟不上,離學(xué)生的要求有一定的差距。這主要是由于實驗場地和實驗資源有限,使東莞校區(qū)的生理科學(xué)實驗課均采取大班教學(xué),一個實驗室兩個小班同時上課實驗組數(shù)及人數(shù)均很多,帶教教師的工作量大大增加,實驗中很難兼顧到每個組。且東莞校區(qū)生理科學(xué)實驗課帶教老師以年輕老師為主,年輕老師的帶教經(jīng)驗不足,部分非生科專職教師對實驗的熟練程度也有待提高,這些都是導(dǎo)致課堂輔導(dǎo)達不到學(xué)生要求的原因,也是我們今后亟待解決的問題。由于實驗資源和師資力量有限,5年來,不同專業(yè)的實驗課內(nèi)容變化不大,使學(xué)生對部分陳舊實驗內(nèi)容興趣降低,再加上越來越多的學(xué)生對科研產(chǎn)生濃厚興趣,使他們對實驗課內(nèi)容的設(shè)置有了新的要求。如何針對不同專業(yè)的學(xué)生合理選擇實驗內(nèi)容,是我們應(yīng)該認真考慮及解決的問題。
4建議和措施
4.1結(jié)合不同專業(yè)特點,精心選擇實驗內(nèi)容,在實驗項目設(shè)置上突出專業(yè)特性
在實驗內(nèi)容的選擇上,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的不同教學(xué)目標和教學(xué)對象,設(shè)計難度不一的實驗項目。以臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)為例,教師在選擇實驗內(nèi)容時應(yīng)突出臨床思維,著重培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生利用生理、藥理和病理生理基礎(chǔ)理論解決臨床實際問題的能力。設(shè)置實驗項目時可突出臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)特點,聯(lián)系臨床醫(yī)生的工作,開展職業(yè)崗位工作能力的仿真訓(xùn)練,如可在實驗中設(shè)置制定用藥方案的教學(xué)內(nèi)容??傊瑢Σ煌瑢I(yè)的實驗課程設(shè)置要有側(cè)重點,實行分類教學(xué)。
4.2減少驗證性實驗的比例,增加綜合性、設(shè)計性實驗內(nèi)容
我們在不增加課時,保證生理、藥理、病理生理學(xué)所必需的實驗操作技術(shù)的情況下,減少一些枯燥乏味的驗證性實驗,增加綜合性、設(shè)計性實驗。比如在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的實驗課中多安排如“失血性休克及搶救”這類綜合性實驗。它們的特點是內(nèi)容豐富,操作步驟多,操作時間長。學(xué)生可以在實驗中用動物復(fù)制臨床上常見病例的相關(guān)病理模型,并可運用學(xué)過的知識對動物進行搶救和治療,通過實驗既培養(yǎng)了學(xué)生的臨床思維,又訓(xùn)練了他們用基礎(chǔ)理論解決I臨床診療問題的能力。設(shè)計性實驗旨在通過學(xué)生自己選題,自己設(shè)計和實施實驗方案,驗證實驗結(jié)果來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力,同時使學(xué)生了解醫(yī)學(xué)科研實驗的基本原則和一般過程,培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。對于臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說,以上幾種能力尤為重要,可在教學(xué)安排中適當增加設(shè)計性實驗的比重。
4.3精心做好實驗準備,改進教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量
實驗準備包括實驗器材的準備和預(yù)實驗。實驗課前技術(shù)人員應(yīng)將設(shè)備和儀器調(diào)試好,試劑和實驗器材應(yīng)準備充分,課堂中發(fā)生差錯或損壞要及時更換或維護,以保證學(xué)生的實驗順利完成。帶教老師和技術(shù)人員必須在課前認真完成預(yù)實驗,及時發(fā)現(xiàn)問題和實驗中的難點,并討論、分析和解決問題,避免學(xué)生在實驗中出現(xiàn)同樣的問題,一旦出現(xiàn)可給予正確的指導(dǎo)。
在課堂上應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,注意與學(xué)生的交流和互動,在教學(xué)方法上可開展啟發(fā)式、討論式的教學(xué),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性和培養(yǎng)學(xué)生的實驗興趣。除必要的交代和注意事項的強調(diào)外,盡量避免講小課,給予學(xué)生足夠多的動手時間??稍诮虒W(xué)中運用多媒體技術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)上的視頻資源配合實驗教學(xué),可起到指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作,提高動手能力的良好作用。
物理實驗教學(xué),從18世紀德國、法國建立了學(xué)校的演示實驗室,教師經(jīng)常用昂貴的儀器演示生動的現(xiàn)象,從此便開始了世界上的物理實驗教學(xué),成為物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式。
近年來中考物理試卷對實驗的考查,已從簡單的背誦實驗知識轉(zhuǎn)向考查對實驗的思想、原理、方法的理解上,重在考查學(xué)生的實驗?zāi)芰途C合分析能力。但是實驗題的得分率都不高,反映了目前在中學(xué)物理教學(xué)中,實驗教學(xué)是一個薄弱的環(huán)節(jié)。許多物理教師都不同地只重視理論的講授和解題能力的培養(yǎng),而忽視了對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。不少學(xué)校教學(xué)經(jīng)費不足,儀器設(shè)備陳舊簡陋,地方陜小擁擠,嚴重制約了實驗教學(xué)的正常開展,對于大綱規(guī)定的實驗,不僅開出率低,而且演示實驗的作用和地位還在低水平下徘徊,使學(xué)生實驗動手能力普遍較低。近幾年我國中學(xué)生實驗素質(zhì)較差。又如1990~1995年期間,國家教委儀器研究所對一萬余名學(xué)生進行實驗?zāi)芰y試,結(jié)果是我國中小學(xué)生實驗動手能力幾乎都不及格。說明了我國中小學(xué)生實驗動手能力普遍較差。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法,提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,進一步提高學(xué)生學(xué)習物理的興趣和愛好,調(diào)動他們的學(xué)習積極性,發(fā)揮非智力因素的能動作用,引導(dǎo)他們從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué),激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志,縮小與世界先進國家實驗教學(xué)的差距,我們應(yīng)進一步改善實驗條件,改革實驗教學(xué),直觀形象地為學(xué)生提供感性認識。
二、怎樣改革物理實驗教學(xué)
1、重視實驗教學(xué),加強能力培養(yǎng)。
目前,學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”,其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實驗。而一些經(jīng)濟發(fā)達的國家,他們非常重視物理實驗教學(xué)和研究問題的方法,如日本初中物理的課時數(shù)只有75課時,但安排的學(xué)生實驗卻有20個,演示實驗有130個,并且絕大多數(shù)都是研究性實驗,基本形成以實驗為中心的課堂體系??梢?,他們的學(xué)生在實驗方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國的學(xué)生多得多,他們學(xué)生的實驗心理素質(zhì)比我國中學(xué)生強。因此,在當前我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中,我們對物理實驗教學(xué),必須引起高度的重視,為了研究好這些課題,教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結(jié)合教學(xué)實際,研究解決的方法,努力開發(fā)一些直觀的演示,同時在教學(xué)中引進近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就,例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側(cè)套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習興趣,更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
2、變驗證性實驗為探索性實驗。
中學(xué)物理實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗,而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規(guī)律和基本原理的認識。但是,對學(xué)生在學(xué)習物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉,也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力,而探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實驗?zāi)芰敖鉀Q實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴”。
因此,在教學(xué)中可把一些驗證性的實驗變?yōu)樘剿餍缘膶嶒?。在實驗教學(xué)中,要盡量再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程,多讓學(xué)生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學(xué)生思路。讓學(xué)生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進行推證,在推證過程中學(xué)生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律,對知識學(xué)得更扎實更牢固,同時使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
3、合理運用多媒體,優(yōu)化演示實驗教學(xué)。
2.加強高中物理實驗室建設(shè)
新課改背景下著力加強高中物理實驗室的建設(shè),是改善高中物理實驗教學(xué)效果的物質(zhì)保障。為此,國家和學(xué)校首先要提升建設(shè)高中物理實驗室的認識,明確物理實驗室對于物理實驗教學(xué)的重要意義,在此基礎(chǔ)上加大政策和資金支持力度,設(shè)立物理實驗室建設(shè)??畈⒓訌娰Y金監(jiān)管,確保資金切實用于實驗室以及儀器設(shè)備購置。其次要適當增加高中物理實驗室的數(shù)量,保證能夠有序地開展物理實驗教學(xué),確保高中學(xué)生有充足的機會進入實驗室學(xué)習和提升。最后,國家和學(xué)校還要注意高中物理教師和實驗室管理員素質(zhì)的提升,為高中物理實驗教學(xué)打造一支專業(yè)、合格的師資隊伍,從而切實提升物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。除此之外,高中物理教師還要努力豐富實驗室課程資源,積極引入“日常器具實驗法”,例如在,易拉罐經(jīng)過改裝后便可以代替法拉第圓筒,學(xué)習反沖現(xiàn)象時,把電風扇固定在線槽板上,線槽板下墊幾根筆芯,啟動電風扇后,可以看到明顯的反沖現(xiàn)象。而在“物體失重”這一實驗中,可用礦泉水瓶扎孔后裝水,再讓它自由下落,學(xué)生即可看到水不會流出的現(xiàn)象,領(lǐng)悟到現(xiàn)象其中的道理。
3.創(chuàng)新高中物理實驗教學(xué)模式
創(chuàng)新高中物理實驗教學(xué)模式是提升高中物理實驗教學(xué)的關(guān)鍵一環(huán),新課改背景下要積極采用自主探究模式、多媒體輔助模式以及以“演示實驗”為核心的教學(xué)模式等新的教學(xué)模式。首先,以“演示實驗”為核心的教學(xué)模式是響應(yīng)新課改提出的“物理實驗與科學(xué)探究”這一概念的體現(xiàn),是當前高中物理實驗教學(xué)的重點。為此,高中物理教師要努力突出學(xué)生的主體地位,積極與學(xué)生建立良好的師生互動關(guān)系,采用“教師引導(dǎo)、學(xué)生演練”的教學(xué)形式,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗操作弄懂物理教材上的原理、規(guī)律,并在實踐的過程中提升操作能力和創(chuàng)新能力。例如教師在進行“激光演示光的衍射實驗”教學(xué)時,可以在實驗中采用“演示實驗”法,用微小放大的方法將衍射圖樣對準教室的墻壁,然后讓學(xué)生用白紙就近擋住激光進行觀察。其次,高中物理實驗教學(xué)采用多媒體輔助模式,可以將復(fù)雜的物理實驗生動地展現(xiàn)給學(xué)生,實現(xiàn)實驗的動態(tài)或靜態(tài)演示,從而提高物理實驗的形象性和趣味性,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。例如伽利略在比薩斜塔上演示了兩個鐵球同時落地,在做這一實驗時由于物體自由下落的速度很快,憑借肉眼很難清楚地觀察到兩個不同重量的物體的下落情況,而借助多媒體技術(shù)則可以將物體下落的慢鏡頭播放出來,讓學(xué)生對實驗有一個直觀、清晰的了解,從而改善物理實驗教學(xué)的效果。
一以有機化學(xué)實驗為起點
培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)從以上參與有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的學(xué)生中,組建本科學(xué)生課外科研興趣小組,長期指導(dǎo)學(xué)生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設(shè)計、學(xué)生課題申請、論文撰寫、課外學(xué)術(shù)作品競賽和考研輔導(dǎo)等一系列的提高學(xué)生科研素質(zhì)為目的的活動。在教師的合理引導(dǎo)下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學(xué)主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學(xué)生的課余科研活性以不影響學(xué)習為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學(xué),分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學(xué)生相比,這些學(xué)生思想動機總體相對較端正,除了5個學(xué)生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學(xué)生一直踏踏實實,完成了多個環(huán)節(jié)的課外科研活性內(nèi)容,堅持到大四完成畢業(yè)論文。在進入實驗室初期,這些學(xué)生跟著老師或不同研究生學(xué)習一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設(shè)計、匯報等工作。經(jīng)過一個學(xué)期的鍛煉后,盡管有專業(yè)知識的限制,但是由于學(xué)生的主動積極進取學(xué)習,大部分同學(xué)已經(jīng)掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業(yè)中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術(shù)路線的設(shè)計。經(jīng)過一年的培養(yǎng)后,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生撰寫并積極申報省、校級大學(xué)生創(chuàng)新科技計劃項目。課題完成時指導(dǎo)學(xué)生撰寫科研學(xué)術(shù)論文,利用取得的科研成果指導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品等競賽。以上完成的學(xué)生科研課題同時可以作為學(xué)生的本科畢業(yè)論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學(xué)生可以全身心的投入考研或者其它與就業(yè)相關(guān)的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰(zhàn)杯作品競賽,學(xué)生的潛力得到了充分的發(fā)揮,不僅培養(yǎng)增強了學(xué)生進行實驗設(shè)計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學(xué)生的自制力、毅力、團隊協(xié)作等方面的能力,整體綜合素質(zhì)較高。例如,首先組隊的兩組學(xué)生中先后申請并完成了三項省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃項目和多項校學(xué)生科研項目;同時也發(fā)表了學(xué)生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學(xué)生的作品獲得了第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎;由于畢業(yè)論文是幾年積累的結(jié)晶,這些學(xué)生的本科畢業(yè)論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業(yè)論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標和信念,大部分同學(xué)都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學(xué)從大學(xué)一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學(xué)生中,學(xué)生的學(xué)習成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學(xué)金,但由于綜合素質(zhì)強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學(xué)和浙江大學(xué)各一名(整個學(xué)院當年考取985學(xué)校研究生僅僅3名)。
二小結(jié)與重點
院校相比,由于一般院校藥學(xué)本科學(xué)生總體科研素質(zhì)相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學(xué)本科生的科研素質(zhì)是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學(xué)實驗教學(xué)為基礎(chǔ)/起點培養(yǎng)一般院校藥學(xué)本科學(xué)生的科研素質(zhì)的探索,能夠充分發(fā)掘出具有科研潛質(zhì)的學(xué)生,并激發(fā)出了學(xué)生在科研方面的潛能,學(xué)生的綜合素質(zhì)也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學(xué)本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院
而不夠重視數(shù)學(xué)實驗課程在拓展素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力方面所起到的作用。學(xué)校往往把數(shù)學(xué)實驗課程看作是次要課程或理論課程的練習版,而忽略了其在人才培養(yǎng)中的地位和作用,更談不上制定其對學(xué)生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的總體目標和要求,所以數(shù)學(xué)實驗課程對學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)的作用得不到充分體現(xiàn)。
2.在教學(xué)內(nèi)容上,主要以基礎(chǔ)實驗、驗證性實驗為重點,對探究性實驗、應(yīng)用性實驗以及拓展性實驗的學(xué)習課時少
普遍強調(diào)對程序語言、程序內(nèi)容、程序步驟的細節(jié)性描述,很少有程序思想、程序設(shè)計思路等內(nèi)容。
3.在教學(xué)方法上,主要針對基礎(chǔ)實驗、驗證性實驗,學(xué)生普遍在教師示范下進行數(shù)學(xué)實驗,或者根據(jù)教材自我練習。
學(xué)生練習過程中缺乏獨立解決問題的意識與能力,缺乏學(xué)習的主動性,教師往往直接傳授解決辦法,而缺乏引導(dǎo),這樣,數(shù)學(xué)實驗課程對學(xué)生創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的作用和效果就無法體現(xiàn)。另外,數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中缺乏教與學(xué)的自由度,過分強調(diào)教學(xué)要求的統(tǒng)一性,忽略學(xué)生的個性發(fā)展,從而制約了學(xué)生主動性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的表現(xiàn),一些學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)想很難實現(xiàn)。
二、培養(yǎng)大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)改革
1.改革教學(xué)內(nèi)容。
興趣是學(xué)生學(xué)習的動力,而創(chuàng)新是學(xué)生對知識深度和廣度的進一步拓展,興趣與創(chuàng)新互為因果,相輔相成。因此,在國家號召大學(xué)生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練的大環(huán)境下,我們在講授基礎(chǔ)實驗、驗證性實驗的基礎(chǔ)上,應(yīng)讓學(xué)生重點學(xué)習探究性實驗、應(yīng)用性實驗以及拓展性實驗,即在講授程序語言、程序內(nèi)容、程序步驟的基本知識的同時,注重程序思想、程序設(shè)計思路等內(nèi)容的引導(dǎo)。我國大學(xué)生科研創(chuàng)新活動的形式主要有參與教師的科研項目、大學(xué)生課外科技活動、大學(xué)生自主申請的研究項目三種。為了培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,需要把數(shù)學(xué)實驗課程與大學(xué)生科研創(chuàng)新活動緊密結(jié)合。把大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目引入探究性實驗,把數(shù)學(xué)建模競賽賽題引入應(yīng)用性實驗,把教師的科研項目引入拓展性實驗,引導(dǎo)學(xué)生開展自主、開放、探究、合作式的研究性學(xué)習,培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
2.改革教學(xué)方法。
在數(shù)學(xué)實驗課程的具體教學(xué)過程中,要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,尊重學(xué)生興趣和個體差異,突出學(xué)生的主體地位。除去基礎(chǔ)實驗、驗證性實驗以外,學(xué)生可以充分展現(xiàn)自我,分組討論,討論對象自由結(jié)合,討論時間自由選擇,課下可以延續(xù)課堂的討論。在課堂上,要使用不同的教學(xué)方式進行不同類型的實驗。對于應(yīng)用性實驗,我們結(jié)合數(shù)學(xué)建模課程,從中選取學(xué)生感興趣的實際問題,讓學(xué)生親身體驗用數(shù)學(xué)解決實際問題的全過程,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力,同時讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)模型的魅力。對于探究性實驗,我們結(jié)合已有的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目,教師從中提出問題,學(xué)生大膽猜想,教師引導(dǎo)學(xué)生朝著預(yù)先設(shè)計的方向提出實驗方案,預(yù)測可能的結(jié)果,然后學(xué)生進行數(shù)學(xué)實驗,驗證猜想,讓學(xué)生在探究過程中理解數(shù)學(xué)、獲得知識。對于拓展性實驗,我們結(jié)合教師的科研項目,提高學(xué)生創(chuàng)新研究的層次和水平。教師從科研項目中提出問題,學(xué)生收集處理和分析數(shù)據(jù),設(shè)計多個實驗方案,進行數(shù)學(xué)實驗,最后找出正確的實驗方案或者最優(yōu)的實驗方案,得出結(jié)論。這種模式重點不再是獲得正確的結(jié)論,而是對過程和結(jié)論的探索和創(chuàng)造,學(xué)生以一種發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的方式進行發(fā)現(xiàn)式學(xué)習。數(shù)學(xué)實驗課程不但為學(xué)生參加各種形式的科研創(chuàng)新活動打下了良好的理論基礎(chǔ),而且讓學(xué)生初步認識了各種形式的科研創(chuàng)新活動,感受到了它們的魅力,激發(fā)了學(xué)生對科研創(chuàng)新活動的興趣以及積極性,形成了一種科研創(chuàng)新與能力提高的良性循環(huán),使學(xué)生逐步成長為適應(yīng)創(chuàng)新型國家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。近兩年,我校理學(xué)院每年近90%以上的二年級學(xué)生踴躍報名參加了校級數(shù)學(xué)建模競賽,選撥出的優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,其中國家獎的獲獎率以及總體獲獎率在逐年上升并連續(xù)創(chuàng)歷史新高。每年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的申報數(shù)量也在逐年上升,并且省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目以及國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的獲批項數(shù)也在逐年上升。另外,部分學(xué)生會積極主動參與本科生導(dǎo)師的科研項目研究,在更高層次上鍛煉自己的創(chuàng)新能力、書面表達能力,以及與他人分工合作能力等,提高自身的就業(yè)競爭力。
小學(xué)科學(xué)是向?qū)W生普及科學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要課程,上好科學(xué)課可以培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維和對科學(xué)追求的夢想。在科學(xué)教學(xué)中恰當?shù)剡\用好游戲,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,調(diào)節(jié)課堂學(xué)習氣氛,讓學(xué)生更好地喜歡科學(xué)的學(xué)習。科學(xué)實驗室是做好科學(xué)教學(xué)實驗的前提條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著新課程的實施和深入發(fā)展,小學(xué)科學(xué)實驗室得到了加強和完善,多數(shù)小學(xué)都配備了小學(xué)科學(xué)實驗室。實驗室是小學(xué)科學(xué)實驗的基本條件和要求,小學(xué)科學(xué)實驗室要嚴格按照相關(guān)教學(xué)大綱的標準配備,對于30個班級中等規(guī)模的小學(xué),起碼要有兩個專用實驗室和一口儀器室,每口實驗室的實驗桌凳24套以上,保證2人一桌,一人一凳;儀器室要有16個儀器柜以上。對實驗的設(shè)備和物品也應(yīng)該按教學(xué)實驗要求去配備,保證實驗教學(xué)的正常開展。在實驗室和儀器室完備的同時,有條件的學(xué)校還要有一個實驗準備臺。
配備專職的實驗室管理人員,也是建立規(guī)范實驗室的一個重要條件,由于小學(xué)科學(xué)在許多學(xué)生家長和老師的觀念上認為是一門副科,所以實驗室建立起來后,只是為了應(yīng)付上級的檢查,擺上了實驗設(shè)備后就沒有人去管理,老師在做實驗前,要自己找實驗用品,自己去準備各種實驗用具。老師自己用完實驗用品后沒有規(guī)范擺放,導(dǎo)致下一節(jié)課的老師到處找不到自己要用的實驗用品,時間長了,許多老師就不去做實驗了,小學(xué)科學(xué)的實驗在很多時候流于形式。高興就去做,不想做也就不做了。有了專職的實驗室的管理人員,提前按照實驗計劃,為老師準備好實驗器材和用品,老師上課時不用自己去準備,做起實驗就很方便了。
二、利用現(xiàn)代化教育技術(shù)提高科學(xué)實驗效果
小學(xué)科學(xué)教學(xué)中敘述最歡迎的生動活潑的教學(xué)形式,小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有許多地方必須利用現(xiàn)代化教育技術(shù)去創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景。在科學(xué)實驗中要充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)技術(shù)做好實驗。現(xiàn)代教育技術(shù)在呈現(xiàn)方法和效果上,比原始教育技術(shù)的實物實驗要更生動,更形象,也更容易吸引學(xué)生。當然并不是所有的學(xué)習都要依賴于現(xiàn)代教育技術(shù)。
例如,著名特級教師曾寶俊老師執(zhí)教的一節(jié)課《力》。當時聽得很迷糊,因為導(dǎo)入部分就一個實驗活動:用彈弓擊倒一堆紙杯。其實我一直在思索,何必花上25分鐘去用彈弓擊倒?一節(jié)課就40分鐘,接下來怎么辦?后面15分鐘做什么?怎么來得及?課上完了,仔細一反思,不由得笑了,原來在這25分鐘內(nèi),學(xué)生通過玩彈弓,已經(jīng)認識到了力有大小,有方向性這兩個最重要的知識點,而且是在不露痕跡的時候,玩得最開心的時候,曾特就像和他們聊天一樣,隨口讓他們得出了結(jié)論,這個環(huán)節(jié)真如他的講座所言———“我的課,眼里只有學(xué)生,沒有后面的聽課老師”,是啊,課堂是為了誰?當然是學(xué)生,不是說說而已,曾特說到了也做到了。有了這個巧妙的開端,后來的生活應(yīng)用,學(xué)生簡直就成了一群科學(xué)天才,無論以何種形式去考他們,他們總是能夠把力的各種各樣的探究活動做到位,甚至可以做到極致,還有部分學(xué)生要不是下課鈴聲響了,他們也許會自己就開始設(shè)計驗證一些奇思妙想了……帶著問題走進課堂,帶著問題走出課堂,不僅學(xué)生意猶未盡,我也一樣。想想吧,如果是用視頻播放,那還會有這樣的效果嗎?
利用現(xiàn)代化教學(xué)手段做好科學(xué)實驗,要利用各種多媒體技術(shù),把視頻、音像、錄像,圖片等各種手段結(jié)合起來,幾種現(xiàn)代化手段可以“各取其長,融為一體”。例如,蘇教版小學(xué)科學(xué)教材五年級上冊《研究透鏡》教學(xué)的實驗教學(xué)中,有位教師結(jié)合現(xiàn)代化的科普知識的《潛望鏡的秘密》,從潛望鏡的秘密開始導(dǎo)入課文:先觀看一段視頻,潛艇中的士兵通過潛望鏡觀察水面的敵情,然后畫面在潛望鏡上定格,讓學(xué)生對潛望鏡產(chǎn)生濃厚的學(xué)習興趣,接著組織學(xué)生進行研究透鏡的實驗,讓學(xué)生自己利用潛望鏡去觀察事物的變化和效果。在學(xué)生自主實驗以后,再組織學(xué)生集體進行潛望鏡的觀察實驗。接下來的探究活動中,讓各小組分別使用潛望鏡,通過觀察實驗,自己歸納總結(jié)潛望鏡的秘密,教師在巡視之后,使用課件對學(xué)生學(xué)習略作提示,學(xué)生立刻想到了潛望鏡可能還隱藏著其他秘密,激發(fā)起學(xué)生探究的興趣。老師切換到了另一張幻燈片,原來上面是剛才學(xué)生能想到的一些方案的示意圖,也有個別沒有想到的,學(xué)生們一看都很感興趣,立即在后面的實驗中接著進行探究。本節(jié)課在這部分教學(xué)環(huán)節(jié)中,現(xiàn)代化教育技術(shù)的應(yīng)用與教學(xué)結(jié)合得恰如其分,既不束縛學(xué)生的思維,又能充分調(diào)動他們的積極性。
三、小學(xué)實驗操作要重視教學(xué)引導(dǎo)
“圓”是一個古老的課題,人類的生活與生產(chǎn)活動和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識在戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載,授課中將有關(guān)史料穿去,作為課本知識的補充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時,我向?qū)W生介紹,約在公元前二千五百年左右,我國已有了圓的概念,考古說明我國夏代奴隸社會以前的原始部落時期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載,其中,“圓,一中同長也”,即圓周上各點到中心的長度均相等;此外,還進一步說明“圓,規(guī)寫交也”,即圓是用圓規(guī)畫出來的終點與始點相交的線。這與歐幾里得的定義相似,而《墨經(jīng)》成書于公元前4~3世紀,是在歐幾里德誕生時間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì),在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載,在講到這些內(nèi)容時,我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣,隨著這一章教材的不斷展開,同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個初步的了解,明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認識。特別是早在戰(zhàn)國時期就有了論證幾何學(xué)的萌芽,幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時產(chǎn)生。
二、根據(jù)教材特點,適當選擇科學(xué)史資料,有針對性地進行教學(xué)。
圓周率π是數(shù)學(xué)中的一個重要常數(shù),是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個比值等于多少,一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍,不斷探索,付出了艱辛的勞動,其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻。該章的“讀一讀:關(guān)于圓周率π”對此作了簡單的介紹,并提到祖沖之取得了“當時世界上最先進的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義,從中得到啟迪,我選配了有關(guān)的史料,作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程:最初一些文明古國均取π=3,如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”,后人稱之為“古率”。人們通過實踐逐步認識到用古率計算圓周長和圓面積時,所得到的值均小于實際值,于是不斷利用經(jīng)驗數(shù)據(jù)修正π值,例如古埃及人和巴比倫人分別得到π=31605和π=3125。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德(公元前287~212年)利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值,得到當時關(guān)于π的最好估值約為:31409〈π〈31429;此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進一步求出π=3141666。我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉微(約公元3~4世紀)用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計算π值。當邊數(shù)為192時,得到3141024〈π〈3142704。后來把邊數(shù)增加到3072邊時,進一步得到π=314159,這比托勒玫的結(jié)果又有了進步。待到南北朝時,祖沖之(公元429~500年)更上一層樓,計算出π的值在31415926與31415927之間。求出了準確到七位小數(shù)的π值。我國以這一精度,在長達一千年的時間中,一直處于世界領(lǐng)先地位,這一記錄直到公元1429年左右才被中亞細亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破,他準確地計算到小數(shù)點后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白,人類對圓周率認識的逐步深入,是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明———火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進步起了巨大的作用,而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位,創(chuàng)造過多項“世界記錄”,祖沖之計算出的圓周率就是其中一項。接著我再說明,我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來,由于封建社會的日趨沒落,才逐漸落伍。如今在向四個現(xiàn)代化進軍的新中,趕超世界先進水平的歷史重任就責無旁貸地落在同學(xué)們的肩上。我們要下定決心,努力學(xué)習,奮發(fā)圖強。