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實驗教學應以啟迪學生思維活動為主線
//agustinmoreno.com2014-06-11來源:中國教育報
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  在實驗課教學中,需要關注學生的思維活動,讓學生在實驗課中思維得到真正有效的激活和發(fā)展。

  ■平亞茹

  在以往的生物實驗教學中,大部分教師習慣了按照實驗方法、步驟來設計課堂教學,忽視了從引導學生思維發(fā)展的角度設計教學。科學課程標準中指出,科學探究不能只停留在形式上,要關注學生的動手能力,同時更要關注學生思維的發(fā)展。筆者以人教版生物七年級(下)《采集和測算空氣中的塵埃粒子》一課為例,談談如何開展“以學生思維活動為主線的實驗教學模式”。

  啟動學生思維的方法和步驟

  其一,教師要啟動學生的思維,為學生思維活動指明方向。由于空氣污染與日常生活聯(lián)系密切,學生非常感興趣。因此,教師在第一課時結束時向學生提問:空氣質量與人體健康息息相關,那么我們周圍空氣的質量是怎樣的?要求學生課下關注和收集北京市空氣質量日報,獲得空氣質量的數(shù)據(jù),感知不同地區(qū)的空氣質量差異。

  在這個過程中教師需注意問題不能太具體,要給學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的機會。問題太具體可能就會限制學生的思維,不利于創(chuàng)造性思維的發(fā)展。比如,“下雨前比下雨后塵埃粒子多嗎?”這個問題就太具體了,無形中讓學生思維與探究的質量下降。

  其二,教師要幫助學生,將關注的問題轉變?yōu)榭商骄康恼n題。以該實驗中的課題產(chǎn)生過程為例,具體說明:

  冬天時教室門窗緊閉,學生經(jīng)常感到教室內空氣比較渾濁。那么引起室內空氣渾濁的原因是什么?經(jīng)過討論,學生們把研究的問題聚焦在塵埃粒子上,“教室內外塵埃粒子數(shù)的調查”課題就這樣產(chǎn)生了。學生在之后的探究中發(fā)現(xiàn):在教室門窗經(jīng)常緊閉的情況下,室內比室外的塵埃粒子數(shù)多。

  有的同學提出開窗通風可以降低室內的塵埃粒子數(shù)。于是,這組同學開始設計實驗,對比開窗前和開窗后教室內的塵埃粒子數(shù),形成進一步探究的問題:開窗前和開窗后教室內的塵埃粒子數(shù)不同嗎?于是一個新的課題又產(chǎn)生了。這類問題讓學生對相關探究充滿期待,它不僅能調動學生探究的主動性,還能使學生的思維更深刻。

  課題生成后,關鍵是設計可行的實驗方案。教師可引導學生從采樣、實驗選材、變量確定、實驗步驟、結果預測等方面進行探討,使學生的思維活動逐步變得嚴謹一些。

  其三,教師要為學生的創(chuàng)造性思維設置情境。

  讓學生參與實驗準備,既能增強學生的參與意識,又能培養(yǎng)學生的實踐能力,并為學生發(fā)現(xiàn)問題、產(chǎn)生創(chuàng)造性思維創(chuàng)設情境。

  例如,在準備實驗時,學生提出可以用電腦畫格子,再用激光打印在透明膠片上,最后將透明膠片貼在載玻片上。從而取代了課本提示的用縫衣針在透明膠帶上畫格子的方法,保證了實驗的準確性。在載玻片上涂抹凡士林油時,學生用另一個載玻片代替牙簽來推凡士林油,保證凡士林油分布的均勻。這些方法都是學生自己遇到問題時找到的,是他們積極主動思考的結果。

  其四,學生匯報交流實驗結果。教師要引導學生對其他小組的實驗提出質疑和評價,形成思維交流和碰撞,從而培養(yǎng)學生的質疑精神和批判性思維。

  教學設計的路徑

  從教學設計路徑上講,最根本的是從實驗中找到核心點,用這個核心點作為支撐,與學生建立關聯(lián)。如同杠桿原理一樣,用核心點來撬動學生的思維、激發(fā)學生的興趣,以達到教學效果的最優(yōu)化。實驗設計路徑如下:

  第一,分析實驗內容,找出一個關鍵性概念、原理或方法作為核心點,如空氣中塵埃粒子的不均勻分布,為思維過程指明方向。

  第二,把核心點轉化成一些基本原理,如運用“五點取樣法”采集和測算空氣中塵埃粒子的數(shù)量,為思維過程提供方法。

  第三,把基本原理以問題的形式呈現(xiàn)。比如可向學生提問:一天中的不同時間,同一地點塵埃粒子的數(shù)量相同嗎?一天中的同一時間,不同地點塵埃粒子的數(shù)量相同嗎?構建思維活動的路徑圖,為學生思維過程提供框架。

  第四,根據(jù)思維活動的路徑圖設計教學活動、學習活動、評價活動,從而使學生主動參與學習過程,培養(yǎng)自主學習意識及行為,最終完成知識建構,促進思維的發(fā)展。

  以學生思維活動為主線的課堂教學模式,經(jīng)歷了呈現(xiàn)事實、推理驗證、得出結論的完整學習過程。它通過事實呈現(xiàn)等方法使學生獲得對新知識的感性認識,再通過提出問題、分析推理等方法幫助學生把新知提升到理性認識水平,最后回歸實踐。這種方法符合學生的認識規(guī)律,能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

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