緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇震撼的科學實驗范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
大約一百多年前,我們生活在一個很“經典”的宇宙里,一切都合乎常情,沒有什么奇怪表現。隨后,量子理論出現了。
突然間,事物的表現不再總是合乎一個理性的人的料想了。在微觀尺度上,一個粒子可以同時處于兩個地方,甚至可以同時向兩個不同的方向運動。而且粒子之間可以互相糾纏―通過某種方式即時地遠程感知、影響對方。
起源于1900年的普朗克量子力學,描述了這些看似魔法的物理現象。這套理論不斷獲得實驗支持,在一百多年里催生了許多重大發明――原子彈、激光、晶體管、核磁共振等,改變了世界面貌。
量子信息技術是量子力學的最新發展。其中,用這一技術有望打造“不可攔截”的密鑰,讓通信高度保密。而未來的量子計算機,可能會比傳統計算機快億萬倍。這些特性看似魔法,未來卻會成為尋常事。
中國此次發射量子衛星的主要任務是,執行星地高速量子密鑰分發、廣域量子通信網絡、星地量子糾纏分發以及地星量子隱形傳態等多項科學實驗任務。這都是量子信息技術的最前沿研究,自然舉世矚目。
但是,要讓看似魔法的效果真正實現,還需要長期艱苦卓絕的努力。因為,搞基礎科學研究,需要耐得住寂寞、甘坐冷板凳以及長期的積累。
量子、引力波等許多看似枯燥無味或高深難懂的基礎研究,之所以吸引全球各主要國家持之以恒地研究投入,正在于它們都有著引發魔法般巨變的前景。量子力學已經引發了社會巨變。例如,電磁波的發現最終使人類有了無線電通信和手機,在狹義相對論中質能關系理論的指導下,科學家最終制造出了原子彈、氫彈和核反應堆,衛星定位等技術也借助了狹義相對論的知識。基礎科學研究可以帶給人類什么?它帶給人類無窮的可能。前沿基礎研究,探索的是“魔法”的奧秘,必將帶來社會進步。
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)04-0148-02
中學階段是環保低碳節能減排意識形成的重要時期。進入中學以后,學生開始思考未來人生和對社會的責任,可塑性強,易接受正面教育,加強對學生的環保低碳節能減排教育,對于人口素質提高是一種戰略舉措,影響著環保工程的成敗。
下面本人就科學教學怎樣培養學生的低碳節能減排意識,談談自己的做法:
一 通過課堂上的讀、看、講引導學生體驗環境危機,增強低碳節能減排意識
在教學過程中,通過數據、圖片、錄像等有趣直觀的教學載體讓學生對環保低碳節能減排有一個科學的認識,引導學生通過自己的思考和議論提高自身低碳節能減排意識。
在教學《水的利用和保護》時,展示松花江水污染,被藍藻污染的水域、河邊隨意堆放的臭氣熏天的垃圾、湖邊因水質污染死亡的魚蝦……這一系列圖片后,同學們都很震撼,都說可以用觸目驚心來形容,水質污染究其成因固然跟工業廢水排放有關,但也與人類不恰當的生活方式有關,緊接著我再出示一組人類因食用、使用被污染水質而引發疾病的圖片,如牙斑病、皮膚病、肌肉萎縮等病癥,又用采集某村由水質污染引發的腸胃炎、癌癥、不孕癥、化學物質中毒、傳染病等疾病數據,使學生進一步體會了水污染的危害,增強學生環保減排意識。
二 結合科學實驗進行環保教育,增強學生的環保意識
科學實驗教學能培養學生觀察、描述、分析問題和解決問題的能力。但實驗也會涉及有害、有毒的物質,從某種意義上講學校中環境污染也與科學實驗有關。因此,在演示實驗中強調尾氣的吸收處理體驗環保。如在制取氯氣、氯化氫、氨氣、一氧化碳等氣體時一定要通過演示實驗講清尾氣吸收的原因(有害氣體不允許直接排放到大氣中),強調尾氣吸收的重要性,使學生深刻認識到只要涉及氣體的制備問題就應考慮尾氣處理。
許多學生在實驗過程中不考慮藥品的用量,誤認為越多越好,結果使得實驗室毒氣彌漫,藥液漫流。教師對此應加以指導,使學生在科學實驗中樹立“用最少的藥品,獲得最佳的實驗效果”意識,最大限度地減少廢棄物,提高學生的環保意識。
三 開展第二課堂,強化學生低碳環保意識
1.在科學實驗課堂上推行綠色科學課的理念
主要從幾方面進行:(1)通過減少化學試劑用量來減少污染物的排放,即進行小量或微量實驗;(2)設計不需要溶劑或溶劑使用最少的實驗,如微波、超聲波、研磨反應等實驗類型;(3)廢棄物的處理和回收方式盡量減少污染物攤放或把污染物轉化成非污染物進行排放。
2.設計一些低碳實驗,讓學生掌握日常生活中與低碳相關的知識與方法
實驗l:甩干超過l分鐘多費電。1個彈簧秤、4個塑料袋就能清楚怎樣使用耗電“大戶”洗衣機省電。實驗前,為待洗的衣服稱重,記錄后按照步驟洗衣,將洗好的衣服瀝干水放進塑料袋里再次稱重,平分出4份,將衣服脫水的時間分別設定為:1分、3分、5 分和7分。每次甩干后取出衣服稱重并記錄。結果證明,衣物在轉速為1680轉/分的情況下,脫水率可達55%,甩干時間再長效果也不會更好,只是在耗電。
實驗2:沸水余溫可燜熟雞蛋。雞蛋需要開鍋后再煮5分鐘其實是沒必要的。實驗+料很簡單,需要雞蛋3枚,灶具和鍋。將雞蛋放進鍋里,加適量冷水后加熱,待水沸騰后立即關火,分別于3分鐘、5分鐘、10分鐘后各撈出1枚雞蛋,剝開觀察雞蛋熟的程度。得到結論,3分鐘雞蛋有溏心;5分鐘的完全熟了,時間剛好;10分鐘,蛋黃顏色很深,蛋清有些老。實驗證明,沸水的余熱也能燜熟雞蛋。
通過自己動手實驗的直觀感受,學生們認識到了什么是低碳,怎樣的生活是低碳生活。簡單的生活常識實驗 能夠通過學生群體在社會中的推廣,可以直接快速地得以應用。
記得那是一堂作文課,作文主題是寫一次科學實驗,為了讓學生有材料可寫, 我當場給學生做了兩個實驗:會浮的雞蛋和會跳舞的乒乓球。做起來很有趣味,同學們興致也很高。見他們興致很高,我便說讓他們自己做實驗,親身體驗做實驗的樂趣。同學們一聽到這兒,便紛紛舉起了手,看到那一只只高高舉起的小手,我都不知道選哪個好。這時我不由自主地喊到了那個女孩的名字。頓時,教室里一片嘩然,有唉聲嘆氣的,有很是羨慕的,當然也有嫉妒的。當時我也沒在意,我認為這是很正常的現象。喊到誰都會這樣的,被我喊到的那位女生,滿面笑容,很自豪地走上了講臺做起了實驗……
2.實驗目的
2.1 提高學生學習化學的興趣,增強學習化學的信心,塑造學生堅毅刻苦的品格,陶冶學生高尚的情操.
2.2 通過實驗,使學生受到科學方法教育,培養學生的創新意識和創造能力。.
2.3 通過實驗,使學生的實證精神、創新精神、獻身精神等科學精神得到了提升。
3.實驗過程
實驗分為三個階段
3.1 搜集資料。
師生從各類報刊雜志及教育網絡搜集并下載有關資料,進行剪貼,并及時做好閱讀筆記,師生在此過程中,深刻了解到眾多科學家推動世界科學技術的發展過程,深深地為他們的嚴細精神、實證精神、創新精神、獻身精神所打動,為他們使用的科學研究方法所折服,在第一階段結束時,舉行了一次演講比賽,每位同學的演講都強烈的震撼著老師的心,把第一階段的實驗推向,請聽學生的心聲:科學家摩爾根的研究成果獲諾貝爾獎時,他沒有表現出半點自傲,甚至連盛大的授獎儀式也沒有參加,仍然潛心于自己的研究。他還說,這獎賞不是給他一個人的,而是對整個化學的褒獎----看輕個人榮譽,執著追求事業。愛因斯坦在完成了“相對論”后說::“我死不死無關緊要,.廣義的相對論已經問世了,這才是真正重要的。”------他們甘為事業捐軀的心懷是多么坦然。…第一階段的實驗結束后,我明顯的感覺到,學生學習化學的興趣、意志得到了增強,學習比以前更加勤奮刻苦,我發現自然科學領域是那么廣闊有趣,自然科學的成果對人類和社會發展是多么重要,我一定學科學、愛科學,將來成為科學專家來造福人類,造福社會.
3.2 實踐探索。
3.2.1 激發學生學習興趣。
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師”,.布魯諾說:“學習的最好刺激,是對所學的材料產生興趣。”因此在課堂上,我們充分利用平時所搜集的材料,創設教學情境,提高學生的學習興趣
(1)引用科學家故事:如在學習:“酸”這一節時,巧妙地穿插上“波義耳在實驗室里無意將一束紫羅藍花沾上鹽酸霧,結果紫花變紅,他順藤摸瓜發現酸堿可使花的色素發生不同顏色
的變化,從而發明了酸堿指示”的故事,不僅使學生加深了對酸的性質的認識,而且激起了學生在偶然現象中撲捉靈感的興趣。
(2)引用科學實驗:如在學習空氣組成這一節時,可展示科學家拉瓦錫、卡文迪許、雷利、拉姆塞探究空氣成分的實驗過程,通過實驗展示,既提高了學生的學習興趣,又再現了科學家發現問提解決問題的過程,認識了他們的科學價值使學生受到了科學實驗方法教育。
(3)介紹科技動態:當今世界知識與技術日新月異科學成果逐漸普及并滲透到社會生活的各個方面,在教學中適適時向學生介紹一些科技動態,以激發學生學習化學知識的熱望。
3.2.2 培養研究問題的科學方法。
化學是一門實驗科學,我們可應用化學實驗培養學生發現問題研究問題的科學方法,在化學實驗中同學們要學會觀察的方法,學會基本操作的方法,學會實驗測定的方法,學會對資料和數據分析與處理的方法。科學方法的獲得不僅可以提高化學學習的質量,而且更重要的是養成了學生主動探究問題解決問題的科學品質。
3.3 深化提高。
3.3.1 強化思維方法教育。
思維是反映事物本質屬性和規律性的認識活動,是認識綜合轉化的過程,思維是科學品質的核心內容,初中化學教學應使學生掌握一些基本的思維方法,如比較法.分類法.歸納法.演繹法.要通過這些思維方法的教育,使學生具備初步的分析與綜合能力。在實驗過程中我們充分重視思維方法教育,對每個知識點都設計出合理的思維程序去組織教學,讓學生始終主動的去學習。例如在學習《分子原子》一章時,由于概念較多而且又抽象教師可啟發學生從物質的分類入手將混合物與純凈物、單質與化合物、混合物與化合物、化合物與氧化物、加以比較分析找出它們的區別與聯系。從而對概念的形成有了更進一步的認識。在認識過程中學生就能逐步學會比較、分類思維法形成良好的思維品質。
3.3.2 形成全面的科學能力。
科學能力是科學素質的具體體現,在化學學科的學習中,它包括觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力。我們根據化學學科的特點利用化學實驗培養學生的科學能力,形成良好的科學品質。化學實驗的學習具有形象.生動.直觀的特點,學生在這形象直觀事物的學習和研究中,養成觀察的習慣,學會觀察的方法,培養觀察能力,化學實驗要求學生動手操作可以利用一切動手操作的機會,包括分組實驗.隨堂實驗.課外小組實驗及家庭小實驗,由親自動手做實驗逐步提高自己的實驗能力;同時在動手實驗中培養學生善于發現問題、提出問題并解決問題以促成良好的思維方法和思維品質的形成;另外,進行化學實驗要求學生預習實驗書寫實驗總結報告,甚至要求進行實驗設計這種預習――實驗總結――創新設計,正是培養同學們自學能力和創新精神的最佳途徑。例如在學完酸和堿的知識后教師可讓學生設計多種實驗方案區別稀硫酸和石灰水,學生在設計實驗方案時想到了利用酸堿通性的不同加以區別,找到了多種方案,經過再度思考,學生還能利用加熱兩種溶液的方法加以區別。加熱變渾濁的為石灰水,無此現象的為稀硫酸。通過這一實驗的多方案設計學生的思維開闊了。不僅用化學方法也可用物理方法區別稀硫酸與石灰水,學生的創新思維品質得到了發展。
總之,在教學過程中,我們力求充分利用科學人物、科學事件、科學實驗努力創設教學情境,培養學生的自學能力,歸納概括等-邏輯思維能力、遷移發散能力,全方位地培養學生的創新能力,形成良好的科學品質。
學生一旦對學習內容發生興趣,就會由被動學習轉化為主動學習。因此在科學教學中,我們可以根據教學的內容,選擇將聲音、圖像、文字、視頻、動畫等多種素材資源整合處理。如教學《光和影》,可以在PowerPoint中鏈接一段手影魔術視頻,并提醒學生邊觀看邊思考這些形態各異的手影產生的相同條件有哪些。通過形象的視頻和實驗教學的有機結合,使學生主動集中注意力,認真觀察,將枯燥的被動的探尋過程變成了一場主動的競爭游戲。
二、變傳統破難點,助推探究效率
從信息傳遞的角度看,信息化教學形式是最快捷、最有效的信息傳遞手段,無論是多媒體課件還是動畫視頻展示等信息技術,都是傳統教學形式所無法比擬的
1.變盲區為可視
小學科學實驗教學中有許多不容易觀察到的現象或結論,如果采取傳統的教學方式,學生很難理解這部分盲區。然而,信息技術提供的數字化教學實驗系統很好地將看不到的現象用精確的、可視化的圖像、圖表或曲線顯示出來,使學生可以清晰地看到數據的變化,從而快速發現規律,提高教學效率。如《金屬的熱脹冷縮》實驗中,用酒精燈加熱金屬條很長一段時間后也很難看清楚金屬條脹長了沒有,變化之微小又如何能準確測量脹長了多少,學生自然發現不了規律。但如果使用數字化教學實驗系統,將傳感器(探頭)與正在加熱的金屬條的測試部位一旦接觸,傳感器便會立即將獲得的數據傳到采集器,再從采集器傳到計算機,計算機軟件將數據生成數據表、圖或者曲線。隨著加熱的程度,數據與圖表時時隨之改變。這種可視化的新穎形式操作簡單,且大大縮短了課堂教學時間,達到事倍功半的效果。
2.變有限為無限
利用信息技術可以彌補由于時空和條件的限制帶來的實驗現象、觀察上的缺陷。比如《時間的流逝》教學中,如何在40分鐘課堂教學中感受時間在不停地流逝呢?其實在導入時就能引發學生探究的欲望。利用信息技術播放一段人臉特寫動態視頻,從稚嫩逐步衰老,視頻短短十秒鐘卻濃縮了這個人的一生。又如《動物的卵》一課,為了讓學生看到雞蛋如何變成小雞的過程,不可能現場孵,可以課前利用互聯網下載一段雞蛋如何變成小雞的過程視頻,再分組觀察雞蛋,學生定會肅然起敬,因為他們手里的是一個個小生命。再如《自行車上的簡單機械》一課,受條件和空間的影響,不可能給每個小組發放一輛自行車進行自主探究。此時可以通過信息技術呈現立體自行車,并通過視頻動畫、動態放大自行車上剎車、車把、車鈴、踏板等部件。學生通過觀察、討論,就能很輕松找出自行車上的簡單機械,成功發現其工作原理,順利地完成探索任務。
3.變真實為虛擬
在小學科學教學的具體實踐中,有不少探究實驗由于種種原因而不能在課堂中真實加以表現。這部分的探究活動可以適當利用信息技術虛擬仿真,打破傳統教學的限制,有效補充實驗教學。這樣不僅能方便地再現完整的現象發生過程,也能提高實驗的效率與準確性。例如《空氣占據空間嗎》一課,雖然通過探究實驗學生們發現空氣的確可以像固體、液體一樣占據空間,但因為空氣看不見摸不著,學生很難從心理上完全接受。教師就可以運用flash小動畫模擬空氣分子占據空間的過程。又如《地球內部運動引起的地形變化》教學中,利用多媒體課件再現火山、地震、泥石流等現象的發生,可以提供清晰而震撼的感官體驗,引發學生提出各種希望探究的問題。再如教學《擺的快慢》時,利用電腦循環計時代替秒表可以解決實驗誤差大的問題。
三、換模式創融合,助優教學方法
信息化是當代教育發展的大勢所趨,其中,由美國克羅拉多州“林地公園高中”的兩位化學教師創建的“翻轉課堂”教學模式一經推出就廣泛傳播。其教學充分融合了現代信息技術,由教師課前利用手機、錄屏軟件、ppt、交互式電子白板等多媒體技術將制作好的微課等教學資源上傳到學校網絡微課平臺,學生在課外可以隨時下載、在線觀看,并帶著問題自主靈活學習,課堂上對疑難問題再集中進行師生、生生互動交流,從而將“教-學”模式轉換為“學-教”模式。
小學科學教學倡導的自主化、互動化與這種新型的信息化教學模式不謀而合。以《水能溶解一些物質》這課為例,可以借助信息技術來一次翻轉。教師在課前準備好上傳網絡的學習資料,并于網絡學生課前學習任務單。
通過預先學習這些視聽信息,充分給予了學生自主探究的機會。學生可以將自己想法、問題等上傳到網絡進行交流,同樣可以對其他同學的想法進行解答或提出疑問,從而實現相互提高、相互進步。課上學生利用提供的信息就可以快速動手開展比較、分析、交流等探究實驗活動,使學生的信息處理能力、自主分析解決問題能力、與他人交流協作能力都大大提高。當然這種教學模式在我國還處于初級研究階段,但我相信隨著信息技術在教育教學中的不斷推進,不久的將來越來越多的信息化科學實驗室將建成,信息化教學方法也會得到普及和優化。
總之,如能科學合理地“活”用信息化教學這個“助推器”,那么科學自主探究教學定能獨具特色,自成風景。
參考文獻:
一、以主題論壇形式,慶祝建校110周年,別具一格
xx師范大學附屬小學,今年迎來了建校110周年,我們有幸參加了他們的慶祝活動,慶祝別具一格,是以主題論壇的形式慶祝的,更加展示了學校的改革與發展。他們的主題是“實驗與愛同行”,上午第一項閆勤校長做以《1xx年的努力,實驗與愛同行》題目的報告,時間20分鐘。閆校長報告分三部分:(一)實驗與愛的文化解讀;(二)實驗與愛的研究行動;(三)實驗與愛的未來期許。報告充分體現了南師附小“愛”的靈魂始終如一,一以貫之,“實驗”的方針堅信不疑,堅定不移。充分展示了學校的改革與實驗,尤其是課堂改革,形成了“以研立學,因學而教”的教學思想,“以研立學”是指學生帶著研究的眼光和視野而學習,這樣的研究就時空而言,可以是課堂學習之前的小研究,可以是課堂上的專題討論,可以是課后的持續不斷的探索。
“因學而教”指,第一“教”是為了“學習”,是為了“學好”和“好學”,是為了“學會”和“會學”;第二,“教”是為了“學生”,是為了學生現在和未來的發展而教,是為了學生智慧與精神的成長而教。課堂改革追求的核心價值是,第一,葆有選擇地教,讓學生自己生長。“自己生長”對教而言,應為學生提供,肥沃的土壤和根部的營養,并逐漸形成強大而源源不斷的“供給源”,讓生長更有力,更持久。讓兒童形成最持久的興趣,最有價值的經驗和最有力量的思想。“愛”的課堂就是給孩子留下“帶得走”的東西。
第二,循有規律地教,讓學生自然生長。“自然生長”對教而言,應“順木之天,以致其性”,讓教合著孩子成長的節律,循著教育的規律,回到常識,回到生態,循序漸進,把學生的生長規律作為最大的教育規律,努力培育出一片充滿對話、啟迪、爭辯、挑戰的“生命的林子”。
第三,留有空白地教,讓學生自由生長。康德說:“教育即自由”。我們把課堂的追求定位在“生長”最大的愿景就是想讓教育回歸原點,還它以其本來面目,讓孩子有更多的“自由”,“自由”生長對教而言,意味著“自由”是一種最寶貴的創造力,為學生發現自我,展示“自我”和發展自我提供足夠的時空和機會;意味著要珍視孩子的個性,讓他們有獨特的靈魂,獨立的思考,自由的表達。
第二項,教師敘事。潘范老師廛《親近斯霞》,甘泉老師講《聽讀欣賞,課程實驗》,王菊講《愛的努力,對“教”說“不”》。
第三項,新書,領導致辭,贈書。
第四項,名師沙龍,江蘇省第二批人民教育家培養對象,8所名校的校長,談自己對“實驗與愛”的理解,說的太深刻了。“理解教材,理解兒童,才能愛兒童”、“教改實驗,別離開愛,愛是教改的初衷,教育的目的。”“愛是教改實驗的大度。”“要以愛的方式去行走,去重視每一天,去關注每一個人。每一個人都很重要,每一個人都在發展,每一個人都在進步。”“要用孩子喜愛的方式去愛學生。”“教育實驗與科學實驗不一樣,科學實驗可以失敗,失敗99次,最后一次成功了,實驗成功了,教育實驗1次失敗,就會毀掉一批孩子。”
第五項,專家論壇。有xx市教育局局長吳曉茅、東南大學副校長鄭家茂、中科院院士施蘊瑜、江蘇省教育科學研究院副院長楊九俊。
下午,課堂展示。
《思想品德》課作為德育的前沿陣地,教師應該具有兼收并蓄,兼容并包的胸懷,吸納其他學科的優勢和特長,根據實際創造性地使用教材,并不斷吸收新鮮富有感染力的材料,使自己的課堂富有個性化和時代感。
1.將語文課文、美文欣賞、新聞報摘等有選擇地引入課堂
畢淑敏的《我很重要》和北大學生王海桐的《北大是我美麗羞澀的夢》同被收入粵教版普通高中課程標準實驗教科書(必修)語文第一冊第一單元“認識自我”中。這兩篇文章無論從文采上還是從事實的說服力上,都是震撼人心的,想必讀過它們都會有同感。
2.關注社會熱點,形成恰當的教學結合點
國內外社會熱點問題一直為學生所共同關注,開發和利用好時事熱點往往能給思想品德課增添許多新鮮感。可利用多種有利條件如電視、報紙、網絡等發動學生搜集社會熱點,實行“課前五分鐘新聞播報”,內容涉及重要新聞、社會問題、“焦點訪談”、“今日說法”等,這樣做會收到意想不到的教學效果。
3.將科學實驗引入課堂
嘗試著將“心理測試”、“科學實驗”、“科學猜測”等想象空間豐富的文本進行改裝,分段設置懸念,分層進行展示,讓學生在頭腦中完成實驗、假象和猜測,逐漸得出實驗結果。最后再巧妙提升,結合課堂主題,順理成章地達到“預設”與“生成”的有機統一。
二、激發興趣,圖文并茂
新教材最大的特點是圖文并茂,生動而又通俗,這能引起學生的濃厚興趣,教師針對教材特點在教育資源的呈現方式上要更符合中學生的心理需求。
1.文本與圖畫之間有機的轉換
在教學過程中,可以嘗試讓學生根據自己對課本中某段文字的理解,繪制成圖畫變成課本插圖。有必要的話可以匯集成班級《課本插圖集》。另外,可以將學生小學時的“看圖說話”、“看圖作文”進行創新變革后引入課堂,讓學生在看、讀、說、寫、畫的過程中,對課堂始終保持濃厚的興趣。
2.將漫畫、美術作品、攝影作品等圖片資源引入課堂教學
在講“情緒萬花筒”時,可以將達·芬奇著名油畫《最后的晚餐》展示出來。在分析畫面中的人物驚恐、憤怒、懷疑等面部表情、神態以及手勢、眼神和行為的同時,告訴學生,人的情緒是豐富多彩的。另外,漫畫的最大功能是留有許多的空間讓學生去聯想。
三、貼近生活,緊跟時尚
教學脫離了生活,尤其是遠離學生的生活,可能會使教師處在一種被動甚至尷尬的境地。因此,教師應關注學生的情感體驗,注重將教學與社會生活結合。
1.動漫是最好的素材之一
學生往往在快樂中接受了道理,真正達到“潤物細無聲”、“教育無痕”的目的。如動漫《繁雜的世界》作為“情緒萬花筒”一課的導入效果非常不錯;動漫《小小的我》作為“認識自我”一課的總結,也給學生以啟迪;動漫《圣誕節》在圣誕節來臨之際作為“禮物”送給學生,增進了師生的感情。
2.將口袋書、卡通書、漫畫書等資源引入課堂教學
教師可組織學生結合社會現實,在課堂上利用手工或電腦,來完成一些主題鮮明的社會生活寫真集;也可以把身邊的小事放“大”,形成反映現實生活中一些習的漫畫,還可以做成是弘揚民族精神和民族自豪感的圖畫,裝訂成漫畫冊,成為口袋書。
四、推陳出新,鼓勵創新
在多邊互動的課堂教學模式中,應創建開放的思維空間,引入開放的教育資源,體現教師培養學生創新意識的用心。
1.學習要注重變化
靈活、變通才使得創新成為可能。如在講《創建新集體》一課時,許多教師都將《三個和尚沒水喝》的故事作為教育資源引入課堂。這是一個典型的反面例子,如果有創意一些,也可引導學生寫出有新意的《三個和尚故事新傳》,將本課的中心思想進一步升華。
“街頭物理”(因常在街道旁、公園內設攤即席實驗,稱之“街頭物理”)是由臺灣高雄師范大學物理系周建和等人提出的,他們利用Adept實驗室(高雄師范大學以物理教學回歸生活為目標,于民國86年成立“物理教學藝術與教具研究實驗室”,簡稱“Adept-實驗室”),發起街頭物理活動,并創造了為數可觀的即席實驗。街頭物理活動使用容易取得之生活用品,設計趣味科學實驗活動,通過競賽、游戲方式進行,把物理實驗室由學校搬至戶外,帶著科學主動深入民眾生活。街頭物理活動近年來已在臺灣甚為風行,周建和等人已成為各級學校和社會團體競相邀請的對象。
街頭物理活動的一大特色是舉辦地點多樣化,可以在校園、文化中心、婦幼館進行,也可以在小區公園內進行,擴大了民眾的參與機會。另一大特色是活動內容的多樣化及生活化。比如:物理魔術、跳動的精靈等。每次的活動絕對不會重復,給民眾帶來了與眾不同的心理震撼。生活化題材取自生活,結果又應用于生活,活動內容很容易在家或學校復制,活動操作性很強。
一、案例
(一)科學活動:街頭物理--趣味科學實驗體驗與探究
主講:周建和博士、勤老師
地點:高雄師大物理系Adept實驗室
對象:彰化縣和群國中、臺中市萬和國中
活動內容大綱:
(1)身邊小東西搖身一變,變成了趣味科學實驗。
(2)把使用過的生活廢棄物(如:飲料瓶、麥管、紙杯等)設計成科學實驗,讓學生動手參與游戲。
周建和等人充分發揮大學的優勢,加強大學和中學之間的聯系,讓學生在參與的過程中,進一步理解物理知識,掌握物理知識,從而保持和提高學生的學習興趣,把他們學習物理的興趣逐步引向志趣。讓學生在活動中體驗科學,激發學生積極參與科學活動,啟發學生對科學的熱忱。
(二)三教九流都物理
街頭物理活動已經深入民眾,起到“酵母”作用。當有人需要舉行街頭物理活動時,他們都會直接或間接地找高雄師范大學物理系學會或找Adept實驗室。近幾年來,開發出許多街頭物理的多元用途。例如:
(1)百貨公司為了贏利,他們找物理系的學生表演物理魔術。觀眾看完魔術后,公司提供他們動手機會。這樣,公司增添了人氣,帶來了利潤。
(2)房產公司找物理系學生到拍賣現場舉辦街頭物理活動。民眾攜妻帶子來看房子,就可以免費參與,增加了公司和民眾的交流機會。因而,公司多賣了房子,而且價位往往比較高。
(3)高雄美術館協會為了接觸民眾,每年至少兩次請Adept實驗室幫忙籌劃街頭物理活動。他們通常先找幾位高中生、大學生當義務工,然后實驗室派講師對他們進行培訓,教他們如何運作。
(4)暑假Adept實驗室應高雄市普賢寺邀請開設街頭物理班,連續3期。實驗室的成員常和該寺人員一起做物理實驗,探討人生的哲理,促進了普賢寺興旺發達。
周建和等人成功地把物理來自生活、物理很簡單、物理很有用等觀念,植入到廣大民眾心中。民眾通過參加街頭物理活動,了解到物理科學離他們這么近,感受了物理科學的巨大魅力,知道了物理科學其實對日常生活是非常有用的。所以,街頭物理活動營造了現代化的物理教育環境,培養了現代化教學觀的師資,開發了現代化的物理教學資源,讓題材生活化、物理有用化、來源容易化、物理大眾化。
二、啟發
臺灣街頭物理活動的成功做法應該引起我們大陸的廣大物理教師重視、反思、借鑒和學習。我們可以從以下幾個方面做起:
(1)打破傳統的物理實驗教學模式,激發學生學習物理的興趣。
憑心而論,我們大陸的學生在上物理課時,大多數時候只是在旁邊看教師做演示實驗,當旁觀者,而不是實驗的參與者和主導者。這種實驗教學根本滿足不了學生的需求,激發不了學生學習物理的興趣。要適應現代社會的發展,我們物理教師必須打破傳統的物理實驗教學模式,借鑒臺灣街頭物理活動的模式,對物理實驗教學方式實行多元化。我們可以根據物理課本的要求,有目的、有步驟地引導學生,讓物理生活化,要求學生自己從生活中尋找材料,進行實驗設計、實驗操作。同時,對一些做得好的學生進行及時的表揚,學生的成就感會油然而生。只要我們物理教師能踏踏實實地做好實驗教學,打破傳統,從多種角度激發學生的創造熱情,學生學習物理的興趣一定能得到提高。
(2)激發物理教師的創造熱情,改變農村學校儀器短缺的現狀。
目前,我們大陸很多農村中學的物理實驗儀器還是十幾年前國家配置的,很多儀器早就不適應現代教學發展的要求。縱觀初中物理所涉及的全部物理實驗,其精確度要求不高。我們可以說初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外,還應該就地取材,自制儀器來解決物理教學的實際問題。所以,自制儀器的重任就落在物理教師身上,教師應該充分學習臺灣街頭物理活動的經驗,發揮自己的優勢,自制教具,改變“巧婦難為無米之炊”的教學現狀。同時,教育主管部門應該積極從物質和精神上鼓勵物理教師進行儀器的創造,在全國收集好的、實用的儀器進行推廣,為農村物理教師提供豐富的物理教學資源,從而從根本上改變農村教學儀器短缺的現狀。
(3)充分發揮大學的優勢,促進物理教學的發展。
長期以來,我們大陸的大學跟中學和社會的聯系很少,大學的優勢沒有得到充分的發揮,大學的價值沒有得到很好的體現。如果我們大陸的大學能打破傳統,像臺灣高雄師范大學一樣,給大學教師一個鍛煉的平臺,給中學學校一個相互交流的機會,結合學校實際,充分挖掘自己的優勢,讓物理教學走進中學,那將對我國中學物理教育的發展起到巨大的推動作用。同時,我們的大學教師應該面對現實,主動出擊,勇于挑起我國物理改革的重任,積極地探討物理應用于社會的難題,把物理知識形象、生動地展現給民眾,消除民眾對科學的畏懼感,為物理社會化、大眾化添磚加瓦。我們有理由相信:在我們共同的努力下,我國物理教學的發展將迎來又一個春天。
總之,街頭物理活動已經在臺灣深入人心,它那種走入人群、材料來自生活廢品、實驗趣味活潑、藝術的表演、開放的空間、感受式學習的特點,把物理生活化和物理有用化的本質發揮得淋漓盡致,它的成功的物理實驗模式對我們有很好的借鑒作用。他山之石,可以攻玉。只要我們物理教育工作者能取長補短,積極地吸取別人有用的經驗,結合我們的實際情況,加以利用,落實到實際行動上來,我們大陸的物理教育事業將得到蓬勃的發展,物理走向生活化、大眾化將不再是僅僅是一句口號。
參考文獻:
[1]周建和.街頭物理:彈奏物理的民歌手[J].物理雙月刊(二十四卷一期),2006-6.
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[3]周建和.物理教學回歸生活之希望工程――街頭物理系列[Z].臺灣:高雄師范大學.
[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2016)12-085
作為一名科學教師,看到學生上科學實驗課那開心的樣子,心中有一種滿足感,但是看到學生在課堂上忙得不亦樂乎,最后卻失望而回時,心中又充滿遺憾。因此,我從失敗著手,設計更嚴謹的教學方案,提高科學課中實驗的成功率。
案例一:六年級實驗《水滴里的微生物》
在六年級上冊實驗《水滴里的微生物》中,實驗前需要提前兩周培養水樣。整個實驗在具體實施過程中存在的困難:1.水樣能否培養成功;2.實驗準備耗時長;3.實驗中,每個學生最少也要觀察兩分鐘,一個班50個學生,每臺顯微鏡最合理的時間也要十分鐘;4.水滴里的微生物特別容易被風干,學生觀察到的微生物大都是死的,但若是活的微生物,又會到處游,學生有可能一連幾分鐘都看不到。這個實驗課課前準備時間較久,還不一定取得較好的效果,整節課很可能就只用于觀察,沒有辦法進行其他教學內容的學習。
如何改進實驗呢?我想出了幾點對策:1.在培養水樣時,多培養幾種,增加微生物的種類,實驗就有選擇的余地;2.可以從學生中挑選實驗組長與教師一塊組裝。教師先指導組長觀察的方法,上課時組長協助教師指導其他學生觀看;3.若發現微生物死了,學生應舉手告訴教師或組長,以便及時更換,保證學生看到的是活的微生物;4.教師應事先提出觀察要求,要求學生明確觀察目的。
案例二:五年級實驗《研究磁鐵》
《研究磁鐵》這一課的實驗較多,靈活性較大。我把探究磁力的大小、磁極的相互作用作為教學重點。我采用了條形磁鐵、回形針來探究磁力的大小。要求學生用磁鐵的兩個端點、一個中間點去吸回形針,觀察哪個點吸起的回形針個數多,就表示這個點的磁力大。實驗一做完,我就發現了許多問題。1.耗時,學生一個一個地吸回形針,最下面一個回形針吸上去了,稍一動,又掉下來,實驗中需要重復做三次,還會出現實驗數據不準確的情況;2.學生用的條形磁鐵太小,中間點部位的磁鐵會被吸到兩端去,實驗不好做;3.磁力應該是兩端的側面大,這個實驗呈現的結果卻是兩個點,不科學;4.實驗材料單一,只做了條形磁鐵的實驗,別的磁鐵性質沒有被呈現出來。探究磁極的相互作用,我給每個小組準備有條形磁鐵、環形磁鐵、蹄形磁鐵各兩塊,器材很豐富,但實驗記錄單和器材不匹配。結果學生玩得不亦樂乎,記錄卻很簡單,總結也說得比較雜亂。
針對實驗中的不足,我又進行了改進。在探究磁力的大小時,把回形針換成鐵屑。通過分離得到兩種粗細不同的鐵屑。我自己先進行實驗,把磁鐵分別放進兩種鐵屑里滾動幾次,使磁鐵的每個部位都充分地接觸鐵屑。結果發現,特別細的鐵屑一旦吸附在磁鐵上,將極難清除,稍微粗一點的鐵屑就較易清除,所以實驗應該選用稍微粗一點的鐵屑;條形磁鐵、蹄形磁鐵兩極磁力大的現象極為明顯,引導學生觀察條形磁鐵和蹄形磁鐵兩端鐵屑的多少,比較出同一塊磁鐵的兩端磁力的大小,從而得出結論環形磁鐵吸附力極強,渾身吸滿了鐵屑,變成一個“鐵球”,體積比原來大了好幾倍,效果很震撼。
案例三:四年級實驗《測量走路的速度》
《測量走路的速度》為蘇教版科學四年級下冊第三單元的實驗。實驗要求測量的內容有:1.用正常的速度走5米,花了多長時間?比正常速度走得慢一些,走5米需要多長時間?2.用正常速度走5秒,能走多遠?比正常速度走得慢一些,5秒鐘又能走多遠?看似簡單的兩個對比實驗,操作起來卻有很多不容忽視的細節。
第一次上課,學生按照分組有模有樣地做起了實驗。我在一邊觀察,發現了不少問題。有的學生沒有沿直線走,導致所走的路程大于5米;有的學生沒控制好秒表,導致時間不準;有的學生在測量5秒所走的距離時,不清楚如何測量,不明白以前腳跟為準,還是以后腳跟為準;還有的學生出現了走一步停一步,走一段停一段的不正常現象。這些在實驗過程中暴露出來的問題,極大地影響了實驗的準確性及進度。
盡管隨后有報道澄清“引渤入疆立項說”不實,然而,既然該項目傳得繪聲繪色,恐亦非全是捕風捉影。
在今日之內地,由于社會及科學技術界均存在浮躁及好大喜功的現實,人們對“引渤入疆”的大膽設想自然不敢輕信。但仔細掂量,其中確有吸引人之處,特別是將新疆乃至西北的氣候、生態一舉改變,實在令人不忍輕易否定,將一個美好的夢想掐死在搖籃中。
不過,按照設想者的設計,從渤海岸提送海水達到海拔1200米高度,到東南部,再順北緯42度線東西方向的洼槽地表,流經燕山、陰山以北,出狼山向西進入居延海,繞過馬鬃山余脈進入新疆。通過大量海水填充沙漠中的干鹽湖、咸水湖和封閉的構造盆地,形成人造的海水河、湖,從而鎮壓沙漠。同時,大量海水依靠西北豐富的太陽能自然蒸發,作為濕潤北方氣候的水氣供應源增加降雨,從而達到治理沙漠、沙塵暴,徹底改變華北、西北地區生態環境惡劣的目的。那么,人們不禁要問,讓湖水蒸發再達到改變氣候的水量是一個什么數字?即使輸去一個渤海的水夠嗎?要輸多少年?看來夢想距離現實還有一段距離。
在社會研究尤其是在社會改造領域,我們提倡的應是有價值的想象,即有利于社會進步,并可加以實施的想象。一種有價值、有進步意義的想象力,應包括兩個基本要素,即:第一,有沒有新意?第二,能不能實施?有沒有新意,關于托馬斯?莫爾及《烏托邦》一書,《教育》一文已有詳細的介紹。至于能不能實施,綜合一些《烏托邦》問世以來的具體實踐,可以說,作為一種社會改造實踐,烏托邦式的想象是不成功的。之所以這樣說,基于理由如下:
首先,烏托邦式的想象力所要實施的社會改造實驗與自然科學不同。自然科學可以反復實驗,在自然科W史上,實驗幾百次、上千次才成功的例子不勝枚舉。例如治療結核病的卡介苗,就是由法國的兩位細菌學家卡默德和介蘭首先發明,他們試圖把結核桿菌接種到兩只公羊身上,但每次均告失敗。他們發現附近農田里的玉米桿兒很矮小,經詢問,得知這種玉米引種已經有十幾代,發生了基因退化,卡默德和介蘭繼而聯想到:如果把毒性強烈的結核桿菌一代代培養下去,它的毒性是否也會退化?用已退化了毒性的結核桿菌再注射到人體中,不就可以既不傷害人體,也能使人體產生免疫力了嗎。兩位科學家足足花了13年的時間,終于成功培育了第230代被“馴服”的結核桿菌,作為無害而有效的人工疫苗。
而社會改造工程則難以經受這樣的實驗。自然科學實驗失敗了,還可以重來,而社會改造只要失敗一次,就要付出千百萬人時間、幸福甚至生命的代價。自然科學的實驗如失敗了,損失只發生在一定范圍,成本總是有限的;而社會改造的實驗若失敗了,其災難是全面性的,需要社會支付的成本之高,人類難以承擔。
其次,烏托邦式的社會改造對象和自然科學的實驗對象也完全不同。自然科學實驗或實踐的對象是物,而烏托邦式社會改造的對象是人。烏托邦式想象力的原動力是現實的不美好、人性的不完美,使得社會貧富懸殊、百弊叢生,于是虛構了一個空間,被視為擁有最完美社會制度和最適合生活的地方。但既然烏托邦式社會改造的對象是人,就不能脫離人性來談社會改造和理想。欲治水者,需知水性,同理,欲治理人類社會,也要諳熟人性。而利己、自利作為一種行為內驅力,也是人的本質屬性之一。許多時候,人在為屬于自己利益的事情工作時,才能發揮最大的干勁和智慧。
沒有私有觀念,就沒有一個個充分發揮自己聰明才智的經濟責任主體,市場和政府的邊界就不清晰,商品交換就無從產生,契約社會就無從形成,社會進步也就無從談起。只有看清這一點,才能談所謂的“理想”。恰如一位學者所說:“每個人都在為自己的理想而活。這個世界比我們所能想象的要復雜得多。為了一個更好的世界,先看清人性,再去談理想。”形形的烏托邦社會改造運動開始時無不轟轟烈烈,卻大多鎩羽而歸,正因為它遇到了一個強勁的對手――千百年來變化緩慢的人性,或說是人性中固有的自利性。從利他主義的道德角度來看,自利主義并不高尚,但它卻生命力頑強,主宰著一個社會的運轉,甚至是歷史的走向。
再者,烏托邦的理想是消滅私有制,恰如《教育》一文所描述的:“從本質上來說,莫爾假想的烏托邦島實行社會主義制度,最大特點是財產公有。烏托邦島上物質和財富非常豐富,但為全島公有,無論什么產品,包括吃的、用的,都匯集到每個城市幾個指定的市場,家家戶戶到市場上領取所需的物品,不用付錢,也不用付任何代價,不受數量限制。”而類似的實驗并不遙遠,其后果是什么,歷史事實俱在,此不贅言。
另外,托馬斯?莫爾的《烏托邦》屬于充滿想象力的精神產品和藍圖,如前所述,欲實施這類工程,不得不面對千百年變化緩慢的人性。在此,我們又看到了一種矛盾現象:《烏托邦》之類的精神產品屬于思想領域,而思想的本質就是求新、求變,強大的批判性、顛覆性是其本質屬性。而人類自利的本性,則千百年來基本沒有變化,從英國選擇脫歐、美國大選特朗普勝出就可看出――沒有多少人愿意無償地為別人的繁榮和幸福埋單。也就是說,在任何社會改造運動中,精神、思想不能走得太遠,不能太有想象力,因為它所必然要面對的改造對象――人性。有一句諺語就說:當靈魂走得太遠時,要讓靈魂停下來,等一等身體。托克維爾在閱讀了法國大革命期間三個等級(即貴族等級、教士等級和平民)的改革訴求之后,說道:“我驚恐地發現,人們所要求的乃是同時而系統地廢除所有現行的法律和慣例;我立即看到,這是有史以來一場規模最大最為危險的革命。那些明天就將成為犧牲品的人對此全然不知,他們以為,借助理性,光靠理性的效力,就可以毫無震撼地對如此復雜、如此陳舊的社會進行一場全面而突然的改革。這些可憐蟲!他們竟然忘掉了他們先輩四百年前用當時樸實有力的法語所表達的那句格言:誰要求過大的獨立自由,誰就是在尋求過大的奴役。”