侯小英初中科学工作室
    【论文】让“鱼牛”真正“牛”起来
  • 作者:佚名  创建时间:2018-11-22  阅读次数:11  所在工作室:侯小英初中科学工作室

让“鱼牛”真正“牛”起来

——“以学定教”高效科学课堂教学模式探索

湖州市织里镇中学 施惠荣 

【摘要】新课程条件下,初中教学要打破学生被动接受的教学模式,强调学生的主体意识和积极主动的学习态度,希望学生在学习中要主动探究,强调教师要转变角色,走下讲台,以合作者,促进者的身份积极地参与到学生的学习中来。“以学定教”理念下,教师必须深度把握教材,全面分析学情,把“教”的过程变成“学”的过程,最终提高课堂效率,有效地促进学生的发展。

【关键词】以学定教    课堂教学  高效

一、引言

记得在一次教师培训中,一位博士给笔者所在培训班的学员们讲述了有关“鱼牛”(如图1是牛鱼的形象)的故事:在一个小池塘里住着鱼和青蛙,它们俩是好朋友,都想出去看看。因鱼不能离开水,只好让青蛙独自走了。青蛙在外面周游的一番回来了,它告诉鱼:“外面有许多新奇有趣的东西。比如说牛吧, “它的身体很大,头上长着两只弯弯的犄角,吃青草为生,身上有着黑白相间的斑块,长着四只粗壮的腿……”小鱼听着听着,这时,在它的脑海里,出现的“鱼牛”的形象。

这个故事可以说明人对知识的理解依赖于个人的经验。但如果从另外一个角度来思考,可能对教学影响更大。如果把鱼看成是教学对象的隐喻,青蛙看成是教师的隐喻,牛是教学内容的隐喻。那么鱼并没有真正地认识到牛,或者说它说认识到的牛并不是真正意义上的牛。

怎么能让鱼能认识到真正的牛呢?

笔者认为 “以学定教”高效课堂应该注重突出:学生的主体地位。换言之:要求教师的“教”要以学生的“学”为根本出发点。要求教师根据学生的已有知识水平、成长需求、学习准备、个性特点、发展潜能等设计和实施教学活动,并依据学生的学业进步程度评价和调节自身的教学行为,从而达到促进学生有效学习的根本目的。

    二、“以学定教”高效课堂的课堂教学模式

学习的主要目的不是要记住教师和教材上所讲的知识内容,而是要学生参与建立该学科的知识体系的过程。学生应该是一位主动、积极的知识探究者。而教师的作用是要设定一种学生能够独立探究的情境,是引导学生自己去获得知识的引导者。

教师的主要作用是引导,在上课伊始先给学生一些教师精心设计的、与所学的知识相联系的现实教学资源材料,并作必要的引导。教师让学生自己去操作,学生通过对这些具体的客观教学资源材料进行的探究活动,感知材料中与科学知识有关的结构。

    其次在学生探究的基础上,组织学生研讨,让学生合作、分析、交流自己在探究中的发现,并集中大家的智慧,使学生探究中所观察到的形象内化成学生自身的知识。

1.教学环节

材料 兴趣——素材 疑问——点拨 假设验证——评论 结论

2.操作说明

   (1)新旧知识冲突,激趣求知

爱因斯坦有句至理名言:“兴趣是最好的老师。”兴趣是学习的“原动力”,是学习的“催化剂”,它对学生的学习有着神奇的内驱动作用,能变无效为有效,化低效为高效。材料的展示能最大限度地激起学生的兴趣,满足学生的认知需要。

如在教学《大气压》时,先准备空的玻璃杯,然后在杯底放上一块硬纸片,将装置倒置过来后发现硬纸片会下落;接着问学生:“如果在玻璃杯里注满水后用硬纸片将开口封住,迅速将装置倒置过来,纸片也会掉下来吗?”根据学生以往的经验,学生马上回答:“会”。可是实验完毕后,学生发现纸片未掉下来。每位同学都感到很惊奇,个个全神贯注,都希望知道这其中所蕴含的科学知识。这种新颖、奇特、惊险等强烈的视觉刺激,抓住了学生的眼球,引发学生的学习兴趣,使学生由被动学习转变为主动学习,这样不但激发了科学课堂活力,而且课堂教学效率也得到了提高。

图2

又如:在氢氧化钠与硫酸铜反应的演示实验中,由于疏忽事先没有准备好硫酸铜溶液,在课堂上笔者进行了现配。可是笔者所在的学校硫酸铜晶体比较大,溶解速度比较慢。为了节约课堂时间能让硫酸铜晶体溶解的速度快一点,把试管在酒精灯上进行了加热处理,不一会硫酸铜晶体马上完全溶解了。紧接着马上运用滴管滴入了适量的氢氧化钠溶液,试管中马上产生了蓝色絮状沉淀。可是当老师询问学生说说实验现象的时候,按照老师以前的预设学生的回答应该是:出现蓝色絮状沉淀,可有部分同学说:应该是出现蓝黑色絮状沉淀。(如图2中左边图是部分发黑了的氢氧化铜,右边图是硫酸铜溶液)

“你看你手上拿着的试管中的现象。”老师听到这样的声音心中非常火,这一简单的现象都描述不好,可当笔者仔细观察时惊奇的发现刚刚的蓝色絮状沉淀现在已经有很多的黑色。显然学生注意到了这一现象。这样一来本来是无趣的演绎已有的学生已经知道的实验现象,现在又有新的调料,学生马上气氛就不一样了,个个瞪大了眼睛,心中也不免出现了大大的问好。在传统的教学中这显然是一次教学上的事故,但在新课改的今天,却变成了很好的知识生成以及问题解决的很好的教学素材。

总之“以学定教”高效课堂下的科学课堂教学,应以学生已有知识为背景,让学生在认知上与原有的知识发生冲突,并着眼于学生知识的最近发展区最大限度的激发学生学习的兴趣,提高他们的求知欲,让学生被动学习变为主动的学习。

   (2)适时点拨,置疑解惑

学生在科学探究中会产生新奇、好问、困惑、矛盾的心理特点,为了激励学生的思维,教师可引导学生动手并用自己的语言把想法和认识表达出来,并达到异中求同,获得科学知识的目的。在学生研讨和交流问题的过程中,教师可以帮助学生提供大量素材或获得素材的途径。在教学中教师利用师生交流、生生交流相互启发、交流和补充,来帮助他们解惑,满足学生自我提高需要。

例如在上面遇到的演示实验教学中首先让学生自己分析可能的原因,自己提出假设。有的同学提出可能产生的氢氧化铜沉淀分解了。在这一实验中温度是主要的因素。为了更好的解释这一现象马上应该进行对比实验,用常温下的水重新配制,重新实验。

图3

又如:在做氧气性质的实验课上(如图3是同学们在做铁丝在氧气中燃烧的实验),有很多同学会不停的说:“原来铁丝真的能燃烧啊,真的火星四射!”也有同学会问:“老师为什么我们组的实验铁丝不能燃烧呢?”“老师我们这组的试管为什么破了呢?”教师一般不马上作出评价,而是先耐心的听学生讲解实验的操作步骤,然后作必要的引导,与同学们共同得出可能的原因:“有的是氧气的量不够或铁丝没有打磨,有的是操作不规范先灭了酒精灯或没有预热。”

这样做既保证了他们的自尊心,又让他们的实验操作连贯,更重要的是不打断他们学习的积极性。为了更好的践行“以学定教” ,教学中要注意培养学生的发散思维能力,激发学生学习科学的好奇心和求知欲,通过独立思考,不断追求新知、发现、提出、分析并创造性地解决问题。

   (3)小组实验,合作探究

    小组合作实验是学生确定自己的假设是否成立的关键,是获得正确的科学知识理论的基本保证。要以实验中观察到的科学事实为依据来判断假设的科学性,当实验与假设不符时,学生可再进行讨论或向教师提出疑问,教师则要引导学生找出失败的根源所在,增加适当的知识素材,指导学生再进行假设和实验。

在常温下配制了硫酸铜和氢氧化钠的饱和溶液各一份,实验数据如下:

饱和NaOH

溶液pH≥14

饱和CuSO4

溶液pH=3

混合后现象

及滤液pH

加热

混合液

2mL

2滴

蓝色沉淀,

pH=13

蓝色沉淀

变黑

经反复多次试验,实验数据和现象保持稳定。

这样同学们在老师的带领下进行实验以及查阅电脑资料,发现同学们的猜想是正确的:氢氧化钠与硫酸铜反应制得的氢氧化铜在一定的温度下会分解产生氧化铜和水。

图4

图5

又如在学生分组实验“熔化与凝固”时(如图4是同学们正在做硫代硫酸钠、松香的熔化实验),课前老师基本上准备好了实验的器材,而且硫代硫酸钠、松香,分别放在两个大试管中并使用同一个大烧杯。开始实验前小组进行了分工,一人计时,一人读数,一人观察状态,一人记录。学生进行实验,教师一旁巡视。在实验进行了将近10分钟的时候,同学们发现硫代硫酸钠已经基本熔化完了,松香还没熔化。(如图5是硫代硫酸钠、松香熔化时的实验现象)有部分细心的同学发现在熔化过程中“有部分先熔化为液体”,在记录实验数据时,有些同学发现出现液体时的温度是33-63摄氏度,有些同学发现出现液体时的温度是35-64.5摄氏度等等现象与预期的实验现象不符合,这是怎么回事呢?教师首先肯定了学生的动手操作能力很棒,同时也引导学生分析问题,建立假设。

为什么在实验过程中硫代硫酸钠没有固定的熔点呢?通过教师的引导和同学们的分析、讨论发现:由于试管中的海波在熔化过程中,吸热不均匀,完成熔化过程有先后,部分先熔化为液体的海波继续吸热,温度升高造成的。

为了解决这一难题,同学们花了5-6分钟利用身边的玻璃棒搅拌并重新开始了上面的实验,结果得到了预想中的实验数据和现象。

硫代硫酸钠熔化过程温度记录如下:

重视把学生自己建立的猜想和假设,让学生自己设计方案。学生对自己亲自设计方案并实施的实验操作更精确,观察更细致,参与的意识更强烈,更能有效地使他们的智力向更高级的阶段发展,从而实现真正的“以学定教”。

(4)及时反馈,升华提高

实验结束时,为了检验实验效果,及时反馈教学情况,培养学生所学实验知识和方法,

在其中一组的学生实验操作中却遇到了这样的意外——某学生在实验操作中得到了不同的现象:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合后得到的沉淀不明显,而且颜色并不是期待的蓝色而是浅绿色的,加热后也没有期待的黑色物质出现。

当该学生向笔者提出这个疑问后,本人再次用他所用的药品进行了实验,结果当然跟他所做的不一样。到底是什么原因造成了这种差异呢?马上组织学生自己提出问题,建立假设。

同学们在详细了解该同学的实验操作过程之后,发现问题可能出在所加药品的顺序上。在刚刚的探究过程中,大部分同学和老师把硫酸铜溶液滴入到2ml氢氧化钠溶液中。但该学生是把氢氧化钠溶液滴到2ml硫酸铜溶液中,这种滴加顺序对结果可能是有影响的。

当把硫酸铜溶液滴入到2ml氢氧化钠溶液中,会发生反应2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,以及Cu(OH)2高温分解产生CuO和H2O;在实验过程中会观察到两种溶液混合后有蓝色沉淀生成,加热该浊液时会有黑色氧化铜生成。

通过同学们再一次实验探究以及查阅资料后发现:把氢氧化钠溶液滴到2ml硫酸铜溶液中时,则会发生反应4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4↓+3Na2SO4。这个反应中生成的Cu4(OH)6SO4是溶解度极小的浅绿色的碱式硫酸铜,所以这个时候加热当然不会发生Cu(OH)2高温分解产生CuO和H2O这个反应,因此也就观察不到有分解变黑生成CuO的迹象。

通过这样一个再次探究和升华的过程让学生知道学习科学的重要途径:科学探究。而提出问题作为科学探究的重要环节受到高度重视。笔者为初入科学之门的学生能对实验过程中发生的异常现象提出疑问而感到高兴。但不是学生提出的每个化学问题都具有探究价值,引导学生“能够发现和提出有探究价值的科学问题”,才是新课程所努力追求的。

三、教学实验与结论

    笔者运用“以学定教”高效课堂教学模式在九年级进行了教学实验,将“探索物质的变化”这一章教学实验情况总结如下:

1.实验方法

采用等效对照实验。笔者所在的学校是普通的镇农村初中,生源的基础不均匀、各班存在明显地差距。笔者选择了基础较差的初三(2)班做实验班,基础较好的初三(3)为对照班,以初二下科学期末考试成绩为参照成绩,从以下图表中可以看出对照班的成绩优于实验班。

人数

优秀率

合格率

平均分

标准差

Z检验

对照班

50

38.33%

85%

85.6

8.9

Z=2.1〉Z0.05

实验班

50

33.33%

75%

75.3

11.49

差异明显

     2.实验材料及步骤

   (1)为实现“以学定教”高效课堂教学法,教师对章教学内容进行调整,针对不同问题和教学目标,采取了探索法,发现法,启发式等多种教法。每节课利用10分钟进行及时反馈矫正。

   (2)对照班按传统的教法进行,两个班授课时数作业量均相同。

   (3)根据该教学模式的教学程序设计教学步骤

   (4)编制课堂检测题(题目略)及时反馈,及时纠正。

   (5)进行总结性测验,延时反馈,矫正深化。学生对照教学目标自我评价,实验班与对照班用相同试题同时检测。

3.结果与分析

(1)结果   

成绩对照表

人数

优秀率

合格率

平均分

标准差

Z检验

对照班

50

20.33%

86%

83.2

9.61

Z=1.07<Z0.05

实验班

50

26.37%

86.67%

86.3

10.21

无差异明显

    (2)分析

从初二下科学期末考试成绩对照表可知,两班的差异显著(Z=2.1 >z=0.05)说明对照班的基础较实验班好,而从本章目标检测成绩对照表上则可看出,两班无明显差异(z=1. 07 〈 z=o. 05)而且实验班甚至有超过对照班的趋势,由初二下科学期末考试低于对照班而一越超过对照班,以上现象的出现,很明显是两项实验因素发生作用的结果。 ①教师引导,师生共同探讨、分析,加深理解,出色完成教学目标②精心设计优化课堂教学,提高了学生学习兴趣和效率。

    (3)结论

    “以学定教”高效课堂教学模式,对激发学生学习科学兴趣,大面积提高学生成绩,使绝大部分学生学会学习,培养自学能力是非常有益的,优于传统教法。

    四、“以学定教”高效课堂下的教学体会

运用“以学定教”高效课堂教学模式来优化初中科学的课堂教学结构。

笔者的体会是:

    1.适时给出材料问题,引发学生新旧知识的冲突,激发学生的兴趣,教师应在关键时刻作必要的点拨。用讨论来激励学生,用小组实验、合作探究,强化学习活动,让学生克服学习的盲目性,促进学生获得学习的成就感。

    2.在学生依据问题探索的基础上,适时引导,注意重点,突破难点,从而使他们集中注意力,启迪他们的思维,培养科学的学习的态度,使教与学达到协调统一。

3.运用“以学定教”理念优化课堂结构能改变教师“教”,学生“学”的被动局面,使学生学会如何学习,使学生自觉主动地去获取知识,从而提高教学质量。

    总之,笔者在教学实践中通过学习素质教育和课程改革,不断深入的研究和实践在“以学定教”高效课堂课堂教学模式,对于科学课程的教学改革与创新教学,对于发挥科学学科在提高学生素质中的作用,都具有重大意义。笔者相信在教学实践中认真学习新课程理论,按“学生-协作-创造-发展-再创造-再发展……”的思路,积极进行教学改革,一定能提高教育教学效率和质量,一定能让“鱼牛”真正的“牛”起来,一定能培养出适合新世纪要求的创造型人才。

参考资料:

1.教育部:《基础课程改革实施纲要》    2001年

2.《中学科学教材教法》  华东师范大学出版社   1999.1

3.教育部基础教育司  《全日制义务教育科学(7—9年级)课程标准解读》武汉:湖北教育出版社2002

4.《有关化学实验改革的想法与建议》 宋心琦    化学教育,2001(3)

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