科学教材范文

科学教材范文（精选12篇）

科学教材 第1篇

一、科学写作概述

写作是一个人语文能力的最高表现, 也是现代社会所强调的沟通表达途径之一。学生在学校的学习过程中, 写作有多方面的功能, 考试、写报告、实验记录、撰写科研论文等等, 都是写作的不同形式。

写作是一个意义化过程, 透过写作可以将学生关于某主题所拥有的背景知识通过自己的认知方式加以组织, 还可以帮助学生联系不同的概念表征。科学写作通过文字或图表等载体将人们对科学的理解和思维具体地呈现出来, 它不仅是一种语言技能的表现, 更是学习者对科学内容的理解和再现的反映, 将学习者的内在认知活动具体化为外在表征。[1]简单来说包括以下四个要点:科学信息的输入和科学文本的输出;科学知识在写作者思维中的组织与重构;写作者要融入自身的生活、社会和学习经历, 在自己独立思考和对科学概念理解的前提下对科学知识再加工;在不违背科学性的基础上, 以文字或符号形式表达个人对科学概念或规律的理解, 并与他人交流沟通。

科学教育从早期强调科学概念的认识, 到重视亲自操作的学习, 进入到现今追求探究的学习模式, 阅读、写作与讨论的教学在科学教育中愈加重要。写作可以帮助学生在第一手科学操作活动之后, 理清问题思路、整理并调整观念、呈现结果。Yore和Treagust强调语言能形塑并影响思考与知识建构, 多样化的科学写作设计可以帮助学生把口语表达不完整的观念用文字理清, 并强化学生科学写作与阅读能力的萌发。[2]

科学写作的类型是多样的, 国外学者依据科学写作具体内容、目的的不同提出不同分类形式, 本文针对《科学启蒙》系列教材采取的分析主要根据1999年Prain和Hand提出的在科学教室内引导改进写作实施的架构, [3]每个写作任务可以从五个角度去分类评价:写作类型、写作目的、读者、概念主题和文章产生方法。

二、美国科学教材中科学写作特点与功能评价

在国外, 科学写作的实施策略得到了充分开发并已在课堂教学中成熟应用, 而在科学教材中呈现出的活动栏目、课后习题更成为开展科学写作教学的良好载体。《科学启蒙》中的《物质科学》系列在六册教材中都设置了“写作链接”的栏目, [4]为国内开展研究提供了优秀范例。

1. 科学写作体裁的多元化

不同的写作类型, 可以锻炼不同层面的思维和表达能力。通过描述性写作表现写作者理解问题的深度, 强化对物质科学多方面多角度的叙述;通过解释性写作体现学生运用科学知识解决问题的能力, 若涉及新情境, 则可以挖掘出学生的信息迁移能力;叙事性写作有利于学生及时、真实、全面地记录科学经历、思考过程, 更为直接地表达理性情感;教导性写作则体现经过作者思维加工之后的过程表达, 旨在传播科学知识与技能, 要求学生自主设计实验方案并完善表达, 强化实验动手能力之外的思维能力。议论性写作不是单纯的说明文字, 而是基于多学科知识和思维, 融入人文和社会学观点, 表达自己对社会性科学议题的综合看法。

写作类型可以通过多元化的体裁来呈现具体的要求和培养目标, 包括诗歌、科幻小说、社论、故事、人物传记、读书报告等常规体裁, 又包括交流信件、新闻稿、调查报告、图示说明、招聘启事等应用文体。

写作类型并非完全各自独立, 可以在科学写作过程中综合渗透, 即使学生真正“达到沟通组织与改变科学概念的目的”, 也在一定程度上填补了一般人文类写作的不足。《科学启蒙》教材考虑到小学生的活泼个性和爱表现的年龄特点, 安排了故事、诗歌、科幻小说等小学生喜闻乐见的形式, 娱乐性增强的同时也提升了教学启发性。

2. 考虑不同年龄层次儿童的知识基础和写作习惯, 设置科学写作任务

《科学启蒙》作为小学科学教材, 其写作任务不能过于复杂, 超越该年龄层次儿童的写作能力范围之外, 所以面对不同年级的学习对象, 应该设计不同难度的写作任务。《科学启蒙》的六个分册中, 低年级分册教学内容较少, 只在个别章节安排科学写作任务, 多为简单的观察记录和读书报告。面对初学科学的小学生, 《科学启蒙物质科学》用丰富多彩的图片充斥于教材的文字叙述之中, 用大篇幅彩图提升视觉冲击力。作为科学启蒙的篇章, 教学主题围绕着感受物质、体验运动展开。科学阅读是科学写作的基础, 阅读浅显的科普类图书、观察简单的图片, 从中学习发问、撰写感受, 成为低年级科学写作的主要写作形式。在学生初步知道物质和运动的基本概念之后, 二年级教材开始用小实验的方式设计活动体验, 引导学生通过体验和观察来增进科学技能, 写作内容简单、有趣, 符合低年级小学生的心理喜好。

从第三册开始, 《物质科学》明确提出科学写作的意义:是用这种交流的工具分享有关科学的信息。还专题设置“写作链接”的栏目和提供本系列教材对科学写作的各种类型界定;随着教材知识的加深以及对高年级小学生思维要求的提高, 科学写作任务的数量也明显增多, 基本每一课都有安排;科学写作类型愈加多元化, 写作任务复杂性逐步提高。

循序渐进的科学写作安排表现美国教材编写者并不强求教材知识一步到位, 而更加注重积累、拓展和反思, 在学习的不同阶段以适合的方式开展评价。

3. 注重写作提示语的设计和引导

不论以何种科学写作类型呈现, 都要首先告诉学生知道写什么、从何入手, 对于知识储备、阅读习惯尚未完善的小学生尤其需要指向明确, 趣味盎然的写作任务指引, 让每个学生明确写作目的和写作要求。《科学启蒙》中的科学写作大多通过情境素材、任务设置、补充强调等环节给予了一定的提示和引导, 简单概括为以下三个目的:利用章节主题相关知识, 搜寻新信息加以整合, 阐述和拓展知识。教材这样的安排, 使教师也容易掌握写作目的, 帮助用清晰的语言表达和指导, 而不是用模糊的任务描述给学生制造更多的写作负担。

教材中写作任务常用“假定/假设/如果你是”开头, 启发学生从教师、记者、科学家等不同身份考虑问题、发挥想象, 引导他们跳出学生的思维圈子, 从别样角度对写作及生活开展全新、创造性的认识。例如第六册安排了如下任务:“假设你家房子在做自由落体运动, 所有物体处于失重。此时你的生活有什么变化?写一篇日记”。这是小学生一般难以经历的体验, 但是学生可以充分结合他们的已有知识发挥天马行空的想象力, 发散性的思维训练融入其中, 极有利于孩子未来创造力的提升。由于受生活经验、文化或过去学习经验的影响, 学生总会有许多与科学概念不一致的先前概念。在科学写作过程中, 当学生换个角度进行思考并加以记录和表达, 将新学到的科学概念与自己的先前概念进行比较, 使自己模糊不清的甚至是错误的想法得到转变, 促进学生对科学概念的理解。[5]

《科学启蒙》教材中科学写作任务大多用生活相关情境或社会重大新闻或回忆家庭逸事, 引起学生共鸣, 提高他们关注程度, 便于学生融入感情, 进行自我引导。基于这样的写作内容与生活实际的联系, 注重体验式记录, 也利于提高学生参与度。

4. 科学写作增进学生高层次的思考, 渗透科学技能的培养

美国科学教材向来注重高层次思考和科学技能的培养。科学写作与普通的语文写作存在很大的差异, 它并不依赖于太多的写作技巧。教师可以运用一系列的写作, 使学生整合新知识和背景知识, 进而不断地转换自己的想法和写作范式, 在转换的过程中同时也改善科学理解及加强比较和对比思考的能力;科学写作需要使用认知的技巧监控自己的学习历程, 对身边事物进行感性记录的同时, 还需要分析、对假设做解释, 开展理性的思考, 透过写作方式鼓励学生发展出更高的认知技巧, 使他们可以清楚了解自己的想法, 并找到适合自己的学习方式。

观察作为儿童认识自然界的基础, 是科学学习过程中搜集世界信息的重要渠道, 需要学生真实和准确地记录所感知的事物并加以记录, 例如观察镜面雾气消失现象。《科学启蒙》教材中单独以观察和记录为主题的科学写作任务不多, 但大多与其他方法相互渗透;预测和推理是基于已有知识和经验做出的推论和解释, 需要学生清晰、全面地表达自己的观点, 此时, 科学写作显得尤其重要;对比方法在《科学启蒙》系列教材中的科学写作大量被采纳, 在分析异同的基础上, 有利于学生明了事物的特征和联系, 从而进一步把握科学规律并做出更准确的预测和推理。

文献查阅作为撰写科学论文之前重要的获取信息手段, 在小学科学写作中同样体现重要作用。毕竟小学生见闻有限, 调查报告、人物传记等都需要学生通过有效、科学地查阅文献来进行分析、描述。例如第四分册建议利用网络或百科全书进行调查, 利用资料撰写一份介绍刘易斯雷帝默为电和电路发展作出贡献的报告。这是明确文献检索方向的科学写作任务, 但由于网络资源浩如烟海, 所以小学生科学写作同样需要前期信息技术课程的支持和帮助。

5. 科学写作促进沟通

科学也包括交流沟通的能力, 这不仅是科学家了解彼此研究成果、信息和想法的重要手段, 而且学生也需要具备传达信息给其他人和说服人的技巧。科学交流途径丰富多彩, 科学写作本身就是一种交流途径, 如果科学写作不能有效地和其他人交换信息, 对于科学成就发展其实会产生很大的阻碍。当学生练习以写作来传达信息, 不仅可以提高其沟通能力, 而且当被用来达成沟通目的和整合新信息与先进知识时, 对于学习新信息也是有力的启发。小学生的科技创新水平有限, 不可能获得高水平的学术成果, 所以《科学启蒙》中的写作不同于一般科学家的交流沟通形式。由于写作需要将学过的知识整合后才能出作品, 而科学教学需要概念的清晰理解, 两者都需要比较长的时间构思, 所以设计成周末的家庭作业最为合适。通过写作, 可使学习者再次熟练课堂上所吸收到的知识, 应有利于师生之间、同学之间、家长与孩子之间的互动。

科学写作是教师与学生进行双向沟通和交流的重要工具和平台, 学生学习日志或报告的写作可帮助教师了解学生在学习中遇到的困难, 以及学生对有关学习内容的理解程度如何。通过科学写作可使学生内隐的思维和理解实现可视化的外在表征, 从而为教师开展课程设计和有针对性的教学提供重要依据。

在科学写作的家庭作业中设置亲子活动也是美国小学科学教材的特色, 例如第三分册在“热传递”一课中要求学生对自己生活的回忆或向大人们询问记忆中最糟糕的伏天, 借此介绍乘凉的方法。又如第四分册学习化学变化之后, 请学生与父母一起在家里寻找化学变化的案例, 例如出现锈迹或表面变成暗灰色的金属, 并记录发现的事实。这种写作任务不仅利于家庭的沟通和谐, 也在一定程度上促进了科学的推广。

三、给中国小学科学教学的启示

近年来正值小学科学课程标准修订、科学教育改革全面推展的时刻, 科学写作的重大意义让我们科学教育工作者不得不关注。

1. 科学写作主题的设计需要充分考虑学生实际

科学写作主题的设计不能完全建立在教材编写者的成人眼光之上, 而需要充分了解小学生不同年龄层次的普遍兴趣爱好, 初步设置学生喜闻乐见的关注点作为写作主题, 循序渐进, 逐步增加写作的高度和科学意义;我国幅员辽阔, 各地风土人情、经济发展差异比较大, 除了需要地方特色的科学教材建设, 也需要科学写作主题能兼顾不同地区小学生的生活实际。

2. 科学写作需要依托于一定的科学阅读基础之上

美国科学家认为:阅读、写作与口语沟通能力是科学素养重要的一环。其中美国加州大学柏克莱分校教育研究院院长皮尔森撰写的《读写能力与科学:两者可以相互支持》文章[5], 认为“没有科学家能信步走进实验室就开始操弄材料、工具与现象”, 科学家仍然必须“利用阅读与写作来探索科学现象”。因为所有的探索都奠基于先前的探索, 而前人的研究与论证都记录在文章里。所以尽管读与写不能取代科学探索, 但只要“读写活动是由探究的动机所驱动, 学生便可以同时学习如何阅读与书写科学文章并且做科学。”科学读写是如此重要, 关系是如此紧密, 但毕竟小学生所学语言文字有限, 科学视野狭窄, 如果没有一定阅读量的写作, 其质量势必难以达到文字通顺、组句严密的水平, 基本的科学性也难以保证。单单靠科学教材作为阅读对象是不够的, 美国小学科学教材在《科学启蒙》系列教材中安排了“文学链接”栏目, 推荐了大量课外科普读物, 科学写作任务中安排了一定量的科学图书读后感, 都是值得我国借鉴的。在教室中融入系统的、有效的科学阅读不仅对学生科学写作的表达、科学概念的掌握、科学本质观的发展极有帮助, 而且对儿童今后科学学习的不断深入也是十分有益的。

3. 科学教师的培养要从职前教育着眼

既然科学写作与科学的推理论证有相通之处, 既然科学教育应该重视读写, 那么为什么我国没有去推广呢?皮尔森等人从读写与动手探索的矛盾、高质量科学阅读图书缺乏、阅读理解概念的困难、师资配备的不足及应试压力等五个方面阐述了推广过程中存在的障碍。其中, 目前的科学教师也没有受到针对性训练, 是很多国家科学教育面临的共同问题, 毕竟传统教学中读写能力是文科老师负责的内容。在我国的师范院校, 文理分科界限分明, 职前教师教育中的通识教育尚未深入, 文科师范生科学知识匮乏, 逻辑思维、探究技能不足, 理科师范生人文积累、文字功底薄弱, 是普遍的现状。笔者认为, 对于长期从事理科学习、一直关注实验探索和逻辑思维的科学专业师范生来说, 科学写作教学需要经过一段时间针对性的广泛阅读、素材积累、主动练笔才能逐渐掌握其写作要求和风格, 这需要一个认识、理解、反复练习和反思的发展过程。[6]联合语言学、写作学的专业教师开发科学写作相关选修课程及教材, 设计贯串大学四年的阅读与写作计划, 在课程资源介绍中强调科普小说、科普新闻的功能, 以理科生中的文学爱好者创办科学写作相关的社团活动等措施, 才能实现职前教育中对科学写作的潜移默化, 才能培养出合理应用科学写作的师资力量。

4. 科学写作不应成为小学生应试的负担, 而是科学学习的兴趣关注点

中国教育的现状诟病之一莫过于一种优秀事物的出现往往被带入应试教育的怪圈。科学写作对于国内教育尚属于新事物, 在试验的前期阶段尚未研究成熟时候, 不应成为命题评价的手段;而科学写作的教学应避免学生大幅度抄袭网络成人化的科技文字或依赖父母来完成任务, 也不应该用太多标准化、规范化模式使其堕入“八股文”的束缚。这些都应该为科学教育工作者所警醒。如何在科学探究活动中渗透科学写作训练将读写与动手融合, 如何在生活、社会新闻中挖掘科学学习关注点, 如何提高小学生的科学写作兴趣和探究风气, 才是最应该关注的问题。

研究、分析国外科学教材的最终目标是为了促进国内科学教育改革, 但国外科学教材毕竟只是一种载体和形式, 我们并不能指望单纯使用国外教材来拯救中国教育。不过美国重视科学教育的多年经验确实有很多值得我国学习借鉴的地方, 对美国科学教材进行深入的研究, 取长补短, 让科学教材中国化、本土化, 以便能贴近国情才是最关键的。同时, 在实施教学的环境条件、培养师资等方面加大投入力度, 为学生的科学教育提供更多的社会支持。

参考文献

[1]蔡铁权, 陈丽华.科学教育中的科学写作[J].全球教育展望, 2010 (4) :85-89.

[2]Yore L D, Treagust D F.Current realities and future possibilities:Language and science literacy-empowering research andinforming instruction[J].International Journal of Science Education, 2006, 28 (2/3) :291-314.

[3]Keys C W, Hand B M, Prain V, Collins S.Using the Science Writing Heuristic as aTool for Learning from LaboratoryInvestigations in Secondary Science[J].Journal of Research in Science Teaching, 1999 (36) :1065-1084.

[4]Lucy H.Daniel etal.科学启蒙.物质科学 (1～6册) [M].杭州:浙江教育出版社, 2010.

[5]P David Pearson, Elizabeth Moje, CynthiaGreenleaf.Literacy and Science:Each in the Service of the Other[J].Science, 2010, 328 (4) :459-463.

人教版小学科学教材分析 第2篇

【关键词】 小学科学;教材优化;教学质量

教材是进行教学活动的重要依据，是教学目的的基础。而小学科学教材对于发挥科学教师的主观能动性，自觉地钻研教材，把握教材，依据教材，而不是教教材起着非常重要的作用。所以，实现教材的优化处理，是提高科学教学质量的关键所在。

一、把握教材是教材优化处理的重要前提

在教学过程中，有些教师往往就题将题，就事论事，分不清轻重缓急，平均使用力量，照本宣科。发生这种现象的主要原因在于教师没有把握住教材。

把握教材首先要从全局着眼，从整体上去认识教材。通过反复阅读教材，查阅有关教学参考资料，明确各部分教学内容在全套教材体系中的地位和目的要求，了解它们之间的内在联系;研究全册教材的所有知识点在各单元的分布情况;还要研究每一个单元每节课的教学目标。

其次，要熟练地掌握教材的知识体系和逻辑结构，确定出每个单元和每节课的教学重点和难点，并制定出相应的教学目标。

第三，把教材中的知识结构转化为教师教学的认知结构，到了这一步才算把握住了教材，教学中才能驾轻就熟，寓繁于简。例如，研究四季是怎么形成的，关键是掌握地球的公转。因此，首先应该指导学生认识地球的公转，而学生对于地球的公转的认识，是在四季星象不同的现象启发下逐步形成的。所以，本课的教学难点是如何培养学生的空间想象力和实验能力。教学目的则是通过学习使学生了解地球的运动除了自转外还有公转，四季变化是地球公转过程中发生的。在此基础上再进行四季形成的教学，就会得心应手。

二、突出重点是教材优化处理的核心

教师要抓住教材中本质的、主要的东西，经加工处理后，在教学活动中突出出来，使学生的注意力集中到这些成份上去，并引导学生举一反三。对于本课中相对次要或起辅助作用的教学内容，可根据教学的实际需要作适当调整，以适应教学的需要，提高教学质效率。例如，在教学《走进池塘》一课以前，学生对生物之间的食物联系已初步掌握，现在学习池塘和生物群落就有一定的基础，教这课时，可以让学生自己先看书和插图，研究这些群落中生物之间的食物联系，教师的教学重点应放在“为什么这些生物共同生活在一起?它们之间有何其它联系?”等方面。科学教材中教学内容涉及的知识面广，教学中应把新授课的新知识突出出来，作为教学的重点。但是突出重点不是只抓重点而舍弃非重点，教学时必须注意利用学生的已有旧知识和已初步掌握的新知识，引导学生认识事物的发生点、衔接点和转化点，只有这样，才能真正优化教材。

三、适当补充教材是教材优化处理的必要形式

大自然中的现象纷繁复杂，小学科学教材不可能面面俱到将所有的自然现象罗列起来，只能选择少量而且有较强典型性的内容。教学中如果仅仅局限于教材所提供的内容，往往会因为新旧知识之间缺少必要的过度知识，形成知识空白点，造成新知识学习的跨度大、难度高;或者因感性知识积累不足造成对理性知识理解和掌握的困难等等。因此，教学中根据学生的特点和实际需要，适当补充教材是很有必要的。例如，教学《谁的蒸发和沸腾》一课，教材中有两幅游泳插图，要求学生说出身上的水蒸发时有什么感觉，进而得出水蒸发的规律。一般认为会游泳的学生都有这种体会，其实学生在游泳时对上岸后身上水蒸发的这种无意感觉没有太深的印象，而对缺乏感性知识的学生直接让他们说出对蒸发的体会和规律当然有一点的困难。因此，教学时可以相应增加一个实验，让学生用水擦在手臂上(气温低时最好用75%的酒精代替，效果更好)，体会一下蒸发时蒸发后的感觉，在回忆一下夏天游泳出游泳池时和身上晒太阳干以后的感觉，进而得出水的蒸发规律。小学科学教材中需要补充教学内容的地方很多，教学中应根据学生掌握知识的情况、学习的特点和规律，补充适当数量、贴近教学、针对性强的内容。但应注意，补充的内容不应拓宽教学范围，拔高教学要求。

四、发掘教材的智力因素是教材优化处理的重点

教学中的智力因素是很丰富的，实验中有、课后练习中也有，高年级教材中有，低年级教材中也有。教师有意识地挖掘并充分发挥教材中的智力因素，使每个学生都在智力和能力上获得最大可能的发展。教材中每个自然现象都要求学生思考，这里就包含着智力因素。例如在教材中《空气》一课是这样编排的：小林在帮助妈妈把灶火扇旺时，看到烟囱中冒出的烟气和水锅中的“白气”消散到空中的情形，于是心里产生了问题：“空气是一种单纯的气体吗?”你能帮助小林找到这个问题的答案吗?针对教材的要求，我设计了一个实验：蜡烛在水槽内钟罩里燃烧。实验时让学生分析一下现象：①蜡烛线燃着，不一会儿就熄灭了，这说明了什么?②蜡烛熄灭后，玻璃钟罩里的水面上升的水只占据一小部分空间，其余大部分空间还有气体占据着。这个事实说明了什么?这样在实验的基础上，学生通过分析思考，便能顺利归纳类推出“空气不是一种单纯的气体”。

五、优化结构、探究目标则是非常必要的因素

在科学教学活动过程中，教师应当多动脑筋，优化结构，确定好探究目标，尽量创造条件让学生独立尝试和思考，充分调到学生的各种智力因素，培养学生的分析、比较、归纳、推理、概括能力。

科学地使用地理教材 第3篇

一、多方整合教学内容，主动驾驭教材

刚开始使用新教材时，很多教师就觉得课改下教学很困难。按照课标要求，高一地理教学课时减少，而教材上的内容并无太多删减，出现了内容多，时间紧的状况。这种情况下教师更应该结合本地区的实际情况，联系学生生活实际，对教材内容进行灵活处理。如更换教学内容、调整教学进度、适当增减教学内容、重组教学单元、整合教学内容等。如在高中《地理》(必修一)第一章《行星地球》教学中，应根据学生实际决定是否重复“经纬网”、“地球上的方向”等内容，在讲授《地球的运动》一节时，根据学生理解能力使用3～4课时完成。而第一章结尾的“问题研究”可以整合至《宇宙中的地球》一节活动。

创造性使用教材，应勇于打破单一的教材教学，不必强调教材的完整性，不必追求知识的体系是否完整，力求进行组合板块教学，把与本课有关的内容归纳在一起教学，大胆取舍，突出主题。

二、巧妙拓展。构建开放性课堂

案例呈现是地理教学时主要的输入方式之一。在高考中也非常注重考查学生的案例分析能力，所以案例分析能力的培养是我们教学活动中的重头戏。新教材中也大量增加了案例和活动，提高了学生运用地理理论解决实际问胚的能力，但是，目前高中地理教学仍重理论，轻分析，制约了学生案例分析能力的培养。因此，教师应根据需要对教材内容进行延伸和适当的补充。例如，在讲授“沿地表水平运动物体的偏移”内容时，可给出一段关于不同地区水池放水时的不同情况的材料或视频，用拓展的案例引导学生去分析，得出结论。在讲授《气压带和风带》一节时，可补充“马纬度”和“贸易风”等内容，既吸引了学生，又使课堂不再沉闷于空洞理论的讲授之中。

此外，教师还应设法拓展教学资源的范围，在教学中可以更多地使用多媒体、模型、标本、实验器材、图书资料、图书馆、科技馆、气象台、天文馆等教学资源来进行教学，拓展教学时空，使课堂教学生活化。

三、依据教材联系实际，构建生成性课堂

新课改下的地理教学强调学习对生活有用的地理。地理课程要提供给学生与其生活和周围世界密切相关的地理知识，侧重基础性的地理知识和技能，增强学生的生存能力。新教材的编写也试图更紧密地联系实际，但是毕竟教材中出现的很多案例都离我们较遥远，在地理教学中教师更应该将教材与实际联系，在能完成教学目标的基础上将教材本土化、具体化和个性化。在讲授《自然地理环境的整体性》一节时，课本以“黄土高原的水土流失”为例来阐述，而我则采用了王屋山区植被破坏引起的一系列现象为例，在课堂上组织学生分析、讨论，学生也能很好地完成教学目标，很好地掌握知识点。

四、活用教材，更新教与学方式

如今地理教学中要更重视创新意识的培养，重视科学精神和人文精神的塑造，重视人的潜能开发以及学生人生观、世界观、价值观的培养。新课改也明确要求教师活用教学资源，教师要从知识的传授者变为学生学习的指导者，学生要由被动的接受者转为学习的主体。教师满堂灌和一言堂不再适用，学生接受式学习也亟待改变。教师应树立“以教师为主导，学生为主体”的教学思想观。教师应以新教材为依据，充分利用教材引导学生改变学习方式，引导学生主动参与、亲身体验、独立思考、合作探究，改变单一的被动的接受式学习方式，培养学生自主学习、主动探究地理问题的能力。

地理学科具有很强的开放性，地理教学也要勇于突破课堂和教材的束缚。在授课过程中，教师可更多地采用多媒体教学、案例教学、情境教学、活动课、野外考察等等，采用不同的形式让学生亲身感受和理解地理理论及其运用，使学生更主动地融入课堂。也可将适宜高中学生的本学科的前沿理论和最新的教学成果运用到教学当中，承认学生的兴趣和性格的多样化，开展创造性教学活动，鼓励学生独立思考，主动探究。

用科学的方法使用科学教材 第4篇

一、要正确认识教材

1. 弄清科学教材教学内容的编排意图

教师要认真、细致地阅读教材, 把握科学内容的核心概念。要通过“编教说明”了解编者的意图, 再结合“课程标准”的相关要求弄清教材要完成的教学任务、教学的具体内容和教学实验、达到的教学目标, 等等。如教科版五年级下册中“沉浮与什么因素有关”的编者意图有: (1) 按大小顺序做实验, 其目的是让学生“发现”物体的沉浮与物体的大小并无“前概念”中的那种关系 (让预想的结果与实际观察的事实产生矛盾) ; (2) 按轻重排序做实验的目的是让学生“发现”物体的沉浮与物体轻重并无他们所想象的那种关系; (3) 大小相同, 按轻重排序、轻重相同、按大小排序的实验目的分别是用控制变量 (物体大小、物体轻重) 的科学方法, 探究物质沉浮的原因。又如教科版六上“种类繁多的动物”的核心概念是动物的多样性。

2. 明确科学教材教学内容的涵盖范围

小学科学教材内容的呈现上展示出其学科特有的特点, 即抽象性、探究性、实践性等特点。因此, 教师在进行科学教学之前, 不能断章取义, 要根据课程标准中的内容, 全面了解科学教学的内容体系。纵观小学科学教材内容, 大致有以下几个方面:

(1) 在生命科学知识方面, 新课标涵盖的内容有: (1) 为了维持生存, 生物体需要不断和外界交换物质、能量和信息。 (2) 植物能创造和获取养分以维持自身的生存, 并为动物和人类提供生存需要的氧气和养分。 (3) 生物不断地与周围的环境交换物质、能量和信息, 适应环境以维持生存;生物有生命周期, 有生有死, 通过遗传延续后代。 (4) 人类是进化的产物;人与其他动物主要区别在于有一个具有高级功能的脑, 有语言、思想、复杂的情感和意志。 (5) 细胞是生物体的基本组成单位。

(2) 在物质知识方面, 新课标涵盖的内容有: (1) 物质具有不同的特征、结构和功能, 物质的特性取决于它的结构和成分;可以按不同的特征对物质进行分类和分离。 (2) 物质可以以不同的形态存在, 但是物质不会消失。 (3) 能量有不同的形式, 不同形式能量之间可以转换并保持总量的不变;能量可以通过物质以不同的形式传递。 (4) 能量是维持我们生存和发展所必需的, 我们需要尽可能地节约能源。 (5) 物质总是以不同形式在运动, 表现为一个物质相对于另一个物质位置的变化;力作用于物体会改变物质的运动状态;产生力的作用需要能量。

(3) 在地球与空间科学知识方面, 新课程涵盖的内容有: (1) 地球以及围绕地球形成的独特圈层构造, 包括大气圈、生物圈、水圈和岩石圈, 共同提供了人类和其他生物赖以生存的自然环境;人类活动必须注意保护自然环境。 (2) 太阳系只是宇宙很小的一部分, 太阳系中的星球按一定的规律运动, 地球是太阳系中的一颗行星;地球自转并围绕太阳公转, 因此形成了昼夜和四季。

二、要科学使用教材

1. 以人为本, 大胆取舍, 变通使用教材

教师在教学中使用教材的过程, 应该是一个再创造的过程。通过备课, 透彻地理解教材;通过了解学生的学识水平、学习需求、科学前概念等情况, 从教材中选取和组织恰当的教学内容。这种教材使用观必然导致教师形成自主研究教材的意识, 养成自主研究教材的习惯。我们不能把教材看成“圣经”, 做教材的代言人, 也不能把自己看成教材的唯一主宰, 任意改变教材, 而是要根据课程标准的教学目的, 结合自己的教学风格, 大胆取舍、灵活使用教材中提供的内容进行教学。

2. 因校制宜, 敢于创新, 充实校本教材

教师在科学地使用科学教材的过程中, 应该努力获取资源和信息, 不断创新, 形成自己独特的教学风格。譬如:上网查看优秀教师的教案, 理解优秀教师教案的意图, 并和自己最初的思想比较, 可以提升自己的教学水平;把教科书的内容与音像教材、网络教材有机结合, 信息技术的发展也为教学教材增加了新的媒体, 教师应根据学生的情况和实际需要来加以选择, 使之与书本结合, 形成最佳的教学效果;多向有经验的教师学习和交流等。

小学科学教材使用范围一般以地区、省乃至全国为单位, 具有广泛性、普遍性、共同性的特点。因此, 我们还应该在此基础上因地、因校、因生制宜, 努力开发校本教材, 形成颇具地方特点的教育教学内容。比方说:我们根据湖南武冈的地域特点, 开发出《保护并科学开发武冈铜鹅》《武冈云山生物多样性的保护及研究》等诸多校本教材, 既丰富了教育教学内容, 又充分调动了学生学科学、用科学的积极性。

三、要灵活设计教法

1. 探究科学的教学模式

小学科学教材既抽象、简单, 又形象、广泛, 教师在使用教材中, 既不能使教材复杂化、跨阶段化, 又不能使学生学而不识, 不知所云。因此, 根据教材特点和新课标, 构建学生自主探究式课堂教学模式尤为重要。较长时间以来, 我在小学科学教育教学实践中着眼于发挥学生主体性, 尝试出“四步”教学法, 在促进学生活学活用教材方面起到了良好的作用。

(1) 定向:定向即确定课堂教学目标, 可由学生提出。譬如:“食品包装上的信息”, 可以拿出一些包装食品, 让学生观察提出本课的学习目标: (1) 观察食品的包装, 获取有关信息。 (2) 在观察食品包装信息的活动中, 提高分析处理信息的能力。 (3) 从食品包装信息中, 了解营养成分、配料和保质期, 加强学生关注食品安全, 关注自身健康。

(2) 探究:根据教学目标, 我要求学生课前预习, 并做好相关准备, 探究可以是个人, 也可以是小组, 考虑到小学科学教材里有大量的实验操作或实践性课题, 我一般要求学生小组合作探究, 解决组内问题。

(3) 质疑:教师定期主办“我是小小科学家”答辩会, 对全班学生有疑问的地方, 现场质疑, 当场探究, 教师适当点拨, 激发学生的兴趣, 挖掘学生潜能。

(4) 巩固:在课堂快结束前的几分钟, 会让学生畅谈当堂课的收获和体会, 巩固所学知识, 发现不足, 在学习探究过程中获得知识, 锻炼能力。

2. 注重开展科学实践活动

小学科学教材的科学使用离不开科学实践活动, 既要有课内的也要有课外的。因此, 我们在重抓课内科学实践活动的同时, 也非常注意学校、家庭、社会教育的有机统一, 促使科学实践活动由课内走向课外, 由学校走向家庭, 走向社区。

本校的科技活动兴趣小组在开展科学实践活动特别是校外科学实践活动时始终坚持科学性、针对性、实效性等原则, 一切以促进学生的全面发展为目标, 开展了一系列丰富多彩的科学实践活动, 并卓有成效, 深受领导、同行的好评。

小学科学教材教法培训及总结 第5篇

一、现状

由于多方面的原因，小学的科学课在很多方面还不如人意：一是科学课科任教师配备较随意，大多数是老师兼任；二是教师不能准确把握课程标准和教材，无法进行合理的教学设计；三是授课方法简单，大多数教师依然扮演着知识传授者的角色，科学探究过程没有让学生真正参与，达不到科学课的目的；四是开设科学课所需的器材不足或不配套。针对这样的现状，我们上级主管部门的大力支持下举办了这次小学科学教师培训，使参训教师感知开设这门课的意义，同时提升教师对科学课堂的驾驭能力。

二、培训目的

1、通过培训提高科学教师对国家在小学开设科学课程的认识，使教师对《科学课程标准》有一个全面的了解。

2、通过参与活动，让教师体会“科学探究学习”的全过程。

3、通过课例及研讨，让教师感悟如何设计教学活动。

三、培训形式

互动交流、课例研讨

四、培训时间：9月5日

五、培训地点：会议室

六、主讲人：吴光亚

七、参与人：学校科学教师

八、培训内容及总结 这次培训，上午主要阐述了《科学课程标准》的基本理念和总目标，重点分析了科学探究的若干问题，讲解浅显易懂、生动有趣，参训老师听得专注投入，组织的全体老师参与的“游戏活动”更是把学习带入了高潮，在活动中老师们经历体验了探究学习的全过程（观察提问、猜想假设、计划组织、事实证据、模型解释），培训会结束时老师们仍余兴未尽。下午培训会为我们展示了一节课例《形形色色的微生物》，课堂上同学们经历了认识显微镜、使用显微镜、把观察到的微生物画下来等学习过程，每个活动老师都尊重学生的认知、重视学生的真实体验，整节课学生兴趣盎然、活而不乱。通过课例和课后研讨，老师对教材有了新的认识，拓展了教师的教学思路，明确了科学课的努力方向。一天的时间很快过去了，培训结束时，老师仍意犹未尽。有一个老师说：“我以前认为科学课可以不上，对小学生来说没有多大用处，到中学会重新学，所以在科学课上让学生把要学的内容读一遍，剩下的时间就上数学或做作业，通过这次培训，我认识到科学教育的重要性，他是培养孩子科学素养的启蒙课。通过学习课标对科学课程有了全面的了解，使我本人也喜欢上这门课。这次回去后一定尽我的能力认真上好这门课”。有老师说：“通过这次培训，使我对探究学习过程明朗了很多，这样的培训希望多搞几次”。还有老师说：“这次培训的内容很丰富，解决了一些在教学中的困惑，我们度过了充实快乐的一天，真想再多学几天”。

总之，这次培训在老师中反响较好，为小学科学课的顺利实施做了一定的铺垫，同时为以后科学课的培训积累了一些经验。

九、对以后科学教学的思考和建议

目前使用的小学科学教材与以往的自然相比，内容更丰富，涉及的知识领域更多，在呈现形式上更为开放，教材中有许多“留白”，给学生留下思考的余地，同时也给教师留下了发挥无限智慧和创造力的空间。因此，在以后的教学中，我们老师要努力做到以下几点：

1、加强学习，拓宽知识面，开阔视野，增加知识储备量。

2、研读课程标准，读懂教材，把握教学目标和教学要点，设计合理的教学活动。

3、创造性地使用教材，要根据学生的现有知识情况，教材的编排，学校现在的设备状况，适当整合、增减教学内容，调整教学顺序。

4、实施教学方法的开放和学习方法的开放，尽量放手让学生自己发现问题，提出问题，自己探讨解决问题的方法，让学生真正参与探究活动，最终了解一些知识，学会一些技能。

小学科学教材之我见 第6篇

一、教材活动内容有利于促进学生科学探究，促进学生健康发展

苏教版小学科学教材综合了过去地理、历史、生物等学科于一身，真正从学生的生活实际入手，符合儿童的身心发展，为学生提供了很多的亲身验知的机会，从而促使他们积极主动地去参与、去探究，在参与和探究中有所收获。让探究性、体验性、合作性相融合，造就了学生学习的多样化、合理化、健康化。同时，也在活动的过程中让学生了解到科学知识的重要性，让学生发现、解释身边的科学，把生活中无感知的科学现象完整地统一起来。

二、教材具有面向全体学生的特点，知识点具有灵活性和拓展性

在使用教材过程中，我感受到了教材能充分考虑学生在生活环境，与之相结合的经验背景，在学习内容、教学活动、设计制作、综合评价等多方面都给学生和教师提供了更多的选择机会和创新空间。它摆脱了以往小学自然教材内容的固定性，为学生创造了一定的空间，具有相当程度的灵活性和随意性，教师可依据本地区的生活环境和学生的实际生活特点进行调节，让学生可以有更多的自行探索创新的空间。于是，我觉得这一教材具有更大的灵活性和拓展性。

三、教材注重培养学生思维猜想活动，使老师、学生能够相互交流

伟大的科学家爱因斯坦说：“没有大胆的猜想，就没有伟大的发现。”这句格言对学生学习科学起到了催化剂的作用，可以很好地帮助学生进行探索活动。正确的猜想对学生能够起到激励作用，学生会放飞心境、大胆想象，产生一种莫名的成就感，从而激励他们在学习活动中更加大胆地去猜想、去探索、去发现；还能在老师的正确引导下从中有所感悟，使学生清醒地认识到仅靠猜想还远远不够，要勇于去探究，实践才是检验真理的唯一标准。

四、教材能够有意识地渗透科学的人文精神

在教材的使用过程中，我感触最深的还是科学教材在编排上能够很好地将科学试验活动与学生的生活实践联系在一起，并不是一味地把科学知识单一地展现给学生，而是多渠道、多角度、多元化地呈现在学生面前，通过科学知识的学习，使学生感受到科学并不是单调的出现，众多之处与地方文化有着不可分割的内在联系，充分体现了科学的人文精神。

我对苏教版的这套教材情有独钟，本教材能够使学生的身心得到健康的发展，同时也能根据学生的年龄特点，把应该掌握的科学知识恰到好处地呈现在学生面前，与此同时，能够对学生进行环保教育。

如何科学处理高中政治教材 第7篇

关键词：高中政治,处理教材,学生

教材是教师教和学生学的主要凭借, 如何在基础教育课程改革的条件下科学合理地利用教材这一最重要的课程资源是我们教师面对的首要问题。

教材是前人经验的丰富和总结, 但它不可能是放之四海而皆准的“圣书”。教材编写虽以学生为主体, 但往往很难兼顾地区差异、城乡差别和学生个性的不同。在实际教学过程中, 学生情况、学校实情、地区教育发展程度等条件的制约, 决定了教师必须因时因地制宜, 科学合理地处理利用好教材。

一、丰富教材呈现方式, 创新使用教材

在皮亚杰儿童认知发展理论基础上发展起来的建构主义学习理论认为:知识不是通过教师传授而得到的, 而是学习者在一定的情境即社会文化背景下, 借助他人的帮助, 利用必要的学习资料, 通过意义建构方式而形成的, 而“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”则是学习环境中的四大要素或四大属性。而教师作为课堂的引导者, 必须针对教材内容努力创造真实或近乎真实的情境, 让学生在这个情境中去完成教材的内容, 使学生有认同感, 从而有效地激发其学习动机。而针对教材设计的情境, 是对教材内容的一种形式上的补充, 可以说是实现了对教材的呈现方式上的创新。例如, 在新编必修模块1:《经济生活》第六课第二框题《股票、债券和保险》中, 教材对三种投资方式的介绍比较简单枯燥, 按步照搬地讲效果并不是很好, 因此, 本人根据课本的内容设置了一个活动:股票、债券和保险推销比赛。方案如下:同学自愿报名应聘推销员, 每种投资方式设置一个推销组, 每个推销组需要向全班同学推销其中一种投资方式。除了推销员外, 全班其他同学都是投资者, 在推销人员介绍完他们的投资品种后, 扮演投资者的学生必须制定一份投资方案, 并对投资方案进行说明。通过这个活动, 无论是推销员还是投资者, 都能达到一个共同的目标:就是了解股票、债券和保险三种投资方式的优缺点。为了让投资者了解并愿意购买他们所推销的投资方式, 推销组需要了解他们所推销的投资方式的特点, 除了运用课本的知识外, 他们还必须再查询相关的知识补充, 才能让他们所推销的投资品种更具吸引力。而为了制订一份投资方案, 投资者也必须了解几种投资方式的优缺点。通过这个简单的活动, 学生顺利地完成了本节课的三维学习目标。完善教材呈现方式需要注意几个方面:第一, 把教材概念化的知识细节化、情节化, 把它还原为贴近学生的具体的人和事, 与我们实际面对的学生对接, 针对不同的教学内容以及学生的学生情况制定相应的教学情境。第二, 在设计问题的时候要注意挖掘教材的三维教学目标, 要挖掘教材的智力因素、思想教育因素, 充分发挥教材的多方面作用, 课堂教学的任务前提是要实现知识的顺利传授, 而且还要借助知识教学这块跳板, 抵达发展学生智力、培养学生能力的彼岸。

二、更新教材事例, 紧扣时政热点

一般来说, 教材中所选用的教辅材料都具有一定的精确性和典型性, 但由于教材在编写完成后具有相对稳定性, 因而其中的数据、事例等不能及时更新, 这时就需要教师尽量做到教学事例时政化, 及时关注社会特点, 让学生能够及时地感受社会的最新信息。如在新编必修模块2《政治生活》第五课第二框题《人民代表大会制度:我国的根本政治制度》中, 教材使用的导入材料比较陈旧, 使用的是2003年十届全国人大一次会议召开的材料, 对此, 笔者补充了2013年召开的十一届全国人大四次会议的视频剪辑。又如在政治生活中第三课第二框题《政府的责任:对人民负责》中辅读材料“解读一个市长的承诺”用的是某市政府在新的一年承诺为市民做的23件实事, 笔者在此用了本地政府本年承诺为市民做的10件实事代替。我们在选择教学事例时, 要注意以下两个方面:第一, 材料要服务和服从于教材的内容, 这是前提, 能用课本的尽量用课本的, 有必要补充或者是替代的材料可以参考课本的原有材料。第二, 所选教学事例所用材料不仅要注意时政性, 还要尽量多采用乡土事例, 引导学生关注家乡, 培养其热爱家乡、建设家乡的思想。 (正如《课程标准》所讲的:“教科书素材的选择和运用, 既要贴近学生生活, 又要反映当代社会进步和科技发展的最新成果;既要有利于教师进行创造性的教学, 又要有利于促进学生发挥各自的潜能;既要表达教学的基本要求和标准, 又应提供自主思考、交流、感悟、活动的机会和空间, 从而适应不同层次和类型学生发展的需求。”)

三、筛选教材内容, 突破重点难点

现行新教材图文并茂, 可读性强。在结构方面, 新设置了“探究与共享”、“专家点评”、“相关链接”等小栏目, 还有大量的漫画、插图、辅读材料。面对大量的内容, 尤其是大量的教辅材料, 教师必须要精心处理, 正确地分清教材内容哪些应讲, 哪些不应讲, 哪些该老师讲, 哪些该学生讲。实际上, 新教材每一框都有学生自己看得懂的具体事例 (如辅文) , 都有学生自己想得通的道理 (如教材正文) 。对这些内容, 教师应精讲, 这既节省了教学时间, 又调动了学生的积极性。例如, 在新编必修模块2《政治生活》中第七课《民族区域自治制度》我们可以把两个框题合并为一个框题:对于教材中的栏目“相关链接”———关于56个民族的介绍, 以及辅读材料《各族人民共同缔造了中国的历史》, 笔者选择让学生自己课后阅读, 而把精力主要集中在解读“西部大开发”和“西藏民族问题”这两则材料上, 从而认识我国处理民族问题的原则和民族区域自治制度的优越性。我们在筛选教材内容时, 要注意以下几个方面:第一, 《中学思想政治课课程标准》是我们对教材内容进行处理重组筛选的基本依据。《课堂标准》对教学要达到的基本要求分为三个层次:识记、理解、运用。教师可根据三个要求对课本内容在时间上和精力上作好分配。集中力量抓住重点, 突破难点, 紧扣社会热点。第二, 结合新教材的特点, 留出时间和空间放手让学生自主学习。新教材的一个特点是可读性增强了, 知识难度有所降低, 课文中的有些知识点, 有正文分析, 甚至还利用名人名言进行佐证, 对这些内容, 教师不必做过多过细的分析说明, 应该把主要任务放在引导学生去阅读理解, 并且及时评价检测上。

四、拓展教材功能, 全面培养学生能力

除了利用好教材本身的内容, 教材本身还会有潜在的留白, 需要教师去延伸, 它使教材的功能得到了拓展, 有利于对话和开放, 也有利于实践和探索, 有利于使用地方性教材和实施校本课程, 更有利于教师进行个性化的创造教学。例如, 在新编必修模块1《经济生活》中, 除了每一目设置了很多的探究问题外, 还在每一单元之后设置了综合探究活动, 如“正确对待金钱”、“走创业之路”、“经济全球化与中国”等。教师可加以引导, 让学生选一个自己喜欢的话题, 用自己喜欢的方式来表达, 参与活动时查找到的资料、调查时拍摄的照片也可以补充进来。从而让学生在每一堂课的课堂教学后真正能够通过合作学习、探究学习的方式掌握知识, 而且还能掌握学习方法, 真正做到“学会学习”, 培养终身学习的能力。

科学教材 第8篇

一、《科学启蒙》丛书教材体系介绍

为了能更清晰地展开论述, 在此先简单地对《科学启蒙》的教材体系进行简单介绍。这一套科学教材的英文版是美国麦克米伦公司出版的, 被多数美国小学选用。原书是16开精装本, 1~6年级, 每个年级一本。为便于我国的儿童阅读和使用, 浙江教育出版社按照原书的三个单元, 将每年级分成《生命世界》《地球科学》和《物质科学》三本, 共18册。每册分A、B两个单元, 每个单元设两个章节, 每章节分三课。

每一课的编排框架如下:

第一部分——课题、词汇、准备、探究技能

第二部分——探索活动 (探究的问题、活动步骤、得出结论、材料)

第三部分——阅读学习 (重要概念、阅读总结)

第四部分——探究技能培养

第五部分——本课回顾 (学习本课的意义、电子杂志、思考和写作、链接)

教材中每一课都事先提出问题, 设置情境, 引导学生做好准备, 开展活动进行探索, 旨在激发学生对科学的兴趣和求知欲望, 鼓励学生去探索和经历科学活动的过程, 形成科学的认知方式和科学的世界观、价值观, 感受科学的魅力;让学生通过观察、分析、解决问题, 鼓励学生大胆思维, 敢于怀疑, 提出自己的不同见解, 培养学生的思维能力和创新精神。

二、与现行教科版小学科学教材的对比分析

(一) 以探究活动为导向

我国小学科学课程标准中明确提出:亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。《科学启蒙》教材正是以探究活动为导向的科学教科书。该丛书6册生命科学的每一课, 都会根据本课训练重点定义一项探究技能。每一课均从探索活动开始, 课文中又有一到两个探索活动或小实验。真正将“做中学”的理念落实到教材的编写之中, 对师生的教育教学真正起到示范引领的作用。只要使用这套教材开展科学教学, 学生就是动手为主, 而且始终如一地坚持动手做科学, 逐渐地会成为稳定的行为表现, 慢慢养成习惯, 自己订计划、做研究。现行的由教育科学出版社2003年6月出版郁波主编的小学科学教材 (以下简称教科版) 呈现的学生探索活动较少, 较多的是提供一些师生探讨的问题, 虽然问题相对于《科学启蒙》教材要集中一些, 但比较偏向于知识本位。

例如, “生命科学”教学中关于观察探究技能的训练, 《科学启蒙》教材依据学生年龄段分层设计, 逐渐提高探究技能 (见表1) 。

如果将《科学启蒙》教材与教科版小学科学教材中的相同内容——《食物链与食物网》进行对比 (见表2) , 也不难发现两者之间的差别。

相比较而言, 《科学启蒙》教材倡导自主建构学习, 这套教材选取的精美插图, 适合小学生“理性思维不足, 而感性思维丰富”的认知特点, 能使理性问题感性化、抽象问题具体化、深奥问题浅显化。特别是探索活动栏目相关的内容设置别具风格, “材料、活动步骤 (观察、分类) 、得出结论 (推理、进一步探究) ”等环节详细阐述, 便于学生独立完成实验准备和探究活动。阅读学习部分的提问也有助于学生更好地利用教材进行主动学习, 学生的学习是在与教材的“相互对话和交流”中进行, 体现教材即学材的特点。教科版的单元后面附“资料库”, 只能拓展学生的背景知识。

(二) 循序渐进地指向核心概念

《科学启蒙》教材遵循小学科学教育的自身特点, 没有一味追求科学概念的标准化、系统性与严密性, 从小学生熟悉的现象与事物入手, 采用生动的语言, 配以精美的图片, 由浅及深、由窄到宽地解释科学概念、科学原理。同样的概念, 可能在第 (2) 、 (3) 分册已经述及, 在第 (4) 分册中又将重新提及, 但在表述形式、解说难度上会适当加深, 逐步指向核心概念。

例如关于“生态系统”这一概念的描述, 在不同分册中的描述如下:

《生命科学 (3) 》:生态系统是由生物和非生物组成的。

《生命科学 (4) 》:生态系统包括生物和非生物两部分, 其中生物部分包括植物、动物等, 非生物包括光、水、空气、岩石和土壤等。

《生命科学 (5) 》:生态系统由很多部分组成, 是由一个地区的所有生物和非生物构成的一个统一整体。在生态系统中, 生物与非生物之间会发生相互作用。

《生命科学 (6) 》:正是因为有了生物因素和非生物因素, 以及它们间的相互作用, 才构成了一个完整的生态系统。

这样循序递进的概念描述, 可以让学生在每一分册的学习中温故而知新, 更好地掌握相关科学概念。相比较而言, 目前我们使用的科学教材中, 对概念的描述依旧过分追求严密性、完整性, 而忽略了其描述方式是否能被学生接受。《科学启蒙》教材的编写, 显然并不把传授事实层面的结论性知识作为科学教育的主要目的, 没有让学生面对许多被分割的知识, 而是深入地、持续地、连贯地去学习和理解每一个学科的核心概念。

(三) 提供丰富的表现性评价任务

在《科学启蒙》教材中, 十分注重表现性评价与教学的结合, 每一课后面均有本课回顾和链接两个板块。其中本课回顾中有学习本课的意义和思考与写作题目。而链接板块则有“艺术链接”“文学链接”“写作链接”和“数学链接”等表现性任务。这些任务可以测量用其他方法无法测量的复杂的学习结果, 任务综合了数学、语言、艺术和社会学等多方面的知识和技能, 引导学生将本课学习的内容扩展到许多领域, 受到多方面的综合训练, 发展学生综合解决问题的能力。

例如批判性思考这一板块, 这是评价学生理解能力和在科学领域组织和应用信息的能力的有用方法。不难发现, 《科学启蒙》教材每一道论述题都是经过教材编写组精心设计的, 课后的论述题要求学生运用某一特定学习结果所强调的概念理解和思维技能, 编写这样的论述题是需要绞尽脑汁的, 这些现成的题目对于忙碌的科学教师来说相当具有吸引力。

以下面两道批判性思考题为例:

生命科学 (3) —B23在一个生态系统中, 如果消费者比生产者还多, 那么将会发生什么现象呢?这个生态系统能长久维持下去吗?为什么?

生命科学 (5) —B31考虑人类社会的共生关系, 说明是什么因素维持了这种共生关系。谁从中受益?谁帮助了别人?

这两道都是关于食物链的题目, 第一题强调能量金字塔的概念理解, 重点评价推理和分析能力;第二题强调生物之间相互影响的概念理解, 重点评价分析和综合能力。这类任务能够使学生以证据和逻辑的协调方式, 更加有效地形成科学概念, 从而逐步培养科学思想。

三、《科学启蒙》教材对我国科学教学的启示

(一) 尝试以大概念的理念把握教学

2009年10月, 来自七个国家的十位科学家、工程师和科学教育专家在苏格兰的罗蒙湖畔举行了一个小型研讨会, 目的是为了确定学生在科学教育中应该接触到的核心概念。他们指出, 科学教育的目标不是去获得一堆由事实和理论堆砌的知识, 而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程, 这样做有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。

《科学启蒙》教材的编写正是以帮助所有学生发展大概念为总目标, 精心编排学生形成科学大概念的探究活动和阅读资料, 遵循熟悉事物→小观念→大观念→更大的观念→原理和系统的发展过程。所以在我们的教学实践中, 应根据学生的已有经验一步一步深化他们的概念理解, 通过循序渐进的学习进程构建与深化核心概念。例如在执教教科版六上科学第四单元《食物链和食物网》一课时, 让学生知道什么是食物链、食物网是小概念, 教师应该放眼于“生物不断地与周围的环境交换物质、能量和信息, 适应环境以维持生存”这样的大概念, 《科学启蒙》教材中这一课的探究活动和阅读资料都直指向这样的上位概念。

(二) 精心设计科学探究活动

当“科学探究”成为当代科学教育改革的核心词汇, “科学探究的学习方式”成为积极倡导的科学教育理念时, 教材中“科学探究活动”设计就成为影响科学探究教学实施的一个关键因素。“探索活动”“探究技能”“小实验”“探究技能培养”等新栏目, 是《科学启蒙》教材的一个重要特征, 该教材中专业而丰富的科学探究活动对于一线的科学教师而言, 是一笔难得的优质课程资源。

例如教科版六上科学第四单元《食物链和食物网》一课, 教材中出示了:稻田中的各种生物图片, 并提示学生找一找, 这些生物之间存在着怎样的食物关系, 用箭头表示出相关的食物链。最后引导学生说一说, 万一其中的一种生物灭绝了, 会怎么样。《科学启蒙》教材生命科学 (5) 中也设计了这样一个探究活动:出示各种动植物的名称, 请学生将每一种植物卡片、动物卡片用胶带固定, 并用细绳相连。在记录完所做的连接关系之后, 请学生移除、剪断其中灭绝的生物, 然后分析剩下种群发生的变化。这两个探究活动都指向帮助学生形成“能推测食物链或食物网中某一种生物数量的变化可能引发的食物链与食物网的变化”这一概念。但是经过教学实践发现, 《科学启蒙》教材中的这个亲自动手移一移、剪一剪的体验环节, 因为它富有趣味性和直观性, 最后的教学效果明显理想一些。研读美国教材后, 可以发现该教材中的诸多探究活动, 是经过编写组精心挑选和严格论证的, 更易受到学生的喜爱, 所以借鉴教材中的一些探究活动可以有效充实小学科学课堂, 促进学生科学素养的提升。

(三) 丰富学生的科学阅读

有效的科学阅读有利于激发学生学习科学的兴趣, 亦有助于其科学概念的掌握。教学中, 教师需要把一些和课堂学习相关的有趣书籍推荐给学生看。课堂上再讲那些相关的概念时, 教师的话仿佛触动了学生的思想, 因而讲述的东西在他们心中容易引起兴趣。透过科学读物中的文字与图画内容, 学生以自己的先前科学概念, 对文本提供的信息进行再建构及不断形成正确的、完整的科学概念, 这也是一个概念重构的过程。例如在执教教科版六上科学第四单元《食物链和食物网》一课时, 课前建议学生阅读《科学启蒙》教材中生命科学 (3) —B14~32, 可以让学生广泛了解有关食物链的相关背景知识。学完这一课后, 让学生阅读生命科学 (5) —B16~30, 将有助于学生理解“食物能量的传递”这一概念, 从而有助于学生真正建立“生物不断地与周围的环境交换物质、能量和信息, 适应环境以维持生存”这一大概念。

《科学启蒙》教材每一课后面都有科学阅读链接, 《科学启蒙》教材中的彩色文字和图片, 生动逼真, 遵循了儿童的身心特点。目前我国现行的教科版教材也是以物质科学、生命科学、地球科学三大领域来编排教材内容, 其涉及的主要内容和美国教材趋于一致, 所以选用该套教材作为教科版的补充读物是一个不错的选择。可以根据实际情况, 在单元新课教学开始之前、之中或之后合理安排学生进行科学阅读, 使儿童在具有真实性、趣味性与故事性的情境中体验科学的奥秘, 激发他们的兴趣和好奇心, 进而刺激他们的学习动机与形成自我导向的科学探究所需的态度与技能。

(四) 实施表现性学科评价

在科学学习中, 学生往往有很多难以被传统客观性试题很好测量的学习结果, 而表现性评价则是测量这些符合教学目标要求的、学生完成任务的能力的有效途径。表现性评价的主要形式有论述、艺术作品、科学实验、口头表达以及使用数学知识解决生活中的实际问题等。其特点是更强调“做”, 而不只是“知道”。

科学利用教材资源促进学生智慧生成 第9篇

一、充分依赖教材资源

我们所使用的高中语文教材, 适应社会对人才的多样化需求, 也符合学生对语文教育的不同期待。未来社会所需要的是极具较高语文素养的人才, 现在的高中学生, 语文学习的需求也比较广泛和开阔, 综观每册高中语文教材上的篇目都比较理想地体现出时代性、基础性和选择性。对高中学生智慧的舒展是极有帮助的, 对学生智慧的生成也是极具影响的。所以, 从一定意义上讲, 我们的教学活动, 第一要让教材文本资源成为舒展学生智慧的理想通道。譬如李密的《陈情表》, 这是一篇千古美文, 人们常说“忠则《出师》, 孝则《陈情》”, 人们将诸葛亮的《出师表》和《祭十二郎文》与《陈情表》并驾齐驱, 在我国古代文学史上具有极高之地位。为什么《陈情表》有如此之地位?首先是作品的表达方式奇特, 它融情于事, 语言形象而又精粹;再次是作品处处围绕主旨去摆事实, 去诉真情, 去论道理。写得情真意切, 感人肺腑, 催人泪下。就是这样的表令晋武帝叹为观止, 霁怒为怜, 予以怀柔, 终于恩准了李密的请求, 并“赐奴婢二人, 使郡县供其祖母奉膳”。如此催人泪下的美文, 不让学生去充分利用, 不借此机会去舒展学生的智慧, 我们怎么对得起所教的学生?所以, 让学生去充分地读, 让学生去理想地悟, 学生通过读和悟, 便比较真实地意识到:读《陈情表》不下泪者, 其人必不孝。语文教材中的篇目, 可以说是姹紫嫣红的园圃, 也可以说是美甲胜天的富矿。我们必须看到的现实是, 对文本资源的挖掘和处理, 也必须做出比较认真的思考, 思考什么?那就是文本所出炉时社会现实, 那就是作家写作时的时代背景, 那就是作家的际遇。思考好这些内容, 可以比较好地实现踏实舒展学生智慧的目的。思考好这些内容, 还必须要求学生理解, 在以往所学文学作品中对某些作家已经有着一定的熟悉了, 但一个人一生的际遇不可能完全相同, 此时可以是风风光光, 可彼时则是潦倒不堪。阅读同一作家的不同作品, 则必须关注作家不同时期的际遇, 只有这样, 充分赖于文本资源的踏实舒展学生智慧才可以落到一定的实处。

二、创新使用文本

高中语文教材篇目大都是文学作品, 尤以古代文学作品为多。怎样让学生去学习文学作品?语文课程标准具有这样的要求:“鉴赏阅读优秀作品, 品味语言, 感受其思想、艺术魅力, 发展想像力和审美力。具有良好的现代汉语语感, 努力提高对古诗文语言的感受力。”根据这一要求, 踏实舒展学生智慧的阅读教学, 作为教师不仅仅就是在做着利用文本的事情, 更应当去切实创新地使用文本, 让学生得以生动活泼地感悟教材文本的内容。譬如教学苏轼的《水调歌头》, 笔者就比较创新地使用教材文本内容, 得以形成学生的创新感悟。如让学生感悟“我欲乘风归去, 又恐琼楼玉宇, 高处不胜寒。”学生从字面上去看极为简单, 那就是“我想驾着风回到天上去, 又怕那美玉建成的宫殿, 高高在上, 让人经受不住那份清寒。”我们能否站在另外的角度去对此进行赏析?是完全可以的。倘若能让学生从另外的角度去进行思考, 那这句话又另有风味。在让学生去利用这语言感悟作者之情怀时, 和学生一起去做着比较广泛意义上的知人论世的事, 当学生比较全面地了解苏轼其人时, 学生便比较有意思地感悟到:实际上这句话表面上是词人对天上生活的向往, 其实是词人政治上的失意让他产生了乘风归去的奇想, 但他又顾虑“琼楼玉宇, 高处不胜寒”, 学生便由此猜测和联想到这高处胜寒的琼楼玉宇对于苏轼来说是一种对其极其不利的宫廷气氛。自己有远大的抱负, 但宫廷却是那样的充满着清凉和严寒, 这充分反映了作者理想与现实的矛盾。教育教学的实践告诉我们:踏实舒展学生智慧的切实创新使用文本, 应当在阅读感悟的过程中让学生超越知识, 走向智慧。只有在学生已经超越知识走向智慧的基础上, 激发学生的创造才会有可能。否则, 所谓的阅读教学之健全人格, 为学生将来拥有终生幸福的精神生活打下坚实的知识能力基础, 也只能是纸上谈兵徒有虚名。

三、激活学生创新意识

高中语文新课程改革要求, 高中语文教学“应在继续提高学生观察、感受、分析、判断能力的同时, 重点关注学生思考问题的深度和广度”, 这说明高中语文教学中培养学生思维能力和创新能力的重要。党的十八大在党的政治工作报告中向全国人民发出全民创新全面创造的要求, 说明创新在实现伟大中国梦中的重要。2015 年的高考早就落下帷幕, 但留给人们的思考是不尽的, 学生因创新能力不够在阅读感悟和习作语言表达中的失误教训令人感到相当的深刻。综合思考, 高中语文课堂教学, 学生的阅读感悟, 我们可不能再去墨守成规地运用过时的教学模式, 我们也不能再把学生当作容器, 强灌知识。所以, 阅读教学的课堂应当成为高中学生高度创新的场所。学生的创新需要我们去激活, 需要我们在课堂教学活动中利用鲶鱼效应去产生作用。教育教学的实践比较有意义地告诉我们, 激活学生创新的“鲶鱼”还真是那样的取之不尽和用之不竭, 其关键是我们要具备一个颇有智慧的大脑和一副颇具热情的心肠。因此, 在平时的教学中, 首先利用学生在阅读感悟中所生成的资源去激活学生的创新, 譬如教学 《失街亭》, “街亭失, 大势去”就阐述了马谡因纸上谈兵、自以为是造成街亭失守的故事。为什么街亭会失守?学生带着这一问题去阅读文章, 先研读文本, 获取了一系列的信息, 又对信息进行比较理想的整理、分析, 得到在战前部署时是完全处在主动状态, 但实际战争时却是处在被动状态这一结论, 从而就可在此铺垫下掌握失街亭之所以失去的本质原因。让学生能够创新创造是适应时代的发展, 切合学生的学习需求, 从历年来高考试卷的命题趋向就可以发现其存在的必要性和迫切性。

四、提升学生创造能力

平时的高中语文教学, 我们所看到的是在阅读感悟中, 教学双方是极易产生满足感的, 每读一篇文章, 学生能够感悟到一定的境界, 达成相关的目标, 教师即已满足。学生对教材文本内容上的感悟, 作为教师应当考虑学生所获取的渠道问题, 尤其应当去关注学生是否是自己主动学习、自主探究意义上创造性的发现。阅读教学课堂上学生的感悟应当是学生自主性的感悟, 更应当有其创造性的感悟, 只有这样踏实舒展学生智慧才可以落到实处。但对学生阅读感悟的创造涉及到一个引领激发的问题, 平时的阅读教学, 一般老师的课堂也还是想让学生能够去创造的, 有时老师也有其让学生去创造性感悟的灵感, 但就是形成不了学生课堂创新感悟的活力, 或者就是形成不了真实意义上学生创造性的感悟。笔者以为比较科学地激发学生的创造显得尤其的重要, 如教学茨威格《世间最美的坟墓》, 应当说作者对自己所描写的世间最美的坟墓的描写是比较独到的, 因为这墓没有任何华丽的美, 却有着十分朴素的美, 这坟墓虽然是那样的朴素, 却葬着一个伟大的身躯。对如此的感悟学生是不存有任何问题的, 但学习作品仅以如此的感悟即为满足?笔者没有, 而是以一定的策略让学生去做颇具创造性的感悟。让学生比较有创见地体悟作品所蕴涵着作者的思想感情。如让学生去探究作者将这位俄国最伟大的文学家, 世界文学史上享有盛誉的作家的坟墓称为“世间最美的坟墓”的缘故;还让学生去探究托尔斯泰选择这样墓地的原因;更让学生去谈谈学习本文所得到的启示。学生们探究的积极性颇高, 所获取的独到之见解颇丰。

初中物理教材中的科学方法 第10篇

这种方法是教材中应用最多的方法, 控制变量法可以这样定义:当所研究的问题与多个因素同时有关时, 为了研究结果与每一个因素的关系, 我们只让其中的一个变量变化, 其他因素固定不变。这样减少了变量, 使复杂的问题简单化。

控制变量法主要应用在实验中, 整个初中物理教材中共有17个典型的控制变量法实验。例如, 影响蒸发快慢的因素系列实验;决定电阻大小的因素的系列实验;探究电阻上的电流跟电压、电阻的关系;探究“摩擦力大小与什么因素有关”;探究“动能的大小与什么因素有关”;探究“比较不同物质的吸热能力”等。

二、转换法

转换法就是将直接研究有困难的问题转换一个角度来研究。如, 在物理中经常遇到一些现象不明显而不易观察或者不宜直接观察的问题时, 我们把它转换成与之有关的明显的、易观察的问题。教材中的间接测量实验便是典型的转换法。例如, 利用灯泡的亮暗研究电流;伏安法测量小灯泡的电阻和电功率;通过铁屑“看到”磁场;通过测量质量和体积测量物质的密度等。

三、比较法

比较法是将两个或两个以上的问题 (现象、物理量等) 按照一定的标准找到它们的相同点和不同点。在学习中利用比较法有利于更全面地认识和区分问题;在解决问题时利用比较法有利于选择最佳解决方案。例如, 镜面反射与漫反射的异同;虚像与实像的比较等。

四、类比法

这种方法是指由两种事物的一部分相似, 进而推测其他部分也可能相似。这样有利于人们更全面的研究认识一个新问题, 有利于人们理解一个新问题。例如, 密度和比热都是“特性”, 在学习比热时就可以推测到定义、定义式、单位等方面也可能与密度相似;把“学生”类比做分子理解固体、液体、气体的分子结构;利用被弹簧连着的小球类比分子间的作用力等。

五、分类法

这种方法可以定义为将许多事物根据一定的规则进行分组。例如, 将反射分成镜面反射与漫反射;将电路构成材料分为导体和绝缘体等。

六、物理模型法

根据所研究的问题的基本性质与实质进行抽象概括, 忽略它们的次要因素, 建立一个物理模型, 这种方法我们称之为物理模型法。例如, “声音的波形图”是声波的模型;“光线”是光的传播的模型;“电路图”是电路的模型;“磁感线”是磁场的模型等。

七、等效法

两种做法或现象的效果相同, 因此在一定条件下可以进行替代。如, 总电阻、合力等就是一种等效法。

八、逐渐逼近法

这是牛顿等数学家发明的一种数学方法, 在教材中却将这种方法用到了实验与实验结论的分析推理中。所谓的逐渐逼近法可以这样理解:在解决问题时, 设计逐渐逼近于条件的实验及其过程, 然后根据实验现象或数据发展的趋势走向, 进行理想化推理, 从而得出结论和规律。例如, 在演示“真空不能传声”的实验, 逐渐抽出玻璃罩中的空气, 听到罩内的闹铃声的逐渐变小, 推理出“如果没有空气, 罩内变成真空, 声音就不能传播”。

九、放大法

放大法是在实验观测中有些物理量因为太小而不能直接观测时, 就要借助于其他手段将待测量放大后再进行观测。如, 用音叉探究“声是怎样产生的”“响度与什么因素有关”中用一个小乒乓球放大了音叉的振动。再如, 将带有细管的塞子插到装满水的玻璃瓶口, 显示瓶子的微小形变 (见九年级物理第十三章第一节“动手动脑学习物理”第一题) 。

十、逆向思考法

它是一种从现有事物的原理机制、构成要素、功能结构等方面的反面去思考研究的方法。例如, 在学习了电生磁后, 反过来考虑磁是否能生电。■

教材选文应确保科学性 第11篇

关键词：选文；科学性；常识；质疑；严谨

《自然之道》是人教版实验教材四年级下册第三单元的一篇课文，整组教材以“大自然的启示”为专题，可见课文内容与自然科学有关。这篇课文讲的是作者和同伴在南太平洋加拉巴哥岛旅游，看到一只探头出穴的幼龟被嘲鸫咬啄，便要求生物学家向导救幼龟入海。这一举动导致大批幼龟得到外面安全的错误信息，倾巢而出，于是许多幼龟成为食肉鸟的口中食。

教材选编是件意义重大的事，选文应慎之又慎。特别是跟科学有关的课文，更应确保其正确性与科学性。应该说，这篇课文内容新奇惊险，引人入胜，所介绍的一些自然科学知识，更是极大地激发了学生的好奇心。可遗憾的是，本文煽情有余，科学性不足，有几处明显违背科学常识。

一、幼龟“体重”质疑

文章一些地方的描述不够严谨，第二自然段有这么一句话：“太平洋绿龟长大后体重在一百五十公斤左右，幼龟体重不到它的百分之一。”按“百分之一”算，幼龟体重应为“1.5公斤”，不到“百分之一”，平均体重就定为“1公斤”。按第四自然段“向导极不情愿地抱起那只小龟”的说法，幼龟体重1～1.5公斤是靠谱的。再来看第七自然段，“向导赶紧摘下棒球帽，迅速抓起十多只幼龟，放进帽中……”帽子里装进十多只，就是装下十多公斤。向导的棒球帽有那么大吗？

二、幼龟“巢穴”质疑

课文中有这样一句话：“幼龟一般在四五月份离巢而出，争先恐后地爬向大海。”传递出的信息是幼龟不但有保护自己的“巢穴”，已在“巢穴”生活一段时间，且能“聪明”地选择“四五月份”离巢入海。幼龟有巢穴吗？它的巢穴又是谁建的呢？海龟妈妈实在是不称职，产完卵后即游回大海，任由幼龟自生自灭，可见这“巢穴”不是“龟妈妈”所建。幼龟太小太弱，就更不会建“巢穴”了。经过查找资料我们知道，雌龟一般在“静静的夜晚”“慢慢爬上沙滩，在不被水淹的高潮线上，找到合适地点挖坑产卵，每次产卵50～200多枚，产完用沙土覆盖。”可见，这“大坑”才是保护龟卵不被伤害的“巢穴”。而龟卵经49～60天的自然孵化，幼龟破壳钻出后，会立即“离巢而出”，争分夺秒爬向大海，那曾经有的“巢穴”也就废弃了。

二、幼龟“侦察兵”质疑

从“巢穴”到大海，是一段危机四伏的路程。按课文的意思，有一些幼龟担任“侦察兵”的角色，幼龟大部队则“按兵不动”，等幼龟侦察明白，确认没有危险，大家才一起穿过“封锁线”。其实，这样的故事情节太“拟人化”，不符合科学常识。“侦察兵”侦察完毕，还会回来报告吗？回来后又怎样把信息传递到所有深藏大沙滩各处的成员？幼龟一出发，便主要有两种可能，要么没有危险直入大海，要么命丧食肉鸟之口。无论哪种可能，结果只有一个，那就是“一去不回头”。那么请问，众幼龟是怎樣分辨出“被食肉鸟吃掉”的不回头、“安全入海”的不回头，还是“被人救”的不回头呢？

课文中有句话说得很对，“从归巢到大海需要经过一段不短的沙滩，稍不留心，幼龟便可能成为食肉鸟的美食”。这很残酷，却没有办法，因为这是大自然弱肉强食的法则。但幼龟自有其生存智慧：一是一出壳即奋力爬向大海，减少身处险境的时间；二是一窝海龟数量众多，整个沙滩则数量惊人，一出动就密密麻麻，让食肉鸟等吃不胜吃。在少数牺牲的同时，“主力部队”得以安全抵达大海。

以多取胜，以多求生存，这是海龟家族生生不息的奥秘，也是真正的“自然之道”。想想也是，如果不是做好了坚强面对一些孩子“夭折”的命运，海龟妈妈有必要一次产那么多的卵吗？

（作者单位 江西省景德镇市第十一小学）

高一物理教材中渗透的科学方法 第12篇

一、什么是科学方法

科学方法, 在一定意义上讲主要是科学思维方法。因此, 人类思维的一般方法如观察、实验、分析、综合、归纳、演绎、抽象、概括、比较、分类、假说等等在物理学研究中都不可或缺, 物理学不拒绝智慧, 而且有的方法, 如实验方法因为在物理上取得了巨大成功, 才显示了其重要性。

本文从物理学的研究方法入手, 分析教材中常见的物理科学方法。阎金铎教授指出, 物理教学中的科学方法可以分为三个层次。

第一层次叫具体方法。比如观察的方法, 实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等。

第二层次叫逻辑方法。在上述具体方法基础上, 运用逻辑方法进行思考, 通过分析、综合、抽象、概括等过程, 最后上升到思维的三个形式, 即概念、判断和推理。

第三个层次是分析解决问题的科学方法。如理想化方法、等效法、模型法、假设法等。

对高一物理教材进行分析, 挖掘出其中的主要科学方法。新教材中物理学的知识内容有:运动的描述、匀变速直线运动、相互作用、牛顿运动定律、机械能及其守恒定律、曲线运动、万有引力与航天。

物理课程标准在“知识与技能”中不仅要求学生学习物理学最基本的概念和规律, 了解物理学的基本观点、思想和方法, 掌握物理实验的基本技能, 同时还拓展了“知识与技能”的内涵, 要求了解物理学的发展历程, 反映经典物理与近代物理的融合, 关注科学技术的主要成就和发展趋势, 以及物理学对经济、社会发展的影响, 关注物理学与其他学科之间的联系以及应用。

新课标除了对教材的知识内容进行详细深入、条理分明的描述, 同时注重了概念发展的循序渐进与逻辑性, 突出了数学工具的应用。注重概念形成的描述, 渗透物理学研究的思想和科学方法。下面以三个实例进行分析。

二、教材内容中渗透的科学方法

1、建立物理模型的过程中渗透的科学方法

以物体质点内容为例, 人教版新课标高中物理教材必修《物理1》第一章第一节“质点参考系和坐标系”, 要描述物体的运动, 首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型质点模型。由于运动的相对性, 描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动, 还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识, 教材中逐步展开这些内容, 最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系, 不仅是这一章学习的基础知识, 也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。

研究物体的运动, 首先要确定物体的位置。物体都具有大小和形状, 在运动中物体的各点的位置变化一般说来是不同的, 所以要详细描述物体的位置及其变化, 并不是一件简单的事情。 (多媒体展示三幅图) , 在地球绕太阳转动的图片中, 地球在绕太阳公转, 地球同时又在自转, 所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。

分析:地球是一个庞然大物, 直径约为12800km, 与太阳相距1.5108km, 也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之一。当我们讨论地球的公转时怎么看待地球?有什么巧妙的方法?

指导学生讨论。在学生讨论过程中, 引导学生想到我们在处理这些问题时, 采用科学抽象的方法, 突出事物主要因素, 忽略事物的次要因素, 即不考虑物体各部分的差异, 把物体简化成为没有大小、形状的点, 或者说用一个有质量的点来代替物体。

可见, 引入质点是为了使物体的位置有一个确切的概念, 使物体的复杂运动转化成点的运动。

总结得出:

(1) 质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点, 质点具有物体的全部质量。

(2) 质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型, 抓住主要矛盾, 忽略次要矛盾, 尽可能把复杂问题简单化, 是物理学上经常用到的一种研究问题的方法──科学抽象。

进一步说明:物理学对实际问题的简化, 必须从实际出发, 撇开不考虑的 (只能是与当前考察无关的因素) , 和对当前考察影响很小的次要因素。

科学方法: (1) 设疑提问; (2) 直觉观察; (3) 分析、综合归纳、抽象概括; (4) 理想化方法; (5) 判断。

2、形成物理概念的过程中渗透的科学方法

以运动快慢的描述加速度为例, 人教版新课标高中物理教材必修《物理1》第一章第五节“速度变化快慢的描述加速度”本节以“思考与讨论”作为实际情景让学生领会加速度的意义和引入必要性。所以教师在导入加速度的概念时, 要注意落实“思考与讨论”, 让学生充分发表意见, 在具体的事例中, 要求学生了解“速度大”“速度变化大”和“速度变化快”含义的不同, 这样学生才会感到有必要引入一个新的物理量。

本节比较速度的变化快慢也有两种方法:一种是比较相同时间内速度变化量的大小;另一种是比较发生相同的速度变化所需要的时间长短。但教材是将比较质点位移快慢的思想直接迁移过来, 通过实例分析, 使学生明白不同运动物体的速度变化快慢不同。表现在速度的变化与发生这个变化所用时间的比值不同, 从而引入加速度的定义方法

加速度表示速度变化快慢, 包括速度增加的快慢的减小的快慢, 不能误认为只要有加速度的运动速度就一定是增加的。广义地讲, 加速度不仅可以描述速度大小的变化快慢而且也可以描述速度的方向变化快慢。本节教材不研究速度方向变化的快慢。加速度的矢量性是一个难点, 教材是以直线运动来说明的, 加速度是以速度方向相同或相反来表述加速度的矢量性的, 如果以初速度方向为正方向, 那么加速度就有正负之分, 加速度的正负表示加速度的方向, 不表示加速度的大小。

物理学的发现离不开数学, 学好高中物理也离不开数学。本教材注意加强数学在物理教学中的作用, 把图象作为一种重要的研究方法, 充分利用图象来表达速度的变化规律。

教材30页下部的课文是要从速度时间图像中看出物体的加速度。教材没有涉及“斜率”这个术语, 但是要求学生知道, 曲线的倾斜程度反映加速度的大小。学生在能从图像上量出△v和△t的值, 然后根据定义计算加速度。

科学方法: (1) 观察、分析; (2) 类比; (3) 观察、分析、比较; (4) 综合、概括、定义; (5) 数学方法; (6) 概括、抽象; (7) 判断、推理。

3、探究物理规律的过程中渗透的科学方法

以万有引力定律的教学内容为例, 人教版新课标高中物理教材必修《物理2》第七章第一、二、三节“行星的运动、太阳与行星间的引力、万有引力定律”, 本章教材的编写按这样的线索展开, 开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律卡文迪许用实验较为准确地测定了万有引力定律常量G。万有引力定律的发现过程犹如一部壮丽的科学史诗, 它歌颂了前辈科学家的科学精神, 也展现了科学发展过程中科学家们富有创造性而又严谨的科学思维, 是发展学生思维能力难得的好材料, 本节课内容充分利用这些材料发展学生的科学思维能力。教科书在尊重历史事实的前提下, 通过一些逻辑思维的铺垫, 让学生以自己现有的知识基础置身于历史的背景下, 经历一次“发现”万有引力的过程。

万有引力定律是本章的核心, 从内容性质与地位上看, 本节内容是对上一节“太阳与行星间的引力”的进一步外推, 即:从天体运动推广到地面上任何物体的运动;又是下一节掌握万有引力理论在天文学上应用的学习的基础。本节重点内容是理解万有引力定律的推导思路和过程, 掌握万有引力定律的内容及表达公式, 知道万有引力定律得出的意义, 知道任何物体间都存在着万有引力, 且遵循相同的规律。本节难点是物体间距离的理解。另外本节内容还注重对学生“科学方法”教育和“情感态度与价值观”的教育, 使学生认识科学研究过程中根据事实和分析推理进行猜想、假设和检验的重要性, 培养学生的推理能力、概括能力和归纳总结能力;本节结合“月地检验”, 经历思维程序:“提出问题猜想与假设理论分析实验观测验证结论”培养学生探究思维能力;让学生在物理情景中主动地参与知识的构建过程, 体会这种充满着大胆的设想、巧妙的验证和从中体现着的科学探索的精神与方法, 使学生学习科学家坚持不懈、勇往直前和一丝不苟的工作精神, 培养学生良好的学习习惯和善于探索的思维品质。

科学方法: (1) 观察方法、数学演绎、概括、总结; (2) 猜测与假设抽象简化模型; (3) 数学演绎与推理; (4) 猜想; (5) 假设、检验; (6) 数学与逻辑; (7) 实验验证。