实验教学外科学论文范文
实验教学外科学论文范文第1篇
摘 要:在教育过程中,教育水平发展迅速,“创新是一个国家兴旺发达不竭的动力。”素质教育的重点就是培养学生的创新精神和实践能力。小学科学实验课程教学是以实践性为基础的教学活动。它让学生在学习基本的科学知识的同时,能够激发起学生对科学学习的兴趣。在小学阶段的科学实验教学当中,教师主要以引導为主:一是引导学生将所学的知识灵活地与实践进行结合;二是引导学生动手操作,提升学生的动手能力。因此,在小学的科学实验教学当中,教师应当在教授学生理论知识的同时,重视对学生进行实践性的指导。这可以激发学生对科学探索的兴趣,促进学生智力和能力的提升。
关键词:小学科学;实验课程;教学方式;探究
1 引言
2017年颁布《义务教育小学科学课程标准》时提出了“科学探究”这一重要的学习方法,课标提出:科学学习要以探究为核心,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,也是培养学生科学素养的重要途径。而探究性是在学生做实验的过程中才能得到完整体现的,因此教师要采取有效措施来提高小学科学实验教学的有效性。
2 小学科学实验教学现状
在新课标的要求下,学校越来越重视小学生的动手操作能力。教师通过对学生智力、能力的提升来开发学生在小学阶段的学习潜力,激发学生对学习的兴趣,提升学生的综合学习能力。在小学阶段,促进学生动手能力的一个有效策略就是进行科学实验教学。越来越多的小学开始对实验教学引起重视,实验室的教学环境、实验设备的投入等都有明显的改善。小学科学实验的教学质量已有明显的提升。但是,我国实验教学的起步较晚,再加上在改善的过程当中需要进行一定的探索。因此,我国现阶段在实验教学当中仍旧存在着一些问题。及时地解决实验教学当中存在的各种问题,有利于我国实验教学质量的提升,促进我国小学科学实验教育的进一步改革。
3 小学科学实验课程教学方式的探究
3.1 开展课外实践活动,培养学生科学动手能力
培养学生的动手能力实际上是一个循序渐进的过程,而学生的实验学习不应该局限于课堂和教材当中,教师应该为学生提供更多进行实验的空间和平台。在实际的小学科学实验教学当中,如果想要更好的促进学生动手能力的发展,应该组织学生开展课外实验,促进学生综合能力的全面发展。例如:在教学《种子的萌发》一课时,为了能够突破教学实践的约束,教师可以将课内教学与课外实践进行有效的融合。比如,教师可以引导学生针对黄豆种子的发芽过程加以观察和记录,进而能够深入思考和探究种子发芽的关键条件。通过这样的课外实验教学,能够促使学生在较为广阔的空间和平台当中开展科学实验的学习,加深学生对于科学知识的理解和掌握,促进学生动手能力的提升和发展。
3.2 端正学生的学习态度
小学实验教学质量的提升需要师生共同配合开展。学生在学习的过程当中应当要端正自己的学习态度。首先,学生在学习过程当中应当及时地对自己的学习状况进行反思,对自己在进行实验操作当中的不足之处进行及时的总结,对自身的发展规划进行实时反思,不断地进行调整。其次,学生在学习过程中应当对科学实验抱有正确的态度,不能把实验课当成讨论课,在进行实验之前应当注意听教师的讲解,在实验当中遇到问题时,应当主动进行提问,及时地解决实验当中遇到的各种问题。最后,学生要注意遵守课堂规则,按照教师的要求进行相关的操作,避免出现危险。教师在教学过程当中应当注意观察学生的学习态度,对学生在学习当中出现的问题应及时地进行调整,确保学生在遇到问题时能够及时地进行解决。同时,教师要及时地提醒学生学习态度对于自身学习的重要性,确保学生在学习过程当中能够及时地调整自己的思想动态,在教师的指导之下不断地提高自己的学习能力,促进自身的全面提升。
3.3 给予学生正确引导,培养学生科学动手能力
实际上,教师是学生学习过程当中的组织者。新课程下虽然重视充分体现学生的主体性地位,但是,在实际的教学当中教师所具有的主导性作用不能够被忽视。通过教师主导性作用的充分发挥,能够更好的帮助学生了解和掌握实验开展的目标,正确掌握开展实验的方法,只有这样才能够更好的促进学生动手能力的培养和提升。例如:在教学《金鱼》一课时,为了能够促使学生通过对于金鱼的观察了解和掌握陆地动物与水生动物之间存在的不同,教师就应该充分的发挥自身所具有的主导性作用,促使学生能够在观察过程当中仔细观察鱼的鳃、鳍、鳞等的作用,并且能够记录在喂完鱼之后鱼进行呼吸和喝水的反应以及方式等,进而能够更好的开展实验,通过这样的方式能够促进学生动手能力获得有效的提升。
4 结语
综上所述,小班化的教学能更好地组织学生进行实验,因此,学校应当配备专业的实验员和足够的实验室,配合学科教师有效开展实验教学。另外,针对转岗科学教师和兼职科学教师,学校需要对他们进行实验教学技能的培训,使他们在最短的时间内提高自己的综合能力,以便适应科学实验教学的要求。
参考文献:
[1] 陈冰艳,郑柳萍.基于翻转课堂的小学科学实验校本课程实践研究——以“福州市麦顶小学”为例[J].学周刊,2018(32):153-154.
[2] 徐君玲.小学科学教学中培养学生动手实践能力的有效途径[J].新课程研究(上旬刊),2017(06):60-61.
[3] 王润清.细微处入手,提高小学生的科学素养——谈微课程资源在小学科学学科教学中的应用[J].中国教育信息化,2016(18):91.
实验教学外科学论文范文第2篇
关键词:收集a数据;教学效率;提高
对小学生而言,科学概念的形成、过程与方法的体验都离不开实验数据的收集。可见,收集数据是学生科学实验中的一个重要环节,也是有效科学实验教学的前提。因此,提高学生收集数据的能力,增强学生对数据的敏感性,养成尊重数据、实事求是、认真负责的科学态度,具有深远的意义。现结合教学实践就如何培养学生有效收集实验数据进行分析。
一、实验前充分准备,为数据的收集打下基础
1.精选材料,凸显实验现象。教师实验材料的选择要便于学生有效地开展探究活动,精心选择典型的、有针对性、实验效果明显的探究材料是进行有效实验的基本保障。[1]只有这些典型的、有针对性的材料才能凸显事物的本质特征,学生才能从中捕捉客观的实验数据,得出结论。如在五年级上册《岩石会改变模样吗》一课“流水对岩石风化作用”中,教师对实验材料的选择非常关键,如果选择花岗岩做实验,学生基本不能观察到花岗岩“风化”的现象,而选择石灰岩现象就非常明显。因此,教师在实验前,应为学生精心挑选典型的、有针对性的材料,努力创造条件让学生收集到有效数据,保证实验有效进行,提高实验教学效率。
2.反复做预实验,保证实验有效进行。教师在每次实验前,还应反复先做预实验,发现实验中可能出现的问题,了解实验中需要注意的事项,为学生实验顺利的进行,做好充分准备。如:《骨骼、关节和肌肉》这一课时,用到一个手臂模型。笔者试着用水管模拟骨骼、螺丝模拟关节、气球装水模拟肌肉,但实验中发现学生容易把气球弄破,水流得到处都是,不仅实验效果不好,还影响课堂纪律。经修改后,笔者用丝袜装棉花模拟肌肉,实验现象非常明显,能大大提高课堂教学质量。
3.制订实验方案,提高实验效率。实验方案的设计是得到有效数据的前提和保障。学生在设计实验方案时,只有对实验的目的有明确的认识,才能对实验过程进行全面的考虑。因此,在实验前,教师要指导学生设计和制订周密的实验方案,站在学生的角度,与学生一起思考实验中可能出现的突发情况,使学生对即将开展的实验了然于心,从而避免错误数据和无效数据的产生,保证实验有效进行。如《电磁铁的磁力(一)》一课中,探究电磁铁磁力的大小与什么有关时,先由学生假设,并在全班讨论的基础上,教师先提供一个实验研究方案的框架,让学生思考框架中的问题,如下表:
在这个方案中,教师充分把握了实验细节,让学生思考、讨论后交流各自的见解,有利于攻破实验中的一个个难点。这样,学生就能在有限的时间内顺利收集数据,少走弯路,保证每一个数据有效,成功完成实验任务,揭示规律。可以说,统计数据来源于实验方案,有了好的方案才有真实的数据,才能保障得出的结论是正确的、科学的。
二、实验中的有效指导,提高数据收集的有效性
1.仪器使用的正确性。实验数据的收集依赖于温度计、量简、测力计、天平等测量仪器。仪器的精度越高越需要正确和严谨的操作技能,学生只有较熟练地掌握了使用方法和规范操作,才能取得准确、可靠的数据。如果实验过程中,学生对某种仪器使用不当或观察方法不正确,就会使实验数据失真,这就直接影响学生对数据的处理与分析,从而容易得出错误的实验结论。
2.實验步骤的明确性。正确的实验步骤在数据的收集过程中起着非常重要的作用。而学生对实验步骤的了解,能按实验步骤有条不紊地操作,并及时把握时机收集有效的数据,都离不开教师的有效指导。如果实验步骤出错,实验现象会不明显,严重的会导致观察不到实验现象、实验数据失真,这就严重影响了数据的有效收集。
3.反复实验的重要性。科学家们很少依赖一次或两次实验就得出结论,而是通过几十次、几百次,甚至上千次的实验才得出结论。虽然在有限的课堂教学时间里,我们无法像科学家那样反反复复做实验,但我们可以反复实验,提高数据的准确性。如在《改变生态瓶》一课“减少生态瓶里的水”中,记录生态瓶里的小鱼在水多时和水少时一分钟内浮到水面上来的次数。笔者在课堂实验中将学生分组,先做了一次水多时的实验,有的小组鱼浮出水面2次,有的小组是0次。
三、实验后的有序整理,保证数据收集的准确性
1.数据记录方式多样化。小学生对科学概念的建构还处于直观形象阶段,必须借助形象直观的证据,才能得出准确的结论。因此,帮助学生设计形象直观、形式多样的记录方式,显得尤其重要。如:在《种子的萌发》一课中,对于种子的萌发需要水分这个内容,笔者起初的设计是课前让学生浸泡种子,课上粗浅的观察浸泡后水的变化,学生会说,“水变少了”、“水的颜色变了”、“水发霉了”等,但对于水到底减少了多少并没有观察记录。经过修改后,笔者设计成表格的形式,效果就完全不一样了。在四年级上册《骨骼、关节和肌肉》中,笔者让学生把“上面的肌肉和下面的肌肉是怎样连接在骨骼里,才使骨骼、关节和肌肉协调运动”的想法记下来。对四年级的学生来说,这有一定的难度,弄不好会影响课堂教学的质量,但又不能没有记录,怎么办?笔者在思考之后修改方案:事先给学生一个骨骼图,让学生在A、B、C、D四个点中连线,采取图文结合的方法记录,学生很快就明白:手臂弯曲时,上面的肌肉收缩,下面的肌肉舒张;手臂伸直时,则相反,这样既省时又高效。总而言之,实验离不开记录,形式多样且切实有效的记录方式,为学生铺设了一条道路,使原本杂乱、无序的数据变得有序,更利于学生找寻、分析事物的规律。
2.数据记录及时性。对小学生而言,就是在实验中“玩”,如果实验后不及时记录数据,他们很容易忘记。为了避免实验数据失真,教师应指导学生在第一时间记录收集到的数据。如在《种子的萌发》一课“观察蚕豆、绿豆的生长变化”中,笔者先发给学生记录表格,让学生观察浸泡第2天,第3、6、9、12天小种子的生长变化,记录种子的生长高度。在这个观察实验中,教师就要指导学生对观察到的现象及时记录,否则学生很难描述种子的生长变化过程。
综上所述,数据是学生观察和实验的重要实证之一,更是学生做出数据分析、解释的重要的依据。在小学科学实验教学中,我们要充分利用数据,用事实说话,提高科学实验教学的有效性。这就要求学生在数据收集中尽量的避免“另类”实验数据的产生,提高有效实验数据的收集。因为,有效实验数据将直接影响学生对数据的整理和分析以及运用数据进行解释的实效性,进而影响科学实验教学的效率。因此,教师一定要把收集有效数据的指导放在首要位置。
参考文献:
[1]蔡玲玲.用心采集数据,提升实验效率[J].小学教学参考,2013,(12).
实验教学外科学论文范文第3篇
小学科学是一门以实验为基础的课程,科学教学要求学生亲身经历科学探究的全过程,并从中获得科学知识,增长才干。在教师的启发和引導下,学生运用科学的方法,通过对问题进行猜想假设、实验探究,最终得出结论。在获得科学知识的同时,学生科学探究的兴趣和能力得以提升,科学素养越来越高。
一、激发实验兴趣,培养创新能力
兴趣是最好的老师。一节课如果没有吸引学生的地方,学生就很难产生主动学习的兴趣。在实验教学的过程中,教师要重视学生兴趣的培养、开发和利用。针对小学生的身心发展特点,我常常运用游戏、魔术、视频、故事等多种趣味教学手段,激发学生的课堂学习兴趣和积极性,使其在乐中学,在乐中做,在乐中思考,在乐中发现。
例如,在教授“光与我们的生活”这节课时,我不仅精心制作了课件,还给大家呈现了各种各样的玩具,让学生在亲身体验中感受生活中多种多样的光。之后,我给孩子们播放了一个3D电影片段,就在大家看得津津有味时,我打开了镭射灯,把灯光投向大屏幕,孩子们立刻发出了强烈的抗议声:“把灯关掉!”这时,我顺势引出了“光污染”概念,引导学生联想生活中的“光污染”现象,并思考在生活中应怎样避免和消除“光污染”。
二、小组合作互助,自主探究实验
实验探究是小学科学教学的中心环节。因此,教师在教学中要面向全体学生,注重探究过程。为了提高合作探究的实效性,我在课前组建了4人和6人小组,遵循“组间同质,组内异质,优势互补”的原则,营造“组内互助合作,组间相互竞争”的氛围。在实验活动之前,我对每个组员进行了明确的分工,确保合作探究“活而有序”,同时实行角色互换制,一学期下来,每一位学生都有尝试不同角色的机会。
例如,在教授“热气球上升的秘密”一课时,我首先播放了一段“放飞热气球”的视频,让学生看到热气球上升的动态过程。此时,孩子们的小脑袋里便产生了一个个小问号:热气球为什么会上升?是因为风,因为火,还是热气?我提议:“咱们用塑料袋来模拟热气球,让这些热气球飞到教室的上空,好不好?”由此,引导学生组内讨论设计实验方案和实验过程中应注意的一些安全问题。在“观察—猜想—思考—探究—总结”这一活动过程中,学生们自发地进行小组合作,自主探究,提升实践能力的同时也培养了科学精神。
三、转变教师角色,发展科学素养
小学科学教学的目的是帮助每一个学生进行有效学习,使每一个学生都得到充分的发展。因此,教师的教学方式应当服务于学生的学习方式。课堂上,我总是鼓励学生克服心理负担,积极发言,把自己想说的告诉大家。在教学中,我引导学生使用“我观察到的实验现象是……”“我的发现是……大家觉得有道理吗”“我有不同的发现,我来为你补充一下”等句式来发言,养成“意见出现分歧时,讲清自己的理由,保留自己的观点”,有礼貌地向同学提出问题,耐心倾听对方发言等习惯。
四、紧密联系生活,发扬创新精神
科学源于生活,又服务于生活。在教学中,我尽量用生活中的常见现象来导入新课,让学生在不知不觉中进入新课的学习。例如,在教授“杯子变热了”一课时,我首先将生活中的常见场景展示给学生:倒入热水后,杯子变热了。然后让学生思考“杯子为什么会变热”“杯子变热可能与什么有关”,引导学生在最熟悉的生活经验中发现问题,从而激发其进一步探究的热情。在课堂上,我又利用生活中对热的良导体材料和不良导体材料的应用,如烧水用的铁壶、做饭用的勺子等,要求学生利用探究所得的知识去解决问题或解释生活现象,让学生感悟到“科学最终是为生活服务”的道理。课后,我把生活作为科学学习的大课堂,让学生利用所学知识去设计一个不烫手、便于携带的杯子,发扬他们的创新精神,培养他们的创造能力。
在小学科学实验教学改革和教学实践中,教师应坚持以学生为主体,把探究作为学生学习的核心,给学生充分的发展空间,使其敢于探究、善于探究、乐于探究,促进学生科学素养的全面提升和发展。
实验教学外科学论文范文第4篇
数字化时代,实验方式、实验工具、实验手段越来越智能化,随着时代的发展也越来越贴近生活。实验教学应为学生的发展赋能。为解决传统的科学实验教学中存在的问题,笔者尝试在科学实验中应用开源硬件,将创客教育融入小学科学教学中,并以项目式学习的方式积极开展实验活动。
一、利用开源硬件改进小学科学实验教学的需要
《义务教育小学科学课程标准》强调:“科学学习要以科学探究为核心。”探究既是科学学习的方式,又是科学学习的目的,而实验则是探究的主要方式。传统的实验工具已难以满足当下小学科学实验教学需求。比如,由于存在安全隐患,水银温度计将于2026年全面禁止生产。酒精灯、火柴等实验器具也面临同样的问题。在传统环境下由于实验室工具和设备短缺,并受环境、资源影响,小学科学实验教学的过程和效果都不太理想。
(一)开源硬件与掌控板
开源硬件是与自由及开放原始码软件相同方式设计的计算机和电子硬件。这类计算机和电子硬件的所有设计信息是公开的,学生可借此深入学习和个性化地开发。与开源硬件功能类似的智能设备已经在生活中得到大量应用,如智能家居、智慧校园,这些设备和应用贴近学生的学习和生活。同时,它们在安全性、可拓展性、智能化程度上相较于传统的科学实验工具有了很大提升。小学五、六年级的学生已经具备了一定的图形化编程的知识基础,他们通过选择和使用编程模块,设定相关参数,给模块连线并上传到掌控板等控制器板,便能轻松快速地做好开源硬件使用前的准备。掌控板非常适用于创客教学,它是一款开源的Micro Python微控制器板。通过板载的各类传感器,它能科学地检测得到各种准确可靠的信息,不仅可以用于青少年编程学习,而且是科学实验中非常好用的智能小工具。
(二)使用开源硬件开展科学实验教学的优势
相较传统的实验方式,用开源硬件开展科学实验教学具备以下优势。
1.创设“真实”的科学实验环境
作为数字原住民的当代学生,他们对于信息技术有着天然的亲近感。他们对新技术、新事物充满好奇。教師利用传统的科学技术手段、工具和方法,也能让学生了解科学知识,培养他们的科学精神。面向未来,培养学生解决不可知问题的能力,需要更好的教学方式。教师为学生提供多种实验方式、多种实验工具,让他们自主选择,帮助学生提升面向未来的能力和竞争力,是数字时代教育发展的必然。
巧用开源硬件,既能帮助学生解决存在于科学实验中而又难以用传统方法解决的问题,又能培养学生的创新能力与实践精神。笔者在实验教学中的运用开源硬件,为学生深入探究提供技术支持。正如许知远先生所说:“教育不是首先着眼于实用性的,而是要去‘唤醒’学生的力量,以使他们能在目前还无法预料的未来局势中做出有意义的选择。”
2.提高学生适应数字时代的能力
笔者利用开源硬件开展小学科学实验教学,以跨学科的核心素养和关键能力为载体,指向实验中真实的问题解决,帮助学生对不同学科知识与技能进行整体理解与融合运用。通过科学知识与智能硬件的融合,笔者为学生设置了真实的、有吸引力和复杂的实验问题,培养学生数字化能力,鼓励学生用数字工具分析问题和解决问题,引导学生主动适应数字时代。
3. 培养学生的创新精神和实践能力
教师引导学生使用开源硬件参与科学实验,有助于培养学生的创新精神和实践能力。学生自主选择开源硬件,参与科学实验,改变了传统的按部就班的实验方式,突破了传统科学实验对于实验时间、地点的限制。学生可以使用开源硬件,在合适的地点和时间,根据需要开展科学实验活动,还可以对实验的过程和方法进行改进。
二、小学科学实验教学中掌控板的应用要领
(一)利用传感技术获取实验数据
传统的小学科学实验教学中,学生依赖主观判断和人工采集来获取相关实验数据。比如,对于光线亮度的判断,学生可以通过视觉来感受光线的明暗和强弱,但是对于具体的光线值则难以判断,而大多数小学科学实验室缺乏相应的检测设备。实验者通过掌控板加载的光敏传感器和LED显示屏及模块化的编程软件,可以观察光线强弱的模拟值。学生可以通过前后的数值对比,跟自己的主观判断相互印证,加深对知识的理解。相较于传统方式,学生使用掌控板获取实验数据,更加精准,能够采集到以往难以获取的实验数据。
(二)物联网技术助力实验数据的积累、整理、分析
教师整合掌控板、Mind+和Siot,可以组建一个小型的本地物联网,方便学生在科学实验中收集、整理和分析实验数据。有些科学实验耗时较长,需要长时间的数据采集,可是小学生每天还有其他的学习任务,不可能长时间通过人工的方式采集数据。教师利用掌控板、Mind+和Siot,实现物物相连,赋予每个实验对象以生命,创建本地物联网服务器。系统将动态采集的数据数字化,并生成相应的数据模型,为小学生参与科学实验提供精准的数据支持。
(三)支持项目式学习
项目式学习理念坚持以真实问题驱动教学,注重持续探究和学生核心素养的培养。在小学科学实验教学中,项目式学习越来越多地被教师采用。在传统的实验条件下,由于教学方法和实验工具受限,以及安全考虑,教师对于部分实验教学还是以体验为主,探究则被放在次要位置。“教师演示,学生模仿”,甚至以教师演示来替代学生实验操作是常态。教师借助掌控板等开源硬件可为学生合作探究实验提供技术和硬件支持。由于实验安全性大大提升,教师可以通过问题驱动,引导学生以持续探究的方式参与实验学习。相关物联网技术为学生课后参与小组合作探究提供了硬件和平台支持。
(四)拓展学习时空
传统的小学科学实验教学受制于实验条件和工具,往往只能在科学实验室完成,实验过程跟学生在生活中见到的实际情况有一定的距离。借助掌控板等开源硬件,学生可以根据学习需要,在更多合适的地点和时间开展科学实验活动。实验的场域可以是科学实验室和班级课堂,也可以是校园或郊外等地方。实验的时间也可以从课堂延伸至课后、假期。
(五)促进学科深度融合
掌控板在科学实验中的应用促进了学科深度融合。信息技术与科学在开源硬件领域互融互通,不仅可以促进技术在学生科学学习中的应用,而且可以促进教学环境、教学方式和学习方式的改进。基于真实问题和学习需求的学科深度融合,促进了学生跨学科学习能力和学科核心素养的提升,也为教师的专业成长开辟了路径。以前,科学实验教学中学科之间的融合是浅层次的,比如在实验中使用电子表格记录或录制视频来记录和演示实验等。在掌控板等开源硬件的支持下,学科壁垒被打破,学生可以融合各学科的知识、技能与方法,在实验中探索与解决问题。
三、掌控板在科学实验教学中的应用及分析
(一)精准记录实验环境数据并控制实验环境
在小学科学实验中,使用开源硬件附载的各类传感器,能够更精准、更科学、更快捷地获取实验对象的各种数据,控制实验环境,为科学实验提供技术和数据支撑。以“养蚕”为例,它是小学科学传统的实验项目,教学目标是培养学生的科学精神和态度、动手实践能力和正确的劳动价值观念。以前,学生是以传统的方式养蚕,存在“以喂代养”的问题,实验流于形式,很少深入探究问题。这样的做法不仅与现在工厂现代化养蚕的实际相脱离,而且不利于学生深入开展科学实验活动。笔者引导学生智慧养蚕,基于学生在养蚕过程中遇到的问题,让学生使用掌控板、温湿度传感器、气压温度传感器、物联网环境、智能手机或平板电脑等开展实验。
养蚕实验项目是学校传统的科学实验项目,学生或多或少在养蚕过程中遇到问题。笔者鼓励学生根据蚕的生活习性,分析在养蚕过程中遇到的问题。学生提出的问题集中在两方面:一是对蚕生长环境的营造和监控。蚕的生长发育与环境关系紧密,温度、湿度、空气与气流、光线等因素直接影响蚕的生长发育。二是蚕沙的收集。蚕沙又名蚕屎,是家蚕的粪便,也是一味中药。如何收集蚕沙又保证干净卫生是学生养蚕实验中的难题。针对这些问题,笔者鼓励学生结合已学习的开源硬件知识,提出解决问题的方法,设计方案,并准备相关材料。为解决蚕生长环境的问题,学生使用掌控板、光线传感器、温湿度传感器,实时观察蚕的生长环境,同时在蚕盒上部安装风扇,将蚕盒光强、温度、湿度控制在一个适合蚕生长的范围(如图1)。学生借助掌控板搭建养蚕盒环境监控系统,既可以通过掌控板的OLED屏幕实时了解蚕盒的环境信息,又可以通过掌控板与物联网MQTT(EasyIot)的结合应用,远程了解蚕的生长环境,自动记录蚕生长环境相关数据(如图2和图3)。为解决收集蚕沙的问题,笔者引导学生使用激光切割技术制作双层蚕盒,设计镂空的中间隔板,以便收集蚕沙。
在养蚕实验的教学过程中,笔者借助技术引导学生主动探究,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。在实验过程中,笔者坚持科学学科的育人理念,通过问题驱动,将大项目分解成多个小项目,让学生参与实验探究。
(二)支持长周期观察实验活动
在小学科学实验中,有的实验所需测量工具多,测量周期长。如果在实验中融合应用开源硬件,采集到以往小学阶段科学实验中不易测量的相关数据,可为学生提供长期、精准、实时的数据,为深入探究提供技术支持。以“观测天气”为例,以往由于实验时间跨度大,学生需要记录不同天气甚至不同季节的天气数据,操作难度较高。同时,在实验中还需要用到气温计、雨量器、风向风力计、空气质量检测仪等工具,很多学校难以为每个小组配齐配足实验工具。实验者利用掌控板以及光线传感器、温湿度传感器、空气质量传感器、闪电传感器、雨量计、风向风力计等传感器,可以实现智慧化、网络化的长周期天气观察。
为解决“观测天气”实验中遇到的问题,笔者鼓励学生分析问题,并提出智能化的解决方案。学生使用掌控板将其与物联网平台MQTT(EasyIot)联通,借助系统自动收集天气收据,自动传输、存储数据,解决了天气数据记录、存储的问题。同时,使用掌控板自带的温度传感器、光线传感器等,外接空气质量传感器、闪电传感器等,检测校园内的空气质量(如图4和图5),为学习、生活提供便利。掌控板与物联网平台互联互通,能够实现相关数据自动记录和快速查询的功能(如图6)。
在“观测天气”教学过程中,笔者注重实验的持续性和设备、技术的不断更新。在实验过程中,做好指导工作,并充分与学生交流,尊重学生的个性化选择;引导学生通过小组合作完成任务,创设平台,让实验成果对学生的生活有用。
(三)综合解决复杂观察問题
在传统的实验条件下,学生参与复杂的观察实验,需要用到多种实验工具,非常不便。掌控板具有集成化、数字化、智能化、多功能化、系统化以及物联化等特性。在实验中,学生用一块掌控板就可以综合解决复杂的观察问题。这样既能节约准备实验器具的时间,又大大节省实验的经济成本。
在上述两个案例中,笔者既解决了实验中环境数据采集、环境控制、长周期记录等问题,又让学生在面对真实的复杂观察实验时能够充分利用开源硬件解决观察问题。掌控板附载的传感器以及外接的传感器的组合应用,不仅让实验者的触觉、味觉和嗅觉得到延伸,而且能采集到很多用传统的方式难以采集的数据,比如在“观测天气”实验中,实验者还可以用其检测空气质量,采集闪电次数等数据。
四、应用前景
(一)开源硬件将在小学科学实验教学中得到普及和应用
在传统的实验条件下,教学前期,科学教师要做大量的器材准备工作。教师在小学科学教学中应用开源硬件,可大大缩短准备科学实验器材的时间,有效促进科学实验教学的常态化实施。同时,相比传统的科学实验工具,开源硬件更为安全,其应用符合数字时代要加强对学生人文关怀的价值追求,也有利于培养学生解决未来未知问题的能力。随着模块化编程软件的普及,掌控板附载传感器越来越丰富,将会受到越来越多师生的认可和欢迎。
(二)开源硬件的应用让科学实验与学生生活联系更紧密
以掌控板为代表的开源硬件是很好的教学工具。实验教学中应用掌控板可满足数字时代学生对于多元化学习工具选择的需求,符合当代学生的成长经历和需求。它贴近学生当下的生活,又能够为学生未来的生活做准备。掌控板为跨学科的项目式学习提供了有力的平台和工具,可促进学科深度融合和课堂教学变革。
(作者系江苏省常州市雕庄中心小学教师)
实验教学外科学论文范文第5篇
摘要: 小学科学教学的实验教学是培养学生动手能力和实践精神,引导学生学会动手,学会探究的重要手段和教学环节。做好小学科学实验要建立科学规范的科学教学实验室,配备好专职的实验管理人员,要把实物实验和利用现代化教学手段的演示和实验结合起来。
关键词:科学实验;作用;运用
小学科学教学的实验教学是培养学生动手能力和实践精神的重要环节和内容。努力上好小学科学实验课,利用学校科学实验室资源去引导学生做好科学实验,提高学生探究科学的能力和实践技能,为在进入高年级乃至中学阶段的科学学习打下良好的学习习惯和基础。
一、小学科学实验的作用与科学教学实验室的建立
小学科学教学的实验教学是培养学生动手能力和实践精神,引导学生学会动手,学会探究的重要手段和教学环节。通过实验可以引导学生学会观察,学会操作,学会自主学习和探究小学科学实验中要充分发挥科学实验室的作用,在教学中要利用实验室现有的物质条件和现代化教学设备,把现代化教学实验和实物科学实验结合起来,更好地去发挥实验在小学科学教学中的作用。
小学科学是向学生普及科学知识,培养学生科学素养的重要课程,上好科学课可以培养学生良好的科学思维和对科学追求的梦想。在科学教学中恰当地运用好游戏,可以激发学生的学习兴趣,调节课堂学习气氛,让学生更好地喜欢科学的学习。
科学实验室是做好科学教学实验的前提条件和物质基础。随着新课程的实施和深入发展,小学科学实验室得到了加强和完善,多数小学都配备了小学科学实验室。实验室是小学科学实验的基本条件和要求,小学科学实验室要严格按照相关教学大纲的标准配备,对于30个班级中等规模的小学,起码要有两个专用实验室和一口仪器室,每口实验室的实验桌凳24套以上,保证2人一桌,一人一凳;仪器室要有16个仪器柜以上。对实验的设备和物品也应该按教学实验要求去配备,保证实验教学的正常开展。在实验室和仪器室完备的同时,有条件的学校还要有一个实验准备台。
配备专职的实验室管理人员,也是建立规范实验室的一个重要条件,由于小学科学在许多学生家长和老师的观念上认为是一门副科,所以实验室建立起来后,只是为了应付上级的检查,摆上了实验设备后就没有人去管理,老师在做实验前,要自己找实验用品,自己去准备各种实验用具。老师自己用完实验用品后没有规范摆放,导致下一节课的老师到处找不到自己要用的实验用品,时间长了,许多老师就不去做实验了,小学科学的实验在很多时候流于形式。高兴就去做,不想做也就不做了。有了专职的实验室的管理人员,提前按照实验计划,为老师准备好实验器材和用品,老师上课时不用自己去准备,做起实验就很方便了。
二、利用现代化教育技术提高科学实验效果
小学科学教学中叙述最欢迎的生动活泼的教学形式,小学科学教学中有许多地方必须利用现代化教育技术去创设教学情景。在科学实验中要充分利用现代化的教学技术做好实验。现代教育技术在呈现方法和效果上,比原始教育技术的实物实验要更生动,更形象,也更容易吸引学生。当然并不是所有的学习都要依赖于现代教育技术。
例如,著名特级教师曾宝俊老师执教的一节课《力》。当时听得很迷糊,因为导入部分就一个实验活动:用弹弓击倒一堆纸杯。其实我一直在思索,何必花上25分钟去用弹弓击倒?一节课就40分钟,接下来怎么办?后面15分钟做什么?怎么来得及?课上完了,仔细一反思,不由得笑了,原来在这25分钟内,学生通过玩弹弓,已经认识到了力有大小,有方向性这两个最重要的知识点,而且是在不露痕迹的时候,玩得最开心的时候,曾特就像和他们聊天一样,随口让他们得出了结论,这个环节真如他的讲座所言——“我的课,眼里只有学生,没有后面的听课老师”,是啊,课堂是为了谁?当然是学生,不是说说而已,曾特说到了也做到了。有了这个巧妙的开端,后来的生活应用,学生简直就成了一群科学天才,无论以何种形式去考他们,他们总是能够把力的各种各样的探究活动做到位,甚至可以做到极致,还有部分学生要不是下课铃声响了,他们也许会自己就开始设计验证一些奇思妙想了……带着问题走进课堂,带着问题走出课堂,不仅学生意犹未尽,我也一样。想想吧,如果是用视频播放,那还会有这样的效果吗?
利用现代化教学手段做好科学实验,要利用各种多媒体技术,把视频、音像、录像,图片等各种手段结合起来,几种现代化手段可以“各取其长,融为一体”。例如,苏教版小学科学教材五年级上册《研究透镜》教学的实验教学中,有位教师结合现代化的科普知识的《潜望镜的秘密》,从潜望镜的秘密开始导入课文:先观看一段视频,潜艇中的士兵通过潜望镜观察水面的敌情,然后画面在潜望镜上定格,让学生对潜望镜产生浓厚的学习兴趣,接着组织学生进行研究透镜的实验,让学生自己利用潜望镜去观察事物的变化和效果。在学生自主实验以后,再组织学生集体进行潜望镜的观察实验。接下来的探究活动中,让各小组分别使用潜望镜,通过观察实验,自己归纳总结潜望镜的秘密,教师在巡视之后,使用课件对学生学习略作提示,学生立刻想到了潜望镜可能还隐藏着其他秘密,激发起学生探究的兴趣。老师切换到了另一张幻灯片,原来上面是刚才学生能想到的一些方案的示意图,也有个别没有想到的,学生们一看都很感兴趣,立即在后面的实验中接着进行探究。本节课在这部分教学环节中,现代化教育技术的应用与教学结合得恰如其分,既不束缚学生的思维,又能充分调动他们的积极性。
三、 科学实验要重视教学引导
小学科学实验的目的是培养学生的探究精神,培养学生的科学品质和尊重科学的态度,引导学生在科学的海洋里去探索和追求,实现科学的梦想。在实验过程中,老师既要发挥学生的主体作用,让学生学会自主学习,也要注重对学生的学习引导,做好实验的指导。在实验过程中不是老师的包办代替,整个过程中要以探究活动为主体的前提下进行,教师只是略加点拨,主要是让学生去自主学习和实验,让学生在实验中学会观察和探索,学生自主的、开放式的教学方式很容易就抓住学生的心,让他们边做边玩,边玩边学。
在学生的实验过程中,老师要及时发现实验中的问题,及时加以指导,要求学生按规定做实验。世界上任何事物都具有两个方面,要一分为二地看待。同样是现代化的设备、技术,也不一定什么时候都能起到积极作用。也就是说,现代教育技术本身固然有优点,但并不是任何时候任何场合都能被我们所用,运用合理的情况下,可以起到积极作用,反之,可能起到消极作用。对此,还是应该多用发展的眼光去看,从长远角度想,结合实际情况,多考虑现代教育技术自身的两面性,然后在实验教学中作出合理的选择。在利用现代化教学手段的同时,我们还要充分利用学生观察到的现象去做好科学实验,不能因为现代化设备就可以放弃真实现象的观察和实物的利用。
科学课堂的实验教学,有多种方案,可以使用录像视频,这样容易激发学生兴趣,有些不易准备材料的实验,使用视频效果也不错,课堂小结、练习等也都可以用课件来有效地进行。而对于一节课来说,可能相关资料、实验录像会有很多种,但我想,在某些环节,尤其是大部分实验探究环节,看再多的实验录像也比不上学生自己亲手做一次实验。科学课中,学生的亲手探究过程还是相当重要的一个环节。如果一张光盘可以解决一学期的课,完成对学生探究、动手、思考等能力的培养,那我们就不必带着学生去动手做什么实验了,很显然,这是不可取的。
编辑∕岳 凤
作者简介:薛明星(1975-),男,江苏赣榆人,本科,研究方向:小学科学教育。
实验教学外科学论文范文第6篇
一、要重新审视自己对课堂教学思想认识的境界, 即把《科学》课堂教学看成“一门教学艺术”来研究
以前一直有着一种不成熟的思想:以为当一名教师只是为了完成教学任务, 每天重复着相同的生活, 做到“传道、授业、解惑”就可以了。可是成为一名《科学》教师后, 渐渐感觉到了在这种思想认识下当教师很累, 在课堂上经常会有“疲劳、枯燥、乏味”之感, 无法感受到教学的快乐, 产生对教师职业的畏惧。在新课程理念的潜移默化影响下, 内心产生了触动, 让我对《科学》教师应达到的思想认识的境界有了重新的审视和提升。
以往认为教《科学》所教课程一般是动脑加工、搞计算、把知识进行分析、使之条理化, 渐渐地课堂教学变得静悄悄、死气沉沉, 使学生的思维灵敏性、广阔性受到了限制, 学生在课堂分享不到学习的快乐。如今我对课堂教学的思想认识是:教《科学》应正确认识、看待《科学》课堂教学, 把它看成“一门教学艺术”来研究。《科学》课堂教学可以像美术家、音乐家那样浪漫, 每天都去创造新的教学方法, 自己才不会感到教学生活的劳累和厌倦, 才能享受到工作的乐趣;在点滴的积累中, 有了教学的从容, 有了新的发现、新的领悟、新的收获和新的快乐!
人应是先有思考, 后有想法, 然后才产生触动, 最后变成行为, 行为长久的坚持就会转变成习惯, 有了良好的习惯就会成为一位优秀、杰出的人。作为一名《科学》教师就应以做一名优秀、杰出的人作为追求的目标, 从思想认识开始, 把《科学》课堂教学看成“一门教学艺术”来研究, 把它作为自己崇高的思想境界来追求;用这样的思想鞭策自己:“要对自己说要干就要干得强, 干得好。”否则你就容易把《科学》教师作为谋生的一种手段, 就会感到教师生活的单调乏味。《科学》教师有了这种思想境界的支持, 就会做到创造性的教学, 不墨守成规的教, 会不断地否定自己, 对自己不断地提出新的追求, 进而在《科学》教学中真正领悟到当一名《科学》教师的快乐。
二、在新课程理念指导下对《科学》教学评价认识的改变, 即在课堂教学中要重视对学生学习过程的评价
在新课程改革教学理念的指导下, 课堂教学方式发生了很大的转变, 尤其是教学评价方面的改变最大。如果课堂教学是一门艺术, 那么教学评价就是这门艺术的调味剂和平衡的杠杆。随着课改不断地深入, 教学评价方式由“教师的教”来评价“学生的学”转变成由“学生的学”来评价“教师的教”;而且教学的评价更关注的是全面了解学生的学习状况、激励学生的学习热情, 促进学生个性的可持续发展, 即从“应试教育”中看“分数”结果的评价, 转变成重视学生学习过程的评价, 从而指明了教学过程的评价本质功能是促进人的发展。
几年来, 我的教学评价实践一直十分重视“学生的差异性”这一特点, 尽量运用多元评价标准去量化学生的学习过程。最成功的是在平时教学中时刻关爱“差生”的学习状况, 用“多一把尺子就多一批好学生”的态度去衡量每一位学生。如果一名教师不去关心课堂角落里的“学困生”的学习情况, 那么他们在小学学习生活中还有什么可值得留恋和回味呢?他们将会产生怎样的心理障碍呢?我想他们肯定会有可怜、自卑等感受;若是这样我的内心肯定有不安和不可饶恕的感受。所以, 在平时的教学中就给自己戴上一付“我们的每个学生都是独特的、出色的, 他们身上总有一些金子会发光的”的眼镜, 从多角度去挖掘、观察、接纳自己的学生, 寻找和发现他们身上的闪光点, 从而激励他们对学习树立起信心, 渐渐让他们认识到自己的学习潜能。《科学》教师要树立起这样的学生观:用多元智力理论来分析每个学生, 他们都拥有多种智力, 只是在每个人身上以不同的形式、不同的程度组合在一起, 使得每个人的智力都具有特色;也就是说并不存在谁聪明谁不聪明的问题, 而是存在哪一方面聪明以及怎样的聪明的问题;这样就没有所谓的“差生”, 对每一位学生都要以积极、热切的期望, 从多角度分析、评价、观察、接纳他们。
在《科学》课教学设计中, 都要融进一些能给“差生”的学习创造一片天地的成份, 让他们都能积极地参与到课堂学习中, 体现了对学生学习过程的教学评价的杠杆和激励作用, 使课堂教学的效率得到提高。本人在六年级下册《日食和月食》的教学时, 由于估计到光线是学生第一次碰到抽象的科学知识, 其中又牵涉到画光路图以及数学几何作图的知识, 比较复杂。该如何让全班学生、尤其是“差生”能积极参与呢?于是对这部分知识进行了分解, 难度不大再加上每个学生都有一种好胜心, “差生”肯定会积极举起他们的手表现一下自己, 让他们尝试到学习成功的快乐, 从而为他们树立起学习的自信心, 也符合教学所要遵循“循序渐进”的教学原则。在培养好生的思维空间想象力的同时, 又兼顾“差生”的学习兴趣和能力的培养;既让优等生吃得饱, 又让“差生”跳一跳能摘到苹果的境界, 让“创新、知识、能力”交融在一起。这样的教学评价能让所有的学生都享受到学习的快乐, 能帮助一批“差生”的成长, 让他们在享受到学习《科学》课程快乐的同时, 增加对学好《科学》的自信。在学生学习过程的教学评价操作上采用:在批改学生的作业时, 对学生做错题告别了打“”, 而用“?”来代替;学生的学习过程和阶段性学习成绩采用了自我评价的方式, 具体做法是:在班级的学习园地里设立“比一比:谁的成长树上硕果多?”的栏目, 每个学生在自己学习取得明显进步、取得的好成绩时, 都可以在自己的成长树上贴上学习成果的标记“苹果”等, 并进行评比鼓励。同时, 让学生准备一本练习本, 并给它取名为“《科学》错题病历”, 目的是让学生在学习过程中, 将自己的错题摘录在本子上, 在题目的旁边设立“病诊”栏, 找出错误的原因, 并记录在其中。用这样的方式对学生的错题进行自我分析, 从而减少“重犯”的概率;在“病历”最下面开设“心灵沟通”栏目, 在批改了学生“病历”后, 写一些“悄悄话”, 与学生进行“心灵沟通”:“望您能告别粗心, 交上“细心”的朋友, 那么你的学习会取得更大的进步”;“相信自己能行”等等激励的话语与学生进行沟通, 在这样的“心灵沟通”中开启了与学生“面对面”的心灵窗户, 缩短了师生间的距离。赞科夫就曾特别重视教师的情感教育评价的作用, 他一句话对我们很有启发的:“教学法一旦触及学生的情感和意志领域, 触及学生的精神需要, 这种教学法就会发挥高度有效的作用。”
在一学期《科学》教学中, 一直以“最后一批学生”作为自己的教学起点, 使我与学生的关系相处得非常和谐与融洽, 在这样的情境中我的教学与学生的学习成果获得了彼此都满意的结果:在本期我校六年级第一次科学摸拟考试中, 我所任教的班《科学》成绩积分由上学期的期末倒数第二上升为顺数第二名。2012年春期小学六年级毕业水平测试, 我教的六年三班科学成绩积分名次排名全区176班第19名。
三、在课堂教学中要时刻滋长着“幽默”细胞, 增强对学生学习《科学》的吸引力
随着新课程理念指导下的《科学》课堂教学实践的深入, 我不断地体会到在课堂教学中滋长着“幽默”细胞的重要性, 以此作为教学上的“催化剂”, 用它来增强课堂教学的吸引力。如辽宁特级教师魏书生就明确地提出:每堂课都要让学生有笑声;在课堂上使用幽默、风趣的教学语言, 不仅可使学生发出成功的笑声, 而且让学生在愉悦和谐的气氛中受到知识的熏陶, 激发学习兴趣和动力。
在六年级下册《在星空中》复习课时, 我在对待学生的错别字时, 把学生的错别字陈列在黑板上, 用幽默的口气对学生说:这些都是来自我们班的“好作品”, 他们把动画“小叮当”中的大雄, 都搬到天空的星座中, 取名为“大雄星座”, 学生在欢笑声中纠正了自己的错别字。由于在课堂教学中, 时刻不忘滋长“幽默”细胞, 赢得了学生对《科学》学习的喜爱, 总是觉得《科学》课太短了。所以, 《科学》老师带上“幽默”细胞, 就会给课堂教学增添无穷的魅力, 提高学生学习的效果。
摘要:在新课程改革的春风到来时, 我就与《科学》教师联系在一起, 在《科学》课堂教学实践中使自己逐渐地成长, 同时让我产生了对《科学》课堂教学一些理解和感悟。
实验教学外科学论文范文
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