初中科学课堂教学中师生思维共鸣初探.doc

编号： 本科毕业设计（论文）题目：（中文）初中科学课堂教学中师生思维共鸣初探 （英文）The problem of sympathetic responses between teachers and students in science eduction学 院 理学院 专 业 科学教育 班 级 07科教教育 学 号 074083034 姓名 徐晓露 指导教师 林飞华 职称副高 完成日期 2011年4月28日 摘要【摘要】 在当前科学教育中，教师在追求外在的互动时往往忽略了与学生内在的思维互动，这种教学是貌合神离的。如何在科学课堂中实现教师和学生思维的共鸣引起了我的思考。本文主要通过实例研究法，对科学课堂中的导入、重难点突破以及知识点衔接等环节进行实例的研究、对比、分析、总结，最后从学生的已有知识经验、认知规律以及课堂教学流程三方面提出产生科学课堂师生思维共鸣的几点策略和方法。这些策略和方法为一线科学教师的课堂教学提供一定的事实和理论依据，对于激发并保持学生学习兴趣，提高教学质量，保证教学有效性都有重要的意义。【关键词】 科学课堂；思维共鸣；实例研究；对策。The problem of the sympathetic responses between teachers and students in science eductionAbstract【ABSTRACT】In the current,teachers often overlook the sympathetic responses between teachers and students in science eduction and tend to pursue the external interaction.In fact, this kind of education is seemingly in harmony but actually at variance. So how to realize the sympathetic responses between teachers and students sets me thinking.The paper is mainly to put forward several conditions of producing sympathetic responses between teachers and students in science class , and summarize several strategies and methods of producing sympathetic responses between teachers and students in science class through studying the cases in science education. The strategies and methods not only provide certain factual and theoretical basis for science teachers, but also of great significance in improving students scientific accomplishment, expanding their thought and developing their creative thinking.【KEYWORDS】Science education；sympathetic responses；case studies；strategies 目录1前言11.1选题的缘由11.1.1个人经历11.1.2新课程背景11.2问题的研究方法11.2.1研究主要采用的方法11.2.2研究的主要手段及其资料准备11.3研究的内容11.4研究的意义22科学课堂师生思维共鸣概述22.1课堂师生思维共鸣的内涵界定22.2课堂师生思维是否共鸣标准22.3科学课堂师生思维共鸣的价值取向32.3.1从教学目标维度解读科学课堂思维共鸣的价值取向32.3.2从教学过程维度解读科学课堂思维共鸣的价值取向33科学课堂师生思维共鸣的现状44科学课堂师生思维共鸣的实例研究54.1导入环节的实例研究54.2知识点衔接的实例研究74.3重难点突破的实例研究85促进科学课堂师生思维共鸣之我见105.1利用学生已有知识促进师生思维共鸣105.1.1学生已有知识经验促进师生思维共鸣理论依据105.1.2利用学生的已有知识概念促进思维共鸣的小策略105.1.2.1利用典型例证，设置冲突情境105.1.2.2充分将课堂与生活联系起来105.1.2.3建立各个概念之间联系，使学生知识系统化115.2利用学生认知发展规律促进师生思维共鸣115.2.1用认知发展规律促进师生思维共鸣理论依据115.2.2认知规律促进师生思维共鸣小策略125.2.2.1课堂问题设计由浅入深125.2.2.2科学内容分析从现象到本质125.2.2.3优化课堂教学流程135.3精心设计演示实验促进师生思维共鸣135.3.1演示实验促进师生思维共鸣理论依据145.3.2演示实验促进思维共鸣的小策略145.3.2.1演示实验同教学内容相结合145.3.2.2演示实验必须与学生感知相联系155.3.2.3演示实验必须与教学的难、重点密切联系156结束语16参考文献17致谢181 前言1.1 选题的缘由1.1.1 个人经历在两个月的教育实习中，我发现科学教师为了追求学生的成绩仍存在不少“满堂灌”的现象。即使是师生之间的互动往往忽略了与学生内在的思维互动，这种教学是貌合神离的，最终造成了科学课堂中学生“人在曹营心在汉”、“呆若木鸡”，老师“一头热”，学生“一头冷”不协调的现象。如何在科学课堂中引起教师和学生思维的共鸣引起了我的思考。1.1.2 新课程背景 新课程改革下要求教师改变以自我为中心的课题教学模式，创造一个人人都能参与科学学习的环境。同时新课改也强调科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，让学生进行科学探究。科学教师与学生进行充分的互动来提高科学课堂的趣味性和有效性。但是科学教师在追求外在的互动时却忽略了内在的与学生之间的思维互动。 在这样的背景下，国内外学者对课堂师生思维共鸣进行初步的研究分析，但是目前对“思维共鸣”没有提出明确的界定，也缺乏课堂教学实例的支持，总体来说并未对课堂师生间思维共鸣进行深入的研究。本次课题通过从科学教学实例中总结产生思维共鸣的策略和方法是一种行之有效的方法，对于科学教学的展开也有长远的意义。1.2 问题的研究方法1.2.1 研究主要采用的方法（1）文献研究法：对关于课堂师生思维共鸣文献的查阅、分析、整理，为本课题寻求理论的依据。（2）课堂观察法：走到科学课堂，从课堂情境中收集资料，并依据资料作为课堂研究的实践依据。（3）个案研究法：通过对一些成功的教学课例、教学设计的分析，汲取在科学教学中能引起师生思维共鸣较为成功的经验，总结师生思维共鸣的策略。1.2.2 研究的主要手段及其资料准备（1）利用现代化信息技术，广泛收集国内外的相关资料。（2）到学校与一线老师及其相关的专家交流，从中汲取宝贵的经验。（3）在教学实习时，对教学实际的反思，科学教学课堂中的一些现象的记录与分析，作为本课题研究的资料。1.3 研究的内容 本文就初中科学课堂师生思维共鸣理论研究而言，依据新课程及各教学理论，定义了思维共鸣的概念，提出了课堂师生思维是否共鸣的标准并分析了科学课堂师生思维共鸣的价值取向。 本文就初中科学课堂师生思维缺乏共鸣的现象而言，本文主要通过实例研究法，对科学课堂中的导入、重难点突破以及知识点衔接等环节进行实例的研究、对比、分析、总结，最后从学生的已有知识经验、认知规律以及课堂教学流程三方面提出产生科学课堂师生思维共鸣的几点策略和方法。1.4 研究的意义 对科学课堂师生思维共鸣进行研究，可以更好地帮助我们提出对策。一方面可以为一线科学教师的课堂教学提供一定的事实和理论依据，能有效地提高教学质量，保证教学有效性。另一方面对于初中生而言提高其科学素养，拓展思维，培养创新思维。2 科学课堂师生思维共鸣概述 什么是“思维共鸣”？为何要重视“思维共鸣”？“思维共鸣”研究的价值何在？这些问题是新课程下师生实现教学相长提前。2.1 课堂师生思维共鸣的内涵界定“共鸣”在词典中的含义是“物体因共鸣而发声，如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动时，另一个也会发声”或“由别人的某种情绪引起相同的情绪”。课堂中师生思维共鸣主要是指在课堂教学中教师借助教材、精神客体等中介并通过一系列的策略和教法，将信息传输给学生唤醒学生已有实际经验、已学知识和情感体验，学生接受信息，并在大脑中加工、内化信息，学生再将新形成的反应反馈给教师，达到师生之间认知、行为或情感上的契合和互动。师生思维共鸣是教师和学生的双边交流活动，而不是单向的，其结果是促进课堂的有效教学，达到事半功倍的效果，甚至使学生有所发现，有所创新。 “科学课堂师生思维的共鸣”实际上是相对于教学中师生自顾自的貌合神离的教学而言，“思维共鸣”能引起学生主动的求知欲望并对课堂内容的兴趣感，这种心理能促进学生主动参与课堂，进行思考，从而使学生思维从无序向有序的方向提升。课堂的师生思维共鸣是一种双边交流的过程，更体现了新课程下教师主导，学生主体的双主教学理念。总之科学课堂的师生思维共鸣能提高教师专业发展，课堂教学效率，学生的有效参与，其最终的目的则是促进学生德、智、体等全面的发展。2.2 课堂师生思维是否共鸣标准界定课堂师生思维是否共鸣标准至少有以下三个标准。第一，师生思维共鸣是否达到教学目标。师生的思维共鸣不是无的放矢的，教师需要根据具体的教学内容和教学目标进行教学。实现教学目标是师生思维共鸣的出发点，同时也是最终的归宿。第二，师生思维共鸣是否在情感、行为或认知上达成一致。真正的、成功的课堂思维共鸣是教师通过各种教学方法和教学手段，而实现与学生知、情、意、行上的默契和一致。教师传播给学生的信息不仅被学生所接受，更能使学生产生心理上的认同，而这种心理上的认同感反馈给教师从而进一步促进教学的展开。第三，师生思维共鸣是否改善学生的学习方法。新课程要求实现学生学习方法的转变， 这就是要改变传统教学下单一、机械的学习方式，提倡和发展多元化的学习方式。让学生从机械地学习者转变为真正的学习的主人，最终来提高和培养学生的动手实践能力和创新意识。2.3 科学课堂师生思维共鸣的价值取向 科学课堂思维共鸣应是师生之间“你我”相互交流互动的学习共同体，这一过程包含了信息的输出，信息的接受和内化，信息的反馈和共鸣三个过程。在教学上依赖于教材又超越教材的科学课堂思维共鸣，在教学目标上要求教师对课堂进行精心的设计和把握，谋求学生认知、情感和意识的契合，促进学生思维的活跃发展和各方面能力的提高；在教学过程上则要求教师运用思维共鸣通过预设与生成的统一展开师生之间的沟通，达到动态发展的目的。12.3.1 从教学目标维度解读科学课堂思维共鸣的价值取向1）科学课堂思维共鸣促进学生全面发展。传统教学中强调课堂教学的作用，强调教材的重要性，强调教师的权威作用，学生作为教育的对象仅仅是机械地接受知识，或许教学目标中知识技能领域可以得到很好的实现，但是教学缺乏过程、态度和情感的升华。科学课堂与其他教学相比有其独特性。它不仅要求学生掌握最基本的科学知识，更要求学生通过体验科学探究活动的过程和方法，发展初步的科学探究能力；要求培养学生良好的科学态度、情感和价值观，使学生初步认识科学的本质以及科学、技术与社会的关系，形成保护自然地意识和社会可持续发展的意识，培养社会责任感。而这些能力是传统教学所无法形成，须在师生思维的交流、互动和共鸣中形成发展起来的。同时初中阶段的学生正是思维能力尤其是抽象思维得到迅速发展的时期，而且这种抽象思维处于“经验型”阶段，更多的需要依赖具体客观事物，教师的循循善诱是必不可少的。初中生的思维在“应试”的大环境下容易受到制约，创造性思维发展易受到抑制，所以更需要关注和促进学生的思维发展 。教师通过各种策略和教法使学生在轻松、愉悦地师生交流中促进学生的全面发展。22） 科学课堂思维共鸣彰显学生的主体性。现代教学认为学生是认识的主体和客体的统一。课堂思维共鸣能使具有课堂主导地位的教师设置课堂情境引发学生产生强烈的求知欲，进而促使学生在新旧知识、经验和情感等的碰撞、对比、理解和构建中形成新的自己的知识。在教学中教师要关注学生已有的知识、经验和情感并寻求学生的兴趣和兴奋点，因此在这个过程中学生的主体性得到了很好的体现，这样他们的知识、技能和情感态度才能得到更高发展。2.3.2 从教学过程维度解读科学课堂思维共鸣的价值取向1）思维共鸣关注课堂对话的开展。新课程下，对话理念正在初步成为教育界的重要概念。课堂对话是多元的，不仅有师生的对话，还有生生的对话、学生与文本的对话等，最主要的是师生之间的对话，这种对话是师生之间的平等对话性的交流与沟通。3在课堂思维共鸣中，师生之间信息交流的渠道应该是双向的、循环的，不仅有师生交流，还有生师交流，甚至使生生交流，从而达到各方面的默契配合。4 正是由于正在对话交流学生与教师之间的思维才能不断碰撞、产生智慧的火花，学生的个性才得以全面发展，促进教学相长。2）师生思维共鸣追求动态的发展过程。在教学中充分做到师生思维的共鸣并非教师天生就具有的能力，而是一种后天习得、被教授的教学技能，只有通过不断地学习和钻研而达成的。教师应该将实现课堂思维共鸣作为自身教职生涯的追求，参照思维共鸣的相关标准，通过与学生的互动和不断地课堂反思从而形成一个有效地动态发展过程。3 科学课堂师生思维共鸣的现状中国长期受应试教育的影响，课堂教学在很长一段时间内以“灌输式”为主，即教师填鸭式地讲授，学生机械式地接受。教师关注的是如何将知识准确无误地讲授给学生，学生则是盲目地记忆、背诵、演练以确保班级成绩在学校中的排名。而这种教学模式师生之间是缺乏沟通与交流，学生是否真正理解和掌握知识是被忽略的，更不用说在课堂教学中师生进行思维的共鸣。直到新课改的实施才逐渐打破这种“灌输式”的教育模式。新课改下的科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学入门课程，全面提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心理念。科学（79年级）课程标准强调在教学活动中，学生是学习的主体。科学教学必须从学生的实际出发激发他们的兴趣。5这就要求教师在科学教学中要转变师生的角色，把课堂的主动权还给学生。双方的互动中，思维的共鸣下学生体验到科学的乐趣，真正乐意学科学、喜欢学科学。科学教师开始尝试通过提问，甚至让学生进行自主探究，与学生进行互动使学生更多得参与到科学课堂中，试图营造以“教师为主导，学生为主体”的双主教学。但是我们看到是教师为了追求教学表象的热闹、活跃而对教学活动和内容不加删选，随意、简单地设计。教学中教师在关注外在与学生的互动同时，却忽视了内在的与学生思维上的互动。在真正的教学中这种互动或交流更多是有形无实的。课堂中学生的思维并没有处于积极的思考中，更没有与老师的上课思路保持一致。目前提倡的“自主探究学习法”由于教师缺乏对课堂的调控、组织能力导致“探而不获”，“虚有其表”。个别科学教师仍无法摆脱生硬的教学模式，学生与教师的思维不能同步。目前科学课堂中学生“人在曹营心在汉”、“呆若木鸡”，老师“一头热”，学生“一头冷”不协调的现象主要因素是双方思维不同步。课堂中思维的共鸣是一种相当高级的意识交流，教师可以通过各种手段得以实现。研究如何在科学课堂中形成师生思维的共鸣是任重而道远的。6 4 科学课堂师生思维共鸣的实例研究4.1 导入环节的实例研究【教学内容一】浙教版初中科学七年级科学下册第二章第一节运动和能的形式【教学引入一】 首先教师可以利用多媒体播放一段中国体操运动员在奥运会上的比赛视频，并让学生带着问题寻找：视频中哪些物体正在运动？这种熟悉而又振奋人心的画面自然会引发学生的兴趣。学生会说运动员在奔跑，在跳跃，在翻转等现象。在学生观察到这些现象后再继续引导“运动员的这些运动有什么共同特征？”得出了“机械运动”的概念，进行新课的教学。【教学反思一】关键词“联系学生生活”视频的播放由柔美的体操运动，不仅能让学生经历美得享受而且他们也都在电视上接触过并不陌生，能激发学生内心的经历体检和兴趣，使学生思维处于活跃的状态，更有利于将旧的经验和新知识融合。新课程下要求将课堂回归到学生的生活，因此教师在课前要更多的关注学生经历过的生活世界，从学生所熟知的自然现象、生活实例等入手，引领学生进入“最近发展区”，使学生碰撞出思维的火花，符合学生的认知规律。【教学内容二】人教版初中科学九年级全一册第十四章第三节大气压强【教学引入二】 首先，教学可以引导学生回顾通过上节液体压强的内容，让学生说说液体压强的特点（液体由于受到重力、并具有流动性，会向各个方向产生压强）。在此基础上向学生提出这样的问题：“地球周围覆盖着厚厚的大气层，大气层中的空气也同样受到重力、并且具有流动性，那么大气是否会对我们产生压强呢？如果有为什么我们没有感受到呢？”引导学生的思考，进而促使学生探讨大气压强的是否存在【教学反思二】关键词“最近发展区” “大气压强”虽然客观存在，但是看不到，摸不着，教师通过复习上节课所学，温故知新。同时利用液体压强类比大气压强是否存在的方法引入新课，符合知识的递进关系和学生的认知规律，有利于激发学生的思维和探究欲。利用学生真实的学习起点的基础上去组织和展开学习活动，促进学生“最近发展区”的发展。【教学内容三】华师大版七年级科学（上）第三章第五节月相【教学引入三】教师：课间休息播放王菲的水调歌头“.人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。教师：你们知道这个首歌是出自谁的哪首词？学生：宋代苏轼水调歌头教师：歌词中提到“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”说明我们看到的月亮形状有圆缺变化？你们看到过哪些月亮的形状。学生到黑板上画。学生可能画法教师：同学们画了很多月亮的形状。月球在圆缺变化中呈现各种阴晴圆缺形态我们称之为月相。教师讲解：这种月相 像圆圆打大饼，而这种月相 像害羞的小姑娘遮住了半张脸，这种月相像 一把弯弯的镰刀。【教学反思三】关键词“文娱导入，建立轻松桥梁” 通过播放学生熟悉的歌谣引入“月有阴晴圆缺”，唤起学生对日常所见的不同月亮形状的记忆，再让学生动手画一画，各种月亮的形状鲜明地展现在同学面前，从而引出月相的概念。这种以“文娱导入”的形象，如诗歌、做游戏，猜谜语，变魔术等，将一些抽象难懂的知识活灵活现的展示在学生面前，并在上课开始就铺垫本节课的疑问和悬念，在上课过程中将引起学生极大的学习兴趣，思维处于积极地活跃状态。7【教学内容四】华师大版初中科学八年级下册第二章第二节光的折射【教学引入四】教师可引入四段视频（大致如下）:1）射击瞄准时要让标尺、准星和目标这“三点”成一线，才能击中目标2）在一面大镜子前，小猫看到小明的同时，小明也能看到小猫。3）筷子在水面处折断了3）当光从空气中斜射入水中，传播方向会发生偏折。【教学反思四】“巩固新知，引入新课” “温故而知新”是教学中惯用的手法，通过对学生所学的“光的直线传播”、“光的反射”的复习，并引入生活中与“光的折射”相关的现象能激发学生的原有知识经验，自然引出新课的内容。如此安排自然而有承上启下的作用，学生易于接受也乐于接受。4.2 知识点衔接的实例研究【教学内容一】人教版初中科学九年级全一册第十四章第三节大气压强【教学过程一】“大气压的存在”到“大气压测量”的衔接教师：通过之前的探究我们发现大气压强是存在的，那么我们现在亲身来体验一下。学生模拟马德保半球实验学生发现两个高大的男生不能将拉来抽空空气的半球拉开教师：除了发现大气压是存在的，你们还发现了什么?学生：大气压强非常的巨大教师：那么大气压强到底有多大呢？我们进行大气压强的测量。【教学反思一】关键词“实验衔接法” 通过学生动手实验或教师演示实验进行衔接的方法，不仅涵盖了之前的学习内容更承接了之后的学习内容。简单的实验法不仅直观明了更能引起学生的感性认识，从而升华到理性的认识。【教学内容二】华师大版初中科学七年级上册第二章第一节昼夜的成因【教学过程二】“昼夜现象”到“昼夜交替现象”的衔接教师：同学们我们已经知道昼夜现象是由于地球是圆的，且不透明。所以太阳只能照亮正对太阳的一半形成了昼；而背对太阳的一半地球形成了夜，从而形成了昼夜现象。现在我们宁波是白天说明什么？学生：说明宁波现在是被太阳照亮的那一半地球。教师：宁波可不可能永远处于白天呢？学生：不可能！宁波会从白天到黑夜，再从黑夜到白天，依次往复.教师：宁波的昼夜一直处于不断地交替中，这就形成了昼夜交替现象。那么昼夜交替现象是如何形成的，我们接下来就一起来探讨。【教学反思二】关键词“提问衔接法” 通过提问将前一教学内容自然过渡到后一教学内容也是科学中常见的衔接方法，教师通过灵活的设疑，环环紧扣，将教学从一个高潮推向下一个高潮。【教学内容三】华师大版初中科学八年级上册浮力【教学过程三】“浮力概念”到“影响浮力大小的因素”衔接教师可以将两个一段连有弹簧测力计的质量不同小球（质量已知）进入某液体中，让学生根据之前所学测出两小球受到的浮力，学生发现小球间的浮力不同，进而向学生提问“物体在水中受到的浮力和什么因素有关”。【教学反思三】关键词“对比衔接法” 教师通过事物的对比引起学生对未知事物的思考或者引起学生对定势思维是否正确的反思，很好的起到激发学生思维的作用。4.3 重难点突破的实例研究【教学内容一】华师大版初中科学七年级上册第二章第一节昼夜的成因【教学过程一】针对教学重点“晨昏线”教师：在地球自西向东的自转过程中，C点即将从黑夜进入早晨；同样在C点上面许多点如B点也即将从黑夜进入早晨；C点下面的许多点如D点也即将从黑夜进入早晨，这些点所在的曲线我们称之为晨线。教师：在地球自西向东的自转过程中，B点即将从白天进入黄昏；同样在B点上面许多点如A点也即将从白天进入黄昏；B点下面的许多点如C点也即将从白天进入黄昏，这些点所在的曲线我们称之为昏线。教师：昏线和晨线统称为晨昏线【教学反思一】“有浅入难，循序渐进” 传统教学中教师可能直接引出昏线是由昼半球过渡到夜半球的分界线，晨线是由夜半球过渡到昼半球的分界线，这在一定程度上不易被学生所接受。而通过“由点到线”的方法，并配合讲解晨线是“由黑夜进入早晨的线”，昏线是“有白天进入黄昏的线”，这种传授是温柔的，将学生内心深处的智慧挖掘出来。【教学内容二】华师大版初中科学八年级上册第五章第五节化学、分解与中和反应【教学过程二】针对教学难点“证明硫粉与铁粉混合加热有新物质生成” 首先在反应前教师可利用磁铁吸引参加反应的混合物。硫粉与铁粉混合加热反应后教师可向学生展示反应后的现象，让学生猜测是否有新物质产生并说明理由。然后再用磁铁吸引反应后的混合物，学生发现被吸引的铁粉大大减少，可知硫粉与铁粉混合加热有新物质生成。【教学反思二】关键词“前后对比，现象鲜明” 科学课堂中实验的处理直接影响教学的成败，利用这种鲜明地前后对比，让学生一目了然的发现铁粉少了，从而确认硫粉与铁粉混合加热能进行反应，进而确认有新物质生成。再次激起学生思维的火花，促进学生学生的兴奋点。【教学内容三】人教版初中科学九年级全一册第十四章第三节大气压强【教学过程三】针对教学重点“确认大气压强的存在”教师实验演示1：:在一端有开口气孔、另一端蒙有橡皮膜的玻璃瓶，用注射器从开口孔中抽出一部分空气后关闭开口孔上的阀门。教师提问：同学们你们发现什么现象？这种现象是如何产生的？学生回答：橡皮膜凹进去了，可能是因为某种力的作用。教师讲解：橡皮膜发生形变就是由看不到、摸不着的大气产生的，而大气的这个压力作用在橡皮膜的单位面积上产生了压强，我们把这种压强称为大气压强。教师：请同学们思考抽气前橡皮也是受大气压的作用，为什么却是平的？学生回答：抽气前瓶内外的压强是相等的，所以橡皮膜是平的。而抽气后瓶内空气减少，压强也相应减少。此时外界大气压强大于内部，所以橡皮膜向内凹陷。教师实验演示2：将玻璃杯装满水，杯口朝下，你看到什么现象？1） 将玻璃杯装满水，用塑料片盖紧倒过来或朝向各个方向，你又看到了什么？学生回答：杯口朝向任何方向小纸片都不下落教师：这是为什么？学生：大气压强不仅存在而且是各个方向都存在。教师实物展示：其实大气压强与生活息息相关，请同学们看这是一个小吸盘。它的神奇力量就是能把空气挤出来，从而使内部压强减少，外部大气压强大于内部的压强，所以吸盘牢牢地贴在墙壁上。教师：你们知道我们在利用吸管喝水时是什么力量将饮料送入我们口中的？学生：我们“吸”吸管的这个动作相当于橡皮膜变形实验中针筒的作用，使吸管内的空气减小，从而压强相应减小，外部大气压作用在液面上使液体压入吸管，从而进入我们的口中。【教学反思三】关键词“实验演示形象生动、实例贴近生活” 科学课堂中实验演示是必不可少的，但是演示实验的选择要符合学生的认知规律，通过实验演示引导学生得出相应的结论不足以学生深化对知识的理解。所以教师要力求在生活中寻找与该知识相关的现象，深化理解，促进思维共鸣。5 促进科学课堂师生思维共鸣之我见5.1 利用学生已有知识促进师生思维共鸣5.1.1 学生已有知识经验促进师生思维共鸣理论依据美国著名的心理学家奥苏伯尔说过：“假如让我把全部教学心理学仅仅归结为一条原则的话，那么，我将一言蔽之曰：影响学生学习新知的唯一最重要的因素就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并据此进行教学。”布鲁纳认为学生是学生主动获取知识的过程，学习的实质就是学生将新的知识同原有的认知结构联系起来，构建新知识的过程。8所以充分利用学生的已有知识经验也是初中科学课堂师生思维共鸣的必要条件。学生并不是空着脑袋走进教室的，学生有自己的想法和观点，因此在教学中学生的已有知识和生活中的经验是非常宝贵的资源它帮助学生理解新知识，并是新科学概念的“生长点”。9所以老师在备课过程中，充分了解学生的已有知识经验，从而促进科学课堂师生思维共鸣首要条件。5.1.2 利用学生的已有知识概念促进思维共鸣的小策略5.1.2.1 利用典型例证，设置冲突情境 设置情境使新知识与学生的相异构想产生冲突,让学生暴露出其错误观念,正确看待自己原有的生活经验,把对事物表面现象观察所得到的经验与科学知识不一致的地方找出来进行反思,找到矛盾所在。10例如：在探究“植物”的概念时，多数学生会理所当然的认为植物的叶是绿色的，这时教师可以像学生出示红枫的图片、秋天银杏叶的图片；也有同学会认为只有长在土壤里的才是植物，教师可以出示莲花的图片。这种不断地设置冲突情境从而使学生理解绿色的或者生长在泥土并不是植物的标准。再如：在探究“燃烧”的概念时，学生都认为物体充分和氧气接触并达到着火点，且发光发热的现象才是燃烧。教师可以向学生演示氢气和氯气反应的实验，从而给予燃烧从新的定义：燃烧是可燃物跟助燃物（氧化剂）发生的剧烈的一种发光、发热的氧化反应。5.1.2.2 充分将课堂与生活联系起来学生大多的知识概念是在日常生活经验中获得的，而且科学又是与生活密切相关的，所以在学习科学概念或知识的过程中，教师应该善于利用“生活”这个课题资源。新课程下科学学习的一个重要理念就是将科学知识与生活现象等联系起来，将课堂生活化，生活课堂化，学生能获得学以致用的情感体验，进而促进师生思维的共鸣。例如：在“光的直线传播”学习中教师可以充分引导学生回忆或发现日食、月食现象，小孔成像，树荫下圆形的小影子，路灯下影子的变化等与”光直线传播”有关的现象。再如：在“声音的产生和传播”中“声音是如何产生的”是本节课的重点，教师可以向学生提供皮筋、锣鼓、直尺等生活常见的器材，先让学生自己去尝试使这些物体发生，再让学生思考这些物体发声时有什么共同的特征从而得出“声音是由物体振动”产生的。5.1.2.3 建立各个概念之间联系，使学生知识系统化学生学习后会掌握各种概念，但是它们往往都是孤立的、片面地，没有融入到完整的知识体系中去，这对学生学习新的知识，保证课堂有序进行都是不利的。例如华师版初中科学七年级下册第一章“水”将“水三态变化”以及“地球上的水循环”结合起来，既是对旧知的复习又是对新知的掌握。再如在“浮力”一节中学生知道了浮力的大小、方向等特点，至于“浮力的成因”可以将其与“液体内部的压强”联系起来生动形象，既是对液体内部压强的复习，也是对浮力成因的探讨。总是，利用学生头脑中那些朴素的，不全面的可能甚至使不对的错误概念，并在教学过程中采取适当的教学方法和策略将其转换为科学概念是实现师生思维共鸣的重要途径。5.2 利用学生认知发展规律促进师生思维共鸣5.2.1 用认知发展规律促进师生思维共鸣理论依据皮亚杰认为人地认知发展是一个构建的过程，它通过两种形式实现：同化和顺应。同化是指在有机体面对一个新的刺激情境时，把刺激整合到已有的图式（指主体的一种内部认知结构，是可重复而概括化了的动作模式）或认知结构中。通过这一过程，主体才能对新刺激作出反应，动作也得以加强和丰富。顺应是指当有机体不能利用原有图式接受和解释新刺激时，其认知结构发生改变来使用刺激的影响。个体通过同化和顺应达到有机体与环境的平衡，如果失去平衡，就需要改变行为重建平衡。个体在平衡与不平衡的交替中不断建构和完善认知结构，实现认知发展。11 对于初中生而言其认知发展主要有以下特点：1）感知的发展。由于教学和活动对学生提出更高的要求，初中生的感知能力得到迅速发展，而且日趋完成，这对学生的学习有非常重要的促进作用。因此在教学中，教师可通过提高学生的各种感知进行教学。2）知觉的发展。初中生其知觉的有意性和目的性更高，他们不仅能够正确的感知事物外部特征，同时能抓住事物本质特征。此外学生的空间知觉、时间知觉也得到了发展，能为科学中物理、地理领域的学习打下良好基础。3）注意的发展。初中生的有意注意得到进一步的发展，其学习目的性更明确，同时其注意的稳定性等都有很大提高。4）记忆的发展。初一学生的无意识记还表现得很明显，他们对有兴趣的材料记得比较好，而对一些困难的材料记得比较差。在教学的影响下，学生逐步学会使自己的记忆服从于识记的任务和教材的性质，因而有意识记占有重要地位，机械识记的成分逐渐减少。5）思维的发展。学生进入初中后，各学科门类增多分化，学科的难度也有所加深，学科概念的抽象化和符号化要求学生有更高的抽象概括能力，这促进了初中生思维出现质的飞跃。12 科学是注重学生逻辑发展和认知发展的学科，所学在科学学科的教学过程中必然有一个从具体到抽象，由现象到本质，由简单到复杂逐步深入的渐进过程，在这个过程中学生由不知到知，由知其然到知其所以然。科学教学的过程实质上也是学生认知的发展过程，因此科学教学必须符合学生的认知发展规律。5.2.2 认知规律促进师生思维共鸣小策略5.2.2.1 课堂问题设计由浅入深 教师的教学要面向全体学生，促进学生各方面的发展和提高，这是新课程下的新要求。维果斯基的“最近发展区”理论认为，初中生的接受能力和认知水平若尚处于“初级阶段”，教师提出一个较难的问题，学生是从所是从的，这势必会产生思维“卡壳”现象，刺激在课堂提问设计中必须由浅入深，有梯度地设计课堂问题，促进学生逐步认识科学概念或本质。13【案例】在“欧姆定律”的教学中，主要探讨电路中电路、电压与电阻三者的关系。因为在这关系中影响因素有两个，若要学生自主设计出实验方案较有难度，所有教师必须由浅入深的设计课堂问题。如：1、 在电路中影响电流的因素有哪两个？那么若要研究其中一个因素对电流的影响，如何研究？2、 在研究电压对电流影响时，应如何控制电阻？需要哪些实验器材？又该如何设计电流图？3、 在研究电压对电阻影响时，应如何控制电阻？需要哪些实验器材？又该如何设计电路图？在三个循序渐进的小问题下，学生的思维处于活跃状态，同时也调动学生的学习主动性，也有利于师生间思维的共鸣。【案例】在“液体内部压强”的学习中，传统教学中教师习惯在新课前利用多媒体展示各种与在水中液体相关的图片，并提问如人在水中游泳为什么会有压迫感，玻璃放置到深海中为什么会被压碎等。这些问题其实对于没有接触过液体压强的学生都太难，更不利于师生思维共鸣。可以进行如下设计：1、 将装有水的玻璃杯放置在桌上，复习上节课所学知识玻璃杯对桌子有压强吗？为什么玻璃杯对桌子会产生压强？2、 玻璃杯中的水是否会对玻璃杯底部产生压强？ 如此循循善诱更利于学生的接受，自然而然的思考问题，进而确认液体对物体底部能产生压强。5.2.2.2 科学内容分析从现象到本质科学教学中常常通过科学探究向学生展示各种科学现象，通过推断得出科学的本质。学生观察的现象往往是表现，若要真正理解事物的本质，需要依赖科学的思维方法，实现有表象到实质的思维上升的飞跃。【案例】在“大气压强”托里拆利实验的学习中教师：托里拆利实验学生观察实验：当装满水银的1m长的细玻璃管倒置与水银槽中，水银柱下降至760mm，而管内水银柱上面是一段真空。教师：为什么会产生这种现象？教师引导：假设我们在被托起的水银柱的底部取一个液面。它也会受到大气压强的作用，由此产生向上的压力。对于这个液面进行受力分析，运用压强公式得到：F=PS；根据二力平衡的知识，得出间接测量大气压强的方法P大气=P水 ；运用液体压强公式，计算玻璃管中液体压强值P=液gh 。 学习在实验观察中，然后通过对现象的分析进行分析、概括、上升至对该现象理性的认识，从而认识科学的本质。5.2.2.3 优化课堂教学流程优化课堂教学流程是确保师生思维共鸣的重要条件，课堂教学流程必须遵循学生的认知规律，由浅入深，由易到难，从而发展学生的最近发展区。师生思维共鸣下的课堂教学流程不仅要紧紧围绕教学内容、教学目的，更要通过一系列教师精心的课堂设计使教学环节引导学一步步获得鲜活的知识。14 【案例】 “昼夜的成因”这节课的学习中教材中的编写由“地球的自转”“昼夜交替的成因”“计时”“中国古代著名天文学家”。这样的安排其实并不利于学生知识的获得。可以进行如下修改： 1、导入：可以利用多媒体向学生展示地球在宇宙的运动Flash，学生清楚观察到地球不仅在自转同时还在公转，再次基础上对本章作出预期主要学习地球的自转以及地球自转产生的天文现象，和地球的公转以及地球公转产生的天文现象。2、介绍地球基本特点地球的“虚拟轴”地轴，地球自转方向，地球自转周期【过渡】地球的自转周期是24小时，现代人能用手表、手机等计时，向学生发问“如何又是如何计时的”3、古代计时工具日晷、刻漏4、昼夜现象及昼夜现象的成因5、昼夜交替现象及昼夜交替的成因6、中国古代著名天文学家5.3 精心设计演示实验促进师生思维共鸣科学课堂中教师的演示实验是必不可少的，也是重中之重，很多关键的科学概念和科学概念之间的关系都需要教师的演示实验。有效的演示实验不仅能够引起师生之间强烈的思维共鸣更能进行教学的展开。5.3.1 演示实验促进师生思维共鸣理论依据初中阶段是学生思维迅猛发展的阶段，学生的抽象逻辑思维日益占主导地位。他们能够理解一般的抽象概念，掌握一定的定律、定义、公式并进行逻辑推导，这种思维的发展已经基本能够适应初中学习的客观要求，当然初中生的逻辑思维发展还属经验型，其具体形象成分起主要作用，他们在进行逻辑思维时，常常还需依赖具体、直观的感性经验。15并且每个学生之间思维的发展又是存在差异的，因此对抽象的科学概念、规律的掌握和理解是不同的，这就必须借助教师在科学课堂进行精心设计的实验演示进行补偿，将直观的科学现象呈现在学生面前，从而使学生获得直接的感性经验，进而在教师的循循善诱的启发下再进行分析、归纳和概念将感性经验上升到理性经验，形成清晰的科学概念。而且成功的实验演示其效果往往比教师的讲解更引人入胜，课堂演示实验在科学教育中的非语言传播作用，充分激活学生的思维，达到师生思维共鸣的效果。165.3.2 演示实验促进思维共鸣的小策略5.3.2.1 演示实验同教学内容相结合 科学教学中的演示实验是重中之重，但是这并不意味着科学课堂中每处都要演示，更不是演示实验多多益善。因为课堂中实验不是最终目的，而是要通过实验让学生观察科学现象，理解科学本质，掌握科学概念，培养学生的实验技能。17当然演示实验必须围绕着课程标准，教学内容的要求，绝不能脱离这些要求追求表面上的生动、活跃。只有根据教学内容，进行合理安排操作的演示实验才是真正好的实验，最终才能取得最佳的教学效果。【案例】在“平面镜成像“一节中很多教师喜欢用以下的方法引入：教师拿着一只空玻璃杯并放置在桌上，用手帕将玻璃杯盖住，随后掀开杯中出现了一束鲜花。并提问学生“鲜花是哪来的”。其实这是一个光学魔术。表演前，在这只空杯中竖插两块镜子，把玻璃杯隔成两半。在其中的一半中间放上一束鲜花，另一半是空的，表演时把空的一面朝观众，由于镜面反射作用，观众看到的是一只完整的空杯；用手帕一盖，迅速将玻璃杯转个个儿，使藏花的一面朝观众，把手帕一掀，鲜花当然也就出来了。这个节目是利用光学平面镜对称成像的原理表演的。这种引入方法虽然精彩也能引起学生的关注，但是很难直接将魔术的现象和平面镜成像联系起来，学生更多的会在课堂中讨论魔术的小细节。这样反而适得其反无法真正与学生进行思维共鸣。可进行如下改进：先将一块平板玻璃竖直放置在讲台上，在玻璃前放内有燃着蜡烛的杯子，玻璃后放一只空杯子，并调节好一定的位置使学生通过玻璃可以观察到前后的杯子中都有燃烧着地蜡烛。接着在玻璃后在空杯中倒入水，当水面高于烛焰时，学生发现蜡烛并没有熄灭，此时提问学生“为什么”。或许学生会猜不到，教师可以拿走玻璃后的杯子，再让学生观察，学生发现原位置只能看到装有燃烧着蜡烛的杯子。学生立刻明白这是“像”，从而引入课题。这样的设计不仅激发学生的好奇心，而且在有意无意中向学生介绍本节课的重要名称“平面镜、像、物体”。5.3.2.2 演示实验必须与学生感知相联系演示实验的目的就是要让学生进行充分的感知，通过形象生动的实验现象使学生获得直接的感谢经验，这种感知是教师无法用语言传达的。所有作为演示实验的现象要足够明显能给学生感官上深刻的刺激。这样学生才能在教师的实验演示过程中与教师进行充分的思维共鸣。【案例】 在学习“力的存在”一节中一难点问题是探讨“力的作用效果之一是改变物体的形状”。学生通过压气球或挤矿泉水瓶等活动能够较清楚的认识到力能改变物体的形状，但是对于一些比较坚硬的物体，例如用手压桌子时，学生感到桌子没有发生形变。这就需要将微小的形变放大，让学生更好的感知现象。教师一般会选用椭圆墨水瓶来演示固体物质的形变。但是双手用力挤压瓶时是难以观察瓶子自身的形变的。传统教学中教师会在瓶子插入一根毛细管，理论上用手挤压瓶子时，毛细管内的红色液面会明显的上升，但在实际教学过程中是很难做到的，而且并不是每个学生都能观察到这个现象。所有可以进行如下改进：用胶带纸将激光笔固定在讲台桌上，使墙上能出现明显清晰的红点，然后教师用力压桌面学生能很清楚得看到红点在移动。这种改进后的演示实验与学生感知相联系，更能很好理解力也可以使坚硬的物体发生形变。5.3.2.3 演示实验必须与教学的难、重点密切联系 演示实验是有目的、针对具体的教学中的某个重难点。因此演示实验中教师应预见到学生可能会被哪些强烈多余的现象所吸引而忽视了实验本质的现象，从而计划实验排除负面心理的干扰。18【案例】在学习“白磷在水下燃烧”实验要证明物质燃烧需要具备1）物质具有可燃性；2）温度达到可燃物的着火点；3）可燃物跟氧气接触的三个条件。在教学中教师一般按照图a进行实验演示。但实际的实验操作中，若直接将氧气对准烧杯中的白磷，白磷会形成小液珠在水中乱串，学生往往会将焦点放在白磷的移动上，却看不到观察不到实验理论上应有的白磷燃烧时会明显的火光。因而可将实验进行如下修正：在烧杯底部放置内径比导管内径稍小的螺母，放白磷的量大约占螺母容积的一半以上即可，不宜过多，这样既能起到“固定”白磷，缩短实验时间，而且能看到明显的火光现象。从而学生能很明显的观察到白磷的燃烧，确认燃烧的三个条件。6 结束语