《科學(3~6年級)課程標準》(實驗稿)在實施建議中指出:一切有條件的地方,科學課程的教學盡可能地運用諸如各種音像資源、計算機軟件、網絡等現代教育技術為教學內容服務。信息技術為教學手段帶來了空前的變革。多媒體教學手段的超時空再現功能,為形象地展示事物的屬性和變化提供了物質條件;為教學內容的呈現提供了靈活、便捷的平臺;為教學的互動提供了可視的載體。科學課堂的組織和管理因之走向一個新的境界。即便在操作性很強的實驗教學中,多媒體手段也有其用武之地。
一、創境引疑,驅動生成
動機是在目標或對象的引導下,激發和維持個體活動的內在心理過程或內部動力。維果茨基的最近發展區理論告訴我們,著眼于學生的最近發展區,因憤而啟,因悱而發,才能更加有效地激發學生探究問題的動機,驅動知識與能力的生成過程。運用多媒體創設生活化的情境,能喚起學生對已有的知識經驗的考量,對平時司空見慣的現象引發疑問,讓最近發展區里“長出”的問題激發學習的動機,激起探究的興趣。
放飛孔明燈是孩子們感興趣的活動,在教學《氣體的熱脹冷縮》這課時,我放映了“孔明燈升空”的視頻,當學生沉浸在興趣盎然的遐想中時,引導學生猜測:“大家猜一猜,老師想問個什么問題呢?”學生你一言我一語地,“孔明燈為什么能升入空中”成了大家共同關注的焦點問題,激發了孩子們探究空氣的熱脹冷縮的欲望。
在今天的生活中,擺鐘已難得一見。教學《擺的研究》這課時,因不便于準備實物擺鐘,我用flash“機械擺鐘”代替。Flash“擺鐘”寬大而清晰的影像,節奏鮮明的鐘擺聲音,創設了逼真的情境。那來回擺動的“鐘擺”引發了學生探究的熱情:“擺鐘的鐘擺為什么能快慢均勻地擺動呢?”好奇心驅動了“擺的研究”的學習活動。
二、引導探究,醞釀生成
科學課程標準指出:“科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。”探究活動能讓學生醞釀思維,建構知識,生成能力,發展情感、態度、價值觀。在探究實驗活動中,制訂可行的實驗方案是探究活動得以有序進行的前提。
盡管每次實驗前,老師可能對實驗器材做了充分的準備,對實驗方案的設計組織了交流討論,可是在實驗過程中,不少學生還會由于對實驗方法“懂而不會”而走了無意義的彎路。我在執教《液體的熱脹冷縮》一課時,出于節約實驗材料的目的,想方設法找來一些帶乳膠塞的小玻璃瓶和透明的空筆芯,取代教材設計的燒瓶、玻璃管和橡膠塞,組裝成小巧的實驗裝置。實驗前,我還組織全班同學進行實驗方法的討論,可是在分組實驗過程中,有幾個小組的同學沒有在實驗裝置的小瓶內裝滿液體,造成實驗結果失真;有的還把本來應該裝在小玻璃瓶內的牛奶等液體倒在裝冷水的燒杯中,不但造成了材料的浪費,還耽擱了實驗時間。在另一個班級教學同一課的時候,我在引導學生充分討論實驗方法后,又用PowerPoint制作的動畫課件演示實驗裝置的使用方法,形象地引導學生明確操作要領,有效地提高了實驗教學的效率。
在學生的探究活動中,合作小組的角色分工是實驗教學效果高低的重要因素。小組活動效率高低、效果優劣,與小組成員的角色意識的強弱有關。為了培養和提高小組成員的角色意識,在每次實驗探究活動中,我都用課件公布各組成員的角色分配和相應的職責分工(組長、操作員、記錄員和監督員按次輪流擔任),還對各組表現和活動效果及時地進行評價,促進小組合作意識的培養。
三、研討歸結,激蕩生成
知識是在個體建構和通過社會互動形成共識的過程中形成的。分享、質疑、討論等互動方式是激蕩思維、促進知識與能力生成的催化劑。教學目標的重點是幫助學生提高認知的正確率,改變學生對學習內容可能存在的一無所知、略有所知或略有錯知,糾正或完善前概念,建構新的知識系統。
學生經歷和體驗了自主、合作的探究活動,觀察了實驗現象,獲得了實驗數據,但尚未形成明確的科學概念,必須進一步組織互動交流。一方面,通過比較分析,對實驗過程中記錄的數據去偽存真,發現存在的問題或不足,尋找其中的原因和解決的對策;另一方面,通過比較分析,發現和歸納數據中蘊含的科學規律,歸納出科學概念,對探究的問題作出合理的解釋。我常常讓各組的記錄員通過實物展示臺直接呈現記錄數據,或者讓記錄員將記錄數據匯總到課件的表格中。例如,在《擺的研究》的教學中,我讓同學們用多媒體手段便捷地展示了各組的實驗結果,大家綜合比較各組的實驗數據,進行討論,有的同學發現數據中存在的問題,分析了存在問題的原因;有的同學對部分小組的數據真實性提出質疑,表達了自己的觀點。大家從大多數小組的記錄數據中總結出規律,糾正了錯誤認識(如,有的同學對擺的快慢與擺錘的輕重有關的猜測),生成正確科學概念(如,擺的快慢與擺繩的長短有關)。
我喜歡用PowerPoint制作簡潔明了的課件。用PowerPoint軟件提供的繪圖工具和組合命令繪制自己需要的圖形,通過格式命令進行美化,借助自定義動畫功能進行動畫設置。根據自己的教學思路制作的課件往往能為突破教學難點提供幫助。例如,我用動畫課件再現“測量下沉物體受到的浮力”實驗的操作方法,引導學生分析實驗過程出現的失誤;用動畫課件重現“水的熱脹冷縮”的實驗現象,幫助學生回顧實驗過程中的觀察結果;用動畫課件幫助學生認識定滑輪、動畫輪和滑輪組的區別和聯系;用動畫課件演示地心說和日心說及其對晝夜交替現象的解釋等等。
經驗告訴我,要增強課件的輔助功能,制作課件須樹立精品意識。“他山之石,可以攻玉”,在“取人之長,補己之短”中能提高自己的審美認識和制作水平;在教學運用中加以改進,就能使自己制作的課件更具實用性和美感。
四、檢測促知,鞏固生成
學以致用,用以促知。遷移理論告訴我們,在課堂學習的環境中,大部分問題的解決是通過遷移來實現的。要將課堂所學的知識技能用于解決生活中的現實問題,同樣也依賴于遷移,要培養解決問題的能力,就必須從遷移能力的培養入手,及時地為學生提供練習和反饋的機會是發展遷移能力的有效手段。學生通過探究活動獲得的知識和方法,通過課堂檢測,能在運用中變模糊為清晰,促進知識的遷移和鞏固。
多媒體教學手段為及時進行練習和反饋提供了便捷。在制作課件時,我們可以針對學習重點和難點設計填空、判斷、選擇、簡答和作圖等不同形式的習題,在檢測環節組織學生作答,對有異議的地方須引導學生質疑和討論,糾正錯誤的認識,建立科學的概念。我們可以引導學生借鑒波普爾的證偽思想,努力否定或駁倒他人的觀點,如果批判的努力失敗了,就試圖接納它。
通過檢測環節的反饋和評價,引導學生反思自己的學習態度和學習方法,也是發展學生元認知有效途徑。
五、結束語
多媒體教學手段為教學活動帶來的便捷是多方面的,能為我們提供豐富的教學資源,能為我們模擬或呈現無法身臨其境的場景。讓我們感受戈壁的荒涼、海底的奇幻,觀賞熔巖的噴涌、星辰的演繹,洞察細胞的結構、原子的組合……為我們填補感知的空白。當然,多媒體教學手段不是教學目標本身,它只是為我們載向知識彼岸的航船。教學手段再先進,也不能代替學生的實踐活動。只有更好地服務于激發學生的主動積極性,服務于發揮教師的主導作用,服務于促進學生對知識、能力、情感態度價值觀的有效生成,才能讓多媒體教學手段煥發光彩。
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