俞益



[摘? ?要]初中科學是小學科學的加深和拓展,教師應利用好它們內在的聯系,使兩者形成相互依靠、前后延續的關系,從而使學生的科學學習產生積累效應,促使學生可持續發展。實驗教學作為初中科學課程的重要教學手段,有著其他教學方式不可比擬的優勢。要真正提高初中科學實驗教學的有效性,應做好小初科學實驗教學的銜接工作,為學生科學素養的發展做無縫對接。
[關鍵詞]小初科學;銜接;實驗教學;顯微鏡
[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2019)08-0080-03
小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。小學科學主要是介紹常識性知識,難度小、趣味性強,涉及的科學現象一般都源于實驗和生活,都是具體和形象的。初中科學則是以培養學生的科學素養為宗旨的科學入門課程,在小學科學課程的基礎上,引導學生進一步深化對自然和科學的認識。初中科學教材內容增多、難度加大,對科學現象和規律經常是定量說明或者數學化描述。從科學課程標準的“課程性質和理念”維度來看,小學科學和初中科學都是以全面提高每一個學生的科學素養為宗旨;從“課程目標”來看,初中科學比小學科學更加注重知識的應用、技能的遷移和情感的領悟。由此可見,初中科學是小學科學的加深和拓展。而做好小初科學教學的銜接工作尤為重要。實驗教學作為初中科學課程的重要教學方式,有著其他教學方式不可比擬的優勢。下面筆者以“顯微鏡”的實驗教學為例,談談小初科學實驗教學的有效銜接。
一、內容解讀
盡管小學科學和初中科學教材中,“顯微鏡”內容的教學目標較為一致,但在具體教學操作中,由于小學生的思維主要是形象思維,所以制作洋蔥表皮裝片和掌握使用顯微鏡的方法并不是教學重點,但卻是觀察活動的前提。因此,需要加強顯微鏡使用方法和步驟的指導,讓學生在教師的指導下基本會操作顯微鏡,但不要求學生記住,也不應作為評價的內容。完整的洋蔥表皮細胞的構造(細胞壁、細胞核、細胞質、細胞膜、液泡等)也不是小學“顯微鏡”內容的教學重點,因此不要求學生掌握,也不要求他們都能觀察到,更不要求他們能描述“洋蔥表皮細胞是由細胞壁、細胞核、細胞質、細胞膜組成的”。但是教師應鼓勵學生仔細觀察,以求有更多的發現。
學生在學習初中科學知識時,往往要運用分析、判斷、推理等思維形式,對客觀現實進行間接、概括的反映。因此,要學好初中科學,學生不僅要有形象思維,還要有抽象思維,要在原有形象知識的基礎上同化當前學習的新知識,從而使原有知識體系更加完整。如在七年級上冊《細胞》一課中,明確提出“掌握光學顯微鏡的結構和使用方法,初步學會制作臨時裝片”的要求,這也是科學課程標準對學生的技能要求。在教學過程中,教師應嚴格要求學生遵守操作規范。在2017年寧波市初中畢業生學業考試說明里也清楚地羅列了“知道動、植物細胞的基本結構及其功能(了解水平)”“應用細胞的結構以及功能的知識解釋某些生命現象(應用水平)”兩個考點,這些無疑都需要在“顯微鏡的使用方法”的教學中給予落實。
二、教學實踐案例
【案例】“認識光學顯微鏡結構”教學設計
教師取出提前準備好的小學所用的光學顯微鏡,讓學生回顧它的結構,比一比哪組學生認識的結構多。
學生回顧知識,能回答出目鏡、調節旋鈕、物鏡、載物臺、反光鏡等結構。
教師對這些結構一一提問并補充其相應的功能,最后和學生共同梳理,并通過大屏幕完整呈現小學科學教材中的顯微鏡的結構(如圖1)。
教師再取出初中即將展開學習的光學顯微鏡,將它和小學所用的顯微鏡擺放在一起,同時大屏幕呈現初中教材中的顯微鏡的結構(如圖2),讓學生觀察比較:初中的顯微鏡比小學的顯微鏡多了哪些結構?
待學生分享各自的發現后,師生一起歸納整理:小學的顯微鏡只有一個調節旋鈕,而初中的顯微鏡則有粗準焦螺旋和細準焦螺旋,目的是使看到的物像更精準。
教師邊操作邊講解:“所以,我們在‘調焦這個環節比小學的步驟多了一步,即先側面觀察鏡筒,調節粗準焦螺旋,使鏡筒下降,物鏡靠近裝片;再用左眼觀察,調節粗準焦螺旋,使鏡筒上升至看到物像,微調細準焦螺旋,使物像更加清晰。
教師依次介紹轉換器、通光孔、反光鏡的作用以及目鏡和物鏡的放大倍數之間的關系,讓學生對顯微鏡結構知識進行逐一完善,并將結構和功能相統一,從而進入“使用顯微鏡觀察裝片”的教學環節。
在接下來的演示環節中,教師把演示實驗慣有的“師講師做”改為“生講師做”,即學生對照教材的顯微鏡的使用步驟并結合原有的操作經驗將實驗的具體操作講給教師聽,如第一步做什么,要注意些什么,第二步做什么……第二個學生再做補充,以此類推。這樣,大大集中了學生的注意力,形成了良好的師生互動。顯然“生講師做”比“師講師做”效果要好得多。當然,教師在操作時要強調關鍵步驟。
接著,教師讓學生帶著問題進行動手操作,并在操作過程中將各自的發現和疑惑記錄下來,等實驗結束,先在小組內討論交流,再以小組為單位向全班同學展示實驗成果,以此調動學生的學習能動性和培養學生的語言表達能力。在此基礎上,教師將學生的發現和成果進行一一羅列和補充。具體如下:
通過觀察鏡頭上的示數標注,看一看,比較長度,得出“物鏡越長,其放大倍數越大;目鏡越長,其放大倍數越小”的結論。
通過對光環節,得出“光線較強時用平面鏡,光線較弱時用凹面鏡來觀察”的結論。此外,還可以通過換用不同的光圈來調節。
教師強調:放大倍數=物鏡放大倍數×目鏡放大倍數。
通過換用不同倍數的目鏡和物鏡觀察到的細胞數目不同,得出“放大倍數越大,在相同的視野中所能看到的細胞數目就越少”的結論。
通過觀察目鏡,移動裝片,得出“物像移動方向與裝片移動的方向相反”的結論。由此還可得出結論:當物像不在視野的正中央時,要想使物像移到視野的正中央,物像偏向哪個方向,就應向哪個方向移動裝片。
通過轉動轉換器,換用不同物鏡觀察,得出“放大倍數增大時,不需要轉動粗準焦螺旋,只需調節細準焦螺旋至圖像清晰即可”的結論。
這樣,學生對顯微鏡就有了更深刻、更全面的認識和理解。
教師通過大屏幕展示一道習題來檢驗學生的學習成果。
【習題】小科在實驗室進行“用顯微鏡觀察洋蔥表皮細胞臨時裝片”的實驗,在操作過程中,小科先后在顯微鏡下觀察到圖3甲、乙兩個物像,從物像甲到物像乙,小科操作的具體過程是____________。
如此設計,教師通過學生的原有知識,找到學生思維的“生發點”,利用新舊知識的內在聯系,做到以舊引新,幫助學生從舊知識向新知識過渡、升級,有效實現了知識與能力的正遷移。
最后,教師展示幾幅學生用顯微鏡觀察到的洋蔥表皮細胞自制裝片的成果圖,供學生交流討論。
三、教學反思
初中科學的內容是在小學科學基礎上的進一步加深和拓展,它們有著千絲萬縷的聯系。通過幾年的教學研究,筆者發現要做好小初科學實驗教學的銜接工作,還需強化以下幾點。
1.強化動手體驗,弱化理論解釋
教師要重視科學實驗課程,要注重培養學生熱愛科學、勇于探索、堅持真理的高尚情操,讓學生通過親身經歷、動手操作、獨立思考來學習科學,能主動探索知識的發生、發展過程,從而發展學生的理解能力、思維能力以及多方面的科學素養。至于具體的知識傳授和理論解釋可以適當弱化一些,因為興趣是學好科學最好的老師,因此教師應強化學生的動手體驗。
2.研讀小學科學教材,做好小初科學銜接
從實際教學情況來看,小學階段各學校的教學進度不一致。剛進入初中,學生的科學知識水平參差不齊。這就要求初中科學教師在教學前要研讀小學科學教材,把握好中小學科學知識之間的關系,幫助學生有效建構新知識,做好小初科學知識的有效銜接。例如,對于小學出現過的顯微鏡的結構,教師可以略講或不講,以避免單純地重復舊知識。初中科學教師還要走進小學科學課堂,了解小學科學教師的教學方法,有的放矢地改進自己的教學方法,從而有效進行科學教學方法的銜接。
3.突出學生主體地位,調動學習積極性
據調查,90%以上的初中生都對顯微鏡的使用有著濃厚的興趣,這是他們掌握這一技能的內在動力,但這種興趣如果不能得到強化,則會逐漸減弱甚至消失。如何保護與調動學生學習的積極性,是教師在實驗課上必須重視的問題。因此,教師在教學時要保證每一位學生有機會去動手操作顯微鏡,同時要留一定的時間給學生去思考問題和歸納知識,讓他們在操作中發現問題、解決問題,迸發知識的火花,將知識內化為自己的智慧。
總之,實驗作為學生學習科學知識的重要途徑,能夠生動、直觀地為學生提供知識與數據;也是學生對科學知識進行驗證的有效渠道,有利于學生獨特科學思維的養成,是培養學生自主探究能力的重要途徑。要真正提高初中科學實驗教學的有效性,應該做好小初科學實驗教學的銜接工作,為學生科學素養的發展做好無縫對接,同時還需要科學教師從多方面提高自身的綜合素質,提高對科學實驗教學活動設計科學性和藝術性的認識,能在不斷地探索發現中,打造“有效”且“高效”的科學實驗課堂。
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(責任編輯 黃春香)