学生分组实验的教学探讨
前言
随着时代的发展,世界课程改革中越来越重视学生科学素养的培养。我国出台的新课程标准,要求我们的教学目标在传授知识的同时,全面提高学生的科学素养;要求教学内容从封闭走向开放,增强与社会和生活的联系;教学方法要求学生变被动为主动研究,充分调动学生的积极性和主动性,增进学生对科学探究的理解和提高科学探究所需的能力,注重培养学生用来激发学生内部的动机,培养学生的独立操作能力、小组协作能力等,让学生在探究式学习过程中学会灵活运用所学知识和创新智能因素的提高。
面对新课程标准的要求,教材也在迅速改革。各地也纷纷开展了有关学生分组的实践和研究,有关分组实验的教学方法和模式也是多种多样。本文对目前一线教师的分组实验方法进行了分析和探讨,并提出了一些改进建议。
1 分组实验的介绍
科学实验是通过动手、动脑的实践活动,探索问题的过程。它对培养学生的创新精神有其独特的功能,而学生实验是让学生在实验中去完成探究,体验科学知识的获取过程,更能培养学生的创新能力。其中,学生分组实验尤其如此。
分组实验指的是学生在实验室中,在教师的指导下,自主进行的实验,它不仅可以培养学生独立动手的能力,而且能够使学生养成实事求是、严肃、认真、科学的良好习惯。有条件的学校争取1人一组,单独作实验;一般是2-3人一组,几个人合作完成规定的实验。这类实验一般以测量性和验证性实验为主。主要目的是使学生系统地获得感性认知材料。巩固和扩大已学过的知识;培养学生认真、细致、严谨求实的学风和科学态度。但并不要局限于认证,也可以探究,对已有的实验扩充。在已有的实验的基础上进一步实行探究。在物理教学中,学生分组实验是培养学生自主探究能力和科学素养的主要方法和途径。随着新课程的实施,分组实验在教学中越来越受到重视。
学生通过实验学会仪器的使用、基本过程,观察技能,并尝试处理实验数据,进行误差分析,独立写出实验报告,使实验能力得刭全面的培养。目前,科学教学中学生分组实验出现一些偏差。它所起作用没有达到预期的效果,因此,学生分组实验的实效性值得探讨
新课程实施后,首先可以发现在教材的编排上已将分组实验课有机地融入到新课的教学课程的教学进程中,或安排在相应物理规律的学习之前,或安排在规律的学习过程中,这使实验活动在教学中起到动力和向导的作用,促使学生通过实验探究来获得物理知识,为训练
和培养学生的探究精神、创新精神、独立精神及实验能力提供了时间与空间,突出了实验在教学中的低位。其次,根据新课程标准对科学探究及物理实验能力的基本要去分析,分组实验课堂的教学模式必须改革。
2分组实验的教学方法—六步教学法
一线教师在进行分组实验教学中,方法多种多样,比较系统全面地总结了分组实验教学过程的是六步教学法。所谓六步教学法,即是“养、讲、说、做、写、考”。
第一步:“养”。在这一阶段,教师要着重培养学生养成良好的实验思维习惯,向学生明确实验的名称、目的、内容,即根据实验的名称、知道实验的原理和方法、如何设计实验步骤、需要什么实验器材、怎样做好实验记录、怎样进行实验数据处理、实验的结果是什么。这一阶段,教师居于主导地位,教师通过讲解,是学生初步了解所要进行的实验,因此这一步是进行下面实验的基础。
第二步:“讲”。这一阶段以教师为主导,教师的讲解是学生能否顺利完成这一步骤的关键。学生明确了整体把握实验的思路和其格式后,教师要从一开始,结合具体实验,采用“套公式”的方法“讲”好实验的每一个思维环节。引导学生明确每一个环节的具体内容,消除每一环节的学习障碍,突破难点,同时练习学生整体把握实验的思路。实验步骤的具体化和顺序,实验记录表格的设计及数据处理,对学生来讲难度是较大的,教师要通过多问几个“为什么”帮助学生重点突破。 “套公式”的方法能从整体把握学生实验,一开始以教师为主,学生跟着教师的思维走。教师让学生多体会思维的过程,多体会学习障碍是怎样消除的,多感受思维的力量、成功的喜悦。
第三步:“说”。学生“说”好实验分两个阶段。第一阶段是学生“说”好教师“讲”好了的实验,是对教师“讲”好了的实验的巩固、把握,是学生进入实验室做实验前必须完成的。第二个阶段是学生通过预习和讨论,由学生为主“说”(设计)好实验。教师“讲”好实验到学生“说”好实验,是由教师为主“套公式”到由学生为主“套公式”,是一个质的飞跃。学生采用“套公式”的方法,按照实验思维的过程,逐一“说”清每一思维环节(报告项目)的具体内容,难点及突破,应注重的问题和技巧等,整个实验“装”在学生心中。这个阶段教师的作用主要是对学生的“说”进行评价,“挑”毛病,帮助学生完善学生的“说”。 在这一阶段中以学生为主体,教师除了监控以外,只进行评价。
第四步:“做”。 “说”好实验是“纸上谈兵”,是“做”好实验的预备。“做”好实验是将“说的理论”应用于实践,需要有一个动手能力的锻炼过程。按程序规范操作是练习动手能力的技巧。“做”不仅是“说”的操作化,而且应是对“说”的调整、完善和补充。“做”好实验,一是
学生开始做实验前必须过好“说”好实验关,把整个实验“装”在心中.二是确保每人动手,小组配合。实验尽可能做到两人一组,学生成绩、动手能力优差生相互搭配,以好带差。三是突出“预防”,消除障碍。对于实验中可能出现的普遍问题,实验前进行适当引导,突破难点,确保实验成功率。这一阶段学生为主体,教师从旁指导。
第五步:“写”。教师对学生“写”好实验报告在提高初中学生物理实验能力中的作用要有足够的熟悉。假如说从“说”到“做”是一次质的飞跃的话,那么从“做”到“写”又是一次质的飞跃。它能检查学生对实验的整体把握情况和实验的完成情况,反映学生的实验能力。这一阶段以学生为主体,学生在没有教师的指导和监督的条件下完成任务,教师只负责评价学生的任务完成情况。
第六步:“考”。 对学生的实验能力进行考核,学生在规定的时间内完成实验,通过实验名称学生自己提出实验器材,自己独立完成实验操作和实验数据记录及处理,独立写出简单的实验报告。这一阶段是对学生学习结果的评价,是衡量学生的实验能力如何的关键阶段。
在第二步讲,第三步说的过程中,有些教师采取学生讲自己适当补充强调的方法合二为一。学生讲就是指学生自己先讲实验目的、实验原理、实验方法,老师做适当的补充;先完成实验的学生上讲台把自己的实验结果向全班同学展示,促进交流合作,激励学生积极向上地学习,提高实验效果;完成实验后让学生自己现总结在操作的过程中哪个环节容易出现什么样的问题?怎样解决?哪些操作不规范时导致实验的误差增大?哪些小组做得快又准?哪些小组表现出很强的动手能力?以及实验中出现犯的小毛病以便下次实验改进。
3关于分组实验“六步教学法”的分析和改进
该方法从实验的准备到实验过程,到最后写实验报告都得到了很好的兼顾,方法比较系统,把实验所需要的要求都囊括其中,能帮助学生把关好每个实验过程。特别是实验前的准备工作很到位,能让学生把实验方法,实验过程,试验中应注意的问题了然于心,为实验的操作过程做好了充分的准备,学生操作起来会更具有目的性,实验效果更佳。在实验“做”的过程中,老师现场观察督促,能及时发现学生的操作过程中出现的问题,及时解决,可以有效的防止实验结果出现的偏差,节约时间。
总的来说,该实验方法坚持了以教师为主导,学生为主体的思想。教师的主导使教学能够有条不紊地进行,学生为主体则使学生能够清楚明白地进行实验。但是从另一方面来看,该方法有些过于侧重教师的主导地位。整个教学过程中,虽然是由学生自己进行操作,教师也让学生自己“说”实验原理,实验步骤,但这些都是在教师讲解过后。在我们小组看来,先“讲”后“说”不如先“说”后“讲”,后说,学生会机械的背老师讲的条例,对原理把
握不透彻,到实际操作时仍会出现不知为什么这么做的现象。而由学生先讲,学生则会自己先认真预习实验,边看边消化,以便很好的表达出来,而对于学生容易忽视犯错的地方,经过老师的提醒、强调,学生更会牢记于心,能收到比较好的效果。
所以我们认为,第三步的“说”和第二步的“讲”应当互换位置。同时要注意,这里的“讲”也不单单是讲解的意思,更侧重于讲评,评价分析学生的“说”。更加重视探究式教学,这也是新的课程标准对学生发展的要求。
总之,不论采用何种教学方法,教师在分组实验中都应当努力引导学生做好如下几点: 第一,让学生通过实践、实验过程中碰打到的困难来加深对实验的理解。例如,练习使用物理仪器类型的分组实验核心是一个“练”字。应给学生足够的时间和材料, 让他们反复练习操作, 直到熟练为止。教师应做好个别辅导并帮助学生排除故障。设障考察既是对学生熟练程度的检验, 也是操作技能的再提高。如在练习使用打点计时器的教学中, 当学生操作完毕后,教师应有意将打点计时器连接在电源的直流接线柱上,让学生注意观察, 闭合开关后, 打点计时器不振动, 让学生来分析原因, 并排除故障。然后将单面复写纸放反, 学生看到: 闭合开关, 打点计时器正常工作, 却没有在纸带上留下点迹, 指导学生分析并排除故障, 将这些学生操作时容易出现的问题提炼出来, 再交给学生自己分析解决, 有利于培养学生解决实际问题的能力。
第二,通过引导学生探索总结来提升分组实验的教学效果。观察物理现象类型的实验, 如:“观察光的衍射现象”等。其教学目的是使学生了解现象产生的条件, 观察现象发生的过程,从而加深对物理现象的理解。对于这一类型的分组实验, 宜采用探索、总结法。研究电磁感应现象的实验, 教师只要讲明防止烧坏电表等注意事项, 即可放手让学生按步骤操作, 教师只做一下指导就可以了。
第三,教师要引导学生对实验进行分析、实验、再分析,以此来加深学生对分组实验的理解。这个过程包括操作前的分析、学生的实践、操作后的分析。在学生做实验之前, 教师要引导学生分析被测物理量与哪些因素有关? 采用什么方法测量最方便、最准确等等。如测匀变速直线运动加速度的实验, 测加速度的方法有很多种, 即:a=△v/△t; a=△S/T2 和用v—t 图像的斜率等, 在分析了这些方法的特点之后, 由学生自己选择测量方法, 从而促进学生个性的发展。分组实验的核心是一个“值”字, 没有测出“值”就没有达到实验目的。测量方法由学生自主选择后, 实验步骤既可按教材给定的来进行,也可由学生自己设计。这一阶段教师的作用是巡查, 发现学生中错误的操作方法应及时纠正, 以利于学生实验的顺利进行, 科学地测出数据。对于操作后的分析,学生做实验往往重操作轻数据处理。当学生通过实验
测出数据后, 教师要指导学生对实验数据进行分析处理,并要督促检查。如有时间, 应总结解析法和图像法各自的求值特点, 有利于培养学生综合处理数据的能力。
结论
综上所述, 实验教学不同于理论教学。它既有讲, 又有练; 既要灌输理论, 又要培养能力, 知识涉及面又广。所以, 教师只有根不同类型的实验, 采用相应的教学方法, 才能更好的完成教学任务, 达到预定的教学目标。
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