第2章 学校科技教学的指导
1.学校开展科技课教学的意义
“科技人才的培养,基础在教育”,谁掌握了面向二十一世纪的教育,谁就能在二十一世纪的国际竞争中处于战略主动地位,青少年是祖国的未来,科学的希望,担同着科教兴国的历史重任。因此,把科技教育作为一项重要内容,从小学抓起,为培养未来的二十一世纪的人才打下基础势在必行。
现代科技实验教材包涵的内容十分广泛,贴近学生的生活,趣味性很强,是加强科技教育,提高学生创新素质的主渠道。这门课的开设必将增强我国少年儿童的科技意识,全面提高科学文化素质,对从小培养少年儿童学习科学方法,树立科学思想和科学精神,从面成为具有创造精神的,适应二十一世纪社会发展的建设人才打下基础具有十分重要的意义,这就需要教师探索行之有效的教学方法,充分激发学生对科技的好奇心,求知欲,调动学生学习的积极性、主动性,使科技课上得生动活泼,情趣盎然,让学生在自觉参与中求得自我发展,逐步学会做人,做个现代的人,做个科学的人。
然而有些教师往往沿用较陈旧的方法进行教学,这种教学过程中,教师处于中心位置,学生完全处于被动状态,这种教学造成的弊端是显而易见的,即灌输多,方法呆板,教师费力,学生消极厌烦,严重地阻碍着教学效率的提高和学生创新素质的发展,素质教育的实施受到了极大的影响。只有不断创新才能迎接未来,这是世界各国在教育改革过程中达成的共识,小学现代科技是一门崭新的学科,需要教师把创新教育观念落到教学实践中去,并在教学实践中结合儿童的特点,创造性地运用教学方法和手段,将多种教学方法进行优化组合,实现教学方法的创新,用“创新性的教”为学生“创造地学”创造环境和条件,具体地说,就是教师运用行之有效的现代教学方法如:探究教学法、角色扮演法,情境教学法等,将科学发现的过程,简洁地重演于课堂,指导学生动手、动脑,让学生体验作为学习主体,进行探索、发现和创造性思维的乐趣,从而使学生自行获取知识、运用知识,享受首创成功的快乐,提高教育教学的的效果,培养具有科技创新素质的学生。
2.学校开展科技课教学的方法
健全组织构建科技教育体系
学校应深刻认识21世纪激烈的科技竞争,实质是教育的竞争、人才的竞争。学校开设现代科技课,就是要科技教育从娃娃抓起,培养他们对科技的兴趣和求知欲,提高参与科技活动的能力,从而成为适应21世纪社会发展需要的建设人才。学校对科技教育工作十分重视,在认真学习借鉴外地经验的基础上,经过深入研究、多方论证,构建起一个较为全面、系统持科技教育网络。校长是这个系统的领导者,负责整个系统正常运转的监控工作。下设科技教育领导小组,指导各实验教师制定研究计划与具体操作实施,通过扎实深入地研究和教学教育工作,最终把学校培养成“爱科学、学科学、用科学,适应21世纪发展的科技创新人才。”
抓好科技教育的师资队伍建设
高素质的教师队伍是实施素质教育的重要保证。自进行实验以来,学校领导坚持深入课堂,听课指导教学,提高科技教育的质量;每星期抽出一天的业务学习时间,组织实验教师一起学习现代科技实验教材编写总体构想,学习有关加强科技教育的文件和资料及有关的教参、教材等;每两周汇报一次科技教育情况,期末要写出1~2篇有见解、有创意的论文,并派教师到先进的学校参观学习。同时学校还要聘请有关部门的技术人员作辅导教师,举办科技报告、讲座,为实验教师订阅科技刊物,使教师的专业特长,自身素质有一定的提高。师资水平的提高能为科技教育的全面实施奠定了坚实的基础。
落实课堂教学主渠道
科技教育的主阵地在学校,而传播科学知识、培养科学意识、训练科学思维,提高科技能力的主渠道在课堂在发挥课堂主渠道作用上,我们采取了“一科为主,多科渗透”的办法,现代科技是国家科委、国家教委新设的九年义务教育阶段的一门重要基础学科,主要任务是向学生进行现代科技启蒙教育,为培养具有创造精神的,适应二十一世纪社会发展需要的建设人才奠定基础,因而我们着力在优化科技课教学,调动学生学习的积极主动性,提高现代科技教育质量方面做了比较广泛、深入的研究和探索。在学科渗透方面,学校应要求教师在吃透教学大纲、教材的基础上,认真挖掘教学内容中的科技教育因素,找出最佳渗透点和结合点,把科技教育纳入教学目标,在课堂教学中进行渗透,发挥各科教学的综合功能,强化科技教育。
开展好科技教育活动
每周抽出一个下午的时间作为全校科技读写活动时间,让学生从家里或图书馆借来科技图书,大家在一起互相传阅、相互推荐,自由阅读、自主摘抄。学校还可以定期举办手抄本、手抄报、故事演讲大赛等活动,给同学们提供自我展示的舞台。学校还可以开设特色班,教授科技内容,在特色班教育活动中,学校应坚持做到“五定”、“四有”,即定时间、定地点、定教师、定计划、定制度,有组织、有备课、有检查、有成果,做到“实而不死”、“活而不乱”,促使学生人人参与、个人发展。为了激励学生学科技、用科技,学校还应在每学期定一个月为“科技创新月”,通过举办科技知识讲座、创造技法辅导,开展“四小”(小发明、小制造、小论文、小设想)评选等活动,丰富学生的科技知识,提高创造实践能力,培养学科学、爱科学的思想情感。学校根据学生的活动情况,可评选出本学期的“科技星”和“科技先进班”。
3.学校科技课的创新教学
通过实验研究出了适合新授课教学,科技活动方面对于全面调动学生学习的积极性、主动性,培养学生创新思维能力等行之有效的教学方法。在教学中注意让低年级学生在“玩中学”,高年级学生提倡在“想中学”,启发学生在“做中学”,引导学生在“用中学”,主要采用的教学方法有:
探究式教学法
探究式教学法就是教师结合教学内容创设提出问题、解决问题的情境,引导学生接触各种问题的新奇现象,去寻找问题的因果关系,从而启发学生提出问题,让学生带着问题,采用各种方法去做探究性的实验活动,从中得出结论。运用探究式教学方法上课,教师不再是知识的灌输者,而是学生认识客观事物的指导者,教师的主要任务是引导学生自己动脑、动手、动口,独立思考,独立探索,独立创造,这不仅有利于学生自学能力的发展,而且有利于促进学生创造性思维和独创精神的发展。如:教学《稳不稳》一课“不倒翁”为什么总是摇摇晃晃不倒呢?这里面有什么秘密吗?出于好奇,学生很想知道这个秘密,为解开这个谜,我鼓励学生自己想办法去研究,学生通过动脑,动手去获取知识,调动了学生学习的积极性、主动性。从中我们可以看到学生自己探索不只是学生学会了,更主要的是学生会学了。在此基础上,启发、引导学生设计形式各样的不倒翁。通过探究式教学方法的运用,学生不但知识掌握得更加牢固,而且还使学生的动手能力及想象力、创造力得到了有效的锻炼和提高。
角色扮演法
角色扮演法是用演出的方法来组织开展教学。要运用小品、短剧或实况模拟等形式,寓科技教育于表演过程中,把科学性、知识性、趣味性巧妙地结合起来,使教学过程生活化、艺术化。使学生在角色扮演和角色交往中,学习科学知识,激发科学兴趣。角色扮演法使学生成为教学活动的中心,因此,对他们将要扮演的角色,师生需要共同策划,从学生个性、能力、表现才能等方面加以仔细选择,启发、引导学生对承担的角色作一番研究,领会角色位置,角色所起的作用,角色反映的科学意义等,让扮演者十分投入自己所承担的角色。教师要及时提醒并灵活解决角色扮演中出现的问题,但必须注意避免对学生起支配作用,要放手让他们去体验角色,创造氛围。例如在教学“我们生活在地球上”这一活动6中,我们采用角色扮演法教学,课前把活动室布置成“地球——人类乐园”形式,在黑板上贴上世界地图,在墙的四周挂上美丽的自然环境教学挂图,教室里放上地球仪,学生们戴上自制头饰,扮演成农民、工人、博士、市长、渔民模样,拿着自制道具组织科技活动;“渔民”讲“鱼儿离不开水,有水才能捕到鱼”;“市长”说城市建设需要地球提供资源,“博士”则一脸学生地告诉大家“人类只有一个地球”。通过运用角色扮演法组织有趣的科技活动深深地吸引了孩子们,激发了他们的思维,使他们认识了他们的地球,知道了地球是人类共有的家园,爱护地球、关心地球这是全世界人类的义务和责任,让学生们为爱护地球献计献策。运用角色扮演法进行教学有利于学生个性的充分发挥和发展。
合作讨论法
教学过程中通过师生之间、学生之间相互协作、相互交流而获得知识的方法。教学过程如果没有师生之间、学生之间的相互合作、相互交流,其过程往往流于形式,教学目的也无法落实,组织有效的“合作研讨”能较好地解决教学效益问题。对于科技课上的科技讨论,某此有争议的问题,教师不要争于下结论,而应当组织学生研讨,给每个演机会充分发表自己的见解,同学你一言,我一语,在研讨争论中获得了知识。“合作研讨法”不仅有助于促进学生的进步发展,而且使学生间的合作与竞争成为可能,使及时的反馈成为可能,使课堂呈现出生动活泼多姿多彩的合作场面,而这种合作(其中也有竞争)正是学生学习和发展的动力,引导着学生积极地思维。一般在以下几种情况下,组织学生进行合作研讨;在得出规律性结论之前;在理解知识的关键处;在教材出现难点,学生理解受阻时;某些问题可能有多种答案或7有多种解签时都可以引导学生分组研讨。教学实践证明,合作研讨法能使学生在多向交流中进行参与,唤起学生创造思维的火花。
模拟创造法
根据科学教育内容要求,指导学生运用已掌握的科学知识和技能,按照自己的意愿和想象,独立或协作完成某种科技作品(或设想),即模拟创造法。这种教学法的出发点和落脚点都应该是“创造”。在教学过程中,教师要坚持教育学生敢于想、善于想、勇于实践;要多欣赏,勤鼓励,耐心帮助学生。在任何情况下都没有理由伤害学生纯真的心灵和创造的热情。
如在教学《漫画仿生》一课时,教师让学生把某种生物的某种功能和本领与日常生活的需要联系起来,提出一些发明创造的设想,学生充分发挥自己的想象力、创造力,大胆发言,有的说“我想发明一种测温笔,笔芯在不同的温度下会改变颜色,根据颜色的变化,测知物体的温度。”有的说:“我想发明一种变色、调温服装,一年四季都能穿,很方便。”……
学生发言多种多样,甚至异想天开,显示出非常强烈的创造欲望。对于学生的回答,教师应及时给予肯定、表扬、引导。学生独特的想法得到尊重,得到表扬,能使他们享受到成功的乐趣,有利于促进学生创造性地发挥,创造意识得到有力强化,有一部分学生动手实现了自己的理想。
运用模拟创造法开展教学活动,既能激发学生的学习热情和积极性,锻炼和提高他们的思维能力,想象能力和动手能力,又能够通过创造、设想的全过程,全面检查考核学生智力因素和非智力因素的发展水平。科技课上的创造技法课,8除了采用模拟创造法,还采用创造性探讨法,收到了很好的教学效果。
暗示教学法
教学中运用人的无意识记忆,把人的理智活动和情感活动统一起来,使学生在轻松、愉快的环境中不知不觉得到学生到知识的一种方法。暗示教学法的关键在于组织和创造学习情境,在教学过程中,我们彩用一系列的暗示手段,如,优美的学习环境,轻松舒缓的音乐、节拍、抑扬顿挫的配乐朗读、逼真的情景的创设,演生动有趣的短剧,让学生参与到活泼的游戏中,这样,学生有良好的情感体验,适于引发学生无意识学习的潜能,调动学生全部的身心活动,把把有注意力诱导和集中到所学的内容上,造成一个最佳的学习心理状态,从而充分发挥学生的潜能,超强记忆能力,最有效地掌握教学的内容,从而提高学习效果。
如教学《孔明灯》一课,教学开始,教师让学生边听故事边欣赏图画,学生都是故事谜,特别喜欢听,有趣的故事深深吸引了孩子们,他们仿佛看到了1000多年前诸葛亮发明孔明灯,利用孔明灯的情景,不知不觉中了解了有关孔明灯的一些知识,同时也激发了学生研究孔明灯的兴趣。
这样运用暗示教学法,把知识教学融入故事中,能激起学生的学习热情,把儿童的好奇、好动、好玩和探求知识的强烈欲望,引导到对科学知识的热爱上来,调动学生学习的积极主动性,从而提高教学效果。
另外,在教学中教师还可以经常组织“接力赛、夺红旗、辨论会、科技活动游戏、科技活动展览、科技知识竞赛”等富有激励性的活动,使学生在竞争的环境中学习、钻研、思考、探索、交流,培养了他们互相激励、敢于竞争、不甘落9后、永不满足、力攀知识高峰的思想意识。创设这样的环境不但使思维畅通,而且会富于创造,对于培养学生理解、表达、动手、想象、创造等能力也均有好处。
在教育教学中教师除采用以上五种方法外,还可采用常用的讲授法、实验法、演示法、发现法、观察法、比较分类法等教学方法。通过以上教学方法的综合运用,达到最佳的教学效果。
4.抓住学生的特点教授科技课
在科技课教学上,教师应抓住学生的心灵特点,激发学生的学习积极性、主动性和自觉性。
知识教学更加生动有趣
俗话说:“理只有一个,法却有千万。”在现代科技教学中,要抓住低年级年龄小、爱玩、爱动、好奇心强等心理特点,灵活运用多种教学方法,使学生在“玩”中学、“想”中学、“用”中学、“做”中学,以取得好的效果。例如《小蝌蚪》一课中对于蝌蚪成长为青蛙的过程的教学,如果教师只是平淡地讲小蝌蚪是先长后腿,再长前腿等等,那学生只会觉得枯燥无味,没有多少兴趣而言。为了调动学生学习的积极性、主动性、激发学生学习的兴趣,教师充分利用小学生爱听故事的天性,将有关蝌蚪生长特点的知识传授融进《蝌蚪找妈妈》的故事中,使学生在听故事的过程中了解到小蝌蚪是怎样一步一步成长为青蛙的。课下每个同学都会讲《小蝌蚪找妈妈》的故事,都能说出小蝌蚪是“先长后腿—再长前腿……一步一步成为青蛙的。”再如教学《垃圾》一课,为了使学生养成不乱扔垃圾,讲究卫生的良好习惯,教师运用角色扮演的方法,开展了“垃圾和我”活动。让学生分别扮演也妈妈、小学生、居民等,汇报在产生垃圾、处理垃圾等方面所做的工作,学生学习兴趣十分浓厚,大胆设想,表演自己的“绝活”。最后,教师又将本课中与学生共同探讨学习的知识要点编成一首六句儿歌,儿歌合辙押韵,浅俗易懂,学生读起来琅琅上口,很有情趣。学生在读背中进一步巩固并加深了对所学知识的理解。这种教学方法设计抓住了低年级学生的年龄特点,使课堂气氛十分活跃,学生始终处于学习的积极状态中,不仅牢固地掌握了所学知识,增强了保护环境、保护地球的意识,而且还培养了学生的语言表达能力和初步的想象力和创造力。
学生参与更加积极主动
心理派代表人物布鲁纳曾说:“知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应是知识获取过程的主动参与者。”参与学习活动是学生求知过程中的心理需要,符合儿童好玩、好表现的心理特点。只有创造机会,让学生真正参与学习活动,才能切实增强独立性、自主性、创造性等主体性品质,促进学生生动活泼主动的发展。例如:教学《空气》一课,为了让学生知道空气是什么样的物体,教师让学生每人带了一个方便袋,让学生把方便袋在空中兜了一下,方便袋便鼓起来了。学生好奇:“方便袋怎么鼓起来了?”一个个皱起了眉头。教师借此告诉学生“空气的存在”。并鼓励学生自己再想一些办法来证明空气的存在。学生自己动手操作实验,积极性很高。在此基础上,又启发了空气是没有颜色、没有气味、没有味道、透明的、有重量的气体。学生自己动手操作、观察,参与了整个认识过程,不但使知识掌握得更加牢固,而且还使学生的动手实践能力得到了有效的锻炼和提高。
让学生参加学习活动应面向全体学生,人人参与教师指导绝不可“越俎代疱”,凡是学生能发现的,独立获取的知识,教师要多给学生一点思维的时间,让学生多一点表现自我的机会,多一点获取成功的体验,这对于激发学生学习兴趣,活跃课堂教学气氛,培养学生思维能力、动手能力、口头表达能力等具有十分重要的作用。
学生创造的意识更加强烈
现代科技课需要学生机智、巧妙、创新、独特的思维参与,而学生的这一思维活动同环境、气氛、情感、兴趣等因素有着密切的联系。对小学生来说,宽松、和谐、活跃的课堂气氛,不仅能激发求知欲望,增强探索的勇气,而且会帮助他们开拓新思路,引发创造灵感。教师应积极探索创造这种课堂气氛的方式、方法。在教学中要本着我鼓励、多启发的原则,积极引导学生独立思考,多给学生发表独特见解和发明创造的机会。学生的创新想法或做法无论多么荒唐、幼稚都不能嘲笑,反之要给以鼓励和表扬,以最大限度地激发他们创造的热情,发挥创造性。例如:科技活动“改造玩具”一课,教师组织学生讨论;“如何改造玩具”,让学生充分发挥自己的想象力、创造力,大胆发言。有的说“将我的布娃娃改成会叫的娃娃”,有的说“将我的飞机做成会飞的小鸟”。学生发言多种种多样,甚至异想天开,显示出非常强烈的创造欲望。对于学生的回答,教师及时给予了肯定和引导,学生独特的想法得到了极大的尊重和鼓励,使他们极大地享受到了成功的乐趣,有利地促进了学生创造性地发挥,创造意识得到有力强化。
5.语文教学中的科技教育
语文教育要以学生为本,着力于语文素养的整体提高,教语文千万不能只重视知识的传授,技能的训练,而忽视对学生的培养。《小学语文课程标准》中也提出“现代社会要求,公民具备良好的人文素养和科学素养,具备创新精神、合作意识和开放的视野,具备包含阅读理解与表达交流在内的多方面的基本能力,以及运用现代技术搜集和处理信息的能力。”未来社会必定是一个科技高速发展的社会,我们的学生如果不具备科技素养,那么,他们将无法跟上时代发展的步伐,甚至有被时代远远抛在后面的危险。
因此在语文教学中,教师应该把语文阅读教学与科学教育相结合,充分挖掘教材中的科技含量。让学生在学习语言文学知识,练习语言文学技能的同时,接受科学教育的感染和影响。这样不仅可以激发小学生学习兴趣,活跃课堂气氛,提高课堂效率,寓语文基础教育于广阔的科学世界中,还可以培养学生观察事物,研究事物的良好习惯,激发学生的创造意识,提高学生的科学素养,也为语文学科教学质量的提高找到新的生长点。
吃透教材,挖掘科技含量
对科学知识感兴趣的第一源泉、第一颗火花,来自于教师对教材的分析和对事实的态度,以及对真理的了解。语文教材为我们的科学教育提供了丰富的资源,因此教师在备课时首先要吃透教材。就拿苏教版第九册语文来说,教材26篇课文中,其中有9篇文章中都含有一定的科学知识。有关于自然方面的,有关于气象方面的,有关于环保方面的……这些课文,有的讲述了科学家小时侯的故事如《装满昆虫的衣袋》,透过语言文字我们不难看到科学家的聪明,智慧的火花,对科学的执着态度,尊重事实,注重调查的科学方法,不畏艰难,追求真理的科学精神,这一切无不使学生深受感动和敬佩,无不激励和促动着学生行为。除此之外,在语文教材中,还有很多介绍科学知识的文章:如介绍环保方面的《访问环保专家方博士》;介绍发明创造的《吊灯和鲨鱼》;介绍现代科技知识《信用卡》;介绍文物方面知识的《莫高窟》……归纳起来简直就是一本科学的百科全书。这些知识,大大拓宽了学生的眼界,浓郁了学生的科学文化底蕴。语文教材中的这类课文让我们在语文教学中进行科学教育提供了有利的条件。
把握人物的精神魅力,培养科学兴趣
行为科学表明,人的情感因素十分重要,常常主宰着学业和事业的成败。科学情感更是一切科学行为之源,因此我们要十分重视学生科学情感的培养。在教学科学家的故事的文章时,我就是引领学生通过课文内容的学习、感悟,去体会课文中人物丰富的内心世界,把握科学家的精神实质和熠熠生辉的人格魅力,让科学家们成为他们的榜样和偶像,激发他们对科学的热爱之情。例如,在教学《装满昆虫的衣袋》这篇课文时,我就提出了“是什么把法布尔引进科学的殿堂的”这一问题,让学生进行讨论,学生通过课文中所举的法布尔对昆虫的痴迷的几个事例的了解,特别是“法布尔为了抓住一只会唱歌的虫子用了整整三天的时间,捉到一只漂亮的小甲虫高兴极了,把这个宝贝放进蜗牛的壳里,包上树叶,装进自己的衣袋回家好好欣赏……”学生通过讨论明白了:正是这种对昆虫的痴迷,才把法布尔引进科学殿堂的。课后,学生收集科学家的故事,利用班会时间举行“科学家的故事”演讲比赛。由此,学生也明白了只要对科学产生浓厚的兴趣,加上目标专一,持之以恒,自己的理想一定能实现的。法布尔对科学的热爱,对科学事业的执着,深深地感染了学生,学生的心中涌动着对科学家的热爱和向往之情。
了解科学知识,激发科学兴趣
兴趣是最好的老师,一旦学生对科学产生了兴趣,那他们学科学,用科学就会成为自己的自觉行为。在学完《陈增巧破巫术》后,学生话匣子打开了:“老师,我有一次头疼,奶奶说可能是去世的爷爷摸我的头了,为了证实是不是真的,就用了两根筷子竖在锅里,一边叫着死去家人的名字,一边用水从筷子的上头淋,不一会,奇迹真的出现了,那筷子竟然站住了。奶奶说:“看,真是爷爷摸你的头了。一定是你爷爷没有钱用了想要钱了,晚上去少点纸钱给你爷爷,你的头就不疼了。”晚上爸爸真的帮了我去烧了纸钱,第二天我的头真的不疼了。老师,你说是不是爷爷摸我的头呀?”有的说,我头疼时,我的家人,用黄豆,一边走,一边丢,还不时的叫着家里死去的家人的名字。然后还烧纸钱……针对此,我利用一节科技课让学生专门自己做实验。学生做了明矾写字的实验,筷子直立的实验后,不约而同地对我说,回家一定告诉奶奶那种做法是迷信的,下次生病一定到医院去,有的说回家做实验,用事实说话,让大人们不要再迷信了……自那以后,学生对科学越来越感兴趣了,还经常找些有关科技方面的课外书聚在一起探讨研究,班上学科学的气氛更加浓厚。
利用自然环境进行调查研究
语文课本中有很多内容讲到了关于环境保护方面的问题,教育我们要合理地、科学地利用自然环境,这样,能造福于人类。反之,则会受到大自然的惩罚。例如学习《访问环保专家方博士》后,老师又搜集了大量的有关水资源缺乏的资料,让学生增加节约用水的意识。我还组织学生利用课余时间,走出校门,来到附近的张村河,亲眼看看水资源的污染问题,在活动中我们采集了水标本,请科学老师帮忙进行分析研究。学生通过调查和访问,了解产生污染的原因,写出调查报告,并向镇政府提出倡议,号召家乡人民爱护家乡,爱护水资源,在发展好乡镇企业的同时还要保护好自己生存的空间,采取科学方式进行综合治理,以有利于经济的更快发展。
开展语文竞赛活动,渗透科技教育
语文竞赛活动的内容是丰富多彩的,它全不受课程标准和教材的限制,它的存在和发展为开展科技教育创设了一个自由而宽松的环境,也为学生中的科技骨干力量——一部分有科技潜力的学生提供了“冒尖”的机会和条件。
(1)科学儿歌朗读比赛。
朗诵是小学阶段经常举行的一项比赛活动,让学生朗诵爱科学的儿歌宣传科技知识,有利于启迪儿童的想象力,激发他们爱科学的兴趣并培养他们为未来的科学技术现代化而努力学习的责任感。
(2)电脑作文竞赛。
当今时代已进入了高科技信息时代,电脑的运用已开始普及。开展电脑作文竞赛,就是让学生利用电脑直接作文,打破传统的作文方式,让学生深切体会到现代技术手段的优越性,激发科学兴趣。
(3)设计机器人写说明比赛。
兴趣是产生动机的主要原因,是学习的先导,是推动学生掌握知识和获得能力的一种强烈的欲望。当学生对现代科技发生兴趣时,他们就会产生强烈的求知欲,积极主动而且愉快地进行学习。机器人作为一种高科技的产物,越来越受到科学界的重视,也深受广大小学生的喜爱。因此,我们举行了机器人设计大赛并要求为设计的机器人写上说明,将科学性、知识性、趣味性巧妙地结合起来,使学生在创作的过程中愉快地学习科学知识,培养科学想象能力。同时,也是学生对自己语言文字运用能力的一种检验。
科学是第一生产力。对小学生传授科学知识,进行科学启蒙是小学教师的一项重要任务。作为语文教师,把语文教学与科学教育相结合,注重渗透,讲究科学,鼓励探究,在实践中提高认识,不断发展。因地制宜的科学教育是有效的,它使学生的思想情感得到了陶冶,操作水平得到了锻炼,创新精神得到了发展,科学素养得到了提高。虽然语文课不像科学课那样直接对学生进行科学教育,但是,语文学科的性质和语文教材的功能决定了在语文学科中渗透科技教育必须结合语文学科的自身固有特点,她犹如一缕春风,润物无声,让学生在潜移默化中提高了科学素养。
6.物理课上的科技教学
发挥课堂教学的主渠道作用
(1)注重科学家名人轶事与物理史教学。物理发展史是物理教学的一项重要内容,通过物理发展史的教学,不仅使学生了解物理发展的历史,一些著名物理学家的典型事迹与故事,同时也能较好地培养学生良好的科学素养和人文精神。同时,在实际教学中,适当向学生介绍建国以来,特别是改革开放以来,我国在航天领域和高科技领域中所取得的巨大成就。例如近年的“神舟系列飞船与杨立伟太空旅行”,了解科学技术给社会发展和四化建设带来的巨大动力,树立民族自尊心和自信心,从中受到良好的科技与人文精神教育。
(2)突出物理知识的实用价值。例如在讲解光的直线传播时,我让学生举出生产生活中,应用光的直线传播的具体例子等。通过这些知识的介绍,使学生更加认识到科学知识在日常生活,工农业生产乃至高科技领域中的地位和作用,从而更加相信科学,热爱科学,树立良好的科技意识和“科学技术是第一生产力”的思想。
积极组织开展物理课外活动
物理课外活动是加强对学生进行科技知识和学科渗透教育的重要阵地。与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。
(1)科技小制作根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,如自制电铃。自制平行光源。制作针孔照相机。制作潜望镜。自制量筒。楼梯电灯开关电路等。
(2)指导学生阅读科普读物根据学生的知识基础,教师要指导学生阅读有关的科普读物,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,增加学生的科技知识,使学生掌握更多的科学文化知识,培养学生的科技阅读能力。
(3)举办科普知识讲座。科技知识与社会发展、生产、生活紧密联系在一起,在举办科技讲座时,要认真选择材料,或根据有关资料撰写讲稿,根据平时收集的材料,利用活动课分班级或集中学习,可以收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等材料,对学生进行思想品德和科学素质教育。
7.将现代科技引入物理教学中
在最近的百年里,物理学取得了重大的进展,今天的物理学仍在飞速发展,已出现了许多新的领域和全新的物理观念,仍然是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一。面对一日千里的现代科技,物理教师有必要对物理学的现代进展的各个领域有一个概括的、清晰的了解,然后把它们通俗的引进到自己的教学过程中来。
在教学过程中,适当引进新奇的物理知识
教学实践告诉我们,教师应充分利用浩如烟海的网络信息,充分收集和整理那些与物理教学相关的新奇有趣的知识信息,在教学过程中紧扣教学内容,合理组织教学,适时透露或讲述这些知识信息,既能对教学过程起画龙点睛的妙用,又能激发学生学习动机,培养其学习兴趣。如:在讲述惯性一节时,教师为印证质量是惯性大小的量度,可以以世界上最大的轮船为例,最后引进惯性的问题。可以告诉学生由于轮船质量太大,所以在航行时遇到礁石等障碍时根本就不转弯,它也来不及转弯,直接就压过去继续航行。还可以在万有引力定律中引进天文知识,如黑洞,讲述了光也无法逃离黑洞引力的束缚。根据第二宇宙速度公式和恒星质量算出黑洞半径不到三公里。学生们知道大的恒星半径是百万公里,现在塌缩成不到三公里,那么他们除了惊叹还是惊叹。实际上这也在无形之中为我们解决了黑洞半径的估算这一考点。
在教学过程中,只要我们教师花费一定的时间精力,通过网络收集能够紧扣教学内容但又新奇古怪的知识信息,再通过备课组织这些信息,上课时合理创设情景巧妙穿插讲述这些知识信息,不仅能使教师自身知识面得到拓宽,更能开拓学生眼界,使学生对物理产生浓厚的学习兴趣。即使是对物理最排斥的学生也会接受物理的。
通过演示实验,提高学生的科技意识
加强实验教学,不仅有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力,而且有助于培养学生实事求是的科学态度、创新意识、创造能力,同时也使学生受到良好的科技意识教育。目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家,非常重视物理实验教学和研究问题的方法。目前,我国中学教育正由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。例如:用激发演示光的干涉和衍射,用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中,可在规定的实验中,适当增加相关演示项目,使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔。例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣,更多地拓宽学生视野,丰富他们的想象,而且能有效地提高学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
通过各种课外活动,增进对前沿物理学的了解
由于社会的发展、科技的进步,在物理教学和物理测试中应努力体现“面向现代化、面向世界、面向未来”的精神,使中学物理教学和测试的内容更接近现代物理的发展,体现前沿物理的最新成就。教育主管部门也明确要求学生要“理解自然科学的基本概念、原理和定律;了解自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响;能读懂一般科普类文章,了解自然科学知识在人类生活和社会发展中的应用。”因此,要求我们教师在课余时间要指导学生进行课外阅读,了解有关当代物理学前沿的最新成果,使学生理解物理学与技术进步、社会发展的关系,从更广阔的角度认识物理学的进步。物理课外活动也是加强对学生进行科技知识和科技意识教育的重要阵地。与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。
首先,要指导学生阅读科普读物和举办科普知识讲座。根据学生的知识基础,教师要指导学生阅读有关的科普读物,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,增加学生的科技知识,并定期组织“实用物理知识竞赛”,以调动学生学习、读书的积极性,使学生掌握更多的科学文化知识,培养学生的科技阅读能力。
科技知识与社会发展、生产、生活紧密联系在一起,在举办科技讲座时,要认真选择材料,或根据有关资料撰写讲稿,根据平时收集的材料,利用活动课分班级或集中学习,可以收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等材料,对学生进行思想品德和科学素质教育,还可以联系社会生活中的物理,让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍,还可以利用板报介绍科普知识及物理知识的应用。
其次,要鼓励学生将自己学到的知识运用到实际中去,学生可以利用教材中的知识,结合实际去解决生活和生产中的实际问题,如学习“水能风能的利用”后,可调查当地能源使用情况、环境污染情况,并提出改进意见,还可以结合教材中的内容,调查噪声污染、热机的使用、农村用电等情况。根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,如自制电铃、自制平行光源、制作针孔照相机、制作潜望镜、自制量筒、楼梯电灯开关电路等,并组织展评。科技活动的开展,既能锻炼学生的科技制作能力,又能为学生将来工作后自制简易教学用具打下良好的基础。
总之,在现代科技发展和科技教育中,增强学生的科技意识,提高学生对科学技术是第一生产力的认识,物理起着至关重要的作用。
8.生物课上的科技教学
新一轮生物学课程改革倡导探究性学习,不仅是学习方式的简单转变,更包含着促进学生素质发展的深意和期待。长期以来,我国的中小学教育,偏重于强调学生对学科知识的机械记忆以及解题的技能技巧,忽视了培养学生对知识的综合应用能力以及创造性地解决问题的技能,因而出现了所谓的“高分低能”和书呆子现象。这一现状与我国高速发展的经济和日新月异的世界科技进步很不适应。而且,枯燥的知识灌输、学了无用处的思潮,也使不少中小学生厌学情绪浓重,学习被动,充满了只为分数的功利型学习观念和“装卸型”学习方式。探究性学习正是为了改变这一现状而推出的有力措施和新的学习模式。
探究性学习是学生在老师的指导下主动地去探究问题的学习模式。在探究性学习中,学生以类似科学研究的方式发现问题,主动地去获取知识、应用知识,其目的是改变学生的学习方式,引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生自我获取知识的能力。探究性学习这一新的学习模式,要求师生改变传统的教师、课本、教室三中心教学观念,改变传授型的教学方式,以适应以学生发展为本。笔者是一名中学生物教师,又是一位科技辅导员,除了在生物课堂上实施探究性学习来引导学生主动参与之外,近年来,为适应探究性活动的需要,我在生物课外科技活动中实施探究性学习的教学方法上也作了一些探索和尝试。
创设探究性问题情境,拓宽探究思路
创新并不神秘,这种求异思维的冲动和能力,可以说是人人都有的,是与生俱来的天赋,是人生下来能够适应环境的天然保障。而问题意识、问题能力可以说是创新的基础。早在上世纪30年代,陶行知先生就言简意赅地说,创新始于问题。有了问题,才会思考;有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思考的可能。有问题虽然不一定有探究,但没有问题一定没有探究。因此,在教育过程中一定要创设好问题情境,以拓宽学生的探究思路。笔者在生物课外科技活动的辅导中就如何创设问题情境上尝试着改变一些旧的教学方法。
传统的生物课外活动教学方法与一般的校内课程一样,也是传授型的。比如,教师先向学生讲解如何制作植物叶脉标本、腊叶标本、透明浸制标本、蝴蝶标本等,然后示范。接下来学生依样画葫芦,做得一丝不差的就是最好,学生不必动脑筋。其效果是学生思维呆板,活动结果都在预定之中,学生自然少有兴奋、更无创新。
为改变这一状况,笔者在“探究植物叶脉标本的制作”是这样创设问题情境的:河沟里往往有一些烂叶片,捞起来用水一冲,也可得到叶脉标本,这是为什么?能否考虑用浸泡的方法来腐烂叶肉?浸泡的溶液会有哪些?浸泡的过程须多长时间?哪些植物叶片适合用浸泡的方法来制取叶脉标本?这一下,学生的思路开阔了,思维的火花闪现了,他们调动了原有的知识结构去探究该情境中的问题,并积极地从多角度去思考问题、发现问题。众说纷纭,兴奋异常!有的说用自来水来浸泡树叶、有的说用池塘水浸泡、有的说用食醋溶液浸泡、有的说用洗衣粉溶液浸泡、有的说用碱溶液浸泡等等。这些方案体现了学生思维的广阔性,体现了问题情境创设的重要性,教师应及时鼓励,以拓宽学生的思路。
对于学生提出的各种制作方法,笔者不以好坏来论断,而是依据基木原理,就其可能的结果与学生一起讨论,加以分析、比较、筛选,鼓励学生用自己的实验结果来得出结论,让学生们根据自己的想法去进行制作。其制作结果当然再也不会是千篇一律的了!有的人成功了!也有的人失败了!通过探究活动,最终得出池塘水和自来水是理想的浸泡溶液(细菌可以大量繁殖,而酸碱溶液抑制了细菌的繁殖),白玉兰叶片也是理想的材料。学生对自己设计方法并通过摸索进行制作兴趣十足,对做成的标本欢喜有余。在此基础上,我又引导学生思考如何开发叶脉标本的工艺品。这样经过多次活动以后,学生体验到了探究性学习的乐趣和甜头,对探究性学习产生了兴趣,逐步养成了善于提问、勤于思考、乐于动手的良好习惯。叶脉书签、叶脉画框、叶脉花、叶脉灯罩、叶脉生肖等多种叶脉标本的工艺品应运而生,《探究用简便方法制作叶脉标本的实验》荣获第21届福建省青少年科技创新大赛优秀项目三等奖。
塑造鲜明的探究个性
从某种意义上说,没有个性就没有探究,探究过程往往表现出鲜明的个性。教师应该承认学生的个体差异,尊重学生的不同兴趣爱好,同时深入了解每个学生的性格特征、兴趣爱好及特长。在此基础上实施个性教育,引导学生发展具有探究性的人格特性,鼓励并积极创造条件帮助学生发挥特长,给学生留有更大的选择余地和自由发展空间,塑造鲜明的探究个性。
(1)只有科学方法,没有标准答案。
非对即错,学习只追求一个标准答案和最高得分是传统的应试教育的一大弊端,这一弊端不仅体现在学生身上,也反映在教师的教学中,严重阻碍了探究性活动的开展。笔者在生物课外探究性活动教学中,对学生们强调只有科学方法,没有标准答案。对各种问题的讨论只重视你思考问题的科学性、陈述问题的逻辑性,不强调结果的对或错。这样,打消了不少学生怕答错问题让同伴笑话的顾虑,引导学生进行独立思考,逻辑推理,把精力放在寻找论据上,广开了“言路”。学生的思路渐渐活跃起来,敢于各抒已见,慢慢地进入了主体角色。为此,笔者在课外科技活动的辅导过程中,只要学生能提出自己的想法,而不完全局限于课本,就及时予以充分肯定和鼓励,尝试塑造鲜明的探究个性。
例如,柑桔是日常生活中常见的材料,用柑桔皮来喷杀蚂蚁也是小孩子常玩的游戏,在辅导科技活动时,有位同学突发奇想:能否用大剂量的柑桔油来喷杀蟑螂?在这种探究性思维的驱使下,我因势利导,先讲述柑桔油致死昆虫的原因,然后引导学生大胆尝试、大胆探究。同学们分别用类似的植物材料如大蒜、洋葱等来喷杀蟑螂,一个个兴致勃勃,没有被从书上找不到答案所吓倒。几经周折、几经苦难,消灭蟑螂的环保型材料“诞生”了,在此过程中,不仅有一次次的探究实验,还把环保型灭蟑液在小白鼠身上做实验(以防对人体有毒害作用),最后在家庭中试用成功。一系列的探究过程完全符合科学探究的基本思路,同学们的科学意识提高了,对科学家那种严谨致学的态度也有了一个新的认识,《探究消灭蟑螂的环保型材料》获第21届福建省青少年科技创新大赛优秀项目二等奖。
(2)培养学生动手动脑。
著名教育家陶行知指出,在用脑的时候,同时用手去实验,用手的时候,同时用脑去想,才可能进行创造。探究性学习必须给学生提供既用脑又用手的机会,让学生动脑动手亲身经历问题探究的实践过程,从而获得研究的初步体验,加深对自然、社会等各种问题的思考与感悟,激发起学生探索问题的求知欲和体现自身价值的创新精神,并养成独立思考和重视解决实际问题的学习习惯。
在生物学课外探究性活动中,笔者注意让学生既用脑又用手,在课程里安排了一些小发明、小创造等既用脑又用手的活动内容。同时注意诱导他们做好用脑和用手之间的衔接,在动手的过程中培养学生的探究个性。
笔者在生物科技活动中尝试让学生设计一顶适于野外捕捉昆虫用的帽子,要求该帽子集捕虫用具于一身,做到一帽多用。具体的设计方案由学生自定,其中有一个小组是这样设计的:普通的草帽用迷彩布装饰,外观大方,帽的上方装有捕虫网,捕虫网的柄还可当拐杖用,帽的下方连有雨衣,随时装卸,帽的边缘缝有五个带有拉链的口袋,内装放大镜、手电筒、指南针、地图、笔、笔记本、口罩和白纸等一些捕虫用的辅助用具,并取名为《神奇的捕虫帽》(获2003年莆田市青少年科技创新大赛三等奖)。这样,学生通过用脑—动手—再用脑—再动手反复交替,体会到有时想来很容易的操作问题,实际做起来不简单;反之,有的思考时很复杂的步骤,在实际应用熟练后,跳跃几步即可到位。强调动脑又动手、动手又动脑的教学方法,其结果不但灵活了学生们的双手,还活跃了大脑,给了他们跳跃式思维的体验,为日后的解决实际问题能力和创新能力提供了基础。
通过以上教学方法不但使每个学生体验到探究性活动的魅力和乐趣,体验到思维方法和实践操作的重要性,也培养了学生细心认真、凡事要思考的良好习惯,养成尊重科学的道理和重视实践出真知的科学素质。探究性学习是一种全新的学习方式,在探究性学习中,一个好的教师要采取科学有效的教学策略,精心设计一个让学生感到无忧无虑的空间、一个可以探索、表达、分享思想的自我完善的空间,牢牢记住和把握“学生为主体,教师为主导”这一教学原则,唯有如此,才能进一步提高探究性学习的实效性,才能使探究性学习这一重要课程理念发扬光大。
9.信息课上的科技教学
小学信息科技是一门新的学科,在学习、实践,总结中,我们可以根据平时的教学实践,使用以下的教学方法。
“伙伴教学”法
“水平差异较大,课难上”,这是刚开始教学时面临的最大问题,家里有电脑的学生已经会使用网络寻找所需的资料,而家里没有电脑的学生连开机、关机都不会。
基础好的学生往往让老师又爱又恨。以他们为对象教学,而忽略大部分学生,当然是不合宜的。但以正常进度教学时,这部分优秀学生,因教学内容对他们缺乏新颖性,度过一开始的“炫耀期”后,总不能认真听讲,甚至影响到旁边的同学。
针对这一现象,老师在课堂上可采用伙伴教学法。首先肯定他们使用计算机的能力,并鼓励全班学生遇到困难时先请教他们,如果小能手们不能解决,则请教老师。老师解决问题时,小能手留在老师旁边学习,老师一面解决问题,一面向他们讲解处理此类问题的技巧,争取下次碰到同样的问题,小能手能够独立解决。
这样“让学生当小先生”——已有一定计算机基础的学生给掌握较慢的学生当小老师,既解决了学生原有学习层次差异问题,又培养了学生的协作精神。
实施该教法时应注意:教学时注重差异教学,要有目的有意识地辅导这部分优秀学生,既充分调动他们学习的积极性,又培养一批教师的好帮手,让一个优秀的学生带出一帮优秀的学生。
“教学空隙”法
刚开始教学时,教师应极仔细地备课,设想学生可能碰到的所有问题,并在课堂上详尽讲解,如果不这样面面俱到,学生会理解不透,最终对课堂失去兴趣。
这种教学方法,短期效果很好,学生很快地完成了当天的学习任务,(只要记住老师操作的每个步骤就可以了),但从培养学生应用计算机能力,思考能力、探索能力角度出发,是得不偿失的——他们很快就忘记了所学的内容,上节课所学的内容到下节课就忘了,上课的积极性也不断减弱。
实际上这种方法并不利于孩子们的成长,他们对这种轻松获得知识的方式不感兴趣,甚至感到厌倦——得到知识的过程过于顺利,大大削弱了他们的获得知识的成就感。他们更喜欢通过自己的实践发现问题,再通过自己的思考解决问题,老师太多的帮助、解说,反而剥夺了学习的真正乐趣。
因此,教师在班中可尝试“教学空隙”法,教师可选择一些相对简单的教学内容,采用“粗枝大叶”教学方式,更多内容都是通过学生给学生讲解或学生自己操作来理解、获得。而当学生遇到困难时,老师则热情的鼓励他们自己思考解决。
这不仅是一种有效的教学法,更重要的是它体现了教学的一种新观念,即学生是教学过程的主体,应该鼓励学生尽可能参与探索,养成“发现问题→思考→想办法解决问题”的良好思维习惯,锻炼学生独立解决问题的能力。
这种教法最难把握的是“空隙”的大小:“空隙”太大、太多,学生摸不着门路,“空隙”太少,则学生就没有探索的机会,这两种情况都会导致学生渐渐对这门课失去兴趣。恰到好处的留白是建立在对全班学习情况的深刻了解,和不断尝试,观察,总结的基础上的。
“无为”教学法
老子古时就提出了“无为自化”的教育理念,“无为”指教的方面,并不是说无所作为,而是指教师为学生创造一个能够促进学生自由发展的宽松环境,让学生在一种接近“零”压力的状态下接受教育,而不以“万能的上帝”自居,对学生横加干涉。
这是学生最向往的教学法,虽然被许多人认为是一种理想主义的空想,“给学生宽松的空间,就是给他们吵闹、调皮的机会”“越放松,越是学不到东西”,但在信息科技的教学中,“无为”教学法却有存在发展的空间。
信息科技课是一门操作性极强的课程,而在实践过程中,讨论、争论是必不可少的,因此不要过多的强调纪律,安安静静整整齐齐不是好课堂。允许学生适当的“无序”和“超越”,不要压抑孩子,对于有创新的同学更是允许和鼓励。放手让学生去想,去动手试,并对他们的思考给与评价,这样非常有利于提高学生的兴趣,许多知识动手试试会掌握得更快。
此时,教育虽然隐于无形之中,但教育又是无处不在的。课上教师要时刻关注学生,观察他们的言行,推测他们所处的状况。如果感到孩子经验不够或力量不足则给予适时适当的帮助。如果发现孩子开始出现不良习惯和不良倾向,要及时纠正,在初露端倪时就要杜绝。
总之,努力提高信息技术教学质量是一项复杂而艰巨的工作,这需要教师不断的学习,不断地尝试艺术与智慧结合的更高超的教学方法。