第一篇:對中學數學實驗教學的思考
對中學數學實驗教學的思考 中學數學實驗教學的現狀
本文中的中學數學實驗教學,指的是引導中學生通過操作、實踐、試驗來進行探索學習的數學教學形式,在發達的國家里,數學實驗已經成為常見的教學形式,有的國家在中學里有專門的數學實驗室,有的國家在中學教材中有許多數學實驗材料,而我們的中學教學教材中只有“想一想”、“看一看”等閱讀材料,中學教師對數學實驗也顯得認識不足、缺乏經驗。
在中學數學教學實踐中,很少做數學實驗,教師們有“三怕”一怕影響教學進度;二怕自己沒有時間考慮;三怕沒有經驗。由此可以看出,應試教育壓力過重是一種客觀原因,這種壓力來自學校、來自社會、來自應試教育的環境。如果教師身處的環境間存在很大的應試壓力,要他們從素質教育出發,考慮數學實驗的教學形式,是不切實際的。然而,不能把原因完全歸于客觀,更何況素質教育倡導多年,教育環境畢竟有所變化。所以教師自身的主觀原因也不容忽視。主要有以下兩點: 1.1 對數學實驗的認識不足。中學教師由于怕影響教學進度而放棄數學實驗。的確,數學實驗的缺點是花費時間較多,但是,適當地做一些實驗,對教學進度的影響不會很大。而且,適當的實驗能提高教學的深度,犧牲一點進度以換取深度,并非就是得不償失的事情。更何況在實際上,沒有一個學校是趕不上進度的;情況恰恰相反,任何班級每到期末總有很多時間進行復習。因此,教師在一學期內擠出幾節課的時間來讓學生做實驗,是不會影響教學進度的。所以說,對于大多數教師來說,主要原因還是對數學實驗教學的認識不足。
1.2 數學教師缺乏數學實驗教學的經驗。現在有相當一部分教師想上數學實驗課卻不知道如何上;另一方面,也提醒我們,隨著教育環境的寬松,隨著教師對數學實驗教學認識的提高,將有越來越多的人面臨如何上數學實驗的問題。首先,長期以來,只有物理、化學、生物有實驗課,數學是不必做什么實驗的。因此,無論是新教師還是老教師,數學實驗教學都是一個新的課題。其次,可以參考的資料又很少。原有的教材中是不提什么數學實驗的,新教材中開始有了實驗教學內容,但可以作為實驗課來上的內容仍然很少。教學雜志上關于數學實驗的文章也很少,而且主要集中在統計、頻率、測驗這幾個課題上。因此數學教師缺乏上數學實驗課的經驗,是一點也不奇怪的。開展數學實驗課題研究的建議 因為有相當一部分教師感到數學教學中很有必要讓數學實驗進入課堂而又缺乏數學實驗的教學經驗,所以,在教學中開展數學實驗教學的課題研究,就是既有必要又有可能的事情。對此,筆者有如幾點建議: 2.1 研究內容應以實踐性課題為主,開展數學實驗課題研究的目的,是為了解數學教師實驗教學經驗不足的問題,所以研究課題當然應以實踐性課為主。這一方面是教師的優勢,另一方面也便于教師相互之間學習研究的成果。實踐性研究課題可分為兩類:一類是數學實驗的教學設計,另一類是一般操作問題的課題研究。數學實驗教學設計是打開實驗教學局面的迫切需要,一個好的實驗教學的具體方案勝過一打名言。總之,研究課題圍繞著數學實驗的教學實踐,教師才會有參與研究的積極性。
2.2 研究主題是廣大數學教師。也就是說,廣大數學教師應該積極投入數學實驗的課題研究之中,而不是等待理論工作者研究好后指導自己。而且,這既然是一個實踐經驗問題,那么這方面的課題研究就必須由實踐者來擔任主角,也唯有參加實踐的人才能研究出可付之操作的結果。要使數學實驗成為數學教學的一個組成部分,只有依靠數學教師大膽嘗試,先讓數學實驗進入課堂,在實踐的同時研究課題,積累經驗,然后通過交流經驗,在這個過程中逐步使數學實驗成為一種經常采用而不是偶然采用的教學形式。2.3 課題研究與教師培訓相結合。一方面,教師已是負擔重重,繁重的教學與學生管理、法定的培養和繼續教育學習,教師已經很少有喘息的時間,如果要另外抽出精力、擠出時間搞課題研究,對于大多數教師來說是不大切合實際的;另一方面,教師培養和繼續教育學習也需要新的內容、新的形式。以往的教師培養,大多數是采用課堂教學的形勢,效果并不理想。不是教員不想采用探討的形式,而是沒有研究的課題,討論就難以展開。而且教員要不斷地開設新課題,愈來愈感到力不從心,學員則總覺得進修內容與實際教學距離太遠。大家都希望教師培訓改變內容與形式,而數學實驗的課題研究正好可以向教師培養提供新的學習內容。由于研究與實踐同步,就容易引起學員注意;由于研究與學習同步,就容易開展討論。所以研究課題與教師培訓相結合,既向教師提供了時間保障,又給教師培訓帶來了活力。
淺談中學數學實驗教學
物理化學需要實驗,數學也需要實驗。中學數學課程改革的趨勢,教學手段的多樣化需要數學實驗的回歸。許多數學定理,性質都是數學家通過實驗發現的。數學教學是教學活動的教學,是師生之間,學生之間交往互助與共同發展的過程。在中學數學教學過程中運用數學實驗,可以創設學生自主學習的問題情境,通過實踐、思考、探索、交流、獲得知識,形成技能,發展思維,學會學習;運用數學實驗能夠打破沉寂的課堂教學氛圍,讓課堂教學有聲有色,可以提高學生學習的興趣,激發學生的探索精神,培養學生應用數學的意識和創新能力。此外數學實驗還能讓學生得到直觀啟發,增強感性認識。學生經過親身實驗操作獲取的知識記憶牢固,有些甚至終身難忘。因此數學實驗是提高數學質量,落實素質教育,培養探索精神的一條重要途徑。
數學家G.波利亞指出:“數學有兩個側面,一方面它是歐幾里德式嚴謹的學科。從這個方面看數學像一門系統的演繹科學;但另一方面,創造過程中的數學看起來卻像一門實驗性歸納學科。”這要求數學課堂教學即要充分體現它的內容形式化,抽象化的一面,又必須重視數學發現,數學創造過程中具體化,經驗化的一面。在貫徹《基礎教育課程改革綱要》的形式下,面對目前的數學教學,更應關注后者。數學實驗是一種以數學知識素材的形成、發展和應用為任務,利用算具(或空間模型實物)作為實驗工具來推演(或模擬)的,并且以一定的數學思想方法作為實驗原理的一種實驗形式。數學實驗可使學生在創設的問題情境中探索,在操作、觀察、討論、交流、歸納、猜想、分析和整理過程中,理解數學問題的提出、數學概念的形成、數學結論的獲得與驗證以及數學知識的應用。對形成參與實踐、自主探索、合作交流、積極主動的學習方式創造了有利的條件。因此,數學實驗正在以其獨特的教育功能,受到廣大數學教育者的特別關注。
一、運用數學實驗,創設問題探索情境,激發學生學習興趣。
愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”。而學生的興趣又是依賴于傳授知識的情境。所以在新知識引入時,能否激起學生對新知識的學習興趣和求知欲望,充分調動學生內在的學習動機,營造一個良好的探索情境,是一節課成敗的關鍵。教師巧妙地通過實驗設置問題,使學生“疑中生奇”、“疑中生趣”,急于想知道其中原因或道理,出現學習新知識的最佳心理狀態。
案例1:教學“對數運算”一節時,教師先問學生:世界最高峰是什么峰?它有多高?一些同學就會積極地回答:是珠穆朗瑪峰,高8848米。然后教師出示一張白紙,對學生說:這張白紙厚0.083毫米,現在對折3次,厚度不足1毫米,要是對折30次,請同學們估計一下它的厚度為多少呢?學生交頭接耳,猜想估計,課堂氣氛驟然活躍。片刻,教師說:可以計算出這厚度將超過10座珠穆朗瑪峰的高度。學生表露出驚訝和懷疑,于是列式:。然后教師引導:計算要花費多少時間呀,如果我們學會對數運算,便很快得出結果。
案例2:上二次函數圖象時,先配以如下演示:
用一把水槍緊貼黑板,槍口略向上翹起射水,細細的水流在黑板上留下一道拋物線。再引導學生從黑板上的水痕聯想投鉛球、噴泉噴水、踢弧線球等眾多日常常見的拋物運動,并提出以什么角度投擲鉛球會投得更遠等問題。這樣通過實驗聯系實際,學生學習興趣頓時高漲,如此引入新課,效果就遠較照本宣科的好。
實施素質教育已成為我國教育、教學改革的主旋律。實施素質教育關鍵的一點是有效的提高課堂45分鐘的效率。心理學家認為課堂設疑最容易引起學生定向探究反射,有了這種反射,思維就被激活。設疑、創設問題探索情境為課堂教學活動創造了一個興奮點。“水蕩起漣漪,石擊行靈光。”運用實驗使設疑得體,往往能把學生帶入一個問題世界,激發其探索欲望。然而通過實驗對問題探索情境的創設必須注意真實性、趣味性、激勵性和導向性。要遵循激趣—啟疑—導思—誘發—提問—創新的發展過程。孔子曰:“不憤不啟,不悱不發。”因此教師要善于運用實驗,創設使學生處于“欲知而不得,欲說而不能”的“憤”、“悱”狀態。
二、通過直觀、熟悉的數學實驗,歸納出抽象的數學原理,培養學生的觀察、合情推理能力。
數學的高度抽象性常常使學生認為數學是脫離實際的,其嚴謹的邏輯性又使學生縮手縮腳,應用的廣泛性更使學生覺得高深莫測,望而生畏。如此種種,阻礙了學生學習數學的主動性,并容易產生畏難的心理及厭學的情緒。那么怎樣改變這一境況呢?我認為應對癥下藥,標本兼治,其中一條重要的途徑就是不讓學生感到數學太抽象、太難,要降低數學的門檻。靈活的運用課堂實驗,引導學生對其現象多加觀察及合情推理,從實驗中輕松的學習和研究數學問題。案例3:在“等比定理”的學習中,學生對這個抽象的定理的理解和掌握有一定的難度,但如果教師運用數學實驗來讓學生有直覺領悟,效果就大不一樣。開始實驗:
先準備一大瓶糖水和幾個大小不一的杯子。把糖水分別倒入各個杯子中,則這些杯子里的糖水的甜度(濃度)是相同的。(1)把其中的三杯糖水倒在一起。(2)把所有杯子的糖水倒在一起。
問學生:在(1)、(2)實驗中混合后的糖水甜度(濃度)是否改變?通過實驗學生很容易知道將任意多杯甜度相同的糖水倒在一起后,糖水的甜度不變。據此類比,若將、?看作倒前各杯糖水的甜度,則倒后糖水的甜度為,即由,可得 =。
案例4:在學習“無理數”時,通過實驗來探究無理數的概念:
課前教師準備一個大骰子作為教具。上課時先問學生:這是什么東西?它有什么用?學生積極性很高齊聲回答:這是骰子,是打麻將用的。教師再問:這骰子除了打麻將之外,它還有什么用處呢?學生轉入沉思不知道這骰子還能有別的用處。然后教師告訴同學們:這骰子有一個新的用處,而且是與我們的數學有關——可以用來產生無理數!教師隨后在黑板上寫出“無理數”三個大字,并在下面寫個“0.”然后請兩位同學上臺來,要一個同學在講臺上擲骰子另一個同學在“0”的小數點后面寫上骰子擲出的點數。隨著骰子一次次地擲,點數一次次地記,黑板上出現了一個不斷延伸的小數:0.47632198?這時教師突然喊“暫停”,然后問學生如果骰子不斷的擲下去,點數不停的記下去,那么在黑板上能得到一個什么樣的小數?它會有多少位?是循環小數嗎?通過觀察、思考,同學們很快能得出結論:它是一個無限的不循環的小數。因為點數是擲骰子出來的沒有什么規律。最后由教師通過上面的回答引導學生歸納出“無理數”的概念與性質。
上述的實驗雖然看似花了不少的時間,但讓學生親歷了“等比定理”的發生、發展過程;讓學生自己用骰子來產生一個具體的、位數可以不斷延伸的小數,這就為學生提供了一個可以“感觸”的無理數模型。因此能夠幫助學生更深刻地理解它們的本質含義,使他們知其然,更知其所以然。事實表明,當一個人對某種東西陌生時就會覺得很難,反之,熟悉的就會覺得比較簡單。數學教師的責任就是把數學有血有肉的表現出來。因此,教師要注意挖掘數學知識的現實背景,再現數學的抽象過程。適當的運用數學實驗,借助學生生活中熟悉的素材來講解數學知識,增加其趣味性,化難為易,化抽象為具體,培養他們的合情推理能力從而收到事半功倍的效果。
三、經歷觀察—嘗試—體驗的數學實驗過程,培養學生創新思維和能力,提高學生的主體地位。
傳統的課堂教學是以教師為中心的教學,教師只把教學重點放在傳授知識的結論、教學的結果上,而忽略了知識的來龍去脈,還有意無意間壓縮了學生對新知識學習的思維過程,只讓學生重點背誦“標準答案”。這種以教師“講”為中心的教學,忽視了學生的主體性發展。學生只是被動的學習,機械的訓練,而內在的探索和創新的潛能得不到開發。因此靈活的運用數學實驗,展示思維過程,引導學生步步深入,激發學生勇于探索,培養他們的創新思維和能力,切實提高他們的主體地位。案例5:在推導“圓錐側面積”的計算公式時,教師先把學生分成若干小組,每一組發一個圓錐形紙帽子和一張長方形的紙片。
先要求學生將長方形紙片折疊成圓錐形帽子。學生通過觀察、討論,嘗試實驗,引起認知沖突,這樣激發了學生的求知欲和探索精神。接著讓一位學生將圓錐形帽子剪開,學生通過觀察,體驗到要制作這種圓錐形紙帽子必須先畫一個扇形。而畫扇形又必須知道它的圓周角。已知圓椎的母線長和底面半徑,怎樣求出扇形的圓心角呢?再一次激起學生的探索和創新精神。
繼續實驗,教師把剪開的扇形卷成圓錐,又把圓錐展成扇形,重復幾次,讓學生觀察分析圓錐的母線長、底面周長與扇形的半徑、弧長的關系。有些同學悟出了圓錐底面周長等于扇形弧長的關系。這樣,可以放手讓學生猜想、推證圓周角的求法,而圓錐側面積的求法也“不攻自破”了。最后讓學生親手制作一個圓錐形的紙帽子,并計算出它的側面積。這樣通過多層次的數學實驗,引導學生進行觀察、分析、猜想、推證等一系列思維活動,不斷的探索,主動建構了新知。現代建構主義認為:數學學習并不是一個被動的接受過程,而是一種復雜的心智活動過程。數學知識不能從一個人遷移到另一個人,必須基于個人對經驗的操作、交流,通過反省來主動建構。教師分析得再好,講的再精彩,也只是停留在教師層面上的認識過程。傳統教學注重“一捅水灌一碗水”的方式。而“授人以魚,不如授人以漁”說明了方法的重要性。新課程標準則更強調學生對新知識的探求和創新。“觀察—猜想—驗證—證明”,這正是數學家們思維活動的濃縮。因此,恰當的運用數學實驗,讓學生積極參與,加強合作交流,對問題親自動手探求、體驗,培養他們的創新思維和能力,從而提高他們的主體地位。這樣學生獲得的不僅是知識,更重要的是掌握今后的發展中用這種手段去獲得更多的知識的方法。這是一種“教師教給學生尋找水的方式”或“給學生一杯水使學生能找到一捅水甚至更多的活水”的求知方式。
四、運用數學實驗探求實際數學應用模型,增強數學應用意識,提高解決實際問題的能力。
數學首先來自于人們生產、生活的需要,是人類實踐經驗的總結。它源于現實,寓于現實,高于現實。因此又必須返回去服務于現實。現在的中學數學涉及了一些對實際生活問題的考察。而這種問題的特點是生疏隱晦,看上去不像數學問題,其中數量、位置關系不明顯,讓人一籌莫展。對此,應設法對問題加以提煉,根據對應同構原理,并進行恰當賦值,構造出一個對應的數學模型而使之清晰具體化,再利用新獲得的數學結構,找到有效的解題途徑。數學實驗與建立數學模型息息相關,通過走出課堂去實驗,理論聯系實際,組織學生到大自然和社會去搜集實物和數據樣本。學生的好奇心和渴望揭開奧妙的心理使他們興趣盎然,從而達到探索與獲取數學模型的目的。
案例6:在課堂內學完《數列》一章后,布置實踐問題。要求同學們根據自己的興趣愛好和研究對象組成若干小組,到附近的銀行去存款、取款,了解儲蓄的常見方式及單利、復利計息、利息與本利的計算等等;也可去附近的房地產公司和購房戶家中去調查分期付款的問題。數學建摸的目的是為了解決實際問題,培養他們的數學應用意識,掌握數學建摸的方法,為將來工作打下堅實的基礎。因此,教師適當的運用數學實驗培養學生從看起來雜亂無章的現象中抽象出恰當的數學問題的能力,即培養學生把客觀事物的原型與抽象的數學模型聯系起來的能力。
五、運用計算機進行數學實驗,培養學生的形象思維能力,增強數學教學的靈活性。
我們常常可以聽到許多學生埋怨數學難、數學枯燥無味,不喜歡上數學課。為什么呢?因為與物理相比,數學課上聽不到滴答的秒表聲,聽不到仿真馬達的咔噠聲。而與化學相比,數學課上看不到斑斕的色彩,看不到翻動的泡沫,更看不到令人興奮的五彩火焰。有的大多是那冗長的計算,蒼白的證明,枯燥的推理。數學似乎成了聰明者的游戲。的確,長期以來我國的數學教育大多數仍然沿用著“一支粉筆,一把尺子,一塊黑板”的傳統教育技術。但是隨著科學技術的發展,新的教學技術和教學手段及教學模型不斷出現,運用計算機進行數學實驗,為學生創造一個數學實驗的環境,并使得數學實驗有了質的飛躍。借助計算機迅速的計算和圖象能力,為抽象思維提供直觀模型。數學關系的靜態結構表現為時空中的動態過程,數學問題的難度大大降低了。
案例7:學習“旋轉體”的概念,若利用計算機中的幾何畫板平臺將矩形、直角三角形、直角梯形和半圓分別繞著適當的邊旋轉一周,把整個運動過程用不同色彩保留下來,一個清晰的圓柱、圓錐、圓臺、球的圖形就躍然在屏幕上,不僅省去了教師諸多的口舌和比畫動作,而且學生在嘖嘖的贊嘆聲中理解起來更是輕松自如。“旋轉體”的概念就這樣在學生頭腦中深深形成了。
案例8:立體幾何的直線與平面垂直的判定定理的證明,傳統講授先后要添加8條輔助線,加上原來的線共11條。在黑板上表示眼花繚亂,效果不好。但借助計算機制作相應的課件:
先顯示基本圖象,采取線條逐步添加并通過調色板對涉及到的點、線、面、角等作特殊顏色畫出,并分別先后閃爍顯示,思考到哪里,就突出到哪里。不明白的或需要重點強調的還可以點擊“返回”。這樣強化了認知,使教學更輕松、高效。
利用計算機演示來實驗,使教學內容真正“活”了起來,學生看到了“動”的數學,通過這樣的實驗演示了知識的發生發展過程,強化數學教學的直觀性,增強數學教學的靈活性,化解了教學的難點。不僅培養了學生的形象思維能力,更能從“動”的數學中去發現數學內容的內在聯系,大大提高了教師的教學效率。
數學的意義在于創新和應用。數學有其自身的價值,它的價值是能否為科學技術的發展提供有效工具。數學離開為科學技術服務,就成了符號游戲,成為無源之水。中學數學教學里開展數學實驗,不在乎這種所謂的“實驗”是否完全符合一般科學實驗的形式的標準,重要的是兩者之間內在本質的相通。創新思維來自于創新意識,創新意識來源于創新的實踐,實踐的創新需要實踐空間的拓廣。數學實驗正是數學實踐空間拓廣的一種重要形式。隨著現代科技的發展,計算機進入課堂,教學手段呈現出多樣化、現代化、多媒體化,數學實驗的內容和方式也更加豐富起來。教育者也越來越認識到數學實驗的重要性。因此數學已經成為一門更具探索性、動態性的實驗學科,而中學數學實驗的教學價值也將更全面的體現出來。
淺談數學實驗教學的意義
實驗教學不是某一學科特有,而是每個學科都存在。數學領域也大量擁有,比如教師的多媒體演示,教具的利用;學生畫一畫,比一比,擺一擺,拼一拼,調查等。數學實驗教學的重要性可以用一句格言來描述:“我聽見因而我忘記,我看見因而我記得,我親手做因而我理解。”數學實驗可以使學生學習的內容圖、文、聲并茂,形象直觀地展現,調動學生的多種感官接受信息。
首先,藝術化的實驗具有特殊的魅力,它容易激發學生的興趣,提高教學效果。
實驗教學可以給學生提供鮮明、準確、生動的感性材料,幫助學生從宏觀向微觀過渡,從形象思維向抽象思維發展,使概念容易理解,使知識形象化,便于記憶;它可以培養學生的觀察能力、分析能力和推理能力;它可以幫助學生獲取正確的學習方法,并能受到良好的實驗習慣的教育。鮮明的實驗事實與學生原有的經驗所形成的觀念發生了矛盾,產生認識失調,于是心理上就出現不平衡的感受,形成心理緊張和壓力。由于個體總是有使自己的知識、信念、態度與當前的問題保持一致性和一慣性的強烈欲望,就必然產生認知動機,并采取認知行為,使之趨于協調。例如:推導平行四邊形面積公式、梯形的面積公式,可以用多媒體直接、靈活地展現割補方法及公式推導過程,使學生把聽覺、視覺等協同利用起來,刺激感官,強化記憶,鞏固認識。這樣,既有效的解決教學中的重點,又突破難點,優化了教學過程,學生能更好地掌握所學的知識,進而提高運用知識解決問題的能力。
其次,使教育者更好的調節課堂的氣氛,實現滲透知識與技能、過程與方法,完成學生的情感態度的養成。
良好的課堂環境是班級體在課堂上所表現出來的積極情緒、情感狀態及其奮發學習的心理體驗。對學生而言,興趣是最好的老師。教師最大限度的發展學生思維,使學生在課堂上積極思考,教師就必須激發學生的學習興趣,為學生創設一個和諧愉悅、輕松活潑的學習環境,對于低年級學生尤為重要。在數學教學中,運用實驗等手段,可激發學生的學習興趣,主動獲取知識的積極性,創設出利于他們學習的輕松環境。
教師課前應進行預備實驗,保證課堂上實驗的成功。教師可以結合實驗現象適時講解,把實驗與講授完美的結合起來。教師實驗的趣味性調動學生的學習積極性,培養學生的規范的實驗操作和探究實驗中知識原理的能力,養成良好的學習品格。如:在教學《面積單位》時,利用比較圖形的大小,讓學生感受到要比較面積大小,必須統一測量單位,自然接受面積的學習,教師不必花大量語句來說明統一測量單位的重要性,學生在實驗的氛圍中,自己就能探究統一測量單位必要性,在教學中,實現滲透知識與技能、過程與方法,完成學生的情感態度的養成。
再次,有效的實驗教學可以使教育教學目的更好達成。
人的思維就是形象思維在前,抽象思維在后。特別是低年級的學生,學生對一些直觀的事物比較感興趣。這就需要我們教師在教學中盡量用實驗、圖片、實物等,借助直觀形象去獲取抽象的數學知識。
筆者在教學“設計校園”的實踐活動時,用了兩課時,第一課時讓學生盡情釋放自己的想象,設計出自己心目中的校園,第二課時讓學生展示自己的設計成果,在展示時,老師再在其中滲透一些想法和注意事項,利用學生作品加深學生對位置與方向的有關知識的理解。學生學習積極性很高,知識與技能也較好達成了,在這過程中,學生的動手能力加強了,也讓學生深切感受到知識在生活中的應用,學習知識就是來解決問題的,從而增強學習的積極性。
總的來說,數學的實驗教學具有它的獨特性,教師要利用學科特點,根據課程資源,開發更多的教學實驗,增加數學教學的有趣性,讓學生在快樂中學習數學,在學習中感受快樂,實現課堂教學的有效與和諧。
淺談初中數學實驗教學的作用
摘 要:恰當地運用數學實驗,創設問題情境,引導學生參與實踐、自主探索、合作交流,從而發現問題、提出猜想、驗證猜想和創造性解決問題,是一種全新的教學活動。數學實驗教學能有效促進學生的數學理解,培養學生的非邏輯思維能力,提高學生的數學學習能力,有效提高學生的數學學習信念。
關鍵詞:初中數學;實驗教學;邏輯思維
一提起實驗,人們總是想到物理實驗、化學實驗,好像實驗與數學一點也掛不上鉤的。其實,數學實驗從數學誕生起就存在,只是沒有被人們所重視。縱觀數學發展史,從古埃及、巴比倫、希臘以及中國的古典數學到現代數學都是通過實驗不斷發展而成(如勾股定理、概率統計)的。數學實驗是指為研究與獲得某種數學理論,驗證某種數學猜想,解決某種數學問題,實驗者運用一定的物質手段,在數學思維的活動參與下,在思維的實驗環境中或特定的實驗條件下所進行的一種數學探索活動。數學實驗教學就是指恰當的運用數學實驗,創設問題情境,引導學生參與實踐、自主探索、合作交流,從而發現問題、提出猜想、驗證猜想和創造性解決問題的一種全新的教學活動。
在數學實驗活動過程中,學生以研究者的身份“做數學”、“發現數學”、“理解數學”、“應用數學”,學會“做數學”和“數學地思維”,這為發展學生理性思維、淺談初中數學教學實驗的重要性
姓名:陳光明 單位:宣城中學
目前,學生仍要面對升學考試的壓力,自然很多數學老師數學教學往往只是片面強調形式化的邏輯推導和形式化的結果,而對數學發現過程中的展示關注較少,數學便成了枯燥無味的公式、結論和習題的堆積,如果教師能把實驗帶進課堂,則能達到另外一種效果。
實驗不只是物理、化學的專利,數學實驗和物理、化學實驗相比,不僅需要動手,更需要動腦,思考量較大,下面結合本人的教學談談數學實驗課的作用,以拋磚引玉,引起各位對數學實驗教學的重視。
首先,數學實驗能激發學生的學習興趣。
數學教學重在培養學生的興趣,有了興趣,學生才能樂意走進課堂,去品味數學的情趣,才會有展示自我能力的欲望,正所謂“興趣是最好的老師”,如:我在上“有理數加法”一課時,讓學生回家準備撲克牌,課堂教學中我讓學生們親自動手實驗,同學們互相玩起了有理數牌,這樣一來,本來枯燥無味的有理數加法通過實驗大大增加了學生們的興趣,使他們在快樂中學到了知識,深深體會了有理數加法法則,而教師只需從旁引導,同時又體現了以學生為主體,教師為輔的新課改精神。在學生回家后,我也要求他們與家長配合玩有理數牌,此舉又起到了復習的效果,增加了父母與子女的溝通,同時也充分挖掘了家庭資源。在上有理數的減法、乘法、除法及混合運算時,我同樣采取了此種方法,效果較好。
其次,數學實驗能培養學生的動手、動腦能力。
數學是抽象的,又是聯系實際的,現實生活中處處有數學。學生學習數學,即可以從課本中學,也可以從生活實踐中學。教師在教學時,要想讓一道抽象的數學問題變得簡單、易懂,同樣可以讓學生親自動手去實驗。如:在教學時我曾出過這樣一道題:“用一張邊長20厘米的正方形紙,裁剪粘貼成一個無蓋的長方體紙盒(不考慮損耗及接縫),要使它的容積大于550立方厘米,請問這個長方體紙盒的長、寬和高各是多少?”此題集數量關系、空間觀念、實際應用等數學問題于一體,不同的學生有不同的理解方式得到不同的解決,我請同學們自主動手剪貼。得出結論:因為要使這個紙盒子的容積大于550立方厘米,考慮到高是整數,則有:
解法一:在這張正方形的紙的四角各剪去一個邊長為3厘米的小正方形,將其折合成一個長方紙盒子,這紙盒子的長和寬均為:20-3×2=14(厘米),高為3厘米,因此這只紙盒的容積為:14×14×3=588(立方厘米)。解法二:在這張正方形的紙的四角各剪去一個邊長為4厘米的小正方形,將其折合成一個長方體紙盒子,這紙盒子的長和寬均為:20-4×2=12(厘米),高為4厘米,因此這只紙盒的容積為:12×12×4=576(厘米)。
如果考慮到高是小數,則還有無數個答案,如果考慮將剪去的四個小正方形再進行粘貼,則還可得到其它答案,這樣通過動手操作計算實驗,使學生在探索實驗的過程中,切實了解計算的意義,同時培養了數感。
再次,數學實驗有利學生探究、創新能力的培養。
新的課程改革要求我們教師從講臺走下來,給予學生足夠的時間自己去實驗探究,給予他們機會,只有有了機會,他們才能創新,改變學生被動的學習狀況,讓學生積極參與到知識技能的建構過程中。如:在教學“平面圖形的密鋪”一課時,由于學生們對此感到比較難懂,因此,我請同座位同學互相準備了一些三角形、四邊形、五邊形、六邊形等硬紙板模型,然后設置情景:老師家里準備裝修,想在地面上鋪地板,想鋪得與眾不同,請同學們用自己手上的多邊形為老師設計一些圖案,這樣一來,同學們都積極主動忙起來了,用準備好的各種多邊形拼接,拼了一種又一種,在實驗中感受生活,從生活中體驗數學,從探究中吸取知識,實驗讓他們體會到快樂,更深層理解了密鋪的條件。
再如,我在教學正方體的側面展開圖時,剛開始我就問同學們,誰能回答正方體側面展開圖有幾種?下面同學有的說一種,有的說二種,有的啞口無言,看似一個簡單的問題卻同樣需要同學們動手實驗去感受、體會、理解,由此我讓同學們用準備好的正方體和剪刀進行操作,結果同學們都很驚訝,想象與結果大不一樣,而且由一種剪法的結果,學生們可以去探究其它各種剪法,本節課主要是學生動手,教師教得輕松,學生學得有勁,師生互助,效果好,最后同學們體會了正方體為什么會有11種展開圖,而且牢記11種展開圖的結構,可見實驗的價值。
第四,通過數學實驗可以培養學生透過現象看本質的意識,所謂“透過現象看本質”就是要求人們在觀察、分析、認識或者說思考問題時必須要客觀、全面、深刻和系統。“不謀萬世者,不足謀一時,不謀全局者,不足謀一域”。初中生正處人生中的成長期,容易被生活中的種種表象迷惑。因此,有必要教育孩子一定要看清問題的真正面,看起來好象是哲學問題,其實不然,數學中也提到過。如:在“從不同方向看”這一課教學中,首先上課時我在一張紙上寫了個大“9”字,然后我問同學們這是幾?毫無疑問同學們異口同聲回答是9,而我卻說不對,于是我將“9”倒置,我說是6,結果同學們都在笑,從笑的過程中讓他們體會看問題要從不同角度看,順水推舟,我又用準備好的水瓶、乒乓球、茶杯放在講臺上,水瓶在中間,其它兩物各放左右,三物在同一水平直線上,然后請事先上來且不知內情的同學站在講臺兩側觀看,結果一人說只有茶杯和水瓶,另一人卻說只有乒乓球和水瓶,而下面同學都說有乒乓球、茶杯和水瓶,從而讓學生感受到要多方面考慮問題,一定要透過現象看清本質,將來走上社會才不至于被假象迷惑,通過實驗讓學生感受更深刻。
最后,數學實驗有助于良好師生關系的建立。良好師生關系是搞好教育教學的基礎,也是實施素質教育的重要條件之一。舊的師生關系存在著“一壓、二包、三放棄”的弊端。教師能否勝任教學工作,學生能否全面、主動地發展,最終完成學習任務,很大程度決定師生關系是否良好,而良好師生關系的建立,對于一名數學教師來說,從一定程度上看,數學課堂中的實驗有著一定的推動作用。初中生仍然天真、活潑,課堂中的實驗,可以把教師與學生融為一體,通過實驗,教師與學生加強了交流、溝通,增進了感情,對數學課的興趣也可轉移到對數學老師的喜受,實驗可使學生成為課堂中的主體,可使學生體會到合作互助學習的快樂,可以激發學生的潛能。
總的來說,數學實驗縮短了學生和數學之間的距離,數學變得可愛親近了,隨著科學技術的發展,新的教學技術、手段及模式不斷出現,數學實驗將會更加顯示出它在素質教育和創新教育中的獨特作用,值得推廣。數學實驗使課堂“活”起來了,使學生“活”起來,讓我們一起來重視數學課堂中的實驗吧!
第二篇:對高中生物實驗教學的思考
對高中生物實驗教學的思考
【摘 要】實驗教學是高中生物教學的重要組成部分,也是提高生物教師教學水平的一個關鍵環節。那么該如何更好的開展高中生物實驗教學呢?本文將從提高學生的自主性、增強實驗教學實踐性、提高實驗教學的有效性三方面開展論述。
【關鍵詞】高中生物 實驗教學 自主性 實踐性 有效性
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.05.140
當今社會科技迅速發展,社會節奏越來越快,對人才的需求更加迫切,同時,對人才的要求也越來越高。利用現有教育資源,不斷改革創新,更好發揮教育教學作用,發展學生的科學素養與人文精神、創新精神與實踐能力,已經不再是可有可無而是成為時代發展的必然要求。高中生物課程是高中階段一門重要的科學課程,對提高學生的自然科學素養,實現培養全面發展的學生的目標具有不可或缺的重要作用。
同時,我們要深刻認識到,生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗對于所有的自然科學都具有舉足輕重的意義,自然實驗教學也應該是高中生物教學的重要組成部分。不管是從生物教學考核中對實驗教學的重視而言,還是從生物學科的自然學科屬性而言,從對學生的培養促進學生發展的深遠角度來言,高中生物教學都應該重視這個可以提高教學水平的關鍵環節。新的課程標準也明確要求:通過高中生物課程的學習,學生應該初步學會生物科學探究的一般方法,具有較強的生物學實驗的基本操作、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流與合作的能力。要達到這樣的要求,高中生物教學就不能回避實驗教學這個重要課題,那么,教師該如何更好的開展好高中生物實驗教學呢?我認為以下幾點非常重要。
一、在高中生物實驗教學過程中注重引導學生充分發揮自主性
首先,實驗教學離不開學生的主動參與。教學活動應該是以教師和學生為主體的活動,學生是學習的主人,沒有學生的積極參與,就不能形成有效的教學互動,不能完成完整的教學活動,自然也會影響教學活動的效果。對于實驗教學同樣也不例外,而且,由于實驗教學的操作性更強,更考驗學生的動手動腦能力,所以,實驗教學更離不開學生的參與和主動參與。
其次,引導學生發揮自主性,可以提高學生的學習興趣。興趣是最好的老師,但是,學生的學習興趣并不是自然形成的,而是需要教師的積極引導,因此教師應該充分利用實驗教學引導學生發揮自主性,從而提高學生的學習興趣。在實驗教學的過程中,教師如果能改變以往滿堂灌,以口頭講解代替動手實踐,以教師動手代替學生動手的做法,轉而結合學生的實際學習情況和學習需求,根據教學條件和教學大綱規定確立實驗內容,設計生物實驗教學方案,優化教學設計,在教學的過程中多采用一些啟發式、設問式的方法,引導學生的注意力,同時,讓學生逐步參與到實驗的整個過程,對于提高學生的學習興趣是很有意義也很有效果的。
最后,引導學生發揮其自主性,可以提高實驗教學的教學成效。實踐證明,學生主動學習的效果要遠遠好于被動學習,主動學習更具有目標性,更適合學生的特點,也更具有針對性。教師開展教學活動,是要面向全體學生的,即使采用分組或者分層次教學,也是去追求盡可能接近這組或者這個層次的學生所需要的目標和指導,而不能像學生給自己制定目標一樣精細,學生自身更清楚哪些是自身需要提高和改進的。比如,有的學生在動手能力上有哪些需要改進,在觀察能力上有哪些需要改進,在探究過程中有哪些需要提高等等。學生發現問題的過程同時也是在努力的解決問題,可以是自己加強學習,也可以是尋求教師和其他同學的幫助等等,總之,這是一個有針對性的、有實效的活動。
二、在高中生物實驗教學中更加注重實踐性
生活離不開生物,生物也需要貼近生活。不論是高科技還是日常生活都離不開生物科技,與生物科技有著千絲萬縷的聯系,可以說,生物科學和技術不僅影響人類的生活、社會文明和經濟活動,還影響著人們的思想觀念和思維方式。當然,生活中的種種現象和需求也在不斷影響著生物學研究的對象、領域、成果等等,所以,在高中生物課程教學中,教師應該注重生物與生活的聯系,加強高中生物實驗教學的實踐性。
注重生物實驗教學的實踐性,有利于提高實驗教學的有效性。高中生物是一門實驗性和探究性很強的學科,需要從生活中挖掘素材和資源,也需要把實驗出來的結果運用到生活中來檢驗一下。以往的生物實驗教學過程受觀念、實驗條件的限制,往往過于偏重理論知識的傳授和對已有實驗成果的強化記憶,學生對實驗的理解就只停留在理論的知識記憶上,而缺少了探究和創新,這對于學生的長遠發展很不利,所以教師要加強與生活的聯系,加強實驗教學的實踐性,積極創造條件,充分發揮實驗室和儀器設備的使用效益,不斷提高學生的實驗技能和動手能力,鼓勵學生進行探究性實驗、研究性學習和實驗操作,繼而提高實驗教學的實效。
三、要提高高中生物實驗教學有效性
教學活動的有效性是教學教育活動的永恒追求,但在應試教育的思想觀念影響下,有效性被簡單的與學生的考試成績劃等號,讓我們的教育教學走了一些彎路。隨著素質教育和新課改的逐步深入,這種狀況得到改觀,新的課程改革是一場前所未有的全面變革,從目標要求到具體實施再到目標考核,是一個統一的有機整體,有著相當的科學性和一致性,可以說是比較細致和完善的。要想適應新課改的大背景,要想在這樣的背景下取得好的教學效果,教學實效是必然的追求。
新課改后教學的有效性問題已經成為一個不可回避的重要問題,這就要求我們的教師更要關注學生的實際需求,關注新課改要求,注重學生發展的全面性,設定科學合理的全面目標,不斷優化教學設計,要更加注重過程和結果的統一,要更加追求實效,要把提高教學活動的有效性,貫穿于教學活動的始終。教師還要多學習、多反思,與時俱進,不斷提高自身的綜合素質和業務技能,充分利用現有的資源和設備,積極探索,勇于創新,以取得更好的實際效果。
總之,實驗教學是高中生物教學的重要組成部分,教師要重視高中生物實驗教學,提高高中生物實驗教學的成效,是提高高中生物教學水平的關鍵環節,是適應新課改要求培養全面發展的學生所必需的,也是非常必要的。要想提高高中生物實驗教學成效,就需要教師在教學的過程中,更加注重引導學生充分發揮其自主性,更加注重高中生物實驗教學的實踐性以及更加注重提高高中生物實驗教學的有效性。
第三篇:對中學數學教學的幾點思考
對中學數學教學的幾點思考
進入新世紀以后,我們面臨的問題很多,其中最關鍵的就是怎樣使產業升級,在這方面起重要作用是人才。究竟需要什么樣的人才呢,專家們指出需要以下四種素質的人才:第一,有新觀念;第二,能夠不斷從事技術創新;第三,善于經營和開拓市場;第四、有團隊精神。為此數學教學中應加強學生這四個方面能力的培養。
一、在數學教學中培養學生的新觀念、新思想
新觀念中不僅包含對事物的新認識、新思想,而且包含一個不斷學習的過程。為此作為新人才就必須學會學習,只有不斷地學習,獲取新知識更新觀念,形成新認識。在數學史上,法國大數學家笛卡爾在學生時代喜歡博覽群書,認識到代數與幾何割裂的弊病,他用代數方法研究幾何的作圖問題,指出了作圖問題與求方程組的解之間的關系,通過具體問題,提出了坐標法,把幾何曲線表示成代數方程,斷言曲線方程的次數與坐標軸的選擇無關,用方程的次數對曲線加以分類,認識到了曲線的交點與方程組的解之間的關系。主張把代數與幾何相結合,把量化方法用于幾何研究的新觀點,從而創立解析幾何學。作為數學教師在教學中不僅要教學生學會,更應教學生會學。在不等式證明的教學中,我重點教學生遇到問題怎么分析,靈活運用比較、分析、綜合三種基本證法,同時引導學生用三角、復數、幾何等新方法研究證明不等式。
例 已知 a>=0,b>=0, 且 a+b=1, 求證(a+2)(a+2)+(b+2)(b+2)>=25/2證明這個不等式方法較多,除基本證法外,可利用二次函數的求最值、三角代換、構造直角三角形等途徑證明。若將 a+b=1(a>=0,b>=0)作為平面直角坐標系內的線段,也能用解析幾何知識求證。證法如下:在平面直角坐標系內取直線段 x+y=1,(0=<x>=1),(a+2)(a+2)+(b+2)(b+2)看作點(-2,-2)與線段x+y=1上的點(a,b)之間的距離的平方。由于點到一直線的距離是這點與該直線上任意一點之間的距離的最小值。而 d*d=(-2-2-1|)/2=25/2, 所以(a+2)(a+2)+(b+2)(b+2)>=25/2。“授之以魚,不如授之以漁”,方法的掌握,思想的形成,才能使學生受益終生。
第四篇:對小班化科學實驗教學的思考
對小班化科學實驗教學的思考
一、認識小班化教學
小班化教學在歐美等一些發達國家十分受推崇,政府將縮小班級規模作為提高基礎教育質量的一大關鍵,小班化教育正逐漸成為一種新的教育發展趨勢。在中國,隨著新課程標準和教育教學改革的不斷深入,對小班化教學的探索和嘗試正在興起。教育心理學家“羅森塔爾”的實驗結論表明,教師內心希望平等對待每位學生,但是教師的視野最多只能監控到28人左右,除此之外的學生容易被忽視,這部分學生在課堂上容易分散注意力、講話、做小動作,甚至搗亂,久而久之教師對這些學生就喪失了信心和期望,教學就無法兼顧每一個學生,更不能充分適應學生的個別差異。正是基于這樣的背景,小班化教學才應運而生。但是不能把小班化片面理解成就是班級人數相對較少,這僅僅是其特征之一。其實小班化教學正切合中國教育強調的“以人為本”的教育理念,促進每一個學生的全面發展,充分激發每個學生的個性特征,更有利于培養新世紀所需要的創新型高素質人才。當然小班化教學對學校的硬件配置和教師的教學也提出了更高的要求,教師必需全面了解每一個學生,從學生的個體差異入手進行教學準備,重新組織編排教學計劃,分層教學,讓每個學生都參與其中學有所成。
二、初中科學實驗教學中的常見問題
在初中科學教學中實驗教學是很重要,而且也是學生很感興趣的一塊內容,但在課堂教學過程中卻時常碰到一些問題,有時影響整個實驗的順利進行,有時甚至無法完成既定的教學目標,讓教師在課前辛勤的勞碌覆水東流。我也在平時的聽課和自己日常上課過程中總結歸納了常見的一些問題。
1、班級人數過多,實驗準備和進行過程中難控制
剛開始參加工作時,班級人數大概在45人左右,農村中學實驗儀器配置相對較少,每次實驗準備經常難以2人一組開展,往往需要4人一組進行。在實驗課堂上,學生興趣十足但又缺乏約束,老師常常要把實驗過程扯著嗓子重復幾遍,實驗過程中又是一片嘈雜,一堂課下來老師筋疲力盡但教學收效甚微。
2、分組實驗組內分工不合理,一部分學生置身事外
在做凸透鏡成像實驗教學時,我安排3人為一小組,闡述了實驗目的和操作,明確要求組內成員分工合作完成凸透鏡成像規律的表格記錄。但在實驗操作過程中我發現有四組同學不同程度出現問題,有的搶著做實驗疏于記錄,有的只有兩個或者一個同學參與實驗,還有一組同學(都是學困生和德困生)根本沒有進行實驗操作。
3、探究性實驗很難開展
探究性實驗在初中階段是培養學生科學創新和探究能力的一個舞臺,但是對于教師來說開展這類實驗教學還是比較忐忑的,大多數時候還是會用演示實驗替代。在上屆浙江省科學疑難問題研討會的展示課上,舜水中學的施老師上的《電磁感應》給我留下了比較深刻的印象,施老師放手讓學生們去做探究實驗,研究通電導體產生的磁場與電流方向的關系,但整整50分鐘還是只有一小部分同學得出了正確的結論。這節課雖然在教學設計的實施和教學目標的達成上有所欠缺,但施老師這種大膽的探究實驗展示很令人贊賞,由于學生的個體差異和對實驗過程不夠深入引導,這類實驗在日常教學中確實很難開展。
4、實驗評價往往被忽視,或者缺乏激勵作用
第五篇:對高中生物實驗教學的幾點思考
對高中生物實驗教學的幾點思考
摘要:生物實驗教學是中學生物學教學的重要組成部分,在生物教學過程中有著舉足輕重的作用。該文通過對中學生物教學中的實驗教學現狀分析,并對新課程背景下更好地開展生物實驗教學提出幾點思考。
關鍵詞:生物實驗教學;能力培養;現狀;思考
生物學是一門以實驗為基礎的自然科學,生物科學的形成和發展都離不開實驗。通過實驗來探究生物的規律,是培養學生創新思維、觀察能力、實驗操作能力以及分析解決生物學問題能力的有效途徑,還能培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度,因此實驗教學在生物教學中占有非常重要的地位。在以素質教育為主的今天,理論上都認為上好實驗課是實施素質教育的一個突破口。那么實驗課到底開設得如何呢?據我們市、縣中學調查分析表明,許多地方實驗課開設得都不盡人意,僅僅是空喊口號,生物實驗課開設率大部分都很低。有些重點中學的實驗課開設相對較多,但對新課程理念上的探究實驗課,往往被教師以驗證性的實驗來完成,實驗目的,實驗器材,以及實驗方法,都事先做了具體的規定。學生被動地完成整個實驗,使學生主動探究,發現和創新能力上的培養受到限制。
究其原因主要有以下幾個方面:
1.1教育經費的不足制約著實驗課的開展。實驗儀器的配備、實驗儀器損耗的填補、動態的配備實驗儀器,無不與教育經費的不足相矛盾,制約了實驗課的正常開設。另外,相對理、化實驗而言,許多生物學實驗要求及時購買新鮮的活體材料,才能保證實驗的順利進行,這也使某些實驗教師產生了畏難的想法。甚至有些老師圖方便的心理,把很多探究實驗改成了課內的書面實驗設計。
1.2受考查方式的影響。多年來,我國教育傳統上對實驗的動手操作考核基本沒有進行過,而現在實行的高二年實驗考查中,也往往是走走形式過過場而已,并沒有真正達到考查的目的,導致了目前只“講實驗”而“不做實驗”的現象。特別是為了高考,教師更看重考分而忽視了學生的未來發展,便形成了目前實驗課的傳授方式—老師把實驗講熟講透,讓學生通過記憶和練習來鞏固實驗的材料、實驗過程、實驗現象和實驗結果,也取得了不錯的筆試成績,這在一定程度上導致了實驗課難以開展。
1.3 教師和學生在思想上認識不到位,教學創造性不高。最為可怕的是教師的認識不到位,那么,即使條件在好,也難保證實驗課的順利開展。新課程改革特別強調教師專業發展,高素質教師隊伍是課改成功的保證。因此,教師要不斷加強學習,更新教育理念,探索教學模式,更要清楚認識到,我們培養的學生不只是會考試的學生,更要有創新思維,實事求是的科學態度,是為我國培養未來創新型人才。新課程教材與以往的老教材相比,變化較大,提供給學生更多的科學探究的機會,甚至有些實驗沒有現成的實驗方案,需要老師在教學中引導學生自己去設計。這就要求老師由于本身要有較強的駕馭課堂的能力和科學探究能力,且這樣的實驗教學課堂,往往秩序較亂,教學任務難以完成,教學過程很不流暢,使很多老師感到很難受,逐步又恢復到老師一言堂。老師講一講,學生書面實驗設計,實驗現象由老師描述,實驗結論由老師得出,表面上是提高了課堂時間的利用率,完成了知識性的教學任務。這樣的實驗活動,學生體驗不到科學探究的魅力,發現時的快樂,抹殺了學生學習生物時的個性思維。
1.4教材實驗本身的性質,決定了某些實驗在中學難以開展。人教版的生物必修的三冊教材共有20幾個實驗,一般的學校只開設7-8個實驗,主要原因有以下幾種:有些實驗的藥品較難買到,如:觀察DNA和RNA在細胞中的分布,觀察線粒體,低溫誘導植物染色體數目的變化等;有些實驗是由于實驗條件限制而無法進行,如:探究影響酶活性的條件,探究酵母菌細胞的呼吸方式,生物體維持PH穩定的機制,探究培養液中酵母菌數量的變化 ;有些實驗是由于實驗時間較長,或野外活動實施困難,如:調查常見的人類遺傳病,探究生長素類似物促進扦插條生根的最適濃度,用樣方法調查草地中某種雙子葉植物的種群群密度,土壤中動物類群豐富度的研究等。
對于新課程背景下更好地開展生物學實驗教學的幾點思考
2.1完善實驗教學設施
有些教師自認為生物學科在高考中所占分值較低,不敢向學校積極申請一些條件,導致學校的某些領導和其它學科對生物教學存在偏見,不予重視。要提高實驗教學效果就應該充分利用一些優勢。一方面應爭取教育主管部門和學校領導的重視、理解和支持,投入一定的經費購買必要的設備、儀器、藥品等。另一方面,廣大生物教師也應克服困難,充分發揮自己的聰明才智和現有設備的作用,盡量能基本完成好新課程所要求的實驗內容。
2.2更新觀念,端正態度,提高認識。
把探究實驗變成了知識傳授,學生靠死記硬背來掌握這些知識,實驗探究的目的沒有真正得到實現,學生的創新能力沒有得到真正的培養。因此只有教師本身認識到實驗探究對培養學生能力,實現新課程目標的重要性,才能認真有效的去實施實驗教學。要有效的實施實驗探究,教師本身對實驗探究要有積極態度,堅定的信念,執著的精神,同時要善于學習和積累,不斷提高實驗探究教學的能力。對于在實施的過程中可能會遇到的困難,比如實驗條件的限制,學生能力和興趣的問題,教師還要有這些動手實驗的能力,而不是那些簡單紙上的播放錄像、講解等。做為生物教師,對素質教育的認識,對實驗教學目的的認識不能停留在口頭上,而要從思想意識上真正認識到實驗課的重要性,應擺正實驗課與理論課的關系。
2.3注重探究方法,提高實驗探究的有效性
實驗探究法的一般模式是:誘導準備——實驗探索——歸納研究——遷移深化。這是學生探究實驗的具體實施過程。在誘導準備階段,課前,教師要做必要的有目的的誘導,使學生對探索目的和途徑有比較明確的認識。如何做誘導準備呢?可根據實驗目的,設計一系列程序性實驗,印成講義,發給學生在實驗課前預習準備。在實驗探索階段,要加強觀測方法的指導,分析實驗原因,培養實驗修養,抓住時機誘導學生思考。這樣,邊實驗,邊思索,邊總結,就會水到渠成,為最后的總結奠定良好的基礎。實驗探究實施過程中教師若能抓住時機,創設質疑的環境,“以其所知,喻其不知”,能達到事半功倍的效果。
如在人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中“檢測生物組織中的糖類,脂肪和蛋白質”。這個實驗學生選擇了白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料,并實驗檢測發現白蘿卜中有還原糖,花生含脂肪,大豆含蛋白質。而課前,我們在實驗桌上還擺了甘蔗汁、面粉、西紅柿、小白菜、甘藍葉、葡萄糖溶液、食用油等材料供學生選擇。由于此實驗操作較簡單、易成功。所以,在實驗中又適時提出一些問題:在實驗中為什么只是選擇白蘿卜、花生、大豆作為實驗材料?能否有替代品?思考并嘗試用其它材料進行實驗,結果又該如何呢?在實驗分析后,又引導學生思考:生物組織中是否只含有一種物質?比如白蘿卜中是否只含有還原糖,有沒有蛋白質?學生很快會明白生物組織中不只含有一種物質。能否用白蘿卜中檢測蛋白質?用花生來檢測還原糖?大豆來檢測脂肪呢?讓學生嘗試探究。在這過程中教師盡量只當一個組織者,不以自己的思維左右學生的思維,讓學生暢所欲言,鼓勵學生繼續探究。
又如人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中:“植物細胞的質壁分離及質壁分離復原” 實驗。實驗前,我們同樣在實驗桌上擺出的材料有:紫色洋蔥、白色洋蔥、鴨趾草、5%蔗糖溶液、30%蔗糖溶液、60%蔗糖溶液等。在完成教學目標后,我們引導學生向探究的方向邁進:實驗材料,能否選用白色洋蔥外表皮細胞,選用紫色洋蔥的意義何在?實驗試劑,除了30%蔗糖溶液,能否用其它試劑濃度呢?然后讓學生分組進行嘗試實驗,討論實驗現象。
通過此實驗不難發現,學生從以前按部就班,到現在能在實驗過程中發現問題,改進方法,并由此設計實施探究性實驗,能力有了一定的提高。這樣處理使學生在探究過程中能深入思考,對問題進行全面的探究,激發學生的探究興趣,培養學生的思維能力和探究精神。
2.4愿對實驗失敗的原因進行分析。
生物學是一門實驗性很強的學科,在實驗過程是,會有多種因素影響、干擾實驗結果,致使實驗失敗。此時,實驗分析就顯得很重要,即可找出并排除影響因素,又可以總結出經驗教訓,甚至可能還有意外的收獲、新的發現。這就要求教師要培養學生有分析問題的習慣及思維方法,分享體驗其分析總結得出結論的快樂。否則,很多學生在實驗得不到正確結果時,常常是馬虎應付;當老師催要實驗報告時,他們就按課本上的理論知識填寫實驗報告;或憑猜測填寫實驗結論等等。如:硬把無現象說成有現象,或是把錯誤現象說成正確現象;這樣的教和學要達到實驗教學的預期目的,那是不可能的,學生對上實驗課也就沒有了信心,不感興趣。如人教版生物必修1《分子與細胞》模塊中:“葉綠體色素的提取和分離”實驗中,實驗的難點是如何畫又細又齊的濾液細線,很多學生得到的實驗結果是:四條色素帶比較模糊,不清晰。指導學生分析原因,并找出解決的辦法。學生分析總結出了一些不錯的方法,如:直接用尺子為界,用毛筆沿尺子畫幾次即可,又有人提出用兩片的載玻片為界來畫線,效果都不錯。
新的《生物課程標準》,對生物實驗,特別是探究性實驗提出了更高的要求。要通過實驗教學中要培養學生的探究能力,創新意識,激發學生學習生物學的興趣。因此,我們要改進教學方法,深挖教材,更新觀念,引導學生主動參與探究、勤于動手動腦,逐步培養學生分析和解決問題的能力、交流與合作的能力,培養學生創新精神和實踐能力,為祖國的未來培養高素質的創新型的人才。