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初中科学教学中促进学生深度学习的实践策略分析

2021-01-05钱国美

考试周刊 2021年96期
关键词:科学教学深度学习初中

摘 要:“深度学习”是指在教师引导下,以学生为主体,围绕学习内容主动深层次学习、体验成功获得发展的学习过程。当今时代是知识经济的时代,国家之间的竞争更多地演变为科学技术之间的竞争,所以对于初中生科学素养的培养变得越来越重要。通过深度学习,学生掌握学科核心知识,把握学科核心思想与方法,形成内在的学习动力。文章首先对目前初中科学教学中存在的问题进行介绍,其次对初中科学教学中促进学生深度学习的实践策略进行了探究,最后得出结论:利用学生分组合作进行探究以及设计深度的课程导入内容,能有效促进学生在科学课堂上得到深度的学习。

关键词:初中;科学教学;深度学习

目前,在初中科学学科教学中,很多科学术语、概念以及理论知识使学生面临许多困难,而很多教师的教学方法缺乏创新,使得学生的思维能力得到了限制,其学习效率也因此很难得到提升。那么,目前初中科学教学具体存在哪些问题,又该采取哪些策略,使学生在课堂上得到深度的学习,正是文章的写作目的所在。

一、 目前在初中科学教学中存在的问题

(一)科学概念与生活实际难以形成联系

目前,很多初中生会认为科学课本中的部分知识与实际生活有着一定的距离。之所以会产生这种想法,一方面是学生缺少生活经验,但主要是因为教师在根据教材对学生进行教学时,没能将其中的科学知识与实际生活相联系,从而导致了学生产生了这种距离感。科学课是一门与生活密切联系的学科,它的知识丰富多彩,源自于生活也应用于生活。比如,我们所熟知的牛顿发现万有引力、瓦特改良蒸汽机等,都是非常鲜活的例子。因此初中教师应当始终将科学知识与生活实际相联系,并在课堂教学的过程中尝试构建生活情境,从而拉近科学与学生之间的距离。

如果教师在教学过程中没能将科学知识与生活相联系,只是一味地简单灌输知识,那么就会导致学生对科学知识进行掌握的过程仅仅停留在理论层面。一方面,使学生无法利用所学知识来解决实际生活中的问题,另一方面,难以培养学生对科学的兴趣。比如,在对浙教版七上4.6《汽化与液化》“影响液体蒸发快慢的因素”一课的教学过程中,若仅仅是教师传授式教学(影响液体蒸发快慢的外因:液体温度、液体表面积、液体上方空气流速、液体种类),学生未必会理解。笔者借助生活中晾晒衣物的事例展开了教学。

师:“同学们,晾晒衣服是一门学问,给你几件衣服怎样晾晒会干得更快?”

生1:“晾在阳光下。”

生2:“有风的地方、用衣架尽量把衣服撑开。”

师:“为什么要采取这样的晾法,有没有科学依据呢?”

对于问题一,大多学生有一定的生话经验,能说出个一二,但是却无法用科学规范的语言找出依据,这时若是教师直接告知,学生就缺少自己探究主动获取知识与相应技能的过程,就不能很好的理解、应用知识解决相关实际问题的能力。

尽管将科学知识与生活实际相联系在教学层面上存在着一定的优势,但是并不是没有缺陷,如果在教学过程中将课本中的全部科学解释以及推论方式都运用这一种教学方法来进行表现,那么对学生来说,很容易导致因缺乏丰富的生活经验而使其学习效率下降,难以对课本中的科学知识进行深层次的拓展,而学生也不得不使用死记硬背的方式来掌握一些科学公式,而不是基于对其概念的理解。因此就目前来看,在初中科学教学中,还存在着科学概念与生活实际难以形成联系的情况,但是并不能过分依赖于构建生活化情境的教学方式。

(二)纸上谈兵背实验

科学是立足于实验的,没有实验做支撑,其很多科学观点是站不住脚的,并且古往今来,许多科学概念的确立以及推翻基本上都是在实验中所产生。所以对于初中科学教学来说,应当将科学实验探究作为基础,并通过有效的实验来帮助学生掌握基本的概念。然而就目前的教学现状来看,大部分学生并没有从实验中掌握科学知识,而是在机械地背实验过程与实验结果,这是有违科学初衷的,并且在如今素质教育的要求下,也违背了教育的客观规律以及教学的目的。

比如,在八下第二章第一节对“空气中氧气体积分数的测定”这一内容的进行教学的过程中,往往需要通过实际的探究实验才能测定出“空气是混合物,其中氧气约占空气1/5体积”的科学结论。但是事实上,很多教师在教学过程中会跳过做实验环节,转变成在课件上讲实验,让学生去记忆实验过程与结论,这对于学生的深度学习来说形成了非常大的阻碍。同时,由于未能通过实验来进行教学,很容易导致学生对该实验相关问题的理解不到位,如药品除选用红磷外是否可以選择别的物质(硫、炭、铁丝等),对药品有什么要求?实验测出的空气体积分数偏大、偏小的原因分析;这样做一方面会使学生的学习积极性被打压,另一方面学生一旦遇见新的问题时便会不知所措。所以“纸上谈兵背实验”这种教学方式不仅使学生难以利用科学知识来解决实际的问题,而且还会使学生的学习积极性以及学习效果降低。

二、 实践策略分析

(一)利用话题讨论,促进学生合作深度学习

想要实现初中科学教学中学生的深度学习,教师应当充分利用小组合作的学习模式来进行教学,以小组为单位引导学生对一些科学现象进行讨论,展开科学探究,完成一些小型科学实验。而小组讨论的学习方式不仅能使学生的情绪产生共鸣,而且还会促进学生主动进行思考,从而营造出一种有利于科学教学的课堂氛围,使学生的学习效率以及课堂教学的质量得到提升。

比如,在对浙教版初中科学九年级上册“碱的化学性质”“碱溶液能与某些非金属氧化物反应生成盐和水”这一知识点展开教学时,氢氧化钠和二氧化碳进行反应并没有明显的现象,那么怎样才能确定它们真正发生了反应呢?由于氢氧化钠与二氧化碳的反应生成物碳酸钠溶于水,且生成物碳酸钠同样成碱性,因此,这一问题并不是特别容易就能进行解决。基于此,学生需要对这一问题进行深入的讨论与探究,以此促进学生在科学课堂上的深度学习,笔者设计了如下的教学过程,进行课堂教学实践活动。

教师演示实验:二氧化碳通入澄清石灰水。实验完成后,教师:“你怎么确认反应的发生?”生:“发现了实验证据:溶液中出现白色沉淀(新物质生成)。”

教师继续实验:二氧化碳通入氢氧化钠溶液。师:“氢氧化钠和二氧化碳反应了吗?”生:“……(没有明显的现象)”

师:理论告诉我们它们会反应,如何进行证明它们发生了反应?

生:小组展开讨论探讨,最后归纳如下:

①设计实验使之产生明显的现象:如利用实验后明显的气压差异:通过小气球变鼓、通过注射器刻度变化等说明发生了反应;

②通过一定的试剂检验生成物(碳酸钠)的存在(如:滴加盐酸产生气泡);

③将二氧化碳通入氢氧化钠的酒精溶液中(碳酸钠溶于水但不溶于酒精);

……

在展示方案时,部分学生对第一种方案提出了质疑:氢氧化钠溶液中的水会和二氧化碳反应使气压减小。

通过上述小组讨论,对“氢氧化钠和二氧化碳是否进行反应”这一问题展开了深入探讨,既明确了证明它们反应的方法,又培养了学生设计实验,评价实验方案等多种能力,也进一步激发了学生学习科学的兴趣。

(二)设计深入导学,引导学生高阶思维

在新课改的要求之下,学生的综合素质培养越来越被重视,尤其是学生的思辨能力、科学人文素养以及逻辑思维能力的提升等,也就是使学生得到较高认知水平的学习与提升。而想要达到这一点,利用过去死板的教学理念与教学套路很难进行实现,所以需要教师对现有的教学方式进行改进,以提升学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性为要求来展开科学课程的教学。而要做到这一点,就需要教师对学生的兴趣进行深层次的研究,并对学生的学习能力、理解能力做到较为精准的定位。只有这样,教师才能针对性地对科学教学方案进行精心的设计,以此对学生的兴趣进行引导,使他们逐渐了解科学、爱上科学,从而使学生在学习主动性上有着强烈的动机,这对于深度学习的开展是大有裨益的。所以教师在对课程导入环节进行设计时,首先应当考虑的是营造课堂教学中的趣味性,构建有利于科学教学的课堂氛围,这样才能使学生在学习过程中感受到科学知识所带来的乐趣。除了应用学生感興趣的视频、图像外,关键在于通过这些素材促使学生主动进行思考。因此,教师在增强教学过程趣味性的过程中,应当对科学教材的内容进行深挖,除了激起学生的学习热情外,还应当使问题的设计更具有挑战性,这样才能使学生得到深度的学习,使其好胜心与求知欲望得到更好的激发。同时,这样也提升了学生在学习过程中的主观能动性,使学生在课堂上得到了更多思考的机会,从而达到课堂教学的目的。

比如,在对浙教版初中科学七下“光的反射与折射”这一节课进行教学的过程中,教师通过实验演示光线在射入水面之后所发生的路径偏折现象导入新课,当学生对这块内容产生浓厚兴趣之后,教师进一步引入折射,从而使学生主动跟上教师的节奏,对科学现象进行深入的思考。随后,教师可以利用实验探究的形式对光线从空气当中进入玻璃或者水之后出现的折射变化进行深度的研究,并与课本中的科学知识进行联系,借助于光的折射知识,对这种物理现象进行解释。虽然这种教学过程通过趣味性较强的实验能有效引导学生的兴趣,但是从激发学生的高阶思维以及深度学习上来看,无法达到这样的效果。如果想让学生在课堂教学中得到深度的学习,那么教师必须以学生的角度来考虑,而不是以教师的角度来进行考量。这就要求教师在对新课进行导入时,首先应当对学生的思维方式与思维能力进行观察,尝试在教学过程中让学生主动寻找方案、探索结论,这就需要考虑学生关联之前学过的知识,并对自己的学习状态进行客观的评价。例如,在对“光的折射原理”进行教学时,可以针对性地设计出以下深度导入内容:为什么筷子插入水中,看起来向上弯折了。为什么将硬币投入水中,看起来像是向上漂浮了?为什么将物体放进水中,会在视觉上呈现向上的趋势呢?其中的原因是什么?又会涉及课本中哪些具体的知识?这样的课程导入设计与提高课堂的趣味性相比,使学生的思维能力活动得到了激发,也使得学生在学习探究中的主观能动性得到了更有效的发挥。在实际的教学过程中,学生往往非常容易理解光在水中的折射原理,但是对于光线在进入水中之后会出现向下偏折,而水中的物体却看起来向上偏折的情况并不容易理解,这与学生的常规理解出现了冲突,将引发学生对其知识更加深入的探索与思考。

三、 结语

综上所述,想要提升学科教学质量,提高学生的科学素养,就必须引导学生进行深度的学习与思考。这一点要求相关教师多利用话题讨论,促进学生合作深度学习,并设计深入导学,引导学生的高阶思维。只有这样,才能提升教学效率,使学生的科学素养得到切实提高。

参考文献:

[1]郑瑶莲.促进初中科学深度学习的持续性评价:认识与实践[J].中学物理教学参考,2020(3):4-7.

[2]汪洁.初中科学概念深度学习的教学实践[J].信息周刊,2019(6):282.

[3]蔡丽红.初中科学概念深度学习的教学实践[J].名师在线,2019,82(9):19-20.

[4]任媛媛.初中生深度学习中存在的问题及教学策略研究[D].新乡:河南师范大学,2018.

[5]金可泽.初中科学课堂深度学习的再思考[J].中小学教材教学,2017(12):65-68.

作者简介:

钱国美,中学一级,浙江省杭州市,浙江外国语学院附属仁和中学。

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