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用户名:cctcax 笔名:蔡呈腾 地区: 浙江-温州 行业:教育学 |
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而立之际,大喜。添丁,起屋,旺业,不一而足。 斯逝四载,犹喜,盖因忝列中学高级教师之职,荣膺市教坛新秀、省竞赛优秀指导师之誉,不胜惶恐。 300余篇论文、案例见诸报章,专著(部分参编)付梓二十余部,然自足者此三两部矣。 观乎授学、研习,懈怠之心全无,专研之志弥坚,均因生活之故也。
2009年发表文章清单(不断更新中……)
(作者置顶)
2009年发表文章清单(不断更新中……)
1.2009年第1期《师道》(广东教育杂志社)《课堂中的“等待”》(说明:因近几期发了本人好几篇文章,编辑建议用网名“瓯南小卒”)
2. 2009年第1辑(总第48辑)《创新教育》《教师专业成长要避免“青蛙效应”》
3.2009年第1期(总第141期)《学校管理》(江苏教育科学研究院)《一个教学环节的双重表达》
4.2009年第1期《温州教育》(温州教育研究院)《温故知新 复而不重》
5.
6.2009年第5期《师道》(广东教育杂志社)《空手进课堂的老师》
7.2009年第4期《物理教学》(中国物理学会)《浙教版<科学>对压强、浮力内容的设置》
8.2009年第158期《课程导报(教研版)》(课程导报社)《试论三种科学本质观在初中科学教学中的应用》
9.2009年第3期《物理教师(初中版)》(物理教师编辑部)《一道值得商榷的竞赛题参考答案及其他》
10.2009年第30期(总第82期)《课程导报·科学七年级》(课程导报社)《名师导学:植物的生命周期》
11.2009年第15期(总第15期)《课程导报·科学九年级》(课程导报社)》《名师导学:第一章知识梳理》(并担任本期编辑指导)
12. 2009年第18期(总第18期)《课程导报·科学九年级》(课程导报社)》《关于环境保护的竞赛题赏析》
13.
14.2009年第5期《创新教育》(总第52辑)《教师的“形而上”和“形而下”》
《光的颜色》与《光的反射和折射》逻辑顺序调换利弊谈
《光的颜色》与《光的反射和折射》逻辑顺序调换利弊谈
蔡呈腾
浙教版《科学》七年级下册第1章第4节是《光的颜色》,紧随其后的第5节是《光的反射和折射》。从教材设计者和编写者的角度考虑,这样的逻辑顺序是符合从简单到复杂,从易到难的学生学习心理特点的,特别是从《科学课程标准》对光的颜色、光的反射和折射教学目标要求的角度去看,尤其符合学生的学习特点。
但如果我们从知识本身的逻辑角度去看,特别是从学习建构初步的、统一的几何光学逻辑体系上看,这样的教材顺序不符合学生学习,特别是不符合优秀(学有余力)的学生学习。现试从以下2个方面分析之:
1.在第4节《光的颜色》内容中,有7次提到“反射”这个词,虽然对于还没有学习光的反射概念和光的反射定律的学生来说,理解“反射”一词在第4节文中出现的含义并非难事,但是,作为一个严格的科学概念,在还没有正式学习而在教材中反复出现达7次之多,这对于学生非常准确地理解这个科学概念,并建构这个概念所附属的知识体系是否有颠倒逻辑顺序之嫌?
在《光的颜色》一节中,不可避免地要用到“光的反射”的概念。一方面,针对《光的颜色》教材内容,学生必须掌握“为什么我们能看见物体”、“为什么我们能看见不同物体的不同颜色”之类的问题,要解决这些问题,首先必须要明白,“看见某物体或某物体表面的颜色是因为该物体表面反射的光线进入了人的眼睛”,所以,掌握这部分知识是绝对不可回避“光的反射”这个知识了。在教材中有一个思考:夜间,如果你站在亮处能看清暗处的物体吗?反过来,如果你站在暗处能看清亮处的物体吗?为什么?要理解这样的问题,更要先理解光的反射,甚至要理解漫反射和镜面反射的特征。而教材安排的逻辑顺序,学生不可能有如此的知识储备的。
基于以上两个方面的认识,笔者认为,第4节和第5节的内容可以重新进行整合并加以调整。如在第4节以《光的传播规律》为标题,内容包括光的直线传播、光的反射、光的折射等,而其后的第5节以《光的颜色》为标题,内容包括光的色散和光的颜色,作为几何光学三定律(规律)的实际应用之一,其后的第6节才是《眼和视觉》,作为几何光学三定律(规律)的实际应用之一。如果真得这样安排,不仅仅不存在科学概念无端前置现象,也让那些学有余力的学生在光学逻辑体系范围内不断地探索更深的知识提供可能。
课堂活动选择与设置的思考
活动选择与设置的思考
蔡呈腾
翻开依据《科学课堂标准(7~9年级)》(实验稿)编写的浙教版《科学(7~9年级)》教材,与印象中的原有《自然科学》教材,在实验(活动)的选择与设置中,存在一些差异,这种差异主要体现在增加了一些新的活动设置内容,也根据教材的增删去除了一些活动。
也许是因为受到原有教材的影响,一些被认为非常重要的教学内容和实验活动被删除了,如热力学部分的热传递的三种方式实验,而一些被认为非常简单的、根本不用设置实验或活动的内容,教材却设置了实验,如七年级上册第3章第1节《我们居住的地球》中就设置了一个“用篮球代替地球模拟远去的帆船情景”的活动;在七年级下册第4章第6节《地球表面的七巧板――板块》中设置了“用一张纸贴在两块木板上,用力拉开两块木板,感受板块的运动”的活动,这些活动在许多教师看来非常简单,根本没有在课堂上浪费宝贵的时间去活动。同样,一些内容教材没有设置实验或活动,而教师自己就设置了一些实验或活动,如在七年级下册第1章《感觉世界》中,有教师就设置了探究“久入芝兰之室,久而不闻之香”的活动:请学生闻一张有香味的纸巾,第一次闻一下,辨别有香味,第二次让学生长久地久后,再辨别是否有香味;在九年级上册第4章第3节《体内物质的运输》中,一些教师增加了“观察猪心的结构并实验探究心脏内的血液流动方向”等。
由于对教材增加的一些实验或活动有“太简单”、“没必要”的想法,而对其他一些优秀教师增加的实验活动又有“望尘莫及”的感觉,所以一般科学教师在对于教材中的个别实验或活动有些茫然,不知如何是好?
上述提到的教材中的实验或活动是否真得是“太简单”、“没有必要”呢?而那些优秀教师自己开发的实验或活动是否为课堂教学“如虎添翼”呢?这些都值得我们去认真思索。
实验或活动是否值得在课堂上“演绎”,这个实验本身并不重要,重要的是这个实验是否有助于提高学生的科学素养。
所以,对于课堂提高学生科学素养的目标来说,实验或活动本身是否新颖性、是否复杂性、是否有创新性等并不重要,重要的是这个实验或活动是否正好有助于学生对科学知识的建构,是否为学生顺利地理解(建构)科学概念、规律铺平了思维的道路。
对于生长在沿海的学生来说,由于他们日常生活经常能见到渔船远航或靠港的情景,在他们的前科学概念中已经形成了“远航的船只船身逐渐消失”的情景,所以根本没有必要不利用学生的前科学概念而去做那个“篮球模拟地球的活动”,但是对于不经常去海边的学生来说,“以篮球模拟地球观察远航的船只”这个活动对学生理解地球是圆的就显得非常重要了。
当然,一些优秀的教师在创造性地利用教材方面为我们做出了榜样。由于受到教学资源的限制,我们发现一些知识的难点很难得到突破。如心脏结构及血液在心脏内的流动的教学,若以视频或图片当然也可以进行教学,但是这种视频或图片的教学就是外在性的传授式的,学生在结合图片、视频学习的过程中,虽有具有形象结合名称,但是由于心脏内结构较复杂,心脏内结构、功能等较繁多,给学生的记忆、理解造成也很大的困难,这就需要知识的建构,借助于学生对猪心脏的解剖,利用的探究的方法对心脏内血液循环进行探索。如从上腔静脉向心脏灌红墨水,看红墨水从哪里流出。从此方法重复就能获得所需要的结构,从而建构了心脏内血液循环的路径。类似于此类的实验或活动要多开发。
当然,科学实验或活动受到教学资源的限制,但我们提倡教学资源要从身边获得,要“变废为宝”,要符合学生的水平,要让学生感兴趣,要让学生有亲切感。“久入芝兰之室,久而不闻之香”的活动:请学生闻一张有香味的纸巾,第一次闻一下,辨别有香味,第二次让学生长久地久后,再辨别是否有香味。这个活动简单易操作,而且使用的教学资源简单,操作简便,效果明显,而活动或实验的结果虽然是生活化的,但学生原有的知识体系中不一定得到建构。
总之,课堂活动或实验的设置,不管教材建议如何,我们对某一个实验或活动是必做还是删除,是另外开发还是照进行,关于看教学的内容与学生的实际,是实验或活动的举行是否有利于学生更容易、更好地提高科学素养。
心向往兮力气足
心向往兮力气足
――2008学年第二学期听课小结
蔡呈腾
本学期由于招生、学生送考、毕业班复习等原因,原定的听课60节计划没有完成,但还是听足了50节,甚慰。
总体说来,本学期听课收获良多。一是在听课的过程中引起自己共鸣与思考的“点”非常多,这也是保证自己一直处于学科教科研的前沿的基础;二是在听课的过程中屡屡将实践与阅读、思考的结果结合起来,使“理论”找到了“实践”的证据,当然也为实践带来了理性的支柱。
归类50多节课,分类如下:
一、学习课
本学期学习课听的颇多,这些课主要来自于优质课例、外出学习、本校优秀教师上课等。学习课的好处总是不断给你带来解决问题的新意。这种“新”不是体现在课的形式上的新颖,也不是方式手段上的“新潮”,而是达成教学目标上的彻底性的新意,有痛快之慨!
比如在听学习课的过程中,就有了关于“科学概念教学方法分类谈”的冲动。这是一项比较庞大的研究工程,更是一项整理自己近年来对科学概念教学研究的具体思路。如果时间允许,值得深入到分析、归纳、探索、研究。
当然,因为听了如此多的学习课,给自己每月的“反思”提供了充分的素材,使自己的“作品”屡屡能见诸报端。当然博客的更新也有了原创的素材。
二、应聘课
本学期来学校应聘的教师不少,但是感觉来校
几乎每一门学科的应聘课都有听过,但真正印象深刻的课寥寥无几。语文课有些感慨,深知语
三、公开课
本学期的七、八年级教师还是要求每人每学期上一节公开课,我基本上听了数学课和全部的科学课。
我校教师总体上对于教材知识与技能的把握非常准确,且在课堂上稳扎稳打。这样的课堂从考试评价的角度去看,肯定能取得非常好的成绩。也许这种导向是值得提倡的,但是这也给我们的课堂教学带来一些隐忧,即老师的功利性直接影响了学生真正的素养的提高,同时也让一些教师以“重复”代替“勤奋”,以“压制”代替“严格”。
从民办学校发展的前景来看,在想平衡升学与学生素质的问题确实不容易,毕竟对于全体基础教育的大局来说,这也是一个两难的问题。但是为了长期生存的需要,特别是为了建立一个长期的有文化底蕴的品牌的需要,必须要向这个两难问题开炮,以期能找到突破口。
听课不仅仅是为了完成任务,更重要的还工作之外的自己的业务水平的提高。
兹为总结。
利用课堂现场调查统计法建构科学概念的利与弊
利用课堂现场调查统计法建构科学概念的利与弊
蔡呈腾
课堂上科学概念建构的方法有很多,其中课堂现场调查统计法是一种比较流行的科学概念建构的方法。
适合利用课堂现场调查统计法建构的科学概念一般有如下特点:一是科学概念的“通俗化”,即这个科学概念在日常生活中经常出现,是学生比较“熟悉”的,学生对这样的科学概念有一定的生活的、媒体的、经历的基础,有自己的理解与看法,当然这种理解与看法不一定科学;二是科学概念的普遍化,即这个科学概念是针对每一个人的,对每一个人都有它的影响,所以每一位学生都很关心它;三是科学概念的个性化,即这样的科学概念对每个人来说,都在起不同的作用。
在初中科学中,人体健康、健康的生活方式(不吸烟、不酗酒等)、均衡膳食等科学概念的形成就适合利用现场调查统计的方法去建构。
下面是以健康的概念构建为例说明课堂现场调查统计法在建构科学概念中的利与弊。
根据课程进展情况,我们可以将健康科学概念构建课以如下的流程展示出来:
从上述八个环节的实施看,第1个环节是情境的创设,从学生熟识的《健康歌》旋律中营造关于学习健康知识的学习环境,有激趣之效。第2个环节是在第1个环节营造的氛围之下,对学生前科学概念的了解,并通过学生表达自己对健康的不同理解,在同学之间形成讨论、交流的氛围。对于健康,学生在日常生活、媒体等获得过一定的信息,所以已经建立了自己的所谓健康的科学概念(前科学概念),但这个概念并不一定是科学的,更有可能存在错误。所以,在建立科学的健康概念之前,首先要了解学生关于健康的前科学概念的情况。从课堂的反映来看,许多学生把健康仅仅等同于身体健康。为了使健康的科学概念的构建不是直接传授式的,而是日常生活中科学知识的普及、一种知识的建构,结合学生熟识的日常生活经验,制定关于“健康表现”的量表,让学生选择“你认为健康主要体现的内容”,所以就要求有了第3环节的设置。在这个调查表中,设置的关于健康的体现因素,有来自生理的、心理的以及社会人际关系的。第4个环节是对调查结果进行统计,可引导学生制表完成,第5个环节是把表格的内容转化为统计图。从学生探究技能的角度来看这两个环节,它们是关于收集、分析、处理信息技能培养的一种体现。也许此时有些担心:学生在选择健康的体现时,出现了偏颇,不能为第6个环节健康的科学概念的建构提供事实依据。事实证明,这样的担忧是不必要的,因为提供给学生的量表中,在无形中已经给学生诸多的暗示:健康体现在哪些方面,健康的特征是什么等,所以,大部分学生通过各个因素之间的对比,能够择优选择出健康的因素来。在统计图的基础上,建构了健康的科学概念,并进行归纳:健康包括身体健康、心理健康、社会人际关系和谐等。科学教育的最高要求就是把科学知识、技能、方法、能力等内化为学习者个体自己的价值观,从而把外在的知识技能等内化为自身的素养。本节课仅仅构建健康科学概念还是不够的,还要把科学的概念内化为学生的价值观,直接影响、纠正学生的行为,所以就有了第7环节的设计。进一步发挥上述的科学功能,在学习内心学生自己的价值观的同时,也要影响身边更多的人掌握健康的科学概念,并形成健康的生活方式,所以就有了第8环节的“呼吁”、“倡议书”的环节。
从上述的教学流程来看,我们发现本节课至少存在以下的优点:
1.健康的科学概念是一个立足于已有的“前科学概念”基础上的知识的建构,而不是传授式的硬性接受。这种教学方式与传统的教学有质的差别,对于学生学习兴趣、学习参与度等来说更是一种质的飞跃。
2.健康的科学概念的建构是立足于课堂调查结果,这种调查就需要全体学生参与,学生彼此之间分工协作,合作交流。也正是在此基础上,基于科学活动的科学素养从中得到更大程度的提高。
3.健康科学概念的形成是知识层面的教学目标,而本节的教学目标还要从情感、态度价值观的层面上得到提高,所以把科学的知识内化为价值观,就需要教学的过程学生之间的“恳谈”。
但同时,我们也发现,这样的教学设计也存在不足之处,有待修正:
1.立足于健康科学概念建构的调查的样本太少,成份太单一、结构太简单。由于调查的对象仅仅是本班学生,代表性不足。如此可能的话,可以把这节课改为一节社会调查活动课,调查的范围不仅仅是本班的学生,可以是一个学生的随机样本,甚至是校外的。从年龄的角度去看,还可以选择不同年级段的成年人,甚至也可以选择不同职业的成年人等。当然,这样的调查活动牵涉的对象广,对调查的学生、调查的时间、调查的范围等都存在诸多的条件限制,需要认真而严格地规划、安排。
2.在课堂调查过程中,浪费在统计上的时间比较多。如果每位小组成员都有一台计算机,通过计算机中随时获得统计结果,这样充分发挥计算机的功能,把信息技术与科学课堂有机地结合起来,提高了课堂效率。
课堂实验探的侧重点略析
课堂实验探究的侧重点略析
蔡呈腾
科学课堂离不开实验探究。但由于现实课堂条件局限对实验的影响,课堂实验探究往往不能做到一个完整的实验探究过程,所以课堂实验探究过程在实施过程中将有所侧重。
一般说来,当前课堂实验探究的侧重点有如下六个不同的侧重:一是侧重于实验探究背景情境的创设及在此情境中形成有价值的科学问题;二是侧重于实验猜测与假设的建立及其前科学概念对猜测与假设形成的影响;三是侧重于实验方案的设计和控制变量法等逻辑实证主义方法的应用;四是侧重于实验操作过程,关注实验操作的规范性、科学性;五是侧重于实验结果的得出及实验结果的应用。六是侧重于以学生之间相互评价、交流、讨论、反思的实验过程。对于传统的实验探究课来说,实验探究到底侧重于哪一个方面,并无固定的要求,一般起决定因素的还是学生的具体情况和探究实验内容本身。
当我们面对有较好的实验探究能力、掌握一定的实验探究技能的学生时,我们可以把课堂上更多的时间从科学探究技术性操作(包括控制变量法等逻辑实证主义方法)中解脱出来,把更多的课堂时间和精力投入到问题情境中的问题的发现和提出上,投入到激发学生开创性的问题意识的培养上。问题意识,特别是发现问题、提出问题,对于提高学生的科学素养具体重要的意义。问题意识的培养是科学素养的重要内核之一。以《电热器》一节为例,课堂引入过程中,通过展示一系列日常生活中的电热器,如电炉、电饭煲、电烙铁等,并展示不同“规格”的电炉、电饭煲、电烙铁等产热的不同。通过这样的情境的创设,学生通过比较分析,比较容易提出关于“电热器产生的热量与哪些因素有关”的有效问题来。
在诸多的科学探究实验中,一些探究实验的目的就是为了转变学生前科学概念中的错误的成份。如关于“影响物体沉浮因素”的实验探究,在一部分学生的前科学概念中,就认为“受到浮力大的物体上浮,浮力小的物体下沉”;在研究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,一部分学生的前科学概念中有“物体的接触面积影响滑动摩擦力的大小,其他条件相同的情况下,接触面积越大,滑动摩擦力也越大”的结论;在关于力臂概念的形成过程中,部分学生就把“支点到力的作用点的距离”等同于力臂,如此等等。存在这些错误的前科学概念,实验探究过程中就应该把侧重点倾向于实验的猜测与假设,不仅让学生通过分析生活实例形成被后面实验证实的假设,也要挖掘出被后面实验证伪的假设,从而以实验的事实转变了学生错误的前科学概念,构建新的科学概念。
从某种意义上说,科学实验探究最重要的是解决一个提出的问题,这个解决的最重要的环节就是实验方案的设计。实验方案设计是学生综合解决问题能力的体现。这其中,不仅仅要求学生熟悉提出问题的前因后果,更要准确把握自己所要解决问题的资源及资源的有效利用。同时,解决一个问题的方法的应用、有效性的分析等也处于举足轻重的地位。从评价学生探究能力的角度来看,考查学生实验设计能力的要求是最难的。同样,在学生对探究实验有一定的技能时,就要有计划地培养学生实验方案设计的能力:如以解决问题式的写出实验的步骤,如以表格的形式记录多次对比实验中各变量的情况及实验结果的情况,当然也可以图示结合文字的形式展示出整个实验的过程……
实验操作的技能本身就是一种科学素养的重要内容,在探究实验过程中,由于探究实验本身的特点,也可以有意安排个别探究实验侧重于实验的规范操作的,以养成学生严谨、规范的实验操作习惯对一定的实验技能。
实验结论得出后,结论的应用是实验探究的一项重要内容。科学规律的应用是科学知识的主要内容。如对于焦耳定律,一方面我们要通过实验探究的方法使学生建构焦耳定律的内容,同样,焦耳定律的应用也是非常重要的,这毕竟是一种非常重要的科学知识应用的内容。
在科学探究过程中,课堂上的知识是通过什么样的途径生成的?往往是在师生之间、生生之间的对实验过程中相互评价、交流、讨论、反思等途径生成的,通过不断的思维之间的碰撞,滋生出不同的思维,甚至是创新性的思维过程。
课堂的深度来自于问题
课堂的深度来自于问题
蔡呈腾
初中科学课堂的活动化、探究化,使学生在“做中学”、“玩中学”,通过参与式的实践活动达到探究未知知识的目的,这是新课程实施后课堂面貌发生重大变化之一。
但是,随之而形成的问题也是显而易见的,即堂在学生热热闹闹的活动中进行着,学生往往在过度兴奋的活动过程中,只知道自己在机械地操作着类似于小孩子玩家家的激情,而没有了活动本身所追求的科学素养的内核,如敏锐的观察能力、强烈的问题意识、严谨的逻辑关系、开拓的创新精神,没有这些活动背后的内容,则活动往往是流于表面。
课堂的深度来自哪里?如何才能使活动不再流于肤浅的表面?这就需要把借助于活动的科学素养的内核得到全面的提高。而要做到这一点,有效问题是关键。
对比分析下列两个片断,说明有效问题的关键作用:
片断一:在进行《摩擦的存在》引课时,一教师拿着一个有盖子盖住的瓶子,要求学生帮忙打(旋)开瓶盖。有不少学生自告奋勇地努力去打(旋),可是没有办法打开。最后一位学生拿出了一块毛巾盖在瓶盖上,用力就打开了。教师引导学生说,这就是摩擦的存在,从而引入了摩擦的概念。
片断二:(同片断一的任务)在进行《摩擦的存在》引课时,一教师拿着一个有盖子盖住的瓶子,要求学生帮忙打开。在不少学生自告奋勇地努力去打开瓶盖无功而返时,教师没有马上继续“寻找智慧而大力气者”,而是采用访谈的形式去问刚才尝试过的学生:
“你觉得什么原因使你不能打开瓶盖?”
学生纷纷表示,“是因为手太滑了!”
也许是受到学生们的“原因分析”的启发,其后一位“试一试”的学生从教室的“卫生角”找到了一条干抹布(旧毛巾)盖在瓶盖上,很顺利地打开了瓶盖。
教师问,“为什么想到要用毛巾盖在瓶盖上再旋?”
学生的回答入情入理,“前面几位同学都说在旋瓶盖时手很滑,因为我们经常在家里有这样的经验,很滑时,就可以用比较粗糙的布垫一下,就不滑了”。
上述两个教学片断,活动总体设计框架基本相同,但是两位教师的不同教学处理,直接造成了不同的教学效果。片断二中的教师的教学处理显得这样的教学很有“深度”,这样的深度是由于教师对于活动现象背后蕴含的科学本质的逐一揭示,显然,这样的揭示依靠于教师基于活动的有效问题设置。
1.开展活动是为了揭示科学现象背后的科学本质
对于课堂教学来说,活动并不是目的,也不是一种流于向学生表达科学现象表面化的肤浅的目的,而是为了揭示科学现象背后的科学本质的一个载体。虽然片断一中的活动也能在学生的心理上造成一个“心理落差”,即有用毛巾和不用毛巾对打开瓶盖的影响是不同的,但这种落差的形成与片断二中的活动是不同的,在片断二的活动,当前面几位学生都无法旋开瓶盖时,增加了一个“分析旋不开原因”的环节,其实这个教学一节是教师通过问题情境“逼迫”学生不得不直面“很滑”存在的原因,从而有主动去克服这种“很滑”存在的冲动。从某种意义说上,片断一活动中的“有无毛巾盖着造成是否能旋开”这种落差,这种落差与课堂上的学生没有多大的关联,也就是说,学生参与引起思维活动与否,是否与活动有思维上的共鸣等与这种活动相关甚少。
开展活动是为了揭示科学现象背后的科学本质,要揭示这种本质就需要依靠有效的提问,把学生从机械的活动参与者,演变为这种活动的主体、思维的开创者,问题的解决者。
2.设计活动是为了激发学生探索科学奥秘的兴趣
一直以来,我们认为热热闹闹的课堂,就是学生对于课堂兴趣盎然的体现。这是一种简单的表象,学生对于探索科学奥秘的兴趣,虽然有时也体现出一种热闹,甚至是一种激动,但是真正持久而有意义的兴趣是一种平淡而深远的反映,是内化为一种持续的热情。所以,我们设计每一个活动,都要为了激发学生具有这种持续的兴趣而努力。片断一中由于学生对活动参与少了主动思维的内核,仅凭很简单的操作性参与,不可能激发学生持久而稳定的兴趣的。只有在教师(或学生自主发现)问题的引导下,学生的主体意识得到激发,才有这种持续兴趣的保持,甚至强化。
3.反思活动是为了促进学生发展科学探究的思维
总体说来,上述片断一与片断二中的活动的根本区别是是否有学生自主思维活动的参与。在片断二中,前面几位不能旋开瓶盖的学生的“不谋而合”的原因,都是“手很滑”,正在为其后一位学生(相信其他学生也有类似的思维活动)顺利打开瓶盖提供了解决办法的思维突破口。当课堂活动插上了思维的翅膀时,课堂的高效率的展翅翱翔就成为了一种实现。而要课堂活动成功地插上思维的翅膀,就需要教师的有效提问。
课堂实验安全的底线
课堂实验安全的底线
蔡呈腾
依据《科学(7~9年级)课程标准》编写的浙教版科学教材,无疑已经经受了实践的检验,在多年来的教学实践中表明,这套教材深得新课程理念的精髓,秉承提高学生科学素养的要义,以实验、活动等为主要学习途径,以合作交流为学习方式,把学生带入了全新的科学学习天地。从课堂活动、实验的角度去看,教材建议的实验与活动紧贴现实生活实际,许多实验、活动的材料学生从身边日常生活中就能获得。一些被认为可能操作复杂、存在安全性的实验被删除了,如氢气的可燃性实验等。
在浙教版科学教材中,氢气的性质、用途等内容没有以统一章节的形势编入教材,而是采用分散的方法,把氢气的制取分散到金属活动顺序相关内容中,把氢气的还原性放到无机物之间的相互转化关系相关内容处,把氢气的用途放到有关能源开发相关内容处。而氢气的可燃性、特别是可燃性气体不纯时点燃可能会发生爆炸等知识与内容则完全删除了。
我们不能确定教材编写者如此对待“氢气”的原因。按理说,氢气作为当前及今后相当长的一段时间内人类最清洁、最有潜力的能源的开发对象,它的性质、用途等应该以专节的形式加以编写,让学生形式一个系统的关于氢气等可燃性高能量清洁能源的相关知识体系,这是学生科学素养中最重要的部分内容之一,而教材偏偏删除、分散了此内容,惟一的解释也只能是因为课堂上进行氢气可燃性实验或爆炸实验时,或者进行氢气的制取时,有一定的危险性。
这样的推理不是没有道理的。浙教版《科学》教材中的所有实验都是没有“安全隐患”的,那些有可能造成课堂安全事故的实验已经被替代或被删除了。在课堂实验活动的设计与取舍上,教材遵循了实验生活化的思路,这无疑是一件好事,但同时,我们也发现,一味地而无底线地“迁就”实验的生活化,使很多实验失去了应有的科学性、严谨性。就以氢气的制取、可燃性等实验为例,如果我们仅仅因为这些实验操作较复杂,不规范操作可能造成安全事故就删除了这部分内容,这是否有因噎废食的味道!
这种情况让我想起前不久观摩的一节美国九年级的实验课,整节实验课持续了一个多小时,内容包括三个实验。第一个实验是原电池原理实验:先用金属镁与稀硫酸反应,观察现象,再用铅笔、金属锌作为电极插入稀硫酸中,用电流表测它们产生的电流;第二个实验是教师演示,把火线与零线分别与两枚铁钉相连接,将此两枚铁钉插入热狗、面包中,通电后直接进行烤热狗和烤面包,并且教师说自己在家里就是这样去烤面包和烤热狗的(这话从当时的课堂氛围来看,有些戏谑、玩笑的成份,是否会引起学生的误解,有待商榷);第三个实验是利用柠檬代替稀硫酸进行水果电池实验,利用自行开发的计算机软件进行相关的水果电池的电压、水果的pH等分析,并研究水果种类、电极之间的距离、电极插入水果的深浅等对产生电压大小的影响。
如果以处处提倡学生课堂安全的眼光去看,这节课会被我们的同行们、教学管理者们、家长们批得一无是处的,因为这节课触动了我们的“高压线”,即处处给学生一些不安全因素的诱惑,处处存在着安全的隐患。如在进行第一个实验时,学生就是直接用手拿着镁带伸入稀硫酸中观察现象的(我们的科学课堂上,学生是不允许直接用手接触药品进行实验的,即使这里所谓的药品是对人体毫无安全隐患可言的常见金属也是如此);第二个实验是教师进行演示,更“离谱”,它是否给学生一些不良的暗示:学生回家也可以这样去模仿,从而有可能引起安全事故呢?在进行第三个实验时,如果学生把实验后的柠檬拿来食用也会引用健康问题。按照这样的标准,当然这节课是从原则上已经失败了。但是我们不得不承认,这节课是作为美国基础教育的一节典型的推广课来进行宣传的,是美国基础教育课堂教学模式的一个代表方向,当然也就不存在我们所担心的那些安全隐患了。
为什么同样对于课堂实验安全,我们在认识上存在如此大的差异?我们认为明明存在安全隐患的实验操作,在他们看来却不存在安全问题,甚至认为是一种开创性科学探索精神的体现。深究之,这是观念的差别。
什么是实验安全?对于明知有安全隐患的实验,不管是中国教师还是美国教师,他们都是非常重视,同样对于学生来说,他们也会有一定的是非辨别能力,更不会无视安全问题而盲目地模仿。我们时时把安全问题放在口头上,学生就会重要实验安全问题吗?
如果说这节美国实验课的实验教师不重要安全问题,谁都不会同意,相反,我们从这节课堂上获得的是美国的实验教师是非常重视实验安全的。我们发现,在实验之初,实验教师给每一位学生发了一个类似于潜水运动员戴的眼罩。起初我们还不知这个眼罩是用来干什么的,后来才发现,这是学生在操作使用硫酸时,避免硫酸沾入眼睛造成眼睛的永久性伤害。试想,在中国的实验课堂上,在用硫酸实验时,实验室有发眼罩吗?
而在实验教师演示用电极烤面包和烤热狗时,教师一再强调,自己是“专业人员”,有控制、把握用电极烤面包和烤热狗的“专业知识”,相信一般的学生对于教师的提醒有自己的价值判断,即使对这一问题再感兴趣的学生,因为涉及到家庭用电压,也不会在没有掌握这部分实验技能的情况下贸然地去冒险独自实验。
我们对于实验室制取氢气的实验和氢气的可燃性实验,虽然它们也一定的危险性,但这样的危险性在科学教师的专业范围性根本不存在问题。如果真得存在个别科学教师对本实验不能规范操作或不操作,则这位科学教师本身是不合格的,是有待于再接受化学专业的培训后再进入课堂上课,所以这并不是实验安全性本身的问题了。
所以,对于课堂实验安全性的底线来说,那些因为偶然性的因素存在而造成安全隐患的,我们必须大力去预防,特别是有具体的预防措施(像使用硫酸进行实验时要给学生发眼罩),对于具有危险性的专业性实验,当然也要提醒学生在思想意识上加以重视,而任何以安全隐患为借口而删除原本应该完成的实验的做法,这是非常不合理的。
科学与宗教的逻辑
科学与宗教的逻辑
蔡呈腾
一直在思考一个问题,宗教魅力的何以可能?科学与宗教到底是怎样的关系?
陆陆续续阅读了这方面的书籍,也进行了浅薄的思考。原来,不管是科学还是宗教,他们的魅力存在于严密的逻辑。
如果单纯从过程逻辑的角度去看,也许宗教比科学更具有说服力与严密性,当然这个前提是要彻底地相信,无所不能的上帝(神)的存在。
首先无所不能的上帝的存在,是宗教的前提与出发点,而一切世界上的任何事物都可以从这个出发点得到演绎。所以我们说,从方法论上去看,宗教的推广是演绎式的。这种演绎式除了大前提(类似于公理)的不可论证性与不可辩驳性之外,其它的一切都是在极其严密的逻辑体系推演过程中产生的,所以魅力无穷。
科学的魅力也不可小觑。科学真正的魅力就在于它始终把自己放在“低微”的、不可确定性的位置。从目前的科学角度去看,任何一套科学理论体系都在非常谦虚地说,自己有自己的局限性,自己只在一定有限的时间与空间的范畴内发挥着一定的作用,脱离了这个时空,自己的理论体系将失效,而且自己的理论体系也将被其他新的理论体系所代替。也正因为科学有如此广阔的胸襟,人们才对科学青眼有加。从方法论的角度去看,科学的发展和推演是归纳式的。从有限的科学现象出发,发现一些问题并建立一个假设,在通过长期的实践过程中,这些科学事实如果在不断地证实着科学假设,则科学假设有可能成为科学理论体系,而如果在科学实践过程中,如果有一个科学事实证伪了科学假设,则原有的科学假设则被否定,需要建立一个新的假设……
但是,对于一般的民众而言,科学是理性的象征,而宗教则更多的体现在感性上。