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概念课教学模式范文1
1、注重概念的本源、概念产生的基础,体验数学概念形成过程――概念的引入式教学
每一个概念的产生都有丰富的知识背景。舍弃这些背景,直接抛给学生一连串的概念是传统教学模式中司空见惯的做法。这种做法常常使学生感到茫然,丢掉了培养学生概括能力的极好机会。概念教学在整个数学教学中起着举足轻重的作用。引入是概念教学的第一步,也是形成概念的基础。概念引入时教师要鼓励学生猜想,即让学生依据已有的材料和知识作出符合一定经验与事实的推测性想象,让学生经历数学家发现新概念的最初阶段。猜想作为数学想象表现形式的最高层次,属于创造性想象,是推动数学发展的强大动力,因此,在概念引入时培养学生敢于猜想的习惯,是形成数学直觉,发展数学思维,获得数学发现的基本素质,也是培养创造性思维的重要因素。数学概念,有的从客观事物的数量关系和空间形式反映而来的,有的是在抽象的数字理论基础上而来的。这就要求我们在概念教学中,既要从学生接触过的具体事物,具体内容引入,也要从教学内容问题提出。
2、挖掘概念的内涵与外延,理解概念――概念的准确性式教学
新概念的引入,是对已有概念的继承、发展和完善。有些概念由于其内涵丰富、外延广泛等原因,很难一步到位,需要分成若干个层次,逐步加深提高。如三角函数的定义,经历了以下三个循序渐进、不断深化的过程:(1)用直角三角形边长的比刻画锐角三角函数的定义;(2)用点的坐标表示锐角三角函数的定义;(3)任意角的三角函数的定义。由此概念衍生出:(1)三角函数的值在各个象限的符号;(2)三角函数线;(3)同角三角函数的基本关系式;(4)三角函数的图象与性质;(5)三角函数的诱导公式等。可见,三角函数的定义在三角函数教学中可谓重中之重,是整个三角部分的奠基石,它贯穿于与三角有关的各部分内容并起着关键作用。重视概念教学,挖掘概念的内涵与外延,有利于学生理解概念。
3、寻找新旧概念之间联系――联系式概念教学
数学中有许多概念都有着密切的联系,如平行线段与平行向量,平面角与空间角,方程与不等式,映射与函数等等,在教学中应善于寻找、分析其联系与区别,有利于学生掌握概念的本质。从历史上看,初中给出的定义来源于物理公式,而函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,函数可用图象、表格、公式等表示,所以高中用集合与对应的语言来刻画函数,抓住了函数的本质属性,更具有一般性。认真分析两种函数定义,其定义域与值域的含义完全相同,对应关系本质也一样,只不过叙述的出发点不同,所以两种函数的定义、本质是一致的。当然,对于函数概念真正的认识和理解是不容易的,要经历一个多次接触的较长的过程。
4、运用数学概念解决问题――巩固式概念教学
概念课教学模式范文2
一、对概念课的教学目标定位
通过各种形式、手段,揭示和研究概念的本质属性,正确理解概念的内涵,把握概念的外延;做好概念的内化与同化;通过概念课的教学,帮助学生学会获取知识的方法。本节课的目标定位于让学生自主探究二元一次不等式表示的平面区域,从形的角度去理解概念。通过学生自主探索、合作交流,体验概念的生成过程,增强情感体验,培养数学能力。
二、重点难点
有概念的形成过程、概念内涵的理解与外延的把握、概念的自然语言、符号语言、图形语言的正确表述、概念的巩固与应用。本节课的教学重点:二元一次不等式(组)表示的平面区域;
由于曲线和方程的概念没有学,学生对用二元一次方程或二元一次不等式的解集从数到形的认识是个难点;再次是学生对实际生活中的问题转化为线性规划问题的数学建模意识尚未成熟。因此,我们确定本节课的教学难点是:如何确定不等式Ax+By+C>0(或
教学过程中旨在放手让学生体验由特殊到一般、数形结合的数学思想方法,找到解决问题的办法,尝试更深层次的意义识记与理解。
三、突破措施
由于数学概念是抽象的,因此在教学时要研究引入概念的途径和方法。一定要坚持从学生的认知水平出发,通过一定数量的日常生活或生产实际的感性材料来引入,或由学生已有的知识来引入,力求做到从感知到理解。教师根据学生的认知情况设计一系列问题或提供相关资料来创设问题情境,引导学生自主学习,初步认知概念,通过小组讨论理解概念。再由学生应用概念去尝试练习,变式训练,强化巩固,小组内同学互批互查,进一步巩固概念,教师适时给予点拨、提炼、升华。
四、教学流程
1.概念引读阶段,创设情境感受概念。
数学概念的形成,要从实际出发创设情境,使学生初步感知概念。教师应设计好一系列的问题或为学生准备好生成概念的具体事例,引导学生分析解答,使学生在对具体问题的体验中感知概念,形成感性认识,通过对一定数量感性材料的观察、分析,提炼出感性材料的本质属性,进而转化为数学模型。这一环节要贴近学生的生活与认知。抓住情境中出现的新问题、新矛盾巧妙设置问题,激发学生迫切要求进一步学习的热情,以吸引学生的注意。
鉴于含两个决策变量的函数问题学生没有接触过,情境设计时我们做了铺垫,先设计一元变量引入一元一次不等式组,学生会把一元不等式的解集与数轴上的点结合起来,然后继续运用刚才的引例,大胆引入两个决策变量来建构新知,通过类比、与自我尝试,建立二元一次不等式的概念。本节课通过层层递进的实际问题,帮助学生体会概念。遵循从具体到抽象,从感性到理性的认识原则,用丰富的感性材料,帮助学生感悟和体验。
在得到二元一次不等式、二元一次不等式组、二元一次不等式(组)的解集这些概念后,让学生读一读,想一想。体会概念中对于二元一次不等式特征的描绘,二元一次不等式的解集的意义,从数到形去理解其本质。对于概念的高度的概括性与抽象性,要让学生去体会,从本质上理解。
在数学课堂教学中,学生往往缺乏阅读概念的习惯。在课堂上让学生阅读概念,可以从字里行间挖掘更丰富的内容,正确理解知识,还可以发挥概念使用文字符号的规范作用,潜移默化的培养和提高学生准确说写的文字表达能力和自学能力。
2.概念构想阶段,自主学习理解概念。
本节课在对概念形成感性认识的基础上,教师提出问题:如何在平面直角坐标系中,找到二元一次不等式的解集。问题的提出基于“需要是数学发展的动力”,(1)学生通过初中所学二元一次方程知道方程的解的形式,对二元一次不等式的解做了构想。(2)学生把二元不等式的解从数的认识迁移到形。(3)学生有完备地表达二元一次不等式的解集的愿望(4)学生有从理论上证明自己的猜想的兴趣。学生的这些思考,符合认知心理学中概念形成的心里规律,在对一个个问题的解决中优化了自己的认知结构。对存在的疑惑先在小组内与其他同学进行讨论,然后在课堂上表述自己对概念的理解、认识。教师根据学生的回答情况进行必要的点拨提问,让学生去补充升。教师的提问有思维方向和思考价值,学生们参与度高了,经历不断地修改、完善,最终形成概念,得到一般性结论:一般地,二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域。我们把直线画成虚线以表示区域不包含边界直线;不等式Ax+By+C≥0所表示的平面区域,包括边界直线,应把边界直线画成实线。
这一环节通过数学实验,学生们从一般到特殊的探究,给证明思路以启发,使课堂教学具有开放性,培养了学生逻辑思维能力。
3.概念尝试阶段,例题示范应用概念。
概念课教学模式范文3
一、高中物理教学新课改理念的要求
1.注重学生对所学知识的理解
理解是学好高中物理的关键因素,高中物理新课程标准也加强了对于该部分内容的重视.在教材内容的安排上,也增加了“做一做”、“科学漫步”等内容,使学生能理解到物理学家探究与发现知识的过程,这些内容的存在也有助于学生对所学理论知识的理解.物理作为一门具有较强实用性的学科,只有强化理解才能加强对于其内容的学习与运用.因此,对于高中物理而言,理解的重要性是显而易见的,没有理解就谈不上高效的物理学习.但值得一提的是,对高中物理知识的理解不止是对单个知识点的理解,还是对各个知识点之间关系的理解.这就要求在进行教学设计时,应充分考虑到让学生理解所学知识,不是简单明确知识点的内涵,而是深刻明确各个知识点之间的内在联系.
2.注重学生学习过程与学习能力的培养
新课程标准指出,在教学过程中应注重学生学习能力的培养,在引导学生掌握学习方法的同时,重视学生的学习过程,使学生明确知识的发现、获取、运用比知识点的传授更重要.学习过程中不注重总结、反思、无规律、无计划是学生在学习高中物理过程中普遍存在的问题,如得不到有效纠正,就会严重影响到教学质量与教学效果.因此,在今后的高中物理教学过程中,应注重贯彻学习方法与学习过程的教育工作,只有顺应新课程标准要求,认真把握这一措施,才能起到事半功倍的教学效果.
3.注重自主学习,给学生充足的自主发展空间
高中物理新课程标准更注重引导学生的自主学习,倡导教学方式的多样化.这就要求教师应给予学生充分的自信,鼓励他们自主探究学习,引导学生自主支配自己的学习时间.同时,教师作为教学工作的组织者与引导者,应发挥其对学生的引导作用,加强与学生的交流与沟通,切实提升教学实效.如在学到“恒定电流“相关内容时,因学生在初中阶段已经接触到该部分内容,学生们学起来也就相对比较容易.教师就可充分利用这一特点,引导学生课前做好预习工作,发现并确立在预习过程中存在的难点问题,在课堂上引导学生就一些难题展开讨论与交流,这样能充分调动起学生的学习积极性,使每个学生都能够高效完成学习任务.
二、高中物理教学模式创新
1.创设物理情境,激发学生的学习兴趣
为了提升学生的学习积极性,教师应充分利用多媒体等教学资源,为学生创设出生动形象的学习情境,激发学生的学习兴趣,和学生一起去分析、探索,建立起平等、民主的师生关系,将课堂交还给学生,让学生畅所欲言,在轻松、和谐的学习环境中感受到学习高中物理知识的乐趣.
2.教学方式的创新
在今后的高中物理教学过程中,应倡导多样化的学习方式,引导学生自主钻研教材、动手查阅资料,通过多种途径获取物理学习信息.对于教师而言,应采用多样化的教学形式,多为学生设置一些他们感兴趣的话题,并鼓励他们课后讨论,在后续的教学工作过程中为学生预留出时间让学生展示研究成果,让他们共同分享.与此同时,教师还应充分利用各种渠道,通过网络、图书等形式与学生一起探究物理问题,以开拓学生的物理视野,提升学生的物理认知水平.
3.注重学生的质疑能力的培养
在教学过程中,教师还应鼓励学生对所学的内容提出疑问,并引导他们运用已学的知识创造性地去发现、论证物理概念,感悟并体验知识点产生与发展过程.只有引导学生在自主探究过程中提出问题,并有创造性地解决问题,才能达到良好的教学效果.
4.重视学生思维培养,重视学生体验
概念课教学模式范文4
关键词:新课程;中职数学;教学模式;改革
中图分类号:G63文献标识码:A文章编号:1009-0118(2013)01-0173-02
现代教育中对于学生的“创新教育”越来越重视。这在新课程的改革之后更加明显,中职教学工作作为一个最新成长起来的教育群体,也应该紧跟新课程改革的步伐,从学生的创新思想方面教育着手,进行课堂模式的整改。在教学过程中,结合数学内容自身的宽泛层次对社会自然及生活等,完成彼此间的相互渗透。还可以培养学生的探索精神,以数学视角来关注社会的发展,感受到数学在生活中发挥的重要作用。本文就有关新课程的背景下,中职数学课题如何进行创新学习,进行了简约的浅述。
一、中职数学教学模式存在的问题
目前,现有的中职数学教学模式,自根本上沿袭了传统的教学模式,普遍采取教师授课学生听讲,机械做好课堂笔记的教学模式。然而,这样的教学模式应用于在中职学校的数学教学上,便造成了教学模式中的误区,就中职学生而言,他们自身原本就缺少学习的自主性,才会在中考中没能取得好成绩,从此方面也可以看出,应试教育的模式对他们来讲,有着诸多不合适之处。且在新课程改革理念下的数学教学,也要求要根据素质教育来进行课堂模式的改革,以寻求适用于中职学生群体的数学模式,因此,如不改变现有灌输性的数学教学模式,中职学校很难在数学教学上有新的突破。此外,在校中职学生除了要熟练掌握科学文化知识,还有繁多的专业技术知识需要面对,对于他们来说,不但要顺利通过关于文化知识的考核,还要能够结合实际的操作,把所学理论知识和专业技能进行精湛的运用。由此可见,传统数学教学模式会对他们造成更大负担,何况从学生个人主观原因上讲,上课期间会有不少的学生注意力不集中,大家都知道数学作为一门学术性要求比较统一的学科,如果一个或多个公式无法融会贯通,那么对下一节的学习就会增加理解的困难,上课听不懂,课后的复习就会存在障碍。长此以往,学习没有积极性,数学学习效果不佳。另外从知识具有关联性考虑,数学掌握程度也会直接影响到其它技术类科目的学习。
二、中职教学采取合适的数学教学模式
在中职的数学教学过程中,应选取适合学生特点的教育模式,并推广应用于现实教学中,本案猎取了情景教学与探究性教学两种教育模式,进行了中职数学教学的实践分析。
(一)情景教学模式
伴随着新课改的推进,在中职数学课堂上创设数学教学情境,可以使枯燥无味而又抽象的数学知识变的形象化。因为数字是相对现实存在的,学生在现实的社会中,了解到现实数学的知识,并将其运用到社会中,因此依据这套现实的循环逻辑,进行数学情境的创设便有了基本的参考基点,应当切实把握在学生生活及其实际的学习中,来进行情景素材的找寻,如创设情境过程上,笔者曾根据课堂内所存在的有弧度的物体,引导学生联想抛物线的运动规律,继而发挥学生的主观能动性,让学生对发现的弧度物体实地进行测量计算,这样生活化的带入授课内容,让学生对数学产生了亲切感,同学们积极参与到学习当中。课堂实例尽量贴近学生们所学专业,贴近现实生活,让学生切身感受数学源于生活这一理念。这样做大有益处,同学们学习的注意力能够更集中,学习的兴趣也会变得更加浓厚,而且学生对于解决实际问题的能力也会得到很大的提高,更好地发展和运用了学生的实践能力。
在中职数学的情境教学里还有一点最为重要的要素,那就是数学的课堂意境营造,如何快速的推动学生完全融入到数学的学习情境中是很难的,这考验教师对于学生心理特征的把握程度娴熟与否,其实在情境教学中可以通过借助学生思维的跳跃性,进行课堂气氛的营造。教师应在激发学生思维及内驱力的情境问题方面做好营造的手段,营造情境应具有动机性和目的性的特点,针对教学目标创设情境,激发学生对情境问题的探究欲。同时也要根据学生的综合水平高度,进行情境问题的设计,教学实践充分证实,学生们的吸引力,往往集中在他们最关注的热点和兴趣点上,教师只有紧紧掌握这一原则,才能够将情境教学发挥的淋漓尽致。
(二)探究性教学模式
长期来,中职数学的各知识点之间存在着千丝万缕联系,探究性教学模式的实施,能够较便捷的分析出各知识点之间,在理论和方法上的类似性。其试验和假设的教育模式注重对问题进行设计性的探索,精心设计数学课堂活动,锻炼和发展学生的创造力和自主思考能力,有效地将数学学习中的乏味淡化消失。同时还应鼓励学生结合自身的实践来发现和解决问题的方法,就比如在授课中,笔者引导学生每人持一张纸片,从中间将其一分为二,而后再把剩余的部分继续一分为二,如此循环重复这个步骤便会发现其中存在着无穷的数字知识,比如:数列与级数及等比数列前n项和及数列的极限与无穷小量等。在学生们演示过程中,笔者发挥主导作用,为学生们讲解这一过程中的每一步所蕴含的数学概念知识,从基本的数列与级数开始,逐渐向着数列的前n项和及无穷小量等知识进行过渡。笔者对于这类概念的数学理论延伸,加深了学生由感性认知向着理性认知提升,由浅向深慢慢的对新的概念接受,这种方法使中职生的知识掌握更加牢固。
另外在教学活动中,可以在数学课堂中,赋予数字本身的美感因素,让学生体会到对称、简洁及严谨的数学因子。可以使学生想象的思维空间完成拓展。以促进其通过归纳和对比或推理等学习方法,进行问题的发现,以美感的思维扩充解题视角,针对性的将问题解决。
如例所证,已知x+2y+3z=20,x+3y+5z=31的条件,求得x+y+z的结果值。
解析:在已知条件里,方程个数,比未知数个数少,因而便无法直接进行求解x、y、z的数值。但是如果进行认真的分析,来对方程式和未知数其个数之间的奇异性及等式的结构之间,共存的和谐美感进行拓展,对x+y+z看做一个整体进行求出,便可以巧妙而简单地将问题予以解决。
解:将已知条件进行转化为(x+y+z)+(y+2z)=20
(x+y+z)+2(y+2z)=31
解得结果:x+y+z=9。
由此可以看出,中职数学的探究性教学模式可以有效加强数学的趣味性,同时促进学生的学习主动性,更重要的是对学生们的问题解决能力和实践能力,都有着不同程度的改善和提高。
三、结语
通过对中职数学教育模式的探究可以看出,中职数学教学本着以人为本的教学理念,为学生提供了现实而富有挑战性的学习材料,同时也为学生提供了交流与探究的良好平台,并从数学学习的过程中,对知识的形成与应用,进行了充分展示,改变了传统教学模式,最大程度满足了不同学生的发展需要,顺应了时展。
参考文献:
[1]史庭耀.新形势下的中职数学教学之我见[J].考试周刊,2008,(52):53.
[2]柳生开.研究中职生的学习风格改善数学教学[D].上海师范大学,2007.
概念课教学模式范文5
教学目标:1.了解牛顿第一定律的内容;2.了解牛顿第一定律的建立过程及其意义。
教学重点:牛顿第一定律的内容。
教学难点:牛顿第一定律的建立过程及其意义。
为了突出重点、突破难点,对本节教材的处理时特意把牛顿第一定律的内容直接放在课前预习栏目中,让学生课前先去预习牛顿第一定律的内容,围绕这个主题,通过学生自主学习,把生成的疑问带到课堂上。课堂内主要通过学生的展示、质疑、点评等互动环节解决预习中产生的疑问,从而达成教学目标。
课前预习及课内探究部分(片段取自导学案)设计如下:
一、课前预习
1.牛顿第一定律:一切物体在作用时,它们的运动状态保持不变,包括速度始终等于零的状态和状态。
2.说明:
(1)牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过概括出来的。
(2)牛顿第一定律是一种的规律。
二、课内探究
活动一观察从斜面滑下的小车在平面上的运动。
实验1:让小车在斜面上运动下来,到达底部的水平长木板上,观察现象。
现象:(1)小车在斜面上运动时速度会。
原因:小车在斜面上运动时由于小车受到的作用。
现象:(2)小车在水平木板上运动时速度会。
原因:小车在水平木板上运动时由于小车受到的作用。
拓展:(3)同一小车在不同高度处由静止状态开始从斜面上运动下来时,在水平木板上运动距离是否一样?
(4)同一小车在相同高度处分别由静止状态和运动状态开始从斜面上运动下来时,在水平木板上运动距离是否一样?
思考与讨论: 结合(3)(4)谈谈,要使小车刚进入水平木板上时有一个相同的初速度,我们应该怎样设计实验?
活动二小车在水平面上滑动的距离的长短跟什么因素有关?
请你用手边的实验器材,设计一套实验方案来验证“小车在水平面上滑动的距离的长短跟接触面的粗糙程度有关”。
【实验器材】一个斜面、一块棉布、一条毛巾、一辆小车。(演示)
【学法指导】应用控制变量法,哪些条件保持不变,哪些条件发生变化,需要记录哪些信息?
各小组设计实验方案:。
设计实验表格:
材料种类小车受到摩擦力大小
(填“大”、“较小”或“小”小车在水面上运动的距离
(填“短”、“较长”或“长”)讨论分析、归纳得出结论:水平表面越光滑,小车运动受到的阻力越,通过的距离越,速度减小得越。
推测: 假如小车在运动过程中不受任何阻力,情况又会怎样呢?
反思1.预习对学生的帮助非常大,有时能起到事半功倍的效果。那么,我们作为教师究竟要让学生预习些什么呢?我认为让学生去预习的无非就是下节课要上的内容。究竟怎样让学生去预习呢?这才是关键,现在我们“高效课堂”使用的导学案就是让学生能更好地进行预习的辅助工具。主要分两步:第一步快速地浏览教材的知识点,要学哪些知识点做到心里有底;第二步结合导学案带着问题认真阅读第二遍,并在课本中用不同颜色的笔做记号,划出重点知识,记下疑难问题。有些知识学生可以在预习中自己解决的,就让学生自行解决。把预习过程中生成的疑问带到课堂上来解决。那么把牛顿第一定律的内容放在课前预习栏目中有利于学生围绕这个重点展开预习。2.在课堂教学时,教师充当的角色应该是主持人,引导学生把握本节课的知识重点,并主持学生课内的思维的碰撞环节,即对学、群学、展示、质疑和点评,从而让学生在思维的碰撞中解决在预习过程中和当堂生成的疑难问题。学生通过预习后肯定会产生有关牛顿第一定律的建立过程及其意义方面的疑问,这是本节课的教学难点,教师在课内安排小组实验(4~6人),通过实验探究及组内、班内生生、师生的思维互动进行难点突破。
2课题《密度》(第一课时)
教学目标:1.知道物质密度与物体轻重的关系;2.记住密度公式;3.记住一些常见物体的密度;4.会用托盘天平、刻度尺等器材测定固体的密度。
教学重点:密度概念。
教学难点:密度概念的建立。
本节课密度的有关知识在教材华师大版七下第一章《水》的教学中有所体现。学生已初步解了水的密度的相关知识。但学生了解的只是水的密度的个性问题,本节课的教学目标是要让学生了解物质密度的共性问题。针对这个学情,对教材的处理时把密度概念的建立放在课内,让学生通过小组实验探究及对数据的综合分析得出密度的概念。
课内探究部分(片段取自导学案)教学设计如下:
活动一1.探究物体的质量和体积的关系。
实验器材:铁块1、铁块2、铝块1、铝块2、刻度尺、天平及砝码。
对象长(cm)宽(cm)高(cm)体积(cm3)质量(g)质量/体积(g/cm3)铁块1铁块2铝块1铝块2(1)比较铁块1和铁块2(或铝块1和铝块2)得出结论:同一种物质,质量和体积成,即质量和体积的比值是一个(填“定值”或“不定值”)。(2)比较铁块和铝块的质量/体积的数据得出结论:不同种物质,它们的质量和体积的比值一般(填“相同”或“不同”。(3)表格中(质量/体积)在科学上我们用来表示,由此可见,同一种物质的密度(填“相等”或“不相等”);
不同种物质密度(填“相等”或“不相等”);所以密度是物质的一种,也是鉴别物质的主要依据之一。
2.密度的概念:;符号:。
概念课教学模式范文6
关键词:感知;探究;剖析;应用
皮亚杰多年一直在寻找一个哲学问题的答案:“我们是怎么知道自己知道什么的?”他认为,知识是不能完完全全地由一个人传给另一个人,人们必须拥有自己的知识和自己对知识的理解。学习不是简单地把已有知识或教科书传给学生的大脑,相反,学生们应把已有知识与新知识结合起来,形成自己的理解。这样,新知识才能为每个学生所拥有。
这是对世上万物概念本质的理解,与能够运用书本知识解题而掌握的“概念”是完全不同的两个过程。科学课堂要传授的是哪种“概念”呢?这是每个科学老师都应思考的问题。
一、目前科学概念教学过程中存在的问题
由于受应试教育的影响,科学概念教学存在着“三重三轻”的现象,即重教轻学、重知识轻能力、重结果轻过程。采用“短、平、快”的战术,即缩短认知过程、削平思维坡度、加快教学进度。形成了讲概念、背概念、考概念三步走的教学模式。不仅削弱了概念教学本身,妨碍了学生能力的培养,也影响着科学教学知识的落实,对学生的可持续发展极为不利。概念教学中出现了一些违反学生认知规律,忽略学生心理、思维发展特点的教学方法。具体表现如下:
1.“节约”时间,以讲代建
在平时教学的过程中,我们常常忽视概念的建构过程,采取以直接讲授式方法进行的概念教学方式。往往重视概念语义分析、定义记忆和例题辨析,唯独缺乏建构过程而形成概念。这不但会使学生对概念的本质缺乏深入的理解,学习流于片面与肤浅,更重要的是误导了学生掌握科学研究的方法。
例如,对结晶水合物概念的教学。浙教版科学(2013版)八年级上册第35页指出:有些物质的晶体里没有结晶水,如食盐、硝酸钾和硫酸钡。而很多物质都能生成结晶水合物,如胆矾、石膏,它们都是常见的结晶水合物。
由于和学生一起制作晶体的过程耗时长且不易成功,所以就直接照本宣科,拿出硫酸铜粉末和硫酸铜晶体,告诉学生为什么一个是白色的,一个是蓝色的,是因为它们中一个有结晶水,一个没有。呈蓝色的是硫酸铜晶体,又叫五水硫酸铜,一个五水硫酸铜分子由五个水分子和一个硫酸铜分子结合在一起。结晶水合物概念的教学,变成了对概念文字的释义及分析,学生的理解停留在高度概括的文字层面上。由于缺乏制作硫酸铜晶体的过程,学生无法从晶体产生过程中理解晶体和粉末的不同之处,从而对于接下来理解“结晶水合物在干燥的空气里失去部分或全部结晶水”的风化现象是化学变化产生了障碍。
2.目标功利,以“应用”代“形成”
以往对“密度”的教学,采取的方法:先把质量和体积的概念回顾一下,然后直接提出质量和体积的比值物理学上用密度来表示,再用一些典型例题来加以巩固。
这样的教学,是典型的以“应用”代“形成”的教学设计。这种在概念教学活动中忽视概念的引入和形成过程,常常直接讲授科学概念,讲授理解、运用概念需要注意的问题,再辅以大量的习,通过练习纠正学生对概念的错误理解。尽管教师对概念的文字表述或数学表达式讲得很清楚,但对学生来说,表面联系和内在联系、感性认识和理性认识、生活概念和科学概念仍处于分离状态。这种方法对应试或许有用,短期观察,学生能够学会密度公式的应用以及解决密度有关的题目。这样的教学,学生没有感知、没有体验、没有方法,纯粹被动地掌握知识,为了考试而学,很难调动学生的积极性,更不利于学生思维能力的培养和实践能力的提高。
二、基于“四环节”教学模式的理论依据
人的认识是一个从现象到本质、从初级的本质到比较深刻的本质的逐渐深化的过程。在学习的过程中,学生的认识也是这样,一个完整的科学概念的形成和一条规律的掌握也需要有一个过程。中学生学习科学概念、掌握科学规律的心理过程,一般可分为以下三个阶段:
1.认识领会阶段
这个阶段的任务是让学生初步形成概念,理解规律。首先,要求学生知道这些知识本身是什么,记住并能够说出知识的要点、大意,在有关情况下能识别它们。其次,要求学生明确这些知识的物理意义,知道他们的来龙去脉,并能回答出为什么。例如,要理解科学术语的含义,了解科学概念的引入原因和方式,理解科学规律的由来和适用范围,理解图像的科学意义,能对科学规律的文字叙述、数学公式和图像这三种表达式进行简单的换算。再次,还要求学生能对知识进行简单的直接应用。
这一阶段通常又由以下几个环节构成:
(1)动机激发。从信息论的角度看,学习过程也就是知识信息的输入过程。大脑只有在高度兴奋的状态下才能接纳信息,进行交换、储存、组合。学习动机是推动学生学习的心理动因,激发动机就是通过教师创设的情境,激发学生的求知欲,让学生的意向心理处于活跃状态。
(2)全面感知。既然感性认识是形成概念、掌握规律的基础,在学生学习概念和规律的时候,就要首先让他们通过全面的感知,做好从感性认识到理性认识过渡的充分准备。
人们认识事物一般都是从观念开始的,要尽量利用学生头脑中已有的正确观念,使其认识到概念与规律的客观性和必要性。例如,讲解速度概念的时候,可以利用学生头脑中早已具备的诸如汽车跑得快、马车跑得慢等观念,使他们感受到有必要建立速度的概念,以描述运动的快慢。
值得注意的是,有些概念和规律在学生的头脑中尚未形成观念,如电磁感应、自感、互感等,因而概念和规律的建立就很困难。为了利于学生形成正确的观念,以便为建立正确的概念做好准备,在科学实验中一定要突出本质现象,以给思维提供正确的依据。因此,在概念和规律的教学中需不需要做实验,以及做多少实验,其客观标准就是看学生是否具备了足够转化为明确概念的清晰观念。
(3)科学思维。输入大脑的信息要长期储存下来,必须经过登记、分类,必须将新旧信息加以调整,组成新的认知结构,以便进行检索。为此,就要在学生已有正确观念的基础上,引导他们进行科学的思维,即运用比较、分析、综合、判断、推理、想象等方法,抓住事物的本质特征以及事物间的联系和制约关系,并排除那些非本质的东西。在这个过程中,常要使用科学理想化模型、理想化过程以及等效的方法,使认识达到理性的飞跃。
(4)归纳概括。当学生完成了上述的思维过程,就可以通过归纳和概括,用文字或数学形式将概念和规律加以表述,得出概念的意义和定律的数学表达式。这时,很重要的一点就是对概念或定律中的关键字句给予特别的重视,最好能联系实际问题予以阐述。例如,速度、密度、伏安法测电阻等公式,不能纯粹用数学公式来理解为正比例或反比例关系,一定要注意问题的情境,给出正确的判断。
2.完善巩固阶段
学生一般比较重视概念的定义。定义无疑要弄清和记住的,但定义往往是仅从某个主要方面来揭示概念的内涵和外延的,除此之外,概念还有其他侧面的表现。所以,只有掌握了概念的各个主要侧面,对概念和规律的认识才比较完善,才可能做到概念和规律的灵活运用。而这个完善过程又必须在应用概念和规律去解决具体物理问题的时间中去完成。
用来完善和巩固对概念和规律认识的物理问题(包括实验),必须有计划、有目的地认真选择,否则达不到预期的目的。因此,选择问题必须典型和灵活。
3.深化扩展阶段
在科学教学中既要让学生掌握科学知识,又要注意培养学生的能力。前面讲的两个阶段都属于概念和规律的基础教学阶段,而概念和规律的深化扩展阶段则是培养学生能力的极好时机,同时也是学生活化和巩固知识的过程。
概念和规律的深化与扩展又有以下两种情况:
(1)对于概念的形成和规律的掌握,按照教材本身的安排是分阶段完成的。(2)随着学生知识的增加和能力的提高,把先学习的概念、规律与后学习的知识结合起来,通过有一定难度的综合性练习来进行。
通过对初中生认知过程的分析,我尝试了“四环节”教学模式在概念教学中的应用策略。
三、基于“四环节”教学模式的操作应用
学生建立科学概念的过程虽然不需要和科学家创立科学概念经历的过程一样艰辛复杂,但都是认识客观世界的过程,都得遵循相同的认知规律:从感性(感觉、直觉、表象)通过分析、综合、抽象、概括到理性(形成概念),从低级(隐概念、前概念、初概念)到高级(逻辑数学概念、科学物理概念)。所以,通过感知、探究、剖析、用四个教学环节完成概念的引入、形成、理解和运用四个过程的“四环节”教学模式就应运而生。
该模式的提出是以现代思维科学为理论基础的。思维是理性认识的过程,是人脑对客观事物能动的、间接的、概括的反映。思维是在社会实践基础上进行的,它的工具是语言,形式是概念、判断、推理,方法是抽象、归纳、演绎、分析和综合,科学作为承载着培养学生思维任务的主要学科,其课堂教学更应该以思维为主线。
教为主导、学为主体,追求教学过程中各个要素的协调、和谐,强调师生通过心灵的对接、意见的沟通、思维的碰撞,实现课堂教学的“和谐高效思维对话”也是这一模式的理论基础。
“感知――探究――剖析――应用”四环节教学模式的基本流程为(以浙教版七年级上册第四章第六节《汽化和液化》为例):
(1)激趣感知,引入概念。首先,创设问题情境,唤起求知欲望,使学生以饱满的热情投入到学习中。其次,通过教师的引导使学生对要研究的科学现象、科学事实及待学习的科学概念,形成一个大概的知识轮廓和初步的感性认识,并在此基础上提出研究的问题,明确本节的学习目标。具体操作时,教师可以选择一些简单而又能说明问题的实验进行演示,还可以运用版画、图片、幻灯、电影、电视、计算机等手段去展示一些相关的科学实验和现象,为形成概念积累一些必要的感性认识。以《汽化和液化》的第一课时教学为例:烧汤圆时,利用水蒸气遇到冷的眼镜液化的现象,并以班里戴眼镜学生的照片引入课题,激起学生的兴趣,同时让学生明白我们身边处处是科学。照片上的学生,智力比一般孩子稍微弱一些,平时也很少有回答问题的机会,我先找他聊,问他愿不愿意做老师的模特,他非常高兴,因为这事,他高兴了整整一周。通过这件事,我认识到每个孩子都有表现欲望,而我们教师一定要想办法给他们创造平台。
(2)合作探究,形成概念。研究科学的根本方法是观察和实验,因此该过程也是一节课的关键,教师应诱导学生根据要解决的问题和要达到的目的进行有序的科学研究。本环节要体现学生的主体作用和小组的合作精神,让他们自己通过分析、综合、抽象、概括,去发现现象和过程的本质属性。教师的作用是组织、诱导,不能操之过急,更不可包办代替。对于一些不宜进行实验操作的章节,教师应该抓住有意义的题目和感性材料,引导学生讨论、思考,鼓励学生用通俗的语言将事物的本质特征表达出来,形成概念。本环节通过学生合作探究得出影响蒸发快慢的因素。通过“提出问题――建立假设――设计实验方案――学生实验――合作交流――得出结论”的流程完成整个学习过程,利用身边熟悉的事物,如硬币、自己的手等实验,使学生的情绪一直处于高昂的状态,一直都在快乐地学习。
(3)剖析比较,理解概念。比较是科学教学中较为常用的一种思维方法,在引导学生概括出科学概念后,应从不同的角度对概念进行再认识,包括对概念的科学意义的理解,对概念表达准确性、完整性的理解,以及对相近概念的联系和区别的理解等。本环节可以灵活处理,因不同的科学概念有不同的形式特点和不同的抽象程度,也就应该有不同的处理方法。
通过以上四个探究活动,学生自然轻松得出蒸发的有关信息。学生得出的概念归纳在下面的幻灯片上:
(4)当堂训练,应用概念。巩固概念不单是指记忆概念的定义,单纯的记忆是没有意义的,应当引导学生将概念用于分析和解决实际问题中,这是认识的第二次飞跃,是更加重要的环节。本环节可以通过提问、举例或概念辨析等练习手段,也可以利用教材中的例题、课后习题等资源,了解学生对概念的理解情况,强化正确认识,矫正错误理解。教师要采用师生、生生多途径的矫正方法,调动学生间的互教互学;要善于诱导学生提出疑难问题,获取真实的反馈信息,以便有的放矢地进行矫正。教师设计的训练题要具有启发性和灵活性,避免死记硬背,要激起学生的思维碰撞。另外,教师要抓住知识点之间的内在联系,对知识进行系统小结,帮助学生将新形成的物理概念纳入整个知识体系中去,形成结构性的知识网络,并能引导学生畅谈过程与方法的体验和情感、态度、价值观的提升。为了巩固概念,我设计了以下几个情境:利用生活中熟悉的吹风机、干手机、晾衣服、夏季扇电风扇、保鲜膜、易挥发的液体密封等,还有学生不太熟悉的如喷灌、滴灌等农业上常用的灌溉方式,使学生了解生活,拓展知识面。
让学生分析这些生活现象是利用什么方法达到加快蒸发或减缓蒸发的目的的,不仅检查了学生掌握概念的情况,还拓展了学生的知识面。让学生深刻地意识到我们的生活离不开科学,身边处处是科学,学好科学是多么重要。
蒸发现象,是生活中最常见的物态变化现象之一,也是两种汽化现象中的一种。本节课通过展示现象、提出问题、设计实验方案、学生实验、分析比较、概括归纳、应用解释的教学流程来展现。学生非常感兴趣。兴趣是唤起学生的求知欲望、调动学生主动参与认知过程的开端,学生一旦对科学产生兴趣,就会充分发挥学习的积极性和主动性。
又如,“密度”教学片段。
(1)创设情境,激情感知。通过提问和演示让同学们知道,无色的水和酒精可用气味不同来区别;包在黑色塑料袋中的砖和豆腐,可用手感觉软硬(硬度)来区别;棕红色的铜和银白色的铝壳可以通过观察颜色来区别……
进而总结出气味、硬度、颜色、导电性等是物质的一种本质属性,不同的物质其本质属性一般都是不同的。因此,可以通过比较本质属性的不同来区别物质。然后教师提出问题:体积相同,外表涂有颜色的铜、铝圆柱体,如何区别?大多数学生思维受阻,思维平衡被破坏,产生了一种强烈的求知欲,便积极主动地去思考。
(2)观察实验,合作探究。通过小组讨论,提出用天平测量质量的方法。教师追问:为什么比较它们的质量?多数同学从生活体验中知道铜制品的质量比较大。教师又提出问题:刚才是体积相同的铜和铝,现在出示6个颜色相同但体积不同的圆柱体,其中三个是铜,三个是铝,如何区分?有的学生对测量质量的前提条件是体积相同没有掌握好,就说用天平测质量。这时,教师取一个大的银白色的铝圆柱和一个小的棕红色的铜圆柱放在天平上比较,结果铝的质量大,这就对学生提出的用天平测量质量的方法给予了否定。在几乎所有的学生都感到无从下手时,个别学生说:用质量除以体积来比较。但当教师问为什么时,学生回答是书上写的,不知道为什么。教师提示:我们再研究问题时往往要用控制变量法。这样学生结合体积相同的式子就会想到体积相同时比较质量。然后教师继续提示:在体积不同时如何使“体积相同”呢?若学生思维依旧受阻,则教师还可以进一步提示:我们在比较运动快慢时,往往用路程和时间的比值来比较……像这样,在思维上顺其自然、合乎逻辑地引入比值法来解决问题,可以避免教材中唐突地出现比值方法的o奈。在此基础上再通过实验探究质量与体积之比是物质的一种本质属性,让学生在经历不同物质的分类过程中体会密度概念的本质。
(3)反思探究,深化理解。通过对实验数据的分析,可以得到正确结论:同种物质的质量与体积的比值是常数,不同物质质量与体积的比值一般不同,这个比值反映了物质的一种本质属性。之后,教师应引领学生反思整个探究过程的思维历程,比值法在探究过程是如何生成,又是如何发展为一种科学方法的。该探究历程具体表现为:为了区别不同物质(如水和酒精)――从熟悉的特性入手(嗅气味等)――铺垫陌生的情境1(区分外涂颜色的相同体积的铜和铝)――从比较思维入手区别(用天平测量质量)――铺垫陌生情境2(区分外涂颜色体积不相同的铜和铝)――思维控制变量法的引导(使铜和铝体积相同)――要实现控制变量就得采用比值得其常数(求质量与体积比值的理由)――比值定义概念的科学方法。
上面教学活动调动了学生多个感官参与学习,能让学生自己发现问题,提出问题,积极参与问题研究,事先了解教学目的。这样的教学,表面看学生只是在“动手”,而实际上学生体验深,受益大。在科学教学中,建立科学概念,学生一定要有感性认识。这种感性材料通常十分复杂,本质与非本质的因素交织在一起,学生想从这个途径建立正确的概念是比较困难的,而科学实验可以提供简化的、纯化的、经过精选的素材,便于学生对科学事实产生准确的、简明的认识。所以,创造性地使用教材,设计符合学生认知特点的教学过程,创设有趣的科学情趣,让学生观察实验,对概念的学习十分重要。
四、基于“四环节”教学模式有效性的体现
1.有利于学生问题意识的培养
首先,创设问题情境,唤起求知欲望,使学生以饱满的热情投入到学习中。其次,通过教师的引导使学生对要研究的科学现象、科学事实及待学习的科学概念,形成一个大概的知识轮廓和初步的感性认识,并在此基础上提出研究的问题,明确本节的学习目标。这样的课堂,表面上看起来做的题目少了,用的时间多了,在应试教育的目标下显得不够高效,但对学生终身科学素养的培养上,所起的重要作用不可估量。
2.有利于学生团队合作意识的培养
在“合作探究”这一环节中,充分体现了学生的团队合作能力。小组之间必须分工明确,互相帮助,才能高效地完成探究任务。培养小组成员之间交流、合作的意识,让学生明白只有小组成员的力量拧在一起,才能取得更大的成绩。不仅融洽了小组成员的感情,而且也锻炼了学生的情商。
3.激发学生兴趣,增强学生自信
“从生活走向科学,从科学走向社会”是新课程的基本理念,概念教学必须紧紧围绕课程理念,必须与社会实践及其应用结合起来。教师要根据所学概念,精选与实际生活和科技前沿相关的问题,设计组织好课内、课外的训练,并及时反馈。通过反馈的信息及时纠正错误的认识,使学生更好地理解和掌握概念。这样,不仅学生思维的流畅性和变通性得到了锻炼,而且体验到学有所得的成就感,感到科学问题非常有趣,并不难学,增强了学生学习的自信心。
最后,利用魏林明教授的一句话来结束这篇文章:“初中科学的课堂应让学生带着问题,动手、动脑学科学。”这是我今后教学设计中一直不变的教条。
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