“科學日志”運用于初中科學教學

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  • 更新時間2019-05-04
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  【摘要】“科學日志”是在互聯網日益新興時所誕生的一種個人網站,并吸引了大量的教師和學生參與其中。本文從科學日志在教學中的具體運用出發,圍繞“注冊建立科學日志、激發撰寫科學日志熱情、參與分享科學日志”這一過程的實踐,對科學日志的作用展開研究。


  【關鍵詞】科學日志科學教學


  一、課題的提出


  長期以來受“應試教育”等傳統觀念的影響,初中科學教學在一定程度上只注重對考試題目的測試,缺乏對學生參與科學活動的興趣培養,缺乏對學生科學理論知識的提升,缺乏對學生學習習慣及能力的提高。當前互聯網逐漸走入課堂,如何利用網絡服務于教學,就成為許多科學教師想要研究的重要課題。


  我校學生電腦上網率達90%以上,且實現了班班通多媒體,在學校“綠色教育”的大環境下,我決定將“科學日志”引入初中科學教學。


  二、概念及原則


  科學日志是教師與學生利用互聯網新興的科學日志技術,以文字、多媒體等方式,將自己日常的生活感悟、教學心得、教案設計、課堂實錄、課件等上傳發表,促進教師學生個人隱性知識顯性化,實現共享知識和思想,并記錄教師與學生個人成長軌跡的日志形式。


  “科學日志”教學方式的實施須遵循如下原則:


  1、主體性的原則。以學生為主體,要尊重學生獨特的思維方式和活動要求,著重引導、啟發學生去感受,從中發現問題,提出解決問題的方案,并通過科學日志交流解決,讓學生享有充分的自主權利。在學習過程中,教師要讓學生獨立思考和合作交流,在此基礎上教師進行有針對性的指導。


  2、開放性原則。科學日志所進行的教學活動不僅要改進和豐富活動的內容和形式,而且要注重活動范圍的拓展,這不應局限在課堂,要課內課外、校內校外相結合。設計活動時,要注意充分利用社會、家庭教育的資源和優勢,使學生廣泛接觸社會,聯系生活和生產實際,從中獲得知識和教育。做到:內容開放、題目開放、思維開放、教法開放、氛圍開放。


  3、因材施教原則。日志的完善上允許學生小組在起步上不同,效果有異,在發展上不受限制,做到由淺入深,由簡到繁,因材施教,要在不加重學生負擔前提下,適量適度地開展,要讓學生在活動中各顯其長,各盡所能。


  4、過程性原則。與其他領域相比,科學日志的教學應更加注重學生的學習過程。教師要注意提供具體的問題情境,設計富有情趣的科學活動,鼓勵每一位學生動手、動腦,積極參與實踐的學習過程,給學生留下充分的時間與空間,引導學生積極探索與思考,發展學生的創新意識與實踐能力。


  5、互動性原則。科學日志用戶初步設有供訪客發表評論和留言的版塊,訪客可以自由發表自己的觀點和留言,科學日志主人也可以針對訪客的評論、留言給予相應的反饋,從而建立起與訪客之間的互動關系。


  6、多樣化原則。在科學日志撰寫過程中,教師鼓勵與尊重學生的獨立思考,引導學生進行討論與交流,培養學生良好的思考習慣和合作意識,鼓勵方法多樣化。


  “科學日志”的教學方式還要盡量體現生活性、問題性、協作性、體驗性原則。


  三、實施策略


  (一)注冊登錄,建立科學日志。


  1、選定網站、創建科學日志。日志網――我的日志――新用戶注冊――選定登錄名――日志名稱。申請成功后,再進行設置:小組空間、加同班其他小組為好友(至少5個小組),日志版塊分類、文章撰寫等。


  2、有效日志分類。為給日志分類,也為了給學生提供和創設一個信息資源庫和交流的平臺,科學日志中添加了“科學淘吧”、“真情留言”、“通知公告”版塊。“科學淘吧”讓師生上傳發表科學題目,擴大學生閱讀量,提高解題水平,積累學習資源。“真情留言”和“通知公告”版塊發表寫給學生的心語及科學活動,成為家校交流的平臺,讓家長成為科學日志的熱心人。


  (二)協作共贏,激發日志熱情。


  1、課堂展示,激發興趣。利用每周一節科學課充分展示,向全班學生介紹“科學日志”分類,而后逐一點擊瀏覽,使學生初步感受日志的整體設計、內容安排,產生好奇感。


  2、合理分組,產生同感。教育心理學研究表明,學生參與活動的程度與家庭成員、學習伙伴參與活動的程度緊密相關。學習伙伴參與科學活動的程度更能影響學生參與科學活動的程度。如果學習伙伴喜歡科學,將使得學生更易形成朋友支持網絡,并形成良好的人際關系。


  (1)分組方法。自由分組,讓關系密切的同伴、朋友3-6人一組,以期相互之間得到友情上的支持、心理上的相容。調查了解各組學生家庭電腦擁有率情況,組間學生作適當調整,確保每組學生至少擁有2臺家庭電腦。


  (2)組內分工。各組推薦一個核心人物作組長,并為新組成的小組選定“日志名”。小組內分設組長管理員、示范員及日志聯絡員等,并設定相應職責。各小組課堂討論結果錄入、上傳,管理員還需不定期瀏覽日志,每月至少書寫或轉載相應科學信息一篇。


  (3)課堂指導。學生是“科學日志”的主人,也是日志里的主角。要及時指導學生學會登陸日志、發表日志及進行回復。告知科學日志聯絡員登錄日志用戶名、密碼,簽訂科學日志聯絡員誠信責任。


  3、協作共贏,激發親近科學日志的熱情。


  科學日志以網頁形式顯示,學生在感覺上更樂于接受。無論是校內還是校外學生都可以訪問,可以讓更多的學生參與到群體學習過程中。學生之間在科學日志上的交流能培養他們的協作學習能力和反思能力,這兩種能力在信息時代的今天是非常重要的。


  (1)教師引導、激發參與。教師每兩個星期提供一個任務或話題,也可由學生提出,或者由小組科學日志管理員以日志發表形式出現。研究表明,學生從學習伙伴那里學到的知識不比教師講授少。從這種意義上講,學生本身也是學習資源,而科學日志則是這種資源的載體,它所記錄的經驗心得對他人往往很有啟發和幫助。(2)借助課堂、產生需要。學生如果越是渴望從科學日志那里獲得滿足或是認為他們獲得了滿足,他們就越會依賴科學日志。為此,在每節科學實踐課堂上安排5分鐘的時間,以小組競賽加分形式進行。課堂上提問時,對各小組均不能回答的問題教師不急于公布答案,可通過點擊相應分類,呈現問題出處的日志,讓學生閱讀,尋找答案。對各小組的加分每兩個星期以網頁形式公布一次,鼓勵學生。


  (3)學生講解、積極深入。在科學理論課中,安排時間讓學生談談自己喜歡的科學家,喜歡的解題策略。學生的很多講述都非常好,他們的策略和評論促使大家對科學活動有了深入的思考。教師可提前將教學相關資料發布在科學日志上,供有條件的學生課前課后瀏覽,及時準備。


  (三)參與維護科學日志,促進師生交流。


  通過一段時間教學科學日志的運用,學生們表現出了一定的興趣,也給科學日志的建設提供了很多的點子,教師可以利用科學日志這個載體激發學生的思維,培養學生積極探索的科學精神,同時反饋課堂教學,增強師生之間的交流。


  1、巧用“科學淘吧”版塊,拓展科學教學空間。


  (1)實驗訓練題


  在《眼和視覺》的學習中有一個“近視眼的矯正”的問題,這個問題僅靠教師在黑板上講解,對絕大部分學生來說會比較抽象,不易理解。在此,教師可組織學生,通過實驗的方法,借助科學日志來認識近視眼形成的原因及其矯正。


  【標題】:近視眼為什么可以用凹透鏡矯正?能不能用實驗的方法驗證?


  【生回復】:學生出現各種各樣的回復,猜測原因。


  【師回復】:我們有了不同的猜測結果,這些猜測是否可信呢?


  【生回復】:不一定,要驗證。


  【師回復】:請大家設計實驗,小組合作得出結論。


  在教師引導下,同學們設計以下實驗:


  實驗器材:光具座、蠟燭、水透鏡和注射器(和水透鏡相連)、光屏、凹透鏡。


  開始實驗:模擬正常眼睛的成像情況,然后改變水透鏡的厚度,使水透鏡的厚度變厚,觀察光屏上的像變模糊了。為了使像重新變清晰,在水透鏡和蠟燭之間放上焦距合適的凹透鏡,結果發現加入凹透鏡后光屏上的像重新變清晰。


  【師回復】:把我們調查的情況和實驗的結果放在我們的日志中,談談自己的想法與感受。


  學生通過科學日志,自主地確定實驗步驟、選擇實驗工具、操作并收集數據,從而實現了探究、猜測和驗證的科學研究歷程。教師引導學生從不同角度對近視展開調查并進行實驗,培養了學生的動手操作的能力,同時滲透了愛眼的常識。在實驗過程中同時注意引導學生進行自評和他評,體現評價的多元化。


  (2)教學反饋題


  【標題】:同學們學習了凸透鏡成像,大家在實驗中學有什么規律,請發貼談一下。


  【回復1】:當U大于2f時,成一個倒立、縮小的實像,V在1倍焦距和2倍焦距之間。因此,這種情況時U大于V;當U在f和2f之間時,成一個倒立、放大的實像,V在2f以外,U小于V。當物體向透鏡靠近時,像遠離透鏡同時像變大;


  【回復2】:當U小于f時,成一個正立、放大的虛像,物體遠離透鏡時,像遠離透鏡同時像變大。放大鏡是應用這個原理成像的,為了使像變大些,應該適當調整放大鏡遠離物體。


  【回復3】:照相機照相時,應用了U大于2f時,凸透鏡成像情況,在底片上成一個倒立、縮小的實像,此時暗箱的長度在透鏡(鏡頭)的1倍焦距和2倍焦距之間。在照相時,照完遠景后再照近景,應該調節鏡頭向前伸;拍完集體像后拍個人照時,應該調節鏡頭向前伸同時攝像師要向前靠近人。


  【回復4】:我們可以根據底片上像的大小來判斷物體距鏡頭的遠近:像變大時,說明物體在靠近鏡頭;像變小時,物體在遠離鏡頭。


  【回復5】:如果用一個不透明的物體遮住透鏡的一半,光屏上的像依然完整,但是像的亮度變暗了。


  【師回復】:同學們共同分析,探索出了這么多結論,很好!


  從回復中教師真實了解了學生對凸透鏡成像規律的學習情況。教學是一個師生互動的雙邊活動,教師教學的成果如何,一定需要從學生那里得到信息反饋,而科學日志是獲得教學反饋的一種較好手段。


  (3)方案設計題


  【標題】:二氧化碳和氫氧化鈉反應時,二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中,看不到任何現象。是否發生了反應?如何設計實驗來驗證?請你設計出不同的方案來驗證。


  【回復1】假設通入二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應,所得溶液中就會有碳酸鹽。


  【回復2】假設通入二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應,就沒有二氧化碳了。


  【回復3】假設瓶中二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應,瓶內壓強會明顯減小。


  【回復4】對反應后溶液取樣,加入稀鹽酸,有氣泡就說明二氧化碳和氫氧化鈉反應了。


  【回復5】將裝置連接有澄清的石灰水裝置,看能否使澄清的石灰水變渾濁。


  【回復6】塑料瓶中裝少量氫氧化鈉溶液,二氧化碳通入后蓋上瓶蓋,看瓶是否變癟。


  【師回復】:希望各小組同學能來實驗室實際試下自己設計的實驗方案,看能否成功。


  方案設計型問題是近幾年中考的熱點問題之一,它貼近生活,具有較強的操作性和實踐性,是通過設置一個實際問題的情景給出若干信息,提出解決問題的要求,尋求恰當的解決方案。有些學生在課題上不敢舉手發言,但在科學日志上卻能暢所欲言,有利于培養學生自主交流學習的能力。


  2、上傳圖片,豐富科學日志形式,提高學生學習興趣。


  (1)現實生活中的科學素材。為了讓學生們真實的感受科學早已融入我們的生活,感受科學就在我們的眼前,教師在城區的大街、工廠、蔬菜基地等,尋找和拍攝有關科學的圖片,并把這些圖片以相冊形式上傳于科學日志。當這些圖片在科學日志上呈現時,學生們大為驚訝,“啊,這不是太陽能電池面板嗎”、“這些反季節的蔬菜是怎么種出來的”、“工廠排出的廢水對生活在周邊的居民是否有危害”……借此圖片,教師用設問等形式與同學之間展開了交流,學生們也在輕松愉悅的課堂氣氛中了解掌握了更多的科學知識,如“一輛大卡車超載有什么危害”,“用力學知識解釋自行車上的車把設計原理、剎車系統原理”等。(2)網上選取FLASH。初中科學中有許多較為抽象的概念,如在“電流的形成、電磁感應現象”教學過程中,可以用FLASH動畫的形式將電子定向移動形成電流、切割磁感線和電流的產生的關系表示出來,以體現電流形成的形象特點以及磁生電的特點,再如“種子的萌芽過程”,學生在課堂上很難看到它連續變化的全過程,教師可以利用多媒體技術讓學生看到種子發芽的全過程;而在學習“植物細胞的吸水和失水”內容時,借助多媒體動畫將這一微觀世界的變化過程展示出來,問題就很容易理解了。


  在科學日志中上傳FLASH,這種豐富的表現形式能使抽象的科學概念變為學生容易接受的直觀形式。


  3、勤于動筆,發表科學日志。


  學生在科學日志上的創作能夠被他人看到,甚至受到贊賞,這無形中會讓他們產生一種成就感,反過來又激勵了他們的表達創作熱情。所以對學生而言,科學日志在教學中更應注重激發學生的表達欲、創作欲。鼓勵學生寫“反思”型日志,能促使學生學會反思、學會學習,提高自我評價能力。


  (1)整態度理知識,形成知識網絡。


  指導學生通過科學日志有目的地進行知識的整理,喚起他們對知識的回憶,加深對知識的理解與掌握。


  如學生寫到:“今天,我們學習了牛頓第一定律,知道了物體的運動是不需要力,太神奇了。以前一直以為物體的運動需要力,而且力如果越大,物體運動得越快。原來這個想法是錯誤的。還有今天明白了慣性的意思,生活中經常提道慣性但不知道它是什么。你呢,你學了嗎,和我有一樣的感覺嗎?”又如:“這學期的科學快要學完了,很快就要進入復習階段,這也是檢驗我們學習成績的時候。我分析了學習上存在的問題,要把復習重點放在證明、找規律這幾個方面。還有一點就是要仔細審題,認真做題,才能計算正確。我一定要認真復習,考出好成績,回報老師的辛勤教導。”


  (2)剖析學習過程,掌握學習方法。


  學生是課堂教學的主體,如果能在學生主動地參與到學習的整個過程的基礎上,讓他們通過日志的形式反思整個學習過程,想想我學到了什么?特別要想想我是怎么學的?有助于學生掌握學習方法,學會學習,真正成為學習的主人。


  有學生在日志中寫道:“為了能更好地去考試,我想談談自己平時的做法:①做題時,要先認真看題,邊看題,邊思考,邊設計答案。這樣,才會心中有數,目標明確,做起答案來才會準確無誤。②要動腦筋,有些題目,單靠上面的做法是解不了,這就需要我們開動腦筋,結合題目要求,借題發揮,總結解法。③做完了所有的題目,應該認真檢查,不要閑坐在那里抓耳撓腮,左顧右盼,要埋頭思考,每一題是怎樣做的。這就是我的復習方法。是不是很好啊!”


  4、分組進行,維護科學日志園地。


  我要求每兩個協作小組根據組內成員及科學日志聯絡員的自我意愿,選擇分類當中的一個欄目進行科學日志維護,保證每個欄目在班級內的整體性。而且,這個科學日志的建設過程本身可能會鼓勵學生使用搜索引擎,查找可以鏈接和參考的適合的網站,將瀏覽到的自己覺得有用的資料粘貼到科學日志網頁上,促使小組學生自主的進行學習。


  四、結果與分析


  科學日志應用于科學教學,對于教師而言,科學日志的過程就主要是整理、拓展自己知識體系的過程;對于學生來講,科學日志的過程就主要是學生個人構建自己科學知識體系的過程。科學日志并不是取代傳統的科學課堂教學,而是充分借助于科學日志在交流及培養學生反思能力方面的優勢,使得師生、生生交流能突破時空壁壘,彌補傳統教學中交流缺位的問題。科學日志在科學課堂教學中的實踐,使科學課程變得更加靈活、開放,更富有彈性,保證了新課程所追求的基礎性、時代性、多樣性和選擇性等目標的實現。


  1、有利于教師自我成長,增加成就感。


  科學教學活動的本質是科學知識及信息在教師與學生、學生與學生之間的傳遞。以科學日志形式記錄教師的教學心得,能脈絡清晰地展示教師對教育實踐的觀察和反思過程,一方面為教學研究積累豐富的原始素材和案例,更為重要的是有力地促進了教師本人的專業發展。網絡“查找-收藏-篩選-反思”、購買報刊、雜志并剪貼、圖書室“借閱-摘抄一上傳-課堂互動”,這一系列過程給教師很大的理論提升空間,讓教師真正深刻體會到了“什么是教學相長”。當日志得到許多同學回復的時候,內心充滿一種極大的滿足感和成功感,也使自己更加熱愛科學教育事業,同時更多激勵自己要不斷立足課堂、研究常態、服務學生。


  2、增進了師生之間的溝通,促進師生間的和諧。


  師生之間的有效交流是推動學生學習進步,形成獨立思維的強勁動力。但是在傳統教育教學模式中,由于各種主觀和客觀的原因,師生之間交流不是很暢通。科學日志的出現,為師生思想交流提供了一種全新的渠道。科學日志可以不使用真名就可以留言,這樣學生可以大膽地表達自己的真實想法,也有利于教師及時了解情況以便做出相應的教學調整,科學日志使師生的教學雙邊活動的范圍擴大了。


  3、拓展了學生科學學習興趣。


  有幾個學生除了在科學日志里展示自己外,還建立了自己的個人小科學日志。極大多數的學生認為通過科學日志在科學課堂教學的應用讓他們更加喜歡上科學課,那些平常不喜歡科學的學生中是這么說的:“我現在漸漸喜歡上了科學,我覺得應該是老師您的功勞,讓我通過科學日志找到了自信,使我有了興趣面對我以前最討厭的科學”;“讓我對科學有了點喜愛”。


  4、有效引導學生健康上網。


  科學日志的參與者不僅僅是學生,還有家長。這種方式讓學校內部的學生之間,學校內部學生和外部學生之間,個人(學生,家長)與教師之間可以進行更好的溝通,進行相互之間的協作。科學日志使得學生之間加深了解,老師和家長也更了解學生的思想,縮小彼此之間的代溝,引導學生健康上網。通過師生共同參與科學日志,有利于營造一個開放、互動、民主的教育教學環境,使教育教學工作收到事半功倍之效。


  五、實踐后的思考


  1、科學日志撰寫是富有個性的活動。每個學生的素質、基礎和努力程度不一樣,在活動中得到的發展也不一樣。積極參與的學生會進步很快,消極被動的學生,進步得慢,甚至會落伍。教師在培養策略上積極調動每個學生的積極性,對于基礎較差、學習吃力的學生,在實踐、探索活動中可給予更為細致的指導,他們取得的每一點微小進步,應及時給予鼓勵性評價,以至讓所有學生都在各自的水平上得到發展。


  2、科學日志給學生創造展示自我的機會,但也存在一定局限性,如受學生打字速度及網絡速度的影響,有些問題的探討尚缺乏深度。科學日志,需要教師持之以恒,需要學校把科學理論教育提升到應有的位置,需要得到更多家長的支持。


  3、將科學日志引入初中科學課堂教學,既是時代發展的需要,也是科學課程改革進一步發展的需要。釋放教學科學日志在科學教育中的潛力!相信不只是有助于我們的科學課堂教學,同樣也會有助于我們的學生科學綜合素養的提高和新課程的更好實施。

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