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【關鍵詞】初中化學 概念課 重難點教學 方法突破
【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962(2013)02(a)-0146-02
初中化學知識的學習,學生化學概念掌握不到位會對化學知識的精準把握產生阻力。學生解題出錯,多是在化學概念的精準把握與靈活地運用上。如何讓化學概念課不流于形式化,需要教師在化學概念課的學習中,厘清重難點,有針對性地突破。
1、關于初三化學概念課的教學反芻
1.1 初三的化學知識,化學概念是基礎
化學概念在每節課都要會涉及到,化學概念是人們對客觀世界各事物反應形式和變化關系的本質屬性的思維形式,具有科學性、嚴謹性和理論體系性。學生對化學知識深入的學習,能真正地掌握住化學知識的精髓,必須從對化學概念深刻的理解,牢固而準確地掌握化學基本概念和基本理論開始。只有這樣才能對化學變化中的物質和規律有清晰的認識,進而實現在實際生活中對化學概念進行應用。
1.2 初三化學教材中的基本概念是化學教學的重點和難點之一
如果基本的概念沒有掌握住的話,那么對后面知識的學習就會產生很大的牽絆,學習就會受阻。可見,學生基本概念的牢固掌握,是學生理解化學反應的實質。選擇最適合學生的方法突破化學概念重難點的教學,幫助學生更輕松地理解和牢固的掌握,在課堂教學中大膽地嘗試,勢在必行!然而教師往往容易忽視化學概念的強調,教材概念語言組織不夠嚴密。在概念教學中,對于重要的概念必須反復強調,對比總結。
1.3 初三學生對化學術語掌握不熟練,懶于探究區別近似概念
對于初次接觸化學知識的學生來說,普遍存在化學概念抽象難懂的感覺,尤其是化學概念中存在一些描述性材料,學生感到枯燥乏味,就對化學概念的學習產生畏懼,誤認為化學是一門需要死記硬背的理科。但由于一些化學概念的抽象性,學生掌握起來確實有一定難度,尤其是詞意相近實質不同的概念,不能正確地把握運用。
2、初中化學概念課教學現狀
化學概念是學習化學知識的基礎,是培養化學能力的前提。對于化學概念,在教學過程中,教師忽視了學生自己歸納概括能力的培養,忽視了概念文字的嚴謹性和科學性,那么學生對知識的學習就普遍欠缺那種一絲不茍的治學態度,更缺乏嚴謹的科學研究的習慣。目前,由于初三課程內容多,時間緊張,對于概念多數師生在挖掘深度上欠缺。通過概念“打眼點”,去把握概念的精髓還是缺乏力度的。
2.1 課堂上概念教學剖析方法欠妥
初三化學是一門“理科中的文科”的誤解,原因之一就是化學課本各個章節里的概念是知識的核心,是學習化學、掌握化學學習要領、規律等方面知識的基礎。這些化學概念,是化學學習的重難點,需要學生大量記憶。多數學生停留在機械的背誦上,對于化學概念內涵,并沒有做到理解基礎上,前后聯系,融會貫通、靈活應用。
在基礎教育階段,教師在課上,對于概念突破方法選擇的不適當,造成對概念教學剖析不深入。初中生能對周圍的事物形成初步的認識,對自然科學方面高度概括的概念性理論知識,已經能夠更系統地歸納,較嚴密地接受科學概念觀念。他們對實驗性操作的內容更感興趣,但是,也要注意不能喧賓奪主。
概念教學是教學的基礎,也是教學內容中最重要的一個環節,概念教學實施時應當充當結合初中學生學習的特點進行,不能進行傳統的填鴨式教學,應該進行行之有效的啟發式教學。
2.2 實踐中概念教學未做到“以生為本”
在化學概念的學習中,學生普遍存在對概念學習感到難以掌握。原因在于學生閱讀能力弱;認知結構脈絡不清。需要教師在化學概念教學過程中,激發學生學習能效,通過靈活駕馭教法,來提高教學效果。
初三課程學習的內容與深度,隨課程總數增加而增多,但都突出了能力的培養。初中學生必須善于對知識的自己積累。老師在教學在課堂教學過程中,注重學生的思維方法、思維能力與化學知識內容掌握的準確性上大力培養。培養學生掌握大量的概念原理與公式的基礎上能對知識進行實際的簡單的應用。
大多數學生的依賴性較強,遇到難于理解的概念,存在機械掌握――認為“書讀百遍,其義自見”,只要重復記憶就能夠輕松應付。但是時間長了學生也就對化學失去了興趣,對于概念也就產生了厭煩,不愿、不能準確的記憶和運用。
2.3 僵化的概念教學造成學生不能融會貫通
初中生獨立學習能力尤其重要。但教師普遍存在讓學生對概念死記硬背的現象,對概念學習中啟發學生獨立思考問題關注不夠。以至于學生脫離開課堂遇到問題不能舉一反三,不能融會貫通。
初三學生的主動性和自覺性有一定的加強,但不能忽視學生的個體差異性。多數的學生在學習上缺乏應有的耐心與定力,不能把握住自己。老師關注不夠就會把精力轉移到自己感興趣的方面,偏離概念知識的學習,嚴重影響化學概念的掌握。需要加大力度克服學生依賴性與被動性,培養初三學生的自覺性,明確學習目標,能夠主動地深入學習。
3、厘清化學概念教學重點,靶向難點突破
初中化學概念共有200來個,這些概念可以分為幾大類,對于這些概念的教學的重難點就是如何讓學生理解并掌握,將易混的概念區分開,牢記并能做到靈活運用。對重難點的突破,筆者認為最有效的方法就是將概念進行分類。對不同的概念選用不同的教學方法。在教學初中化學課概念時,對概念課重難點突破的教學方式,需要因“概念”而異。
3.1 準確到位、多角度剖析概念內涵和外延
概念的形成,多數是從大量的同類事物具體例證中概括發現的某事物的共性的過程。教師對化學概念的講解時,需要在對概念深刻含義的理解上,分清概念的內涵與外延。每個化學概念都有各自的關鍵詞,教師需要對化學概念進行深層次的挖掘,找到概念中的關鍵詞,便于學生準確而深刻的理解化學概念。概念教學準確到位才能深入到化學概念的實質,多角度展開分析,有利于學生讀透抓住化學概念的精要。
對化學概念的理解需要全面,學生在解決實際問題的過程中,才能靈活地運用,才能將化學概念真正地掌握住。教學過程中,教師需要抓住關鍵詞幫助學生剖析、理解化學概念的本質,領會化學概念的本質內涵。如,酸堿指示劑的概念,讓學生自己動手演示無色酚酞、紫色石蕊溶液分別在氫氧化鈉溶液中和稀硫酸中所產生的不同顏色,讓學生通過實驗自己得出概念。實驗中鍛煉了學生的實驗技巧,形成概念。如概念“催化劑”學生在理解“改變”一詞時,存在片面性,理解為只有加快。筆者在突破這一概念中的兩個詞“改變”和“不變”,幫學生深入揭示關鍵詞一一一不僅包括加快,還包括減慢;其中的“不變”,不僅包括質量的不變,也包括化學性質的不變。筆者讓學生實驗一組,做二氧化錳對氯酸鉀分解加快速率實驗;實驗二組,做負催化劑減慢速率的實驗演示;實驗三組,將氯化鉀和二氧化錳的殘留固體進行溶解、過濾并烘干二氧化錳,讓學生徹底理解“改變”和“不變”兩個詞意。
氧化反應概念中的“氧”,學生誤解為氧氣,筆者在教學中,對概念中的氧,幫學生分析不僅僅局限于氧氣,還包括含氧化合物中氧。在化學概念的教學中,筆者對概念進行多方法剖析,有效地幫助學生準確靶向概念含義實質,有效地突破重難點。
3.2 利用語言的準確性,精準捕捉概念易混靶向點
初中化學教材中,涉及到的概念有的比較相近,容易造成學生因不能準確的比較而造成混淆。對于這些易混淆的概念,需要教師在教學中,讓學生通過認真的比較,慧眼區分,找出概念之間的聯系,準確捕捉到語言表達上的易混點。如,人教版初中化學第六單元《碳和碳的氧化物》在學習這一課時,有兩個易混的概念就是“氧化物”和“含氧的化合物”。
氧化物的概念應強調兩點:第一、必須是兩種元素組成,第二、其中一種必須是氧元素的化合物才叫氧化物。像氯酸鉀(KclO2)雖然含有氧元素但不屬于氧化物。因為它是由鉀、氯、氧三種元素組成。
在“氧化物”的概念上,有些同學會誤解為“含有氧元素的化合物就是氧化物?,在概念教學的過程中,筆者為了突破概念重難點,讓學生產生先入為主的印象,直接給出氧化物的定義并分析:“兩種元素組成的化合物中,如果其中一種是氧元素,這種化合物叫做氧化物”。為了繞過學生能夠準確捕捉到概念之間的易混點,筆者趁機提出問題:“是不是含氧元素的化合物就叫做氧化物?”,為學生留白比較“氧化物”和“含氧化合物”兩者之間的異同。(1)共同點:都含有氧元素,都是化合物。(2)氧化物:有兩種元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物矗E意到易混點是:氧化物只有兩種元素組成的。而且其中有一種元素是氧元素的化合物,舉例:H2O,CO2,CO。而含氧化合物:有兩種或兩種以上元素組成,其中一種元素是氧元素的化合物。注意:含氧化合物有兩種或兩種以上的元素,超過了“氧化物”的范疇。舉例:H2O,CuO,KCIO3,HNO3。由此可以看出氧化物一定是含氧化合物,但是含氧化合物不一定是氧化物,但它們都是化合物。
在教學中通過不斷比較高度類似的概念,突破的概念教學重點的方法是,抓牢概念自身特點,及時比較發現概念間易混點。學生才能真正的掌握概念的內涵,在復雜多變的化學概念學習之中才能屹立不倒。
3.3 讓概念爬上實驗的樓梯,演繹解析概念本質
不少化學概念的形成源于實驗,需要將概念還原到實驗中,實驗可以調動學生探究興趣,引導學生形成正確思維,透過有趣的實驗現象理解化學概念的實質。讓概念爬上實驗的樓梯演示操作,引導學生自覺對概念作出正確的推理,加深對概念的理解,培養學生的化學素養。
如,初三化學教材的緒言部分,有“物理變化”和“化學變化”兩個概念,對于初學者而言,讓概念爬上實驗的樓梯,就能激發學生興趣,洞悉概念本質。如“水的沸騰”實驗,引導學生觀察水變為水蒸汽再冷凝成水,再如水結成冰、電燈發光等,學生自然總結出整個變化的本質,――只是水的狀態發生了變化,沒有生成新的物質。通過實驗學生很容易得出結論:生成新物質的變化叫化學變化,沒有生成新物質的變化叫物理變化。通過實驗學生很容易抓住物理變化和化學變化的實質。
3.4
用直觀法突破概念教學重點,讓難點層層剝落
在化學的概念教學中,學生對抽象化學概念理解困難,單靠語言表述學生很難理解難點。必然會形成學生認知過程中的一大障礙,嚴重影響了學生更進一步的學習。為突破概念教學難題,選用信息技術進行輔助教學可化難為易,能更形象、更方便地理解掌握化學概念,提高教學效果。
課程改革的核心問題要強調以人為本,初中生的思維仍然是以直觀為主。較微觀的化學概念學習可借助直觀手段幫助學生理解。如,原子、分子的結構,這些微觀粒子學生難以想象的。借助模型演示的形象和直觀性,在理解原子、分子的概念會很輕松。不少同學錯誤認為“分子就一定會比原子大”,為突破“原子是化學變化中的最小微粒”這一難點,筆者借助多媒體直觀教學法,將化學反應過程展示給學生:在化學反應時,分子分為原子,原子重新組合成新的分子,突出本質,突破概念教學重難點。
關鍵詞: 生物學科 概念教學 策略研究
做好生物學科中的概念教學,有利于學生對生物學知識的感知、理解、掌握和運用。因此,做好概念教學對學生學習生物學科具有十分重要的意義。但是,在目前的生物教學中,有的教師為了保證教學進度,節省時間,忽略了學生對概念的認知過程。習慣采用講述的方式直接給出定義,直接灌輸給學生,導致學生對所學概念只是文字記憶。學生不能正確理清生物學事實和生物學概念之間的關系,不能正確解釋自然界中各種生命現象。對各生物概念沒有深層理解,理性思維得不到發展,應用生物知識解決生產、生活中實際問題的能力不高。生物教學的實效性受到影響,沒有真正實現提高學生生物科學素養的目標。
要想實現“概念教學”的有效性,教師首先要有新的教學理念做指導。重視概念教學在生物教學中的重要作用,讓學生真正理解生物概念的內涵并將其應用到生活中或者指導個人的實際生活,幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀。以這一具體目標為導向,我的生物教學就有了明確的方向和指導思想。在每節生物課上都讓學生在透徹理解各個生物概念的基礎上學到實用的知識是我教學的主要目標。
接下來是探索研究具體可行的教學策略和方法手段。要想講透概念就要尊重學生現在的認知水平和經驗經歷,只考慮怎么教,不考慮怎么讓學生學的教學舊理念、舊方法必須摒棄。備每一節課都考慮學生的接受能力,什么方式方法最受學生歡迎,學習效果最好。所以,我花在備課上的時間較多,我總是在不斷修改課件,努力適應學生學習的需要。課堂上放開手,讓學生自主學習,合作學習,討論交流,大膽表達。漸漸的學生養成了自主學習的習慣,自學能力、交流能力、語言表達能力也不斷提高。枯燥無味的課堂變得越來越輕松,越來越自如,學生成了課堂的主體,潛能逐漸被挖掘,在學習中體會到了喜悅和成就感,自然課堂教學效率就會不斷提高。對于簡單的生物概念引導學生自學并解析其中的含義。如“細胞”這一概念,學生可以自學,自己分析,教師稍作點撥就能落實。如“呼吸系統”學生通過看書,結合教材上圖片完全可以自學,教師就不要灌輸,引領學生自學較好。稍難的生物概念先讓學生初步了解,教師借助不同的教學方式、方法幫助學生理解、識記。比如“細胞”、“組織”、“器官”三個概念學生只靠閱讀文字無法真正理解和區分,教師可以借助生動形象的圖片直觀展示區分,也可以聯系人體某一器官分層次進行講解幫助學生識記和區分,在歸納生物概念時再強化關鍵詞,或者通過概念圖進行強化,如此由感性到理性的認知過程,有利于學生接受和掌握相關概念。
另一種方法策略是密切聯系生活和學生經驗、經歷進行概念教學。如在學習“先天”和“學習行為”的教學時可設置很多與實際生活相關的問題供學生分析,思考。如“為什么健康的新生兒生下來就會吃奶,這有什么意義?”“現在你會穿衣,吃飯,說話,唱歌……這些行為是與生俱來的嗎?你有了這些本領對你的生活有什么意義?”“蜜蜂采蜜,鸚鵡學舌這兩種行為有區別嗎?”學生在分析以上幾個問題時后會暢所欲言,表達交流過程中就學會正確區分“先天”和“學習行為”獲得途徑的不同、意義的不同,認同不斷學習的重要性,達到激勵學習的效果。學生生活中的親身經歷也可以作為概念教學的教學資源。如教學“安全用藥”概念時,學生陳述的用藥常識和用藥經歷使課堂變得生動有趣,學生在講述、傾聽、交流相關經歷時認識到安全用藥的重要性,掌握安全用藥的基本常識,利于以后更好地生活。教學《基因的顯性與隱形》時,引導學生結合自身的一些性狀進行學習。如有的學生父母都是雙眼皮,自己卻是單眼皮。通過本節課的學習,明白其中的科學道理,也打開多年心結,取得一舉兩得的教學效果。教學《免疫與計劃免疫》時密切聯系學生親身經歷,如接種疫苗的經歷,輕度外傷傷口自愈的經歷理解人體的免疫功能。教學《選擇健康的生活方式》時引導學生列舉生活中不良生活方式的實例,深刻認識吸煙、酗酒、吸毒等不良生活方式對人體的危害,對社會、家庭的危害。通過學習使學生樹立正確的情感、態度和價值觀。
注重知識聯系,形成概念體系
認識論原理指出,人們對事物本質的認識不可能一次性完成,需要經歷一個由感性認識到理性認識的循環往復的過程;同時,由于事物不可能孤立地存在,因此必須用聯系的觀點才能認清事物的本質。鑒于此,對于概念教學的規律,教師應該從過程和聯系兩個角度進行考察,也就是把概念放到相應的概念體系中去,考察它的來龍去脈,不僅要知道學習這一概念需要怎樣的基礎,還要知道掌握它以后能干什么,這樣才能幫助學生形成結構更強大的概念體系。
在概念教學的過程中,教師可以適當地對教材進行重組,構建一個良好的知識體系框架,進行高結構化的概念教學,有基礎、有鋪墊、有延伸,充分運用知識遷移的原理來進行概念教學。例如,在教學《信息的概念》一課時,教材只是簡單地給出信息的特征:信息是用來消除不確定性的東西。如果教師就此一筆帶過,學生對信息及香農都不會有太多了解,但如果引入如何量化地度量信息量這個問題,不僅能讓學生對信息論創始人香農有感性認識,也能讓他們對“比特”這個信息量的度量單位有初步認識。因此,筆者先通過讓學生猜硬幣的正反面游戲(硬幣的正面用1表示,反面用0表示),使學生明確猜一枚硬幣的正反面需要的信息量就是1bit,這時再引出二進制數字,原來bit來自binary digit(二進制數字),二進制數系統中每個0或1就是一位(bit)。接著,筆者趁熱打鐵,以圖表的形式請學生填寫:一盞燈泡的狀態(如果開用1,關用0表示),可用多少位存放;兩盞燈泡的狀態,可用多少位存放……四盞燈泡的狀態,可用多少位存放。然后,筆者再反問:“4bit是幾位二進制數,有多少種狀態?可以存放從幾到幾的十進制數?”學生們馬上得出4bit即4位二進制數,有16種狀態,可以存放0到15的十進制數字,8bit即8位二進制數,有256種狀態,可以存放0到255的十進制數字。最后,筆者又給出字節與比特的關系,原來8bit就是1字節,1字節可以存放0到255間的任意一個整數……通過這樣的知識聯系,學生對信息的概念有了清晰的認識。
對下載速度的單位bps,學生的理解也是存在偏差的。筆者設置了這樣一個情境:電信局在你家的安裝協議上寫的是10Mbps,但是大家下載文件的時候,真能達到這個速度嗎?為什么呢?這時候再把B和b的區別告訴學生,經過這樣的概念引入,學生通過建立、鞏固、深化的過程,然后對新概念和已學概念進行整理、歸類,就形成了自己的概念體系。
另外,按照教育學理論,當知識構成一個網絡時,人們對知識的理解和記憶將會更為有效與深刻。所以,教師開展概念教學時,應盡可能地將原有知識體系與新的知識點結合起來,制作出相應的思維導圖,這對體系化的知識點教學是相當有用的。例如,在學習計算機軟硬件系統時,將整個計算機系統軟硬件體系進行分層分類,形成一張思維導圖,這也是一種相當有效的手段。
采取多種教學方法,形成認知體系
對概念的學習,光靠死記硬背沒用,忘記它僅僅是時間問題。但是在理解的基礎上,要記住概念就容易多了,也只有在理解的基礎上,才能進一步實現概念的靈活運用和深化。所以,筆者認為在概念教學中的關鍵問題還在于教師如何有效地引導和幫助學生理解概念。
例如,IP地址是一個比較抽象的概念,理論性較強,這就需要教師創設情境,引導學生動手實踐認識及理解IP地址的相關概念。筆者創設了如下情境:每位學生都有一個身份證號碼,來標識自己的身份,網絡中的計算機也需要一個身份證號碼,這個身份證號碼就是IP地址。現在我們來看一下這個IP地址是什么樣的?有什么格式?之后,學生查看自己本機的IP地址并記錄下來。師生共同歸納IP地址的基本格式。接著,請學生比較一下自己的IP地址和周圍同學的IP地址有什么異同?比較后,學生發現前三段網絡地址相同,最后一段主機地址不同,教師隨即引入網絡地址和主機地址的概念。最后,教師介紹三類IP地址。
在教學計算機網絡的內容時,各網絡設備的作用、協議的特點是較難理解的,尤其是在講解網絡中數據的分組、傳輸和應用時,如果學生在日常生活中沒有技術基礎,認識理解這些概念是相當困難的。
在具體的教學中,教師可以做一系列形象的類比,從用戶在瀏覽器點擊某個超鏈接開始,從本地計算機開始到因特網,這個過程中發生了什么。例如,貨物(http請求的數據)被傾倒入小車(數據包)中,貼上發件人地址(源IP)和收件人地址(目的IP),進入到家門外的路上(局域網),經過主干道路(交換機)和樞紐路口(路由器),離開海關口岸(防火墻核驗數據)后,來到廣闊的交通網絡(互聯網)中。
至此,教師將數據發送至互聯網的過程描述了一遍,接下來交給學生,讓他們完成從數據到服務器并回傳的過程,并將教材中出現的各個概念一一篩選,在生活中尋找合適的類比。
又如,在講解“信息壓縮”這一概念時,教師可以通過創設情境、比較、討論等方法,將抽象的概念形象化。活動一:教師給出一串重復的數字“2340000000000000000012”讓兩組學生傳遞,一組逐個報數,一組用“234,17個0,12”的方式報數,比較哪組傳遞得快。活動二:圖像壓縮游戲(“用相同顏色連續出現的次數+該顏色名稱”來計算圖像容量,發現圖像的容量比原來小了一半多)。學生通過活動明白:信息可以壓縮是因為存在重復的冗余信息。接著,教師再講解兩類壓縮的特點和適用范圍,用ACDSee和WinRAR軟件進行壓縮實驗,比較壓縮前后及解壓還原后文件的大小。學生親歷活動,對概念的理解就更深刻了。
關鍵詞:新概念;游泳運動員;科學選材方法
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2012)-03-0004-01
運動員的科學選材是為了給運動團隊提供優秀的儲備力量,同時也是培養、提高運動員運動技能的重要環節。因此可以說,優秀運動員的競技運動生涯,是從科學選材開始的。在游泳教練員進行選材過程中,不僅要考慮運動員的身體素質,還要考慮其心理素質、技能素質等,只有各方面都過硬的運動員,才能夠經過不斷地訓練與努力,成長成為一名優秀的游泳運動員。
一、新概念下,游泳運動員科學選材的重要性
在全世界體育事業快速發展的今天,一個國家運動員的水平直接衡量著國民的體育素質。因此,我國對于運動員的訓練與選材是極其重要的。體育發展的新概念下,游泳運動員不僅需要能夠在訓練中提高專業技能,同時還需要具有較強的天賦條件,這樣才能夠利用自身優勢,在不斷地訓練中提高游泳水平與競技成績,而游泳教練員選材工作的目的就在于此。
科學選材可以充分利用游泳運動員自身的優勢,在科學、合理的訓練下,開發運動員的潛力,不斷提高游泳技能與競技水平,從而能夠在比賽中獲得優異的成績;科學選材直接關系到游泳教練員所定下訓練目標的實現與運動員所付出汗水的成果。一個優秀游泳運動員的成長,是需要在長期艱苦訓練中達到的,同時,還需要游泳運動員本身具備較強的素質,能夠輔助訓練,這樣才能夠提高訓練效率,促進運動員的成長,進而促進國家建立一支高水平、高素質的游泳運動隊,為國家爭光。
二、新概念下,游泳運動員科學選材的方法
隨著各個國家對體育事業重視度的提高,我國游泳教練員與體育研究人員也積極研究游泳比賽的各個環節與游泳的專業技能,創新傳統的運動員科學選材方法,為其賦予新概念,全面考慮游泳運動員綜合素質、成績提高優勢時期與游泳比賽環節等內容,做到科學預測與準確調控的協調、統一,有效地促進游泳運動員發揮各自優勢,提高比賽成績。
(一)身體素質的選材。形態:游泳項目對運動員的身體形態要求比較嚴格,通常身體高大呈梭形,體重較輕,身體柔韌性好,上肢較長、下肢長度適中的身體形態是比較有利的,具有這樣身體形態的運動員能夠在水中比較靈活的展現游泳技巧,對提高訓練成果也是比較有力的。
速度與力量:游泳是一項講究速度與力量的運動項目,因此,運動員的速度與力量也是科學選材的一項指標。在科學選材過程中通常是利用尿肌酐指數(標準值為20-30mg/kg肌肉)測定來進行初步選材,并進一步測試肌肉組織形態與爆發力相吻合的運動員為優秀選材。
(二)身體機能的選材。耐力:對游泳運動員來說,除了要有較強的爆發力之外,還需要有較強的耐力,這樣才能適應高強度的游泳訓練。因此,在教練員科學選材過程中,通常通過長跑、長游等指標測試運動員的耐力,同時還要注重肌肉的耐力,以避免運動員在訓練比賽中受傷。
水感:水感是指運動員在水中時,身體各個部分對水的感知能力,這是一種先天優勢,也是科學選材的重要指標。因此,需要選擇腿輕而長,在水中浮力較強、關節靈活的運動員,以確保訓練的有效性。
(三)心理素質的選材。運動員的心理素質也是極其重要的,它可以幫助運動員調節、控制情緒,指導運動員的行為。優秀游泳運動員都具有良好的自覺性、進取心、自控力、靈活性等,在訓練中能夠集中精神,力求上進,而且情緒變化不大,這種穩定型的運動員可以很好地發揮自身游泳技能,提高訓練成材率。
(四)專項測定的選材。除了以上傳統的科學選材方法之外,在新概念的指導下,游泳教練員還會進行專項測定,比如,對大運動量訓練的適應能力:只有較強的適應能力,才能很好地完成訓練,提高運動員機體的素質,促進運動員訓練之后體力的快速恢復;智力發育水平:它影響著運動員對游泳知識與技能的理解與掌握情況,同時也影響運動員的心理素質的提高,因此,宜選擇智力發育水平較高的運動員加以訓練,以提高訓練成效。
(五)實踐經驗的選材。實踐經驗是新型的選材標準,主要包括以下幾個方面:綜合能力、知識技能、潛質。綜合能力是指運動員能夠適應訓練,并喜愛游泳運動;知識技能是指運動員需對所有的游泳項目進行訓練,并能夠突出一兩項,其他項目也要有較好水平;潛質是指運動員身體素質、心理素質都處于較高水平,并能夠通過科學、合理地訓練達到預測水平,甚至高于預測水平,這樣有利于發展運動員的游泳技能,不斷提高游泳競技成績。
總而言之,游泳運動員的科學選材在游泳訓練中,占有很重要的地位,教練員必須提高重視,從運動員的各個方面綜合考慮,科學制定近期目標與遠期目標,按照計劃實施訓練,不斷提高游泳運動員的專業技能與綜合素質,從而使其能夠在競技比賽中獲得較好的成績。相信,隨著科學選材方法的不斷發展,對游泳運動員的訓練效果也必將不斷提高,延長游泳運動員的運動壽命,提高游泳成績。
參考文獻
[1]張明飛,馬侖,程燕.游泳運動員選材理論與方法的研究[J].成都體育學院學報,2005,(03).
當我們在教學實踐中運用這些教學策略時,我們發現,確實可以取得如同一些文獻中所述的預期效果。然而,當我們設計一些新的情境讓學生運用牛頓第一定律去解決問題時,令我們十分吃驚的是:學生對于牛頓第一定律的掌握程度卻又非常之差。這使得我們困惑不解。為何對同一教學策略教學的結果的評價出現如此之大的偏差?是教師教的原因,還是學生學的原因,抑或兩者兼而有之。這促使我們對牛頓第一定律的教學進行深層次的理性思考,進一步,我們從學生的認知心理上,對這一規律的教學進行了深入的研究。
通常牛頓第一定律的教學,一般是按教材編排順序,先進行演示實驗通過實驗探索引出課題,然后通過講解亞里士多德的觀點,消除“力是維持物體運動原因”的錯誤觀念,進一步通過做斜面小車實驗,說明了伽利略的觀點,再通過“靜止的物體如果不受力情況”總結出牛頓第一定律,最后讓學生運用牛頓第一定律去解釋日常生活中的現象,從而完成整個教學過程。
為了檢驗學生學習和掌握牛頓第一定律的情況,我們曾用這樣一道題目來檢測學生。題目如下:你坐在向前勻速直線運動的船里,有人在船里豎直向上蹦起來,他會落水嗎?為什么?全班56名同學在試卷上皆答:落水。問其原因,皆曰:船在走,而人跳起后不再向前走了。
怎樣更好地改進牛頓第一定律的教學效果,使牛頓第一定律的教學效果真正是實實在在意義上的令人滿足。我們認為,囿于一般形式上的教學方法的改進已是隔靴搔癢,而必須深入到學生的認知結構中去考察學生產生錯誤認識的根源。研究和改進牛頓第一定律的教學,應當了解學生頭腦中前科學概念的特點。
(1)學生頭腦中的前科學概念是自發形成的。過去,我們在教學中,常常誤認為學生在學習物理之前其頭腦如同一張“白紙”,教師可以在上面任意涂畫,事實并非如此。學生在長期的生活實踐當中,逐漸形成了自己對客觀世界物質運動規律的看法。他們幾乎每天都會看到物體在力的作用下運動,而在力停止作用時物體靜止,于是主觀地斷言:有力,則物體運動;無力,則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運動原因”的理論。
(2)學生頭腦中的前科學概念具有隱蔽性。由于學生頭腦中前科學概念都在潛移默化中形成的,所以它以潛在的形式存在。這包含兩方面的意義。其一是學生自己并沒有意識到它的存在,因為學生并沒有有意識地思考并形成“力是維持物體運動原因”的概念。其二是前科學概念平時并不表現出來,但往往在學生運用物理概念解決問題時表現出來。比如前述測驗表明,許多有10多年教齡的初中物理教師頭腦中也存在著牛頓第一定律的前科學概念,然而他們自己卻并不知道。在上述研究的基礎上,我們對牛頓第一定律的教學提出如下教學建議。
(3)注重實驗使學生獲得必要的感性認識。人的認識是對客觀事物的能動的反映,沒有客觀事物作為基礎就難以實現對事物的正確認識,要使學生掌握物理規律,必須使學生所學的問題獲得生動具體的慣性認識,然后在通過感性認識的加工上升到理性認識。
牛頓第一定律的教學中,在演示“靜止的物體如果不受力時會怎樣”,這個現象由于學生腦中前科概念的影響很多同學認為雞蛋會隨著墊板一起飛出去,而實際的現象卻與他們的想象大相徑庭。若學生能演示這個實驗,不但加深了印象,更主要的是讓學生體會到實驗成功的。激發了他們求知的欲望,提高了學習物理的興趣,每位學生都看著靜止的雞蛋,睜著求知的眼睛,渴望回答腦中的為什么,這時,老師在進行巧妙的引導、點撥就會點燃學生智慧的火花,使學生在快樂中求得知識。
(4)必須破除教師、學生頭腦中的前科學概念。由于不少初中物理教師頭腦中還具有牛頓第一定律的前科學概念,因此,很難想象出這些教師所教授出的學生頭腦中的前科學概念能夠加以破除。所以,破除教師自己頭腦中前科學概念是牛頓第一定律教學的前提。
(5)講清規律的來龍去脈,培養學生的科學素質。在規律教學中,如果學生不清楚為什么要學習這個規律,不了解前人得出這個規律所經歷的曲折道路和付出的艱辛勞動,就不知道這個規律對進一步學習物理的必要性。在牛頓第一定律的教學中,若只給學生結論,沒有注重知識的探索過程,就大錯特錯了,通過學生探究式的實驗可以明顯的看到小車受的摩擦力不同,運動的距離不同的現象,再加上老師進一步推導:“如果表面極其光滑(即不受力)小車會運動的路程越來越長,永遠運動下去,得出的結論順理成章,而且學生也明白了知識的來龍去脈,進而加深了印象,將頭腦中的前科學概念徹底否定,建立了一個新的科學概念和思維方法。
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[3]《The Head Start Child Development and early Learning Framework》[EB/OL].
[4]陳幗眉,馮曉霞,龐麗娟.學前兒童發展心理學[M],北京:北京師范大學出版社,2013,61.
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基金項目:2013年度研究生科普研究能力提升類項目(KPYJD105)。
作者簡介:徐飛(1989-),男,安徽蕪湖,安徽師范大學教育科學學院應用心理學專業在讀碩士研究生,研究方向為現代社會心理研究。
關鍵詞:國外;小學生;前科學概念研究;地球運動;啟示
中圖分類號:G629.1 文獻標識碼:A 文章編號:1004-9142(2012)03-0106-06
前科學概念是教師有效教學的前提,是小學生理解知識和認識世界的起點,是研究者構建理論體系的素材,是我國科學教育四維目標中的基礎,也是國際科學教育界關注的熱點。但我國的相關研究相對滯緩,針對小學生的研究更為匱乏。國外對于小學生前科學概念的廣泛研究約在20世紀60-70年代,其研究程度不斷加深,研究方法不斷完善,研究相對成熟。對其近半個世紀的研究發展歷程進行梳理及分析,將對我國前科學概念的研究具有一定的借鑒作用。
國外最早關于小學生前科學概念的研究可追溯到皮亞杰的《兒童的世界概念》(1926年)和《兒童的物理因果概念》(1927年),現階段以英美兩國的研究成果數量最多,較為主流;澳大利亞、新西蘭、加拿大、瑞士、荷蘭、意大利、法國、希臘、愛沙尼亞等國,以及亞洲的韓國、日本、中國臺灣和香港的研究成果也逐漸被關注。因地球運動的概念具有典型性和代表性,且研究成果豐富充實,故以此作為切入點,以期由點深入,推及整體。
一、國外小學生前科學概念研究的基本現狀及特征
(一)前科學概念的界定
已有的研究中,關于前科學概念的界定不盡相同,但各有側重。有的側重于前科學概念與科學概念的區別,如陳淑筠、李雁冰和刁彭成在一定意義上揭示了前科學概念的本質特點,即前科學概念不同于科學概念。還有的側重于前科學概念的產生時間,如袁維新、陳彥芬、竇軼洋和高凌飚、趙法茂普遍認為前科學概念是科學學習之前形成的概念。此外,還有研究者把前兩者結合起來,如馮偉認為,前科學概念是指“個體在沒有接收正式的科學概念之前,對日常生活中所感知的現象。通過長期的經驗積累與辨別式學習而形成的對事物的非本質的認識”。但馬建坤認為這樣界定仍存在問題,大多數的前科學概念產生于正規的科學教學之前,但并不是經歷科學學習后學生的前科學概念就不存在了,更不能說明學習后不會產生新的前科學概念。
故綜上所述,筆者認為前科學概念是個體通過日常生活的各種渠道以及自身的實踐和學習(包括課堂內外的學習),將自然界的事物聯系起來形成的對自然現象的理解和想法,并且這些理解與想法有別于科學概念。
(二)研究的基本現狀
在JSTOR、EBSCO、Springer Link、SAGE、TaylorFranics、Eric等學術網站上檢索以“小學生”(children、pupil)和“地球運動”(Earth)為關鍵詞的論文,同時結合追溯法,對國外關于小學生前科學概念研究的論文進行了系統的整理和分析,并從的時間、數量及其分布三方面進行統計。時間范圍從1961-2010年。
皮亞杰和維果茨基的研究為前科學概念的深入研究奠定了堅實的基礎,20世紀60年代國外學者已將注意力聚焦于小學生地球運動的前科學概念,而且的數量呈逐年增多的趨勢,在上世紀末達到頂峰后逐漸減少。數量的減少并非單純表示該研究已漸漸衰退,而是隨地球運動領域的前科學概念研究的愈加充分,研究者不斷拓展研究領域,例如物質科學、生命世界等;也有一些學者開始關注交叉領域中邊緣概念的前科學概念。此外,國外還出版了許多以小學生前科學概念為主題的書籍和教材,地球運動均作為必要內容被包含在完整的內容體系中,也有部分書籍專門針對地球運動的前科學概念。
國外的研究具有連續性和專注性的特點,即某一研究者對于小學生地球運動的前科學概念進行持續性的研究,連續發表多篇相關研究的學術文章。例如Kikas.Eve在1998-2002年先后獨立或聯合發表了6篇關于小學生地球運動的前科學概念研究的論文。Vosniadou.S.Driver.R.Mayer.V.J.Novak.J.D.Nussbaum.J.Novak.J.D.Sharo.J.G.Wiegand.P.A.等學者也針對此主題先后發表多于3篇的學術論文。國外研究者對于研究的專注性和持續性,使得他們的研究不斷深入和完善,形成了良好的循環和知識體系。
(三)研究內容的階段性發展
關鍵詞 c-MOOC課程;概念圖;教學設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)22-0007-03
Research and Teaching Design of C-MOOC Course based on
Concept Map//DING Jianying, HUANG Yanbo, ZHAO Hui
Abstract This paper puts forward the c-MOOC course mode aimed at the complementary relationship of MOOC and full-time college education, so as to combine open education with traditional classroom creatively. Then it researches the c-MOOC course teaching design based on the concept map, so as to enhance the level of personalized interactive teaching, push the higher education teaching reform of personalized and make the relatively old university classroom entered the information age truly.
Key words c-MOOC course; concept map; teaching design
1 引言
MOOC課程是大規模網絡開放課程,數以萬計的學生在網絡環境下自由選擇課程主題學習、自定學習進度、自由分享觀點、即時練習反饋、參加考試、獲取證書,并在大數據分析技術的支持下完成學習的全過程,實現開放教育資源應用從單純資源到以人為本課堂的轉變[1]。
MOOC的出現對全日制高校教育造成極大的沖擊,在一定意義上實現了個性化和規模化教學的統一,改變了全日制高校教育“一刀切”的規模化教育方式,提高了教學效率。但這并不意味全日制高校教育可以被其取代。首先,MOOC課程過于靈活的學習方式對學生沒有任何的約束限制,導致學生容易中途放棄課程。據統計,目前MOOC的完成率不超過15%。另外,純粹基于互聯網的MOOC教育在師生互動方面、在整體教學氛圍方面也無法達到全日制高校教育的優勢。全日制高校教育不僅向學生傳授知識,還能為學生提供創新實踐、科研實訓和人脈拓展等整體性學習成長體驗[2]。
2 c-MOOC課程的內涵
c-MOOC課程提出 MOOC與全日制高校教育都有著自身獨特的優點和難以克服的缺點,同時又具有很強的互補性。為了促進全日制高校教育的個性化,使學生自主掌控學習過程,教師因材施教地開展班級教學,提升高校個性化互動教學水平,筆者提出c-MOOC課程模式。c-MOOC中的“c”意為“campus”“control”,c-MOOC是大學制度化管理MOOC教育,是指針對MOOC教育的個性化、靈活性和制度弱化特點以及全日制高校教育的統一性、標準化和制度化特點,將MOOC課程與全日制高校教育體系融合在一起,在現行高校課程體系中使用MOOC課程資源,采用“翻轉課堂”方式教學的新型課程模式。這種課程模式既彌補了MOOC在線教育的缺點,又延伸了課堂教學,實現了全日制課堂教學與MOOC相結合的教學模式創新實踐,推進了以個性化為內容的高等教育教學改革。
c-MOOC課程教學流程
1)課下知識獲取。教師基于對教學目標、教學對象和教學內容的分析,制作教學微視頻、知識測驗,供學生觀看學習[3]。學生在教師的引導下,根據自身的認知狀態選擇觀看視頻的側重點、次數和速度等完成信息的主動加工,并借鑒MOOC的在線社交網絡功能,積極參與答疑討論。最后學生可以在課程學習平成針對性練習,檢查自己對知識的掌握程度并鞏固學習內容。同時練習結果也會提交給教師,這樣教師在上課前可以了解到每一位學生的學習“盲點區”,確定課堂上應創立怎樣的問題情境來幫助學生達到對知識的深入理解和靈活運用。
2)課堂知識內化。在課堂上學生可以就自己在課前知識建構過程中產生的疑惑向教師請教,接受教師的啟發和指導。教師則根據課程內容重難點和學生的學習疑惑,總結出有探究價值的問題供學生選擇探究,完成知識的內化和應用,拓展創新實踐體驗、人脈體驗等整體性學習成長體驗。在探究問題的過程中,學生可以采用自主探究和小組協作相結合的方式:①通過自主探索,提高其獨立學習的能力;②通過小組協作,在相互學習借鑒的過程中拓展對知識的理解深度,提高其協作學習的意識和能力。
1 CDIO人才培養模式
CDIO是當今國際高等工程教育的一種創新模式,其核心理念是構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO 培養大綱將工程畢業生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面,要求采用綜合的培養方式,使學生在這四個層面達到預定目標。
2 課程教學現狀
在整個計算機科學與技術知識體系中,操作系統課程具有承上啟下的重要作用。它既是對先修課程的總結和提高,提高學生對計算機系統的整體理解,又為學生學習后續專業課程打下必要的知識基礎,引導學生理解大型系統軟件的基本結構、模型和算法,掌握各類系統的集成應用。在應試教育的大背景下,由于課程本身較強的邏輯性和抽象性決定該課程的難度較大,學生的實踐能力不強,總體來說存在如下問題:
2.1 教學內容抽象
操作系統課程中主要涉及到進程管理、作業管理、內存管理、文件系統和設備管理等五部分內容。五部分內容相互聯系,構成了操作系統的課程主體。學生在學習操作系統中常常發現操作系統課程中內容與 Windows、Linux、Android和IOS等系統有很大的差距。課程所學內容和實際操作脫節,因此很難提高學習興趣。而教師在教學過程也常常遇到不同章節連貫性差、理論性強等問題,使得授課過程大受影響。
2.2 實驗手段單一
操作系統教學主要分為理論教學和實踐教學兩部分,總共為72學時。由于實踐教學課時很少(僅為18學時),學生缺少實踐鍛煉,很難深刻理解操作系統的基本原理。有些學校增加了課程設計環節,但時間也很短,想要在短短幾周時間內完成操作系統的課程設計,顯然也不符合實際情況。目前我們學校操作系統課程實驗安排是讓學生模擬實現幾個經典算法,比如進程調度算法,存儲器管理中靜態、動態分區算法。實踐教學中驗證性內容偏多,設計性、綜合性和探索創新性實驗內容偏少,沒有適當的方式激發學生的編程興趣,使學生獲得樂趣和成就感,因而也影響學生探討問題的積極性和創新能力的提高。
2.3 教材陳舊,理論重于實踐
國內的操作系統的教材普遍注重理論性,內容有些陳舊,沒有將一些新穎的知識引入課堂,大都是原理的介紹但又缺乏理論和實踐的連貫性,而規范的課程實踐指導資料市面上比較少。操作系統是一門實踐性很強的課程,光靠這些理論知識是無法使學生真正地掌握操作系統的設計思想和理念的。
3 基于CDIO模式的教學改革思考
在深刻認識傳統教學模式下《操作系統》課程教學過程中的眾多弊端,筆者開始嘗試借鑒CDIO的培養模式,從以下幾方面進行改革。
3.1 以問題為驅動改革教學內容
操作系統中的算法都很抽象,容易產生枯燥乏味的感覺。為了激發學生的學習熱情,培養學生分析問題、解決問題的能力,在教學過程中采用問題式驅動教學法。在知識點的講授過程中采用“提出問題---分析問題---解決問題”的模式,引導學生由生動的實例過渡到操作系統的算法中。比如在介紹了死鎖的概念后,拋出問題“怎么樣能有效預防避免死鎖的發生?如果你是操作系統,怎么解決這個問題?”可以讓學生互相討論,提出自己的觀點,隨后引入銀行家算法來解決。通過這種方式調動學生的主動性,營造活躍和諧的課堂氣氛,既給學生提供了充分的思考、質疑探究和創新的空間,又提供機會讓學生邊學邊做,能對所學的知識理解得更加深入。所以這需要授課教師在備課中好好設計問題,吸引學生注意力調動積極性。
3.2 以實用為導向的教學
在進程管理章節,介紹信號量的PV原語,這是一個難點,要讓學生更容易接受理解,可以補充選擇身邊的事例進行分析,比如司機售票員之間要想正確的同步,必須采用信號量機制在協調他們的活動。在整個教學過程中,一般會設置3-9學時的“指導性自學”環節,如能充分利用好這個環節,會達到事半功倍的教學效果。每節課設置一個課程相關的開放話題,分組討論,指導學生課前查閱資料制作ppt上臺演講,最后老師總結發言。這樣以來,變學生被動學習為主動學習,提高了學生學習的積極性,充分發揮了學生的主觀能動性,也增進了師生之間的交流溝通。
3.3 網絡教學綜合平臺
筆者所在學校在兩年前就開通了全校的網絡教學綜合平臺,給學生營造一個良好的自主學習氛圍,將教學從課堂延伸到課外。網絡平臺中的電子教案、課后練習、實驗輔導、教學錄像等教學資源為學生提供課外自學的網絡環境;在線答疑、作業提交、網上留言為師生提供了實時和非實時的交流互動平臺。同時教師也可以不斷更新教學資源,上傳操作系統新發展動向和技術等相關資料。
3.4 課程考核評價體系改革
課程考核評價是對教學有積極導向作用,是檢驗課堂和實踐教學質量的重要手段。傳統考核方式偏重理論知識考核。為充分發揮考核評價體系的導向作用,筆者在探索構建開放式、全程化的考評體系。課程總評成績中,平時成績占50%,期末成績占50%。平時成績綜合考量學生出勤、課堂提問、課程實驗、課后作業等情況等,有效地將學生自主學習等情況納入考評體系。通過改革課程考核評價的內容、形式和方法,充分體現了CDIO模式下的能力培養目標,有效促進學生在注重實踐、積極參與的精神和動手能力等方面的培養,基本達到了強化專業學習基礎、突出編程能力的培養目標。