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“生活中如何測(cè)量質(zhì)量?”王亞平以提問的方式開始講課。地面課堂的同學(xué)們有的說用天平,有的說用電子秤,還有人提到用“曹沖稱象”的辦法。但是,這些方法在太空失重的環(huán)境下都將“失靈”,那么航天員如何測(cè)體重?
王亞平用天宮一號(hào)上的質(zhì)量測(cè)量?jī)x現(xiàn)身說法。他們從艙壁上打開一個(gè)支架形狀的裝置,聶海勝把自己固定在支架一端。王亞平拉開支架,一放手,支架便在彈簧的作用下回復(fù)原位。裝置上的LED屏上顯示出數(shù)字:74.0,這表示聶海勝的實(shí)測(cè)質(zhì)量是74千克。
王亞平向同學(xué)們解釋,天宮一號(hào)中的質(zhì)量測(cè)量?jī)x,應(yīng)用的物理學(xué)原理是牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律:F(力)=m(質(zhì)量)×a(加速度)。質(zhì)量測(cè)量?jī)x上的彈簧能夠產(chǎn)生一個(gè)恒定的力F,同時(shí)用光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位的速度v和時(shí)間t,計(jì)算出加速度(a=v/t),就能夠計(jì)算出物體的質(zhì)量(m=F/a)。
演示完質(zhì)量測(cè)量,王亞平又取出一個(gè)物理課上常見的實(shí)驗(yàn)裝置——單擺。王亞平沿切線方向輕推小球,奇妙的現(xiàn)象出現(xiàn)了,小球開始繞著懸掛點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)——而在地面對(duì)比試驗(yàn)中,需要施加足夠的力,給小球一個(gè)較大的初速度,才能使它繞懸掛點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。
原來,這也是因?yàn)樵谔罩兄亓ο?,小球在獲得初速度后,單擺不會(huì)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)而只做圓周運(yùn)動(dòng)。
接下來的陀螺試驗(yàn)顯示,高速旋轉(zhuǎn)的陀螺具有很好的定軸特性,在太空失重環(huán)境下,這一特性更加直觀地呈現(xiàn)出來。
王亞平介紹說,高速旋轉(zhuǎn)陀螺的定軸特性在航天領(lǐng)域用途廣泛。在天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上,就裝有各式各樣的陀螺定向儀,以精準(zhǔn)地測(cè)量航天器的飛行姿態(tài)。
本次太空授課最令學(xué)生感到震撼的是失重環(huán)境下液體表面張力的演示。王亞平也吊足了學(xué)生們的胃口,用“見證奇跡的時(shí)刻”來引發(fā)更大期待。
她把一個(gè)金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中,慢慢抽出金屬圈,便形成了水膜。輕輕晃動(dòng)金屬圈,水膜也不會(huì)破裂。然后王亞平利用水膜造了一個(gè)大水球,并向水球內(nèi)注入空氣,在水球內(nèi)形成兩個(gè)球形氣泡。隨后,奇特的現(xiàn)象發(fā)生了,兩個(gè)氣泡各自游移,并未融合。
“王亞平在太空授課中所做的5項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn),‘瞄準(zhǔn)’的是微重力環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)的兩種特性——測(cè)質(zhì)量、單擺運(yùn)動(dòng)以及陀螺的動(dòng)態(tài)與靜態(tài)實(shí)驗(yàn),展示的是失重環(huán)境中的剛體動(dòng)力學(xué)特性;水膜及水球?qū)嶒?yàn),展示的是失重環(huán)境中液體表面張力作為‘主導(dǎo)因素’的奇異特征。”
在太空授課前夕,參與在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)演示論證的兩位力學(xué)專家——中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所國(guó)家微重力實(shí)驗(yàn)室副主任、研究員康琦和研究員趙建福,向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者詳細(xì)闡述了微重力科研的獨(dú)特價(jià)值及其對(duì)人類未來的意義。
微重力科學(xué)涉及一個(gè)龐大的學(xué)科體系,這難免會(huì)讓公眾產(chǎn)生理解上的困惑。然而,提起“微重力”的另一個(gè)稱謂——“失重”,大家則不會(huì)感到陌生了。對(duì)公眾而言,此次太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)授課無疑是一次新奇的體驗(yàn)和難得的科普經(jīng)歷,然而其背后蘊(yùn)藏的對(duì)于我國(guó)載人航天工程的特殊意義,人們則知之甚少。
比如,航天器在飛行過程中,設(shè)備和燃料都涉及液體管理和熱管理,特別是航天員生存所必需的氧氣和水的供應(yīng),都離不開對(duì)液體形貌的控制。
“航天員出艙活動(dòng)時(shí)需要對(duì)航天服內(nèi)部的濕度進(jìn)行控制,如果出汗產(chǎn)生的水蒸氣導(dǎo)致航天服內(nèi)部濕度過大,就會(huì)影響到宇航員的體能與動(dòng)作。因此,這就須將水蒸氣冷凝變成液體排掉,而氣與液之間的界面在常重力與微重力情況下會(huì)有很大差異,需要我們認(rèn)真研究?!笨电f。
事實(shí)上,在國(guó)外載人航天的發(fā)展歷程中,嘗試在微重力狀態(tài)下進(jìn)行科學(xué)研究一直貫穿始終,并且是重要內(nèi)容之一。20世紀(jì)60年代,美蘇展開太空競(jìng)賽,微重力實(shí)驗(yàn)成為兩國(guó)角力的焦點(diǎn),但這些研究成果大多處于保密狀態(tài)。
此次太空授課活動(dòng),由中國(guó)載人航天工程辦公室聯(lián)合教育部、中國(guó)科協(xié)共同主辦。其中,中國(guó)科協(xié)在參與總體方案制定與實(shí)施的同時(shí),主要負(fù)責(zé)組織授課專家組、提出授課內(nèi)容、編寫教案腳本、準(zhǔn)備課件等,同時(shí)負(fù)責(zé)協(xié)助天地演練。
在經(jīng)過反復(fù)討論并綜合了各方面專家的意見后,授課專家組約定:太空授課要同中小學(xué)生常識(shí)與知識(shí)結(jié)構(gòu)接軌,凡演示科學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及物理學(xué)概念時(shí),必須使用通俗語言表述,比如用“失重”而不用“微重力”講解,使用“測(cè)體重”而不用“測(cè)質(zhì)量”的說法……
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 科學(xué)教學(xué) 整合
科學(xué)是人們反映自然、社會(huì)、思維等的客觀規(guī)律的分科的知識(shí)體系。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)逐漸地進(jìn)入了課堂。直觀形象的多媒體圖片,以及網(wǎng)絡(luò)資源共享更是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。信息技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,才是逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力和解決問題能力的最佳方式,也是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的最佳手段。
一、信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效整合優(yōu)勢(shì)
1、多媒體能多次重復(fù)模擬自然實(shí)驗(yàn)過程,再次呈現(xiàn)自然現(xiàn)象,而且它能使“靜”態(tài)變成“動(dòng)”態(tài)、“微觀”變成“宏觀”、“高速”變“低速”、“連續(xù)”變“定格”,它能使許多看不見、摸不著的變化變成有“形”、有“聲”、有“色”的事物,能變抽象為直觀,變講不清道不明為“一目了然”。在教學(xué)中,若將多媒體和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,可使實(shí)驗(yàn)效果大大提高。
2、多媒體可以使過程得到控制,數(shù)據(jù)采集更精確、更理想、更智能化,還解除了實(shí)驗(yàn)者繁重的勞動(dòng),解決了學(xué)校經(jīng)費(fèi)的不足。
3、多媒體可以將實(shí)驗(yàn)過程隨時(shí)定格,可以將肉眼觀察不到或觀察不清楚的細(xì)節(jié)、微觀景象記錄并顯現(xiàn)給教師和學(xué)生。
4、多媒體還可以虛擬實(shí)驗(yàn)、同步錄像,用慢鏡頭對(duì)實(shí)驗(yàn)過程加以分析,既有實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,又有頻閃照片的特征。使學(xué)生在輕松愉悅的環(huán)境中突破了教學(xué)難點(diǎn),有助于解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題。
如何聚集起盡可能多的科學(xué)資料和信息并快速、便捷地加以利用就成了科學(xué)教學(xué)工作者一直追求的夢(mèng)想。我們?cè)诮虒W(xué)中進(jìn)行了嘗試、探索。
二、信息技術(shù)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效整合應(yīng)用
1、通過信息技術(shù)形象認(rèn)識(shí)自然事物
如《神秘北極》《地震》《火山》《沙漠奧秘》《太陽系》《恐龍時(shí)代》等這類課都有些共同之處:都是平時(shí)同學(xué)們不易見到的一些自然事物,要通過間接經(jīng)驗(yàn)獲得對(duì)這些事物的了解等很難形象化。
而現(xiàn)在教師就可以在具體的教學(xué)活動(dòng)中,采用豐富多彩的視頻展示、模擬演示等多媒體技術(shù)來加以形象化、具體化,也可以通過學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)的廣闊平臺(tái)親身去搜尋問題的答案以及合作交流心得,在這個(gè)過程中,我們的學(xué)生就能身臨其境,通過逼真的視覺和聽覺效果近距離地感受具體事物,這必將給他們心靈帶來極大的震撼。
2、運(yùn)用信息技術(shù)深層了解自然災(zāi)害
如教學(xué)《地震》時(shí),先讓學(xué)生上網(wǎng)查詢世界各地有關(guān)地震的資料信息,從學(xué)生最關(guān)注的地震信息,如5·12汶川大地震、地震帶給人們的影響等,激發(fā)學(xué)生的探究興趣。接下來通過課件展示:倒塌的房屋、大地的裂縫、扭曲的樹木、改道的河流、支離破碎的山峰……更有不絕于耳的地下隆隆聲。這些生動(dòng)而又形象的感官刺激使學(xué)生在極短的時(shí)間內(nèi)就對(duì)“什么是地震”有了深刻的認(rèn)識(shí),并產(chǎn)生急于了解“地震是怎樣形成的”探究欲望。這不僅有利于學(xué)生科學(xué)知識(shí)的獲取,更有利于科學(xué)知識(shí)的保持。
3、運(yùn)用信息技術(shù)有機(jī)整合教學(xué)內(nèi)容
科學(xué)課中,教材上的教學(xué)內(nèi)容非常有限,但現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)上有豐富的教學(xué)資源可以利用,在互聯(lián)網(wǎng)上有著許多專門的科普宣傳、科技博覽等網(wǎng)站,向我們提供了最新的研究成果和珍貴史料。有的還專門開辟了外文專欄、專版,只要知道它們的網(wǎng)址,我們就可以免費(fèi)進(jìn)入這些網(wǎng)站,去領(lǐng)略那風(fēng)云變幻的科學(xué)世界。而且可以隨時(shí)訪問,獲取資料。如:中國(guó)科普博覽網(wǎng)(kepu.ac.cn),它分為《生命奧秘》《地球故事》《星宇迷塵》《科技之光》《萬物之理》《文明星火》六大板塊,向我們展示了古今中外的科學(xué)奧秘,以及過去、現(xiàn)在乃至未來科技發(fā)展動(dòng)態(tài)等信息。這既拉近了科學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的距離,豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容,又增強(qiáng)了科學(xué)課教師教學(xué)的引導(dǎo)作用以及學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
4、運(yùn)用信息技術(shù)有效改變教學(xué)方式
計(jì)算機(jī)環(huán)境下的教育出現(xiàn)了新的特點(diǎn),特別是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的興起,新課改的不斷深入,傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)方式逐漸被以學(xué)生為中心的方式所取代。教師則更多充當(dāng)指導(dǎo)者的作用,突出學(xué)生的主體地位,真正做學(xué)習(xí)的主人。只要學(xué)生的好奇心和探究欲被激發(fā)出來,他們就能自覺提出很多問題,學(xué)生根據(jù)提出的問題和自己的興趣,可以自由組織研究小組開展探究活動(dòng),從而主動(dòng)去獲取知識(shí)。
綜上所述,學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)本來就十分感興趣,再通過利用信息技術(shù)(主要是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)),可以讓學(xué)生模擬科學(xué)家來做科學(xué),使學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程中通過具體的實(shí)踐活動(dòng),主動(dòng)體驗(yàn)、探索發(fā)現(xiàn),并學(xué)會(huì)自主、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),養(yǎng)成正確的科學(xué)學(xué)習(xí)、研究的態(tài)度,為他們未來更遠(yuǎn)地學(xué)習(xí)、生活之路打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
1、《小學(xué)科學(xué)學(xué)科新課程標(biāo)準(zhǔn)》.《科學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)(3-6年級(jí))》。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)實(shí)驗(yàn);科學(xué)之美;美育。
孔子曾說過,“移風(fēng)易俗,莫善于樂;安上治民,莫善于禮?!闭f的就是美育在教育中的重要價(jià)值。梁?jiǎn)⒊鴶嘌裕骸拔掖_信美是生活中的一要素,或者還是各種要素中之最要者,倘若生活全部?jī)?nèi)容中把美的成分抽去,恐怕便生活得不自在,甚至活不成。”美對(duì)生活如此的重要,所以,我確信“教育是生活的過程”(杜威),也是“心靈的滋養(yǎng)過程”。要促進(jìn)學(xué)生心靈的健康成長(zhǎng),離不開科學(xué)美的滋養(yǎng)??茖W(xué)本身是美的,而學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程應(yīng)該是感受科學(xué)之美的人生之旅。英國(guó)數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家羅素從歐幾里德的《幾何原本》中讀出“音樂般的美妙”。德國(guó)生物學(xué)家海克爾從達(dá)爾文《物種起源》中“見出生物世界無與倫比的統(tǒng)一之美”??茖W(xué)家楊振寧則用高適在《答候少府》中的詩句“性靈出萬象,風(fēng)骨超常倫”,來描述狄拉克的反粒子理論帶來的精神震撼,他還以虹與霓為例描述科學(xué)之美:小時(shí)候看到虹與霓,被極美的表面現(xiàn)象吸引,長(zhǎng)大懂得測(cè)量后發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象的物理的原因,體會(huì)到了一種極深層的理論架構(gòu)的美。在這些科學(xué)家的眼里,科學(xué)美是自然和諧之美的映射,是人類發(fā)現(xiàn)自然之秘的自我超越感,是從和諧統(tǒng)一的思想中愉悅自由的心里體驗(yàn),是促使他們不斷求索的不竭動(dòng)力。
正如但丁所說,美是真理的光輝。漠視科學(xué)的美感,就很難接近真理的內(nèi)核。在我們的教育活動(dòng)中,如果先讓孩子們欣賞“虹與霓”的現(xiàn)象美,再引導(dǎo)他們?nèi)ヌ骄勘澈蟮目茖W(xué)原理,少做一些為了提高考試分?jǐn)?shù)的機(jī)械重復(fù)的練習(xí)題,多一些對(duì)科學(xué)美的啟迪和體驗(yàn),是不是更容易激發(fā)起學(xué)生們對(duì)科學(xué)的熱愛之情和對(duì)真理的探求之志?在當(dāng)前新課程改革的背景下,由國(guó)家教育部制訂的普通高中《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))中明確指出,“要發(fā)揮化學(xué)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生人文精神的積極作用”,“發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)興趣,樂于探究物質(zhì)變化的奧秘,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧”,“課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性,在保證基礎(chǔ)的前提下,為學(xué)生提供多樣可供選擇的課程模塊,為學(xué)生未來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)”。這就明確地告訴了我們,化學(xué)課程的最終目的是為了成就學(xué)生未來的發(fā)展。那么,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教育活動(dòng)中,作為活動(dòng)組織者、主導(dǎo)者的教師除了力求做好實(shí)驗(yàn)中知識(shí)與技能,過程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)之外,是不是還有必要刻意引領(lǐng)學(xué)生去體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的美妙情趣?去喚起學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)自內(nèi)心的熱愛?筆者談?wù)勗诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中的一點(diǎn)點(diǎn)感悟。
一、引導(dǎo)學(xué)生去體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范美
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)正確的操作方法,都有其科學(xué)的道理,我們不僅要求學(xué)生學(xué)到方法,明白道理,而且要在內(nèi)心認(rèn)可在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中正確的操作習(xí)慣就是一種行為的規(guī)范美,就是一種自身的科學(xué)素養(yǎng)的體現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生有了這種觀點(diǎn)后,我們的教學(xué)才不至于誤入機(jī)械說教的歧途,才會(huì)使課堂充滿生命力!
二、引導(dǎo)學(xué)生去體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的趣味美
有些化學(xué)反應(yīng)具有豐富的、生動(dòng)的化學(xué)現(xiàn)象,有許多現(xiàn)象是學(xué)生生活中沒有經(jīng)歷過的,在學(xué)生心理上容易引起新奇感,因此產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,如果將這種好奇心引導(dǎo)到體驗(yàn)科學(xué)的美感這個(gè)層次上,就會(huì)激發(fā)出學(xué)生熱愛化學(xué)的熱情!譬如,在高一《化學(xué)》必修1中第三章第2節(jié)有一個(gè)過氧化鈉和水反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)。我對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)是這樣處理的:(一)讓所有的學(xué)生都看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。把整個(gè)班的學(xué)生分成十二個(gè)組,每個(gè)組完成一次實(shí)驗(yàn)。(二)完整準(zhǔn)確地記錄反應(yīng)現(xiàn)象。(三)各小組對(duì)所有現(xiàn)象經(jīng)過討論后提出自己的解釋。在這里有一個(gè)不能回避的現(xiàn)象,就是向反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞溶液時(shí),看到的現(xiàn)象是溶液先變紅后褪色。解釋這個(gè)現(xiàn)象時(shí),我沒有直接給出結(jié)論,而是先讓學(xué)生自己提出觀點(diǎn),然后提出自己的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案。這時(shí),教室里的氣氛就活躍起來啦,有的說是不是酚酞有問題,有的說是不是生成的氧氣使紅色褪去等等,(在這里我要說明的是,關(guān)于過氧化氫具有漂白性的知識(shí)學(xué)生之前是沒有的。對(duì)于學(xué)生們提出的種種觀點(diǎn)和驗(yàn)證方案,事前都有充分的準(zhǔn)備)。我看到學(xué)生們的臉上出現(xiàn)迷茫和失落的時(shí)候,我就立即給他們補(bǔ)充關(guān)于過氧化氫漂白性知識(shí),并告訴他們過氧化鈉和水的反應(yīng)首先生成的是過氧化氫:Na2O2+2H2O=2NaOH
+H2O2,而過氧化氫溶易分解,在受熱的條件下分解得更快:2H2O2=2H2O+O2,我們觀察到反應(yīng)中放出的氣體實(shí)際上是由過氧化氫分解放出的氧氣,而殘留在溶液中的過氧化氫具有漂白作用,所以我們會(huì)看到變紅的酚酞褪色。然后讓他們將上述的第一個(gè)化學(xué)方程式中的每一項(xiàng)同時(shí)乘2后再與第二個(gè)方程式相加,將所得的結(jié)果與書上的方程式比較看看會(huì)發(fā)現(xiàn)什么,結(jié)果是得到與教材上一樣的關(guān)于過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式(2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2),經(jīng)過這樣的處理,學(xué)生們順理成章地接受了教材上的知識(shí),同時(shí)從實(shí)驗(yàn)中也獲得了過氧化氫具有漂白性的新知識(shí)。為了增加這個(gè)實(shí)驗(yàn)的趣味性,做了這樣的補(bǔ)充:用兩團(tuán)脫脂棉分別均勻地蘸上過氧化鈉,然后向其中一團(tuán)用滴管滴上幾滴水,把另一團(tuán)放入盛有二氧化碳的集氣瓶中(或者用吸管向棉團(tuán)吹氣),這兩種都能使棉團(tuán)燃燒起來!根據(jù)常識(shí)水和二氧化碳通常是用來滅火的,但這里卻可以使棉花團(tuán)燃起來!看起來不可思議,卻又在情理之中,這就是化學(xué)的魅力!這就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中讓人回味無窮的趣味美!
三、引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)由感受趣味美向感受理性美的升華
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種規(guī)范的基本的操作,比如各種儀器的正確使用,各種裝置的連接組裝,氣密性的檢測(cè),藥品的取用,物質(zhì)的檢驗(yàn)與鑒別,分離與提純,有害廢棄物的處理,化學(xué)現(xiàn)象的解釋,實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)原理用化學(xué)語言規(guī)范準(zhǔn)確的表達(dá),物質(zhì)的計(jì)量等等都有其深刻的科學(xué)的道理,所以在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,絕對(duì)不能讓學(xué)生的情趣體驗(yàn)停留在有趣、好玩這個(gè)層面上,而是要讓他們體會(huì)到他們所學(xué)習(xí)的知識(shí),都是化學(xué)家們對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行過執(zhí)著的探究、深刻的理性思考的結(jié)果,是人類積累下來的一筆筆寶貴的精神財(cái)富,無處不閃耀著智慧的光芒!
那些為人類的科學(xué)事業(yè)做出過卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家們,他們的成就和思想道德情操,象一顆顆明亮的星星一樣點(diǎn)綴真理的夜空,那深邃而美麗的內(nèi)蘊(yùn)孕育著人類美好的未來!帶領(lǐng)孩子們分享人類積累下來的精神財(cái)富,去感悟物質(zhì)世界的微觀粒子運(yùn)動(dòng)與宏觀現(xiàn)象的和諧統(tǒng)一之美,去實(shí)現(xiàn)一次次精神的升華與自我超越!用科學(xué)之美的甘露去滋養(yǎng)學(xué)生心靈,讓承載著中華民族偉大復(fù)興之夢(mèng)的孩子們邁著自信而堅(jiān)定的步伐走向未來!
【參考文獻(xiàn)】
[1]范杰.《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》1995年第5期,《美育與化學(xué)教育》
關(guān)鍵詞:科學(xué)課程;教師;意識(shí);興趣;思考
中圖分類號(hào):G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-010X(2012)07-0056-02
小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出:“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?!笨茖W(xué)素養(yǎng)的形成是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,早期的科學(xué)教育對(duì)一個(gè)人科學(xué)素養(yǎng)的形成起著奠基的作用。在小學(xué)階段,兒童對(duì)周圍世界有著強(qiáng)烈的好奇心和探究欲,他們樂于動(dòng)手操作。這一時(shí)期是培養(yǎng)科學(xué)興趣、體驗(yàn)科學(xué)過程、發(fā)展科學(xué)精神的重要時(shí)期。而在農(nóng)村小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,重知識(shí)的掌握、輕科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)的現(xiàn)象隨處可見。因此我認(rèn)為在科學(xué)課堂教學(xué)中,教師必需樹立以下幾種意識(shí)。
一、培養(yǎng)興趣的意識(shí)
科學(xué)素養(yǎng)的形成是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,在小學(xué)階段,是培養(yǎng)科學(xué)興趣、體驗(yàn)科學(xué)過程、發(fā)展科學(xué)精神的重要時(shí)期。要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),就必須將培養(yǎng)學(xué)科學(xué)興趣作為切入點(diǎn)。
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)課的興趣有各種各樣的途徑和方法,但我認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生興趣最有效的還是課堂上的實(shí)驗(yàn)操作。往往一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、一個(gè)探究過程、一種探究后獲得的愉悅感和成功的體驗(yàn),在不經(jīng)意中會(huì)影響學(xué)生的一生,影響學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。如學(xué)習(xí)《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》時(shí),我首先做了一個(gè)有趣的演示實(shí)驗(yàn)“筷子提米”:先將大米裝進(jìn)一個(gè)圓柱形的玻璃杯中,每裝一次都要把杯子在桌子上蹾一下,直到裝滿,用左手壓緊并按在米上,右手把一根木筷從兩指中間豎直一次性插入,在插的過程中不能晃動(dòng)木筷,用手緊握木筷,大米被提起來了。學(xué)生們瞪大了眼睛直盯著看,“觸景生疑”,激起了學(xué)生對(duì)未知世界探索的極大興趣和愿望。我有個(gè)學(xué)生現(xiàn)在已在讀博士,一次回家聊天時(shí),談到他在小學(xué)學(xué)習(xí)的情況,說起了這個(gè)實(shí)驗(yàn),他說雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在20多年前給我們做的,但回憶起來當(dāng)時(shí)的情況還歷歷在目,深深地震撼了我,也完全改變了我對(duì)自然課的認(rèn)識(shí),激起了我對(duì)科學(xué)探索的濃厚興趣。
二、動(dòng)手操作的意識(shí)
課堂上學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生主動(dòng)探索未知世界的過程,雖然探究式教學(xué)已深入課堂,但我們也經(jīng)??吹秸n堂引入時(shí)間過長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)前的指導(dǎo)講述、交流的時(shí)間過多,往往實(shí)驗(yàn)做到一半就下課了,或者強(qiáng)制性地把學(xué)生從動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的操作過程中叫停,讓學(xué)生非常掃興。老師總認(rèn)為講的越多、越細(xì),學(xué)生越容易掌握知識(shí)。事情是不是真的這樣呢?在一次聽完《晝夜交替現(xiàn)象》的公開課后,我問學(xué)生:這節(jié)課你們印象最深的是什么?大部分學(xué)生回答的是做模擬實(shí)驗(yàn),“晝夜交替現(xiàn)象是怎樣形成的呢?”好多同學(xué)說不知道,有一個(gè)甚至說是因?yàn)樘柪@著地球轉(zhuǎn),讓人哭笑不得。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生產(chǎn)生深刻印象的大多不是教師的講解,而是親自參與的實(shí)驗(yàn)和有趣的活動(dòng)。作為老師,我們的語言要簡(jiǎn)練、明了,以讓出更多的時(shí)間給學(xué)生動(dòng)手操作。
在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中,我們經(jīng)常可以看到老師采用師生問答的方式,學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn),有不完整的地方,老師加以補(bǔ)充。這樣的方式效果并不好。一方面限制了學(xué)生交流的廣度,更主要的是占用了大量的時(shí)間,而往往學(xué)生還是掌握不到點(diǎn)子上,特別是操作類的實(shí)驗(yàn)。例如在研究擺的快慢與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí),“擺繩如何拉直”,“輕輕松手讓擺自由擺動(dòng)”“怎樣算擺動(dòng)一次”等等細(xì)節(jié)問題都會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,必須給予學(xué)生指導(dǎo)和提醒,如果單靠教師講述和學(xué)生的回答,很難真正掌握和理解,如果教師或讓學(xué)生動(dòng)手操作演示,往往學(xué)生做過或看過一次就知道了,可以節(jié)省大量的課堂時(shí)間。
課堂教學(xué)中,教師應(yīng)樹立讓學(xué)生動(dòng)手意識(shí),盡量擠出時(shí)間滿足學(xué)生動(dòng)手探究的欲望;在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中,能用動(dòng)手操作說明問題的,應(yīng)盡量由教師或?qū)W生演示操作,讓學(xué)生去擺一擺,動(dòng)一動(dòng),看一看,做一做,摸一摸。
三、多思考少死記意識(shí)
我們常遇到一些普遍的教學(xué)現(xiàn)象,課堂上老師費(fèi)盡心思解釋某一條需要學(xué)生牢記的知識(shí)點(diǎn),并且舉了很多的例子來讓學(xué)生記住,課堂上,學(xué)生們都理解了這個(gè)知識(shí)點(diǎn),一些習(xí)題也能夠快速地解答出來??墒堑搅说诙?jié)課,老師再提問上一節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候,并不是所有人都能夠回答出來。這個(gè)問題對(duì)大部分老師來說,都是一個(gè)十分頭痛的難題。因此,老師就下了死命令,一定要記住,但效果并不理想,只是增加孩子的腦力負(fù)擔(dān)而已。
蘇霍姆林斯基在《要思考,不要死記!》中指出:對(duì)于沒有充分思考過的規(guī)則進(jìn)行死記硬背,只能獲得表面的知識(shí),而表面的知識(shí)是很難在記憶中保持的。要識(shí)記和在記憶中保持這條真理,在更大的程度上取決于學(xué)生究竟獨(dú)立地分析和思考過多少事實(shí)。只有在這樣的條件下,這條抽象真理才能被很好地識(shí)記和保持在記憶里。
換一個(gè)角度,我們就可以把死記變成思考,找出解決解決問題的“鑰匙”。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐“做中學(xué)”理念的重要途徑
1.重視課內(nèi)實(shí)驗(yàn),關(guān)注實(shí)驗(yàn)、探究技能的培養(yǎng)
課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是初中生物實(shí)驗(yàn)的基石,實(shí)驗(yàn)技能和探究技能的強(qiáng)弱是生物學(xué)素養(yǎng)高低的有力體現(xiàn)。教師在備課時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)容和需要選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式和教學(xué)方法,教師的教學(xué)組織能力和課堂駕馭能力決定實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。演示實(shí)驗(yàn)對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)操作技能和熟練程度的要求很高,演示實(shí)驗(yàn)不僅能帶給學(xué)生視覺沖擊、還原知識(shí)來源、驗(yàn)證科學(xué)真理,還能提高教師自身的業(yè)務(wù)水平。實(shí)驗(yàn)偶爾會(huì)出現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果不同的現(xiàn)象,這就要求教師在做實(shí)驗(yàn)之前一定要充分考慮各種影響實(shí)驗(yàn)的因素,出現(xiàn)問題一定要引導(dǎo)學(xué)生一起深入思考出錯(cuò)原因和解決對(duì)策,不能一筆帶過。
合理編排實(shí)驗(yàn)座位和實(shí)驗(yàn)小組,轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)機(jī)制,讓每個(gè)孩子都得到平等鍛煉的機(jī)會(huì)。絕大部分實(shí)驗(yàn)是以小組為單位進(jìn)行的,因此實(shí)驗(yàn)小組的設(shè)置和組員之間合作分工情況直接影響實(shí)驗(yàn)效果。因此,在每個(gè)新學(xué)期上課之前,我都會(huì)充分采納班主任的意見來編排或調(diào)整實(shí)驗(yàn)座位和實(shí)驗(yàn)小組。小組成員在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),既分工,也協(xié)作,充分發(fā)揮合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),實(shí)驗(yàn)過程中每位組員都要受到其他組員的監(jiān)督,有助于學(xué)生之間相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同進(jìn)步。組員之間的互評(píng)、組員對(duì)組長(zhǎng)和組長(zhǎng)對(duì)組員的評(píng)價(jià)交織在一起構(gòu)成了實(shí)驗(yàn)過程中多重評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)網(wǎng),有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自我約束與管理。
2.正確看待課外探究,提倡學(xué)生DIY
在日常教學(xué)中,受到教學(xué)壓力大、教學(xué)時(shí)間有限等因素的制約,許多生物教師比較重視課內(nèi)實(shí)驗(yàn),卻容易忽視課外小實(shí)驗(yàn)。殊不知,提倡學(xué)生課后動(dòng)手做,并提供展示學(xué)生作品的機(jī)會(huì),不僅能幫助學(xué)生檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,引導(dǎo)孩子們反思學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)其學(xué)習(xí)生物學(xué)的熱情,還能提高孩子們的動(dòng)手能力、探究能力。蘇科版初中生物教材特別將課外實(shí)驗(yàn)安排在每個(gè)章節(jié)的后面,并用鮮明的DIY標(biāo)記標(biāo)注。絕大多數(shù)DIY所需的材料用具都是生活中極易尋找的,且操作性極強(qiáng),學(xué)生通過做家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@取知識(shí)、獲得技能并發(fā)展能力。如七年級(jí)上冊(cè)用吹氣球的方法測(cè)定肺活量、探究光對(duì)黃豆芽變綠與否的影響、制作酸奶等,實(shí)驗(yàn)步驟都比較簡(jiǎn)單、易于操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)論直觀易懂。
二、活動(dòng)教學(xué)是實(shí)踐“做中學(xué)”理念的有效方式
1.巧用“資料分析”,提高學(xué)生能力
蘇科版初中生物教材正文中引用了大量的資料分析,其中包括經(jīng)典的科學(xué)實(shí)驗(yàn)(如植物光合作用的探究實(shí)驗(yàn)、巴斯德探究肉湯變質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、多利羊等)、科學(xué)發(fā)展史(如學(xué)習(xí)觀察與實(shí)驗(yàn)、生物圈Ⅱ號(hào)等)、先進(jìn)的科技手段(如試管嬰兒、太空育種、生態(tài)農(nóng)業(yè)等)等信息,集知識(shí)、彩圖與一體,如果教師能引導(dǎo)學(xué)生把觀察與思考、分析與討論融為一體,就能鍛煉學(xué)生的收集信息、運(yùn)用信息并解決問題的能力。對(duì)于資料分析可以因勢(shì)利導(dǎo)地開展各種有效的活動(dòng),如:角色扮演、分角色朗讀、集體討論、小組討論、研究性學(xué)習(xí)等,通過活動(dòng)加深學(xué)生對(duì)資料的理解,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分析資料,發(fā)表個(gè)人見解,從而達(dá)到解決問題、發(fā)展能力的目的。
2.走進(jìn)生活、走進(jìn)大自然,開闊眼界,豐富閱歷
新的教育理念提倡教學(xué)要面向?qū)W生的生活世界,生物學(xué)本身又源自博物學(xué),因此,學(xué)習(xí)生物學(xué)不能離開生活與大自然。所以,室外課堂、課后調(diào)查等活動(dòng)是生物學(xué)教學(xué)不可缺少的組成部分。學(xué)生們?cè)谙鄬?duì)開放的、輕松的學(xué)習(xí)氛圍中,通過眼睛看、鼻子聞、耳朵聽、動(dòng)手摸等方式,在多個(gè)感官的協(xié)調(diào)配合下,在親自動(dòng)手實(shí)踐的基礎(chǔ)上,對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力大大增強(qiáng),分析問題和解決問題的能力也得到了提升,對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。事實(shí)證明,像生態(tài)系統(tǒng)、植物的分類、植物的花、果實(shí)和種子的結(jié)構(gòu)等知識(shí)在大自然的懷抱中邊認(rèn)邊學(xué)習(xí)會(huì)起到事半功倍的效果。像遺傳病、環(huán)境的污染等現(xiàn)狀的調(diào)查分析在生活中去研究和分析更有說服力和震撼力??梢?,走進(jìn)生活、走進(jìn)大自然,能開闊學(xué)生們的眼界,豐富其閱歷,有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的科學(xué)素養(yǎng)教育,符合國(guó)家對(duì)學(xué)生在生物學(xué)科知識(shí)和技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的基本要求。
這部原創(chuàng)話劇寫的是上世紀(jì)90年代末,軍工人在困難的條件下研制試驗(yàn)反坦克導(dǎo)彈的故事。執(zhí)著堅(jiān)守的總設(shè)計(jì)師周大軍、動(dòng)搖徘徊的技術(shù)骨干羅安麗、果敢善良的羅大軍妻子劉娟、終生奉獻(xiàn)的老廠長(zhǎng)羅天柱等一批劇中人物和故事,向首都觀眾展示了一幅當(dāng)代軍工人的鮮活畫卷。
編劇阿瑩曾是軍工人,切身體驗(yàn)給了他責(zé)任感,長(zhǎng)年的實(shí)踐積累使他的作品更具真實(shí)性和厚重感。阿瑩是個(gè)老道的作家,枯燥的科學(xué)實(shí)驗(yàn)在他的筆下變成催人淚下的故事,在外人眼里嚴(yán)肅甚或呆板的科研人員被他塑造成一個(gè)個(gè)有血有肉的角色,深山的軍工廠折射出民族的大時(shí)代,娓娓道來中充滿了思辨性,時(shí)空交錯(cuò)、扣人心弦的編排體現(xiàn)了極高的藝術(shù)性。
社會(huì)大眾常常會(huì)為國(guó)家強(qiáng)大的國(guó)防而自豪,也會(huì)向那些為軍工科研生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)的人們致敬,但能夠走進(jìn)他們工作生活的人并不多,能夠走進(jìn)他們內(nèi)心深處的人更是寥寥?!肚亍穭∫运囆g(shù)作品的特殊魅力,在社會(huì)大眾與軍工人之間搭起了一座理解溝通的橋梁,會(huì)讓社會(huì)更加理解軍工人、支持軍工事業(yè),激勵(lì)吸引更多的有志青年加入到國(guó)防建設(shè)的隊(duì)伍中。
在社會(huì)生活多元化的今天,作家、藝術(shù)家有著相當(dāng)自由的創(chuàng)作空間。但我以為,作家、藝術(shù)家不應(yīng)滿足于不觸碰底線,不應(yīng)陷于個(gè)人精神愉悅式的“自娛自樂”,而應(yīng)以人文精神觀照社會(huì)、關(guān)注當(dāng)下火熱的社會(huì)實(shí)踐。作品表現(xiàn)形式可以多樣,高大上、生活化、幽默式、娛樂性皆可,問題的關(guān)鍵在于作品的價(jià)值取向,要倡導(dǎo)怎樣的社會(huì)價(jià)值觀,給人以怎樣的思考和導(dǎo)向。
《秦》劇之所以得到社會(huì)各界高度認(rèn)可,在于其有力地奏出了中華民族偉大復(fù)興大時(shí)代的主旋律,藝術(shù)地闡釋了軍工報(bào)國(guó)、追求卓越、精益求精、無私奉獻(xiàn)的中國(guó)軍工核心價(jià)值觀,深刻地回答了事業(yè)與愛情、戰(zhàn)爭(zhēng)與和平、個(gè)人與國(guó)家、奉獻(xiàn)與幸福等重大哲學(xué)命題,直面生活實(shí)際,直擊心靈深處,給人以滿滿的正能量、極大的震撼力、美的藝術(shù)享受、耐人尋味的人生思考?!肚亍穭〉某晒€說明一個(gè)道理,人們內(nèi)心世界中的真善美、高尚感是需要挖掘、激活的,其鑰匙就是價(jià)值的認(rèn)同、情感的共鳴。
眾所周知,在古希臘城邦中工匠身份的人是被歧視的。在柏拉圖那里尤為突出,工匠的地位在其“理想國(guó)”中是處于較低的等級(jí)。這主要與柏拉圖注重“理念”有關(guān)。在柏拉圖看來工匠的生活是與物打交道,工匠們只關(guān)心一些技巧性的東西,目的是將東西生產(chǎn)出來。鞋匠只知道怎么制鞋,而穿鞋是好是壞或在什么時(shí)候穿,他們不能提供這方面的知識(shí)。同樣,柏拉圖不認(rèn)為工匠能做“王”,只有哲學(xué)家能承擔(dān)此事,因?yàn)檎軐W(xué)家能思考更多的東西。而這個(gè)東西在他看來就是知識(shí)?;谥R(shí)所展開的就是被后人稱之為“合理性”的東西。也就是說哲學(xué)關(guān)心的是“合理性”問題。因?yàn)?,哲學(xué)家做王看來合理的地方就是他懂得更多,包括道德和價(jià)值。這個(gè)時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)柏拉圖將哲學(xué)和技藝(art)或技術(shù)對(duì)立了起來。如果柏拉圖是反對(duì)技術(shù)的,他是什么意義上提出的呢?技藝是基于觀察產(chǎn)生的。在柏拉圖看來,觀察到的東西因?yàn)樗且鬃兊乃圆荒軜?gòu)成知識(shí),因?yàn)樗⒎鞘怯篮愕?。但是,我們認(rèn)為恰恰改變?nèi)祟愑^念的卻又是技術(shù)。因?yàn)榧夹g(shù)是直接源于生活的,它與抽象的世界、人和彼岸世界是沒有關(guān)系的。工匠根據(jù)一些日常生活中的需要改進(jìn)了生產(chǎn)方式和材料,產(chǎn)品最終會(huì)發(fā)生奇特的變化。人們的生活方式在此發(fā)生的變化要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于哲學(xué)的教導(dǎo),或者說要先于哲學(xué)的教導(dǎo)。換言之,人們是先接受了科學(xué)知識(shí),再接受哲學(xué)。觀念上的變化,理智的進(jìn)展并非是哲學(xué)的功勞。這個(gè)時(shí)候科學(xué)就是基于觀察對(duì)實(shí)際生活中形成的對(duì)技術(shù)的變更。加拿大著名的科學(xué)哲學(xué)家伊恩•哈金在《表象與介入》(1983)中試圖勸導(dǎo)大家打破偏見,給科學(xué)一個(gè)正常的地位。因?yàn)?,人們總是相信科學(xué)有很大的作用去改變生活,但是又不愿意承認(rèn)科學(xué)在我們思想中的地位,因?yàn)榉路鹬挥姓軐W(xué)才被認(rèn)為是對(duì)世界的絕對(duì)解釋。但是,一方面,人們希望不停地借助科學(xué)去生產(chǎn)知識(shí),通過技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品,以此來滿足生活所需;另一方面,又批評(píng)通過科學(xué)生產(chǎn)的知識(shí)都是有問題的,技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品也是有問題的。當(dāng)然這種批評(píng)最多是來自哲學(xué)家(浪漫主義思想家、海德格爾和法蘭克福學(xué)派),而科學(xué)哲學(xué)家也尾隨哲學(xué)家和科學(xué)家之后,不知道該做些什么??茖W(xué)哲學(xué)家之間也形成了各種各樣對(duì)科學(xué)進(jìn)展沒有幫助的爭(zhēng)論。哈金認(rèn)為,科學(xué)哲學(xué)家應(yīng)該做的工作:為科學(xué)辯護(hù)———不是為科學(xué)造成的影響辯護(hù)(原子彈爆炸的厲害)。而他的任務(wù)就是為“實(shí)驗(yàn)”辯護(hù)。①
眾所周知的,牛頓力學(xué)和達(dá)爾文的生物進(jìn)化論,已經(jīng)成為我們今天理解科學(xué)的典范。雖然,這些理論對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界、認(rèn)識(shí)自身起到了至關(guān)重要的作用??墒?,如果從這些理論的背景上看,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),他們將研究的領(lǐng)域縮小到了一個(gè)更小的范圍,其中非常重要的原因是:越小的范圍越能掌握問題的實(shí)質(zhì),越能抓住真理。比如,有人曾質(zhì)疑達(dá)爾文為何僅用生物的化石就能說明問題。實(shí)際上,這已經(jīng)是一個(gè)關(guān)于技術(shù)的問題。因?yàn)椋褂玫倪@個(gè)方法,能為他解釋他的理論提供有效的幫助。更確切地說,用一定的技術(shù)將化石展示出來和用特定的工具將力學(xué)理論展示出來是一樣的。而這個(gè)時(shí)候,我們是否能夠認(rèn)為,如果沒有技術(shù)的運(yùn)用,科學(xué)就難以得到發(fā)展呢?我們認(rèn)為答案是肯定的,并且科學(xué)在演變過程中,在很大程度上和技術(shù)的發(fā)展有密切的聯(lián)系。
在夏平的《利維坦與空氣泵》一書中告訴我們:科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)有著重要的作用。[2]當(dāng)時(shí),霍布斯被嘲諷為不懂實(shí)驗(yàn)就開口說瞎話。霍布斯反對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的理由:一方面是哲學(xué)觀點(diǎn)的沖突;另一方面,霍布斯試圖在意識(shí)形態(tài)領(lǐng)域?yàn)榻y(tǒng)治者正言。因?yàn)椋R舛睦碚撜J(rèn)為,宇宙中某一個(gè)部分可以是“空”的,這當(dāng)然和意識(shí)形態(tài)的或在此基礎(chǔ)上建立起來的政治是沖突的,因?yàn)椤捌諠M論”是這一切的根基,當(dāng)然也是霍布斯哲學(xué)的基礎(chǔ)。但是,玻意耳的理論形成必須依靠技術(shù)生產(chǎn)才能夠完成。空氣泵難以被推廣除了有政治的因素,還有經(jīng)濟(jì)上的因素,因?yàn)橹圃煲慌_(tái)空氣泵的費(fèi)用是相當(dāng)昂貴的,同時(shí)更重要的是技術(shù)因素。從此時(shí)算起,科學(xué)就成為既是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性問題,同時(shí)又是一個(gè)技術(shù)性問題。因?yàn)椋坏┥婕暗綄?shí)驗(yàn),更多層面上說就是一個(gè)技術(shù)問題。換句話說,古希臘人之所以不能夠達(dá)到玻意耳的理論水平,是因?yàn)槟菚r(shí)的技術(shù)手段還達(dá)不到玻意耳時(shí)代的水準(zhǔn)。當(dāng)然在思想層面上他們也不愿意去接受技術(shù)對(duì)知識(shí)的形成有所作用的觀念。雖然,亞里士多德提出了一種創(chuàng)制科學(xué),但是它與理智科學(xué)(第一哲學(xué))相比還是要低級(jí)一些。
二、技術(shù)作為一種文化現(xiàn)象的表現(xiàn)
“技術(shù)對(duì)科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的作用”這一說法仿佛給人一種幻象:凡是“作用”,都是“好”的或積極的。而實(shí)際上,我們發(fā)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展以及在它實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用,雖然提高了技術(shù)被認(rèn)可的程度。但是非常遺憾的是,技術(shù)的運(yùn)用越發(fā)達(dá),我們對(duì)所謂的科學(xué)知識(shí)的了解就越少;技術(shù)的發(fā)展越精細(xì),我們所謂的科學(xué)知識(shí)就越加排斥行外人對(duì)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。正如我們所看到的那樣,技術(shù)被排除在哲學(xué)認(rèn)識(shí)論的范圍以外一樣。在技術(shù)運(yùn)用基礎(chǔ)上形成的科學(xué)知識(shí)只掌握在少數(shù)人的手中,而多數(shù)人要對(duì)一個(gè)新的理論提出反對(duì)或質(zhì)疑則成為一件難事。于是,科學(xué)知識(shí)的傳播的范圍被擴(kuò)大,這個(gè)范圍不是知道它的人越來越多,而是參與科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的“部門”變得越來越大,其主要集中在政府和國(guó)家的權(quán)力部門中。比如,當(dāng)我們質(zhì)疑歐洲的強(qiáng)子對(duì)撞所提出的科學(xué)理論,投入戰(zhàn)斗最好的“隊(duì)伍”就是以國(guó)家為代表的機(jī)構(gòu),而不可能是對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞有興趣的個(gè)人和民間組織。因?yàn)椋笳邿o法花費(fèi)高昂的實(shí)驗(yàn)費(fèi)用去獲取有效的論據(jù),以反駁一項(xiàng)“超級(jí)”龐大的工程所得出的結(jié)論。當(dāng)然,如果以國(guó)家為代表,就完全有可能。但是,我們又發(fā)現(xiàn),在類似的計(jì)劃當(dāng)中參與的人員遍及全球各大洲。假如有人對(duì)歐洲的強(qiáng)子對(duì)撞理論提出質(zhì)疑,我們會(huì)猶豫,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)劃中也有中國(guó)人參與了。之后,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的質(zhì)疑有意義嗎?于是,在未來的這些大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,我們將越來越少地聽到持有相反意見的聲音。
自20世紀(jì)以來,我們發(fā)現(xiàn)很多科學(xué)理論的提出,以及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的背后,都會(huì)有一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)支撐。其中,國(guó)家扮演了重要的角色。比如,我們對(duì)外太空的認(rèn)知最終得靠哈勃望遠(yuǎn)鏡。而在21世紀(jì)第二個(gè)十年內(nèi)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡會(huì)被耗資十億的詹姆斯•韋伯空間望遠(yuǎn)鏡所取代①。同樣,上世紀(jì)90年代末期,誕生于美國(guó)加利福尼亞州勞倫斯•利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的“美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)(即激光聚變裝置)”,從計(jì)劃提出到實(shí)施已經(jīng)花費(fèi)了超過35億美元。而容納NIF裝置的建筑物則長(zhǎng)達(dá)215米,寬120米(相當(dāng)于三個(gè)足球場(chǎng))。該裝置產(chǎn)生的激光能量將是世界第二大激光器———羅切斯特大學(xué)的激光器的60倍。最終,它的任務(wù)是通過激光器模仿太陽中心的熱和壓力,用以創(chuàng)造核聚變反應(yīng)。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)已于2010年10月6日完成了首次綜合點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。這些巨大的投入和令人驚訝的計(jì)劃,給人們帶來的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了像玻意耳時(shí)代,或愛因斯坦時(shí)代的任何一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明或理論發(fā)現(xiàn)所帶來的刺激和想象。與此同時(shí),中國(guó)的“神光”計(jì)劃也與NIF類似,但是前者能量?jī)H有后者的一半。究其原因我們更多地相信這種差距是來自于技術(shù)和資金,而這些都和政府的資金支持有很大關(guān)系。①從對(duì)微小的技術(shù)手段的需求到龐大的技術(shù)裝備的設(shè)置,我們發(fā)現(xiàn)科學(xué)已經(jīng)無法遠(yuǎn)離技術(shù)的運(yùn)用??茖W(xué)對(duì)技術(shù)的依賴,致使科學(xué)研究必須要花費(fèi)高額的資金,因?yàn)榧夹g(shù)裝備的購置是一筆不小的開支。另外更為重要的是:它還需要一批對(duì)技術(shù)設(shè)備熟悉的人,包括實(shí)驗(yàn)人員、工作人員和維修人員。逐漸我們發(fā)現(xiàn)參與科學(xué)研究的人也越來越多,耗時(shí)越來越長(zhǎng),耗資越來越大。只要是參與了這些大型計(jì)劃的人都可以被稱為“科學(xué)家”。逐漸,我們認(rèn)可了這種以“龐大”為特征的當(dāng)代科學(xué)形態(tài),這被人們稱為“大科學(xué)(BIGscience)”。
三、技術(shù)作為一種文化在大科學(xué)中的體現(xiàn)
20世紀(jì)以來“大科學(xué)”成為科學(xué)的代名詞。尤其在天文學(xué)、高能物理學(xué)等領(lǐng)域?!疤煳膶W(xué)變得越來越國(guó)際化,并蔓延到其他更大型的研究合作,高能物理實(shí)驗(yàn)———‘大科學(xué)’的象征———是一個(gè)很值得注意的事情”。在21世紀(jì)“大科學(xué)”得到了更加“完美”的體現(xiàn)。除了上述的詹姆斯•韋伯空間望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)國(guó)家點(diǎn)火裝置之外,還有令人震撼的歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)。其目的是試圖通過借助總能量達(dá)7萬億電子伏特的質(zhì)子流對(duì)撞,并模擬出宇宙大爆炸的狀態(tài),以期能找到希格斯玻色子的粒子(被稱為“上帝粒子”)。LHC位于瑞士日內(nèi)瓦與法國(guó)交界的地下100米深處,由總長(zhǎng)為27公里的環(huán)形隧道構(gòu)成,歐洲核子研究中心(CERN)對(duì)其進(jìn)行管理。自建造以來共耗資100億美元,共7000余名研究人員參與其中。在2003年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者菲利普•安德森就表示:“當(dāng)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的人數(shù)超過100人以后,從社會(huì)學(xué)的觀點(diǎn)來看,它就會(huì)變?nèi)?,我個(gè)人是不會(huì)去參與這種合作和尋找那些令人沮喪的觀點(diǎn)。每次我們?cè)煲粋€(gè)像哈勃太空望遠(yuǎn)鏡一樣的新機(jī)器,我們都會(huì)試圖去找到一些令人興奮的東西?!蔽覀兘?jīng)??梢钥吹胶芏嚓P(guān)于LHC話題的新聞?lì)^條都用了“可能”、“有望”。因?yàn)閾?jù)我們所知,這項(xiàng)計(jì)劃的預(yù)期有點(diǎn)含混。也就是說,在科學(xué)的具體運(yùn)作中永遠(yuǎn)是在面對(duì)不確定性和強(qiáng)烈地對(duì)成功的實(shí)現(xiàn)預(yù)期。同時(shí),還要去把握那些始料未及的偶然性。科學(xué)家們相信即使強(qiáng)子對(duì)撞產(chǎn)生不了想要的東西,但是會(huì)有新的收獲。這個(gè)新的收獲是根本無法獲取的,除非它真的出現(xiàn)了,而它究竟又是什么呢?科學(xué)家們又情愿相信自己的努力是不會(huì)白費(fèi)的,畢竟對(duì)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的投入越大,產(chǎn)出越大。
蘇格蘭物理學(xué)家彼得•希格斯,在1964年提出了被人們稱為“希格斯玻色子”的粒子假設(shè)———“我解決了如何讓它產(chǎn)生作用的理論問題,并有可能看到最終結(jié)果;我發(fā)現(xiàn)如何將好像沒有重量的粒子轉(zhuǎn)變成重粒子的方法”———從此奠定了現(xiàn)代粒子物理學(xué)的基礎(chǔ)。但是這個(gè)80多歲的老人至今還在和斯蒂芬•霍金不停地爭(zhēng)論?;艚鹪?008年耗資26億英鎊在強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上,目的是為了證明“希格斯玻色子”是錯(cuò)誤的,人們根本得不到所謂的“上帝粒子”,同時(shí)能夠通過對(duì)撞實(shí)驗(yàn)印證科學(xué)家曾提出的“超對(duì)稱理論”和“弦理論”,“不管大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)是否有所發(fā)現(xiàn),結(jié)果都會(huì)告訴我們關(guān)于宇宙構(gòu)造的許多知識(shí)”。而希格斯則認(rèn)為,“霍金將粒子物理學(xué)和引力理論以一種物理學(xué)家都不相信的方法放在一起研究,是極不正確的。因?yàn)?,從粒子物理學(xué)和量子論的觀點(diǎn)來看,除了引力理論以外,還必須將很多理論結(jié)合,才能得出一個(gè)前后一致的理論”。通過同樣的實(shí)驗(yàn)來證明兩個(gè)不同的觀點(diǎn),這在過去是很難想象的。前面,我們?cè)?jīng)認(rèn)為,一個(gè)龐大的計(jì)劃的反對(duì)者必須通過另一個(gè)龐大的計(jì)劃來加以反駁,即由科學(xué)理論的外部來實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)在這種反駁的變形出現(xiàn)在同一個(gè)科學(xué)共同體中,因?yàn)橄8袼购突艚鸲荚噲D通過LHC來證明自己的觀點(diǎn)。在以往,尤其在庫恩的時(shí)代,科學(xué)共同體因?yàn)榭茖W(xué)家滿懷同一種希望而走到一起,即便是共同體中形成了不同的聲音,但是在范式的作用下,分歧不會(huì)擴(kuò)散或?qū)⒎妒睫D(zhuǎn)換掉,并形成新的目標(biāo)。[3]而在“大科學(xué)”的時(shí)代,庫恩的范式恐怕會(huì)發(fā)生一些變化:同一個(gè)科學(xué)共同體中會(huì)允許不同的范式存在,即便他們運(yùn)用了同一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng),但是他們不希望自己的理論被對(duì)方推倒;同一種技術(shù)手段能夠允許不同的理論存在,證明在這項(xiàng)活動(dòng)中存在有非此即彼的可能性。這實(shí)際上證明了,科學(xué)總是在對(duì)不確定性和偶然性做出肯定的回答,而回答的結(jié)果尤其依賴于技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
四、結(jié)語
我們這里試圖表達(dá)的并不是技術(shù)發(fā)生在20或21世紀(jì)的事情,只是從20世紀(jì)開始,技術(shù)的變形和對(duì)技術(shù)的理解發(fā)生了巨大變化而已。對(duì)技術(shù)這個(gè)問題的最早研究可以追溯到兩個(gè)世紀(jì)前。雖說在幾百年前的工業(yè)化道路中,技術(shù)一直扮演著重要的角色。但是,直到新黑格爾主義代表卡普(ErnstKapp,1808-1896),在1877年使用了“技術(shù)哲學(xué)”一詞,才標(biāo)志著“技術(shù)”正式進(jìn)入了人們的對(duì)生活世界和形而上學(xué)的思考中。①技術(shù)從一種生活的工具變成決定知識(shí)生產(chǎn)的部分。相反,馬爾庫塞及其學(xué)生芬博格認(rèn)為,技術(shù)對(duì)知識(shí)生產(chǎn)不起決定作用。如果科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)不由技術(shù)決定,那么究竟由什么決定呢?在??掠懻撝R(shí)的時(shí)候更多是與權(quán)力聯(lián)系起來,以至于最后在理解科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的時(shí)候,它成為權(quán)力決定的東西。[4]在伽利略的時(shí)代,我們通??梢越邮艿挠^點(diǎn)就是,伽利略利用了望遠(yuǎn)鏡“看”到了一些新奇的東西,而這東西對(duì)于我們理解世界有重要作用。玻意耳通過一個(gè)裝置將空氣中的一些現(xiàn)象表現(xiàn)出來。我們足以相信技術(shù)對(duì)科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)所起的至關(guān)重要的作用。但是社會(huì)的發(fā)展又促使我們懷疑這種觀點(diǎn)。因?yàn)?,工業(yè)革命以后技術(shù)的運(yùn)用更加突出,產(chǎn)品更加豐富,人們的可選擇性也越來越多,相應(yīng)地人也被技術(shù)載滿了。于是,從20世紀(jì)到21世紀(jì),人們耳邊充斥著對(duì)技術(shù)的評(píng)論或質(zhì)疑。如果技術(shù)束縛了人,為什么人還心甘情愿地懷著浪漫主義的情節(jié)去批判它的同時(shí),還要接受它呢?或許真正的問題不是技術(shù)的問題,而是人的問題。我們能羅列出來的任何一個(gè)產(chǎn)品都是基于人的需要而生產(chǎn)的。20世紀(jì)的生物醫(yī)學(xué)的突破,新細(xì)菌和新藥物的發(fā)現(xiàn)都和人類的病況有關(guān)系。雖然,巴斯德的實(shí)驗(yàn)非常偶然地獲得了一個(gè)具有高效治療作用的藥物,但是他此前并不知道這東西是什么。瓦特的蒸汽機(jī)的改良如果不是因?yàn)橘Y本家的需要,我們今天的交通運(yùn)輸條件也不會(huì)得到改善。總之,我們?cè)谂u(píng)技術(shù)塑造了一個(gè)牢籠的同時(shí),恰恰沒有正確地去察看技術(shù)本身。技術(shù)被人設(shè)計(jì)出來,以完成制造知識(shí)的任務(wù)。而今,技術(shù)已經(jīng)作為一種文化深深地植入到科學(xué)知識(shí)的生產(chǎn)中。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)形式培養(yǎng)創(chuàng)新思維
美國(guó)心理學(xué)家馬斯洛指出:創(chuàng)造力是人性的一種基本財(cái)富,我們大家一出生就具有了,但是在社會(huì)化的過程中,大部分卻不同程度地喪失了。因此,創(chuàng)造力的火花潛伏在我們每個(gè)人身上,只要加以培養(yǎng)和挖掘,每個(gè)人的創(chuàng)造力都可以得到顯露和提高。
現(xiàn)在初中開設(shè)的《科學(xué)》是一門綜合的理科,在教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)和觀察,因此在教學(xué)中可以充分利用實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,優(yōu)化、改進(jìn)或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,筆者就多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,在此簡(jiǎn)介如下,以供探討。
一、設(shè)計(jì)"破壞性實(shí)驗(yàn)",強(qiáng)化"視聽效果",增強(qiáng)對(duì)心靈的震撼。
在創(chuàng)造活動(dòng)中,情感因素起著十分重要的作用。德國(guó)教育家第多恩惠有這樣-句名言:"教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng),而在于喚醒、鼓舞和激勵(lì)。"
例如,在大氣壓強(qiáng)的教學(xué)中,我曾經(jīng)設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),帶雙孔橡皮塞的大玻璃瓶?jī)?nèi)放一只用繩子扎緊口子的癟氣球,用抽氣機(jī)將大玻璃瓶?jī)?nèi)的空氣慢慢抽去,我們觀察到癟氣球逐漸鼓起來了,再繼續(xù)用力抽,只聽"砰"的一聲,氣球脹破了。學(xué)生已經(jīng)深刻體會(huì)到大氣壓的大小及其作用,思維活躍,氣氛很好。可以先由學(xué)生自行分析,再由教師點(diǎn)撥小結(jié)。這樣學(xué)生的好奇心、求知欲就被激發(fā)出來,他們會(huì)很迫切地想要掌握這方面的知識(shí)。
二、設(shè)計(jì)"變式實(shí)驗(yàn)",使抽象直觀化。
布魯納的"發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)"理論認(rèn)為:"認(rèn)識(shí)是一個(gè)過程,而不是一種產(chǎn)品,學(xué)生不是被動(dòng)消極的知識(shí)接受者,而應(yīng)該成為主動(dòng)、積極的知識(shí)探索者。"實(shí)驗(yàn)固然能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,但在教學(xué)中也不能只照搬原實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)的變式將會(huì)有更新的突破,更易活躍思維,培養(yǎng)創(chuàng)新。
例如,在教學(xué)靜摩擦力時(shí),學(xué)生對(duì)其認(rèn)識(shí)較為模糊、抽象,我設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),如圖:繩子一端拴上一個(gè)彈簧秤,然后在小木棒上多繞上幾圈,讓學(xué)生用手拉彈簧秤,當(dāng)繩子沒有滑動(dòng)時(shí),從彈簧秤上可以讀得一個(gè)值,通過分析原因,使學(xué)生輕松認(rèn)識(shí)靜摩擦力的存在,抽象變?yōu)橹庇^,加強(qiáng)了學(xué)生的理解,達(dá)到動(dòng)手、動(dòng)腦能力的最佳培養(yǎng)效果。
三、設(shè)計(jì)"開拓延伸實(shí)驗(yàn)",以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維。
希臘哲學(xué)家亞里斯多德說:"思維自疑問和驚奇開始。""疑"與"奇"乃思維之始,有疑才需解疑,遇奇方知探奇實(shí)驗(yàn)教學(xué),不只是為某個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)而開設(shè),更是為了再實(shí)踐。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的伸延、創(chuàng)造,其意義更深遠(yuǎn)、更重要。
例如:在電功率的教學(xué)中,實(shí)際功率對(duì)學(xué)生是一個(gè)大難題,我設(shè)計(jì)了一個(gè)100w的照明燈泡與60w的照明燈泡串聯(lián)的實(shí)際連接裝置,先問:"如果插在照明電路中,哪個(gè)亮?"學(xué)生齊聲回答:"100w的亮!",這時(shí)我把插頭插在220v的照明電路中,學(xué)生傻了,是60w的亮,學(xué)生在驚訝中分析原因,牢牢地把"額定功率"與"實(shí)際功率"弄清楚。然后,我把60w的擰下,裝上25w的照明燈泡,學(xué)生們一致認(rèn)為25w的亮,結(jié)果卻是出乎所料,接下來一系列的問題就產(chǎn)生了。這樣的實(shí)驗(yàn)延伸、拓展,氣氛十分活躍,學(xué)生熱情高漲,抽象的電學(xué)概念充分形象化,使學(xué)生更易理解、掌握,能很好地培養(yǎng)起學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維,但教師應(yīng)注意教學(xué)方法,及時(shí)提出問題,與學(xué)生共同參與探討,歸納出有關(guān)知識(shí),以達(dá)明顯效果。
四、設(shè)計(jì)"趣味實(shí)驗(yàn)",以培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力
中國(guó)古代早有這樣的說法:"授人以魚,只供一飯之需,而教人以漁,則將終身受用無窮。"趣味性實(shí)驗(yàn)在于"趣"而生"味",有"驚奇"而發(fā)"疑問",教師因勢(shì)利導(dǎo),將學(xué)生一時(shí)的好奇心逐漸轉(zhuǎn)化為探求科學(xué)知識(shí)的持久興趣和飽滿熱情,即由直接興趣發(fā)展到間接興趣,激起自覺探索新知識(shí)的欲望,萌發(fā)創(chuàng)造想象。
例如在課堂上做過"配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液"的實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生掌握了定量配制的方法,再讓學(xué)生自制檸檬汽水,當(dāng)堂品嘗。學(xué)生既掌握了溶液的知識(shí),又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力。因此巧妙設(shè)計(jì)趣味性實(shí)驗(yàn),是實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的熏要組成部分之一,以其獨(dú)特的藝術(shù)性和趣味性,生動(dòng)形象地展示于學(xué)生面前,使學(xué)生不由自主地投入到教學(xué)情境中,以滿腔的熱情和教師共同完成實(shí)驗(yàn),留下深深的鮮明的印象,對(duì)相應(yīng)知識(shí)更深刻、更清楚地認(rèn)識(shí)理解。
五、設(shè)計(jì)"簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)",以培養(yǎng)創(chuàng)新想象能力
著名教育家杜威提出:"為了激發(fā)學(xué)生的思維,必須有一個(gè)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)情境,作為思維的開始階段。"因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,特別重視問題情境的創(chuàng)設(shè),充分發(fā)揮設(shè)問的功能,善于帶領(lǐng)學(xué)生置身于本實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的情境之中。初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)選擇與學(xué)生日常生活比較接近的簡(jiǎn)易"器材",使其自然而然地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)情境之中來,激活其對(duì)問題的思考。
例如我在講授杠桿知識(shí)時(shí),設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn):每位同學(xué)準(zhǔn)備一只搪瓷茶杯(有耳柄),一只筷子、一燒杯水。請(qǐng)同學(xué)用這只筷子將裝滿水的搪瓷杯;滴水不漏地拿起。同學(xué)們對(duì)這一問題一定十分感興趣,都會(huì)情不自禁地動(dòng)手嘗試。用一般思維考慮,本問題是較難解決的,但在教師精心創(chuàng)設(shè)一個(gè)設(shè)問,作為引導(dǎo)解決,就容易成功。這類實(shí)驗(yàn),不僅操作簡(jiǎn)便接近生活,而且人人都能動(dòng)手,將輕而易舉地激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)新想象,能更好地培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和創(chuàng)造力。
六、設(shè)計(jì)"評(píng)析實(shí)驗(yàn)",以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和觀察能力。
所謂"評(píng)析實(shí)驗(yàn)"既學(xué)生上講臺(tái)做演示實(shí)驗(yàn),老師在旁邊也做同一個(gè)實(shí)驗(yàn)(標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)),講臺(tái)上的學(xué)生先做一步,老師也做學(xué)生做過的一步實(shí)驗(yàn),再有下邊的學(xué)生觀察,比較不同之處,并進(jìn)行分析評(píng)論,以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)和正確方法的掌握,以及觀察能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
初中科學(xué)中許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng),趣味性不強(qiáng),知識(shí)點(diǎn)散,操作要規(guī)范,我根據(jù)此特點(diǎn),常常和學(xué)生同臺(tái)實(shí) 驗(yàn),有下邊學(xué)生來比較,通過比較、評(píng)論,有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)和正確方法的掌握,以及觀察能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
總之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中科學(xué)教學(xué)重要組成部分,在學(xué)生智能結(jié)構(gòu)發(fā)展中占有十分重要的地位。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)充分利用原有的儀器設(shè)備,并嘗試制作一些新的儀器,自行設(shè)計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩者相輔相成。在設(shè)計(jì)與創(chuàng)新過程中,既要緊密結(jié)合課堂教學(xué)環(huán)節(jié),又要具有啟發(fā)性,還應(yīng)力求簡(jiǎn)明直觀,同時(shí)也應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的訓(xùn)練。做到在師生共同創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維,以期達(dá)到最佳教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 扈中平:《現(xiàn)代教育理論》高等教育出版社2000年8月第一版
[2]藏文彧:《初中科學(xué)趣味性拓展學(xué)習(xí)》浙江大學(xué)出版社2004年9月第一版
若人們固守這一生活模式,其結(jié)果往往是“亡羊補(bǔ)牢”。雖說不晚,但畢竟已給身體帶來了危害。近年來,醫(yī)學(xué)界有人倡導(dǎo)一種與人們的生活習(xí)慣相反的逆向養(yǎng)生法,即不累也休息、不渴也飲水、無便也入廁、無病也求醫(yī)。實(shí)踐證明,這也是一種積極、主動(dòng)的養(yǎng)生方法。
不累也休息
人對(duì)勞累的承受能力是有限度的,當(dāng)勞累超過極限,健康就要受到損害。不累也休息,這是一種積極的休息方式,比起累了再休息更有利于身體健康。當(dāng)人感到勞累時(shí),體內(nèi)的代謝廢物(如乳酸、二氧化碳等)積累較多,短暫的休息不能完全清除這些廢物,日積月累,便可能積勞成疾。相反,當(dāng)人尚未感到勞累時(shí)就主動(dòng)休息,體內(nèi)積存的廢物較少,很容易將廢物排出體外,使體力得到恢復(fù),精力更加充沛??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明,主動(dòng)休息能發(fā)揮和協(xié)調(diào)全身各器官的功能,提高人體免疫水平和抗病能力,特別有助于防范勞累的產(chǎn)生,做到勞動(dòng)、健身兩不誤。
不渴也喝水
水是人體必需的六大營(yíng)養(yǎng)素之一。水在維持人的生命活動(dòng)中具有不可替代的作用。醫(yī)學(xué)研究表明,飲水不足,影響新陳代謝,影響血液循環(huán),使器官的功能降低,毒性物質(zhì)增多,成為各種疾病的溫床??矢幸坏┊a(chǎn)生,表明體內(nèi)缺水已達(dá)到一定的程度。特別是老年人機(jī)體反應(yīng)遲鈍,不飲水也無口渴的感覺,更易導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生。因此,人要多喝水,勤喝水。主動(dòng)飲水是保證老年人身體健康的重要舉措。
無便也入廁
“欲得長(zhǎng)生,腸中常清;欲得不死,腸中無屎”。要做到“腸中常清”,除了飲食調(diào)節(jié)、預(yù)防和治療消化系統(tǒng)疾病外,還應(yīng)養(yǎng)成定時(shí)排便的習(xí)慣。由于中老年人器官老化、功能下降、腹壓降低,一般都患有便秘疾病。應(yīng)堅(jiān)持定期排便,即使無便也要到廁所蹲一蹲,養(yǎng)成習(xí)慣,形成條件反射,對(duì)于緩解便秘、促進(jìn)健康長(zhǎng)壽具有重要作用。
無病也求醫(yī)
主動(dòng)檢查身體,是近年來人們養(yǎng)生保健出現(xiàn)的一種新時(shí)尚,這是人們自我保健意識(shí)增強(qiáng)的標(biāo)志。注意隨時(shí)觀察自身的健康狀況,堅(jiān)持“預(yù)防勝于治療”和“病向淺中醫(yī)”的原則,有病就醫(yī),無病就防,這對(duì)健康長(zhǎng)壽是十分必要的。
無喜也快樂
快樂的心情可以對(duì)機(jī)體產(chǎn)生良性刺激,使脈搏、血壓、呼吸、消化液的分泌及新陳代謝均處于平衡、協(xié)調(diào)的狀態(tài),提高人體的免疫力和抗病能力。近來研究發(fā)現(xiàn)了一條很有意義的規(guī)律:積極樂觀的生活態(tài)度會(huì)激活人體的適應(yīng)能力,遏制疾病的發(fā)展。喜事不會(huì)天天有,但快樂卻可日日尋。平時(shí)要保持快樂的心情,可多談歡樂的喜事,多接觸幽默的人,多看相聲、喜劇小品,多讀幽默的書,就能笑口常開,笑容滿面。