实验工具生成科学实验

实验工具生成科学实验（共12篇）

实验工具生成科学实验 篇1

课堂的动态生成是指师生、生生合作、对话碰撞的过程中, 现时生成的超出预设方案外的新问题、新情况, 动态生成性教学不仅能够激发学生的思维, 培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力, 还能够构建起一个和谐的课堂, 师生共同探究。小学科学作为一门以探究活动为核心的学科, 在教学过程中更应当注重课堂中的生成性资源, 积极构建生成性课堂。

一、挖掘生活, 创设生成性资源环境

学生首先接触的是生活世界, 在教学的过程中, 通过将生活与科学实验相联系, 引导学生进入科学的世界, 能够调动学生的积极性, 激发学生学习的主动性, 活化学生思维, 从而引发学生思维火花的闪现, 形成课堂生成性资源。如在学习《水珠从哪里来》时, “在水杯中装入冰块, 玻璃杯外形成小水珠”的实验, 学生已经初步了解玻璃杯外面形成小水珠是因为空气中的水蒸气温度高, 遇到温度低的玻璃杯, 凝结而成, 在此基础上, 与生活情境相联系, 引导学生进一步思考探究。

师:我们都知道, 冬天房间里面玻璃窗上会形成小水珠, 谁来解释一下这种现象呢?

生1:因为冬天外面冷, 玻璃窗温度低, 房间里暖和, 屋子里面的水蒸气遇到玻璃窗就凝结了。

师:是的, 那大家有没有注意, 在房间外的那一面玻璃窗是不是也凝结了小水珠呢?为什么呢?

生1:应该有吧, 玻璃很薄, 里面有外面也会有。

生2:没有, 我以前在玻璃窗上画画, 画是透明的, 要是外面有小水珠, 画就是模糊的了。

生3:应该没有, 虽然玻璃窗的温度低, 但外面温度也低, 水蒸气温度应该跟玻璃窗差不多的, 所以不会有小水珠。

师:大家来说一说, 他们谁说的有道理呢?你能得出什么结论?

经讨论, 引导学生最终得出“在房间外那面的玻璃窗上不会有小水珠”的结论, 进一步深化学生对知识的理解。

二、注重引导, 创造课堂生成性资源

在教学过程中可能遇到部分突发事件, 而这些事件是教师难以预料的, 需要教师对此给予快速判断及分析, 客观对待该突发事件, 积极加以引导通过重组资源进而生成新的教学资源, 提升生成性资源的质量, 最终促使课堂充满活跃及灵动的气息。如在学习《食物的营养》时, 用实验的方法鉴别食物中的蛋白质、脂肪和淀粉, 其中食物中淀粉的鉴别采用碘酒来进行, 让学生进行分组实验, 学生进行实验的过程中, 某小组不小心打翻了装有碘酒的玻璃瓶, 所有学生都停下了实验, 看着打破玻璃杯的学生和老师。

师: (关心询问学生没有受伤后) 大家帮忙把地面和桌面上的碘酒清理一下吧 (让学生用纸巾擦拭桌面和地面上的碘酒, 并有意引导学生观察纸巾的变化)

生1:老师, 我的纸巾变蓝了!

生2:我的也是。

师:我们刚才学到, 淀粉遇到碘酒会变色, 那大家来猜想一下, 纸巾遇到碘酒变色, 会是什么原因呢?

生1:我知道, 是纸巾里面有淀粉!

师:是的, 其实我们日常生活中除了食物, 还有不少东西里含有淀粉, 大家可以试一试随身带的东西, 看看还有哪些东西里含有淀粉。

面对课堂中的突发事件, 通过顺势引导学生进行观察, 不仅很好地处理了意外, 还能进一步激发学生的探究欲望。

三、重视错误, 捕捉课堂生成性资源

科学实验的过程是一个动态的过程, 小学生实验的过程中难免会出现错误, 造成实验结果和课本结论不符合等问题, 出现这种局面时, 教师不应批评或一味的斥责学生, 而应充分尊重学生、理解学生, 有耐心, 让学生的错误生成一种教学资源, 对其加以利用, 制定明确的教学计划, 使学生认识到自己的错误, 并及时纠正。在此过程中, 教师将纠正错误的主动权转交给学生, 在认识自己的错误时还能够引发学生重新认识该问题, 促进知识点的深入学习。如在学习《设计制作一个保温杯》时……

师:我们刚才已经学习了热的良导体吸热快, 散热快, 热的不良导体传热慢, 散热也慢, 那如果要做一个保温杯, 你会选择什么材料呢?

生1:塑料的。

师:那如果是用不锈钢的材料做杯子, 你们有没有什么办法让水凉得慢一些呢?

生1:可以给它加个盖子。

生2:用布包裹起来。

生3:把它放在泡沫中。

师:大家回答的很好, 那让我们来讨论一下, 你认为哪种保温方法最好呢?

生: (讨论后) 加盖子并放在泡沫中。

师:大家这个观点是不是正确呢?让我们通过实验来看看。按照刚才的想法, 我们分别在放入泡沫的杯子和没有放入泡沫的杯子中加入热水, 并给放在泡沫中的杯子加上盖子, (5min后) , 现在请大家用温度计量一量杯子里面的水的温度。

生1:放进泡沫且加盖的杯子里, 水温是52℃, 另一个杯子里面水的温度是50℃, 放进泡沫并加盖后, 杯子的水凉得慢。

生2:不对, 我们两个杯子里面的水, 水温没有差多少, 都是51℃。

生3:我们没有加盖的杯子水温更低。

学生的实验结果与结论不相符, 在此种情况下, 教师若简单地判定结论不一样的学生是“实验做错了”, 不仅会挫伤学生科学探索的积极性, 也会使学生对教师的印象大打折扣, 不利于和谐师生关系的构建, 因此, 面对此种情况, 教师应主动与学生共同进行探索, 引导学生探究影响因素, 如加入热水的多少、加入的时间等。

师: (引导学生控制实验变量, 再次进行实验, 得出正确的实验结论) 请大家说一说你在做第一次实验和第二次实验有什么不同?

生2:我们第一次实验时, 先在加盖的杯子里面加的热水。

生3:我们在第一次实验时, 不加盖的杯子里的水要比另一个杯子少得多。

……

师:那让我们来总结一下, 热水在杯子里变凉的快慢与什么有关呢?

生1:与加入热水的量、加入时间等……

小学科学实验是一个动态生成的过程, 在教学的过程中, 教师应以动态生成的观点来认识课堂教学, 摆脱课前教学预设的束缚, 充分利用课堂中的生成性资源, 善于调整即时的探究内容来优化科学课堂, 根据具体的学情对预设的目标、内容进行调整, 在科学课堂教学中真正体现“以学生的发展为本”的教学理念, 体现出教学的智慧和艺术, 创造动态生成课堂, 使师生双方真正沉浸在自主、合作、探究的学习氛围中, 最终提高教学效率, 促进学生全面发展。

实验工具生成科学实验 篇2

一、测量型实验

初中物理测量型实验主要有直接测量型和间接测量型两种，共15个实验，这些是中考物理实验测试必不可少的组成部分。

1.直接测量型实验共10个实验：

⑴用刻度尺测长度，

⑵用秒表测时间，

⑶用量筒测固、液体的体积，

⑷用水表测家庭自来水使用量，

⑸用天平测物体的质量，

⑹用温度计测水的温度，

⑺用弹簧测力计测力的大小，

⑻用电流表测电流，

⑼用电压表测电压，

⑽用电能表测电功的大小。

直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等，而这些知识和能力在课堂教学中已逐步渗入，常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本无碍。

2. 间接测量型实验共5个实验：

⑴用刻度尺、秒表测平均速度，

⑵用天平、量筒测物质密度，

⑶用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率，

⑷用电流表、电压表测电阻，

⑸用电流表、电压表测小灯泡的电功率。

这五种实验都涉及到诸多的物理测量工具的使用，

也同时具有相应的实验原理：

⑴物体通过的某段路程或某段时间的平均速度测量实验原理是v=s/t，

⑵测物质密度的实验原理是ρ=m/v和排水法，

⑶测滑轮组的机械效率实验原理主要是η=W有/W总、W=F·S及二力平衡，

⑷测电阻的实验原理是欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I，

⑸测小灯泡的电功率实验的原理有两种，

①伏安法的实验原理即为P=U·I，

②电能表、秒表测电功率实验的原理即为P=W/ t。

解决此类题时，一定要细心，确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。近年来各地的中考物理测量型实验在这类题中变化较多，要格外注意。

二、探究型实验

新课程改革的一个目标就是学生探究精神的培养，所以现行各种教材中探究型的课题每个章节都有渗透。探究型试题也已成为当今中考必考类型试题，而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。初中物理探究型实验一般按教材内和教材外分为两类。

1.不同版本的教材内物理探究型实验共计有14个实验：

⑴探究物质的一种属性——密度，

⑵探究平面镜成像特点，

⑶探究凸透镜成像规律，

⑷探究摩擦力的大小与什么有关，

⑸探究运动和力的关系，

⑹探究液体压强的特点，

⑺探究杠杆平衡条件，

⑻探究动能(重力势能)大小与什么因素有关，

⑼探究物质比热容，

⑽探究影响电阻大小的因素，

⑾探究不同物质的导电性能，

⑿探究电流与电压、电阻的关系，

⒀探究电流热效应，

⒁探究电磁铁磁性强弱的因素。

2. 不同版本的教材外物理探究型实验包括新课改以来物理课外读物上设计的探究活动和各地中考试题中出现的，

其中最常见的有：

⑴探究水果电池电压与哪些因素有关，

⑵探究篮球反弹的高度与哪些因素有关，

⑶车辆滑行的距离与哪些因素有关，

⑷探究物体承受的压力与哪些因素有关，等等。

物理科学探究活动一般有7个主要环节，

依次是

⑴提出问题，

⑵猜想与假设，

⑶制定计划与设计实验方案，

⑷进行实验和收集数据，

⑸分析论证，

⑹评估，

⑺交流与合作。

各地的中考命题针对这一知识点在各个试题上有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命题带来了多个角度的可能性。

比如同是考查凸透镜成像规律，但由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的教学中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。

但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际，并且所考核的方法和能力都是学生应了解和掌握的。所以在对学生进行应考技巧的教育引导中，提醒学生对此不要产生心理上的障碍，只要抓住应用得当的方法，一般都能轻松解决。

探究型实验试题的解题方法强调应用性和开放性，突出物理知识的应用，强调灵活运用物理知识解释试题呈现的问题，故而在解答时，可附助已有的知识和结论，对试题所考查的内容和能力，做出正确的解答。当然中考命题并不会只局限于已有知识的得出，往往可能会更注重探究过程的考查，因此解答此类试题时千万不要急于求成，而要体会出试题考查的方向，也就会从容应答。

三、开放、设计型实验的特点及解题技巧

⑴物理开放题是指题设条件不确定、解题方法多样化、答案不唯一的题目。这些试题或条件开放、或策略开放、或结论开放，可谓千姿百态。通过求解这一类问题，可以激发学生的求知欲，提高学习兴趣，考查学生发散思维能力和创新能力。因此，在一些中考试卷中，出现了一批立意和情景新、耐人寻味的开放型试题，它们成为试卷中的亮点，格外引人注目。

题设条件开放型实验题，一般特点是条件多余或隐含，求解问题不指明;解题策略开放型实验题，主要特点是解答方式不统一，方法多样化;待求结论开放型实验题的主要特点是结论不唯一，答案形式多样化。

解决此类问题，要求教师在平时的实验教学中，引导学生在日常生活中做个有心人，留心观察各个演示实验及其日常化的实验器材，灵活运用物理知识，充分挖掘题目中的隐含条件，准确把握实验的意图和原理。

⑵设计型实验题是指根据实验目的和要求，设计研究方案，运用不同于教材或试题要求的实验方法解决同一物理问题，此类题综合考查学生观察实验，运用所学的理论知识进行综合分析、归纳等能力，有一定的难度。近年来此方面的试题陆续增加并延伸到我们的生活周围之中，命题也已不局限于对教材已有实验的新设计。

解答设计型实验时，首先要明确试题所需要解决的问题，然后结合教材所学相关知识和设计，进行分析和比较，从中发现其异同之处，从而进行创造性的变更和设计，在这种情况下一般问题都会得到解决。

初中物理实验测量工具使用方法总结

一、刻度尺

用途：测量物体的长度。

使用前做到“三看”：看零刻度线是否磨损;看清量程、看清分度值。

刻度尺的使用时要做到“六会”：

会选：根据被测物体的长度选择合适的刻度尺;

会放：应使刻度尺的零刻度线或某条(整数)刻度线与被测物体的一条边对齐，把刻度尺的一边尽可能与被测物体重叠或平行，不能歪斜;

会看：读数时，视线应与刻度垂直;

会读：除读出最小刻度以上各位数字外，还应估读到分度值下一位;

会记：记录的测量数据，包括准确值、估读值和单位(没有单位的数值是毫无意义的)。

会算：多次测量求平均值可减小误差，最终结果要和记录数据保持一致。

二、机械停表

用途：测量时间。

构造：如图A是启动、停止按钮;B是回零按钮;C是分钟刻度：读取整分钟数(包括半分钟);D是秒钟刻度(读取秒数)

使用方法：使用停表前首先要上好发条，按压启动按钮，表启动，再次按下该按钮，秒表指针停止转动，按压回零按钮，分针与秒针都归零。

读数方法：首先读出小刻度盘中的整分钟数(包括半分钟)，然后读出大刻度盘的秒刻度数，将两个读数统一单位后先后相加即得最后读数。

三、温度计

用途：测量温度。

在使用温度计之前,应首先观察它的量程是否符合实际要求，否则需更换一支量程合适的温度计;其次要认清它的最小刻度值，以便于读数。

用温度计测液体温度的正确方法是：(l)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁。

(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。

(3)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液体的上表面相平。

四、托盘天平

用途：测量物体质量。

托盘天平的构造：(1)底座 (2)标尺 (3)平衡螺母(4)横梁(5)托盘 (6)横梁刀口(7)指针 (8)分度盘 (9)游码。

另外，天平还有配套的砝码盒。

使用方法及注意事项

(1)天平要放置在水平的桌面上。游码要归零。

(2)调节平衡螺母，使指针对准分度盘中央刻度线。

(3)左托盘放称量物，右托盘放砝码。砝码要用镊子夹取，添加时从估计称量物的最大值加起，逐步减小。加减砝码并移动标尺上的游码，直至衡量平衡。物体的质量 =砝码+游码。

(4)称量干燥的固体药品粉末时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。

(5)液体、潮湿的物品或具有腐蚀性的化学药品必须放在玻璃器皿里称量。

五、量筒

用途：测量液体的体积，间接测量固体的体积。

量筒的使用：使用前要看清量程和分度值;测量体积时，要把量筒放在水平的桌面上，读数时视线要与量筒刻度垂直。若是凹液面，应以凹液面的最低处为准;若是凸液面，应以凸液面的最高处为准。

六、弹簧测力计

用途：测量力的大小。

原理：在弹性限度内，弹簧的伸长跟受到的拉力成正比。

使用方法

(1)使用前要看清量程和分度值;

(2)使用时首先要“校零”，即使指针对准“零刻度线”;

(3)应使弹簧的伸长方向与拉力的方向在同一条直线上;

(4)读数时视线要垂直刻度板。

七、电流表

用途：测量电路中电流的大小。

使用前做到“两看清”—看清量程和分度值。实验室常用的电流表,它由两个量程(3A和0.6A),量程为“3A”时，刻度盘上的每个大格表示lA，每小格表示0.lA;量程为“0.6A”时，刻度盘上的每个大格表示0.2A，每个小格表示0.02A。

使用电流表时应注意：

(1)电流必须从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，否则，表针将反偏;

(2)被测电流值不能超过电流表的量程，实验室用的电流表有两个量程，分别是0-0.6A和 0-3A;

(3)电流表串联在电路中使用;

(4)绝对不能直接把电流表接在电源上。

八、电压表

用途：测量电路两端电压的大小。

使用前做到“两看清”—看清量程和分度值。实验室常用的电压表有“15V”和“3V”两个量程。量程为“15V”时,刻度盘上的每个大格表示5V，每个小格表示0.5V(即最小分度值是0.5V);量程为“3V”时,刻度盘上的每个大格表示lV，每个小格表示0.lV(即最小分度值是0.1V)。

使用电压表时应注意：

(1)电压表要与被测电路并联;

(2)要使电压表正接线柱靠近电源正极，负接线柱靠近电源负极;

活化实验资源　促进动态生成 篇3

科学实验是科学教学的重要内容、重要方法及重要手段。在新课程教学中，如何强化实验在教学中的作用，以实现新课程所提出的三维目标，是当前实验教学中需要探讨的问题。本文从动态生成这一新课程的核心理念出发，探讨提升科学实验在课堂教学中的价值的策略。

所谓动态生成式教学是指在课堂中不机械地按原先确定的思路教学，而是根据学生学习的情况，由教师灵活地调整，生成新的教学流程，使课堂处在动态的和不断生成的过程中，以满足学生自主学习的要求。由于课堂教学具有较强的现场性，教师的预设不可能囊括课堂教学过程中出现的各种不确定因素，课堂实验教学中常常生成出学生的奇思妙想、困惑疑虑、错误观点。如果教师能够机敏捕捉、能动应对，对预设的实验进行调整、拓展、优化和创新，定能化不利因素为有利因素，使科学课堂实验教学更具丰富性、开放性、创造性与鲜活性，促进学生主动积极地探求知识，培养学生正确的科学态度，提高他们的科学探究能力和创新精神。

一、在意外中调整实验。建立科学规律

“课堂应该是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的旅程。”因而课堂极具开放性，课堂上随时可能产生“非预设生成”，这就要求教师在课堂上捕捉意外资源，促进动态生成。

案例1“平衡”与“不平衡”

“质量守恒定律”是初中科学中的重要规律，笔者做了精心的预设，可在引入新课时却出现了意外。

师：我们知道化学反应的实质是生成了新的物质，那在化学反应前后，反应物和生成物的质量总和是否发生变化呢?

生：(老师话音未落)不会变化，相等。

(教师原希望学生应至少有三种猜想：相等、不相等、可能相等和可能不相等，然后针对不相等的猜想演示反应前后质量相等的实验，没想到学生的“认真”预习打乱了教师的预设。因此，对实验进行了以下调整)

师：想知道这“相等”的结论是怎么得到的吗?让我们像科学家那样通过亲自探究去得出“相等”的结论。

探究1蜡烛燃烧实验

把装有蜡烛的烧杯放在平衡的天平左盘，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧后天平指针的变化。

生：(惊奇地)天平不平衡了。

师：那这一反应是不是违背了你们刚才所说的“相等”呢?

生：(学生脸上出现了疑惑的神情)

探究2镁条燃烧实验

在空气中燃烧镁条，比较生成物和镁条的质量，发现生成物的质量比原来镁条的质量大。

师：那这一反应是不是又违背了你们刚才所说的“相等”呢?

生：不违背(个别学生说，大部分学生还是一脸茫然)。

师：刚才的两个实验是否符合质量守恒定律，需要我们对实验现象和结果进行思考分析，这样才能使我们真正理解定律的内涵，而不是死记硬背。

评析富有智慧的教师是营造动态生成课堂的必备条件。当“意外之音”来临时，教师没有固守原有的教学设计，而是把握教材的关键和学生的认知特点，抓住意外生成的资源，把实验前后质量不变的演示实验，变成了反应前后“质量不等”的演示实验，创设了与学生认知冲突的情境，催生探究动机，促使学生通过思维碰撞，理解规律的本质。

二、在错误中拓展实验，端正科学态度

“学生在课堂活动中的状态，包括他们的学习兴趣、注意力、合作能力、发表的意见和观点、提出的问题与争论乃至错误的回答等，都是教学过程中的生成性资源。”这就要求教师在学生答案不完整和错误时，不要轻易作出评价，更不要贸然否定，要善于把错误转化为可用的教学资源，提高教学效果。

案例2“错误”与“正确”

锌粉和盐酸反应的学生实验设计是把如图1的装置在托盘天平上称量，然后将气球内的锌粉全部倒入瓶内，反应结束后，再次称量。倘若操作正确，实验后测得的质量应该是偏小的。可实验的交流评价中，有两组学生汇报反应前后质量相等，另一组学生汇报反应后质量偏小，但很谦虚地承认也许是他们测错了，还有一组学生实验没来得及完成。

(为了与定律内容相符合，学生没有真实地汇报实验情况，而科学实验的教学就是要培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的探究真理的精神，教师决计把“错误”变成教学的宝贵资源，对该实验作了以下的拓展)

师：三组同学在实验中测得的反应前后的质量为什么会非常接近呢?

生：气球的体积较小。

师：为什么气球小了质量差别就不大?

生：反应前后质量应是相等的，测量的值偏小是因为气球受到了浮力，气球很小，浮力也就很小，测得的质量差别也就不大了。

师：那下面我们就请刚才没有完成的小组把实验继续做下去。

(该组学生进行实验后，测得反应后的质量比反应前小)

师：科学的研究是建立在实验事实的基础上的，要用正确的科学探究的方法，真实地汇报实验结果，如果与科学家的结论不一样，那就分析原因，再探究，不能随意敷衍附和。

评析课堂上的错误是教学的巨大财富，教师要善于变学生的错误为促进学生发展的资源，及时调整教学设计，将错就错，寻根究底，让教学沿着最佳的轨道运行，促成动态资源的生成。面对学生弄巧成拙的实验“结果”，教师果断地顺势引导，抓住发展学生探究精神的契机，培养了学生严肃认真的科学态度和实事求是的科学精神，既加深学生对知识的理解，也有效地提高他们的实验能力。

三、在失误中解析实验，提高探究能力

在实验教学的过程中，由于各种主客观因素的影响，会使实验失误甚至失败。其实这正是难得的教学契机，若能抓住稍纵即逝的信息，通过实验的失误或失败培养学生探究问题、分析问题的能力，使失误或失败产生正面效应，促使生成的实验失误或失败价值的最大化。

案例3“吸”与“吹”

在“大气压与人类生活”一课的教学中，教师在整理高压锅时不慎把一烧杯的纸屑打翻了，纸屑撒在了讲台和地面上，教师不免有些尴尬，请同学们帮忙清理纸屑。大家有的用手捡，有的用扫把扫，一位同学边捡边说：“有吸尘器就好了。”

(是啊，这节课本来就要介绍吸尘器的，何不借此生成的情境，做深入的探究呢)

老师顺势拿出吸尘器，学生喜出望外，很快纸屑就被吸干净了。可老师在演示吸尘器时不小心又把整理好的纸屑吹了出去。接连两次出现了意外，可教学在老师一丝惊慌之后更有了后面的精彩。老师说：“看来吸尘器不但会‘吸还能‘吹，这东西神龙见首不见尾，吸尘器的内部结构和工作原理到底是怎么样的呢?紧接着是学生的猜想、实验、分解、作图、组装、应用。针对为什么能“吸”，有学生说“我们猜想吸尘器里面可能还有个风扇，通过风扇使空气流速加快，气压减小，外面的东西就被大气压压进里面了”。“而为什么又会吹呢?”有学生说“只有空气不断‘吹出来，前面的口子才能不断地把空气和垃圾等吸进

去”。在作图表示结构和原理时达到了全课的高潮。

评析“失误是放错了地方的教学资源”，一旦实验过程中发生了失误或失败，教师需要有坦然的心态和灵活的处理艺术与技巧，把失误提炼成新的学习材料，在互动中即兴创造，引导学生积极思维，激起师生、生生的合作、对话、碰撞并进发出智慧和灵感的火花，从而在实验中培养学生分析问题和解决问题的能力。

四、在引领中创新实验，培养创新精神

教师应该成为学生学习的指导者和组织者，这就要求教师在课堂教学中，根据课堂情势的变化、发展而时刻关注并及时捕捉课堂上师生、生生在互动中产生的有探究价值的新信息、新问题，把师生互动和探索引向纵深，使课堂再产生新的思维碰撞和交锋，从而再有所发现、有所拓展、有所创新，促进教学的不断生成和发展。

案例4“升”与“降”

“托里拆利实验”的录像中，当液面下降到大约高于管外水银面76厘米时就不再下降了，可学生对为什么此时大气压正好等于管内水银柱所产生的压强等问题却仍感到迷茫。讨论中有一个学生提出了这样的问题：“什么情况下管内液面不是下降而是上升呢?”

(虽感到意外但教师内心却为之一动——提前用活塞式抽水机引导学生实验和探究)

师：将一两端开口的玻璃管插入水银槽中，管内外水银面相平，怎样才能使水槽中的水上升呢?

生：在玻璃管中安上一活塞，向上拉动活塞，可以使水银上升。

师：能否请同学们分析一下水随活塞上升的原因是什么?

生：玻璃管内水面上方没有大气压，而水槽水面上方有大气压的作用。

师：如果玻璃管足够长，那么当不断向上提拉活塞时，水柱是否始终能不断上升?

生：应该不能。

师：水柱什么时候不再随活塞上升了，为什么?

生：到大气压和管内水柱产生的压强相等时就不再上升了。

生：哦，我明白了，原来托里拆利实验录像中的水银也是靠大气压支持住的，到水银柱产生的压强与大气压相等时就不再下降了。

师：在饮料瓶中灌满水，把饮料瓶倒立在水槽中，当把瓶盖旋开后，瓶中的水面会下降吗?

生：不会，有大气压支持。

生：那如果瓶底上有洞，水会不会像喷泉一样飚上来?

生：不会，那样内外水面上方就都受到大气压的作用了，瓶中的水面应该是下降的。老师能否让我扎个洞试试。

演示：当瓶子扎破后，液柱下降，直到内外水面相平。

分析教师除了努力激活教学内容、创意教学思路、灵活运用教学方法之外，更重要的是教师要驾驭于学生的思维之上，对学生提出的种种问题加以引领。该案例中，教师把学生中的极有价值的创新信息，再度归纳集合形成深层次、高质量的资源，调动学生思维的积极性，激发灵感，使他们产生顿悟，从而使学生真正成为学习的主人，充分展现了学生的个性，发展了他们的创造性思维。

实验工具生成科学实验 篇4

1转变观念, 关注实验探究中学生的问题和发现

课堂上, 老师关注的焦点在哪儿?是学生, 还是知识, 还是教案?这是我们常常思考的一个问题。《科学课程标准》 指出:“以探究活动为核心的科学教学过程, 不再是教师照本宣读教科书和刻板地执行教案的过程。教学要在一定的情景中展开, 学生会提出许多教师意想不到的问题, 教学过程中也会出现许多难以预料的情况。”因此, 教师必须要以动态生成的观点来认识课堂教学, 根据教学中的生成因素, 随时能够接住学生抛过来的“球”, 或回应, 或反击, 或再击——组织、参与、引导, 使师生双方真正沉浸在自主、合作、探究的学习氛围中, 从而有效地推动学生的科学探究活动, 创造性地驾驭课堂。从这个意义上说, 课堂是生成的而不是预设的, 教案应是外出旅行时的指南针, 而不是有固定路线和时刻表的火车。

2保护学生兴趣, 鼓励学生实验探究中的问题和发现

在实验探究活动中, 学生即便是做相同的实验, 因受各种因素的影响, 他们会有不同的发现, 然而, 恰恰是这些不同的发现更能呵护学生探究的兴趣。然而在我们当前科学实验课堂教学在很多时候存在这样一种现象, 教师总希望学生的探究是自己想要的或者是课本上相同的结果, 总希望学生提出自己预料中的问题, 否则教师会十分着急, 即使学生提出不同的观点或者有价值的问题, 教师也不予理睬, 顶多用“你真聪明” “这个问题我们放到课外去研究”……之类的话来搪塞。这是因为教师为了完成课前制定的教学目标, 按预定的教学设计在教学, 千方百计地把学生拉到自己的教学思路中来, 绝不允许学生出“格”, 这样的课很难焕发生命的活力, 也谈不上培养学生的科学素养。

学生“能在探究中提出自己的问题”是小学新课程标准的要求。在探究试验中学生能提出问题, 正说明他对探究活动有兴趣。当然, 学生提出的问题也许学生要提出有价值的问题, 不过学生要提出有价值的问题, 首先就得敢提问题, 对于学生的问题, 教师不能漠不关心, 而应该鼓励大胆探究, 鼓励提问和不同的发现, 呵护学生的好奇心。

3变备课为备学生, 备课要备可能出现的情况及其对策

要处理好实验探究中生成的问题, 突出学生的主体性, 让学生自主学习, 学生必定会出现不同的结果, 教师备课时必须充分考虑会出现哪些情况, 每种情况如何处理, 这对教师备课提出了一个新的挑战, 教师的备课重心应转移到备学生上来, 充分地了解学生是处理课堂生成的必要条件。我认为必须从以下几方面去了解学生。

1) 学生现有的知识储备情况。社会在发展, 孩子们的见识也在发展, 很多学生的知识储备是我们做科学教师有时想象都想象不到的。了解学生的知识储备, 能使我们的课堂更有效率。

2) 学生学习科学的兴趣。教师可以通过课堂观察来发现学生的学习科学的兴趣程度, 针对不同的班级的情况, 采取不同的教学策略。如有的班级很喜欢科学课, 喜欢在严密的科学探究实验中得出结论, 教师在设计时就可以充分放开一些;有的班级对科学课兴趣不大, 教师就应想办法使课堂的语言丰富些, 幽默些, 吸引学生的注意, 逐步培养其兴趣, 在设计时就可以保守一点。

3) 学生的性格特征。一般来说, 科学教师要教几个班, 认识每个学生是一件难事, 更不要说了解全部学生的性格, 但是一个班级中具有重要作用的人物的性格, 教师必须了解。例如班级里如果有一两位打破砂锅问到底的学生, 我们在备课时就要好好考虑一下如何应对。

科学实验探究活动课堂教学和其他学科不同, 重视学生的自主探究, 因此, 实验材料的准备是进行探究的必要保障。按照预设进行探究实验的材料是固定的, 不可更改的, 学生使用的一般也是同一种或同几种的材料, 教师较容易准备。而生成式的科学课堂教学则提倡自主选择实验材料, 这就带来了材料准备上的难度。布鲁纳说:“学习的最好刺激是兴趣。”越是学生的东西, 越容易引起学生心灵的共鸣, 越有助于激发学生探究的兴趣。由于科学教学的特殊性, 学校虽然按标准配足了一定数量的仪器, 并且拥有了工具箱, 为学生购买了学具袋, 但也不可能把所有的观察实验材料 (如瓶瓶罐罐、各种液体、 活的动植物等) 全部配齐, 所以让学生把身边的材料带进课堂, 既解决了学校教具学具的不足, 又能按规范上好科学课, 真正让学生动起来。如三年级下册“植物的一生”一课, 课前我让学生收集各种各样的种子, 课上学生带来的种子数量之多让我感到吃惊, 有的连我也不认识, 课上学生不仅了解了种子的构造, 还认识到了各种各样的种子。课后, 由于种子实在太多, 我让学生把一部分浸泡过的种子进行播种, 为下几节课的学习作好准备;一部分干的种子制成了种子标本, 作为一种长期的教学资料。

4把握“以学生为主体教师为主导”的课堂教学平衡点

现在的实验探究活动, 存在两种极端:一种是学生充分自主, 教师略作指导;一种是教师充分细致指导, 学生则在规定的范围内自主, 戴着镣铐跳舞。究竟哪一种更有利于发展培养学生的科学素养?笔者认为, 教师一方面要为学生自主探究创造条件;另一方面要把握好课堂组织权, 进行有效的生成。具体地说就是要在探究活动中, 根据学生的问题和发现, 并与备课预料情况进行比较, 如果出现预料之中的情况则按预先设计的对策教学;如果出现预料之外的情况则与教学目标 (不仅指认知目标) 比较, 看是否有利于教学目标的实现, 根据教学目标的要求组织后续的教学活动。

例如我在“磁铁的磁性”一课的教学中, 当学生探究出一块磁铁有两个磁极, 同极相斥, 异极相吸这个性质后, 准备下一个环节拓展的教学, 而这时有一位同学却不小心把一块条形磁铁摔成了两段, 学生的注意力一下子被转移到这块摔断的磁铁上, 都在等着我如何批评这位同学。我及时抓住了这一机会, 没有去批评这位不小心的同学, 而是反问其他学生一句: 这块摔断的磁铁还有两极吗?如何去研究呢?学生探究的欲望又一次被激起, 这样把预先设计的对磁铁在生活中的应用放弃了, 却反而收到了更好的效果。这种机会当然不是每节课上都有, 但是有了这样的机会就一定要把握, 不要简单地去批评这位同学, 而应该感谢他提供了一个很好的契机。

又如现在很多科学探究的开始, 我们往往抱着学生自主选择的理念, 教师引导学生自己提出想研究的问题, 再对学生提出的问题进行板书, 然后让学生从自己提出的问题中自主选择进行研究。我们知道, 学生的想象力和求知欲是千奇百怪的, 我们很难在课前准备的时候考虑周全, 这时候, 既要尊重学生的选择, 又要完成教材规定的教学任务, 其实是不现实的。如果一定要体现学生自主选择, 那么在学生提出一大串的问题后, 可以引导学生对问题进行梳理, 在梳理的基础上把学生的思维引入到课的重点。我们提倡学生自主选择, 并非让探究活动漫无目的。

5让课堂教学评价成为课堂活资源的生长新起点

探究实验一个重要的环节就是汇报交流, 很多教师的评价只关注学生学习的结果, 教师主要看学生探究的结果是否与课本知识或自己心目中的想法一致, 如果一致就是好的, 而对一些富有创意的想法、独特的看法持不温不火的态度, 要么是不管对错, 一律肯定, 要么是含糊其词, 不予深究。这不利于学生的发展。因此, 在课堂上不仅要让学生展示学习的结果, 而且要展示探究的过程。教师评价时要指出学生汇报中所包含的智力价值, 以及采取了何种探究方法, 教师此时就需要调整自己的节奏跟着学生走。

如笔者在“一天的食物”教学中, 当各组完成分类, 我请其中一组上来展示时, 这一组按照荤、素的分类标准把食物卡片摆放好, 然后我就提问:对他们的分类还有不同的意见吗?我原本的意图是让学生说说其他不同的分类的方法和对他们组荤、素的分类有否错误, 然而意想不到的是, 发言中一位同学说:“火腿肠不属于荤类, 因为它里面含有面粉, 面粉是素类!”我追问:“那你说火腿肠属于荤的还是素的?”他不假思索就说:素类。这下一石激起千层浪, 其他同学纷纷举手有不同的意见, 有的说是荤类, 因为有火腿;有的说是素类, 因为有面粉, 争执不下。我发现这是一个极好的“头脑风暴” 的机会, 干脆让他们放开说, 这时的教学已经脱离了我原来的设计。又一个学生起来说:我认为火腿肠既不属于荤类, 也不属于素类食物, 而是荤素混合类的食物。我立即肯定了这位同学, 并提醒大家找证据, 火腿肠的包装上就写了好几种配料, 有火腿、盐、面粉等, 的确是既有荤, 又有素, 属于荤素混合类食物。这样一来, 我原本放在最后的一个环节, 出示一盆 “榨菜肉丝”, 认识荤素混合类食物就毫无必要了。

实验工具生成科学实验 篇5

一、实验目的

1、了解常用第三方支付工具的内容及使用

2、掌握支付宝账户申请、实名认证、申请数字证书的操作方法

3、掌握支付宝账户充值、首款、付款和提现的操作方法

二、实验环境

1、硬件：多媒体计算机，Internet网络环境

2、软件：IE6.0、数字证书、支付宝账户系统

三、实验内容及步骤

1、注册支付宝账号

2、进行支付宝实名认证

3、支付宝数字证书的申请、安装、备份、删除操作

4、通过网上银行给个人支付宝账户充值

5、完成熟人之间个人支付宝账户之间的即时到账收款和即时到账付款操作

6、通过提现操作将个人支付宝账户资金转入个人银行卡账户或支付宝账户

四、实验要求

1、按“实验内容中”的各项完成相应操作，实验报告中要求记录，并说明出现问题的原因；

2、所有实验所得到的信息和数据应记录在实验报告中，记录数据应真实，不得相互抄袭（实验报告计入平时成绩，实验报告雷同者平均分配所得成绩）。

3、试验后要有本次实验的收获和体会，要求在300字左右。

4、认真回答试验后的思考题。理解及答案要求写在实验报告中。

五、思考题

1、支付宝认证的含义是什么？

2、如何确认个人支付宝账户的资金安全？

思考题：

1、支付宝认证的含义是什么？

答：“支付宝实名认证”服务是由支付宝（中国）网络技术有限公司提供的一项身份识别服务。支付宝实名认证同时核实客户身份信息和银行账户信息。通过支付宝实名认证后，相当于拥有了一张互联网身份证，可以在淘宝网等众多电子商务网站开店、出售商品。增加支付宝账户拥有者的信用度。

2、如何确认个人支付宝账户的资金安全？

答：妥善保管好自己的账户和密码;创建一个安全密码,支付宝的登录密码和支付密码一定要分别设置;认真核实支付宝的网址;及时更新杀毒软件和安装防火墙;开通专业版网银进行付款;申请支付宝数字证书;遵守支付宝交易流程购物。

心得体会：

实验工具生成科学实验 篇6

【摘要】现代化汽车生产企业产品更新速度快，要求缩短设计研发周期，仿真技术已经普遍应用到制造行业。本文依托载运工具运用工程仿真实验室软硬件设备，开发“汽车综合仿真实验项目”，并对每个子项目的要求、能力培养等情况进行阐述。

【关键词】载运工具运用工程 研究生仿真训练 汽车综合仿真

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0161-01

随着计算机技术和专业仿真技术的发展，要求汽车生产企业在设计研发阶段要加快进度。在这样新的形势下，对高校机械相关专业研究生培养提出了更高的要求：不仅要求研究生掌握数学、力学、机械、电子电工等传统基础课程知识，同时还要掌握现代设计方法，会运用成熟的专业仿真计算软件进行建模与优化设计。一个只懂得用传统机械设计方法进行设计计算、并根据计算结果作机械零部件图的学生，已经远远不能满足现代企业的需求。

我校载运工具运用工程学科，在充分利用中央地方共建资金和交通运输部建设资金基础上，建立了独立的载运工具运用工程仿真实验室。目前该仿真实验室有服务器一台、工作电脑20台。购买了Hyper-mesh、AVL-FIRE、GT-suite等专业仿真软件。本综合仿真实验项目通过利用这些专业仿真软件，分步骤、分阶段进行模拟仿真训练，在研究生开题之前，将课题研究中所用专业软件和基本技能训练一遍。下面以“汽车综合仿真实验项目”为例，将综合仿真实验项目分解为三个子训练项目，说明整个训练项目的流程。

一、发动机燃烧室三维设计仿真训练项目

本训练项目利用Hyper-mesh软件建立发动机整机三维模型，主要是包括燃烧室和进气道部分。然后将发动机燃烧室及进排气道模型分离出来。对燃烧室模型进行网格划分，进行缸内三维仿真计算，可以得到燃烧放热规律及缸压曲线。在进行改进设计过程中，可以对气道、活塞、凸轮轴（配气相位）等零部件进行优化设计。利用缸内三维仿真模型还可以进行气道流动仿真计算。特别针对带有进排气气道的燃烧室模型，可以对凸轮轴进行优化设计，开展进气流量、发动机回火等问题的研究。

本项目要求学生能够熟练掌握三维模型分离技术、掌握网格划分技术、初步掌握三维仿真的理论基础和三维仿真分析能力。

二、发动机整机性能仿真训练项目

在本训练项目中，首先获取发动机整机性能仿真所需要的基本几何参数数据，利用GT-POWER软件建立发动机整机仿真计算模型。在模型中，输入发动机管路及缸内几何尺寸、发动机点火顺序、气门升程曲线、摩擦功曲线、过量空气系数及边界等条件，将训练1中所得到的发动机燃烧放热规律带入到整机模型中，进行整机性能仿真计算。根据不同转速和不同负荷条件设置一系列计算工况，计算发动机在不同工况条件下的动力性、经济性，可以得到发动机的外特性曲线和万有特性图。

本训练项目要求学生掌握发动机整机仿真模型的建模方法，理解模型中参数的物理意义，掌握vibe等燃烧模型的设置方法。能够根据发动机不同工况对燃烧放热规律进行合理调节，得到精确合理的计算结果。

三、整车性能仿真训练项目

根据某整车的基本结构，简化物理模型，从GT-DRIVE的模板中选用复合模块、控制模块、连接模块、传感器及执行器模块等，搭建仿真模型，建立汽车系统的各总成和部件的机械连接和信号连接，并对各部件和总成进行参数化处理，完成整车建模。然后进行仿真计算得到各个挡位下的加速度、最大爬坡度、最高车速、最大功率等整车动力性指标和百公里油耗等经济性指标。可以进一步加深学生对动力传动一体化研究的认识。

本项目要求学生在掌握汽车基本结构和电控基本知识的基础上，掌握整车仿真建模方法、能够根据不同的设计目标进行仿真计算，并能够对计算结果进行分析。

四、小结

汽车综合仿真实验项目包含了发动机零部件优化设计、发动机缸内三维仿真于燃烧排放特性分析、发动机整机性能仿真分析、整车动力传动性能仿真等一系列优化设计与仿真的子训练项目。即使不能让每个学生全都做一遍，但通过团队合作，将与本学科领域相关的学生分组，可以分解完成每个子项目。既可以让学生充分认识仿真技术在汽车现代化设计中的作用，又锻炼了学生开展实际项目的科研能力和团队合作能力。

参考文献：

[1] 高琪瑞，李东海.能源动力仿真实验教学系统设计与应用[J].，实验技术与管理，2006.05.

[2] 杨秉耀，刘丽葵.加强研究生实验技能培训的研究[J].实验室研究与探索，2009.6.

[3] 马玉真，宋方臻.用于研究生教学的机械类课程仿真实验教学系统的开发[J].教育教学论坛，2012.9.

让学生在探究实验中“生成” 篇7

一、数学实验教学的作用

数学实验是根据研究目标创设或改变某种数学情境, 在某种条件下通过思考或操作活动, 研究数学现象和发现数学规律的过程.让学生在教师的指导下进行实验, 可大大增强学生的好奇心, 激发其探索和创造的欲望, 使学生的学习过程, 变为自己动手实验、观察发现、猜想验证、动脑设计的亲身经历.数学实验是让学生在已有的认知结构基础上, 去发现、建构新知识, 从而主动建构数学概念, 探索和验证数学规律, 进而培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学品质.在数学教学中, 充分挖掘实验环境, 特别是利用计算机为学生创设良好的实验环境进行数学实验, 是实施数学素质教育的重要途径.

数学作为一门基础性学科, 它起源于现实, 而现实的需要又推动了数学的发展.“数学实验”对激发学生的学习兴趣, 促进学生将数学知识融入到生活中, 增强数学应用能力, 发展学生学用意识具有无可替代的作用.随着市场经济的不断完善, 数学知识、数学思想、数学语言、数学意识、数学方法等的应用日趋广泛.因此, 我们在具体的教学中, 应充分考虑数学实验教学.

二、通过数学实验教学, 培养学生的建构能力

建构主义理论给数学教师的任务赋予新的内涵, 即激励学生构造数学思想, 关键是在数学活动中要分清各种不同的相关数学.新课程中强调学生应有“生动活泼、主动发展”的学习环境, 及“体验、感受、经历、探索”的学习过程.我们在教学中不应人为地包装学生学习的知识, 而是应该根据自己的经验基础进行建构, 从而主动从事数学活动, 形成数学概念.

例如勾股定理的教学:

如果直接向学生揭示定理并加以证明, 当然既省时又省力, 学生接受也不会有什么困难, 若设计一个实验利用多媒体技术, 让学生通过操作、观察, 从三角形的旋转中, 自己去发现勾股定理及证明方法, 那么就很好地利用了学生普遍具有的“图形旋转面积不变”这一非形式几何知识作为知识的生长点, 使学生从原有的知识中自然“生长”出新的知识, 这一知识的生长过程是一种探索过程, 不仅使新知识找到了牢固的附着点, 而且使认知结构在探索中得到发展.

建构主义的数学教育希望学生进行讨论、合作、反思、商讨和再商讨.大多数数学 (特别是几何问题) , 可以利用计算机来构造实验, 进而使数学活动成为可能, 从而使学生进入主动探索状态, 变被动的接受学习为主动的建构过程.

三、利用数学实验教学, 培养学生的创新能力

初中阶段学生独立思考和探索的欲望和能力比以往有所提高, 能在倾听别人意见的过程中逐渐完善自己的想法, 所以我们可以创设一些具有挑战性的问题情境, 提出具有一定跨度的问题来引导学生进行自主探索, 激发学生进行思考.鼓励学生进行探究, 使他们进一步经历观察、实验、猜测、推理、交流、反思等活动, 以发展其创新意识和实践能力.

案例:如折纸问题, 一个学生问:“我第7次折就折不起来了, 纸这么小, 要折到人这么高, 该怎么折?”马上有很多学生也积极响应了这一疑问, 也有学生说拿很大的纸就能折很多层.学生忽视了题中的“假设”, 怎么办?

笔者让学生再用练习本的纸做折纸实验:四人分别用练习本大小的、纸习本一半大小的纸、练习本四分之一大小的纸、两张练习本大小的纸对折, 看各自最多能对折多少次?

实验结果:按题中的方法对折, 不论纸张大小, 第6次对折都能完成;小的纸张第7次对折就比较勉强, 第八次对折就难以完成了, 大的纸可对折7次, 第八次就难以完成.

教师趁机提问:一张纸对折7次后, 厚度是原来的多少?而宽度又是原来的多少?

学生再次实验后得出:一张纸对折7次后, 厚度是原来的128倍, 而宽度则是原来的, 这样就接近了可以对折的极限.

地理实验教学的生成策略 篇8

一、弹性预设方案,留足空间孕生成

凡事预则立,不预则废。教师可以立足教学目标和学生特点,结合教学经验和“预实验”情况,从学生“学”的角度精心设计教学方案,这种预设应能孕育和促进教学生成,一般具备以下特点。

一是目标性。教学预设紧扣学习目标,使课堂教学及其生成都能做到有的放矢。二是前瞻性。预想到学生的部分需求及激发措施、课堂的可能变化与应对策略,准备好多种预案,以便课堂上随机应变,有效落实和提升预定目标。三是可变性。强调教学立意和宏观思路的设计,适当“粗化”教学细节,使教学预案充满弹性,能为课堂生成留足空间。四是激励性。对学生有能力完成的实验项目或教学环节,教师提供半开放或多样化预案,鼓励学生自行选择和完善,以激发学生的能动性和智慧潜能。

例如:在“洪(冲)积扇的形成”实验教学前,笔者根据以往经验预料到“书本的坡度不同会导致实验结果不同,好奇心强的学生喜欢尝试与众不同的操作”,而多样化的实验过程更利于提升学生的思维品质;基于这些预想,拟允许、鼓励学生自主决定书本的坡度。实际操作时,除预期结果外,还出现了两类典型现象,笔者顺势引导学生比较、分析其形成机理(倾角过小导致流速过慢,使沉积物滞留在“山谷”中;倾角过大导致流速过快,使堆积体的形状破碎)。这样,教师在预设阶段就为学生搭好自由发挥的舞台,课堂上又支持他们即兴创造,自然会生成一些未曾预设的、有意义的教学活动。最终出现的实验现象更符合实际情况,有助于引导学生全面理解流水沉积现象的成因,增强学生认识的客观性和灵活性。

二、共同创编实验,多元互补酿生成

目前,成熟的地理实验项目较少,创编新项目是实验教学的重要课题之一。教师可以与学生共同挖掘学科内容的实验元素,在初步论证其必要性和可行性基础上,鼓励学生各显神通,自主或合作开发、完善实验方案。

不同学生设计的方案往往存在差异,讨论和完善它们的过程充满变化、意趣横生,最终确定的方案会更具科学性、灵活性和可操作性;学生从中获得的经验、能力和理念能为他们自由操作与探究实验奠定基础,使将来的学习活动更为多变、灵动,充满张力和活力。可见,引导学生从实验方案的执行者、观摩者转变为开发者和创造者,不仅可以提高他们的学习兴趣、动手能力和创新意识,还能使生成性教学从项目设计开始酝酿,一直延伸至教学全过程中。

例如:季风是一种有趣的自然现象,以实验的方式揭示其形成原理,可以深化学生的理解,培养学生的科学素养。在“热力环流”教学后,笔者简要说明实验目标和原理,提议以班级为单位开展“季风的形成”模拟实验方案设计比赛(每班选报1~2个方案)。结果,所有班级都提交了原理相似的“方案一”,只有1个班级另外提出了“方案二”(见表1)。

师生代表在试验、讨论时认为:方案一容易操作,但互换海陆位置、两者不是同时升温或同时降温等情境,都与实际情况不符,未能模拟出海陆热力性质差异对季风形成的影响;方案二操作难度大、时间长,现象可能不明显,但对自然现象的模拟更客观,更符合地理实验的科学探究特质。此后,为提高方案二的可操作性,笔者组织团队继续优化,如“制作专用的海陆模型和玻璃缸,在铁砂中撒入食盐以加快降温的速度”等。

这样,实验方案形成于师生的多元设想、民主讨论和试验优化过程中,当学生带着有准备的头脑走进课堂时,他们不仅能游刃有余地操作、探究,还会迸发出新的灵感,派生出新的活动,获得预料之外的成果。

三、自由评改实验,顺水推舟助生成

有些中学地理实验项目存在一定的局限性,教师可以鼓励学生大胆质疑“权威”方案,客观评价其目标是否科学、原理是否正确、模拟是否客观、条件是否充分、步骤是否严谨、现象是否明显、设问是否有效;鼓励学生为改进实验出谋划策,并支持他们当场验证一些可操作、无危险、有价值的想法,邀请他们课后共同试验一些课堂上无法操作的设想。进而,循着学生对实验方案的评价和改进,顺水推舟,能建构属于师生自己的实验项目,生成一些预设之外的精彩活动,促进学生质疑、求真和创新意识的不断成长。

例如:在“洪(冲)积扇的形成”实验教学中,教师以原方案中“如何改进这个实验”为突破口,鼓励学生各抒己见,探讨其存在的主要问题和改进设想(见表2);随后,取出不同大小的颗粒物,组织学生当场验证“设想二”,并现场招募课后试验“设想一”的志愿者。

这样,教师引导学生自由评、改实验方案,激发出学生的思想火花,派生出崭新的教学活动。同时,研讨出更加“真实”的实验方案,既能客观再现地理现象的发生发展过程,又能将原实验的“理性推想”环节改进为“动手操作→观察描述→分析归纳→迁移运用”的学习方式,使实验教学“基于直观现象探索抽象原理”的特质更加鲜明。

四、珍视教学意外,另辟蹊径激生成

地理实验教学中的“意外”大致包括三类:一是学生的突发奇想。学生突如其来的想法是他们的瞬间体验与联想,是一种出于本能的创造性思维。二是实验的“异常”现象。每个实验环节都可能出现不同于预期的结果,它们源于具体的条件,往往更贴近事物的本质。三是学生的认识偏颇。学生的有些观点只是一种直觉或思维半成品,可能存在偏颇之处,但都是学生的真实感悟。显然,这些“意外”皆非偶然,而是教学情境发展变化的必然产物,它们多新颖、有趣,能引起学生的广泛关注,激发学生的挑战欲望,是特殊而有价值的教学资源。

因此,教师不应诱导学生按照预设路径,一成不变地操作,循规蹈矩地应答;而要巧借“意外”另辟蹊径,演绎一个个不期而至的教学精彩,培养学生的客观精神和创新能力。其一,尊重学生的奇思异想,鼓励学生自由表达自己的想法,即兴开展有价值的操作,以培养学生的创新意识。其二,尊重实验的真实结果,遇到“异常”现象,不是牵强附会地解读,而是引导学生客观分析原因,以培育学生的客观精神。其三,珍惜“错误”的教学价值,教师不仅要合理利用学生的错觉,还可以故意设置“错误”,以强化对学生的刺激,提高学生的理解层次。

例如:在“季风的形成”实验教学中,演示小组认真操作,其他同学积极建言,课堂气氛非常活跃;但当互换酒精灯与冰的位置、等待方向相反的热力环流时,烟雾运行方向却杂乱无章。面对“烟雾不听话”的现象,授课教师没有强行植入“应有”结果,而是引导学生讨论出可能原因及改进措施(见表3),并当场操作、验证。

这样,面对始料未及的“异常”现象,教师因势利导,临场生成有意义的学习活动,引导学生换一种方式领悟东亚季风的形成机理,使学生能充分接受科学探究过程的熏陶,逐步养成实事求是的科学态度和不怕失败的探索精神。

五、深度质疑探究,追根究底促生成

地理实验教学直观、形象,容易使学生产生感性认识,而感性认识与理性认识融为一体,才能全面提升学生的思维品质。因而,地理实验教学不能停留于浅表化的现象解读和知识验证,而要激励学生深度探析蕴含其中的道理。问题是深入探究的着力点,也是课堂生成的生长点,教师可以通过“提问”与“激问”相结合的方式,促成多向质疑、连锁追问、互动生成的课堂生动局面,引导学生通过对不同观点的反思与融合,使各自的认识逐步从混沌走向清晰,从偏颇走向全面,从肤浅走向深远。

其一,创设问题情境,引发质疑探究。教师可以充分利用地理实验的开放性、复杂性、多变性等特点,通过设置矛盾、故意出错、故作糊涂等多种多样的方式创设情境,置学生于悬而未决、疑问丛生的境地,自然而然地暴露他们的疑问、困难和错误;再引导他们通过探讨找出解决问题的方法与结论,或者生成新的疑问。其二,交互提问追问,促成平等对话。教师适时提出具有启发性、针对性、挑战性等特点的问题,或者对学生的观点刨根问底,促使他们进行更深层次的思考,提出新的疑问或反问,进而,在师生之间、生生之间全面形成充满变化、逐步深化的平等对话。

例如:在“季风的形成”实验教学中,笔者在引导学生观察烟雾飘动的方向,分析出季风的成因后,仍觉意犹未尽,便提出自己的“困惑”:“沿海地区真的都存在季风现象吗?我得去气候分布图上查一查”。教师的“不懂”立即唤起了学生的好奇心和好胜心,他们主动查阅地图,开展讨论,并陆陆续续提出自己的疑问:“为什么大陆西部的沿海地区不是季风气候?为什么多数大陆的东部沿海地区也不是明确的季风气候?为什么亚洲南部存在季风现象?”进而生成更为开放、深入的质疑探究活动。虽然,学生的有些问题会留到以后探讨,但问题本身就是引发思维的火种、认识深化的阶梯,能有效引导学生深入思考,进而深刻领会地理原理。

六、适度拓展延伸,借题发挥导生成

地理学科具有综合性特点,实验教学不仅要帮助学生理解正在学习的知识,还要能启发他们融会贯通地掌握相关内容,构建属于自己的认知体系,而不是局限于预设的课时目标;地理学科具有实践性特点,实验教学不仅要帮助学生掌握知识,还要能引导他们学以致用,不断增长地理实践智慧,而不是止步于概念化的书面学习。

因此,在实验教学过程中,教师要基于学生的发展需求进行合理拓展和延伸,尤其当地理实验涉及学生认知生长的节点、能力发展的基点、方法优化的要点和情感升华的支点时,教师可以借题发挥,鼓励学生结合已有知识展开横向联络和纵向延伸,联系生活实际进行迁移运用或模拟实践;进而不断激起学生新的思维涟漪,生成课堂新的探索高潮,让学生在动态推进的学习活动中不断丰富体验,开阔视野,获得更加全面、灵活和对生活有用的学习成果。

实验工具生成科学实验 篇9

一、初中化学实验课堂中的生成性资源

生成性资源是课堂上在教学动态进行的过程中 产生的,能够推动教学进程的各种教学条件和因素,其有别于教学中传统意义上可在教学前安排选定并明确用途的各种资源,是一种“节外生枝”的情况,具有动态性,稍纵即逝。教学中准确及时地捕捉这些动态的生成性资源,有利于营造良好的教学氛围,使教学活动能够生动活泼地开展。化学课是一门以实验为基础的学科,它的讲解与学习离不开实验,很多的化学结论需要有实验做论证,而实验作为一个科学探究的过程,其本身即是一个动态生成的过程,在操作的过程中可出现大量的生成性资源,如不同的实验现象、不同的实验设计与操作等。对这些实验过程中的生成性资源进行有效的利用,不仅能够激发学生的思维,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,还能够构建一个和谐的课堂。

二、初中化学实验课堂中生成性资源的捕捉

1.注重学生质疑,捕捉问题资源

教师在化学实验课堂中,要利用正确的方式引导学生积极参与课堂学习,鼓励学生对所学的内容提出问题及疑问,在问题的解答过程中培养学生的思维能力,让学生以新的方式解决问题。通过实验质疑生成问题,能激发学生的学习兴趣,培养学生积极思考、探索的习惯。

如在学习二氧化碳的性质时,将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,液体颜色变红。让学生观察这一现象并说出结论。学生回答是由于二氧化碳与水发生反应,生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红。教师称赞学生回答正确后,有学生质疑:“怎么能确定是碳酸让石蕊试液变红的?会不会是二氧化碳让它变红的呢?”针对学生 的质疑,可先肯定其敢于质疑的精神,再引导学生进行思考:如何才能确定到底是什么让紫色石蕊变红的?指导学生设计实验将浸过石蕊溶液的干燥纸花放入装有二氧化碳的集气瓶中,通过实验最终得出二氧化碳不能使紫色石蕊变红的结论。通过这一生成性资源的捕捉和利用,不仅可使学生对知识的理解和掌握更为深刻,还可激发学生的学习兴趣,并有利于培养学生敢于质疑的精神。

2.重视实验异常,捕捉错误资源

化学实验教学比较灵活,受多种因 素的影响,实验演示不会百分百成功。实验过程中常常会出现异常情况,即使教师做了充分的课前准备,仍然可能出现实验失败的现象。面对这种情况,教师要灵活应对,敢于面对失败,引导学生探索实验失败的原因,把失败的实验转化为一种教学资源,锻炼学生的思维能力,同时培养学生实事求是的素养,提高学生的探索能力,体现素质教育中学生与教师共同学习、成长的理念。

如在学习制取氧气时,实验结束后 水槽的水 变红,这是由于高锰酸 钾进入水 槽中,使水的颜 色发生了 变化。在教学中,对于此种 现象不可 急于对学 生进行解释,而是应引导学生自己思考,并作出猜想。如,1氧气溶于水;2氧气与水发生反应生成了红色物质;3高锰酸钾溶于水;4集气瓶沾上少许红色物质……学生作出猜想后,首先可引导其排除不合理的猜想1、2,再按照猜想3、4进行实验探究,最终得出正确的结 论。通过捕捉实验中的异常现象,让学生在探索中找到真知,在愉悦中解决问题,培养学生迎难而上、积极探索、发散思维的能力以及改进实验的能力,使学生懂得犯错误并不可怕,错误是提升能力的垫脚石,是学习化学的良师益友。

3.正视突发事件,捕捉意外资源

在化学实验教学过程中可能遇到部分突发事件,如实验过程中碰倒试剂,有学生在实验操作中不按照教师的要求等,而这些事件是教师难以预料的,在特定的情况下,这些突发事件也可成为生成性资源。因此,教师对此应给予快速判断及分析,客观对待突发事件,时刻注意对生成性资源的捕捉,不放过利于学生学习的每一个有力的因素,积极加以引导,通过重组资源进而生成新的教学资源,提升生成性资源的质量,最终促使课堂充满活跃及灵动的气息。如在学习溶液的形成时,配制蔗糖溶液、氯化钠溶液和硫酸铜溶液时,有学生私自将三种溶液混合在一起,这一“捣乱”的行为恰好能说明溶液的概念。在教学中,教师可引导学生利用几种不同的物质配制溶液,使学生进一步明确溶液的概念。

新课标下,教学的主体是学生,要求教师 在讲课时注重学生的感受,从学生的角度进行知识的讲解。教师要根据学生的实际学习情况,灵活调整学习进度,灵活运用教学方法,创新教学方式,关注课堂的意外事件、突发事件,积极捕捉课堂上动态生成性资源,充分挖掘学生学习化学的潜能,提高学生的学习兴趣,从而提高化学课堂效率。

摘要：生成性资源是在教学动态进行的过程中产生的,能够推动教学进程的各种教学条件和因素。教师在教学过程中,要关注学生的质疑,重视实验异常,正视突发事件,有效捕捉和充分利用生成性资源。

实验工具生成科学实验 篇10

关键词：化学实验教学,课堂意外,生成资源

化学学科注重实验探究,学生在探究过程中,由于受到诸多因素的影响,出现“意外”不可避免,我们不应只为完成某节课的教学任务而拒绝这类“意外”,而应该有效利用这些“意外”,激发学生学习兴趣,从而收到意想不到的教学效果。下面我就结合自己的教学经验,谈谈对课堂“意外”的看法。

一、关注实验教学“意外”,引导学生自主发现问题

在化学实验课上,影响化学实验的因素是多元的,除了常有的“异常现象”、稍纵即逝的“短暂现象”之外,有些实验失败的几率相对比较高。如在做“二氧化碳实验室制法”时,学生用澄清石灰水检验产生的气体,没有发现澄清石灰水变浑浊的现象,学生很吃惊,重复实验还是得不出正确的结论,由于上课前没有考虑到这一现象,对实验中出现的突发事件准备不足,实验课只好草草收场,我只好提出了为什么澄清石灰水没有变浑浊的问题结束了这节实验课,课后我觉得石灰水放置时间太长了,就新配制了石灰水,第二天的化学实验课上学生按照实验步骤进行实验,澄清的石灰水仍没有变浑浊,学生的实验又一次失败了。这时我发现学生做实验的锥形瓶中还在不断地冒气泡,而且盐酸不断地随气泡冲出瓶外,我觉得可能是盐酸“搞的鬼”,于是让学生重新实验,提醒学生对药品的用量要求,学生终于实验成功,于是我趋势提出问题“检验实验室制取的二氧化碳时,影响澄清石灰水变浑浊的因素有哪些?”组织学生讨论,学生从装置的选择、药品的用量、药品的浓度、产生气体的纯度等方面进行了深入的探讨。学生主动参与课堂的讨论,往往会有许多新的发现,这些新发现就是课堂生成资源,也是极有价值的新问题。学生主动参与课堂的意识增强了,课堂学习的效率也提高了。

二、利用实验教学“意外”,拓展学生思维空间

为了适应新课程标准的指导思想,在实验教学中要尽可能给学生创造性思维的机会。例如,在“空气中氧气含量的测定”实验中,学生按照书本的要求很难得出正确的结论。学生在检查装置气密性时,用手捂住容器的外壁,看到浸没在烧杯中的导管口有气泡产生,认为装置不漏气,但还是得不出正确的结论。其实,在实验过程中,等到瓶内温度冷却到室温再打开止水夹,花的时间很长,瓶内压强变化很大,总会有少量的空气进入集气瓶中,影响实验的正确性。学生知道原因后,讨论如何让装置更密封,从瓶塞与瓶口、橡皮管与玻璃管的连接处考虑,提出在瓶塞与瓶口的连接处涂上凡士林,橡皮管与玻璃管的连接处用细铁丝绕紧,取得了很好的实验效果。实验测定空气中氧气含量时,由于测量的精度不是很高,学生发现倒吸到集气瓶内的水达不到集气瓶容积的1/5,实验时,细心的学生发现一部分水停留在导管中,没有进入集气瓶。于是学生改进实验,在实验时预先在导管注满水,学生分析得出的原因得到了验证。实验时,有的学生性子急,还没有等到白烟完全消失就打开了止水夹,有的学生完全按照老师的要求打开止水夹,实验中出现了完全不同的现象,难道书本上说的不对?或者老师讲错了?学生产生了疑惑。其实没有等到瓶内白烟完全消失打开止水夹,进入瓶内的水对瓶内的温度起到了冷却作用;等到白烟完全消失打开止水夹让烧杯中的水进入瓶中,有少量空气从漏气部位进入到了瓶内,导致实验结果不正确。为了便于观察集气瓶中的液面,学生提出用红墨水代替水。通过仔细分析实验教学中出现的意外,学生对两点印象深刻:一是对任何实验课题进行探究时,都必须严格注意实验的科学严密性,不存在随随便便成功,二是平常看书时,一些看似平常的知识结论、实验操作背后,其实蕴藏着深刻的科学道理,值得仔细探究。问题的探究,无疑很大程度上提高了学生的探究思维能力。

三、提炼实验教学“意外”,注重资源生成

在与学生的交流互动、中,来自学生的资源大多处于原生状态,往往是零散的、片面的、模糊的,这就需要老师研究学生,“选择”学生的创新信息,把教学过程向更高水平推进。在“选择”中要根据化学学科的教学目标、学生的学习规律和生活实际进行优选。对个别学生的问题可以单独解决;对学生提出的常识性问题,可以当堂解决;师生当堂解决不了,可以在课外想办法解决;对实在解决不了的问题,也可作为一种悬念,鼓励学生今后继续探究。

在课堂上,教师应审时度势,从实际出发,及时作出调整,形成新的教学方案。学生在不断发现问题、提出问题并解决问题的过程中提高科学素养。让学生带着问题进课堂,又带着新的问题走出课堂,这样的课堂和课堂“意外”体现了新课程的基本理念,这样的“意外”我们应该欢迎。

实验教学中让学生生成化学意识 篇11

一、提供真实、鲜明、生动的化学实验，培养学生形成物质特性概念。

真实的化学实验，就是让学生观察物质的本质特性。化学实验是通过学生视觉、听觉、嗅觉来形成感性认识的，只有提供直接作用于感官的真实实验，才能有助于学生形成思维，加深对反应物质特性的化学实验的理解。例如，反应生成的沉淀、物质的溶解、颜色的改变、有气味或有颜色气体的逸出，都是帮助学生观察物质发生变化的直接感知，使学生形成对物质特性的概念的理解。

教师在演示盐酸与氢氧化钠溶液反应的实验目的是说明酸与碱反应的特性，但事实说明盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应的实验，不同于盐酸与氢氧化铜反应的实验。因为前者反应时看不到任何明显现象，而后者则看到了有蓝色的氢氧化铜被溶解，形成蓝绿色溶液，现象鲜明。所以，我们设计、安排化学实验时，首先要考虑实验的鲜明性，才能使学生注意化学反应，使物质特性更明朗、更完整、更生动真实，从而有助于學生形成清晰的化学概念。

二、提供典型、系列的实验，培养学生形成各类反应的化学概念。

化学反应中有许多类似反应遵循着一定的反应规律。为了帮助学生掌握各类反应的概念，我们要安排设计好一系列化学反应的实验，让学生归纳、概括这些反应的规律。例如，在化学基本反应类型的教学中，我们借助木炭、硫磺、铁丝、红磷等物质在氧气中燃烧的实验，其中有非金属与金属的典型代表物质，通过这些典型、系列的化学反应，指导、培养学生基本上形成抽象的化合反应概念。此外，分解反应、置换反应和复分解反应的化学反应概念，也都是通过典型、一系列的化学实验后，归纳、总结而形成的。

形成化学概念的基础是感性认识，这要通过仔细观察才能获得。例如，用硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应和石灰石与少量的稀盐酸反应这两个实验来形成学生的化学变化概念。先要让学生仔细观察发生变化的现象，比较变化前后物质有什么不同。同时还要注意培养学生的观察能力，要让他们说出看到的现象，如有不足之处要加以补充或纠正。为了得出化学变化的特征，要引导学生进行分析，概括出这两个实验的共同特征是都生成了其它物质，这就培养了他们的逻辑思维能力。为了使学生能区分化学变化与物理变化，一方面要抓住有新物质生成这个特征，同时还要帮助学生找出判断有没有化学变化的现象，如伴随着放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等现象的发生。通过演示实验还培养学生的实验能力。观察能力是基础，思维能力是关键，敏锐而准确的观察能力往往是创造性思维发展的先导。学生通过观察获得丰富的感性材料，在这个基础上进行积极的思维活动，然后形成概念。

指导培养学生形成各类反应的化学概念时，还必须安排设计正确反映概念内涵的感性实验，让学生在观察的基础上，通过分析、推理、综合、归纳、总结，直至思维加工，对获得的感性知识进行深化，也就是把零碎的、片面的感性知识，进行科学的概括总结。例如，在学生做木炭燃烧生成二氧化碳和蜡烛燃烧生成水与二氧化碳的实验时，教师必须引导学生分析前者燃烧生成一种物质，而后者燃烧生成两种物质的本质区别，从而培养学生正确形成化合反应的概念，否则学生容易产生凡是与氧气燃烧的反应就是化合反应的错误概念。为此还要证明蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的实验，使学生清晰地看到蜡烛燃烧生成二氧化碳和水这两种物质的反应。这样的实验对学生正确形成化合反应概念内涵提供了典型的、必要的认识。

三、提供具有说服力的实验，培养学生形成化学基本理论的有关概念。

化学基本理论的有关概念比较抽象，学生较难理解。通过实验教学，提供具有说服力的实验，使学生获得一定的、有说服力的感性知识，对理解抽象的化学基本理论概念较为有利。例如，溶液的pH值概念是比较抽象的。因为学生不能通过感官直接感觉到酸碱物质溶于水后所得溶液的酸碱性强弱程度，学生难以接受这样的化学结论。通过不同溶液pH值测定，学生观察到有些溶液pH大于7，有些溶液pH小于7，能比较容易形成不同溶液酸碱度不同，pH值就是表示溶液酸碱度的一种方法。在把pH为14的氢氧化钠溶液稀释，再测定所得溶液的pH，使学生获得同一物质溶于不同质量的水中，所得溶液的酸碱度也不同的感性知识，借以强调pH值的重要性，引起学生的注意。

实验工具生成科学实验 篇12

学习分析的研究目前处于起步阶段[3],它需要收集和测量学生学习的过程数据,以更好地理解学生是如何学习的[4]。本研究开发的作文批改认知工具从学习分析的角度即时收集学生的作文批改过程信息,以期为优化学生的作文学习提供参考依据。

本研究将设计开发一个网络环境下作文批改的认知工具,借鉴作文模型的理论研究和建构主义学习理论,其要旨在于搭建支架辅助学生开展深度的及时相互批改,在此过程中改善网络环境下学生作文质量,并通过实验研究验证网络作文批改认知工具的效果,以弥补批改工具支持学生作文学习的实证研究的不足。

网络写作批改认知工具

本研究设计开发了一个促进学习者进行主动的、建构的、真实的、合作的作文学习的批改工具,集作文的创作、分享、批改、交流、反思活动于一体,对学生作文学习的整个过程提供资源支持、交流支持、管理支持、激励支持和评价支持。

1.功能设计

根据设计的整体思路,作文辅助批改工具包括六大模块作文知识库、作文批改、作文交流、作文展示、作文反思、作文档案袋,分为教师用户、学生用户。每个模块功能如下:(1)作文知识库:提供作文认知资源库,主要包括如何写作的知识和相关案例。(2)作文批改:此模块是工具的核心部分,可以实现教师示范批改、学生相互批改、分小组批改,教师可根据需要灵活选择批改策略,并预设批改支架。批改按钮包含选取文字、插入文字、画单线、画双线、画矩形、描色、添加到妙词佳句、写评论、打分、查询作文知识库等。教师端还为每篇作文提供了打星的功能,并有“设为样例”“上展示台”“设为未提交”“批改”“修改”“删除”等功能。(3)作文交流:工具中的师生交流、学生交互是重要的知识建构学习方式,包括点津室和讨论区两个栏目。点津室是一个为学生答疑解惑的区域;讨论区则为师生提供了探讨交流互动的场所。(4)作文展示:本模块主要设置了作文展示台、作文光荣榜、批改样例库,一方面是激励学生,提高学生学习兴趣;另一方面保证了班级写作素材的积累,形成示范,促进相互学习。(5)作文反思:在该模块工具可以预设反思的脚手架,帮助学生逐渐适应反思性学习。通过反思活动促使学习者在作文评改之后进行反思,给学生提供一个机会,让他们来评估自己的作文学习过程,发展元认知技能。(6)作文档案袋:工具完整地记录了学生与工具间的交互过程,包括历次作文、历次批改、个人反思及个人素材库,以形成学生的个人学习环境,方便学习者管理反思个人的学习进程。部分界面展示如图1、图2、图3。

2.学习分析数据采集

为了更好地了解学生的个性化作文学习过程,工具对数据采集做了如下的设计[5]:采集学生作文学习的内容数据和交互数据,内容数据主要包括学生每次的作文、每篇作文的批改结果、每次作文的批改标准、学生反思、妙词佳句、提问内容、评论内容,交互数据主要包括学生与学习资源的交互、学生与学生的交互、学生与教师的交互。学生与学习资源(指工具中的作文知识库、作文批改、作文样例、作文展示台)的交互选择了学生对资源的访问时间、频次,学生与学生的交互、学生与教师的交互,主要选择了点津室和讨论区相互交流的时间和频次。

实验过程

为了验证所设计的作文批改认知工具对提高学生写作能力的实际效果,本研究分别选取了某校的小学五年级三个班级进行实验研究。

1.被试

为保证实验的有效性并且不影响正常教学的进行,本研究根据作文前测成绩选取了三个水平接近的整班参加实验,以保证起始水平相当。之后,从中随机确定一个数字化实验班(学生人手一台笔记本电脑)作为实验组,使用作文批改认知工具。学生有3年一对一数字化环境下学习的经验,对计算机运用非常熟练。同年级上课教师通过集体备课开展研讨,课程进度一致,教法一致,每节课的作文写作主题一致,相关课堂阅读资源也是统一提供的。

2.研究方法

本实验采用准实验研究。实验组为数字化实验班,使用作文批改认知工具;对照组A在传统环境下进行作文批改;对照组B不采取任何干预。将近一个学期的实验干预后,对三组写作能力通过书面作文进行测试。为了了解三个组的写作能力变化过程,本研究还进行了中测。实验设计如图4所示。

3.研究工具

三个组采用的教学材料均为人民教育出版社小学语文教材第九册课本,写作测试的评分标准采用的是由朱作仁编制的《小学生作文量表》,其信度a系数为0.66。在分值上,“中心”占30分,“材料”占18分,“条理”占20分,“语言表达”占24分,“修辞”占8分,这五项的区分系数都在0.30以上,具有较好区分度。本研究严格按照该标准,由三名非参与实验研究的教师担任评分人,对所有被试的作文进行单独评定,以三者的平均分作为学生作文的最终测试成绩。

4.结果分析

(1)作文总成绩分析

本研究于2012年9月对某校的五年级学生进行了测试,通过单因素方差分析,F值为0.066,P值分别为0.718、0.829、0.885,表示选取的三个组前测分析不存在显著差异,保证了实验的效度。

经过将近一学期的实验,再次对三组学生的写作能力进行了后测,测试结果分析如表1所示。

虽然前测作文总成绩数据分析表示三个组之间无显著性差异,但为了有效保证实验结果的效度,本研究采用协方差分析方法(ANCOVA),将前测作文总成绩作为协变量,剔除其影响。从表1可以看出,Levene检验的显著性值为0.453,大于0.05,所以方差是齐性的。方差齐性的条件下,主体间效应检验结果班级因素的相伴概率为0.000,即对后测成绩影响显著。对不同班级的总体成绩进行Bonferroni调整,把协变量即前测作文成绩调到同一个水平62.14进行参数估计,调整后的成对比较,发现三个组之间是有显著性差异的,实验组的平均作文总成绩显著高于对照组A,对照组A则高于对照组B。

(2)分项作文成绩组对比

根据作文评分标准,学生的作文成绩包含了多方面的能力,为了了解各方面的发展变化情况,对三个组的作文成绩按照评价标准分维度进行了方差分析,分析结果如表2所示:

ANOVA分析结果表明从总体上,学生的“中心”“材料”“条理”“语言”四个方面差异显著(Sig.=.000),而在“修辞”项上差异不显著。两两比较结果清晰呈现每个实验组和对照组的均值和差异性,实验组在“中心”“条理”“修辞”三项上的得分比对照组A分别高出2.469分、1.969分、0.625分,其他两项两个组得分没有差异,但仅在“中心”“条理”两项两个组差异显著;实验组在“中心”“材料”“条理”“语言”四项上的得分比对照组B分别高出3.781分、1.906分、1.625分、1.781分,并且差异非常显著;对照组A在“中心”“材料”“语言”三项上的得分比对照组B分别高出1.313分、2.406分、1.781分,且差异显著。实验证明作文批改认知工具的应用使得实验组的分项成绩均有提高,且明显优于对照组B,部分维度优于对照组A。

(3)作文总成绩动态过程分析

本研究采取了重复多次测量的方法,除了前测、后测,还在学期中间进行了中测以了解三个组的写作能力变化过程,测试结果分析如表3所示。

由于是三个组,数据结果的分析采用了重复测量方差分析,time表示测量的次数,“Box检验”的显著性值为0.113 (>0.05),表明满足重复测量的条件。效应“time”的Sig.值为0.00,小于显著性水平0.05,即说明三次作文测试成绩显著不同,而班级与次数的交互效应(time*class)的Sig.值也小于显著性水平0.05,即三个组别三次不同作文测试的总成绩显著不同。虽然三个组别三次作文成绩的变化趋势类似,但通过趋势图,发现实验组的变化趋势幅度更大,而对照组B则相对平缓。

5.讨论与建议

(1)该作文批改认知工具可以有效提高学生的写作能力。经过一学期的实验,后测与前测相比较,写作能力总成绩方面,实验组分别高出对照组A和B 4.281分、8.737分,对照组A又高出对照组B 4.456分,在写作能力上实验组与对照组之间存在显著性差异,两个对照组之间也存在显著性差异。分项的检验方面,实验组在“中心”“材料”“条理”“语言”四项上明显优于对照组B,且存在显著性差异,实验组在“中心”“条理”两项上明显优于对照组A,且存在显著性差异,对照组A在“中心”“材料”“语言”三项上优于对照组B。实验组高于两个对照组,证明批改认知工具有效,提高了学生的写作能力,深层原因是学生有更多的机会深度参与了作文批改实践活动。

本研究还在学期中进行了中测,重复测量方差分析结果表明,三组三次作文成绩的整体变化趋势类似,都是逐渐上升的,三组学生几乎每天都有写作的练习,经过一学期的学习,写作能力相对是提高的。但实验组的变化趋势幅度更大,而对照组B则相对平缓,且学期后半段的提高速度大于学期前半段,分析是因为学生写作能力的提高是一个相对缓慢的过程,需要过程的积累,教师、学生与作文批改认知工具,参与作文批改等之间也需要一段磨合期。

(2)活动视角:深度参与对于作文能力提高具有关键作用。作文批改工具使学生有更多机会大量参与作文批改实践活动,掌握了大量作文技巧和写作知识,如第三单元的说明文和第七单元的学习写读后感等。在与实验教师的交流中获知,教师非常重视在批改过程中发展学生写作能力,除了每课学习后片断练习的重点批改,尤其在每个单元的大写作中,教师注重学生写作的“中心”“材料”“条理”“语言”方面,让学生从这四个方面逐一批改,修改的过程是提炼和建构语言的过程[5]。实践和作文知识的学习相结合,学生了解了一篇好作文的基本标准,如文章结构、中心明确等,而且理解得越来越深刻,最终提高了学生自己的写作能力。

进一步对对照组A学生批改文本的分析,发现大部分时间学生都用在了改错别字、画出优美的句子、阅读作文等,在中心、条理等方面所用时间分配相对较少,修改层次不深,且批改过程不如运用批改认知工具方便,学生实际批改运用的次数和时间没有实验组多,所以效果就差了一点。而对于课堂拓展阅读材料,两个班级是一样的,学生接触到的信息和材料是类似的,三个组最终均采用纸质试卷测试,所以在材料和语言两项上,实验组相比对照组A没有表现出太大的优势。

(3)认知视角:丰富了学生长时记忆的写作图式,有效降低了学生写作认知负荷。对于学习者的话语知识与写作的关系,著名的Hayes&Flower写作模型早已对此作了分析,写作中根据写作任务和计划,从长时记忆中提取所需的知识,并进行合理的安排、转换、组织、检查,最后以书面的形式呈现。所以,写作知识是影响写作能力的一个非常重要的因素。在教学中,教师针对作文的某种技能,比如运用说明方法,开展持续的学习活动,学习者也可学习作文知识库中的作文技巧资源,再在相互批改作文的新情境中加以运用、深化、整合、重构,使这些作文知识变得更丰富,作文技能越来越熟练,长时记忆中不断建立了大量的图式化的联系,图式数量和质量不断提高。

认知负荷理论也指出人的长时记忆的无限容量,但工作记忆的容量是有限的[6],具有丰富的写作知识的写作者,再加上不断的反复练习,能快速地转换提取的知识,这个过程会逐渐自动化,写作时所要承担的工作认知负荷减少,会将更多的认知空间分配于组织写作内容,最终形成结构良好、中心明确、措辞恰当的文章,所以写作成绩也较好。实验组和对照组A正是通过一系列的教学活动丰富了学生的长时记忆的图式,合理分配工作认知,写作成绩才较佳。

(4)单纯的工具并不能直接提高学习效果,围绕技术设计新型的教学策略才是促进学生学习的关键因素[7]。在作文教学中如何利用工具,建议教师采用以下策略。

创建一个全员参与的课堂。提倡“以学生为中心”,但很多教师还是会不断落入老套的“讲授”的教学模式,让学生陷入消极旁观的状态。教师们必须放弃某些控制权,不要再一味灌输,放手让学生参与作文的批改,培育一种有利于学生互动的课堂文化,尊重学生之间的差异性,拒绝唯一正确答案,认可作文修改中的不同意见,鼓励相互理解,为课堂注入趣味、互动、交流、分享和认知参与的教学氛围,从讲课本身转移到关注学生在学习什么内容,学得怎么样等。

注意练习和反馈的有效结合。练习和反馈对作文的学习缺一不可。对于写作中的不同方面,如“中心”“材料”“条理”“语言”“修辞”等,聚焦于某个具体行为目标,以全班学生的当前能力水平为起点,设定具有恰当的难度水平的练习,并保持一定的练习数量和频率,保持经常性地开展反馈,批改不是抽象的表扬或批评,而是清晰地告知学生学习的进步,哪些具体方面已经达成或者尚未达成目标。总之,利用有限的时间,练习和反馈同时聚焦于特定的知识和技能,把学生的精力集中在他们必须学习的内容上,学生才有机会提高。

培养学生批改的能力。有价值的批改并不一定都是由教师来提供,有明确的评价量规,学生也一样能做到。学生批改作文有助于学生更有效地监控自己的作文学习过程,并作出相应修改。但学生的批改能力需要循序渐进,给学生足够的练习机会,把有关批改的细则以学习支架的形式提供给学生,告诉学生本次批改的目的,读第一遍做什么,读第二遍做什么等,使学生更有效地参与到这一过程。告诉学生如何做时,学生批改才会有效,正如工具中批改模块的批改标准,时刻提醒学生批改的目标和实践方法。

结语

本研究针对影响作文教学的关键因素作文批改,设计开发了一款网络作文批改认知工具,对学生作文学习的整个过程予以资源、交流、管理、激励、评价的支持,互动交流的网络环境又激发学生的作文兴趣。一系列的作文教学活动拓展了学生作文批改的深度参与,丰富了学生长时记忆的作文认知图式,降低了作文认知负荷;帮助学生获取、分析、整合、重构作文知识,提高了写作能力。后续步研究将把学生作文能力测试结果和工具采集的学生的过程数据结合一起分析,以揭示数字时代的学生作文的真实学习路径。

摘要：网络学习环境下作文的评价成为影响作文教学质量的关键因素。本研究从学习分析的角度,以认知工具作为切入点,拟设计一个辅助学生批改的作文认知工具,以促进学生对作文知识的意义建构,从而提高学生的写作能力。本研究选择小学五年级的三个班级开展了为期一个学期的实验研究,并从写作能力方面分析了网络作文批改工具的应用效果,结果表明工具有助于学生写作能力的提高。

关键词：网络作文,作文批改工具,写作能力,学习分析

参考文献

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[2]蔡伟.论作文质量与作文教学质量[J].上海教育科研,2009(3):92-95.

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[4]魏雪峰,宋灵青.学习分析:更好地理解学生个性化学习过程——访谈学习分析研究专家George Siemens教授[J].中国电化教育,2013(9):1-4.

[5]魏顺平.学习分析技术:挖掘大数据时代下教育数据的价值[J].现代教育技术,2013(2):5-11.

[6]辛自强,林崇德.认知负荷与认知技能和图式获得的关系及其教学意义[J].华东师范大学学报,2002(4):55-60.