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小学科学生物知识精选(五篇)

发布时间:2023-12-16 09:23:09

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇小学科学生物知识,期待它们能激发您的灵感。

小学科学生物知识

篇1

生物知识在小学科学课中占有很大的比例,小学科学教师必需的生物知识是以生物学基础知识为主,兼有生物学研究方法、生物学发展史的相关知识、生物前沿知识、生物学应用的初步知识。小学科学教师的教师队伍越来越年轻化,学历在提升,但专业对口教师仍占少数,甚至还有不少小学科学教师以人文专业为背景;而兼职教师占多数,专职教师仍占少数,本文将阐述一些生物前沿知识,可以在一定程度上改进小学科学教师的生物学知识培训具有一定参考价值,同时有助于引发小学科学教师主动反思自己的生物学知识,进而提升自己的专业发展水平。

1.人体所需要的七大营养素

营养素的功用就是保证人体正常发育和健康,我们每天摄入的食物有谷物类、肉与禽蛋类、蔬菜水果类、奶和奶制品,我们人体的营养就是从这些食物中获取,可分为七大类:蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素、膳食纤维、水。

蛋白质是构成生命的物质基础,由碳、氢、氧、氮、硫等多种元素构成多种氨基酸,再由20多种氨基酸组成蛋白质。蛋白质的功能是构成机体细胞和组织,促进生长发育,参加机体物质代谢,形成抗体,增强免疫能力和供给热能。每克蛋白质可提供16.75焦耳的热能。

糖类是热能的主要来源,每1克碳水化合物可提供热能16.7千焦。其特点是:在总能量中所占比例大,提供能量快而及时,氧化的最终产物为二氧化碳和水,对机体无害。

脂类是含能最高的营养素,生理条件下脂类含能是蛋白质和碳水化合物的2.25倍左右。不管是直接来自饲料或体内代谢产生的游离脂肪酸、甘油酯,都是动物维持和生产的重要能量来源。动物生产中常基于脂肪适口性好,含能高的特点,用补充脂肪的高能饲粮提高生产效率。

无机盐又称矿物质,是人体的组织成分。其中人体所需无机盐含量较多的称宏量元素,如钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫等。仅含微量或极微量的元素称微量元素,如铁、碘、铜、锌、硒、钼等。无机盐不能在体内合成,必须从食物中摄取。

维生素是人体每日需要量很少,但却是机体维持生命所必需的,有着不同的化学结构和生理功能的多种不同类型的低相对分子质量的有机化合物。

膳食纤维是一种不能被人体消化的碳水化合物,以溶解于水中可分为两个基本类型:水溶性纤维与非水溶性纤维。纤维素、部分半纤维素和木质素是3种常见的非水溶性纤维,存在于植物细胞壁中。

水约占人体重的50%―70%。水是维持生命的最基本的营养素,是构成机体的重要原料,是各种物质的溶剂。水在体内直接参与物质代谢,输送氧气和各种物质,调节体温,滋润器官等重要作用。

2.微生物的发酵

微生物发酵即是指利用微生物,在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。发酵工程的应用范围有医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、环境保护等方面。以下主要以酸奶的制作来阐述微生物的发酵过程。

2.1 酸奶的制作

酸奶发酵中的主要生物化学变化是:乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵成乳酸使其pH降低从而使牛奶形成凝胶状,乳酸菌还会促使部分老蛋白降解、形成乳酸钙和产生一些脂肪、乙醛和双乙酰等风味物质。这就是酸奶具有良好的保健作用和适合广糖不耐症者饮用的主要原因。

2.2 酸奶的制作过程

首先准备好牛奶、酸奶机 ,将塑料容器用开水消毒1分钟,把水倒干净,倒入牛奶 ,再倒入酸奶机 ,用筷子搅拌均匀后 ,将盖好的容器放入酸奶机中,盖好上盖。接通电源,约8小时即可,冬天再加2-3小时。这样,美味又营养的酸奶就做好了。

2.3 酸奶的好处

酸奶的发酵过程使奶中糖、蛋白质有20%左右被水解成为小的分子(如半乳糖和乳酸、小的肽链和氨基酸等),奶中脂肪含量一般是3%-5%。经发酵后,乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍,这些变化使酸奶更易消化和吸收,各种营养素的利用率得以提高。酸奶由纯牛奶发酵而成,除保留了鲜牛奶的全部营养成分外,在发酵过程中乳酸菌还可以一产生人体营养所必须的多种维生素 如VB1,VB6,VB12等。

篇2

【关键词】减负;提高课堂教学效率;学习兴趣;学习主动性和积极性

21世纪,是生物科学飞速发展的世纪。生命科学的研究与当今世界面临的粮食、人口、环境、资源等重大问题直接相关。不论是从科学发展,还是从实际需要看,我们都必须加强生物科学教育,中职生物科学教育的主渠道是生物课堂教学。如何实现生物课堂教学的高效率就是一个很值得探讨的课题。我认为要想实现生物课堂教学的高效率,生物教师必须做到:减负,提高教学效率。

1 学生学习负担过重的原因

1.1 教材没吃透

教师在教学中出于多种原因,随意拔高教学要求,或对教材作不适当的处理,使教学目标发生偏离。新教材注重先观察、实验,后概念、结论的过程式的叙述体系,仍旧被结论式的教学思路所替代。于是就会“穿新鞋,走老路”结果把活生生的新教材教得支离破碎,或成为旧教材的翻版,严重影响了教学效果,人为地加大了学生的负担。

1.2 对学生情况不了解

相当一部分教师不考虑中职学生的知识结构和认知水平,不以学生的认识规律处理教材,而以自己的认知水平和能力结构为出发点钻研教材,教学远离学生实际,重点处理不得当,难点突破不得法,让老师的“教”和学生的“学”成为两张皮,各管各的。无形中造成学生学习负担加重。

1.3 教学方法不当,课堂效率低

有些教师搞“教师中心论”,用 “填鸭式”教学,把学生置于消极被动的地位一味地“满堂灌”。也有些教师搞“学生中心论”,以加强学生的主体地位为由,一味地让学生自学,或搞一些新名堂,让学生分组讨论,而教师“满堂转”,不加以指导,结果导致一堂课学生嘻嘻哈哈好不热闹,但问题解决了吗?教学任务完成了吗?这两种教学方法都导致学生在课堂上无法“消化”,只有课后“加班加点”,必然加重了学生的负担。

2 提高课堂教学效率

2.1 依“纲”扣“本”,结合实际,设计高质量的教学方案――备教材

教学大纲和课本是教师教学的依据。教师只有吃透教学大纲和钻研教材,才能准确把握课堂教学的目的要求,才能在教学中做到有的放矢。中职生物课堂教学的目的要求,要从知识教育、能力培养和实验教学三方面综合考虑,不能顾此失彼。

教学方案是教师对整个一课教学设计意图的体现。教学方案设计的重点是教学过程的设计。教师在设计教学过程时,一定要针对学生已有的知识基础,能力水平与思想水平,符合学校现有的实际条件。这样设计出的教学方案才切合实际,才具有可操作性。才能减轻学生负担提高教学效率。

2.2 创设情境,激发学生的兴趣――备教材

教师应充分了解学生的家庭背景,学生受教育的环境,以及学生的学习爱好,创设能激发学生兴趣的情境。生物学是以实验为基础的学科,与日常生活密切相关。教师应充分利用生物学的这一特点,通过有趣的演示实验引入课题,激发学生学习生物学的兴趣,变被动为主动,并且把难理解的抽象知识具体化,使学生尽快理解和掌握教材的实质。

2.3 精讲精练,提高课堂效率

课堂教学既要高容量,又要语言简练。教师讲课,主要是讲重点、难点和疑点;讲知识结构和内在联系;讲知识归类和知识规律;讲解题思路和作题技巧等。在讲解过程中启发学生思考生疑,促进知识迁移。练习题要精,解题方法要活,尽量做到一题多解和一题多变,以提高应变能力。

2.4 恰当设问,巧用实例和数据调动学生学习的主动性和积极性

课堂上恰当设问是调动学生学习主动性,落实启发式教学的一种行之有效的方法。变“要我学”为“我要学”。生物课堂教学过程中,教师提出的问题一定要具有启发性,鼓励学生提问和争论。不论是讲解还是做观察实验,都要设计好调动学生思维的问题,突出启发性,而不是告诉学生结论,以调动学生学习的主动性。

例如,在讲新陈代谢时,教师作下列设问:1)新陈代谢是一个什么过程?2)新陈代谢通过哪两方面的作用来实现?它包括哪两个方面的代谢?3)新陈代谢的本质是什么?随着上述问题的逐步解决,学生自然主动地归纳出新陈代谢的概念。

生物学知识中实例和数据比比皆是。生物教师在课堂教学中巧用实例和数据,能调动学生学习的积极性,加深学生对生物学基础知识的理解,就会收到事半功倍的效果。

例如,在讲达尔文的自然选择学说时,教师引用海岛上的植物大多矮小或蔓生,岛上昆虫的翅大多退化或特别发达的实例就能形象、生动地说明岛上植物、昆虫对岛上经常刮大风的自然条件的适应。

恰当设问,巧用实例和数据,调动学生学习的主动性积极性是实现生物课堂教学高效率的重要手段。

3 结语

减轻学生负担,不等于降低教学要求,而是为了提高教学效率,减轻学生过重的课业负担以及不合理的心理负担,减轻的是不合理、不必要的负担,但不是不要教学质量。通过减轻过重负担,推进素质教育的实施,从而促进学生德、智、体、美的全面发展和身心的健康成长。

【参考文献】

[1]王月莹.如何提高中职生物课堂的教学效率[J].现代教育,2013,5:55-56.

[2]刘海燕.优化中职生物课堂提高课堂教学效率[J].新课程学习(下),2011,11:82. [3]董洪军.优化中职生物课堂 提高课堂教学效率[J].考试(教研版),2012,9:31. [4]徐华辉.对中职学校生物课堂提问有效性的思考[J].考试周刊,2013,42:142-143.

篇3

【关 键 词】 学生;物理;预习

《高中物理新课程标准》将“学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”列入课程实施的总目标之一。培养学生自主学习能力是提高学生学习质量和课堂教学质量的法宝,而学生预习具有超前性、独立性、异步性等特点,教师引导学生科学预习教材,对培养学生自学能力,以期达到对所学内容知已知彼,提高课堂学习的针对性,进而实现高效课堂都具有独特的作用。

目前,有的物理教师对指导学生课前预习尚未引起足够的重视,因学生预习缺位或不到位,消耗了大量的课堂教学时间,造成教学效率低下。有的教师认为指导学生预习可有可无;有的甚至认为学生预习好了会冲淡教师在课堂上的主导作用,即使有的教师有意要求学生预习也是缺乏有针对性的指导,预习目的不明确,笼统地要求学生翻翻课本,教师对学生预习内容缺少精心设计,预习没有检查,使预习流于形式等等。因学生没有有效的课前预习,没有对学新知识做前期准备,自然就影响了高效课堂的构建。

课改的实践告诉我们:高效课堂的构建不仅仅组织学生在课堂上积极参与和探究学习,课后及时的巩固知识与向课外知识延伸等,还应在课前抓好预习,让预习成为学生课堂学习知识前的合理“抢跑”。

经过实践,笔者认为在教学过程中按照如下方法引导学生科学有效地预习,可以使物理课堂更高效。

一、引导学生认识预习课文的重要性

从进入高一后,教师就必须对学生原有预习能力、习惯做一全面的了解,请有预习经验的学生结合自身经验谈预习的好处。教师应在制定学科预习制度的同时,开展“花15分钟的预习,改变我们的学习被动局面”的主题讨论,强调预习就是一种有目的的自学,通过自己对课本和相关资料的独立阅读、独立思考,用自己的方式去发现问题、解决问题,独立接受新知识,独立将未知知识带入课堂学习等。通过有针对性的引导,学生对预习课本的意义明确了,预习自觉性和能力提高了,形成了班级良好的学习导向。

二、教师应教给学生必要的预习方法,使其提高预习效率

好的学习方法是学习的“金钥匙”,对刚升入高中的新生来说,教师在示范不同类型课文(如新授课、复习课、实验课等)预习方法的同时,教给必要的预习方法有助于提高学生预习效率。如懂得复习与新知识相关的旧知识,扫清预习路上的障碍;预习新教材应初读教材,读懂课文中的主要概念,把重要的结论、主要观点找准;细读教材,把握主要知识点的来龙去脉;精读教材,对教材中的重难点、疑难点经过思考后分别用(…)(----)、(~~~)等符号标注出来,对疑点虽经过独立思考(包括查资料)仍得不到解决的可与其他同学讨论,必要时将其带到课堂上与老师和同学进行有针对性的学习;预习效果要通过适当练习检验,预习后试做教材课后练习,以检测自己预习的效果等等。另外,要求学生养成“不动笔墨不读书”的好习惯,学会将预习中获得的重点、难点、疑点和自己独特见解写在课本空白处或笔记本里,让学生逐步养成读、圈、查、划、抄的习惯。总之,学习方法对了,预习成效也就提高了。

三、制定《预习导学案》,引导学生有目的的预习

就学生对物理知识认知结构而言,每节教材内容包括已知知识、似懂非懂知识和未知知识三类。预习习惯与能力还没有形成的学生在预习物理教材时往所会感到无所适从,预习目标不明确,预习效果差。这就有必要帮助指导学生进行预习,教师应设计“预习导学案”,让学生沿着老师设计的“路线图”预习,在经过一段时间由老师“扶”着学生预习后,在掌握足够预习方法后就可以逐步让学生丢掉“预习导学案”这根“拐棍”,使预习成为学生学习的重要项目。因此,教师在学生进入高一学习物理新知识后,每上一个单元,教师就必须了解学生课前对所学内容知识的储备情况,需要学习哪些概念、公式、定律和定理,对预习课文的目标、重点、难点和预习内容等进行必要的备课,从而列出“预习导学案”。

下面是新课标鲁教版高中物理必修1教材《匀变速直线运动实例――自由落体运动》的《预习导学案》的设计:

(一)学习目标

1. 知道影响物体下落快慢的因素。

2. 知道什么是自由落体运动。

3. 知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。

4. 体会科学家研究自由落体的方法和科学精神。

(二)学习重点

理解自由落体运动的性质和自由落体运动的条件及规律。

(三)预习教材

认真阅读教材,相信你能独立回答以下问题。

1. 按你的生活常识判断轻重两物体从同一处下落,谁先落地,你能利用身边的物体验证吗?

2. 试着做课本50页图3-26硬币与纸团下落的实验,观察现象,你能得出什么结论?

3. 阅读课本频闪照片图回答:

(1)什么是自由落体运动?

(2)如何研究自由落体运动的性质?

4. 初步了解自由落体的加速度?

(1)自由落体加速度又叫做_______,用符号____

_____表示。

(2)根据课本53页的表格内容,体会重力加速度的变化条件及规律。

5. 阅读教材中伽利略对自由落体的研究部分,与同学合作交流一起来领略其精妙的研究思路和方法,感受科学家的探索精神。

6. 对以上有不理解或疑惑的问题,请记录在你的预习笔记上。

以上《预习导学案》是在教师认真研读教材,充分了解学生知识基础和认知水平的前提下,从新课中要涉及到的已有知识,应用到的主要实验方法,所要学习的概念、定律以及新课中所涉及到的一些自然、生活现象等方面设计的,避免了学生预习的盲目性。课前根据预习提纲进行充分的预习,初步掌握当节课所涉及的物理概念和规律,为听课扫除知识障碍,这样听课才能从容自若,跟上老师的进度,对预习时发现自己的未知知识,要求学生应主动将问题带到课堂,如此学有目标,就能主动思考,上课时才能够抓重点,这样做不仅有利于掌握新知识,而且有利于思维能力的发展,培养学生自主学习和合作学习的能力,增强学生听课的针对性,提高听课效率。

四、监控学生的预习成效

1. 了解学生完成预习导学案情况。教师通过检查后都要对该次预习情况进行评讲,以推动下一次预习,使学生逐渐养成习惯,对于预习较好的同学,授课时,教师可适当给予鼓励表扬,请其交流预习的方法,提高学生的学习兴趣,教师通过表扬激励,在班级上树立正确学习榜样。

2. 在上课时留意学生预习成果在课堂上的反馈。教师在上课时,根据学生的反馈情况,帮助学生总结预习的收获和疑惑,若是个别问题可以进行个别辅导,而对于面上存在的问题,教师可以利用集体辅导时间进行专题指导,排除在预习方法上的困难,使预习教材踏踏实实地进行。

3. 鉴于学生预习时间大都在课外进行,教师要善于调动家长指导督促学生预习的主动性,在时间上加以科学地安排,对照教师提供的预习作业辅导或督促学生预习。教师在开家长会时,要有意识地推荐部分家教做得较好的家长在会上介绍,宣传科学辅导孩子预习的做法,使家校对学生预习辅导形成合力,这样效果会更加明显。

现代教育理念告诉我们:教育的本质是实现自我教育,教学的本质是让学生学会学习。福建师范大学余文森教授在《先学让每个学生拥有课堂参与能力》一文也指出:“教学论告诉我们,当学生已经能够自己阅读教材和自己思考的时候,就要先让他们自己去阅读和思考,然后针对学生的阅读和思考中提出、发现和存在的问题进行教学,这是教学的一条规则,而不是一种可采用也可以不采用的方法”。学生预习能力和习惯的培养虽然是一段艰巨的历程,但学会预习对学生发展而言是非常重要的,我们必须从培养学生良好的思维习惯开始,提高学生自学能力,使之为打造高效课堂服务的高度,将科学指导学生预习,全面提高预习质量抓紧抓实。

【参考文献】

[1] 中华人民共和国教育部. 高中物理课程标准(实验)[S]. 北京:北京师范大学出版社,2001.

[2] 韩立福. 预习是学习能力培养的奠基工程[N]. 中国教育报,2012-8-7(4).

篇4

[Key words] Recommended;service philosophy;“customer” service;satisfaction

在学院2012、2013年社会需求与培养质量年度报告上愿意推荐母校的比例2011届毕业生为43%,2012届毕业生为46%,低于全国水平(57%)。2013年学院招生、入学教育及新生适应性年度报告上2012级新生愿意推荐本校的比例也才45%。为什么我们培养的学生却不愿意推荐我们的学校呢,是学生不爱母校,还是母校没给学生足够的爱?如何让学生对学校教学满意、学生工作满意、生活服务满意?

作为高职院校,如何让更多的学生选择本校,与提高教育服务质量有着至关重要的关系。学生是直接参与高等职业教育服务的对象,是高职教育的直接消费者、购买者、受益者,也是作为生产者,参与者、使用者,参与了高职教育的整个服务过程,学生满意了,学校才算是办好了。

一、把握形势 明确服务的主体和就业环境

1、服务主体有了新变化。近年来,高考参加人数逐年下降,各高职院校招生竞争异常激烈,我院的高职生源质量也有所降低,大部分学生录取分数只在高职切线上。另外,高职生源已经跨入了九零后,其思想观念和价值取向相对于“70后”、“80后”大学生有了很大改变,他们在网络影响下成长起来,善于从网络上接受新信息,学习新东西,思维活跃,喜欢追求刺激,追求新鲜感。高职院校的服务主体与以往相比发生了很大的变化,这就要求我们的高职院校的教育工作者既要适应社会发展的需要,又要适应当代大学生思想的多样化的变化趋势,改变思路,不断创新,强化"以学生为本"的全面服务的理念。

2、就业环境有了新变化。职业教育必须满足社会需求、市场需求、企业需求,为社会输送适合产业发展的多样化技术技能型人才。高职院校的主要任务之一就是为地方经济社会发展培养高技能应用型人才,高职毕业生在校期间是否接触过一些实际工作,经历过社会实践,是否达到企业所需的技术等级等,都是企业所关注的。企业在挑选人才不仅对文化层次和专业结构有要求,还要求毕业生熟练掌握某项专业技能,有较强的技术应用能力,一经聘用就能及时上岗服务。毕业生的实际工作能力成为是否录用的一个重要标准。

二、更新观念 彰显服务理念

信息时代的到来,使得现行教育体系正面临着一场巨大而深刻的转变,教育观念的转变是根本的转变,只有不断更新教育观念才能推动教育改革与发展。我们的教师已经习惯了应试教育背景下的行为模式,我们以往的教育习惯,是不太关注学生的反应,老师说的都是“圣旨”,学生反映什么不重要。学校是“上帝”,学生是学校培养的“产品”,学校通过课程“流水线”,以及比较单一的“产品评价标准”,想把学生塑造成什么样,学生就该是什么样。可是时代变了,供求关系也发生了转变,现在的 “上帝”应该是学生,轮到我们教育者该去思考如何为“上帝”做好服务,思考如果我们想吸引学生,我们到底能为学生做什么?我们做成了什么?他们如何评价我们做的事情?只有企业愿意心甘情愿掏钱聘我们培养的学生,我们的教育才算是成功的,不应该是只注重知识的传承,忽视了能力的培养,不仅仅让学生在3年学习结束毕业后有满意的工作,而且到了岗位之后学校还应一直关心他们,不断联系,帮助他们在岗位上走得更稳更远,只有这样的学校才能让学生愿意推荐。

三、把握重点 开展“顾客式”服务

学校把教育服务提供给了学生,学生享受到这种教育服务,并为此交纳了学费,那么不断改进教育服务,满足所有“顾客”的需要,这既是高职院校管理活动的首要目标,也是一切管理活动的出发点。

1、做好教学服务。学生是最重要的服务对象,时刻关注学生个体的成长,通过因材施教满足他们的个体需求。在理论教学上以就业为导向,紧密联系市场经济发展的实际情况,不断进行教学改革。不再被动地接受学生提问,而是主动思考、主动询问学生在学习上有哪些没掌握,哪些不清楚,主动为他们补缺补漏。在实践教学上,加强学生实践能力的培养,尝试部分专业实验实训室随时开放,让感兴趣有需要的学生可随时进行实践操作。开展“兵教兵”即让学生教学生,让会的学生教不会的学生,专业教师在旁及时补充更正的课余实践教学模式。在考核上也不在为成绩马首是瞻,从“单一”转向“多元”。教师评价角度要从以往单一的知识方面的评价,转向课堂教学过程中学生素质全面提高角度的评价。比如,学生运用新知识的能力、创新精神、学习习惯等是否有进步。这种评价能打破传统的唯分数论,让学困生发现自己的亮点。

2、做好学生事务服务。学生的需求和期待是我们最大的动力源,一切从学生需要出发,满足他们的需求和期待,才能真正的做到以生为本。在服务态度上要积极主动,“顾客”第一,比如当你和同事正在谈话时,学生来找你,需要你的帮助,你就要马上和同事终止谈话,立即帮助学生处理,这就是以学生满意率为中心的优先法则。再比如学生来找你办事,可是他要办的事不是你的业务范围,这时候你该怎么做?只是告诉学生这个业务不是这边办的,还是告诉他应该去哪各部门办?这两个方法都不可取,如果你把学生当成“上帝”,那么这时候你的服务态度应该是积极的,你该带着他到能办理此项业务的部门并交代清楚。学院目前通过设立学生事务中心正是解决此类问题的一个很好的方式。在就业方面,通过对毕业生的跟踪调查、用人单位的信息反馈,不断地改进就业服务。建立和完善集教育、管理、指导和服务等功能于一体的毕业生就业指导和服务体系,为毕业生和用人单位提供信息服务,咨询服务,指导服务,培训服务等全方位、多层次、立体式的服务内容和服务形式,为学生确立正确的职业理想和择业观,掌握竞争技巧,积极参与竞争创造有利条件。

篇5

关键词:学习;物理;可持续性;生态环境

中图分类号:G633.7 文献标志码:B 文章编号:1673-4289(2014)04-0038-03

一、制约持续学习物理的原因分析

由于长期应试教育,原本平衡的制约学习物理的内外“生态环境”被严重破坏,许多学困生感到学习物理难度越来越大,对学习物理的兴趣越来越低,讨厌物理、反感物理甚至放弃物理,学习物理失去了持续性,物理“滞销”的现象越来越凸显。笔者将制约可持续学习物理的内外环境因素归纳为如下图所示的十二个,其中“1.学习时间;2.物理实验;3.参观科技成果;11.强化训练;12.解题技能”等为硬环境(外环境),“4.物理语言;5.形象思维;6.逻辑思维;7.数学方法;8.哲学方法;9.理论联系实际;10.学以致用”等为软环境(内环境)。这些因素中,有的被过分弱化甚至被忽略,致使形象思维与逻辑思维割裂,物理方法与数学方法、哲学方法割裂,理论与实践割裂,解题与学以致用割裂等等,直接造成中下生学习物理入门困难,以及难以可持续学习。因此只有重构和平衡可持续学习物理的生态环境,让更多的中下生喜欢物理,增强可持续学习物理的信心,才能提高学习物理成功入门并可持续的几率,物理学科才不会滞销。

二、重构可持续学习物理的生态环境

(一)充分重视物理实验

物理是一门实验学科,物理知识和规律都是在观察和实验的基础上,加以提炼再上升到理性而来的。课堂上狭义的物理实验本身也包含有物理思想、物理方法、物理规律、物理应用等方面的内容,对学习物理既基础又重要,有许多学生并没有引起足够的重视,甚至许多学困生对于高中阶段的物理实验完全是一片空白。这里以“长度测量”这一组实验为例,由于对长度测量的精度要求不断提高,测量工具由粗糙到精密,即从刻度尺(木尺透明塑料尺钢尺)游标卡尺螺旋测微器光的干涉条纹等等,都要求熟练使用,如果学生没有直接体验操作这些工具,仅仅停留在教师讲述的间接经验上,绝对不会深刻理解它的设计原理和操作注意事项,也不会达到熟练使用不出现错误并减小误差的要求。这样很难理解许多物理规律物理原理从粗糙到精确的发展过程,很难有后续学习物理的主动需求。

(二)充分重视物理的实用价值

许多学生运用高中物理知识规律解释我们身边的物理现象,感觉不如初中物理有用,常常无法体验感知“学以致用”,误以为高中物理无用。高中物理较初中物理,知识更为系统化,理性化,其“有用”并不直接体现在解释我们身边的物理现象,而是体现在物理自身理论体系的基础极其广泛的自然科学领域的基础。于此学生有必要正确理解“有用”,如果有意识地多听科普讲座、多参观科技成果展览、多关心相关科技领域成果所包含的物理原理、物理思想、物理方法等物理应用,尤其从参观科技成果展览的活动中,就能够直观地了解到物理知识在我们身边,对开拓我们的视野非常有用。因此平时我们的眼光不能仅仅停留在身边的初级物理现象上,还要正确理解物理的基础性、有用性,理论联系实际才不至于怀疑物理的学以致用无法实现。

(三)充分重视物理语言

语言对于学生并不陌生,通常课本上的语法都很简单并尽可能通俗易懂,平时好像能应付自如并没有在意。但物理教材有的由科学语言、数学语言、生活语言构成的物理语言,并非每位学生都足够的重视,一部分学生不习惯、没有形成真正物理语言这个工具,缺乏抽象思维,读不懂教材教辅上对物理问题的阐述,听不懂老师同学对物理问题的讨论与论述,给物理可持续性学习造成致命的缺陷。

物理中的科学语言,通常指物理名词、描述性的物理概念(定性描述的,或者理解上不能一步到位,逐步加深的)、定义性的物理概念(定量描述的,有定义式有量纲的)以及定性描述物理概念之间、物理量之间的关系等等,都是建立在科学概念基础上的物理科学语言,是整个物理语言中最为基础的部分。

物理中的数学语言,通常指借用数学的函数关系来定量描述物理量与量的变化关系。有的是一个物理量随另一个物理量而变化,有的是一个物理量随多个物理量而变化(通常运用控制变量法)。但物理中的数学语言不是纯数学、纯理论的,而是有适用条件、适用范围的,结果也需要讨论取舍,与实际相符。

物理中的生活语言,通常指日常生活中对物理现象、物理事件的描述性的语言,尽管其准确性、科学性略显不足,但它更加通俗易懂,是整个物理语言中必要的补充,尤其在科普读物中更是大量存在[1]。

(四)充分重视形象思维与逻辑思维融合

物理思维最显著的特征是融合形象思维与逻辑思维于一体,这是能否可持续学习物理最本质的内因之一,片面强调一方面或者两个方面成分离状态都会阻碍物理思维的形成。所谓形象思维,是指以具体的形象或图像为思维内容的思维形态,是人的一种本能思维,人一出生就会无师自通地以形象思维方式考虑问题。比如以作草图的方式进行物理过程分析、受力分析、运动分析都是典型的形象思维过程,它能使分析的对象更具有生动性、直观性、整体性,是建立物理思维的起点;而逻辑思维是指人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的过程。尤其是逻辑思维中的“归纳与演绎”过程,即由个别性(一般性)前提推导出一般性(个别性)结论,前提与结论之间的联系是必然的。比如在前形象思维的基础上进一步分析:题目给出哪些物理量、这些物理量的关系、变量间的关系、独立变量间的关系等等,还需要将这些物理量通过运算规则(量于量的函数关系)来准确地确定它们之间,尤其变量之间、独立变量之间的因果关系,均属于典型的逻辑思维过程。

在学习初中物理之前,“自然常识”主要训练形象思维,“数学”主要训练逻辑思维,二者是分离的。即使相融合也是极少量又肤浅的。经过初中阶段的学习,许多学生物理思维习惯仍然停留在形象思维与逻辑思维的分离状态,极大的阻碍了二者的融合和物理思维的转向,但又非常需要新的物理思维习惯来取代这种分离状态的思维定势[2]。

(五)充分重视数学方法

数学方法是研究物理规律最重要的基本方法之一,数学思想、数学方法、数学演算(包括估算)、数学猜想等等在物理中多有体现。比如:实际问题物理过程物理模型数学模型演算数学结果物理结果实际结果等过程的转换;再比如:数学模型演算数学结果讨论物理量的取值范围、最大值、最小值;再比如:数学模型演算数学结果讨论物理过程真实存在状态;再比如:数学图像理解物理图像理解物理量关系理解物体真实运动状态,等等都是以数学为核心的物理问题研究。离开了数学,物理只能是定性经验和定性现象,就不会有今天的物理学。高中物理是物理学从定性到定量、从现象到本质的过渡阶段,数学方法的成分越来越重是必然的。数学是学习物理极其重要的生态环境因素,一切想忽略它、破坏它、绕过它都是徒劳的。

(六)充分重视哲学方法

许多学生对学习物理所需的(辩证唯物主义)哲学方法不重视,物理学与哲学有着千丝万缕的联系,物理学中广泛运用了唯物论和辩证法的哲学思想和方法,比如:物理课强调“实事求是”的科学态度,体现了唯物论所强调的物质性与客观性;受力分析、误差分析体现了哲学中联系的观点;物理模型体现了哲学中主要矛盾(因素)与次要矛盾(因素)的关系;物理过程分析往往需要用到联系的观点、矛盾的观点、矛盾的转化观点;整个物理课知识的学习理解都是典型的哲学所强调的“循环往复,螺旋上升”的发展过程,等等。一旦把物理与哲学方法隔离开来,否定哲学的指导意义,那么我们的方法论就会迷失方向,必定造成正确分析物理过程困难,学习能力低下,直接造成物理学习入门和可持续学习的困难。

三、平衡可持续学习物理的生态环境

(一)运用“体验式学习”

“体验式学习”能够将各个学习生态因素有机地联系起来,通过各因素相互作用综合地平衡物理可持续性学习的生态环境。体验式学习探究物理问题尤其探究原始物理问题,能有效地阻止形象思维与逻辑思维割裂等,对提高学生的学习能力、实践能力、创新能力非常有效。体验式学习强调“做中学”知行合一,从体验中感知、模仿、提炼、生成知识,包括“具体体验;观察思考;形成概念;移植他处”四个步骤,操作非常简单,强调学生单独反思或同他人一起思考交流。物理体验式学习,将所探究物理问题融入实际应用情景(即原始状态)中,或者改造成原始物理问题,进行提炼、上升、理性化的体验,不断的获得认知上的冲突而理解更加深刻。物理体验式学习,更是以生态环境平衡并把各个学习生态因素有机地联系起来为基础,如果偏废其中任何一项环境因素,体验式学习的效果都会大打折扣,或者不能顺利的完成体验式学习。

这里以物理现象与规律相结合的体验式学习,阻止形象思维与逻辑思维割裂为例。加强思维训练:①在物理入门阶段,要刻意体验以形象思维为基础进行模仿训练,以实际例题分析、求解的过程为原型进行体验;刻意突出原型特征:针对实例过程进行受力分析、运动分析、作图分析等(形象思维的比重大),再寻找实例中有哪些过程、有哪些量、哪些已知、哪些未知;再抽象为量于量间的关系,尤其是那些变量、独立变量的关系;再抽象到某个函数关系,建立公式求解(逻辑思维的比重大);再将结果放回实例中去讨论,比如解的取舍,矢量的方向(形象思维的比重大)等等。做到在整个实例原型中刻意强调:哪些是现象、哪些是规律、哪些思维属于形象思维、哪些思维属于逻辑思维;刻意强调它们相互渗透、相互影响、相互修正。②在学习引向深入阶段,要刻意引导学生体验如何将现象“抽象”成为规律:需摆脱对实例原型的模仿,直接理解前提与结论间的必然联系的内涵,直接理解物理思维的内涵,加深现象与规律、形象思维与逻辑思维的融合。③在综合运用知识阶段,要刻意体验直接切入逻辑思维,以逐步减少形象思维的比例。比如将一个物体的运动直接抽象为质点图,再抽象为图,再抽象为图、图,以至于抽象为一般函数图。

(二)运用“发现式学习”

“发现式学习”能够有效地阻止物理方法与数学方法、哲学方法割裂,较体验式学习更高一层次平衡物理可持续性学习的生态环境。发现学习的方法通常有:移植类似方法、概括实验现象,还有一类基于运用数学方法(定量地演绎推导)和逻辑方法(定性判断选择)来“发现”新的物理规律(定理)为代表的发现学习[3],它是学生以发现新物理规律的探究视角,体验参与新物理规律“发现”过程的一种学习方法,它有助于对问题提出分析假设(猜想)验证(论证)等过程的具体理解;侧重于物理规律与数学方法、与逻辑方法的紧密结合,开发学生从现象到本质、从定性到定量再到定性定量相融合以及形象思维与逻辑思维相融合等心智潜能。发现式学习是物理可持续性学习的生态环境平衡基础之上,充分利用各因素的有机联系和能动性学习的结果,如果偏废或者不能充分利用学习物理环境因素的任何一项,发现式学习都难以进行。

这里以数学方法(定量地演绎推导)和逻辑方法(定性判断选择)相结合来发现学习新的物理规律为例。比如:“动量定理”、“动能定理”、“机械能守恒”等等,突出数学方法、逻辑方法与发现式学习结合起来进行发现式学习,必需使初学者理解物理规律的严密性、科学性;理解物理理论与实际过程的对应性,明白其中每一个演算在生活生产实际中均有实际过程与之对应,平时的演算并非无聊的游戏;在发现式学习中,学生通过联系哲学方法保障其高质量的开展物理学习,通过数学方法体会发现定量的物理规律。

参考文献:

[1]余俊文.物理“教材精读法”的课堂建构与维度研究[J].教育科学论坛,2012,(2):19-21.

[2]余俊文.中下生学习物理入门切入点的理性思考[J].物理通报,2012,(5):31-33.