時間:2023-03-07 15:17:22
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【關鍵詞】課程標準;物理教學;科學探究;科學;標準
面對新世紀飛速發展的信息技術和初見端倪的知識經濟,世界各國都對人才培養提出了更高、更新的要求,都非常重視基礎教育階段的科學素養教育,都把培養學生科學探索能力作為基礎教育的基本點,都力求使受教育者從單純的積累知識向探究知識轉變,從強調知識內容的積累向探究知識的科學過程轉變。為此,新課程標準(以下簡稱“標準”)中就明確了“注重科學探究,提倡學習方式多樣化”的物理課程的基本理念。把“科學探究”作為“內容標準”的一個重要部分。如何領會“標準”中的這一基本理念,把培養學生科學探究能力落實在物理教學的每個環節中,已成為每個中學物理教師新的課題。我在學習“標準”、對學生進行科學探究能力培養方面做了如下一點嘗試。
一、認真學習“標準”,領會“注重科學探究”的基本理念
所謂的科學探究指的是科學家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑。在基礎教育中,科學探究也指的是學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動。科學探究是一種多側面的活動,需要做觀察、需要提出問題、需要查閱書刊及其他信息源以便弄清楚什么情況已經是為人所知的東西、需要設計調研方案、需要根據實驗證據來檢驗已經為人所知的東西、需要運用各種手段來搜集、分析和解讀數據、需要提出答案、解釋和預測、需要把研究結果告之于人……因此,在“標準”中明確指出:科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。讓學生通過經歷科學探究活動,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神,從而培養學生的科學探索能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。
二、把科學探究滲透到物理教學的各個過程
作為中學教育基礎課程之一的物理課程,因其研究對象是客觀物質世界。研究目標是正確揭示客觀世界現象和過程的本質規律,研究最基本的方法之一是觀察和實驗。在中學物理教學中很容易為培養學生的科學探究能力提供很好的環境和素材。所以,在中學物理的教學中,要有計劃、有目的地把科學探究活動滲透到物理教學的各個環節。通過各種科學探究活動系統,全面的培養學生的科學探究能力。
1.制定“科學探究”的教學計劃,有的放矢地實施“科學探究”教學
由于科學探究的要素較多,科學探究的形式又多種多樣,所以,在教學伊始,教師首先要根據本校物理實驗室的條件、器材情況,結合學生的認知能力和物理知識的教學內容,制定詳細、可行的“科學探究”的教學計劃。
通過教學實踐,我認為培養學生“科學探究”能力也應遵循“由淺入深”“由表及里”“由簡單到復雜”的認識規律。在實施“科學探究”教學的起始階段,可以就“科學探究”要素中的某一要素,通過科學探究的教學活動進行著重培養和訓練。當學生對科學探究的各種要素都比較熟悉后,再選擇在一次科學探究過程中涉及所有的要素或部分要素的能力培養方法進行教學。
2.把科學探究活動滲透到物理教學的各個環節
(1)課內科學探究活動的開展
這類活動一般都是首先由教師通過列舉大量的事例,提出問題后,讓學生對該問題進行大膽的猜想和預測,并嘗試設計探究方案。而后,在教師的指導下,由學生在課內進行科學探究活動。這類探究活動有學生實驗、隨堂小實驗、對調查和信息收集的結果進行交流等多種形式。
(2)課外科學探究活動的開展
這類活動是在教師的指導下,由學生自己設計探究方案,并讓學生在課外主動進行的實踐活動。課外探究活動的形式也有很多。比如:家庭小實驗、實驗課題研究、社會調查報告、科學小制作和小論文等。下面是讓學生進行“調查學校或家庭所在社區的光污染現象”的科學探究活動的案例:
在課堂上教師指出,目前光污染現象越來越嚴重,特別在大城市,光污染現象已經嚴重影響市民的生活和健康,希望同學們課后調查一下學校或社區有關光污染現象。
同學們紛紛議論:什么是光污染?什么樣的光才能對人們的生活和健康造成影響?
A同學說:激光對人體和眼睛有傷害;
B同學說:用鏡子將太陽光反射到人的眼睛上時,對人眼有傷害;
C同學說:他家鄰居經常在路邊進行電工焊接,焊接時的弧光對人眼有傷害;
D同學說:我家對面有幢高樓,外墻是用玻璃裝潢的。一到下午2―3點鐘,從大樓方向反射來的太陽光照得我家耀眼,讓人無法忍受。特別是夏天,天氣炎熱,太陽光反射到我家時,我感到自己好象站在陽光下爆曬一般。
為了弄明白什么是光污染,哪些光現象算是光污染我們周圍究竟存在哪些光污染?同學們制定了一個探究計劃:
A組同學到圖書館查找有關光污染方面的資料,主要查閱有關什么樣的光會對人眼造成傷害,什么樣的光會對人的身體皮膚造成傷害。
B組同學去醫院訪問眼科和皮膚科的醫生,了解光對眼睛和皮膚的傷害原因和后果。
C組同學訪問網站,收集有關光污染的最新信息。
三組同學分別按照計劃進行信息收集。他們收集的信息是:國際上一般將光污染分成3類,即白亮污染、人工白晝和彩光污染。
結論:同學們知道了什么是光污染,以及光污染給人們帶來的有害因素后,大家分別對各自社區周圍的光污染進行了明查暗訪。最后,每位同學都向老師交了一份情況詳實的調查報告。
燈光在生活中隨處可見,多數人在享受它帶來光明的同時,卻忽視了它可能埋下的健康隱患。從戶外刺眼的霓虹燈,到家中設計使用不合理的燈具,無處不在的光污染就像一個美麗的隱形殺手,時刻威脅著我們的健康。
燈光在生活中隨處可見,多數人在享受它帶來光明的同時,卻忽視了它可能埋下的健康隱患。從戶外刺眼的霓虹燈,到家中設計使用不合理的燈具,無處不在的光污染就像一個美麗的隱形殺手,時刻威脅著我們的健康。
幾乎90%的家庭在挑選燈具時,只關注燈具外觀及節能性和功率大小,至于燈具的照度如何、色溫大小等關乎照明環境是否能達到健康標準,很少有人關心。據美國一份調查報告顯示,全球約有2/3的人生活在光污染中。科學研究發現,任何人工光源都會產生一種微妙的光壓力。這種光壓力長期存在,會使人,尤其嬰幼兒表現得躁動不安、情緒不寧,以致失眠。在日常生活中應避免整體光源過亮、亮度強弱不分、明暗對比太強烈、燈光五顏六色、不考慮色溫、床頭擺放熒光臺燈、總將可調光源的亮度調至最大、電視墻(電視墻 裝修效果圖)一側開燈等誤區,才能營造一個既美觀,又舒適健康的科學照明環境。
如何避免家裝燈具中的“光污染”,改善室內視覺環境?一方面要注重合理的室內布光設計,比如注意燈光的色彩協調,避免眩光,選擇對眼睛影響小的顏色,避免光線直射人眼等;另一方面,消費者也要提升照明設計的理念,購買大品牌、高品質的燈具,裝飾出健康無污染的居室環境。消費者購買燈具時,不但要考慮照度,也就是我們常說的瓦數,還要學會考慮色溫。正規廠家生產的燈泡會在包裝上標明色溫,常用的色溫是2700k,即普通白熾燈的色溫,其特點是感覺光線溫暖,但不夠亮,適合用于臥室(臥室裝修效果圖)床頭、壁燈等局部照明;3000k是最接近自然光的色溫,屬暖光,光線既溫暖又明亮,適用于家中整體照明設計;3400k是白光,屬冷色光,可以讓人精神集中,適用于辦公、學習等場所。如果光源的包裝上沒有色溫標識,可能是非正規產品,盡量不要購買。
摘要:研究表明,在城市的生產和生活中,向自然界排放的各種污染物,超過了自然環境的自凈能力,遺留在自然界,并導致自然環境各種因素的性質和功能發生變異,破壞生態平衡,給人類的身體、生產和生活帶來危害。本文列出了七大污染源,給我們敲響了保護環境的警鐘。 關鍵詞:環境污染 光污染 水污染 大氣污染我們生活在城市,每天呼吸在看似潔凈的大氣,走在看似很潔凈的大街上,匆忙生活。但是,現在讓我們認識一下周邊的城市環境污染。 一、光污染 隨著城市的發展,高樓大廈如雨后春筍般涌現。在城市繁華的街道上,高樓大廈穿著高大明亮、富麗豪華的玻璃“外套”,即“玻璃幕墻”。然而,在這美觀的背后卻隱藏著許多意想不到的隱患。夏天,玻璃幕墻把強烈的陽光反射入附近的居民樓房里,增加了室內的溫度,影響了居民的正常生活。有些玻璃幕墻是半圓形的,反射光有時聚集在一起,溫度很高,易引起火災。同時鏡面玻璃的反射系數比綠地、森林、以及毛面磚石裝修建筑物大10倍以上,大大超過了人眼可接受的范圍。因此,玻璃幕墻的反射光會傷害人眼球的角膜和虹膜,引起視力下降,增加白內障的發病率。
而且,光污染令全球五分之一的人群看不到銀河。據美國一份最新的調查研究顯示,夜晚的華燈造成的光污染已使世界上五分之一的人對銀河系視而不見。這份調查報告的作者之一埃爾維奇說:“許多人已經失去了夜空,而正是我們的燈火使夜空失色”。他認為,現在世界上約有三分之二的人生活在光污染里。
二、噪聲污染 噪聲污染是指所產生的環境噪聲超過國家規定的環境噪聲排放標準,并干擾他人正常生活、工作和學習的現象。從噪聲源強剖析,交通噪聲級別最高,其次是施工噪聲和家產噪聲。噪聲級為30~40分貝是對為正常環境;超過50分貝就會影響就寢和歇息。因為歇息不適,正常心理受到影響;70分貝以上會造成心煩意亂,精神不集中,影響做事效率,乃至產生事故,90分貝以上的噪聲環境會主要影響聽力和導致其他疾病的產生。 三、水污染 水的污染有兩類:一類是自然污染,另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染主要由人類活動產生的污染物而造成的,它包括工業污染源、農業污染源和生活污染源三大部分。 城市水污染主要來自工業廢水和生活污水,全國有監測的1200多條河流中,目前850多條受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。日趨加劇的水污染,已對人類的生存安全構成重大威脅,成為人類健康、經濟和社會可持續發展的重大障礙。據世界權威機構調查,在發展中國家,各類疾病有8%是因為飲用了不衛生的水而傳播的,每年因飲用不衛生水至少造成全球2000萬人死亡。因此,水污染被稱作“世界頭號殺手”。
四、大氣污染 近年監測的522個城市中,39.7%的城市處于中度或重度污染。顆粒物仍是影響中國環境空氣質量的首要污染物。除燃煤外,工業粉塵、地面揚塵、建筑工地塵、土壤風蝕塵等都對空氣中顆粒物濃度有較大影響,特別是可吸入顆粒物對人體健康造成的危害更大,目前大多數城市人口長期生活在可吸入顆粒物超標的環境空氣中。近年來,城市機動車持有量快速增加,機動車尾氣排放已經成為大城市空氣污染的重要來源,其中氮氧化物排放量已占總量的50%,一氧化碳占85%。 五、電磁波污染 電磁波污染是指天然的和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。由于廣播、電視、微波技術的發展,射頻設備功率成倍增加,地面上的電磁輻射大幅度增加,已達到直接威脅人體健康的程度。伴隨著科技文明的迅速發展,各種電子生活用品愈加普及起來,電磁波污染也就變得無處不在,由此而引發出的種種病癥,必須引起我們的高度重視,并對其危害加強防范。 六、固體廢棄物污染 固體廢棄物就是一般所說的垃圾,是人類新陳代謝排泄物和消費品消費后的廢棄物品。目前城市居民的生活垃圾、商業垃圾、市政維護和管理中產生的垃圾,以及工業生產排出的固體廢棄物,數量急劇增加,成分日益復雜。世界各國的垃圾以高于其經濟增長速度2~3倍的平均速度增長。垃圾若不及時清除,必然污染空氣,對土壤、水體都會造成嚴重污染。從而導致蚊蠅滋生、細菌繁殖,使疾病迅速傳播,危害人體健康。 七、土壤污染 土壤的污染源包括爛施化肥農藥,工業廢水和廢渣以及生活污水和垃圾等。我國的土壤污染問題已經相當嚴重,并且對水環境質量和農產品質量構成明顯的威脅。但是目前對土壤污染問題并沒有像大氣污染和水污染那樣重視。近年來,我國在“三廢”處理、污灌控制、低毒新農藥應用等方面做出了顯著的成績,但是預期在近期內土壤污染問題,尤其是在城郊和鄉鎮企業密集區和化肥、農藥用量較大的地區仍將呈逐漸加重的趨勢。 隨著科學技術水平的發展,我們的生活水平正在逐漸提高,而我們生存環境中的污染也在逐漸加重,特別是我們生活的城市,城市環境污染已經成為全世界共同研究的課題,希望我們廣大教師能夠帶動學生在環境保護方面作出自己所能做的貢獻。保護環境,從我做起,從小做起,相信在不久的將來,一定可以再次看到久違的碧水藍天。
一、教學目標
課程標準倡導“以學生為主體”,在教學目標的設計上充分體現學生為主思想,通過教學活動,促進學生知識、能力、情感態度等方面發生變化。具體教學目標為:1.知識目標:會列舉出全球性環境問題及危害。2.能力目標:通過學生對環境污染的調查,掌握生物學習的一種方法――調查法的基本方法和技能,培養學生的團體精神和協調能力、組織能力、規范性語言表達能力、調查報告的撰寫能力。3.情感目標:通過對環境污染的調查,培養學生的辨證唯物觀和良好的生態保護意識,培養學生保護我們共同的家園的高尚情感,加強對學生進行愛國主義、集體主義教育。
二、教學重點和難點
教學重點:全球性生態環境問題及其危害環境污染的危害,本課教學設計需要學生利用較多課外時間和開發社會資源開展我縣城區生態環境問題,調查分組、任務確定是否科學合理就是教學目標能否達成的關鍵。
教學難點:預防和治理生態環境問題的措施是本節課的難點,主動參與和自覺行為更是教學的最終目標。
三、教學設計
(一)調查分組課前兩周明確調查方向,建立5個調查學習小組,在老師的指導下分別明確每個小組的調查任務。分別為:1.我縣城區空氣質量狀況及成因;2.我縣城區飲用水源、水質狀況及成因;3.我縣城區生活、工業固體垃圾生產處理狀況;4.調查我縣改革開放二十年前后清溪河生態變化情況;5.我縣環境保護的具體措施、現狀和規劃。
(二)調查方法各組調查內容和任務,各小組利用課外時間分別到縣環境監測站調查我縣城區空氣質量監測結果及情況分析;到縣環保局了解我縣城區飲用水源、水質來源、日用量、生活污水、工業污水的排放量及成因;到縣環衛所,調查我縣城區生活垃圾、工業垃圾的日產量、處理方法及相關危害;查資料(環境污染的典型案例及相關后果,我國自然保護現狀)。
(三)調查資料的匯總、歸納整理、分析
1.第一小組獲取了我縣兩個空氣質量狀況監測點位空氣質量年度報表,在相關專家指導下得出結論:我縣城區空氣質量狀況大多良好.有時呈輕度污染,少數時間中度污染,其原因主要是交通、建筑揚塵等。
2.第二組同學調查我縣城區飲用水源、水質狀況及主要污染源的情況總結如下:我縣城區主要飲用水源來自兩個水庫。主要污染源及現狀:①工業污染源:主要是鋼鐵廠、煤礦、屠宰場,②生活污水,主要是兩個場鎮人產生,沼氣化率低;③養殖業因承包戶用磷肥、氮肥和動物尸體進行肥水養魚造成水質惡化。④長葫水庫集雨區工業污染源有鋼鐵廠,氣體廠,屠宰場;業廢水中污染物有氨氮化合物、揮發酚、石油類、懸浮物等。屠宰業生產廢水均未得到有效處理,沒有實現達標排放;⑤淀粉加工污染:集雨區中有14個淀粉加工點;⑥水上運輸、機動采砂船和抽砂作業造成油類污染。
3.第三組同學到縣環衛所調查縣城生活、工業固體垃圾的生產、處理情況整理如下:我縣城區生活垃圾、企業生產各種廢棄物,炭渣等主要是靠環衛所垃圾車清運到垃圾填埋場進行填埋。填埋場周圍的生態環境遭到嚴重危害。
4.第四組的同學查詢環境污染的危害及實例,匯集材料整理如下:①臭氧層破壞:白內障、皮膚癌等疾病發病率增高;②溫室效應:可使極地和高山冰川融化而引起海平面上升,③酸雨:可影響植物生長、并造成植物死亡、導致魚卵不能孵化,它對建筑物和橋梁的腐蝕破壞也很大。④生物富集作用:有機氨農藥在水中溶解度很低,但是通過水―水草―浮游植物―小魚―肉食性魚,這樣一條鏈,可以成千上萬倍的富集。⑤生物體富集作用:水質惡化和魚群死亡的現象。如水花、赤潮。⑥白色污染:不易自然分解,降解周期長,降解會產生有毒物質,殘留于土壤、水源、空氣中,造成環境污染,而且危及人類生存。
5.第五組到縣人大城建辦公室調查我縣近期縣城治理污染的主要措施,摘要如下:①已經完成投資修建污水處理廠;②城區建立垃圾日清日除制度,垃圾分袋制度,加垃圾填埋場的清理、消毒、防疫工作、完善填埋場的基礎設施建設。③城區公交車、出租車完全使用液化天然氣,嚴格車輛報廢制度和檢測制度。④強化職能部門的職責,加強環保、衛生、防疫、城建的部門的環保設備的建設,完善相關制度,明確相關責任。⑤加強環保法律的學習宣傳教育活動,充分利用好廣播、電視的覆蓋面,在學校、城區廣泛開展各類環保活動。
(四)教學實施
1.多媒體教學軟件《熱帶雨林》《非洲沙漠》《揮師三江》的片斷播放。獲得信息:熱帶雨林動植物種類多,營養結構復雜、生態環境良好;沙漠生態系統動植物種類甚少,營養結構簡單、生態環境差;生態環境的破壞嚴重威脅著我們的家園;
2.分組匯報相應調查報告:交通、建筑、工業揚塵是造成縣城空氣污染的主要原因,其污染狀況隨季節變化因溫度、濕度的變化而變化;縣城城區生活用水水質較差,有大量有害物質進入,主要原因是工業、生活污水進入水源聚集區,城區生活垃圾主要是外運堆埋處理,造成垃圾場傳染病擴散,空氣、水源污染。目前還存在全球性的臭氧層破壞、溫室效應、酸雨、生物富集現象、富營養化、白色污染、光污染等生態環境問題,正嚴重威脅人類的健康,毀壞我們的家園;隨著城鎮化建設步伐的加速和人們生活水平的提高,環境問題越來越受到人民群眾和各級政府的高度重視,一大批改善人居環境的措施正不斷地得以落實。學生分組匯報其他補充、評價,教師最后完善補充給予激勵性評價。
3.環境污染的危害與預防措施:學生在自學教材和參與調查的基礎上,自主完成本節課知識目標:①環境污染的種類、危害;②環境污染的預防措施與我們的責任。教師總結提升:全球性環境問題越來越嚴重,我們得健康正受到威脅。
4.課后鞏固:學生自制宣傳小報一期,主題:《我愛我的家園》,內容包括環境問題及其危害、預防措施、倡議。
參考文獻:
1.科學教育,融入日常教學工作管理之中
科學教育已融入日常教學工作中,在教學過程中著重對學生進行熱愛科學、堅持真理、勇于實踐和獻身事業等科學精神的教育。例如,數學教師結合教材內容向學生介紹中國數學家的科學精神與科學態度,使學生從科學家的身上汲取愛科學、學科學和用科學的力量。為了培養學生不斷追求知識、獨立思考和勇于創造的科學精神,學校要求教師在各學科(尤其是物理、化學和生物等學科)的教學中逐步改變單純的學科知識傳授的課堂教學模式,探索體現以學生發展為本的研究性學習的課堂教學模式,在培養學生科學素養的同時,逐步形成“參與、探究、合作、活動”的課堂教學特色。
2.實驗探究,激發學生的求知欲望和熱情
在保證完成教材規定的實驗之外,教師還注意適時地介紹生活中的最新科學動態及前沿科技,引導學生通過實驗探究,運用科學知識解決生活中遇到的問題。此外,學校鼓勵學生利用課余時間開展家庭小實驗,培養動手能力和思維能力,還在周末向學生開放實驗室,讓學生開展科技小創作和小實驗,以調動學生的學習興趣和探究精神。
課外活動是搞活青少年科學教育的有效載體
1.編寫教材,組建科技社團
學校組織有關教師編寫了一冊(共五章)切合學生實際的青少年科學教育校本教材供課外輔導活動之用,并組建了科技學社、物理科技活動小組、化學科技活動小組、生物科技活動小組、信息技術活動小組、科幻畫創作小組等,學生根據自己的興趣特長,選擇相應的科技社團或科技活動小組參加活動,并在輔導教師的指導下進行相關的科技知識學習、開展科技創作等,既培養了特長,又張揚了個性;既培養了刻苦研究、不怕失敗的精神,又增強了社會責任感,深深地明白科技要為社會、為國家服務的道理。
2.專題探究,開展校園科技活動月
作為青少年科學教育特色學校,我們重視通過專題研究和實驗,提升學生的科技素養和學習品質,促進學校內涵發展和科學教育特色文化的形成。例如,我們通過舉辦科普講座、組織科技知識培訓和挑選有價值的課題(例如,“酸雨的形成”“家居污染”和“城市光污染”等),讓學生自主調查研究并撰寫論文和調查報告,開展科技創新比賽等一系列豐富多彩的科普活動。
學校在每年11月的校園科技活動月中,對學生的優秀科技作品按照科學小論文、科技實踐活動報告、科幻繪畫和科技創新成果四種類型進行集中展示、問辯、評獎和表彰,讓每一位參與活動的學生體驗到活動的緊張與快樂,體驗到創新的艱辛與喜悅,并在體驗中鍛煉成長。目前,學校的青少年科學教育工作已經初步形成點面結合、普及與提高相結合的良好局面。學生的科技實踐活動報告、科技小制作和科幻繪畫等參加省、市、區各級青少年科技創新大賽屢有斬獲,在潮州市更是首屈一指。2011年,城南實驗中學率先成為潮州市首所被省科協、教育廳和科技廳聯合命名表彰的“廣東省青少年科學教育特色學校”。
如何將課堂教學和研究性學習有機結合,更好的促進學生發展呢?
下面結合“城市化過程中的問題及其解決途徑”一課的教學實例,談一談關于地理研究性學習與課堂學習有機結合的嘗試。
1.課題選擇
(1)提出問題。研究性學習是以課題為學習對象,以課題的研究為學習過程的一種學習方式,所以研究性學習的前提首先是問題的提出。在課堂教學過程中開展研究性學習其目的并非讓學生去追求研究成果,而是讓學生在探究過程中更好的理解應用知識,同時培養他們質疑、求異、批判和創造的思維品質,得到積極的情緒和情感的主觀體驗,形成尊重事實、堅持真理以及勇于探索,不斷進取的科學精神。所以研究的課題一定是學生關注的,感興趣的,是他們自己提出的。通過課堂基礎知識學習,同學們提出了以下問題:
1.當前,我們所居住的城市在城市化過程中主要存在哪些問題?其中最突出的是什么問題?
2.城市的大氣污染、水污染、固體垃圾污染、噪聲污染等污染,對我們的日常生活,產生了哪些有害影響?
3.我們居住的城市在交通擁擠、居住條件差、就業困難和失業方面的問題嚴重嗎?
4.除以課本中提到的,還有哪些城市問題應值得我們高度的重視呢?
5.城市化過程中,為什么會產生那么多的問題呢?
6.解決城市化問題,保護和改善城市環境,應該采取哪些有力的措施呢?
7.既然城市化會給我們帶來這么多的問題,為什么城市化作為現代化的標志正在我國東部許多城市積極的推進呢?
(2)問題評價
學生提出的問題大致可以分為三類:1-4這四個問題主要解決“是什么”的問題,5、7這兩個問題主要解決“為什么”的問題,問題6主要解決“怎么辦”的問題。通過教師的引導,使學生了解問題是有層次和結構的,不同層次的問題需要運用不同的方法才能解決。解決“是什么”的問題,主要通過資料的收集、整理和概括的途徑,可以作為研究性學習的作業布置給學生,并組織他們分頭完成,解決“為什么”的問題,主要依靠比較、分析和驗證等更高級的研究途徑和手段;解決“怎么辦”的問題,是在解決“是什么”和“為什么”問題的基礎上的進一步的探究。一般來說,研究性課題是這個層面上的問題經過大腦思維的提煉與轉化的結果,因而解決這類問題的過程,對于培養學生創新精神和實踐能力方面的作用十分突出。
(3)課題確定
探究的課題需要符合可行性、安全性、興趣性等要求。學生通過查閱資料結合自己的興趣確立了“城市熱污染”、“城市綠地”、“住宅小區服務設施”、“城市水資源利用”、“城市光污染”等幾個研究方向,而課本中“城市環境質量下降問題”的內容僅涉及到大氣污染、水污染、噪聲污染和固體廢棄物污染的知識。從興趣出發的探究更能夠激發學習興趣,激勵學生主動地建構知識,拓寬思路,發展能力。
2.課題設計
學生制定課題研究的行動計劃,對課題研究的整體構想進行具體安排,繪制出實現研究目標的具體、明確、科學可行的實施藍圖。學生可以從不同的角度、方面對同一問題進行思考、探究,并制定出切實可行的研究計劃和方法。例如,同學們根據所選擇課題的特點設計出實地調查、人物專訪(專業人士、當事人)、走訪專業部門、問卷調查、查閱資料等一系列的研究方法,這些方法是課堂教學所無法實施的。
3.課題實施
這一階段,同學們走出校門,圍繞所選擇的課題,采用多種方法,對相關材料的進行收集和整理工作。如:“城市熱污染調查小組”的同學,為了摸清唐山市熱污染的現狀,首先走訪了唐山市氣象臺,獲得了唐山市20多年來的氣溫觀測資料,經過分析整理得出唐山市年平均氣溫、夏季平均氣溫、高溫天數,都有逐年增加的趨勢。但是,這種現象是完全由熱污染負責還是與全球氣候變暖有關呢?他們查閱了大量專業材料,綜合分析得出;唐山氣溫升高與全球變暖的大趨勢有一定的相關性,但不是最主要原因,城市居民在生產、生活中排放出來的廢熱也就是熱污染才是城市氣候變暖的主要罪魁禍首。那么熱污染的來源何在呢?同學們查閱有關資料并走訪了唐山市環保局,確定了工業生產過程、汽車尾氣、空調散熱等幾個方面,然后有針對性的對唐山鋼鐵公司、交警指揮中心車輛管理處、唐山市的各大家電商場和居民小區,實施了實地考察,并通過問卷調查、實地測量等各種方式掌握了大量翔實可靠的資料。熱污染有何危害呢?同學們通過邀請專家講座,查閱資料,走訪醫院等方式,了解到熱污染對水體、氣候、人體健康、地球環境等幾方面造成的影響,從而深刻認識到熱污染是一種不可忽視的環境問題。那么如何解決熱污染問題呢?同學們上網查閱了大量國內外相關資料,積極思考,提出了許多具有創造性的解決方法。
4.結題答辯
1大學物理教學滲透STS思想教學計劃的制定
(1)在對物理學科進行常規教學時滲透STS教育理念。這種思想滲透主要是在教師進行課堂教學或者進行實驗練習時,教學時間長是一個學期。
(2)除在常規教學中滲透STS教育觀念外,學校每個學期應該定期安排3~4次與STS教育相關的專題講座,讓學生更好地認識STS教育理念。講座內容可以為STS教育理念的詳細介紹;物理知識在社會生活中的運用;物理學科教學中滲透STS教育理念的意義等;
(3)進行各種科技文化信息的收集。讓學生組成興趣小組,收集自己感興趣的與物理學科相關的各種科技信息,并詳細標注上科技信息的來源、對所收集到的信息做簡單評價;每次物理學科授課的前5分鐘,讓學生對自己收集到的科技信息進行分享,并將每個人收集到的信息都記錄在一個本上,期末評出“五條好信息”,做成科技板報。
(4)組織學生對自己身邊的物理污染情況進行調查分析(提醒學生在調查期間注意安全),對自己所處的科技環境進行關注,在深入調查的基礎上提出相應的治理措施,調查時間為一個月,最后以書面報告的形式上交調查成果,教師給予評價總結。
(5)以學生的理解能力和所處的社會環境為依據,描述生活中常見的物理現象,提出一系列和物理科技相關的現實問題,讓學生從現象出發,調用自己已學過的物理知識和生活經驗提出解決方案。做到將理論緊密聯系實踐。所提問題如:為什么變頻空調更加省電?新舊電池能否串聯使用?光污染的成因和治理措施探究等。
2大學物理教學中滲透STS教育理念的實際應用
(1)首先,學校應該給學生安排一次和STS教育相關的專題講座,讓學生傳授STS的概念和起源、國內外STS教育的不同研究成果、STS教育和學科課程學習的關系等知識,讓學生對STS教學有個初步的了解,理解在物理教學中滲透STS教育理念的必要性。
(2)STS教育在物理教學中滲透的方式主要是充分利用物理課本中的有利材料,并在物理教學過程中適時地根據教學內容添加相應的熱點科技新聞。如在進行千分尺原理的教授時,教師可以就地取材,將學生的圓珠筆作為實驗工具,讓學生去測量筆的直徑,然后教師進行原理講解,再加上學生自己的動手操作,便更容易掌握千分尺的原理及測量方法了。
(3)在講授課本知識時,也要更多的聯系實際,進行相應的科普知識講座。如,教師在講到電磁學的知識時,可以擴展出超導現象和應用情況。向學生介紹國內外對超導研究的最新成果、我國研究者在超導發展中的貢獻、磁懸浮列車中超導的運用等內容。
(4)教師可以選擇一些和物理相關的科技題目讓學生進行研究,找出結論或者學生可以自己選擇研究內容和題目,遇到困難時讓教師提供部分資料,進行一定的指導,并給予他們自主實驗的機會,如,學生選擇比較塑鋼門窗和鋁合金門窗的耐用性,教師就可以對其開放物理、化學實驗室,讓學生在反復的實驗中得到結論。
(5)讓學生多參加實踐調研活動,進行實際考察,撰寫調查報告。這樣不僅可以讓學生更加深入了解社會生活,還能在一定程度上提高其寫作能力。如,學生可以調查生活中的某一類物理污染,通過實地研究、采樣實驗等方式分析生活中物理污染的現狀以及治理措施。學校要及時向學生提供必備的實驗室和實驗器材,教師也應對其進行指導,向其提供部分所需資料,學生利用一個月的時間完成調查任務,寫出書面報告交由教師評價給出指導建議。
3大學物理教學滲透STS教育的評價
STS教育觀念不僅僅是滲透在物理教學中就可以了,還要對其滲透進行導向性、發展性的評價,形成一個完整的由學生、教師、管理者共同參與的評價模式。在物理教學目標中,不僅包括知識和技能的掌握情況還包括學習態度、學習方法等方面無法量化的內容,所以,評價時要樹立起“以人為本”的非量化評價觀念。根據STS教育的目標,在教授學生如何將知識應用在社會生活中外,也要注意對學生解決問題思路、方法、學習態度等內容進行考察,不能僅僅以學習結果作為評價依據。特別要把學生在研究過程中操作能力、討論積極性等各方面的表現都歸入評價的范圍,用發展性的眼光對學生進行評價。
構建注重學習過程的評價指標,使用多樣的評價手段進行評價。把學生掌握知識和運用知識的能力結合起來,形成綜合的評價指標。結合STS教育的內容,可以在傳統的評價方法基礎上,加入“觀察法”、“專題研究法”等評價手段。提高評價的信度和效度。
關鍵詞:生物教學;環保教育;實施途徑
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)02-045-1
一、了解歷史,培養學生的環保意識
人類在發展過程中有許多因為對自然界認識不足,過度放牧,過度砍伐森林,掠奪性開采自然資源,隨意捕殺野生動物,不適當引入外來物種以及大量排放污水、廢氣及固體廢棄物等使生態環境或生物圈遭到破壞的事例,如日本的水俁病事件,倫敦煙霧事件,我國科爾沁草原因為過度開荒變成沙漠,我國長江、黃河中上游因為亂砍濫伐造成嚴重的水土流失,許多野生動物因為人類的捕殺而滅絕,我國引入的水葫蘆過量生長,太空中垃圾數量不斷增多以及噪聲、光污染等等。
因此,在教學過程中結合不同的教學內容,將這些人類自己做的傻事、釀造的苦果甚至是自己一手制造的悲劇告訴學生,可以讓他們深切體會到自然界中的資源并不是取之不盡、用之不竭的,讓他們認識到人類如果過分注重自身利益,不加節制地從自然界中索取各種資源必將破壞生態平衡,人類也最終會受到自然界的報復。近年來我國環保方面的宣傳力度不斷加大,在環保方面做了許多工作,但我國生態環境的局部改善,并沒有從根本上緩解總體惡化的趨勢。國民經濟仍處于高投入、高消耗的發展階段,資源浪費驚人,水土流失嚴重,土地荒漠化面積不斷擴大,森林面積大量減少,草地退化、沙化和堿化面積逐年增加,水體污染使水資源短缺矛盾加劇。大氣污染、海洋污染、臭氧層破壞、溫室效應加劇、各種污染造成的生物多樣性銳減等問題,還沒有得到有效的遏制。這不能不引起我們的高度重視,把這些問題結合課堂內容告訴學生,可以讓他們感受到存在于身邊的環境污染問題,使他們真正具備保護環境的責任心。
二、緊扣教材,加強學生的環保意識
1.自主研讀,思考質疑。新教材的內容從學生的生活實際出發,充滿生活氣息,貼近學生的心理和認知水平,學生可以通過自主的閱讀初步了解情況,并對相關環境問題進行思考,在思考中質疑“這是怎么回事?”
2.結合資料,合作釋疑。新教材中提供了豐富的資料(教師也可事先搜索提供資料),讓學生分析“為什么會這樣?”學生小組通過積極討論,分析引起該現象的原因,比如說分析沙塵暴是什么原因造成的。俗話說,你有一個思想,我有一個思想,彼此交換后,我們都有了兩個甚至兩個以上的思想。通過合作與交流,使原本貼近生活的環境問題逐漸明朗化,學生在相互補充中得到更為完整的認識。
3.深入探究,合理建議。《生物課程標準》要求學生不光要學會發現問題、分析問題,還要能夠解決問題,因此學生在分析后可以針對具體環境問題探究“怎么辦?”提出合理可行的建議。如沙塵暴問題以植樹造林、嚴禁亂砍亂伐等方式提出解決辦法。再比如思考環境中的水資源如何合理利用?野生動物如何保護?怎樣可以避免隨地吐痰?如何有效減少白色污染等等,都可以由學生從“怎么辦?”中體會到環境保護勢在必行的緊迫性。
三、專題講座,鞏固學生的環保意識
結合教材中的環境知識,用身邊的材料做例證,進行環境專題講座,進一步強化學生的環保意識,從而付諸于環保行動。例如,講“人與環境”中的水資源短缺時,有的同學認為本地水資源豐富,根本就不用節約用水。在請有關專家介紹“我國水資源狀況后”,學生對我國水資源狀況有了深刻認識,知道了“我國600多個城市,有300多個城市缺水,其中有185個嚴重缺水,而我們本地也面臨著水資源嚴重污染的問題”,增強了節約用水意識,并付諸于節水行動中。在生活中,用洗臉水沖廁,用淘米水澆花,總結出許多節水小竅門,并將這些經驗介紹給社區居民,使大家共同參與到節水行動中。
我們僅具備環保意識是不夠的,還必須付諸行動。“保護環境”并不是一句空話,也并不只是少數科學家或科研機構的專門工作,而是所有公民都應該具備的基本觀念和意識,并且每個人都可以從身邊的一些小事做起,為環境保護作出貢獻。
四、實踐活動,強化學生的環保意識
要將環境教育深入到學生心靈當中,僅靠課堂教學是遠遠不夠的,還要開展豐富多彩的課外實踐活動。針對環境所包含的范圍,鼓勵學生參與到實際環境問題的調查、分析,選擇貼近生活、貼近現實、可行的內容進行調查研究,耳聞目睹以及資料的采集與分析,既豐富學生的感性認識,又引導學生從實際出發,運用所學到的知識和技能開展初步探索環境,學會解決環境問題的途徑和方法,激發學生的危機感和責任感,從而培養其環境保護意識。
例如結合世界水日、環境日、土地日、戒煙日、植樹節等紀念日,可以搞專題講座、舉辦墻報專欄、觀看環保專題錄像、舉辦環保知識競賽等普及環保知識,還可以鼓勵學生走向社會,向人們進行環保宣傳,從而為環保活動大造聲勢,在整個社會形成一種環保的社會風氣。還可以引導學生對學校周圍的環境問題和社會關注的環境熱點問題進行調查。又如結合課本中環境保護的內容,讓學生利用假期到附近工廠進行參觀訪問,實地考察,寫出有關環保方面的調查報告。組織學生成立興趣小組,利用閑暇時間對空氣及附近工廠的廢水進行采樣分析化驗,指導學生開展環保科技活動。
關鍵詞:初中物理;節約意識;環保意識;社會責任感
我國人口多、資源有限、資源浪費嚴重,資源短缺與環境污染已嚴重影響到國家的發展和經濟的振興。在物理教學過程中,教師要利用與物理相關的環保課題,在向學生傳授物理知識的同時,滲透節約和環保意識。這樣,既能增強學生的學習興趣和物理知識技能,又能培養學生的節能環保意識和社會責任感。
一、在課堂教學中進行節約與環保意識的滲透
課堂是教師教學開展的主陣地,學生主要是通過課堂獲得知識、接受教育的,學生將來的生活方式和意識形態等都與課堂教學有關。教師應當充分利用課堂教學,向學生有效滲透各種節約環保意識。例如,在教學“浮力”一課時,將雞蛋放入水中,在清水中加鹽使沉在水下的雞蛋上浮,從而讓學生猜想浮力的大小與哪些因素有關。實驗后教師可以將鹽水保留并貼上標簽,準備以后用在探究晶體的凝固點與鹽的濃度關系和測量液體的密度實驗中,這樣,可以節約鹽和水。在“探究聲音的特性”教學中,研究聲音的響度與哪些因素有關,上課前要讓學生將門窗全部關上,防止上課時帶來聲污染,影響校園秩序。在探究液體能否傳聲的實驗結束后,水不要直接倒掉,而是收集起來洗手、澆花,讓學生知道要珍惜每一滴水,為水循環的教學提供素材,培養學生的節約意識。電學實驗中,測定小燈泡的電功率,學習電路連接的基本方式時用到的小燈泡經常會燒壞,很多教師會把它們扔掉,其實可以很好地回收利用。小燈泡的金屬部分加熱電阻阻值改變,是一個很好的熱敏電阻,也可為探究電阻大小與溫度關系的實驗提供免費的“寶貝”。玻璃泡可用來探究玻璃的導電性以及半導體特點的教學。這樣,可以不用買導線、玻璃,節約時間和金錢。課堂教學中,教師要把學生當成充滿生機和活力的獨立個體,引領他們體驗到節約的樂趣,并深入挖掘,把課堂變為養成學生節約習慣的樂園,讓學生樂于在課堂中參與,在課后大膽實踐。
二、在實驗中率先垂范,身體力行
物理學是以實驗為基礎的,它不能脫離實驗而獨立發展,而實驗教學作為物理教學中的一個重要的科學探究手段,對學生物理學習以及物理思想的養成起著重要的作用。所以,教師要利用好每一次實驗的機會,為學生滲透節約和環保意識。例如,在乙醚的壓縮體積液化實驗中要做好密封工作,防止泄露,以免造成空氣污染。在電學實驗中,廢舊的電池、導線、體溫計摔碎后的水銀容易產生固體污染。在學習光學內容時,光在傳播能量的同時也會給人們的生活帶來光污染。激光燈不能對著同學,尤其是同學的眼睛。在做平面鏡成像、小孔成像、凸透鏡成像規律實驗中,要用大量的實驗器材如蠟燭、火柴等,會造成很多資源浪費和氣體污染。如果改用LED燈,既能讓資源重復利用,又沒有空氣污染,更重要的是亮度顏色可調節,做到效果好、成本低。在探究音調與空氣柱長短的實驗中,會剩余很多短吸管。用完的吸管不必扔掉,可用來做流體的流速與壓強關系的實驗和自制溫度計的實驗,這樣既節約又省了很多麻煩,不必再去剪吸管花費功夫。所以,從某種意義上說,從實驗中得來的這種教育作用較之于學生掌握一些具體的知識和技能更為重要,對于提高學生的節約意識和環保素養具有重大意義。
三、在課后活動中積極拓展
物理是一項滲透到人類生活各個領域的學科,課外活動要比物理課堂教學具備更大的靈活性和更多的選擇性。學生的自主探究,小組合作等學習方式,對課堂學習是一個很好的補充。例如,在“熱島效應,溫室效應”的教學中,可以讓學生組成小組進行社會實踐活動,設計方案、編寫調查報告、進行科普宣傳,嘗試使用清潔能源如太陽能、風能、生物能等。在“水循環”一節中,開展節約用水、珍惜水資源的科普調查活動。讓學生到工廠、農村、酒店等,走向社會、深入生活,感受水的重要,積累節約水的好方法,讓節能環保變成終身的生活方式。在電磁波與現代通信的講解中教會學生如何使用電子產品、穿防輻射服、手機接通后再放耳邊不容易對身體產生傷害,將科學防輻射污染當成一種好習慣來培養。鼓勵學生利用廢舊物品進行小制作并展覽,讓學生有成就感。還可以組織學生參加以保護地球環境為主題的創意大賽,讓學生利用廢舊材料設計并制作出新穎獨特的太陽能電動車、風能發電機等等,使他們充分展示自己的想象能力和創造實踐能力。物理課外活動能很好地彌補課堂教學的不足,可以通過多彩的課外活動豐富物理教學的內涵,使物理教學活動更完備,增長學生的見識,開闊學生的視野。
四、結束語
總之,物理教材涉及節約意識的內容,教師不能視之為可講可不講,更不能認為是政治課或其他學科的事,而是要有意識地進行滲透和延伸,把物理知識的學習和節約教育有機地結合起來,把環境保護教育作為一項德育目標去實施,使得學生關注生活、關愛社會、走進自然,使得節約意識在學生心中扎根生長。
參考文獻:
[1]葉晴瑩,林欽,陳水源.在物理教學中培養學生的環保意識[J].物理教學探討,2013(02).