时间:2023-03-07 15:17:22
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【关键词】课程标准;物理教学;科学探究;科学;标准
面对新世纪飞速发展的信息技术和初见端倪的知识经济,世界各国都对人才培养提出了更高、更新的要求,都非常重视基础教育阶段的科学素养教育,都把培养学生科学探索能力作为基础教育的基本点,都力求使受教育者从单纯的积累知识向探究知识转变,从强调知识内容的积累向探究知识的科学过程转变。为此,新课程标准(以下简称“标准”)中就明确了“注重科学探究,提倡学习方式多样化”的物理课程的基本理念。把“科学探究”作为“内容标准”的一个重要部分。如何领会“标准”中的这一基本理念,把培养学生科学探究能力落实在物理教学的每个环节中,已成为每个中学物理教师新的课题。我在学习“标准”、对学生进行科学探究能力培养方面做了如下一点尝试。
一、认真学习“标准”,领会“注重科学探究”的基本理念
所谓的科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。在基础教育中,科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学探究是一种多侧面的活动,需要做观察、需要提出问题、需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西、需要设计调研方案、需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西、需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据、需要提出答案、解释和预测、需要把研究结果告之于人……因此,在“标准”中明确指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。让学生通过经历科学探究活动,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神,从而培养学生的科学探索能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
二、把科学探究渗透到物理教学的各个过程
作为中学教育基础课程之一的物理课程,因其研究对象是客观物质世界。研究目标是正确揭示客观世界现象和过程的本质规律,研究最基本的方法之一是观察和实验。在中学物理教学中很容易为培养学生的科学探究能力提供很好的环境和素材。所以,在中学物理的教学中,要有计划、有目的地把科学探究活动渗透到物理教学的各个环节。通过各种科学探究活动系统,全面的培养学生的科学探究能力。
1.制定“科学探究”的教学计划,有的放矢地实施“科学探究”教学
由于科学探究的要素较多,科学探究的形式又多种多样,所以,在教学伊始,教师首先要根据本校物理实验室的条件、器材情况,结合学生的认知能力和物理知识的教学内容,制定详细、可行的“科学探究”的教学计划。
通过教学实践,我认为培养学生“科学探究”能力也应遵循“由浅入深”“由表及里”“由简单到复杂”的认识规律。在实施“科学探究”教学的起始阶段,可以就“科学探究”要素中的某一要素,通过科学探究的教学活动进行着重培养和训练。当学生对科学探究的各种要素都比较熟悉后,再选择在一次科学探究过程中涉及所有的要素或部分要素的能力培养方法进行教学。
2.把科学探究活动渗透到物理教学的各个环节
(1)课内科学探究活动的开展
这类活动一般都是首先由教师通过列举大量的事例,提出问题后,让学生对该问题进行大胆的猜想和预测,并尝试设计探究方案。而后,在教师的指导下,由学生在课内进行科学探究活动。这类探究活动有学生实验、随堂小实验、对调查和信息收集的结果进行交流等多种形式。
(2)课外科学探究活动的开展
这类活动是在教师的指导下,由学生自己设计探究方案,并让学生在课外主动进行的实践活动。课外探究活动的形式也有很多。比如:家庭小实验、实验课题研究、社会调查报告、科学小制作和小论文等。下面是让学生进行“调查学校或家庭所在社区的光污染现象”的科学探究活动的案例:
在课堂上教师指出,目前光污染现象越来越严重,特别在大城市,光污染现象已经严重影响市民的生活和健康,希望同学们课后调查一下学校或社区有关光污染现象。
同学们纷纷议论:什么是光污染?什么样的光才能对人们的生活和健康造成影响?
A同学说:激光对人体和眼睛有伤害;
B同学说:用镜子将太阳光反射到人的眼睛上时,对人眼有伤害;
C同学说:他家邻居经常在路边进行电工焊接,焊接时的弧光对人眼有伤害;
D同学说:我家对面有幢高楼,外墙是用玻璃装潢的。一到下午2―3点钟,从大楼方向反射来的太阳光照得我家耀眼,让人无法忍受。特别是夏天,天气炎热,太阳光反射到我家时,我感到自己好象站在阳光下爆晒一般。
为了弄明白什么是光污染,哪些光现象算是光污染我们周围究竟存在哪些光污染?同学们制定了一个探究计划:
A组同学到图书馆查找有关光污染方面的资料,主要查阅有关什么样的光会对人眼造成伤害,什么样的光会对人的身体皮肤造成伤害。
B组同学去医院访问眼科和皮肤科的医生,了解光对眼睛和皮肤的伤害原因和后果。
C组同学访问网站,收集有关光污染的最新信息。
三组同学分别按照计划进行信息收集。他们收集的信息是:国际上一般将光污染分成3类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染。
结论:同学们知道了什么是光污染,以及光污染给人们带来的有害因素后,大家分别对各自社区周围的光污染进行了明查暗访。最后,每位同学都向老师交了一份情况详实的调查报告。
灯光在生活中随处可见,多数人在享受它带来光明的同时,却忽视了它可能埋下的健康隐患。从户外刺眼的霓虹灯,到家中设计使用不合理的灯具,无处不在的光污染就像一个美丽的隐形杀手,时刻威胁着我们的健康。
灯光在生活中随处可见,多数人在享受它带来光明的同时,却忽视了它可能埋下的健康隐患。从户外刺眼的霓虹灯,到家中设计使用不合理的灯具,无处不在的光污染就像一个美丽的隐形杀手,时刻威胁着我们的健康。
几乎90%的家庭在挑选灯具时,只关注灯具外观及节能性和功率大小,至于灯具的照度如何、色温大小等关乎照明环境是否能达到健康标准,很少有人关心。据美国一份调查报告显示,全球约有2/3的人生活在光污染中。科学研究发现,任何人工光源都会产生一种微妙的光压力。这种光压力长期存在,会使人,尤其婴幼儿表现得躁动不安、情绪不宁,以致失眠。在日常生活中应避免整体光源过亮、亮度强弱不分、明暗对比太强烈、灯光五颜六色、不考虑色温、床头摆放荧光台灯、总将可调光源的亮度调至最大、电视墙(电视墙 装修效果图)一侧开灯等误区,才能营造一个既美观,又舒适健康的科学照明环境。
如何避免家装灯具中的“光污染”,改善室内视觉环境?一方面要注重合理的室内布光设计,比如注意灯光的色彩协调,避免眩光,选择对眼睛影响小的颜色,避免光线直射人眼等;另一方面,消费者也要提升照明设计的理念,购买大品牌、高品质的灯具,装饰出健康无污染的居室环境。消费者购买灯具时,不但要考虑照度,也就是我们常说的瓦数,还要学会考虑色温。正规厂家生产的灯泡会在包装上标明色温,常用的色温是2700k,即普通白炽灯的色温,其特点是感觉光线温暖,但不够亮,适合用于卧室(卧室装修效果图)床头、壁灯等局部照明;3000k是最接近自然光的色温,属暖光,光线既温暖又明亮,适用于家中整体照明设计;3400k是白光,属冷色光,可以让人精神集中,适用于办公、学习等场所。如果光源的包装上没有色温标识,可能是非正规产品,尽量不要购买。
摘要:研究表明,在城市的生产和生活中,向自然界排放的各种污染物,超过了自然环境的自净能力,遗留在自然界,并导致自然环境各种因素的性质和功能发生变异,破坏生态平衡,给人类的身体、生产和生活带来危害。本文列出了七大污染源,给我们敲响了保护环境的警钟。 关键词:环境污染 光污染 水污染 大气污染我们生活在城市,每天呼吸在看似洁净的大气,走在看似很洁净的大街上,匆忙生活。但是,现在让我们认识一下周边的城市环境污染。 一、光污染 随着城市的发展,高楼大厦如雨后春笋般涌现。在城市繁华的街道上,高楼大厦穿着高大明亮、富丽豪华的玻璃“外套”,即“玻璃幕墙”。然而,在这美观的背后却隐藏着许多意想不到的隐患。夏天,玻璃幕墙把强烈的阳光反射入附近的居民楼房里,增加了室内的温度,影响了居民的正常生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光有时聚集在一起,温度很高,易引起火灾。同时镜面玻璃的反射系数比绿地、森林、以及毛面砖石装修建筑物大10倍以上,大大超过了人眼可接受的范围。因此,玻璃幕墙的反射光会伤害人眼球的角膜和虹膜,引起视力下降,增加白内障的发病率。
而且,光污染令全球五分之一的人群看不到银河。据美国一份最新的调查研究显示,夜晚的华灯造成的光污染已使世界上五分之一的人对银河系视而不见。这份调查报告的作者之一埃尔维奇说:“许多人已经失去了夜空,而正是我们的灯火使夜空失色”。他认为,现在世界上约有三分之二的人生活在光污染里。
二、噪声污染 噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。从噪声源强剖析,交通噪声级别最高,其次是施工噪声和家产噪声。噪声级为30~40分贝是对为正常环境;超过50分贝就会影响就寝和歇息。因为歇息不适,正常心理受到影响;70分贝以上会造成心烦意乱,精神不集中,影响做事效率,乃至产生事故,90分贝以上的噪声环境会主要影响听力和导致其他疾病的产生。 三、水污染 水的污染有两类:一类是自然污染,另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,它包括工业污染源、农业污染源和生活污染源三大部分。 城市水污染主要来自工业废水和生活污水,全国有监测的1200多条河流中,目前850多条受到污染,90%以上的城市水域也遭到污染。日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查,在发展中国家,各类疾病有8%是因为饮用了不卫生的水而传播的,每年因饮用不卫生水至少造成全球2000万人死亡。因此,水污染被称作“世界头号杀手”。
四、大气污染 近年监测的522个城市中,39.7%的城市处于中度或重度污染。颗粒物仍是影响中国环境空气质量的首要污染物。除燃煤外,工业粉尘、地面扬尘、建筑工地尘、土壤风蚀尘等都对空气中颗粒物浓度有较大影响,特别是可吸入颗粒物对人体健康造成的危害更大,目前大多数城市人口长期生活在可吸入颗粒物超标的环境空气中。近年来,城市机动车持有量快速增加,机动车尾气排放已经成为大城市空气污染的重要来源,其中氮氧化物排放量已占总量的50%,一氧化碳占85%。 五、电磁波污染 电磁波污染是指天然的和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,已达到直接威胁人体健康的程度。伴随着科技文明的迅速发展,各种电子生活用品愈加普及起来,电磁波污染也就变得无处不在,由此而引发出的种种病症,必须引起我们的高度重视,并对其危害加强防范。 六、固体废弃物污染 固体废弃物就是一般所说的垃圾,是人类新陈代谢排泄物和消费品消费后的废弃物品。目前城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,以及工业生产排出的固体废弃物,数量急剧增加,成分日益复杂。世界各国的垃圾以高于其经济增长速度2~3倍的平均速度增长。垃圾若不及时清除,必然污染空气,对土壤、水体都会造成严重污染。从而导致蚊蝇滋生、细菌繁殖,使疾病迅速传播,危害人体健康。 七、土壤污染 土壤的污染源包括烂施化肥农药,工业废水和废渣以及生活污水和垃圾等。我国的土壤污染问题已经相当严重,并且对水环境质量和农产品质量构成明显的威胁。但是目前对土壤污染问题并没有像大气污染和水污染那样重视。近年来,我国在“三废”处理、污灌控制、低毒新农药应用等方面做出了显著的成绩,但是预期在近期内土壤污染问题,尤其是在城郊和乡镇企业密集区和化肥、农药用量较大的地区仍将呈逐渐加重的趋势。 随着科学技术水平的发展,我们的生活水平正在逐渐提高,而我们生存环境中的污染也在逐渐加重,特别是我们生活的城市,城市环境污染已经成为全世界共同研究的课题,希望我们广大教师能够带动学生在环境保护方面作出自己所能做的贡献。保护环境,从我做起,从小做起,相信在不久的将来,一定可以再次看到久违的碧水蓝天。
一、教学目标
课程标准倡导“以学生为主体”,在教学目标的设计上充分体现学生为主思想,通过教学活动,促进学生知识、能力、情感态度等方面发生变化。具体教学目标为:1.知识目标:会列举出全球性环境问题及危害。2.能力目标:通过学生对环境污染的调查,掌握生物学习的一种方法――调查法的基本方法和技能,培养学生的团体精神和协调能力、组织能力、规范性语言表达能力、调查报告的撰写能力。3.情感目标:通过对环境污染的调查,培养学生的辨证唯物观和良好的生态保护意识,培养学生保护我们共同的家园的高尚情感,加强对学生进行爱国主义、集体主义教育。
二、教学重点和难点
教学重点:全球性生态环境问题及其危害环境污染的危害,本课教学设计需要学生利用较多课外时间和开发社会资源开展我县城区生态环境问题,调查分组、任务确定是否科学合理就是教学目标能否达成的关键。
教学难点:预防和治理生态环境问题的措施是本节课的难点,主动参与和自觉行为更是教学的最终目标。
三、教学设计
(一)调查分组课前两周明确调查方向,建立5个调查学习小组,在老师的指导下分别明确每个小组的调查任务。分别为:1.我县城区空气质量状况及成因;2.我县城区饮用水源、水质状况及成因;3.我县城区生活、工业固体垃圾生产处理状况;4.调查我县改革开放二十年前后清溪河生态变化情况;5.我县环境保护的具体措施、现状和规划。
(二)调查方法各组调查内容和任务,各小组利用课外时间分别到县环境监测站调查我县城区空气质量监测结果及情况分析;到县环保局了解我县城区饮用水源、水质来源、日用量、生活污水、工业污水的排放量及成因;到县环卫所,调查我县城区生活垃圾、工业垃圾的日产量、处理方法及相关危害;查资料(环境污染的典型案例及相关后果,我国自然保护现状)。
(三)调查资料的汇总、归纳整理、分析
1.第一小组获取了我县两个空气质量状况监测点位空气质量年度报表,在相关专家指导下得出结论:我县城区空气质量状况大多良好.有时呈轻度污染,少数时间中度污染,其原因主要是交通、建筑扬尘等。
2.第二组同学调查我县城区饮用水源、水质状况及主要污染源的情况总结如下:我县城区主要饮用水源来自两个水库。主要污染源及现状:①工业污染源:主要是钢铁厂、煤矿、屠宰场,②生活污水,主要是两个场镇人产生,沼气化率低;③养殖业因承包户用磷肥、氮肥和动物尸体进行肥水养鱼造成水质恶化。④长葫水库集雨区工业污染源有钢铁厂,气体厂,屠宰场;业废水中污染物有氨氮化合物、挥发酚、石油类、悬浮物等。屠宰业生产废水均未得到有效处理,没有实现达标排放;⑤淀粉加工污染:集雨区中有14个淀粉加工点;⑥水上运输、机动采砂船和抽砂作业造成油类污染。
3.第三组同学到县环卫所调查县城生活、工业固体垃圾的生产、处理情况整理如下:我县城区生活垃圾、企业生产各种废弃物,炭渣等主要是靠环卫所垃圾车清运到垃圾填埋场进行填埋。填埋场周围的生态环境遭到严重危害。
4.第四组的同学查询环境污染的危害及实例,汇集材料整理如下:①臭氧层破坏:白内障、皮肤癌等疾病发病率增高;②温室效应:可使极地和高山冰川融化而引起海平面上升,③酸雨:可影响植物生长、并造成植物死亡、导致鱼卵不能孵化,它对建筑物和桥梁的腐蚀破坏也很大。④生物富集作用:有机氨农药在水中溶解度很低,但是通过水―水草―浮游植物―小鱼―肉食性鱼,这样一条链,可以成千上万倍的富集。⑤生物体富集作用:水质恶化和鱼群死亡的现象。如水花、赤潮。⑥白色污染:不易自然分解,降解周期长,降解会产生有毒物质,残留于土壤、水源、空气中,造成环境污染,而且危及人类生存。
5.第五组到县人大城建办公室调查我县近期县城治理污染的主要措施,摘要如下:①已经完成投资修建污水处理厂;②城区建立垃圾日清日除制度,垃圾分袋制度,加垃圾填埋场的清理、消毒、防疫工作、完善填埋场的基础设施建设。③城区公交车、出租车完全使用液化天然气,严格车辆报废制度和检测制度。④强化职能部门的职责,加强环保、卫生、防疫、城建的部门的环保设备的建设,完善相关制度,明确相关责任。⑤加强环保法律的学习宣传教育活动,充分利用好广播、电视的覆盖面,在学校、城区广泛开展各类环保活动。
(四)教学实施
1.多媒体教学软件《热带雨林》《非洲沙漠》《挥师三江》的片断播放。获得信息:热带雨林动植物种类多,营养结构复杂、生态环境良好;沙漠生态系统动植物种类甚少,营养结构简单、生态环境差;生态环境的破坏严重威胁着我们的家园;
2.分组汇报相应调查报告:交通、建筑、工业扬尘是造成县城空气污染的主要原因,其污染状况随季节变化因温度、湿度的变化而变化;县城城区生活用水水质较差,有大量有害物质进入,主要原因是工业、生活污水进入水源聚集区,城区生活垃圾主要是外运堆埋处理,造成垃圾场传染病扩散,空气、水源污染。目前还存在全球性的臭氧层破坏、温室效应、酸雨、生物富集现象、富营养化、白色污染、光污染等生态环境问题,正严重威胁人类的健康,毁坏我们的家园;随着城镇化建设步伐的加速和人们生活水平的提高,环境问题越来越受到人民群众和各级政府的高度重视,一大批改善人居环境的措施正不断地得以落实。学生分组汇报其他补充、评价,教师最后完善补充给予激励性评价。
3.环境污染的危害与预防措施:学生在自学教材和参与调查的基础上,自主完成本节课知识目标:①环境污染的种类、危害;②环境污染的预防措施与我们的责任。教师总结提升:全球性环境问题越来越严重,我们得健康正受到威胁。
4.课后巩固:学生自制宣传小报一期,主题:《我爱我的家园》,内容包括环境问题及其危害、预防措施、倡议。
参考文献:
1.科学教育,融入日常教学工作管理之中
科学教育已融入日常教学工作中,在教学过程中着重对学生进行热爱科学、坚持真理、勇于实践和献身事业等科学精神的教育。例如,数学教师结合教材内容向学生介绍中国数学家的科学精神与科学态度,使学生从科学家的身上汲取爱科学、学科学和用科学的力量。为了培养学生不断追求知识、独立思考和勇于创造的科学精神,学校要求教师在各学科(尤其是物理、化学和生物等学科)的教学中逐步改变单纯的学科知识传授的课堂教学模式,探索体现以学生发展为本的研究性学习的课堂教学模式,在培养学生科学素养的同时,逐步形成“参与、探究、合作、活动”的课堂教学特色。
2.实验探究,激发学生的求知欲望和热情
在保证完成教材规定的实验之外,教师还注意适时地介绍生活中的最新科学动态及前沿科技,引导学生通过实验探究,运用科学知识解决生活中遇到的问题。此外,学校鼓励学生利用课余时间开展家庭小实验,培养动手能力和思维能力,还在周末向学生开放实验室,让学生开展科技小创作和小实验,以调动学生的学习兴趣和探究精神。
课外活动是搞活青少年科学教育的有效载体
1.编写教材,组建科技社团
学校组织有关教师编写了一册(共五章)切合学生实际的青少年科学教育校本教材供课外辅导活动之用,并组建了科技学社、物理科技活动小组、化学科技活动小组、生物科技活动小组、信息技术活动小组、科幻画创作小组等,学生根据自己的兴趣特长,选择相应的科技社团或科技活动小组参加活动,并在辅导教师的指导下进行相关的科技知识学习、开展科技创作等,既培养了特长,又张扬了个性;既培养了刻苦研究、不怕失败的精神,又增强了社会责任感,深深地明白科技要为社会、为国家服务的道理。
2.专题探究,开展校园科技活动月
作为青少年科学教育特色学校,我们重视通过专题研究和实验,提升学生的科技素养和学习品质,促进学校内涵发展和科学教育特色文化的形成。例如,我们通过举办科普讲座、组织科技知识培训和挑选有价值的课题(例如,“酸雨的形成”“家居污染”和“城市光污染”等),让学生自主调查研究并撰写论文和调查报告,开展科技创新比赛等一系列丰富多彩的科普活动。
学校在每年11月的校园科技活动月中,对学生的优秀科技作品按照科学小论文、科技实践活动报告、科幻绘画和科技创新成果四种类型进行集中展示、问辩、评奖和表彰,让每一位参与活动的学生体验到活动的紧张与快乐,体验到创新的艰辛与喜悦,并在体验中锻炼成长。目前,学校的青少年科学教育工作已经初步形成点面结合、普及与提高相结合的良好局面。学生的科技实践活动报告、科技小制作和科幻绘画等参加省、市、区各级青少年科技创新大赛屡有斩获,在潮州市更是首屈一指。2011年,城南实验中学率先成为潮州市首所被省科协、教育厅和科技厅联合命名表彰的“广东省青少年科学教育特色学校”。
如何将课堂教学和研究性学习有机结合,更好的促进学生发展呢?
下面结合“城市化过程中的问题及其解决途径”一课的教学实例,谈一谈关于地理研究性学习与课堂学习有机结合的尝试。
1.课题选择
(1)提出问题。研究性学习是以课题为学习对象,以课题的研究为学习过程的一种学习方式,所以研究性学习的前提首先是问题的提出。在课堂教学过程中开展研究性学习其目的并非让学生去追求研究成果,而是让学生在探究过程中更好的理解应用知识,同时培养他们质疑、求异、批判和创造的思维品质,得到积极的情绪和情感的主观体验,形成尊重事实、坚持真理以及勇于探索,不断进取的科学精神。所以研究的课题一定是学生关注的,感兴趣的,是他们自己提出的。通过课堂基础知识学习,同学们提出了以下问题:
1.当前,我们所居住的城市在城市化过程中主要存在哪些问题?其中最突出的是什么问题?
2.城市的大气污染、水污染、固体垃圾污染、噪声污染等污染,对我们的日常生活,产生了哪些有害影响?
3.我们居住的城市在交通拥挤、居住条件差、就业困难和失业方面的问题严重吗?
4.除以课本中提到的,还有哪些城市问题应值得我们高度的重视呢?
5.城市化过程中,为什么会产生那么多的问题呢?
6.解决城市化问题,保护和改善城市环境,应该采取哪些有力的措施呢?
7.既然城市化会给我们带来这么多的问题,为什么城市化作为现代化的标志正在我国东部许多城市积极的推进呢?
(2)问题评价
学生提出的问题大致可以分为三类:1-4这四个问题主要解决“是什么”的问题,5、7这两个问题主要解决“为什么”的问题,问题6主要解决“怎么办”的问题。通过教师的引导,使学生了解问题是有层次和结构的,不同层次的问题需要运用不同的方法才能解决。解决“是什么”的问题,主要通过资料的收集、整理和概括的途径,可以作为研究性学习的作业布置给学生,并组织他们分头完成,解决“为什么”的问题,主要依靠比较、分析和验证等更高级的研究途径和手段;解决“怎么办”的问题,是在解决“是什么”和“为什么”问题的基础上的进一步的探究。一般来说,研究性课题是这个层面上的问题经过大脑思维的提炼与转化的结果,因而解决这类问题的过程,对于培养学生创新精神和实践能力方面的作用十分突出。
(3)课题确定
探究的课题需要符合可行性、安全性、兴趣性等要求。学生通过查阅资料结合自己的兴趣确立了“城市热污染”、“城市绿地”、“住宅小区服务设施”、“城市水资源利用”、“城市光污染”等几个研究方向,而课本中“城市环境质量下降问题”的内容仅涉及到大气污染、水污染、噪声污染和固体废弃物污染的知识。从兴趣出发的探究更能够激发学习兴趣,激励学生主动地建构知识,拓宽思路,发展能力。
2.课题设计
学生制定课题研究的行动计划,对课题研究的整体构想进行具体安排,绘制出实现研究目标的具体、明确、科学可行的实施蓝图。学生可以从不同的角度、方面对同一问题进行思考、探究,并制定出切实可行的研究计划和方法。例如,同学们根据所选择课题的特点设计出实地调查、人物专访(专业人士、当事人)、走访专业部门、问卷调查、查阅资料等一系列的研究方法,这些方法是课堂教学所无法实施的。
3.课题实施
这一阶段,同学们走出校门,围绕所选择的课题,采用多种方法,对相关材料的进行收集和整理工作。如:“城市热污染调查小组”的同学,为了摸清唐山市热污染的现状,首先走访了唐山市气象台,获得了唐山市20多年来的气温观测资料,经过分析整理得出唐山市年平均气温、夏季平均气温、高温天数,都有逐年增加的趋势。但是,这种现象是完全由热污染负责还是与全球气候变暖有关呢?他们查阅了大量专业材料,综合分析得出;唐山气温升高与全球变暖的大趋势有一定的相关性,但不是最主要原因,城市居民在生产、生活中排放出来的废热也就是热污染才是城市气候变暖的主要罪魁祸首。那么热污染的来源何在呢?同学们查阅有关资料并走访了唐山市环保局,确定了工业生产过程、汽车尾气、空调散热等几个方面,然后有针对性的对唐山钢铁公司、交警指挥中心车辆管理处、唐山市的各大家电商场和居民小区,实施了实地考察,并通过问卷调查、实地测量等各种方式掌握了大量翔实可靠的资料。热污染有何危害呢?同学们通过邀请专家讲座,查阅资料,走访医院等方式,了解到热污染对水体、气候、人体健康、地球环境等几方面造成的影响,从而深刻认识到热污染是一种不可忽视的环境问题。那么如何解决热污染问题呢?同学们上网查阅了大量国内外相关资料,积极思考,提出了许多具有创造性的解决方法。
4.结题答辩
1大学物理教学渗透STS思想教学计划的制定
(1)在对物理学科进行常规教学时渗透STS教育理念。这种思想渗透主要是在教师进行课堂教学或者进行实验练习时,教学时间长是一个学期。
(2)除在常规教学中渗透STS教育观念外,学校每个学期应该定期安排3~4次与STS教育相关的专题讲座,让学生更好地认识STS教育理念。讲座内容可以为STS教育理念的详细介绍;物理知识在社会生活中的运用;物理学科教学中渗透STS教育理念的意义等;
(3)进行各种科技文化信息的收集。让学生组成兴趣小组,收集自己感兴趣的与物理学科相关的各种科技信息,并详细标注上科技信息的来源、对所收集到的信息做简单评价;每次物理学科授课的前5分钟,让学生对自己收集到的科技信息进行分享,并将每个人收集到的信息都记录在一个本上,期末评出“五条好信息”,做成科技板报。
(4)组织学生对自己身边的物理污染情况进行调查分析(提醒学生在调查期间注意安全),对自己所处的科技环境进行关注,在深入调查的基础上提出相应的治理措施,调查时间为一个月,最后以书面报告的形式上交调查成果,教师给予评价总结。
(5)以学生的理解能力和所处的社会环境为依据,描述生活中常见的物理现象,提出一系列和物理科技相关的现实问题,让学生从现象出发,调用自己已学过的物理知识和生活经验提出解决方案。做到将理论紧密联系实践。所提问题如:为什么变频空调更加省电?新旧电池能否串联使用?光污染的成因和治理措施探究等。
2大学物理教学中渗透STS教育理念的实际应用
(1)首先,学校应该给学生安排一次和STS教育相关的专题讲座,让学生传授STS的概念和起源、国内外STS教育的不同研究成果、STS教育和学科课程学习的关系等知识,让学生对STS教学有个初步的了解,理解在物理教学中渗透STS教育理念的必要性。
(2)STS教育在物理教学中渗透的方式主要是充分利用物理课本中的有利材料,并在物理教学过程中适时地根据教学内容添加相应的热点科技新闻。如在进行千分尺原理的教授时,教师可以就地取材,将学生的圆珠笔作为实验工具,让学生去测量笔的直径,然后教师进行原理讲解,再加上学生自己的动手操作,便更容易掌握千分尺的原理及测量方法了。
(3)在讲授课本知识时,也要更多的联系实际,进行相应的科普知识讲座。如,教师在讲到电磁学的知识时,可以扩展出超导现象和应用情况。向学生介绍国内外对超导研究的最新成果、我国研究者在超导发展中的贡献、磁悬浮列车中超导的运用等内容。
(4)教师可以选择一些和物理相关的科技题目让学生进行研究,找出结论或者学生可以自己选择研究内容和题目,遇到困难时让教师提供部分资料,进行一定的指导,并给予他们自主实验的机会,如,学生选择比较塑钢门窗和铝合金门窗的耐用性,教师就可以对其开放物理、化学实验室,让学生在反复的实验中得到结论。
(5)让学生多参加实践调研活动,进行实际考察,撰写调查报告。这样不仅可以让学生更加深入了解社会生活,还能在一定程度上提高其写作能力。如,学生可以调查生活中的某一类物理污染,通过实地研究、采样实验等方式分析生活中物理污染的现状以及治理措施。学校要及时向学生提供必备的实验室和实验器材,教师也应对其进行指导,向其提供部分所需资料,学生利用一个月的时间完成调查任务,写出书面报告交由教师评价给出指导建议。
3大学物理教学渗透STS教育的评价
STS教育观念不仅仅是渗透在物理教学中就可以了,还要对其渗透进行导向性、发展性的评价,形成一个完整的由学生、教师、管理者共同参与的评价模式。在物理教学目标中,不仅包括知识和技能的掌握情况还包括学习态度、学习方法等方面无法量化的内容,所以,评价时要树立起“以人为本”的非量化评价观念。根据STS教育的目标,在教授学生如何将知识应用在社会生活中外,也要注意对学生解决问题思路、方法、学习态度等内容进行考察,不能仅仅以学习结果作为评价依据。特别要把学生在研究过程中操作能力、讨论积极性等各方面的表现都归入评价的范围,用发展性的眼光对学生进行评价。
构建注重学习过程的评价指标,使用多样的评价手段进行评价。把学生掌握知识和运用知识的能力结合起来,形成综合的评价指标。结合STS教育的内容,可以在传统的评价方法基础上,加入“观察法”、“专题研究法”等评价手段。提高评价的信度和效度。
关键词:生物教学;环保教育;实施途径
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)02-045-1
一、了解历史,培养学生的环保意识
人类在发展过程中有许多因为对自然界认识不足,过度放牧,过度砍伐森林,掠夺性开采自然资源,随意捕杀野生动物,不适当引入外来物种以及大量排放污水、废气及固体废弃物等使生态环境或生物圈遭到破坏的事例,如日本的水俣病事件,伦敦烟雾事件,我国科尔沁草原因为过度开荒变成沙漠,我国长江、黄河中上游因为乱砍滥伐造成严重的水土流失,许多野生动物因为人类的捕杀而灭绝,我国引入的水葫芦过量生长,太空中垃圾数量不断增多以及噪声、光污染等等。
因此,在教学过程中结合不同的教学内容,将这些人类自己做的傻事、酿造的苦果甚至是自己一手制造的悲剧告诉学生,可以让他们深切体会到自然界中的资源并不是取之不尽、用之不竭的,让他们认识到人类如果过分注重自身利益,不加节制地从自然界中索取各种资源必将破坏生态平衡,人类也最终会受到自然界的报复。近年来我国环保方面的宣传力度不断加大,在环保方面做了许多工作,但我国生态环境的局部改善,并没有从根本上缓解总体恶化的趋势。国民经济仍处于高投入、高消耗的发展阶段,资源浪费惊人,水土流失严重,土地荒漠化面积不断扩大,森林面积大量减少,草地退化、沙化和碱化面积逐年增加,水体污染使水资源短缺矛盾加剧。大气污染、海洋污染、臭氧层破坏、温室效应加剧、各种污染造成的生物多样性锐减等问题,还没有得到有效的遏制。这不能不引起我们的高度重视,把这些问题结合课堂内容告诉学生,可以让他们感受到存在于身边的环境污染问题,使他们真正具备保护环境的责任心。
二、紧扣教材,加强学生的环保意识
1.自主研读,思考质疑。新教材的内容从学生的生活实际出发,充满生活气息,贴近学生的心理和认知水平,学生可以通过自主的阅读初步了解情况,并对相关环境问题进行思考,在思考中质疑“这是怎么回事?”
2.结合资料,合作释疑。新教材中提供了丰富的资料(教师也可事先搜索提供资料),让学生分析“为什么会这样?”学生小组通过积极讨论,分析引起该现象的原因,比如说分析沙尘暴是什么原因造成的。俗话说,你有一个思想,我有一个思想,彼此交换后,我们都有了两个甚至两个以上的思想。通过合作与交流,使原本贴近生活的环境问题逐渐明朗化,学生在相互补充中得到更为完整的认识。
3.深入探究,合理建议。《生物课程标准》要求学生不光要学会发现问题、分析问题,还要能够解决问题,因此学生在分析后可以针对具体环境问题探究“怎么办?”提出合理可行的建议。如沙尘暴问题以植树造林、严禁乱砍乱伐等方式提出解决办法。再比如思考环境中的水资源如何合理利用?野生动物如何保护?怎样可以避免随地吐痰?如何有效减少白色污染等等,都可以由学生从“怎么办?”中体会到环境保护势在必行的紧迫性。
三、专题讲座,巩固学生的环保意识
结合教材中的环境知识,用身边的材料做例证,进行环境专题讲座,进一步强化学生的环保意识,从而付诸于环保行动。例如,讲“人与环境”中的水资源短缺时,有的同学认为本地水资源丰富,根本就不用节约用水。在请有关专家介绍“我国水资源状况后”,学生对我国水资源状况有了深刻认识,知道了“我国600多个城市,有300多个城市缺水,其中有185个严重缺水,而我们本地也面临着水资源严重污染的问题”,增强了节约用水意识,并付诸于节水行动中。在生活中,用洗脸水冲厕,用淘米水浇花,总结出许多节水小窍门,并将这些经验介绍给社区居民,使大家共同参与到节水行动中。
我们仅具备环保意识是不够的,还必须付诸行动。“保护环境”并不是一句空话,也并不只是少数科学家或科研机构的专门工作,而是所有公民都应该具备的基本观念和意识,并且每个人都可以从身边的一些小事做起,为环境保护作出贡献。
四、实践活动,强化学生的环保意识
要将环境教育深入到学生心灵当中,仅靠课堂教学是远远不够的,还要开展丰富多彩的课外实践活动。针对环境所包含的范围,鼓励学生参与到实际环境问题的调查、分析,选择贴近生活、贴近现实、可行的内容进行调查研究,耳闻目睹以及资料的采集与分析,既丰富学生的感性认识,又引导学生从实际出发,运用所学到的知识和技能开展初步探索环境,学会解决环境问题的途径和方法,激发学生的危机感和责任感,从而培养其环境保护意识。
例如结合世界水日、环境日、土地日、戒烟日、植树节等纪念日,可以搞专题讲座、举办墙报专栏、观看环保专题录像、举办环保知识竞赛等普及环保知识,还可以鼓励学生走向社会,向人们进行环保宣传,从而为环保活动大造声势,在整个社会形成一种环保的社会风气。还可以引导学生对学校周围的环境问题和社会关注的环境热点问题进行调查。又如结合课本中环境保护的内容,让学生利用假期到附近工厂进行参观访问,实地考察,写出有关环保方面的调查报告。组织学生成立兴趣小组,利用闲暇时间对空气及附近工厂的废水进行采样分析化验,指导学生开展环保科技活动。
关键词:初中物理;节约意识;环保意识;社会责任感
我国人口多、资源有限、资源浪费严重,资源短缺与环境污染已严重影响到国家的发展和经济的振兴。在物理教学过程中,教师要利用与物理相关的环保课题,在向学生传授物理知识的同时,渗透节约和环保意识。这样,既能增强学生的学习兴趣和物理知识技能,又能培养学生的节能环保意识和社会责任感。
一、在课堂教学中进行节约与环保意识的渗透
课堂是教师教学开展的主阵地,学生主要是通过课堂获得知识、接受教育的,学生将来的生活方式和意识形态等都与课堂教学有关。教师应当充分利用课堂教学,向学生有效渗透各种节约环保意识。例如,在教学“浮力”一课时,将鸡蛋放入水中,在清水中加盐使沉在水下的鸡蛋上浮,从而让学生猜想浮力的大小与哪些因素有关。实验后教师可以将盐水保留并贴上标签,准备以后用在探究晶体的凝固点与盐的浓度关系和测量液体的密度实验中,这样,可以节约盐和水。在“探究声音的特性”教学中,研究声音的响度与哪些因素有关,上课前要让学生将门窗全部关上,防止上课时带来声污染,影响校园秩序。在探究液体能否传声的实验结束后,水不要直接倒掉,而是收集起来洗手、浇花,让学生知道要珍惜每一滴水,为水循环的教学提供素材,培养学生的节约意识。电学实验中,测定小灯泡的电功率,学习电路连接的基本方式时用到的小灯泡经常会烧坏,很多教师会把它们扔掉,其实可以很好地回收利用。小灯泡的金属部分加热电阻阻值改变,是一个很好的热敏电阻,也可为探究电阻大小与温度关系的实验提供免费的“宝贝”。玻璃泡可用来探究玻璃的导电性以及半导体特点的教学。这样,可以不用买导线、玻璃,节约时间和金钱。课堂教学中,教师要把学生当成充满生机和活力的独立个体,引领他们体验到节约的乐趣,并深入挖掘,把课堂变为养成学生节约习惯的乐园,让学生乐于在课堂中参与,在课后大胆实践。
二、在实验中率先垂范,身体力行
物理学是以实验为基础的,它不能脱离实验而独立发展,而实验教学作为物理教学中的一个重要的科学探究手段,对学生物理学习以及物理思想的养成起着重要的作用。所以,教师要利用好每一次实验的机会,为学生渗透节约和环保意识。例如,在乙醚的压缩体积液化实验中要做好密封工作,防止泄露,以免造成空气污染。在电学实验中,废旧的电池、导线、体温计摔碎后的水银容易产生固体污染。在学习光学内容时,光在传播能量的同时也会给人们的生活带来光污染。激光灯不能对着同学,尤其是同学的眼睛。在做平面镜成像、小孔成像、凸透镜成像规律实验中,要用大量的实验器材如蜡烛、火柴等,会造成很多资源浪费和气体污染。如果改用LED灯,既能让资源重复利用,又没有空气污染,更重要的是亮度颜色可调节,做到效果好、成本低。在探究音调与空气柱长短的实验中,会剩余很多短吸管。用完的吸管不必扔掉,可用来做流体的流速与压强关系的实验和自制温度计的实验,这样既节约又省了很多麻烦,不必再去剪吸管花费功夫。所以,从某种意义上说,从实验中得来的这种教育作用较之于学生掌握一些具体的知识和技能更为重要,对于提高学生的节约意识和环保素养具有重大意义。
三、在课后活动中积极拓展
物理是一项渗透到人类生活各个领域的学科,课外活动要比物理课堂教学具备更大的灵活性和更多的选择性。学生的自主探究,小组合作等学习方式,对课堂学习是一个很好的补充。例如,在“热岛效应,温室效应”的教学中,可以让学生组成小组进行社会实践活动,设计方案、编写调查报告、进行科普宣传,尝试使用清洁能源如太阳能、风能、生物能等。在“水循环”一节中,开展节约用水、珍惜水资源的科普调查活动。让学生到工厂、农村、酒店等,走向社会、深入生活,感受水的重要,积累节约水的好方法,让节能环保变成终身的生活方式。在电磁波与现代通信的讲解中教会学生如何使用电子产品、穿防辐射服、手机接通后再放耳边不容易对身体产生伤害,将科学防辐射污染当成一种好习惯来培养。鼓励学生利用废旧物品进行小制作并展览,让学生有成就感。还可以组织学生参加以保护地球环境为主题的创意大赛,让学生利用废旧材料设计并制作出新颖独特的太阳能电动车、风能发电机等等,使他们充分展示自己的想象能力和创造实践能力。物理课外活动能很好地弥补课堂教学的不足,可以通过多彩的课外活动丰富物理教学的内涵,使物理教学活动更完备,增长学生的见识,开阔学生的视野。
四、结束语
总之,物理教材涉及节约意识的内容,教师不能视之为可讲可不讲,更不能认为是政治课或其他学科的事,而是要有意识地进行渗透和延伸,把物理知识的学习和节约教育有机地结合起来,把环境保护教育作为一项德育目标去实施,使得学生关注生活、关爱社会、走进自然,使得节约意识在学生心中扎根生长。
参考文献:
[1]叶晴莹,林钦,陈水源.在物理教学中培养学生的环保意识[J].物理教学探讨,2013(02).