时间:2023-09-18 17:24:26
引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇化学学科的特征范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。
一、作业生活化――让学生学习化学的热情得到激发
常言道“兴趣是最好的老师”,没有兴趣的学习是枯燥的。如果学生在长期处于被动接受学习的状态,对化学学习的厌倦也就在所难免,化学教学当然也就难脱费时低效的窘境。我把作业建立在学生已有的知识和生活经验的基础上,设计一些与学生生活有关的作业,引导学生动手、动脑,自主探究作业问题。例如,《化学1》中“思考与交流:如何选用材料”、“实践活动:角色扮演是否应该停止使用铝质饮料罐”;《化学2》中“社会调查:常用化学电池的种类、名称等;废旧电池的回收途径和处理方法”。
化学学习的天地很广阔,我们把化学学习的触角伸向生活的每一个角落,让学生在熟悉的日常生活中汲取营养,大大激发学生学习化学的热情,同时把作业设计与社会生活联系起来,使学生在社会实践、家庭生活中巩固化学知识,发展创新能力,积聚化学素养。
二、作业个性化――让学生的个性得到张扬
俗话说“人心不同,各如其面。”由于每个学生都有自身的独特性,他们的思考方式、学习需求、学习优势和学习风格个不相同,导致学生学习的程度不同,解决问题的能力不同,故作业的布置应以“面向学困生,照顾学优生”为原则,作业分层次要求、分档处理,让不同层次的学生都得到有效的提高。化学作业在考虑共性的同时,兼顾学生的个性。使作业能成为发展学生特长,弥补学生不足的手段。我一般采取下面两种方式:
1.顺其意而扬长
教师可根据学生的爱好设计作业,引导实践,以创造条件发展学生的特长。如一节新课上完,留下一些问题(这也许不属于考试重点,课堂上也不宜深化,但许多有余力的学生希望更多地了解),那么怎么办?笔者认为教师提供拓展的资料或线索就非常重要。为此,我在作业中经常给学生一些相关知识的网站或参考书目,甚至提供实践的机会与场所,帮助学生去深化与开拓新的化学知识领域。
2.反其道而变短
让某些方面有不足的学生参与相反的“特长小组”,让他们在“耳濡目染”中培养兴趣,发展能力。
在宽松的气氛中,让学生去分析自己的不足,明确了问题的所在也是成功。他们将“苦学”变为“乐学”,由被动学习变为主动学习,提高作业效率,提高自己的分析能力,缩短了与其他同学的差距。
三、作业多样化――让学生的思维得到拓展
在化学能力结构中,思维能力是其灵魂。化学教学要强化思维的训练,体现化学教学的学科特色,发挥化学学科的根本功能。为此,除了在课堂教学中坚持知识与思维的一体性训练,还必须通过作业来引导学生开展有学科特色的、以课本知识为工具的思维活动,使作业成为训练思维的体操。
1.阅读作业――新教材结合教学内容,提供了“科学史话”和“科学视野”等阅读材料,有利于开阔学生的知识面和培养学生的自学能力。
2.口头表达作业――复述化学用语、金属活动性顺序表,元素周期律等识记内容,教师还应教学生学会总结规律,学会巧记,而不是死记硬背。
3.书面作业――化学方程式的书写、运算、简答题或绘制实验仪器装置图等。
4.实验作业――新教材结合教学内容,提供了较多的家庭实验和小制作等。学生通过思考、理论联系实际、动手实验,既提高了学生的实践能力、创新能力,也增加了化学与生活的联系,从而提高学生学习的趣味。
5.开放性作业――让学生从书本中跳出来,从题海中跳出来,走向社会,走近生活。学校与教师可充分利用资源,举行课外活动、社会调查、参观学习等。
四、作业人文化――让学生学习化学的情感得到升华
做作业和批改作业是一种人文活动,在此,学生感受到教师的才华、学识、风度和修养,体验到民主的气氛、平等的交往和进步的快乐。
1.适时适度写好作业评语,沟通师生之间的感情,提高学生学习化学的兴趣。
关键词:生物化学;说课;DNA复制;基本特征
中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)18-002-01
说课是教师将自身现有的知识储备经过再加工,设计出一套易于接受、理解的方案,通过课堂教学传授给学生,达到传递知识的初衷。设计方案主要为了让学生能充分利用短暂且有限的课堂教学,理清知识,整合体系。之于教,这是提升的途径;之于学,这是反刍的过程。
生物化学与分子生物是一门基础性学科,主要研究生命物质的结构及功能、物质代谢及其调控和遗传物质的传递(分子生物学)三部分。对于医学院校学生,修学生物化学与分子生物学这门课程,有助于整体性、概括性的理解生命体,进一步探讨疾病、亚健康和健康间异同点,指导临床实践中的诊断、治疗。
一、说教材
1、教学内容及作用
《DNA复制的基本特征》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《生物化学与分子生物学》(人民卫生出版社)第十四章第一节的内容。本节是遗传信息的传递部分,关于复制特征的总领性概括,是学习分子生物学的开始。就知识体系而言,承接构成生命的物质、机体代谢及其调控两部分学习之后,围绕中心法则展开对生命的探索。
接触任何知识,搭建整体框架尤为重要。DNA复制作为遗传信息传递的基础,其特征是分子生物学部分的总概。首先了解一般性、基础性规律,有助于知识从共性到个性的迁移;有助于理论从浅显到深入的探讨,有助于教学从灌输式到启发式的转变。
2、教学目标
学习的目标:根据遗传信息的传递(分子生物学)学习特点,围绕中心法则逐步展开。掌握DNA复制的三大基本特征,同时着重强调遗传的保真性。
教学的目标:通过基本特征的讲授,启发学生发散思维,整合知识体系。将DNA复制的基本特征与之后学习的RNA的生物合成、蛋白质的生物合成进行联系;与之前学习的核酸相关知识进行整合。教会学生自主学习的方法,培养学生自主学习的能力。梳理知识、体系间巧妙的相关性,建立一套适宜的思维体系。
3、教学重难点
课程的教学对象是中医院校二年级学生,已经对生物体内的化学组成,健康与疾病问题有了相关了解。鉴于本部分内容从微观分子水平阐述遗传物质的传递,掺杂较多新名词、新概念且需要一定的空间思维想象,学生理解上存在一定难度。通过对教学内容的全面分析,结合教学大纲要求,以复制叉为主线,串联讲解重难点。
二、说教法
根据教学要求及具体讲授专业情况,将本章节(第十四章第一节《DNA复制的基本特征》)安排为1课时(40min)。教学内容设计为:新课导入(5min),主要内容教学(30min),归纳总结(5min)。整体采用“总―分―总”的模式推进。
首先引导学生对已学知识回顾、总结,将《生物化学》大致分述为三部分,前两部分已完成学习,而后接触到遗传物质传递(分子生物学)部分相对较为微观、抽象,联系中学阶段已接触到的重要概念――“中心法则”进行讲解。其次通过“中心法则”叙述的DNA、RNA、Protein引出三条主线,而本次课程讲授DNA的生物合成。最后利用“复制叉”串联第一节DNA复制基本特征。
三、说学法
课堂上主要采用课件加板书形式呈现教学内容。利用学科特点(从实验归纳出结论)从经典实验入手,学习DNA复制的三个基本特征。同时,利用“复制叉形象的记忆,达到课后复述、应用目的。
四、说教学过程
1、引入(5min)
回顾中学阶段“中心法则”内容,构建基本学习框架,即DNA、RNA及蛋白质相关内容。本课时以DNA复制的基本特征为主。通过引导学生对相关经典实验回顾、分析,梳理DNA复制基本过程,导出“复制叉”概念。
2、讲授新课(30min)
围绕“复制叉”,以课件加板书的形式呈现其图例。依次结合常用实验技术(同位素标记、示踪,密度梯度离心,放射自显影等),从经典实验中得出相关结论。教学过程以启发式为主,给予学生充分的时间思考,理性推导,自我总结。从原核体系入手,由简到繁,将相关结论推及真核体系。全过程充分调动学生积极性,避免“填鸭式”,增加讲授趣味性。
3、归纳总结(5min)
DNA复制的基本特征是复制过程的综合提炼,利用“复制叉”这一重要概念将全过程串联,便于学生记忆的同时,也能拓展涵盖相关知识,如冈崎片段、前导链、后随链等。
参考文献:
[1] 查锡良.药立波.生物化学与分子生物学学[M]. 北京:人民卫生出版社,2013
[2] 唐炳华. 生物化学[M]. 北京:中国中医药出版社,2012
[3] 林 凡.高冬.王一峥.等.生物化学“糖代谢”说课设计方案[J].卫生职业教育,2013,13:54-55
关键词:小学数学;师生对话;特征分析
小学数学作为小学教学阶段的一门基础课程,对学生的未来发展有着重要的促进作用,而师生对话的教学方式也就应运而生,积极展开对话教学方式,不但能够激发学生的学习兴趣,引导学生进行创新思考,还能有效提高小学数学的课堂教学效率和质量,从而达到高效教学的目的。
一、小学数学教学中师生对话教学模式存在的重要意义
(一)积极将数学知识活化,构建活跃课堂
在目前的小学数学教学中,师生对话的教学方式已经逐渐受到人们的关注和重视,而若想使其达到更高层次的效果,首先就要对师生交流过程中的需求充分满足,使数学教学并不再只是传统灌输式的教学,而是集情感、知识于一体的教学模式,使学生能在师生交流的过程中将自身存在的问题积极向教师反映,进而得到教师正确的指点和建议。
(二)带动学生的活跃性思维,激发其学习兴趣
在小学数学教学中积极使用师生对话教学模式,不但能将学生自身存在的困惑向教师展示,让教师对其因材施教,进而提高学生数学的综合水平,还能让学生在与教师探讨交流的过程中逐渐开发自己的心智,活跃思维,从而实现高效教学的目的。
二、关于小学数学课堂师生对话的特征分析
(一)由单向学习模式向双向互动模式进行过渡
在新课改的不断创新完善下,传统单一的教学形式已经满足不了社会的发展和学生的自身需要,这就需要教师对课堂教学方法进行不断的改革,充分带动学生的学习积极性,并且由于在传统的教学模式下,通常都是以教师为主体、学生为客体的形式展开,导致学生的创新思维不被重视。在这种情况下,师生对话的教学模式就引起了人们的注意,不但能让学生对数学知识有更深层次的理解,还能更好地实现课堂教学的最佳效果。
(二)使数学知识充分应用到实际生活中去
在目前的小学数学教学过程中,师生对话的教学模式已经逐渐被广泛应用,其不但能够将数学知识过渡成为与实际生活相联系的内容,还能将数学和生活进行有效统一。同时对于小学生来说,培养其树立良好的学习习惯,对日后的综合发展有着积极的作用。例如,在学习“分数的意义和性质”一课时,教师在教学过程中不要一味地强调相关概念,而是要带动学生将其与实际生活相联系,进而进行详细的分析探讨,如在对■、■、■进行比较时,教师向学生提问:“这三个分数哪个最大啊?”大多数学生都回答:“■最大”,教师问:“为什么啊?”学生:“■表示将一个苹果分成9份,取其中的3份,还剩6份,当然是■最大啦”。在这种情况下,教师就可以拿一个苹果进行实际操作:“将同样的一个苹果,■表示总共有3份,吃掉1份;■表示总共有9份,吃掉3份;■表示总共有6份,吃掉2份,结果证明都是吃掉了苹果的■Σ欢裕俊毖生:“对”。由此可知,分数的大小一定要在完全化简的基础上进行比较,不能只看分子的大小。通过这种教学方式不但能够将数学知识和实际生活进行有效结合,进而有效解决生活中存在的问题,还能最大限度地诠释数学的真正内涵。
三、怎样实现更加高效的小学数学师生对话教学
(一)学会尊重学生是展开师生对话的基础
教师在进行小学数学教学时,首先要做到的就是尊重学生,认真倾听其内在声音,只有这样才能真正达到高效交流对话的目的。其次,教师还要从学生掌握的实际情况出发,深入研究学生的思维想法,对于学生一些奇思妙想不要急于否定,而是要学会接受,并对错误的观点和看法及时纠正。最后,教师要在与学生对话交流的过程中善于发现不同学生身上的不同闪光点,进而逐渐培养其交流的勇气和信心。
(二)营造良好的教学氛围
教师在展开小学数学教学时,若想让学生快速融入教学氛围中,可以合理利用情境构造的方式进行具体教学。例如,在学习“圆柱与圆锥”一课时,教师可以积极带领学生进行操作实验,进而让其对圆柱和圆锥的容量观察对比,教师先往圆锥体内部倒入细沙,然后再将同样的细沙倒入圆柱体内部,一边倒一边引导学生进行数数:“一、二、三”,从而发现“圆锥体的体积=圆柱体体积×■”。通过这种方法不但能营造良好的课堂学习氛围,有效激发学生的学习兴趣,还能提高小学数学课堂教学效率,从而实现高效教学的目的。
综上所述,在新课改的不断完善下,教师的职能已经不再是传统形式上的单项传递,而是要充分发挥自身的引导作用,与学生展开平等和谐的交流对话,让学生在这一过程中逐渐收获知识,提高自身综合能力,为学生日后的全面发展奠定基础。
参考文献:
关键词:课堂文化;传承与创造;本位与兼容;简约与求真;科学与艺术
G633.6
高效课堂,指在达成预定的教学目标方面具有高效果、在时间投入方面具有高效率、在育人影响方面具有高效益的课堂教学过程。课堂文化,指影响课堂教学效果、效率、效益的教学理念、教学环境、教学内容、教学过程、教学行为、教学心里等诸多因素的总和。评价课堂文化有三个指标:一是深度,指课堂教学最内在的最深层的最隐性的东西,具体指教学中对n程内涵的挖掘程度和师生的心理活跃程度,二是高度,指对课程教育价值的认识,是教书还是育人,是注重学还是注重教。三是广度,指教学内容所涉及的范围,是立足教材还是回归生活,是单纯的本学科还是多学科的兼容并蓄。课堂文化是课堂教学的“土壤”,是课堂活动运行和发展的“元气”,是课堂教学的活力之根和动力之源。本文以高中数学课程教学,从教学理念、教学内容、教学过程、教学行为这四个方面,谈谈高效课堂的文化特征。
一、教学理念文化:传承与创造
教学理念,通俗地说,就是回答教学是什么的问题。对于这个问题,不同的教师有不同的观点。教育家陶行知认为:教是为了不教。教育专家魏书生认为:每个人的头脑都是一个蕴藏量极其丰富的矿区,谁没发现这一点,就说明谁的勘探能力落后;谁还没有开采,就说明谁的工作中心还没有转移到发展“生产”上来,谁开采的少,就说明谁的开采技术落后。笔者认为:就数学课程而言,教学是传承与创造的过程。在人们综合素质结构中,学识是其基本要素。在课程学习中,学生的主要任务是扩展并丰富自己的学识,而这些学识均是几千年来人们生活经验与思维智慧的结晶,这就决定了课程学习的知识传承性质。然而依据科学知识与技术是不断发展的事实,这又决定了课程教学必须培养创造人才的教育目标性质。课程教学培养创造人才,主要指培养学生的创造意识、创造精神和创造性思维。
贯彻“传承与创造”的教学理念,指引导学生在获取课题知识或形成与课题有关技能的学习过程中渗透探究性和促进自主建构性的学习活动。如《函数与方程》课题中的“方程的根与函数零点”问题,教材是通过对一元二次方程的根与二次函数零点的比较分析引导学生认识任意方程的根与函数零点的关系,然后通过探究二次函数图像中零点z即x=c,f(c)=0{两侧两任意函数的乘积z即c∈(a,b),f(a)・f(b)
二、教学内容文化:本位与兼容
教学内容,指课堂学习活动内容。为什么有的教师上课学生喜欢,有的教师上课则是催眠术而昏昏欲睡,究其内容而言,原因有二:一是缺乏深度,二是没有广度,这也就是教学内容文化方面的欠缺。所谓深度,就是充分挖掘教材中的潜在内容,体现教材内容的思想性与深刻性。所谓广度,指内容丰富,不仅是本学科知识,而且还包含学科以外的内容。应该说,绝大多数教师都重视对教学内容深度的挖掘,而且是有过之而无不及,这也正是造成学生课堂学习单调无趣的重要原因。因此,高效课堂教学内容文化的构建,关键在于体现教学内容的广度。或者说,本位与兼容是高效课堂中教学内容文化的要求。
所谓本位与兼容的教学内容文化,就是指教师在教学内容设计中,既要突出本学科知识,又要渗透学科以外的问题。作为突出学科教学内容的渗透,它主要包括传统文化、历史文化与科学文化三方面。如《等比数列》课题导入,教材给出了如下四个方面的内容:①生物学科中的细胞分裂;②我国传统数学文化:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。③现代计算机的病毒感染速度;④经济活动领域里的存款利率计算。从教学内容文化角度来说,可谓是古今并存,学科渗透,生活与科技兼容,在一定的程度上体现了数学课程的课堂文化。然而为突出课堂文化的丰富、厚实且能诱发学生的学习情趣这一特点,在“等比数列”知识应用训练中,教师就可以设计如下两个问题:
(1)遥望巍巍塔七层,红光点点倍加增。共灯三百八十一,试问尖头几盏灯?
(2)诸葛统领八员将,每将各带八个营,每营各设八个阵,每阵各设八先锋,每个先锋八旗首,旗首各带八个队,每队各有八个甲,每甲各有八个兵,试问诸位会算者,诸葛共领多少兵?
问题(1)是融入诗词文化,它可以诱发学生对诗词的鉴赏情趣,问题(2)是渗透军事常识,尤其是诸葛亮属于中国古人智慧的化身,有关他的问题定然会给学生一种心情愉悦感,而这种愉悦感正是高效课堂所期望的课堂学习心理。
三、教学过程文化:简约与求真
高效课堂是一种追求实效的教学过程。在教学目标方面,它要求简明扼要且重点突出;在教学环节方面,它要求变繁为简而返璞归真;在教学内容呈现与诠释方面,它要求化难为易而不失内涵,因此高效课堂的教学过程文化特征是简约与求真。
简约,指简明、简便、简单、简当、简易等。它既是一种境界,又是一种韵味,更是一种风格,名为简约,但其实质是大气、精要、深刻、智慧和超越。求真,指返璞归真。所谓“返璞归真”,一是要求课程教学必须回归生活或回归自然,二是要求教师依据课标与教材内容来完善并优化教学内容,三是要求课程教学必须吻合课堂学习过程的规律与特点。简约针对的是形式与过程,而求真是针对其内涵。
如“函数的表示法”知识点,为使学生领悟函数表示的解析法、图像法、列表法这三种方法,教材给出了四个实例:①购买笔记本中的金额与数量的关系;②班级学生成绩与测试序号的关系;③画出 的图像;④打车中的分段函数问题。当然,这些实例是属于不同类型的问题,可以用来引导学生较为深刻地认识函数的内涵。然而作为体现教学过程的简约性,教学中就可以将问题①③④综合为一个问题。对于问题①中融合问题③,就可以在就问题①背景的基础上增设如下问题:笔记本的进价是4元/本,若以5元/本卖出,商家的赢利与卖出数量具有怎样的函数关系?若以3元/本卖出,商家的亏利与卖出数量又具有怎拥暮数关系?对于问题①中融合问题④,就可以在问题①的基础上增设多买中的打折销售问题。从形式上看,它们属于同一个问题,但其内容却包含了函数表示方法中的本质内涵。另外,对于融合教材中的问题③(画出 的图像)内容,既是一种教学回归生活的做法,又是一种返璞归真的体现。对于问题②,笔者以为值得商榷。依据“函数是数集间的一种确定的对应关系”的概念涵义,应该说学生的成绩与测试序号没有确定的对应关系,教学中选择这个实例容易混淆学生原有的函数认识,从简当或简省的要求来说,本实例就可以不融入课堂而让学生自己去阅读。当然,教材是通过问题②来引导学生认识离散函数,但选用的问题情境却欠妥。求真,不仅是要求教学问题反映其真实性,同时又要求体现其科学性,还要求有利于促进学生的认知建构。
四、教学行为文化:科学与艺术
教学是一门科学,在引导学生如何有效学习方面有其规律可循,在充分发挥课程教育功能方面有据可依。然而教学又是一门艺术,书本上的知识与方法是一种贮存状态的信息,课堂教学过程就是要把这种贮存状态的信息首先转化为传输状态的信息,然后通过学生的学习再把传输状态的信息转化为学生头脑中的贮存形式。教学的科学性,指在这两个信息转化中所设计的教学活动过程,既符合学情,又符合课程标准要求,还符合学生的认知发展规律。教学艺术性就是指教师教学活动能较好地运用各种教学手段与教学方法以达到高效的效果。高效课堂也正是由这种教学活动的科学性和艺术性而提出的一种课堂理念,因此科学与艺术是高效课堂教学行为文化的主要内涵。
教学的科学性主要体现在教学活动与过程的设计方面。然而在实际的教学中,这种抽象的数学演绎思维超越了学生的实际思维能力,如果改为给出“3x+4y-2=0,2x+y+2=0”两条具体的直线方程,然后在同一坐标系中作出这两条直线,再引导学生通过对图像交点观察,进而发现交点坐标就是两直线方程组的解,那么学生就自然能领悟其中的方法与思路。显然,与教材 “先入为主”的思维启迪方式相比,这种思维启迪既贴近学生实际,又符合学生的认知发展进程规律,学生不仅知道“是什么”,而且知道“为什么”。
教学的艺术性主要体现在教学过程的简明性或生动性。如上面引导学生通过观察两直线图像的交点的学习活动,图像就可以通过多媒体课件进行动态性展示。这种运用现代化的多媒体技术的教学手段,既省去了课堂作图的时间而提高课堂效率,又能使学生对“数形方法”有着直观形象的认知,其中足以体现了教学过程的简明性或生动性。
教学的艺术性内涵主要包括以下四个方面:①教师的语言艺术,主要体现为提问的简明性与生动形象的表达艺术;②创设情境艺术,即选择怎样问题构建怎样的情境能诱发学生的兴趣与求知欲;③运用教学手段的艺术,主要指现代多媒体的运用艺术,关键是课件的制作;④教学策略的运用艺术,如教师对学生最容易出错的地方而故意设置陷阱让学生上当而达到欲擒故纵的效果。
“传承与创造”的教学理念文化决定着高效课堂的目标高度,“本位与兼容”的教学内容文化决定着高效课堂的内容广度,“简约与求真”的教学过程文化决定着高效课堂的思想深度,而“科学与艺术”的教学行为文化则决定着高效课堂的进程效度。
参考文献:
关键词: 儒家文化 古代科技 古代科学家
关于中国古代是否有科学的问题,学术界至今仍有不同意见。不少学者根据卷帙浩繁的古代文献,用历史事实证明中国古代有科学,甚至认为,中国古代曾有过居于世界领先地位的科学技术。正如英国著名的中国科技史家李约瑟所言,古代的中国人在科学技术的许多重要方面“走在那些创造出著名的‘希腊奇迹’的传奇式人物的前面,和拥有古代西方世界全部文化财富的阿拉伯人并驾齐驱,并在公元三世纪到十三世纪之间保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平”,中国的科学发现和技术发明曾经“远远超过同时代的欧洲,特别是在十五世纪之前更是如此”[ ]。然而,也有一些学者则根据中国古代没有近代意义的“科学”,近代科学没有在中国产生,以证明中国古代没有科学。笔者持中国古代有科学的观点,并认为,中国古代的科技具有明显的儒学化特征,不同于近代意义的“科学”。这一看法对于理解中国古代科技曾有过辉煌但又没有能够实现向近代科学的转型,或许会有一定的帮助。
一.儒学化的中国古代科学家
从科技与社会相互关系的角度看,科学技术总是在一定的文化背景中孕育并得以发展的,因而必然会受到一定的文化的影响。儒家文化是中国传统文化的主流,儒家文化对于中国古代科技的发展不可能不具有重要的影响。这种影响首先表现为儒家文化对于古代科学家的影响,表现为大多数科学家都不同程度地与儒学有着密切的关系。
关于中国古代科学家,目前,国内有两部较为重要的传记著作,其一,由杜石然先生主编的《中国古代科学家传记》,[ ]共选入中国古代科学家235位,另有明清时期介绍西方科技的外国人14位,该书收录的古代科学家较全;其二,由卢嘉锡先生任总主编的《中国科学技术史》中有金秋鹏先生任主编的《中国科学技术史人物卷》,[ ]该书精选了春秋战国时期至清末的著名科学家77位(除汉代数学家张苍和清初地理学家刘献庭之外,大都包括在《中国古代科学家传记》之中),该书收录的古代科学家较精。以下就以杜石然先生所主编的《中国古代科学家传记》为依据,参照金秋鹏先生所主编的《中国科学技术史人物卷》,分析古代科学家与儒学之间的关系。
根据笔者分析,在《中国古代科学家传记》中所收录的科学家,大都与儒学有着程度不同的关系。依据这些科学家与儒学的关系的密切程度,可分为以下两个层次:
其一,在儒学发展史上具有较重要地位或撰有儒学研究著作的科学家。这类科学家有:汉代的张衡、崔寔,魏晋南北朝时期的陆玑、虞喜、何承天、祖冲之,隋朝的刘焯,宋代的沈括、黄裳,明代的罗洪先、宋应星、张履祥,清代的朱彝尊、戴震、阮元、汪莱、李锐,等等。其中汉代的天文学家张衡著《周官训诂》;东晋时期的天文学家虞喜“释《毛诗略》,注《孝经》”[ ];南北朝时期的天文学家何承天对《礼论》进行整理,“删减合并,以类相从,凡为三百卷”[ ],数学家、天文学家祖冲之“著《易》、《老》、《庄》义,释《论语》、《孝经》”[ ];隋朝时期的天文学家刘焯著《五经述义》;宋代的科学家沈括撰《孟子解》,天文学家、地理学家黄裳撰《王府春秋讲义》;明清之际的科学家宋应星撰《谈天》、《论气》;清代的数学家汪莱撰有《十三经注疏正误》、《说文声类》等经学著作,数学家李锐协助阮元校勘《周易》、《谷梁》和《孟子》,并撰有《周易虞氏略例》、《召诰日名考》等等。
其二,明显受儒学影响、具有儒家理念或运用儒家经典中的知识进行科学研究的科学家。这类科学家较多,比如(按年代顺序),班固、刘洪、张仲景、皇甫谧、裴秀、刘徽、郦道元、贾思勰、王孝通、贾耽、杜佑、李吉甫、陆龟蒙、韩鄂、苏颂、唐慎微、刘完素、郑樵、张从正、李杲、宋慈、李冶、秦九韶、杨辉、郭守敬、朱世杰、王祯、朱震亨、鲁明善、戴思恭、马一龙、李时珍、徐春甫、程大位、朱载堉、陈实功、徐光启、张景岳、邢云路、方以智、王锡阐、梅文鼎、杨屾、徐大椿、陈修园,等等。
这些科学家与儒学都有着密切的关系。需要指出的是,以上所罗列的这些科学家几乎囊括了古代科技体系中数学、天文学、地理学、医学和农学五大学科的最著名的科学家,是科学史上各个时期最具代表的科学家。而且在事实上,除了以上科学家之外,还会有其他许多科学家与儒学有着直接的关系,比如,大多数官吏科学家必然要受到儒家思想的影响;一些道教、佛教科学家,在他们的成长过程中,在他们的科学研究中,也会与儒家思想有着这样或那样的关系。
古代科学家与儒学的这种关系,与儒家文化是中国传统文化的主流有关。在这样的文化背景下,古代中国人自小都学习过儒家经典。儒家经典是古代文化的载体,学习文化知识,不能不学习儒家经典;同时,儒家经典是培养理想人格的教科书,要成为有道德的人,也不能不学习儒家经典。而且,儒家经典是古代科举考试的重要内容,要进入仕途,也必须学习儒家经典。古代的绝大多数科学家当然也不例外。而且在社会交往中,古代科学家大都免不了与儒士交往。从家庭成员到老师,以至朋友同事,总会有儒家学者,或者有儒家背景的文人学士。宋朝时期的法医学家宋慈,先是师从朱熹弟子吴雉,又经常向朱熹弟子杨方、黄干、李方子、蔡渊、蔡沈等学习。入太学时,他的文章得到著名理学家真德秀的赏识,并拜师受学。清代科学家梅文鼎,他的父亲就是饱读儒家经典的书生;后来,他又与著名经学家朱彝尊、阎若璩、万斯同以及清初儒家李光地、著名儒家黄宗羲之子黄百家等等有过密切的交往;他的许多思想,包括一些科学思想的形成都或多或少地与他所交往过的儒家学者有关。又比如,清代的数学家李锐,曾师从于著名经学家钱大昕,在数学研究上与经学家焦循多有交往,与焦循、汪莱一起被称为“谈天三友”[ ]。
中国古代科学家在成长的过程中、在社会交往以及学术交往中,大都处于儒家文化的氛围之中,儒家文化是他们心灵、思想、学识、情感的不可分割的重要组成部分,从而使得中国古代科学家带有明显的儒学化特征。他们大都具有儒家的价值观念和道德品质,具备深厚的儒家文化知识,对儒家经典有着浓厚的学术情趣,以至于在他们的科学研究中,或是包含着对儒学的研究,或是运用了儒家经典的知识,或是蕴涵着儒家的情怀。
二.儒学化的古代科学研究
在儒家文化为主流的中国传统文化背景下,不仅科学家的价值观念、人格素质、知识学问要受到儒家文化的影响,而且在科学研究中,科学家的科研动机、基础知识乃至科研方法,都在很大程度上受到儒学的影响。
(1)儒家的价值观影响科学研究的动机
古代科学家研究科技的动机大致有三:其一,出于国计民生的需要;其二,出于“仁”、“孝”之德;其三,出于经学的目的。
古代科学家研究科学的动机首先出于国计民生的需要。北魏时期的农学家贾思勰在其所著的《齐民要术》中对此有很好的论述。该书的“序”在阐述作者研究农学的目的时说:“盖神农为耒耜,以利天下。尧命四子,敬授民时。舜命后稷,食为政首。禹制土地,万国作乂。殷周之盛。《诗》、《书》所述,要在安民,富而教之。”[ ]他还举了许多例子:“耿寿昌之常平仓,桑弘羊之均输法,益国利民,不朽之术也”;“任延、王景,乃令铸作田器,教之垦辟,岁岁开广,百姓充给”;“皇甫隆乃教作耧、犁,所省庸力过半,得谷加五”;“《书》曰:稼穑之艰难。《孝经》曰:用天之道,因地之利,谨身节用,以养父母。《论语》曰:百姓不足,君孰与足”。这些论述无非是要说明他撰著《齐民要术》的目的在于“益国利民”,为的是国计民生。元朝时期农学家的王祯在所著《农书》的“自序”中说:“农,天下之大本也。一夫不耕,或授之饥;一女不织,或授之寒。古先圣哲,敬民事也,首重农,其教民耕织、种植、畜养,至纤至悉。”他撰著《农书》的目的也在于国计民生。中国古代科技之所以在数学、天文学、地理学、医学和农学这些学科较为发达,概由于当时这些学科与国计民生密切相关。数学以解决实际问题为基本框架和内容,其中所涉及的问题大都与国计民生有关;天文学讲“敬授民时”,地理学讲治国安邦,医学讲治病救人,也都与国计民生相关联。
古代科学家研究科学的另一个动机是出于“仁”、“孝”之德。东汉时期医学家张仲景研究医学,旨在“上以疗君亲之疾,下以救贫贱之厄,中以保身长全,以养其生”,在于“爱人知物”、“爱躬知己”[ ]。魏晋时期医学家皇甫谧在所著《针灸甲乙经》的“序”中说:“若不精通于医道,虽有忠孝之心、仁慈之性,君父危困,赤子涂地,无以济之,此固圣贤所以精思极论尽其理也。”可见,他研究医学的动机在于落实“忠孝之心、仁慈之性”。唐朝时期的医学家孙思邈也在所著《备急千金要方》“本序”中指出:“君亲有疾不能疗之者,非忠孝也。”金代医学家张从正更是明确把自己的医学著作定名为《儒门事亲》,以表明他研究医学的动机在于“事亲”。事实上,科学研究的动机出于国计民生的需要与出于“仁”、“孝”之德,这二者是一致的,关注国计民生是“仁”、“孝”之德的进一步推广;所以,那些出于国计民生的需要的科学研究,同样也是出于“仁”、“孝”之德。
除此之外,古代科学家研究科学还有一个动机,这就是经学的动机。古代数学家大都把自己的数学研究与《周易》、《周礼》的“九数”以及儒家的“六艺”联系在一起。魏晋时期数学家刘徽在所撰《九章算术注》“序”中说:“昔在包牺氏始画八卦,以通神明之德,以类万物之情,作九九之数,以合六爻之变”,“周公制礼而有九数,九数之流,则《九章》是矣”;《孙子算经》认为数学是“六艺之纲纪”,能够“穷道德之理,究性命之情”;唐朝时期的数学家王孝通在《上缉古算经表》中说:“臣闻九畴载叙,纪法著于彝伦;六艺成功,数术参于造化”;这一切都是为了说明他们研究数学是对儒家经学的继承和发挥。宋朝时期的数学家秦九韶在《数书九章》的“序”中认为,数学“大则可以通神明、顺性命,小则可以经世务、类万物”,元朝时期的数学家朱世杰在《四元玉鉴》“卷首”中认为,数学“以明理为务,必达乘除升降进退之理,乃尽性穷神之学”,这里讲“通神明、顺性命”以及“明理”,无非是要说明数学与理学在根本上是一致的,而他们的数学研究的动机也正在于此。事实上,宋代以后的科学家较多地把科学研究与求“自然之理”联系在一起,所谓“数理”、“历理”、“物理”、“医理”之类;在他们看来,当时所谓的“自然之理”是包含在儒家“大道”中的“小道”,正如朱熹所言,“小道亦是道理”[ ],所以,研究科学也是为了阐发儒家的道理。
从根本上说,古代科学家研究科学的以上三种动机都是围绕着儒家的价值观而展开的。出于国计民生的需要,就是为了落实儒家的民本思想;出于“仁”、“孝”之德,就是实践儒家的仁爱理念;出于经学的目的,就是要发挥儒家之道。因此,古代科学家的研究科学的动机最终都源自儒家的价值观。
(2)儒家经典成为科学研究的知识基础
科学研究需要有相当的知识基础和专业基础,而在儒家文化占主流的背景下,大多数科学家的基础知识甚至一些专业基础知识最初都是从儒家经典中获得的。儒家经典中包含了丰富的科技知识。就古代数学、天文学、地理学、医药学和农学五大学科而言,《周易》等著作中包含有某些数学知识,《诗经》、《尚书尧典》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文学的知识,《尚书禹贡》、《周礼夏官司马职方》等著作中包含有某些地理学知识,《周易》、《礼记月令》等著作中包含了与医学有关的知识,《诗经》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》等著作中包含有农学知识。应当说,儒家经典中具备了古代科学家从事科学研究所需要的基础知识以及一些专业基础知识。因此,儒家经典中的科技知识,实际上成为许多科学家的知识背景,成为他们的知识结构中非常重要的组成部分。
古代许多科学家的科学研究正是在儒家经典中所获得的科学知识的基础上,经过自己的进一步研究、发挥和提高,从而在科学上做出了贡献。从一些科学家的科学研究过程以及他们所撰著的科学著作中,可以发现,他们的科学研究与儒家经典中的知识密切相关,在一定程度上是对儒家经典中某些知识的发挥和提高。
古代数学家必定要讲《周易》。魏晋时期的著名数学家刘徽在为《九章算术》作注时说:“徽幼习《九章》,长再详览,观阴阳之割裂,总算术之根源。探赜之暇,遂悟其意。是以敢竭顽鲁,采其所见,为之作注。”[ ]也就是说,他是通过《周易》的阴阳之说“总算术之根源”,从而明白《九章算术》之意,并为《九章算术》作注。宋元时期的数学家讲河图洛书、八卦九畴。宋代著名的数学家秦九韶对《周易》揲蓍之法中的数学问题进行研究,从而引伸出一次同余组的解法,即“大衍求一术”,被认为达到了当时世界数学的最高水平;又有数学家杨辉对“洛书”的三阶纵横图进行研究,直至对十阶纵横图的研究;还有元代著名数学家朱世杰撰《四元玉鉴》,运用《周易》概念论述了多元高次方程组的求解问题,被美国科学史家乔治萨顿称为“中国数学著作中最重要的一部,同时也是中世纪最杰出的数学著作之一”[ ]。
古代天文学家必定要以《尚书尧典》为依据,同时结合《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》、《诗经》、《春秋》“经传”等儒家经典中有关天象的纪录和天文知识,进行研究,同时,古代天文学家在编制历法时也经常运用《周易》中的概念。李约瑟说:“天文和历法一直是‘正统’的儒家之学。”[ ]充分揭示了中国古代天文学与儒学的关系。由于古代的天文历法研究需要涉及大量的儒家经典,所以,在历史上,大多数天文历法家都是饱读儒家经典的儒者,从汉唐时期的张衡、虞喜、何承天、祖冲之、刘焯到宋元时期的苏颂、沈括、黄裳、郭守敬,这些著名的天文历法家都曾经读过大量的儒家经典,他们所撰著的天文历法方面的著作采纳了儒家经典中大量的天文学知识。
古代的地理学则不可能不讲《尚书禹贡》、《周礼夏官司马职方》。东汉的班固所撰《汉书地理志》辑录了《尚书禹贡》的全文和《周礼夏官司马职方》的内容;魏晋时期的地图学家裴秀所制《禹贡地域图》主要是根据《尚书禹贡》。此后的地理学家郦道元、贾耽、杜佑、李吉甫都无不通晓《尚书禹贡》,并以此作为地理学研究的基本材料。
在农学方面,《周易》的“三才之道”是古代农学研究的思想基础。而且,以《礼记月令》为基本框架的月令式农书是古代重要的农书类型,先是有东汉的崔寔撰《四民月令》,又有唐朝韩鄂撰《四时纂要》,后来还有元朝的鲁明善撰《农桑衣食撮要》,等等。即使是其它类型的农书,其中也包含了大量从《诗经》、《尚书》、《周礼》、《礼记月令》、《尔雅》等儒家经典中引述而来的农学知识。
当然,作为科学家,他们的知识并不只是从儒家经典中所获得的那一部分科学知识,他们还拥有从前人的科技著作以及其它著作中获取的知识,更重要的,还有他们的经验知识以及他们通过科学研究所获得的知识。但无论如何,在他们的知识结构中,从儒家经典中所获得的知识是他们进行科学研究最基础的同时也是最重要的知识。
(3)儒家的经学方法成为重要的科学研究方法
在儒家文化的背景下,科学家在研究科学时,不仅研究动机与儒家思想有关,所运用的知识中包含着从儒家经典中所获得的知识,而且在研究方法上也与儒学的经学方法相一致。
中国古代科学家的科学研究往往是以读书为起点,然后用经验知识验证前人的理论和观点,并作适当的发挥、诠释和概括。与这样的研究程序相关,科学研究首先要求广泛地读书,博览群书,其中也必然包括儒家经典,这就是“博学以文”。在此基础上,科学家还要用亲身的实践对前人的知识进行验证,尤其是地理学家、医药学家、农学家更是如此,这就要求“实事求是”。因此,古代科学著作有不少都是对以往科技知识的整理和总结。
古代的科学研究由于与儒家的经学研究有许多相似之处,都是围绕着前人的著作而展开的,所以一直有尊崇经典的传统。古代科学家首先必须尊崇儒家经典,尤其是包含科技知识的那些儒家经典,《诗经》、《尚书尧典》、《尚书禹贡》、《大戴礼记夏小正》、《礼记月令》、《周礼》、《周易》以及《春秋》“经传”等都是古代科学家所必须尊崇的经典。此外,科学中的各个学科也都有各自的经典:数学上有“算经十书”,包括《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《五曹算经》、《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算经》;天文学上有《周髀算经》、《甘石星经》等;地理学上有《山海经》、《水经》等;医学上有《黄帝内经》、《神农本草经》、《难经》、《脉经》、《针灸甲乙经》等;农学上有《氾胜之书》、《齐民要术》、《耒耜经》等等。这些经典是各学科的科学家所必须尊崇的。
由于尊崇经典,所以科学研究只是在经典所涉及的范围内展开,只是在对经典的诠释过程中有所发挥。先有《九章算术》,后有《九章算术注》;先有《水经》,后有《水经注》;先有《神农本草经》,后有《神农本草经集注》,诸如此类。这与儒学的经学方法是一致的。尤其是,明清之际,西方科学传到中国,当时中国的科学家大都持“西学中源”的观点,并且采取引中国古代经典解释西方科学的方法进行研究。这一科学研究方式依然是承袭了儒学的经学方法。[ ]
三.儒家文化对古代科技特征的影响
由于古代科学家的科研动机、知识基础以及研究方法在很大程度上受到儒家文化的影响,因而中国古代科技所具有的实用性、经验性和继承性的特征,事实上也与儒家文化有着密切的关系。
在儒家文化的影响下,古代科学家进行科学研究的重要动机之一在于满足国计民生的需要,所以,大多数具有儒家价值理念的科学家在研究科技时,所注重的主要是科技的实际功用,这就决定了中国古代科技的实用特征,富有务实精神。虽然也曾有一些科学家对纯科学的问题进行过研究,但在总体上看,古代科技的实用性特征是相当明显的,是主要的。在论及中国古代数学史上最重要的经典著作《九章算术》与儒家文化的关系时,中国数学史家钱宝琮先生说:“《九章算术》的编纂者似乎认为:所有具体问题得到解答已尽‘算术’的能事,不讨论抽象的数学理论无害为‘算术’;掌握数学知识的人应该满足于能够解答生活实践中提出的应用问题,数学的理论虽属可知,但很难全部搞清楚,学者应该有适可而止的态度。这种重视感性认识而忽视理性认识的见解,虽不能证明它渊源于荀卿,但与荀卿思想十分类似。”[ ]如果对于中国古代数学发展具有重要影响的《九章算术》,其实用性的特征是受到儒家文化的影响,那么,整个古代数学的发展与儒家文化的密切联系,也就不言而喻的了。除此之外,中国古代的天文学、地理学、医学和农学的实用特征在很大程度上也与儒家文化的务实精神有着直接的关系。
与实用性特征相联系,古代科学家较为强调感觉经验,注重经验性的描述,因而使古代科技带有明显的经验性。在科学理论上,则主要是运用某些现成的、普遍适用的儒家理论以及诸如“气”、“阴阳”、“五行”、“八卦”、“理”之类的概念,经过思维的加工和变换,对自然现象加以抽象的、思辩的解释,只注重定性分析,而不注重定量分析。其结果是,科学研究仅仅停留在经验的层面上。比如,唐朝时期的天文学家僧一行,他在天文仪器制造、天文观测等诸方面多有贡献,他所编制的“大衍历”是当时最好的历法。然而,他在解释他的“大衍历”时则说:“《易》:天数五,地数五,五位相得而各有合,所以成变化而行鬼神也。天数始于一,地数始于二,合二始以位刚柔。天数终于九,地数终于十,合二终以纪闰余。天数中于五,地数中于六,合二中以通律历。……故爻数通乎六十,策数行乎二百四十。是以大衍为天地之枢,如环之无端,盖律历之大纪也。”[ ]再比如,宋代科学家沈括在解释黄河中下游陕县以西黄土高原成因时,他说:“今关、陕以西,水行地中,不减百余尺,其泥岁东流,皆为大陆之土,此理必然。”[ ]他还说:“五运六气,冬寒夏暑,旸雨电雹,鬼灵厌蛊,甘苦寒温之节,后先胜复之用,此天理也。”[ ]由于停留在经验性的描述和思辩性的解释上,科学在理论上相对较为薄弱。
由于古代科学家的科学研究较多地受到儒家经学方法的影响,因此对科学家来说,不仅儒家思想是不可违背的,而且,各门学科的“经典”也是不可违背的。这种崇尚经典的学风使得后来的科学家在科学研究中更多的是对前人著作中的科学知识和科学理论的继承、沿袭或注疏、诠释,并在此基础上有所补充、改进。因此,古代的科学著作大都少不了引经据典,广泛吸取前人的多方面、多学科的知识,因而表现出明显的继承性。即使有所创新和发展,也主要是在既定的框架内做出适当的改变和发挥。
中国古代科技的实用性、经验性和继承性的特征实际上正是在科技的层面上对儒家思想的延伸和展开。由于要实践儒家之道,所以古代科技重视实用,重视经验,在实用科技方面较有优势,而在科学理论上则相对薄弱;同时,又是由于要尊崇儒家之道,所以古代科学家总是把自己的研究与儒家学说、儒家经典联系在一起,重视知识的积累,表现出明显的继承性。由此可见,中国古代科技的特征与儒家思想密切相关,儒家文化对于中国古代科技特征的形成具有重要的影响。
综上所述,在以儒家文化为主流的中国传统文化背景下,中国古代科技的发展在很大程度上受到儒家文化的影响,甚至在某种意义上可以说,中国古代的科学家大都是儒学化的科学家,中国古代的科学研究大都是儒学化的研究,中国古代科技大体上带有明显的儒学特征,中国古代的科学是儒学化的科学。
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关键词:新教材、实验改革、激发兴趣
化学是一门以实验为基础的自然科学。《普通高中化学课程标准(实验)》中明确指出:化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,启迪学生的科学思维,训练学生的科学方法,培养学生的科学态度和价值观。由此可见,高中化学新课程十分重视化学实验教学的改革。从当今化学教育的发展来看,化学实验教学正发生着深刻的变化。我们对新教材化学实验教学的特点进行了初步的总结。
一、实验更具有自主化
旧教材中的演示实验和学生实验基本上是给出实验目的、实验用品、实验原理、实验步骤,让学生“照方抓药”,主要属于验证实验。在“实验习题”中要求学生自己设计实验,体现了一定的自主性。而新教材“化学实验方案的设计”,将制备实验、性质实验、物质检验等实验设计的基本要求、原理、方法等系统地归纳和整理。
新教材中加强了实验的探索性,激发学生的自主性。如“化学能转化为电能”的实验探究中:我在上课时增加了实验用品,铜片、锌片、碳棒、CuSO4溶液。学生首先按书上进行摸索,了解了一点原电池的原理。接着由于好奇会从实验用品中继续选出材料、用品进行探索。四个同学一组,全班得出好多结论。比如:电极全是铜片、锌片时电流表指针偏转不明显,但如果是锌片和碳棒时实验明显;电解质换成CuSO4溶液时也能成功。学生对于自己的发现非常兴奋,知识落实较好。乘兴追击,我布置化学电源中的自我设计原电池。要求学生收集各种废旧干电池,分解出有用的东西,从家庭中找出各种电解质溶液。设计好原电池后在班级检验它的电流。学生积极性很高,设计了好几款原电池。有些电流较大,如选用白醋,纯碱等;有些电流较小,如采用水果汁,酸奶,饮料等。学生看到自己设计的电池还真的能发出电来,学习兴趣顿时高涨起来,在获得知识的同时,体验着成功的愉悦(自己动手得到的成果),学习效果能不好吗?
二、实验更具有趣味化
趣味化是新教材的一大特色。实验板块也要增加一些趣味化实验,实验不仅仅是一种为学生提供感性认识的直观工具,而且可以提供丰富而真实的学习情境,还是激发学生的化学学习兴趣,提高了动手能力和观察能力,同时促使学生思考实验原理,培养学生创新思维能力。
在比较碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应的速率时,新教材改为在试管口套上气球,通过气球涨大的快慢让学生直接观察出反应快慢,给学生留下了深刻的印象。在“研究物质的实验方法”时,让学生自己准备家中的自然水,矿泉水,我在课堂利用蒸馏的方法制备蒸馏水。当学生看到自来水中滴加AgNO3溶液后立即出现了白色沉淀,而向从自来水蒸发制出的蒸馏水中滴加AgNO3溶液,就没有了明显的现象,学生感到很有意思,学习兴趣油然而生。该实验既使学生掌握了蒸馏实验的操作原理,蒸馏实验的作用,又学会了Cl一离子的检验方法,生活中的水一般是用Cl2来消毒的。对市场上的矿泉水检验,发现有些品牌不含Cl-,有些不标准有Cl-。学生学以致用特别感兴趣,还问我其他离子如何检验。不仅解决了知识上的问题还激发了学生学习化学的兴趣,真是一举多得。还有,用苹果或西红柿制作一个原电池的实验,当学生看到水果竟然能发电,高兴的心情无法形容⋯⋯这些趣味性实验,使学生感到学习化学离他们更近了,体验到化学理论与实际的联系,学得更容易,理解更深刻,教学效果能不好吗?
三、实验更加生活化
随着中学化学实验不断地变化和发展,出现了一些新型的化学实验,其中家庭小实验的形式很受欢迎。为了提高学生学习化学的兴趣,给学生提供更多的自己动手实验和观察实验的机会,新教材上增加了“家庭小实验”。既巩固了所学知识,又培养了知识的应用能力,培养了学生的创新思维。
一是以学生身边常见的化学物质做实验药品。如从学生最熟悉食盐中了解加碘盐,学生可在家中做,也可在课余到实验室做。大部分同学事后说刚开始直间加入淀粉溶液中都没有变蓝色,加AgNO3溶液也没有黄色沉淀,冥思苦想后学生就翻阅资料、上网查找或问同学、哥哥、姐姐等,才知道加入了碘酸根;最终使实验成功。过程的艰辛得到的喜悦可相而知。再如,用食醋除去水壶中的水垢的实验;用氯水漂白鲜花的实验;用苹果制作原电池的实验;用熟苹果催熟青香蕉、青橘子的实验等
二是利用日常生活中的诸多现象揭示化学反应原理和化学奥妙。例如在“含硫化合物的性质和应用”,要求学生对雨水pH进行测定,了解当地雨水状况,分析是否是“酸雨”;让学生收集家里旁边河道的水进行PH测试,学生从自己的结论中深感保护环境的重要。这比空洞的说教要好很多,而且很多学生也开始向家人作宣传,不仅知识提高,无形中环保意识也提高。通过胶体的学习本质了解多种墨水不能混用。通过做“铝热反应”的实验,使学生联想到铝热反应能用来焊接钢轨,对化学反应竟然能放出如此高的能量感到十分惊奇等。
四、实验更加微型化
为了使实验绿色化,减少化学实验对环境的污染,可以减少药品的用量,采用微型的实验设备进行实验。比如:在做铜与稀硝酸反应时,可在注射器的活塞上先放上一小片铜片,再吸取少量稀硝酸,立即在针尖上钆上橡皮塞密封起来,将注射器竖立起来,产生的气体先将活塞推开,当铜片与稀硝酸脱离时,反应自行停止。可以观察到一氧化氮气体的产生,再打开橡皮塞,轻轻拉动活塞,吸入少量空气,一氧化氮立即转变为红棕色的二氧化氮,现象非常明显。
由于微型化实验不仅可以减少实验药品的消耗,节约药品,而且可以减小实验的危险性,减少污染性物质的产生,使实验操作更简单,便于学生一人一套实验仪器,增加学生动手操作和细致观察分析的机会。因此,微型化学实验将在中学化学实验教学中得到推广。
五、实验更加系列化
为了更好完成课堂教学或复结,使有关知识、技能结构化和系列化,可以设计一些系列化学实验,把几个相联系的演示实验或学生实验按照一定次序相对集中起来,安排为一系列实验。比如:对于浓度和温度对化学反应速率的影响实验,旧教材是用硫代硫酸钠与稀硫酸反应分两次实验加以比较的,过程比较复杂;而新教材上改为“4%双氧水加热和常温比较,不同浓度的双氧水加FeCl3溶液加洗涤剂观察气泡产生的速度”。将两组对照实验一起完成,操作简单,易对比实验现象从而得出正确结论。
实验习题也属于系列化实验,要求学生根据不同系列的物质的性质设计实验方案,起到梳理知识的作用。在复习课中也经常将部分实验系列化,例如:硫元素价态变化的串联实验、铁元素的循环实验等元素化合物类型的实验;分离与提纯、检验与鉴别等实验操作的系列实验等等,便于形成知识网络。
六、实验更具开放性
所谓开放性是指以教学内容为依据,但不局限于教材,从知识、能力等多方面向外延伸或扩展,创设一些开放性问题情境,拓宽学生的视野和知识面,使学生掌握更多的知识和方法,进而提高学生的综合能力和素质。新教材就是本着这一原则,把不少化学实验设计成了开放性实验,教学效果大大提高。例如,钠和水反应一节中,我要求学生设计实验证明钠和水反应时产生的气体是什么,如何检验,还要其他产物吗。这种开放性实验,其思维容量之大是显而易见的。试想,由于学生的认知水平不同,思考问题的角度不同,所设计的方案也不可能完全相同,有的设计非常合理,有的设计比较合理,也有的甚至是不合理的、违反常规的,但每个学生都进行了认真思考,在这个设计中,有些同学把金属钠放在煤油下面,倒扣漏斗收集点燃;有些在U型管中实验等等,氢氧化钠用PH试纸,酚酞试液,加FeCl3产生沉淀等检验。至于得到什么结果并不重要,重要的是设计实验时对知识的体验过程。提出的方案越多,思考的角度就越广,思维愈深刻。与此同时,经过交流讨论,相互启发,碰撞出许多创造性思维的火花。学生不但知识学活了,而且实验能力、与人合作能力、科学探究能力、创新思维能力等都得到了培养和提高,不仅教学效果显著提高,而且还自然而然地促进了“学生学习方式的转变”,实现了新课程改革的核心目标。
一、课堂教学气氛优化的四个外在特征
1.气氛和谐
课堂教学过程中师生关系融洽、默契配合,表明了高度的教学民主性。教师教得得心应手,学生学得积极主动,津津有味。师生间教与学信息交流充分,情感沟通舒畅,学生间学习讨论气氛热烈,互帮互学诚挚,师生均具有高度的责任感,共同分享学习与成功的兴奋和喜悦。
2.节奏适度
从信息的控制看,教师向学生输出的信息质量高。即教师对大纲、教材以及学生实际了如指掌,知识难易程度、知识范围宽窄恰到好处,且计划性、针对性和科学性强;教师向学生输出的信息适当:即密集、稀疏和疏密间隔交错有致;从信息的反馈看:在教学过程中,随时注意作用于学生的信息和来自学生信息的作用。及时调整课堂教学节奏,从整个课堂教学过程看,步骤井然、操作从容,既有清风徐来碧波荡漾的恬美,又有浪花波涛叠起的壮观。
3.情绪热烈
课堂教学中不存在“当事者迷”。教师眼观六路耳听八方,不仅能紧密地围绕教学内容运用多种方式及时调动学生情绪,还能准确地把握学生心理状态。从学生的外部表情判断学生的情绪变化与知识技能掌握的程度,以便对教学作出相应的调整。
4.教师主导,学生主体作用明显
对学生而言,要以主人翁的态度明确学习目的,端正学习态度,在课堂上善于观察与思维;善于发现教学中存在的问题,并根据已有的知识提出一些有讨论价值的问题,并敢于发表自己独立的见解,不唯书唯师。讨论时能畅所欲言,据理力争,但不唯我正确,尊重事实以理服人;对教师而言,热爱学生,信任学生,教学中能灵活运用教学法,善于层层诱导步步深入;启发引导学生从深度与广度的结合上加深对课本知识的理解和掌握;促使学生思维能力、语言表达能力、归纳演绎能力、分析问题解决问题的能力有明显的发展和提高。
二、课堂教学状态优化的四个内在特征
1.乐教乐学
教师热心教学,把教书育人视为己任和追求的目标。在这种强烈的事业心作用下,教师满腔热忱地研究教法学法,孜孜不倦地探索最佳的教学方案,以追求优良的教学效果。学生乐于学习,把学习的意义和乐趣有机地熔于一炉,产生强大的求学内驱力。具体表现在对学习的欲望强烈,能掌握适合自己的学法,学习意志坚强,善于观察思考,乐于操作实验,勤于总结归纳,敢于质疑问难,善于虚心求教,勇于攻克繁难,有明显的个人学习个性和良好的学习心理品德。
2.教学相长
教师虽闻道在先,术有专攻,但在教学中勿一味强调“师道尊严”,而要充分发扬教学民主。既要把学生看成是教育对象,又要把学生当成学习的对象。在教学过程中,学生无疑要向教师学习,但教师也可以在教学中积累经验,丰富教学技能,形成教学风格和个性。
3.教师对学生心诚相见,学生对教师推心置腹
教与学不再是师生的精神负担,考查、考试不是对付学生的拿手绝招,而是检查分析教学效果,以便有针对性地及时调整下一步教学的策略。
4.教师语言得体
在教学过程中,教师应该和学生处于共同一致的立场上,以平等的态度对待学生。教师教学语言的字里行间要充满真挚的“情”和“爱”,充满热忱、责任心和期待。只有这样,学生才能通过努力取得成绩,共享幸福和喜悦,从而进一步促进学习。
[关键词] 小学数学;师生;教学对话
小学数学课堂教学就是教师与学生的教学对话、相互交流、共同进步发展的历程。教师的课堂提问是促进学生积极思考、调动学生积极性、增强学生主动参与意识的重要手段。通过师生对话拉近了教师与学生的心灵距离,对话可以彰显学生的个性。
对小学数学课堂师生对话特征的研究,能够判断小学数学课堂师生对话中存在的问题并解决改进这些问题,可以提高学生的数学思辨能力;有助于小学数学教师的课堂师生对话水平的提高,比对经验水平不一样的小学数学教师的课堂师生对话上的特征,为发现教师教学中的问题提供有针对性的指导、为实现专业成长和动态发展提供技术支持、为开展教师分层分类有较强针对性和成效性的专业培训提供科学依据;有利于小学数学课堂对话评价理论与技术的完善。
1、师生课堂教学要转变观念,真诚、平等地对话
师生对话,我们每个教师都可以做到,自己能保证这种对话是“真诚”的,而不是一种形式?“平等”对话每个教师都知道,可是能保证这种对话不是口头上的“平等”吗?教师要放下自己的“权威”,和学生真心实意地对话,为学生心甘情愿的做辅导者,这就要求教师有做好数学学习的组织者、引导者、合作者的心态。有这种心态的存在,如果学生没有完成自己的教学计划我们就不会因此而焦虑;如果学生和自己的意见不一致也不会因此感到不愉快;如果学生提出了好像不相关的话题更不会因此批评他们。教师和学生平等的课堂对话不是对学生的恩赐,是课堂本质所需要的。师生课堂对话的平等,是教师与学生共同成长和发展的前提。
2、师生课堂教学的基础是尊重学生
教师的威严使教师和学生都无法走进彼此的内心世界,要改变这种状况就要求我们教师做到:
2.1倾听学生的言语、观察学生的行为、思考学生的想法。教师和学生的对话要靠近彼此,打造安全、自由的氛围,走进彼此的心灵。教师要读懂学生,学生的学习起点要掌握、思维活动要了解、各种想法要获得,还要帮助学生把想说又不敢说的话表达出来。
2.2接纳学生的不同观点、各种奇妙想法,还要接纳错误。学生在学习过程中,根据自己的知识和经验主动构建起来的各种观念,甚至是“错误观念”,也要接纳错误,用智慧辨别和发掘隐藏在错误中的闪光点。
2.3学会欣赏对方,是对对方的充分肯定,是对话各方的心灵碰撞。欣赏学生要给他们表述想法的时间,不论他们的想法、观点是否正确,都要用智慧的对话去关注他们,使学生积极主动地学习,让课堂变得生动有趣。
3、师生教学对话关键要把握话题
师生课堂对话是有特定的具体任务的,都要服从一定的话题,不然,师生对话的过程有着怎样愉快的心情、花样百出的形式都没有意义。一定的教学内容是师生进行对话的话题,记住话题不是教学活动的目的,而是要围绕话题进行交流,让学生得到发展。教材的内容是相对固定的,而具体的对话是动态的,具有随机性和不确定性,两者有着一定的矛盾。怎样把握固定的话题和动态的对话的和谐一致变得非常重要,把握得太死,师生对话就没了情趣、非常呆板拘束,不能碰撞出思维的火花和创新灵感的闪现;把握得太松,就不能突出对话的主题,教学目标难以实现,对话的意义也就不大了。我们可以依照学生已有的知识和生活经验,将教材中抽象教学内容按教学目标进行融合分解,使其变成相互关联的不同层次的问题,根据每个层次分别提问,依次推进,同时要留有一定的个性思维空间给各阶段。
4、创设师生教学对话的情境
一个人在感到愉悦、心情舒畅、心平气和的时候,最容易接受信息,有较高的学习效率,对小学生来说,这个时候也是激发他们创新欲望的好时机。在课堂中,创造一个良好、和谐、民主、自由的教学氛围,要使学生感觉到老师能够认可和肯定自己的想法或看法。让学生觉得老师除了能够接纳对的,对暂时的错误的理解也可以接纳,对小学生来说,通过他们和老师的对话,可以感受到老师对他们鼓励和欣赏,这样可以使学生不必费心来揣测教师的想法,而更愿意把自己的想法大胆地表达出来。有了老师的鼓励和欣赏,师生间的对话已经不再限制于对知识的掌握,更重要的是收获了成就感和学生对学习的兴趣。我们要鼓励和欣赏学生提出不同意见时所具有的自我主见;我们鼓励和欣赏学生表达创造性的发现时所具有的聪明才智;我们还要用鼓励和欣赏的目光,注视着不能很及时准确地说出自己想法的学生,给他们以鼓舞:“加油,我相信你可以的,再努力想想!”或许这正是我们期望的,有着充满相互欣赏、带有灵性的对话,是师生对话最美好的境界。
5、师生对话的最终目标是要实现共同成长
传统上把教师比作蜡烛,给人以光明、燃烧了自己,教师成为蜡烛,要给别人光明,同时也要给自己光明。教师与学生要相互学习,共同成长,促进学生发展是数学教学的基本目标,在学生得到发展的同时,教师也在发展自身。在师生教学对话的过程中,教师与学生进行着平等的交流、坦诚的沟通,对彼此的认识偏差,要及时地予以克服、改正,双方取长补短、携手共进。教师与学生一样,是课堂的对话者,不再处于教学的领导地位,教师与学生形成学习共同体。只有高素质的老师才能受学生的爱戴与尊敬,老师需要运用艺术的手法来控制教学过程,使其能够得以顺利地展开。由于教师的观念和教学技艺受到了学生的挑战,教师需要对相关的知识进行学习,并及时转变自己的观念,使自己跟上时代的步伐,适应学生、学校以及社会的需求。
小学数学课堂师生对话是数学教学中必不可少的重要内容,是提高小学数学课堂教学效率的重要途径。要加强课堂师生对话的研究,做好培训,提升小学数学教师课堂师生对话的能力,拉近师生之间的距离,真正做到相互学习,共同进步。
参考文献:
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1自主探究的多元性
学会学习是当今社会的一个主题,自主学习是学习的最高境界。以交互式电子白板为代表的现代教育技术的出现,为课堂教学提供了广阔的、平等的、自由的、开放的学习环境,为以学生学习为中心的新型课堂教学奠定了基础。借助电子白板强大的技术优势,可以创设集图像、文字、声音、动画于一体的真实探究情境来激发学生学习的热情,可以帮助学生快速联网灵活地获取信息,甚至可以不受时空限制进行资源共享和协作交流,从而培养学生的自主探究能力。因此,学生的学习探究具有明显的多元性。学生自主学习、合作学习、探究学习是新课程大力倡导的培养学生创新精神和实践能力的最有效的学习方式。当教师提出问题后,学生受图文并茂、声像俱佳、交互性强的外部刺激,由过去的被动接受者转变为信息加工的主动建构者,学生甚至可以走上讲台,在白板上展示自己的思维成果,深化自己的学习感悟。基于网络信息技术的方便快捷,在教学时间上,要将课内学习与课外学习相结合,让课内时间成为分享交流,师生互动生成,完善知识结构的时间。现在学生面对的课外阅读背景也是广阔的,内容是多种多样的,借助网络平台,让课外时间成为畅游网络世界,收集、整理资料,自主构建知识的时间,从而开阔学生视野,拓展学生获取知识的途径。[BF]
评价方法与评价工具的多样性构筑了多元发展的评价课堂。根据主体,采取教师评价、学生自评和学生互评相结合,确保评价结果的公平公正,因此评价主体是三维的。根据方式,课堂评价又可以分为口头评价、动作评价、书面评价。评价内容包括预习复习、合作交流、课堂展示、课堂纪律、作业完成、检测评价,等等。可以说:一个充满评价的课堂,必然是一个跳跃灵动思维与充满发展力的课堂。运用多种评价方法不仅能满足学生学习的多元需求,使不同程度的学生在平等参与的过程中得到不同程度的发展,还能激发教师教学的多元发展能力,是现代教学多元课堂的发展方向。
2文化展示的多元性
交互式电子白板的强大功能和特殊效果,为师生搭建了一个丰富的、全开放、多维度的教学资源平台。时空界限被打破,师生角色更加丰富,教学相长的特色更加明显。在交互式电子白板技术环境下的课堂展示是丰富多彩的:除了传统的事物、投影展示以外,还有构思巧妙、图文声像并茂的动态情景展示;有精彩的、互动生成的课堂片段或者突破重难点的录像“回放”展示;有教师设疑问难、激趣导新的“拉幕、遮罩”功能展示;有灵活批注、即时修改,生成鲜活课堂资源的操作展示;有查找资源的“链接”、库存功能展示;甚至学生可以走上讲台,利用“展台”或者直接在白板上展示自己思维成果。在这种不同媒介、不同对象的多维度互动课堂中,我们要以“诚于嘉许,宽于称道”的态度,充当智多星、向导、顾问和伙伴的角色,把爱心、微笑、激励成功和信任带入课堂,鼓励他们大胆提出不同见解,培养他们敢于质疑、勇于创新的精神。“教学有法,但无定法”。评判教学的优劣,重要标准之一是教学是否有利于发挥学生的主体作用,培养学生的主体意识。因此,教师要转变观念,改变传统填鸭式的教学模式,优化课堂教学结构,把课堂真正还给学生,实施开放型语文课堂教学。
3积累沉淀的多元性
交互式电子白板的强大功能和灵活的交互方式,有效克服了传统多媒体课堂教学过程中过分强调教师主导地位的倾向,学生学习的主体地位得到加强。在这样宽松、开放的教学环境下,教师与学生的思维都变得异常活跃和开阔,教与学双方的思想在不断的交织碰撞中必然产生火花,对于同一问题,也可能会产生千奇百怪的答案。对于这种“多元文化”,尽管新课程理念强调尊重学生的独特体验,但学生的“体验”并不都是完美的,学生的多元反应也并不都是正确合理的。假如学生的“体验”偏离了课文的价值取向,教师的评价就要及时地发挥诊断功能,运用正确的情感态度与价值观引导学生去其糟粕,取其精华,避免学生步入思维的误区。借助现代教育技术的巧妙运用与教师艺术的引导,从文本的研读出发,在读中整体感知,在读中理解品析语言,在读中积累语言,在读中体会语文深远的文化内涵,使学生情感的陶冶得到升华。
4生成新知的多元性