生活中的科學現象及其原理范文
時間:2024-01-11 17:45:27
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篇1
1 引 言
按照新課程標準理念,一個良好的教學設計要注重從學習者已有的經驗開始,選擇合適的教學資源和教學方法,要注重給學生創建“實踐體驗”和“合作交流”的學?環境,還要注重提高學生的學習興趣和創新能力,從而實現三維教學目標的和諧達成以及學生科學素養的有效培養,使學生的心理品質和學科知識實現同步健康的成長[1]。
2 “杠桿”的教學設計
2.1 教學分析
(1)教材分析[2]
《杠桿》是八年級下冊第十三章第一節的內容,雖然與前面的內容關聯不大,但卻是物理學機械運動的開始,也是力學知識的基礎。同時,杠桿與實際生活聯系非常密切,并且無處不在。
(2)學情分析
學生已經學習了一學期的物理,對于物理有了一定的了解,同時也對力的相關知識有所了解。同時,初二的學生思維活躍、求知欲強、有較好的形象思維和逆向思維,但是依舊有認知上的困難。
2.2 教學目標
(1)知識與技能
①認識杠桿,了解生活中的杠桿及其作用;
②了解杠桿的五要素,探究杠桿的平衡條件;
③了解杠桿的分類,解釋生活中的杠桿現象。
(2)過程與方法
①聯系生活實際,了解杠桿的基本原理;
②以小組為單位,運用科學的物理方法,科學探究,分析歸納,得出實驗結論;
③讓學生經歷從簡單的物理現象和實驗中歸納科學規律、并能口頭或書面表達自己的觀點的過程,體會到分析、歸納、論證在科學探究中的重要性。
(3)情感、態度與價值觀
①通過實驗培養學生合作交流的精神和對科學的求知欲,體驗戰勝困難、解決物理問題的喜悅;
②通過列舉生活、生產中的簡單杠桿實例的實際應用,讓學生認識科學技術對人類生活、生產的影響;
③讓學生明白物理與生活實際的聯系是密切的,將物理規律與生活結合,在興趣提升中學好物理。
2.3 重點、難點
重點:杠桿的平衡條件,即“動力×動力臂=阻力×阻力臂”;
難點:力臂是支點到力的作用線的距離,學生學會尋找力臂及畫出力臂。
2.4 教學資源
多媒體課件,自制教學儀器,生活中各種各樣的杠桿器材。
2.5 教學設計思路
《杠桿》是一節將實驗探究與教學相結合的課程,此教學設計先通過演示實驗及一些體驗活動,讓學生在了解杠桿的本質及其相關因素,之后再進行實驗探究,了解杠桿的平衡條件。突出重點,突破難點。
教學流程如圖1所示。
2.6 教學過程(如表1所示)
2.7 鞏固練習
一、填空題
1.杠桿上從________到________的距離稱為力臂,杠桿平衡條件寫成公式是________。
2.一根杠桿,動力臂與阻力臂之比是3∶2,要使杠桿平衡,則動力與阻力之比是________。
3.在下列器件中:
①夾面包的鑷子;②托盤天平;③獨輪車;④定滑輪;⑤理發剪刀;⑥鍘刀。
其中,屬于省力杠桿的是________,屬于等臂杠桿的是________,屬于省距離杠桿的是________。(只需填序號)
二、選擇題
4.下列工具中,不是利用杠桿原理工作的是
( )
A.用十字鎬撬石頭 B.翻斗車卸貨
C.用刨子刨木頭 D.用鏟子鏟煤
5.在使用杠桿時,力和力臂的關系是( )
A.有力作用在杠桿上,力臂一定大于零
B.有力作用在杠桿上,力臂可能為零
C.有力臂,但不一定有力作用在杠桿上
D.力臂越大,說明作用在杠桿上的力越大
三、簡答題
6.如圖2所示,獨輪車車斗和車內的煤受到的總重力G為900 N,此重力作用于A點,車軸O為支點。將車把抬起時,作用在車把上向上的力有多大?省力嗎?
3 教學反思
篇2
新課程標準要求課堂教學應注重讓學生經歷從生活到物理,從自然到物理的認識過程?!皽囟取笔潜菊轮R結構的核心,本章的教學首先圍繞溫度和溫度計進行,更重要的是物態變化圍繞溫度是否變化進行的。因此,“溫度計”這一節課在本章的地位可見一斑。本課在課堂教學模式的改革、注重全員參與、讓學生主動探究等方面力爭做出一些努力,根據物理課程標準的要求,結合本節課的實際情況,改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,在探究過程中學習科學研究方法,培養學生的科學態度、探索凈勝、實踐能力及創新意識。通過媒體展示,優化課堂教學,提高教學效果。
二、學情分析
八年級的學生正處于發育、成長階段,他們思維活躍,求知欲旺盛,具有強烈的操作興趣,處于從形象思維向抽象思維的過渡時期。他們的觀察、想象能力不斷發展。但是剛接觸物理,對科學探究的基本環節掌握欠缺,且在他們的邏輯思維還需要經驗的支持。因此應以學生身邊現象引入知識,逐步讓學生理解和應用科學知識。
三、教學目標及重難點
1、知識與技能
知道溫度計的制作原理和工作原理
了解生活中常見的溫度值
會有溫度計測量溫度
2、過程與方法
通過觀察和實驗,了解溫度計的結構及工作原理
通過學習活動,是學生掌握溫度計的使用方法
3、情感態度與價值觀
通過教學活動,激發學生的學習興趣和對科學的求知欲望
使學生樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理
4、教學重點
攝氏溫度的的規定及其讀法和寫法
實驗室溫度計的使用方法
5、教學難點
溫度計的構造和使用方法
四、教學過程
(一)導入
播放視頻《被困火焰山》,提問:視頻中師徒四人到達火焰山之后,感覺怎么樣?(學生回答熱)接著追問他們為什么感到熱?引出生活中有很多物理冷熱不同。今天我們就來學習一個新的物理量——溫度
(二)自學
學生自制體溫計;觀察實驗室溫度計的結構;回顧長度測量的方法,自學使用溫度計的方法
(三)精講
1、溫度
我們用溫度來表示物體的冷熱程度
熱的物體溫度(高),冷的物體溫度(低)
讓學生舉例哪些物體溫度高,哪些物體溫度低
提問他們是怎么知道物理溫度的高低的?(憑感覺)
反問憑感覺是否可靠,用實驗驗證
2、溫度計
感覺不可靠,用什么測量溫度?引出溫度計
介紹世界上第一支溫度計的由來
展示生活中常見的溫度計——實驗室溫度計、體溫計、寒暑表
展示自制溫度計,了解自制溫度計的結構原理
觀察實驗室溫度計結構,對比自制溫度計
3、攝氏溫度
介紹講解攝氏度的規定原則、標準。
練習讀溫度計讀數
讓學生練習一些自然界中的溫度的讀數
4、溫度計的使用
回顧對比長度測量,直尺的使用,學習溫度計的使用
讓學生動手實驗,用溫度計測量水的溫度
5、體溫計
與實驗室溫度計對比,讓學生自己得出它的量程和分度值
提問:為什么體溫計可以離開人體后再讀數?
因為體溫計有一個縮口
為什么用體溫計之前要甩一下?
為了把水銀甩回到玻璃泡
篇3
關鍵詞:物理教學; 從生活走向物理; 從物理走向社會。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)01-036-001
一、教材分析
教材首先通過兩個活動“反復彎折鐵絲使鐵絲發熱和觀察點火爆炸現象”,說明做功可以改變物體內能,同時明確了現象中涉及的能量轉化。本節重點介紹了四沖程汽油機的構造和工作過程,對于柴油機則在“信息庫”中介紹,這樣既能突出重點,又能拓寬學生的知識面。在最后,本節通過活動“比較相同質量的酒精、紙片燃燒放熱的不同”建立了熱值的概念,通過閱讀燃料的熱值表,讓學生認識到熱值也是燃料的一種特性。通過“讀一讀”了解關于燃料燃燒和環境保護,培養學生的環保意識,建立可持續發展的觀念。 二、學情分析
學生對“熱傳遞改變物體內能”比較容易接受理解,而對“做功改變物體內能”比較陌生,或者盡管教師提出事例學生能有一些感受,但是甚少想過為什么,更加不能科學的解釋其中的道理。
在探討熱傳遞、做功這兩種方式改變內能的本質原因時,關于能量的轉化情況需要充分例舉日常生活中的事例并加以討論,讓學生從身邊的現象入手理解其中的物理原理。然而學生的生活經歷確實較少,需要教師通過多種手段方式,讓現象呈現在空間和時間都很有限的課堂上。
三、任務與目標
1.認識做功是改變物體內能的一種方式,是其他形式能向內能的轉化過程;
2.知道熱機的工作原理;
3.了解四沖程汽油機的基本結構及其工作過程;
4.了解內能的利用在人類社會發展史上的重要意義;
5.知道不同燃料的熱值不同,會查熱值表,會進行燃料燃燒放熱的簡單計算,能從能量轉化的角度認識燃料的熱值;
6.培養學生的環保意識,初步認識能源與人類生存和社會發展的關系。
四、設計思路
《新課程標準》要求物理課程的設置應該貼近學生的生活,讓學生從身邊熟悉的生活現象中探究并認識物理規律,同時還應將學生認識到的物理知識及科學研究方法與社會實踐及其應用結合起來,讓他們體會到物理在生活與生產中的實際應用。
筆者將本節課分為4個板塊,第一板塊:通過“冬天給手取暖的兩種方式”和“使鐵絲溫度升高的兩種方式”說明做功也可以改變物體的內能,從而引入新課。第二板塊:通過實驗“空氣壓縮儀引燃硝化棉”,說明通過做功可以把機械能轉化為內能;通過實驗“水蒸氣推動木塞”說明通過做功可以把內能轉化為機械能。第三板塊:通過學生交流討論,例舉生活生產中做功改變內能的事例并解釋,進一步理解做功改變物體內能的本質。第四版塊:通過實驗“觀察點火爆炸現象”模擬熱機的做功沖程,進一步使學生明確通過做功可以將內能轉化為機械能,為下節課熱機的教學做鋪墊,并完成整節課“從生活走向物理,從物理走向社會”的教學思路。
五、教學設計
篇4
關鍵詞:生物教學;生活化教育;新課程
美國教育學家杜威提出“教學即生活”,同時“生活教育”也是著名教育家陶行知的重要教育思想?!镀胀ǜ咧猩镎n程標準(實驗)》指出:生物學教育“更尊重學生的多樣化需求,更貼近社會實際和學生的生活經驗,更多地反映生物科學和技術的新進展……”。其基本理念是提高生物科學素養,面向全體學生,倡導研究性學習,重視生活的聯系。學習知識的目的是為了解決社會生產生活實際當中的問題,作為教師在教育教學理論的指導下,把自己的教學過程與生活實際聯系起來是每個教師必備的教學理念,也是提高教學實效的重要途徑。
在以往的教學中教師往往只重視生物知識的傳授,而忽視了生物知識與學生現實生活的聯系,從而造成了“生物”高高在上,學生畏懼“生物”的現象。生物課堂的生活化具有相對優勢,因為生物與人類衣、食、住、行息息相關,但是,對于生活中司空見慣的相關現象,學生一般不太注意,更不會探求這些問題產生的原因。因此,教師要以教材為依據,要從學生的生活經驗和已有的知識背景出發,注意思考學生的生活中有什么素材可供教學之用,讓學生的生活經驗成為教學中一個非常重要的資源,讓生物課富有生活氣息,喚起學生親近生命世界的熱情,體會生物與生活同在的樂趣。只有注重實踐,多創設貼近學生生活實際的、具體形象的問題情境,才能填補學生經驗的不足,從而促進學生的探究學習獲得成功。
一、在生活中尋找情境,開啟學生學習新知識的興趣之門
新的生物知識的引入應從學生熟悉的生活實際中尋找典型例子,只有這樣才能讓學生對新知識產生新鮮感,認識到現實生活中隱藏著豐富的生物學問,從而減少學生學習生物的恐懼和厭煩心理,明確生物學科的重要性,增強學生學習生物的目的性,激發學生學習生物的興趣。初中如此,高中生物教學亦是如此。
所謂“生活性”是指生物課程內容密切聯系日常生活,是學生十分熟悉的事物、現象和活動。這個情境設置符合觀察―思考的邏輯順序,也符合從感性認識到理性認識的認知規律,與學生生活緊密相關,樹立了本節學習的目的,極大地激發了學生的學習興趣。
二、讓生物知識走向生活實踐,讓學生體會生物知識的價值
現實生產生活中蘊涵著大量的生物學問題,生物及生物學知識在現實生活中有著廣泛的應用。學習生物的目的在于用生物和生物知識來解決問題,如“樂于用學到的生物知識改善生活”“關心日常生活中的生物科技新產品、新事物,關注與生物有關的社會問題”“如何養好家里的花卉、金魚”“了解人類需要哪些營養及其來源,懂得營養全面合理的重要性”“人體健康與疾病”等等。但學生很少用生物的眼光去觀察、分析、判斷、選擇和策劃現實生活中的問題。因此,當學生學習了生物知識后,教師應及時帶領學生從課內走進生活,嘗試用所學的知識分析、解釋日常生活中的生物現象,解決日常生活中的生物問題,使學生更深刻地體會到生物巨大的應用價值及其魅力,逐步培養學生的應用意識和解決實際問題的能力。這與素質教育的要求是完全符合的,與高考的能力要求也是符合的。
三、學以致用,用生活中的生物啟迪學生創新的智慧
“一滴水可以折射出太陽的光芒”。利用學過的知識,結合生活中的生物,開展創造性的活動,可以打開學生的創造智慧,讓生物課堂成為培養創新型人才的搖籃。例如,仿生學是目前應用較多的邊緣科學,教師可以先介紹一些仿生學應用的例子,然后讓學生開動腦筋想出相關問題,模仿相關原理進行發明創造。如通過研究爬山虎的腳設計一款登山鞋等,可以適當開放實驗室設備,為學生提供必要的發明創造條件,通過創造發明激發和提高學生的創造力,對提高學生學習生物學的興趣也大有幫助。
總之,“學生的生活經驗是課程的重要組成部分,也是課程生成和發展的基礎?!薄敖嬓詫W習理論認為,學習不是簡單的知識轉移和傳遞,而是學習者主動地構建自己的知識經驗的過程,學習者要將正式的知識與自己的日常的經驗聯系起來”。為了培養創新型人才,讓我們把生物教學立足于生活,讓生物教學在生活的大課堂中起飛!
參考文獻:
[1]普通高中生物新課程標準:實驗.人民教育出版社,2003(4).
篇5
將具有STS涵義的內容加入高中化學課程標準中,一方面是要強調化學在生產、生活和社會可持續發展中的重大作用,另一方面是希望培養學生學以致用的意識和能力,養成學生關心社會和生活實際的積極態度,增強學生的社會責任感,發展學生的創新精神和實踐能力。此外,STS內容有利于學生從更加開闊的視野、更加全面的視角、更加深刻地理解科學的價值、科學的局限和科學與社會、技術的相互關系。這對于學習和認識化學科學是有積極有益的,對于發展學生運用化學相關知識和方法分析和解決實際問題的能力是必需的。同時,STS內容也是培養學生情感態度價值觀的有效途徑和生動載體。因此,將具有STS涵義的內容列入高中化學課程標準中對于提高學生科學素養是非常必要的。
在高中化學新課程中,STS教育既是設計課程的基本理念,同時也是課程所追求的重要目標。在高中化學新課程的三個目標領域中,STS教育目標具體反映在“情感態度價值觀”領域。相對于課程理念、課程標準,課程內容中的STS教育內容更加具有實施上的操作性。高中化學新課程主要采用兩種方式處理具有STS涵義的內容。一是集中體現,如必修課程中設有一個專門的一級主題“化學與可持續發展”,選修課程中專門設置了“化學與生活”和“化學與技術”模塊,供學生選擇性學習。二是分散滲透式體現。高中化學新課程中的各模塊從不同角度體現了STS教育特點。
化學1:體現“綠色化學”思想,突出化學對生活、社會發展和科技進步的重要作用;使學生了解常見的化學物質、物質的微觀結構、化學反應的一般原理在生產生活和化學科學研究中的作用;
化學2:正確認識科學、技術與社會的相互關系,能運用所學知識解釋生產、生活中的化學現象,解決與化學有關的一些實際問題,初步樹立社會可持續發展的思想;
化學與生活:直接反映STS教育的目標,以學生的生活經驗為基礎,重視通過積極參與調查訪問、參觀、研討、查閱資料等活動,使學生認識化學在促進人類健康、提供生活材料和保護環境等方面的重要作用,能應用所學化學知識對生活的有關問題做出判斷和解釋;認識化學科學的發展對提高人類生活質量的積極作用,形成可持續發展的思想。
化學與技術:直接反映STS教育的目標,使學生了解化學在工農業生產中的具體應用,認識化學工業在國民經濟發展的地位;認識化學科學發展對技術進步的促進作用,強化技術意識;形成自然資源利用、廢舊物資再生利用的觀念;通過調查、分析和討論交流等途徑認識實際化工生產技術問題的復雜性,增強創新意識。
物質結構與性質:從科學家探索物質構成奧秘的史實中體會科學探究的過程和方法,增強學習化學的興趣,逐步形成科學的價值觀。
化學反應原理:使學生了解化學反應中能量轉化所遵循的規律,知道化學反應原理在生產、生活和科學研究中的應用;贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用,能對生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行合理的解釋。
有機化學基礎:使學生認識有機化合物在人類生活和社會經濟發展中的重要意義,高度重視化學在社會、生活、環境、技術等諸多方面的應用及其相互關系。
篇6
【關鍵詞】高中生物知識;生活;運用;重要性
一、高中生物知識對實際生活的重要性
(一)生物知識與生活的關系
我們在高中時所學的生物知識大多來源于我們日常生活生產中所經常遇到的問題。所以說生物是來源于生活而又運用在生活中的一門學科。生物知識和實際生活相互影響,緊密聯系。生物知識如果沒有在實際生活中所體現,就成了一紙空談。而生活如果沒有生物知識的指引,則會出現出現許多嚴重的問題。所以只有在學習好生物知識的前提下,將生物知識運用在實際生活中,才有利于社會的發展。
(二)生活中處處體現著生物知識
隨著社會經濟發展和科學進步,人們的生活水平不斷提高,人們也越來越追求一種綠色健康的生活方式。而生物知識則體現在生活的各個方面:醫學上醫學家通過對生物知識的不斷研究,研制出各種特效藥來抵御疾??;農學上則通過對生物原理的有效利用,用各種生物方法增加糧食的產量;自然環境上更是通過生物學氧氣和二氧化碳的有關知識,呼吁人們保護環境,珍惜我們的家園。這些都表明生活中處處體現著生物知識,生物知識對我們的生產生活非常重要。
二、高中生物只是在實際生活中的運用
(一)在蔬果培育方面的運用
生物知識在蔬果培育方面的應用十分廣泛。例如溫室大棚種植和多倍體培育果實都是運用生物方面的有關知識來提高產品的質量和產量。溫室大棚是一種通過透光、保濕的原理來提高作物質量和產量的設施。其運用高中生物中植物的光合作用的原理,通過溫室的采光和保溫來平衡熱量,使植物充分進行光合作用,從而保證蔬果即使在反季節也能照常生長并保持其品質;多倍體培育果實則是利用高中生物學中染色體的有關知識,通過人工誘變或自然變異等,通過細胞染色體加倍來獲取多倍體育種材料,成為人們所喜愛的優良品種。經過多倍體體培育后的種子長大后莖桿粗壯,果實飽滿,其果實中所包含的像蛋白質、維生素等營養物質相對普通果實含量也比較多。不僅如此,通過多倍體培育的植物適應環境的能力也很強,其對抗蟲害和自然災害的能力也大大高于普通的品種。
(二)在遺傳學方面的運用
遺傳學作為高中生物學的重要部分在生活中的應用也十分廣泛。遺傳學是一門主要研究生物的遺傳及其變異規律的科學。其在改善人類素質,控制人口數量和創造新品種都扮演著重要的角色。在改善人類素質方面,生物學家通過人類基因組的破譯和基因治療的廣泛運用,能幫助醫務人員更好的檢測人們的遺傳病類型并進行更好的治療。不僅如此,這一技術還能提高人們的身體素質,使人們實現健康長壽和優生優育的目標。隨著這項技術的不斷完善,生物學家預計到21世紀中期,人們的平均壽命將會突破80大關,長命百歲將不再成為奢望。在創造新品種的嘗試上,生物學家研制出了劃時代的轉基因生物。轉基因生物就是通過將一段特定的DNA引入到某些細胞或生物體內,再成長為新個體。這樣的生物能將其他品種的優點同自身的優點相結合,成為優良品種,這對農業育種和創造新品種有著重要意義。
(三)在醫藥學方面的運用
隨著社會經濟與科學水平的不斷發展,人們的生活品質不斷提高,我國的醫藥學水平也有了很大的提升。治療糖尿病的特效藥胰島素的誕生就是一個典型的例子。糖尿病是一種由體內血糖過高而引起的代謝型疾病。血糖過高則是由于人體內胰島素分泌不足或者其生物功能受到損傷所引起的現象?;加刑悄虿〉幕颊唧w內長期存在高血糖,這對人體內的各種器官會造成很大的危害。尤其是對眼睛、腎臟、心臟、血管、神經的損害特別嚴重,長期患病會造成這些器官的慢性損害甚至造成其功能障礙。更糟糕的是糖尿病暫時沒有根治的方法,這給糖尿病患者帶來了很大的困擾。針對這一問題,生物學家們經過不懈努力,制成了能有效抑制糖尿病的特效藥胰島素。胰島素的生物原理就是通過調節機體的代謝過程來降低血糖。胰島素通過促進細胞對葡萄糖的攝取和利用,加快糖原的合成,從而使血糖降低。其還通過促進脂肪的代謝作用,減少脂肪分解。通過這些過程來增快細胞的合成和代謝過程,達到降低血糖的目的。糖尿病患者通過按時注射的方法將胰島素吸收到機體中,就可以使糖尿病得到很大緩解。
(四)在自然學方面的運用
隨著社會的發展與進步,人口的科學文化素質普遍提高,人們對環境保護也越來越重視。在人類發展歷程中,一些大工業化國家為了提升生產力,提高自己國家經濟水平,不惜以犧牲環境為代價,大范圍建造如化工廠等對環境危害十分大的工業設施。而且,當時環境保護的意識還十分淺薄,基本沒有環境保護的設施。漸漸的,出現了像酸雨、抽樣層空洞、海平面上升和全球氣溫上升等環境問題。這給不珍視環境保護的人們敲響了警鐘。工業發展時期人們大肆砍伐熱帶雨林,破壞了植物的光合作用,使得空氣的大量二氧化碳無法得到轉化,導致空氣中二氧化碳濃度大大增加,還會導致水土流失等自然災害。
三、結論
生物是一門與生活息息相關的學科,生活中的事事物物都蘊含著生物學的道理,所以我們對生物這門學科的學習是很有必要的。通過對生物知識的學習,我們能夠更好的了解生活,珍惜生活,養成良好的習慣。在學習生物的過程中,我們不應該僅僅只是學習教材上的知識,更應該將理論與實踐相結合,將生物知識充分運用在實際生活中,使我們更好的生活,造福人類,造福社會。
參考文獻:
[1]常郁欣.淺談高中生物知識在生活中的應用[J].中華少年,2016
篇7
[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]C
[文章編號]1004-0463(2012)06-0052-02
《化學反應原理》模塊作為高中化學新課程選修課程中重要的組成部分,是化學學科理論基礎之一,也是高考必選模塊。由于研究對象的復雜性和關聯性、研究層次的多樣性和交錯性、研究方法的綜合性和實用性,成為學生學習、教師教學的難點。如何理解除模塊的教學功能、把握教學內容的深度和廣度,運用多元化的設計策略來提高教學的有效性呢?本文就此問題談談自己在這方面的教學實踐體會。
一、從課程標準的研讀中領悟《化學反應原理》模塊的教學功能價值
高中化學課程標準指出:《化學反應原理》模塊的內容主要從化學反應與能量、化學反應速率和化學平衡以及溶液中的離子平衡等三個方面來探索化學反應的規律及其應用。通過本模塊的學習讓學生在以下四個方面得到發展:一是認識化學變化中能量轉化所遵循的基本原理,初步形成關于物質變化的正確觀念。二是了解化學反應中能量變化所遵循的規律,知道化學反應原理在生活、生產和科學研究領域中如何應用。三是贊賞運用化學反應原理合成新物質對科學技術和人類社會文明所起的重要作用,能列生產、生活和自然界中的有關化學變化現象進行合理的解釋。四是激發學生學習化學的興趣?;瘜W反應原理揭示了化學反應的本質規律,它能幫助學生深入理解元素化合物知識,促進學生的化學反應知識系統化、結構化,幫助學生發展邏輯推理能力,促進學生的化學素養。通過該模塊的學習要讓學生學會怎樣看待物質和物質變化、學會研究化學和化學變化的方法、學會怎么看待化學,學化學可以干什么,即化學研究可以促進人類社會的和諧發展。為有志于從事化學及其相關專業的學生提供較為完整和系統的化學反應原理的相關知識,為他們將來進一步學習化學打好基礎。
二、研究教材的知識體系。把握教學的深度和廣度
化學反應原理是人類總結得到的化學反應的一般規律,涉及化學反應的能量轉化、方向、限度、速率以及機理等方面的問題。與原教材有相似之處,與《化學必修2》也有相似之處,但同中有變。內容變化了,增加了熵與熵變、化學反應的方向性、電離常數、沉淀溶解平衡等知識;要求變化了,某些知識的教學要求有所提高,例如,蓋斯定律從“閱讀”提高到“能用蓋斯定律進行計算”,化學平衡常數從“了解”提高到“知道化學平衡常數的涵義,能利用化學平衡常數計算反應的轉化率”等;內容組織也發生了很大變化,增設了很多欄目引導學生探究、分析、比較、歸納,更加關注化學與社會的聯系,突出化學的應用價值。該模塊教學內容的深度和廣度主要抓住兩條線:一個是模塊線,同樣的教學內容在不同模塊的功能定位、教育價值、教學的深度和廣度是不一樣的;第二條線就是要縱向地看到必修、選修和高考這三個層級在處理相關內容時的學習水平差異性。不可盲目拓寬原理內容的深度和廣度,找準內容的定位。注意與必修內容的銜接(原電池、電解池、化學反應速率和限度),注意教材內部內容的銜接(反應焓變一反應方向的判斷一化學平衡移動一溶液中的離子平衡,如電離平衡、水解平衡、溶解平衡等),注意與大學內容的銜接(焓變、熵變、化學反應的方向、沉淀溶解平衡)。例如,原電池這部分內容在必修階段就是為了建立“化學反應能夠把化學能轉換成電能”這樣一個觀念,以原電池作為模型來幫助學生建立能量轉換的觀點,所以它的重點不在于對原電池的構成條件的認識,也不在定量的計算。在《化學反應原理》模塊中的要求是理性的認識水平,要討論電極反應、電池反應、原電池的本質,包括原電池的各種變式金屬腐蝕的問題也會涉及到。不能因為看到高考題出這樣的題就認為必修教學講原電池也要講到這個水平,這就違反了學生的認識規律,違背新課程“分階段學習、螺旋式上升”的特點,是不符合新課程的課程結構設置的。
三、運用多元化的教學設計策略,提高教學的有效性
1 明確知識脈絡,抓住認知脈絡,設置問題線索,提供事實和證據。建構主義理論認為:對學習內容較為深刻的理解和掌握是通過學生主動建構來達到的,而不是通過教師向學生傳播信息獲得的。學習者在一定的情境下學習,或利用自己原有認知結構的有關經驗同化新知識,或通過“順應”、改造、重組原有的認知結構來同化新知識,理解、掌握學習內容。教學設計強調以學生為中心,強調教學環境的設計,強調利用各種信息資源來支持學生的自主學習和協作學習,強調學習過程的最終目的是完成知識的意義建構?;谝陨弦螅處熢谶M行教學設計時可以先分別進行以下線索的設計知識脈絡一已知脈絡一問題線索一解決問題的證據,然后再形成一個完整的教學設計。
2 重視運用邏輯推理,凸現原理形成過程?;瘜W反應原理是人們通過對大量化學反應的觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括等思維過程形成的,它的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現象到本質的認識過程。因此,在教學中要抓住這部分內容的基本特征――定性分析與定量計算相結合、感性認識與理性分析相結合,采用歸納法、運用邏輯推理得到一般規律性結論,達到深化對過程本質認識的目的。在教學設計過程中應注意通過實驗、圖像、表格、多媒體課件、錄像等常見的直觀教學手段,將化學原理具體化、形象化、直觀化,有利于啟發學生的思維,完成由感性認識向理性認識的飛躍。例如,在進行化學平衡狀態的教學中,可以采用正、逆反應速率與時間關系圖進行直觀教學;在電化學基礎的教學中可以采用多媒體課件模擬微觀過程來直觀演示原電池、電解池原理等。
3 重視概念學習的層次性,關注概念的形成和發展過程,體現概念的科學性。教學過程中要注意化學基本概念的層次性。概念教學的處理要把握四個層次:概念本身的內涵和外延;概念教學時所使用的方法和策略,即如何去研究概念,如何獲得概括性本質的認識;概念本身承載了認識的方法和認識問題的思路;不僅建立具體的概念,還要形成基本觀念,要關注概念的形成、發展過程。根據教學經驗或問卷調查探查學生的已有概念,找到學生認識的生長點,再通過設置問題情境、合作探究來完成對概念、原理的認識。例如,在“焓”的教學中,既不要引導學生從化學熱力學的嚴格定義上了解“焓”的概念,也不能避而不談,要讓學生知道“焓”是科學家為了便于計算反應熱而定義的一個物理量,它的數值與物質具有的能量有關。
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一、科學教育的作用
1.1激發幼兒的好奇心和探究欲。
正如杜威所說,兒童有調查和探究的本能,探索是兒童的本能沖動。孩子們可以說是個個好奇、好問,他們什么都想知道,他們的問題沒完沒了。幼兒的認識活動是受到好奇心和探究欲望的直接驅使和控制,好奇心和探究欲望是使幼兒的認識活動得以維持和獲得成功的首要前提,科學教育正好給兒童搭建了這樣的一個平臺。
1.2發展幼兒解決問題的能力。
科學教育的目標強調幼兒能運用各種感官,動手動腦,探究問題。使幼兒親歷探究解決問題的過程,從而學會學習,學會生活。孩子們在科學活動中所面對和需要解決的是有關周圍事物和生活中出現的問題,通過解決這些問題的探究活動,孩子們不僅能學會學習,還將發展在社會生活中所必要的能力和行為,“將科學作為他們的生活準則”。
1.3能關愛環境,珍愛生命。
通過與周圍環境、動植物、大自然的直接接觸和探究活動,孩子們會逐漸發現和感受到自然界的奇妙和美好,感受和體驗到人與環境及動植物、動植物之間及其與環境的依存關系;通過全身心投入于珍愛生命、關愛環境的活動,逐步產生珍惜自然資源的情感和初步的環保意識。
二、科學教育活動的開展
2.1激發幼兒學科學的興趣。
興趣是最好的老師,從小培養幼兒對科學的興趣,就要激發幼兒的好奇心, 從而使幼兒主動學習科學。如果教師能有效組織教學活動,就能滿足幼兒好奇心,激發學科學的興趣。例如,在“踩雞蛋”的活動,當請一位小朋友慢慢地跨上用四個雞蛋支撐的木板時,小朋友都叫起來:“不能踩,雞蛋要碎的?!比欢u蛋并沒有像他們預料的那樣。這時,幼兒的興趣就來了。接著我又讓小朋友拎著兩瓶水站上去,當幼兒發現雞蛋在如此的重壓下仍完好無損時,可高興了,喊著“噢!我也要學?!边@時我就神秘地說:“這里有秘密。”在這個活動中,幼兒就是在學習興趣的推動下,積極地投入到觀察和探索活動中的。
2.2合理安排科學教育活動的內容
2.2.1根據幼兒的認知特點,分階段安排活動內容。
科學教育的內容是很廣泛的,它包括人體和健康、植物和動物、生態與環境教育、自然科學現象與科技教育等。幼兒受年齡特點的限制,不能理解深奧的科學原理, 對科學現象的認識也只是初步的,所以我們應結合幼兒的生活經驗,分階段安排活動內容。
2.2.2體現時代特點,適當安排現代科技的有關內容。
對幼兒進行現代科學技術的教育,培養幼兒的現代意識,是幼兒教育的一個重要目標。我們主要從以下幾個方面安排教育內容:第一,家庭中的現代化技術。認識一些日常生活用品,探索蘊含其中的科學原理,知道它們在生活中的應用。如通過尋找“手的幫手”――剪刀、夾子、鉗子、鋸子、錘子、取碗器 等,知道各種工具的使用價值。認識各種家用電器,如電視機、空調、電腦、洗衣機等,了解它們的用途及安全使用的方法。第二,社會生活中的現代化技術。認識社會生活中的各種現代化工具,如航天飛機、輪船、移動電話等,了解它們的先進功能。第三,科學技術的進步。初步認識現代科技,知道科技是在不斷發展的,它會 給人們帶來更多的方便。如通訊從烽火、飛馬傳書到電話、電傳、尋呼機、移動電話、可視電話;計算工具從記數算盤發展到計算器、電腦。
2.3多渠道地開展科學教育活動
2.3.1接觸大自然,開拓幼兒的視野。
著名教育家陳鶴琴先生早在40年代就說過:“大自然是知識的寶庫,是活教材?!眾W妙無窮的大自然是幼兒學習科學的最好場所。讓幼兒親臨大自然,獲得豐富的感知。當幼兒投身于大自然懷抱觀察和認識事物時,啟發他們提出問題。 當孩子提出各種各樣的問題時,老師要正確耐心地給予解答,抓住時機對孩子進行愛科學、學科學的教育。如在春天,我讓孩子觀察那些已長出嫩芽的樹木,問: “樹為什么會長出芽來?”讓幼兒接觸大自然,不僅開闊了視野,增長了知識,而且還促進了幼兒感知能力的發展誘發了他們學科學的興趣。
2.3.2讓幼兒在種植、飼養中去發現,去探求。
幼兒天生好動,好奇心強,種植和飼養是幼兒很感興趣的活動。對有興趣的活動,他們就會積極、主動、愉快地去參加。我在班里設立了一個“自然角”, 有的孩子從家里拿來了胡豆、黃豆等種子,分別種在用雪碧瓶做成的小盆里。有的孩于拿來了自己喜愛的蝌蚪、小烏龜、金魚等,飼養在盛水的大口玻璃瓶里。孩子們常常圍在那里觀察,看種子發芽了沒有,花草是否長大,每當發現 有了變化,他們就會高興地大聲喊起來:“我的種子發芽了!”“我的仙人球長出了一個小球!”在種植和飼養過程中,孩子們也不時會發現很多問題,如有的種子 長出的苗不壯,有的發黃了等等。他們帶著這些問題來問老師。 這時,我就有意不作解答,而引導和啟發孩子再作觀察尋找答案。如我將長得良好的苗和發黃的苗從兩個盆中倒出來,讓他們進行比較,這時,幼兒就會發現一盆種子的根長得好,而另一盆種于的根有些爛了,爛根的苗就長得不好。我又讓他們進一步觀察分別倒出的兩盆土。爛根的那盆土很濕。讓孩子明白種于發芽和生長需要水,但土中的水不能太多,水多了根就會霉爛壞死的道理。接著,我又讓他們觀察陽光曬著的菜與陽光曬不著的菜有什么不一樣。使他們懂得了植物生長離不開空氣、水和陽光。在飼養小動物的過程中,了解了小動物的習性,生長變化的規律和飼養方法。
2.3.3注重在一日生活中滲透科學教育的內容。
幼兒的一日生活豐富多彩,其中包含了許多科學教育的素材。教師可以在一日生活中滲透科學教育,讓幼兒發現問題、解決問題。有一次,幼兒對影子產生了興趣, 教師就帶領幼兒做起了游戲。晨間鍛煉時,木桿在地上留下了一個影子,幼兒描下影子并在旁邊畫上記號。集體教學活動時,影子變了位置, 幼兒又描下影子畫上記號……經過一天的記錄,幼兒有了一個能知道時間的“太陽鐘”。此后,幼兒通過自主學習,知道了時間不同,影子的長短、方向均不同的道理。
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正如美國哈佛大學教授加德納所主張的:幼兒園的課程內容應從幼兒自身的生活和社會生活中出發,重視幼兒對智能的運用。因此,抓住這一機會,我設計了有關于落體的主題探究活動,運用觀察、討論、查找資料、統計、實驗等多種方式,起用不同的材料,激發幼兒探索的欲望和發揮幼兒的創造性,讓幼兒在活動中體驗“解決問題、創造產品”(加德納“多元智能論”原文)的樂趣,從而培養幼兒探究科學奧秘的興趣。
該主題讓幼兒獲得的關鍵經驗在于:了解生活中常見的落體現象,掌握初步的科學探究的方法,激發幼兒的認識興趣和探究科學奧秘的欲望,在活動中體驗發現的樂趣。
教育目標:
發現物體在空中會自由下落,不同物體下落速度不同。
嘗試改變物體下落的速度,發揮幼兒創造性,培養幼兒動手試驗和觀察的能力。
了解落體現象在生活中的應用,嘗試運用已有的知識經驗對生活中的落體應用現象進行新的設計。
在多種形式的活動中,體驗探索科學奧秘、運用科學知識的樂趣。
主題活動案例 我們試一試
設計意圖:
孩子們在觀察中發現,無論你往天上扔什么物體,它都會落下來。但是同時孩子們也發現:當你往天上扔一個皮球時,皮球會迅速地落下來;可如果你扔一張報紙,不僅是扔得不高,落地的時候也很慢,“報紙是飄下來的”。為什么不同的物體,有的落地速度非???,有的卻慢慢地落下來呢?孩子們對此產生了疑問。
人的思維是從問題開始的。當孩子遇到一個問題,需要給予關注、處理和解決的時候,思維就開始了。而教師就是要引導幼兒在解決問題的過程中學習知識,通過“做”來學。于是,我設計了“我的發明”這個活動,鼓勵孩子們在自己的實驗、探索、觀察和比較中發現問題的答案,體驗探索科學奧秘的樂趣,培養幼兒動手實驗能力和觀察能力。
活動目標:
愿意在自己的親自實驗中尋找問題的答案,體驗探索科學奧秘的樂趣。
比較不同物體的下落速度,嘗試改變物體下落的速度,培養幼兒的創造意識。
培養幼兒初步的動手實驗能力和觀察能力。
活動準備:
各種糖紙、羽毛、報紙、小塑料玩具、軟球、小沙包、手絹大小的布片等。
海報紙、記錄筆。
闊的場地。
活動過程:
1.游戲:“誰扔得高?”為幼兒提供多種材料的物品,讓
幼兒試著扔一扔,看看什么東西能扔得高?(引出幼兒對物體下落現象的經驗回憶,知道不管什么東西都會落到地上。)
2.討論:比較物體下落的速度,并作好記錄。
⑴你剛才扔了什么東西?它落下來的速度怎樣?
⑵再試一次,比較一下什么東西落地最快。
⑶讓幼兒將自己實驗的結果記錄下來,和幼兒一起統計各種物體下落的情況。
3.幼兒進行第二次探索,然后討論:物體下落的速度與什么有關呢?
⑴引導幼兒使用材料相同、形狀不同的物體,觀察它們扔上去和落下來的情況是怎樣的?(得出:物體的形狀會改變下落的速度。)
⑵引導幼兒使用相同形狀、不同材料的物體,觀察它們扔上去和落下來的情況是怎樣的?(得出:物體的材料會影響下落的速度。)
⑶引導幼兒比較剛才使用的兩組材料,哪一個重,哪一個輕?(得出:物體的重量會影響下落的速度。)
4.嘗試改變物體下落的速度。
⑴我們有什么辦法讓下落的物體比原來下落的速度慢一些或快一些?
⑵幼兒嘗試改變物體下落的速度:如將紙折成飛機,就扔得高些,落下來的速度也快些;將玩具上放一個小手絹做成小降落傘向下落得慢些。
5.討論:你剛才玩的什么東西?你是怎樣改變它下落的速度的?
6.談一談:生活中有哪些現象和我們今天的發現相似呢?(如降落傘)
活動延伸:
活動區中,鼓勵幼兒運用不同的材料對生活中的落體運用現象進行新的設計。
鼓勵幼兒繼續收集有關于落體現象運用的資料,并進行統計。
引導幼兒對改變物體下落速度的方法進行分類。(改變形狀、改變結構、改變重量等)
活動反思:
這一次活動是從孩子的生活中生成的,因為是他們感興趣的問題,孩子們在活動的過程中也就分外的投入。每一個孩子都急不可待地自己去試一試,每一個孩子都急于將自己的發現告訴別人。孩子們討論的氣氛十分熱烈,還發生了有趣的爭執:譚文馨說她的報紙捏成球以后落下來的速度要比沒有別成球的時候還要慢,許欣迪馬上否定了她的意見,說:“那是不可能的??隙ㄊ且驗閯e的什么原因。”我馬上讓他們倆個重新實驗。原來,因為報紙捏成球以后拋得更高一些,所以落地的速度感覺要慢一些,實際上捏成球以后落地的速度是快一些的。孩子們通過比較統一了意見。
認知是一個過程,并且是一個主動的過程。
幼兒的學習應該是主動地發現而不是被動地“接受”知識。布魯納認為,作為教師,就是要引導孩子像科學家發現真理那樣,通過自己的探索和學習,“發現”事物變化的因果關系及其內在聯系,形成概念,獲得原理。在活動中,我始終把自己放在一個支持者、觀察者、引導者的位置上,不對孩子的發現妄加評論,不輕易否定孩子的不正確的結論,而是讓孩子用自己的眼睛去觀察,用自己的頭腦去分析,親自獲得知識,這樣的知識才是最有效的。
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對于教材,前面已經研究了汽化和液化、熔解和凝固,學習升華和凝華后,對物態變化知識才有較為全面的了解。因此,這一節教材是物態變化的一個不可或缺的重要內容,教學的重點:對升華和凝華現象的認識,對規律的理解和應用,與地球上水的循環,教學的難點:認識升華和凝華是固態和氣態之間的直接變化及水的循環。
二、學情分析
七年級學生,對科學有濃厚的好奇心,在教學中應注意將其不斷上升為學習的興趣和志趣。學生有一定的生活經驗,但不一定有正確的認識,因此需要糾正學生對直接經驗的片面或錯誤的認識,建立正確的物理概念。學生已經學習了汽化和液化、熔解和凝固,有了一定的知識基礎,但需注意辨析各種物態變化間的區別及研究方法的相似性。
三、教學目標制定
1、知識與技能。知道升華和凝華的概念;知道升華要吸熱,凝華要放熱;知道生活中的升華和凝華現象并解釋現象;了解水循環的成因、途徑、類型及其重要性。
2、過程與方法。通過學生自主參與、積極質疑、實驗探究和分析論證的過程,訓練學生的科學探究能力,根據實驗事實分析過程及其原理的思維方法,滲透事物間相互聯系和轉化的辯證唯物主義觀點。
3、情感態度與價值觀。在探究升華和凝華現象中,感受成功的喜悅,體會與師生間合作交流的重要性,加深師生間的情感,激發學生對學習科學的濃厚興趣,培養學生嚴謹求實的科學態度,通過聯系實際,感知升華和凝華是十分重要的物理現象和有廣泛的應用,體會水循環的重要性,增強環保意識。
四、教學過程與設計意圖
五、設計反思