时间:2023-12-26 10:29:53
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通过对本单元教学内容的组织看出,生态工程的概念和原理是该单元的主干知识,揭示原理和生成概念必须以事实性知识为例证,在例证分析中促使学生接受科学思维训练和体验生物学价值。因此,通过本单元的教学活动,学生应该达到的预期目标是:
1知识性目标描述什刹海水体治理前后的生态景观;以什刹海水域恢复和重建工程为例,简述生态工程遵循的基本原理;在例证分析的基础上,说出生态工程的特征,从而生成生态工程的概念。
2技能性目标通过搜集和整理当地生态工程建设的有关资料,增强信息处理的能力;通过对相关例证的系统分析,揭示生态工程原理和生成生态工程概念,增强科学思维能力;用生态工程原理有关社会、经济和生态环境协调发展的实际问题做出尝试性解释,提高自我的综合应用能力。
3情感、态度、价值观关注当地生态工程对当地经济与环境的影响,关注我国重大生态工程的发展趋势和应用前景,树立环境保护意识,增强人与生物圈和谐发展的生态学观念。
教学过程的组织
本单元教学内容的重点是生态工程的基本原理,因此,教学过程的组织应凸显重要概念。依据教学内容及目标和我校学生的学习情况,对教学基本环节的安排、教学过程的推进、教学模式的选择大体如图2。
1用情境材料导入本单元教学课题教学起始,向学生展示太空中俯瞰地球的壮丽景观与地球上被污染破坏的某些生态景观的一组图片,鲜明的对比引发学生思考:人类社会和经济的发展给生态环境带来哪些负面影响,如温室效应、赤潮或水华现象、大气污染、水土流失、土壤沙化、沙尘暴等诸多问题,已经威胁到社会、经济和生态环境的协调发展,从而启发学生认识到环境保护和治理已是当今刻不容缓的一件大事。保护环境和治理污染涉及一整套的科学原理和技术体系,即生态工程的原理和技术,由此导入生态工程原理的教学过程。
2呈示什刹海水域治理的相关资料什刹海距离我校很近,优雅的水域生态景观对游人很有吸引力,但是学生不了解治理前的什刹海生态状况,因此,教学时教师先向学生展示什刹海治理前后的生态景观图片资料。20世纪90年代什刹海发生的严重水华现象,激发起学生强烈的探索欲望,为了促使学生积极思考和主动探究水华现象的发生原因,进一步向学生提供有关污染水体富营养化的调查资料(图3),通过资料分析学生明确水质污染是发生水华现象的直接原因,治理水域污染是恢复和重建什刹海水域良性生态景观的关键。学生对防治水华现象会提出一系列措施,充分显示他们参与社会决策的主人翁意识,如提高城市居民的科学素养,加大控制环境污染宣传的力度,加强拦截蓝藻的水上作业活动等。教师在肯定学生提出具体措施的同时,进一步引导学生思考和讨论:如何在减少人力、物力的情况下降低浮游植物的密度?水体中藻类生长需要的营养物质能否为我所用?在问题的启发下,部分学生又提出养殖以浮游植物为食的水生动物,种植人类可以利用的水生植物等方法。在学生集思广路和畅所欲言的基础上,教师展示矩阵水体净化系统的景观图片(图4),学生初见此图感到新鲜和振奋,也激发他们进一步探究的求知欲,迫切期望介绍矩阵水体净化系统的全部内容,从而为引导学生理解教材打下必要的基础。
3分析资料,揭示生态工程原理揭示生态工程的基本原理是本单元教学的重点之一。当学生欣赏矩阵水体净化系统的水面景观时,要启发学生思考:矩阵水体净化系统的设计、建造和操作过程,主要是遵循哪些学科的思想和应用那些工程技术呢?这样,促使学生初步领会生态工程是以生态学为基础,应用多种自然科学、技术科学、社会科学,并相互交叉渗透的一门科学。为了帮助学生逐步理解生态工程设计遵循的基本原理,教师依次展示矩阵水体净化系统的立体示意图、平面俯视示意图(图5)和生态种植区模式图(图6)。一方面鼓励学生识图说出图3~图6之间的关系,意识到生态工程设计方案中渗透着生态学原理和系统工程学原理,另一方面教师结合图解向学生阐明该项生态工程设计的亮点:一是生态种植区的设计,遵循着物种多样共生原理、生物与环境协调平衡原理,食物链既是一条物质传递链、能量转化链,也是一条价值增值链。二是该系统的工程学设计十分合理,图中的“生态种植区”设有蔬菜花卉种植的盆基,以及微生物培养的富养基。“水循环系统”有效地促进水体流动,“造浪增氧系统”能促进有益微生物代谢,将污染物分解成小分子化合物返回无机环境,既做到节能少排、防治污染,又实现了区域良性循环。三是将社会效益、经济效益和生态效益融为一体,将生态系统自我调节与人工调控有机结合,从而实现效益稳定增长和持续发展。
教师的讲解有所侧重,学生在观察和分析相关设计资料之后,提出一些疑问:例如,种植蔬菜是供人类食用吗?微生物富养基是液态还是固态?图中2盏灯的作用是什么?等等,这些问题的提出和讨论,有助于学生理解通过工程技术将相互本不联系的环或亚系统组分横向复合,形成食物网络,促进资源共享,分层多级利用物质和能量。例如,夜间灯光引诱蛾类落入水体,可供肉食性鱼类捕食。在师生共同剖析什刹海水域治理资料的基础上,督促学生阅读课文,找出陈述生态工程原理的重要概念,或者引导学生用命题句式将生态工程遵循的基本原理加以归纳,并填写在表格中
4引领学生生成生态工程的概念所谓生成概念,就是用表达判断的句式给生态工程下定义。至今,生态学家尚未给出生态工程的统一定义,我国生态学家、生态工程先驱马世骏先生(1984)给生态工程下的定义为:“生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理,结构与功能协调原则,结合系统工程最优化方法,设计的促进分层多级利用物质和能量的生产工艺系统”。此后进一步阐明:“生态工程的目标就是在促进自然界良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防治环境污染,达到经济效益与生态效益同步发展”(1987)。
让学生尝试给生态工程下定义是困难的。教学时,先鼓励学生通过议论明确生态工程概念的内涵应包含遵循的基本原理和目标,确认生态学和系统工程学的基本原理,梳理生态工程的主要目标。然后,展示马世骏先生给出的生态工程定义,促使学生通过比较深入理解生态工程概念的内涵。
概念是反映事物本质属性的思维方式,数学概念恰是研究逻辑形式与数理关系的精髓,它具有高度的抽象性和特殊的功能. 数学概念是数学教材结构的最基本的因素,正确理解数学概念是掌握数学基础知识的前提,学生如果不能正确地理解数学中的各种概念,就不能很好地掌握各种法则、公式、定理,也就不能应用所学知识去解决一些实际的问题. 因此数学概念的教学是提高数学教学质量的关键. 但是在实际学习中由于学生受年龄、生活经验、智力、心理发展规律等因素的影响出现了很多问题:学生死记硬背,机械记忆,但灵活地理解与运用比较困难. 概念教学中如果没有促使学生的知识内化,就会导致学生对概念形成片面的认知. 其次,教师处理概念无科学性类比,轻易补充或者以练习解,脱离实际,造成教学上的被动. 为了重视概念教学,夯实数学基础,本文针对概念教学中的问题提出以下观点.
一、数学概念的引入要遵循人的认识规律
新课程标准指出:抽象数学概念的教学,要关注概念实际背景与概念的形成过程,帮助学生克服机械记忆概念的学习方式. 初中生正处于由形象思维向抽象思维发展的阶段,抽象思维能力较差. 因此,教师在概念教学时,不能直截了当地就定义而讲定义,应更多地从概念的产生和发展过程中为学生提供思维情境,让他们积极参与整个概念的形成过程,让他们通过观察、比较、概括,由特殊到一般,由具体到抽象,这样不仅能帮助学生理解和掌握新概念,而且也使他们的抽象思维得到发展.
概念形成实际上可以概括为两个阶段:从完整的表象归纳为抽象的规定;使抽象的规定在思维过程中导致具体再现. 数学概念比常识概念更抽象,但公理化的组织内容的方法,又往往是定义在先,实例在后. 从心理本质上讲,数学概念学习中,以自发性概念为基础,以实例为出发点,让学生从实例中得到启发,上升到思维的归纳.
例如在“合并同类项”教学实例引入中,南师大易晓明博士举出了一个例子就比较好:早上父亲吩咐儿子去买早点,爸爸要吃两个包子、一根油条和一杯豆浆;妈妈要一个包子、一根油条和一杯豆浆;儿子自己只想吃三个包子、一杯豆浆. 儿子会怎样去买?这个实例设计合理,紧扣课题,背景简明,前后有呼应,社会实践性比较高,容易使学生接受并且印象深刻,无矫揉造作感.
在我们的教科书上还有一些概念的引入就是采用定义的方法. 比如绝对值的概念,它的定义是“一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值是零”. 用式子表示为
|a| = a a > 0,0 a = 0,-a a < 0.
这个定义同时给出了运算法则. 一些教师也常常以这个定义来教. 而学生在求绝对值时经常出错,此时老师认为学生还未熟悉运算法则. 而实质上,学生掌握这个概念有困难,可能是由于这个概念的获得过程与常识概念的形成过程次序相反而造成的. 这种相反的次序,就是Freudenthal(1995)所说的“违反教学法的颠倒”. 他指出概念学习不应以概念获得为目的,不应该为教概念而将概念具体化,而应先有具体化的材料、实例,再有概念的定义. 总之,数学概念的教学应当遵循人的一般认识规律,从表象到规定,即从具体到抽象,而不是走相反的路.
二、数学概念的形成要淡化形式,注重实质
概念分为自发性概念和科学概念,“自发”就是指没有人刻意教的,有时学生自己也解释不清楚的. 科学概念则是定义明确的、精细的、有一定逻辑意义和体系属性的概念. 数学概念属于科学概念. 自发性概念的形成就像我们学习母语那样产生于自然发生的环境中. 概念的形成大多需要学生用已经熟悉的实例来直观地形成新概念,教师不是教定义. 比如学生说不定是从奥运五环中知道“圆”的,但不了解到定点的距离等于定长的点的集合就是圆了;比如知道“羊有四条腿,但四条腿的不一定是羊”,但不需要掌握必要条件,充分条件的概念;学生知道钝角三角形钝角边上的高在三角形的外部,但他们往往会画错. 这些自发性概念的不足之处正是我们关注的问题. 研究学生自己的概念将会让我们更好地理解他们考虑问题的方法和理由. 遵循学生最近发展区原理,对照数学概念,确实帮助学生从自发性概念中去粗取精,去伪存真,数学概念的掌握效果就会更好.
西南师大陈重穆先生(1993)提出“淡化形式,注重实质”的观点,数学概念的严格化形式淡化以后就能使学生比较容易地与自发性概念衔接起来. 这样数学概念的实质就容易被学生接受. 再比如,在求根时,不少学生会出现如下错误解答:■ = -x + 3或者是■ = 3 - x. 学生为什么只在x前加上负号呢?数学概念都具有二重性. 因为他们实际上没有把(x + 3)当作一个对象,即x与3的和这个整体,而是当作两个对象x与3的加法运算过程. 于是学生只分别考虑对象值不能为负的条件,在x前加上一个负号,似乎就保证了开方后为正值,却丢弃了x + 3作为整体对象的意义. 针对教学实际情景的需要,我们要淡化数学概念的二重性,灵活地改变认识的角度,就把二次根式里的对象看作一个整体,抓住这个本质,这样学生操作起来就方便,还不容易出错.
三、数学概念的巩固要通过非标准变式,突出概念的本质属性,加强学生理解和灵活应用概念的能力
如对于“垂直于弦的直径”,教师不仅应给出常见的标准图形,如图1,还应对图形作适当变式(图2和图3),把握概念的本质属性,为学习相关定理打下良好的基础. 这个概念能否准确理解,直接关系到对相关定理的掌握,因此教师在教这部分概念时,应以图形为依据,把这些概念融合到同一图形中,分析它们之间的关系并通过图形变式揭示概念的本质属性. 对比是变式的一种形式,可利用图形变式,将相近概念进行对比.
又例如“同弧所对的圆心角与圆周角”的比较,可以引导学生得出以下三种形式(如图4).
还有一个案例:图5是数轴吗?为什么?
百分之九十的同学回答不是数轴,甚至在数学教学一线的部分老师们也认为不是数轴,并且态度很坚决. 因为依据长期教学的“经验”及教材上的明文“规定”. 大家几乎都找出了教材中的一句话:“规定直线上原点向右的方向为正方向”,这一规定决定了他们教学的思想. 抓住了教材中的一句话不放,忽视概念的本质,岂不是舍本逐末吗?这个实例告诉我们教师不能照本宣科,死扣教材,受教材束缚. 教材怎么写就怎么教是行不通的,要加强学生理解和灵活运用概念的能力. 在教学过程中,受到感性经验或“先入为主”的影响,从而在脑海中具有一些“标准”形式,那么通过“非标准”变式可以突出概念本质. 《易经》里说“穷则变,变则通,通则久”,也是这个道理.
四、数学概念的深化要廓清数学问题的条件与结论,分清概念的外延和内涵
随着学生知识面的扩大和逻辑思维能力的发展,教师对学生已经形成的概念要不断地深化,弄清概念的内涵和外延. 有些概念学生一开始可能仅仅会背诵概念的定义,能辨认概念的外延,但对概念的本质属性却不了解;学生有时会忽略概念的隐含条件,这样解题时往往出错. 这些情况学生都没有真正理解概念. 在教学过程中,学生对数学概念的条件与结论没有太深的理解与揣摩,我们可以用反例教学. 比如在讲圆的切线的定义时,我们可以举一反三:“垂直于半径的直线是圆的切线吗?”在得到菱形的对角线互相垂直平分的性质时,我们可以反问“对角线互相垂直的四边形是菱形吗?”再比如“两个顶角为100度的等腰三角形相似”我们可以追问“顶角为50度的等腰三角形都相似吗?”“所有的等腰三角形都相似吗?”从而得出概念的本质属性. 这样学生以后碰到类似的题目就不会出错了. 又如在学习“三角形的高”这一概念时,可以为学生提供一些在形状(锐角、直角、钝角三角形)、位置等方面有变化的不同三角形的例证,让学生通过对这几种典型变式的思维加工,抽象概括出“三角形的高”的定义. 同时我们也可以举出反例让学生准确把握“三角形的高”的概念的本质属性. 比如:图6和图7中的AD是ABC的高吗?为什么?
通过对变式习题的辨析,使学生在实际应用中进一步把握概念的本质属性. 通过错例分析,进一步明确“三角形的高”的本质属性.
总之,准确的目标定位是有效教学的前提,教材上的概念只不过很多隐去了其形成的思维过程,数学概念的教学是数学基础知识教学的核心,教师价值的判断和学生思维活动的过程在概念教学中尤为重要,其核心还是思想和方法的挖掘,内涵在于理性和文化. 重视概念教学,夯实学生的数学基础,提升数学能力迫在眉睫.
【参考文献】
“课堂是师生人生中一段重要的生命经历,是他们生命的、有意义的构成部分。”一个充满生命活力的课堂氛围,会使学生的学习在知识的探索、发现与创造上达到最佳状态,使课堂教学获得最佳效益。
一、创设情境,激发学生学习的热情
数学家波利亚说过:“为了使学习富有成效,学生应该对所学知识倍感兴趣,并在学习中寻求欢乐。”所以,在数学课堂教学中,教师应积极创设教学情境,使学生的注意力很快集中到课堂教学的内容上去,激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲,使学生的学习状态由被动变为主动,在轻松愉快的氛围中学到知识。例如,教学“圆的认识”时,我运用多媒体在屏幕上显示含有圆形的实物,如自行车、向日葵、天坛、碗、圆桌等,并配以轻音乐,让学生在优美的音乐中欣赏美丽的图画。这时,学生们喜爱的史努比出现了:“伙伴们,你们发现影片中哪种几何图形最多?”“圆形。”“在一切平面图形中,圆是最美的。找找看,我们的周围还有哪些物体也是圆形的?你想知道圆的哪些知识?”史努比的提问激活了学生学习的“兴奋点”!像这样,采用卡通动画等形式呈现学习材料,能激活学生极大的学习热情和探索知识的欲望,变“要我学”为“我要学”。
二、让学生动手操作,成为知识的实践者
数学是一门比较抽象、逻辑性较强的学科。小学生的思维正是从形象思维到抽象思维的过渡阶段,小学数学教学需要在数学知识的抽象性和学生思维的形象性之间架起一座桥梁,引导学生实践操作。“儿童的智慧集中在手指尖上”,动手操作是小学生主动获得知识的重要途径之一。
在教学过程中,我们应尽可能多地为学生提供机会,让他们亲自动手做一做、画一画、比一比、量一量、剪一剪、拼一拼,使他们品尝到求知的乐趣,促使知识的内化,完成由具体形象思维到抽象思维过渡的过程。例如,教学“圆的面积”这一内容时,我让学生把课本上提供的两个圆剪下来(已经平均分成了16份、32份),然后分别剪开,再拼一拼。学生操作后,我引导他们观察:“拼成了一个什么形状?”同时启迪想象:“如果把圆平均分成64份、128份,甚至更多的份数,按这样剪开后再拼起来,会拼成什么样的图形?”由此引导学生推导出圆的面积公式。这样,学生充分经历了操作、观察、想象等数学活动与数学思考的过程,体验到学数学不是在记数学、背数学、练数学、考数学,而是在做数学。
三、练习设计趣味化,让学生成为快乐的学习者
“兴趣是最好的老师。”《数学课程标准》也指出:“从学生熟悉的生活情境与童话世界出发,选择学生身边的、感兴趣的事物,以激发学生学习的兴趣与动机……”因此,练习设计时,我们应从学生的年龄特点和生活经验出发,选择学生熟悉的、感兴趣的事物穿插其中,以激发学生的学习兴趣,使学生成为学习的主动探究者。例如,学习过用倒推的策略解决问题后,巩固练习时,如果单纯地出几道习题,让学生一味地列式计算,学生会觉得枯燥无味,达不到应有的效果。于是,我设计了这样一个游戏环节:准备四张扑克牌,把它们反贴在黑板上,排成一行,将第一张和第三张交换位置,再将第三张和第四张交换位置,然后翻开看结果,让学生猜猜这四张牌原来是怎么放的。接着,给每桌发四张扑克牌,任意交换两次位置,翻开看结果,请同桌猜猜原来四张牌是怎么放的,猜对的为胜。学生在轻松愉悦的氛围中巩固了所学知识,可谓事半功倍。
【中图分类号】G622 【文献标识码】A
在传统的语文课堂上,教师的教学与学生的学习在很多时候都是割裂开来的,师生关系不够紧密,互动性不足,教师在教学过程中更是忽略了学习环境的重要性。随着新课改理念在小学语文教学中的陆续实施,越来越多的学者开始意识到学生、教师与课堂环境三者之间平衡关系的重要性,只有为学生创造一个和谐健康、充满活力的课堂环境,才能彻底改变传统的“知识型课堂”,构建真正意义上的“生态课堂”。
一、新课改理念下小学语文课堂教学出现的“生态失衡”问题
(一)教与学上的失衡
在传统的小学语文课堂上,教师总是过分强调个人在课堂上的作用,针对所有学生开展单向性、标准化的教学,学生在学习过程中则只能被动的接受知识和进行机械性的记忆,不利于学生独立思维能力和语文情感的有效培养,压缩了学生独立思考和互动学习的空间,从而将教师的“教”与学生的“学”割裂开来。
(二)教材内容与语文课堂环境上的失衡
在小学语文课程改革的进程中,有很多教师过分依赖于语文教材,导致学生始终处于一种相对封闭的课堂环境下进行学习,这与小学语文的教学目标和学生的发展需求是不相适宜。在过于封闭的语文课堂环境下,教师与学生之间的互动性不强,学生在语文课堂上的积极性和学习热情严重不足,不利于学生交际能力、健全人格和情感素质的系统培养。例如,有的教师总是要求小学生记忆课本内的生字、生词,背诵课本中的诗歌、课文,提供给学生的课外读物和学习资料却非常少,这就造成了学生学习需求与语文学习环境上的失衡。
(三)学生发展与教学目标上的失衡
当前的小学语文教学,教师通常是以考试成绩为导向的,但是新课改下的小学语文教学要求促进学生的全面发展,涉及识字记忆、情感教育、语言思维培养、知识应用能力提高等多方面的内容,这就形成了小学生全面发展与教学目标上的失衡,使得有些学生单纯为了“高分”而学习,最终重回应试教育的泥潭,这对学生综合素质的培养和个人的长远发展是非常不利的。
(四)语文课堂内教学与课堂外实践上的失衡
在新课改理念下,要求小学语文课堂教学要与学生的课外生活紧密结合起来,这样更有助于学生加深对课堂内知识的理解,促进学生语文知识应用能力的不断提高。但在现有的小学语文教学模式下,由于很多教师不重视课堂教学内容的向外延伸,学生只能将个人的精力放在课内知识的学习上,这对学生语文思维能力的培养显然是不利的。
二、新课改理念下小学语文“生态课堂”的构建策略
(一)维持语文课堂上教与学之间的平衡
为了实现小学语文课堂上教师教学与学生学习之间的有效对接,维持教与学之间的平衡,小学语文教师必须在充分理解新课改理念的基础上,在课堂教学环节多加强同学生之间的沟通与交流,充分了解小学生的学习需求,给学生更多独立思考和自主学习的空间,保持好学生对语文课程的学习热情。例如,在讲到《爬山虎的脚》时,教师可以引导学生进行有针对性的预习与思考,如:这种植物为什么有一个动物的名字?它有什么样的主要特征?对我们有什么好处?如此一来,学生可以带着问题进行预习和学习,教师则可以根据学生反馈的信息开展更有针对性的教学。
(二)优化语文教学内容与课堂教学环境
为了保证学生在语文课堂上的学习热情,增强语文课堂的教学成效,小学语文教师需要结合教学目标,对小学语文的教学内容和课堂教学环境进行优化,以“生态化”的教学观念为指导,做到以学生为中心。例如,在讲到《望庐山瀑布》这首唐诗时,教师一味地讲解未必能让学生真正理解“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”这一经典诗句,此时教师不妨借助多媒体技术在课堂上播放庐山瀑布的实景,然后再引导学生去理解“飞流”、“直下”、“疑”等字词的深层次涵义,这样可以充分激发学生在语文课堂上的主体意识,让学生变“被动学习”为“主动学习”、“快乐学习”。
(三)制定科学的教学目标,促进学生的全面进步与发展
为了更好地贯彻新课改的教学理念,促进小学生的全面发展,小学语文教师应当制定科学的教学目标,采取科学的教学评价方法,以促进学生的全面发展。例如,在讲到《圆明园的毁灭》时,如果教师只是单纯地对课文的基本内容进行讲解,则只能是帮助学生掌握更多的语文基础知识,更好的办法是,教师要将课内教学同学生的情感教育进行有效的结合,有针对性地培养学生的民族危机意识和爱国热情,激发学生认真学习、报效祖国的动力。
(四)实现课堂内外教学的有效协调与统一
语文课程由于具有知识点分散、内容广泛的特点,仅仅依靠语文课堂内的教学很难保证学生学习的知识容量,因此必须重视课堂教学内容在现实生活中的有效延伸,调动学生在课外时间学习语文的积极性和主动性,在课外多阅读、多写作,实现自身知识结构的不断健全。例如,在讲到《太阳》之后,学生已经对太阳有了大致的了解,但是关于太阳系和宇宙的知识却知之甚少,此时教师可以提供相关的课外阅读读物,然后组织语文演讲比赛、作文比赛等活动,这样可以充分激发学生在语文课堂内外的学习热情,真正实现了课堂内外教学与学习的有效统一。
三、结语
总之,在小学语文新课改理念的指导下,小学语文教师需要积极转变教学观念和教学方式,坚持从语文教学的实际出发,努力构建生态化的语文课堂,为学生的学习营造一个和谐的课堂环境,这样才能实现小学语文教学质量的不断改进。