(三)案例三:模拟热力环流

热力环流是大气运动一种最简单的方式,它发生的原因在于地区间的受热不均,热的地方空气上升、冷的地方空气下沉,这种空气的垂直运动使同一水平面上产生了气压差异,气压差异的存在使气流由高压流向低压,形成热力环流。常见的热力环流形式有城市风、海陆风、山谷风等。我们采用了一个简单的实验来模拟它:1·问题提出:模拟热力环流2·制订计划与设计实验工具的准备:长方形的玻璃缸(长44厘米、宽16. 5厘米、高25厘米)、塑料薄膜、一碗热水、一碗冰块、一束香、火柴等。实验过程:(1)将一碗热水和一碗冰块分别放置在玻璃缸的两端;(2)用塑料薄膜将玻璃缸上部开口处盖严;(3)在塑料薄膜的一侧(装冰块的盆上方)开一个小洞;(4)将一束香点燃,放进小洞内。观察:烟雾在玻璃缸内是如何飘动的?可得出什么规律?由实验可以得出什么样的结论?3·进行实验2005年12月4日,学生进行实验,第1组测得室内温度是16.2℃,碗内水温是47℃。实验开始后,观察到烟雾在冰块上方下沉,然后向热水碗的方向流动,又在热水碗的上方上升(如图6),一段时间后,烟雾弥漫整个玻璃缸,无法继续观察,实验结束。

4·成果应用学生通过对热力环流原理的理解,按教师的要求,分别画出海陆风、山谷风、城市风的示意图(图略)。案例评析:这是一个需要学生以小组合作的方式进行的实验,但由于玻璃缸难以收集,所以各小组只能依次进行。在实验过程中,学生碰到一些问题,如:实验开始时,第1小组学生在碗里倒的是热水,可是实验中发现,没多久热气就将玻璃缸全部弥漫,根本无法观察烟雾的飘动方向,后来,学生把热水换成不冒热气的温水,实验才得以进行下去;又如,有的小组使用1根香制造烟雾,发现实验效果不明显,遂增加了香的数量。通过实验过程中学生不断地修正,可以发现学生的实际动手操作能力和处理问题能力逐渐增强。整个实验使学生的观察、分析能力得到发展和提高,使精确、严谨、实事求是的科学态度和不断探索的科学精神逐渐内化成为学生的一种科学品质。

(四)案例四:大陆漂移说对学生创新能力和批判性思维的培养在讲述地壳运动时,学生们会学习“大陆漂移说”、“板块构造理论”,从而了解魏格纳的关于地球表面本质的大胆设想。为培养学生的创新意识和创新精神,可给学生安排该项活动。(1)前几天,各个学生分头查阅“大陆漂移说”的资料。(2)上课时,学生们分成小组,将各自的资料进行汇总,并进行讨论和交流。(3)各组选出一人,进行发言,并发表感想。(4)教师做总结性发言。案例评析:这是一个需要学生进行资料收集、记录然后进行整理、分析并进行表达和交流的活动。在这堂课上学生踊跃发言,课堂气氛活跃,交流的内容非常广泛,学生甚至讲到了后续的发展,连在座的教师都感到了受益匪浅。我想这节课不仅训练了学生收集资料、表达和交流成果的能力,而且有利于学生接受不确定事物、合理怀疑和批判性思维的形成。

二、探究体验

1·科学探究能提高学生的学习兴趣通过2004年这一学期在地理教学中渗透科学教育,并进行了六个探究活动,可以感觉到学生学习地理的兴趣明显提高,对知识的理解更加深刻,分析能力、动手能力大大增强,精确、严谨、实事求是的科学态度和求真、求实、客观的科学精神也逐步树立。不仅如此,连教师的兴趣和动手能力也得到了提高,讲课时感觉到心里更有底。

2·科学探究是能动的过程科学探究是学生们要亲自动手做而不是要别人做给他们看的事情。“能动的过程”指的是动手与动脑的结合。现代脑科学研究表明:学习科学知识的最好办法就是“动手做”科学,通过多种感官刺激,增加大脑信息获取,促进学生自行建构知识能力[4]。

3·活动要面向所有学生在科学探究活动过程中,教师应根据学生的特点和课堂教学的需要,让学生担任不同的角色,使得每一个学生为完成科学探究活动做出自己的努力和贡献。对于学习有一定困难的学生,教师应给予更多的指导和帮助,鼓励他们参与科学探究活动,并承担合适的任务,发现他们的每一点进步,给予及时的表扬,使他们树立学习的信心。

4·活动鼓励交流、合作我国传统的教学及评价形式往往无形中强调学生个体的学习和努力,学生之间的交流与合作较少。科学探究活动中部分是以小组合作的形式开展的,通过这种合作学习的环境,每一个学生都参与其中,积极主动的建构科学知识,培养学生的团队精神和合作意识。交流与合作不仅对学生的学习很有意义,而且也是日后生活和科学研究中必不可少的。

5·活动应符合学生的年龄和心理发展特点科学探究活动的内容应是学生关心和感兴趣的,能够引起学生的好奇心,如“验证潍坊市地理坐标”活动,学生对此活动的兴致很高。因此,可适当选择一些结果不确定的问题进行探究,通过对事物的探索,挑起学生的好奇心,引导他们去发现社会和身边的科学。

6·活动对教师素质要求高在科学探究活动中,教师不再进行“照本宣科”的单一教学形式,而是弯下腰来倾听学生的声音,对学生进行适当的引导。并且要求教学在一定的情境中展开,这就需要教师灵活处理突发事件,有效地推动学生的科学探究活动,创造性地驾驭课堂。此外,教师还要不断提高自身的专业知识和教学技能,以适应新理念下的科学教学。

7·活动的量力性和可行性科学探究活动应

充分考虑当地的物质和技术条件,活动中所需活动材料应简便易行,毕业论文格式便于收集或自制,并且活动后,材料回收,有利于资源的重复利用。由于各地各校条件不同,我们应充分利用本地所有可利用的教育资源,开发和利用自制教具及低成本实验器具进行探究活动。

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