科学设计实用13篇

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科学设计

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二、贴近学生生活,激发学习兴趣

科学来源于生活,离开生活的科学就缺少探究的基础。仍然以《物体的形状改变以后》为例。课前,我让学生带来了一些生活中常见的具有弹性的物体,如:海绵、弹簧、橡皮筋等。在课堂上就利用这些材料来做实验研究,让学生感受到“生活处处皆科学”。在实际教学中,我布置学生自带材料时,部分学生已经知道本课要研究的内容,有的带来了玩具弓箭,有的穿来了有袖管口橡皮筋的衣服,这对学生来说何尝不是一次联系生活实际的教育呢。让学生凭兴趣自由选择做实验,让学生知道哪些物体有弹性,哪些物体没有弹性,在亲历科学探究的过程中,学生科学研究的兴趣高涨,科学探讨特别起劲。本课还有这样一个设计:我们生活中还有哪些地方应用到弹力?这个设计,激起了学生对已有经验的回忆。许多同学都急切地表达自己的认识,谈这些物体在生活中的应用过程,一个个积极主动、跃跃欲试,为下面认识弹簧的伸长与拉力的关系做了铺垫。这样的科学活动课,学生兴趣盎然,参与率高,学生在快乐的科学探究中完成了学习任务。

三、大胆进行预设,留足生成余地

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如[2007年四川成都中考卷]:成都市近年来常常发生“毒奶粉”事件。劣质奶粉制造商为牟取暴利,大大降低了奶粉中的蛋白质的含量,导致食用这种奶粉的众多婴幼儿严重营养不良甚至死亡。为了测定某牛奶样品中蛋白质的含量,现采用“盖尔达法”分解其蛋白质,其原理是蛋白质中的氮元素完全转化为氨气(化学式为NH ),再用稀硫酸吸收氨气,反应的化学方程式为:2NH +H SO =(NH ) SO 。现取该奶粉样品100克,用“盖尔达法”分解其蛋白质,产生的氨气用7.5克溶质质量分数为19.6%的稀硫酸恰好完全吸收。计算并回答下列问题:

(1)产生氨气的质量为多少?(计算结果精确到0.01,下同);(2)含氮元素的质量多少?(3)该奶粉中氮的含量是否达到了国家规定的标准(奶粉中蛋白质含量国家标准为:100克婴儿奶粉中含12克―25克。蛋白质含氮元素的质量分数为16%)?

此题以一个生活中的实际例子为情境设计问题,来源于实际生活,搭起了生活与知识之间的桥梁,能使学生学到书本以外的许多科学知识。

二、试题设计关注环境问题

科学学科中包含着极其广泛的思想内容。

如[2007年福建厦门中考卷]:阅读材料,回答问题:材料1:臭氧是淡蓝色气体,大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线,保护地球的生存环境,但目前南极出现了臭氧层空洞,并有继续扩大的趋势。材料2:复印机在工作时,会因高压放电产生一定浓度的臭氧。长期吸入大量的臭氧会引起口干舌燥、咳嗽等不适症状,还可能诱发中毒性肺气肿。材料3:臭氧发生器是高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧(化学式O )的装置。利用臭氧的强氧化性,可将其应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒。(1)请总结臭氧的有关知识:①物理性质:__________;②化学性质__________ ;③用途__________。(2)请用分子构成的角度,指出氧气和臭氧的不同点 __________ 。(3)写出材料中氧气转化为臭氧的化学方程式:__________ 。(4)磷在臭氧中的燃烧与在氧气中的燃烧相似,请写出磷在臭氧中燃烧的化学方程式:__________。(5)从上述材料中可见臭氧对人类有利有弊。请再举出一种物质,并说出其有利有弊__________。(6)请提出一个缩小臭氧层空洞的设想:__________。

此类问题的设计,既能让学生知道现今存在的环境问题,又能让学生明白:环保关系到每一位普通百姓的健康,让他们感觉到用知识解决实际问题的欣慰,这不仅能促使学生树立环保意识,还恰到好处地对学生进行了环保知

识的教育。

三、题型关注社会热点

新课程的理念要求学生能将知识应用于实际,既对所学知识有深刻的理解,又关心社会、关心自然。

近年来,中考试题中针对以此类情景为载体的试题非常常见。

如[2007年福建南平中考卷]:2008年北京奥运会火炬所用燃料是丙烷(化学式C H )。(1)丙烷属于(填“有机物”或“无机物”);丙烷中碳、氢元素质量比是__________。(2)写出丙烷燃烧的化学方程式:__________。(3)丙烷燃烧是将化学能转化为光能和 __________能的过程。

又如:[2007年河南中考卷]:我国“嫦娥”工程的一期探测器预定今年升空。已知月球表面没有空气,引力只有地球的1/6,假如你有幸登上月球,你将能()。A.看到国旗迎风飘扬;B.听到电动车发出的声音;C.用天平测量质量;D.用吸管吸饮料。

用敏锐眼光捕捉社会热点话题,将社会热点作为载体设计问题并纳入考题,不仅能促使学生养成关心社会、关心自然、关心人类自身命运的好习惯,增强他们的社会责任感,而且能培养学生运用所学知识解决社会实际现象的能力。

四、题型具有开放性

探究性问题设计打破学科教学的封闭状态,把学生置于开放多元的学习环境中,提供给学生更多的获取知识的方法与渠道,使学生吸取不同学科领域知识与技能,获得更多更新的信息。近年来,在中考中有关开放性的问题设计屡见不鲜。

如[2007年海南中考卷]:塑料的应用与发展方便了人们的生活,同时也造成了新的环境问题――“白色污染”。有人提出应绝对禁止使用塑料产品。(1)你同意这种观点吗?(2)请提出一条解决“白色污染”的建议。

又如[2007年四川攀枝花中考卷]:目前攀枝花全市人民正致力于创建“全国环保模范城市”和“全国卫生城市”,金沙江畔将成为人们理想的观光公园,为了确保江河水不受污染,你有哪些建议?(只需答两条建议)建议一:__________。建议二:__________。

开放性问题能激发学生学习的积极性,同时又能整合学生各学科间的知识,能培养学生的综合分析能力。

五、关注学科整合

《科学课程标准》中提到课程整合的特点:一是试图超越学科界限,保留带有结构性的基本内容,注意不同学科领域知识、技能之间的融通与连接;二是全面提高学生的科学素养,将科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,过程、方法与能力进行结合与渗透,并力求反映科学、技术与社会的互动与关联。在各地中考试卷中学科间知识整合的考题也是比比皆是。

如[2007年山西临汾中考卷]:我国古代启蒙读本之一的《千字经》中说“云腾致雨,露结为霜”,你赞成“露结为霜”的说法吗?说说你的看法(“露结为霜”中的“结”表示凝结,在这里表示凝固的意思)。

又如[2007贵州六盘水中考卷]:小亮收集了一首描述物理现象的抒情诗:“飘渺的雾,晶莹的露,凝重的霜,轻柔的雪。”他对诗中所描述的物理现象作出如下的解释,你认为正确的是()。A.“飘渺的雾”是汽化现象B.“轻柔的雪”是熔化现象C.“凝重的霜”是升华现象D.“晶莹的露”是液化现象。

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2.1调动多种感官,培养观察力

观察和实验是人类认识大自然的基本方法,小学科学实验过程中要尽可能调动学生多种感官,学会观察方法,培养观察能力,认真细致的观察能力是学习者的基本素养,实验现象稍纵即逝,认真观察,及时捕捉实验现象,发现实验中的变化和特征,才能得出科学的结论。在小学科学实验中,学生以轻松愉快的心情积极探究科学的奥秘,激发学习兴趣,增强学生的自信心,提高分析问题和解决的能力,在科学实验中,培养学生的终身学习的意识,科学实验能够培养学生的观察能力,教师引导学生观察和描述实验现象,思考实验现象产生的原因,产生条件,发生的过程和特征。例如,《水果》的教学,教师出示一个装有梨和苹果的袋子,让学生用手摸出这两种水果,经过观察描述水果的形状、颜色、气味等特点,然后就两种水果做全方面的比较,调动视觉,嗅觉,味觉,触觉等多种感觉器官,观察苹果和梨外观特征,教师将苹果和梨分别切开,让学生继续观察它们的内部组成,让学生品尝水果的味道,指出它们的区别,将学习变成主动参与的探究活动,学生的眼舌口鼻等各种感官协同参与,告诉学生观察事物可以按照一定的顺序进行,让学生掌握观察方法,培养耐心观察的习惯。

2.2边做边学,传授科学方法

“做中学”是学生动手动脑的过程,包含思考的环节,在动手之前要先动脑,诺贝尔化学奖获得者李远哲说:“动手能力实际上就是动脑能力。”小学科学实验不仅要教会学生动手的方法,还要教会学生动脑,小学科学课实践性很强,蕴藏着丰富的探究科学的方法,教师要重视实验方法的渗透,把握实验的关键点,有效控制实验节奏,依据学生的认知结构,及时调整教学方法,重视学生的实验技能的培养,培养学生良好的实验习惯。做实验时,教师向学生介绍实验的设计方法、实验仪器的使用、实验过程的操作等方面的知识,帮助学生分析实验结果,引导学生由实验现象探究实验原理,教给学生解决实验中的问题,发挥学生的主体性,引导学生发现问题,搜集资料,自主探究解决问题,把教学中的知识点转化为问题,探究过程中,学生运用逆向思维、求异思维、发散思维等多种思维方式,在有限时间内最大限度地获得情感体验,积累经验,建构知识,思维得到有效地训练,培养他们的创新能力。例如《植物的生长》教学,植物的生长是一个缓慢的过程,教师要鼓励学生坚持观察植物的生长情况,并要求学生记录观察结果,分析数据信息,培养学生持之以恒的科学探究精神。

2.3走进大自然,激发探究意识

科学学科知识,在现实生活都有具体的反映,生活处处有科学,小学科学课教师要善于从生活中抽象出科学问题,服务生活是学科知识的最终作用,许多科学知识有着浓厚生活趣味,与人们的生活实际密切相联。小学科学课教学应当培养学生的应用意识,面对实际问题,尝试从科学的角度寻求解决问题的策略,新课的导入,科学例题的设计要从学生熟悉生活出发,分析与概念原理有联系的实际问题,使学生获得必要的感性认识,加深对概念的理解,例如,《生物的多样性》教学,教师带领学生走出校门,到大自然中,让学生寻找、观察各种动植物,很多学生对昆虫感兴趣,碧绿的草坪,灿烂的花朵,翩翩飞舞的蝴蝶,婆娑的柳树都是学生的观察对象,教师在设计实验时,安排学生观察各种昆虫,让学捕捉,用瓶子装起来,采集植物制作标本,认真观察分析,找出各种生物的特征,了解它们的形态结构,分析各种生物的生存环境,探寻它们适宜的气候和土壤条件,理解生物不同的形态结构,都是为了适应环境,广阔的大自然是科学课教学的资源库,发掘利用自然资源,进行实验设计,创设探究情景,为学生创造探究机会,激发学生的潜能,在探究过程中,引导学生在情景中经历发现和解决问题的全过程,培养学生提取信息、整合信息的能力。

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二、正确处理导学案与教师的关系

“导学案”是许多教师参与制作的集体智慧的结晶,是教师对新课程理念、新课程标准、新教材理解的具体体现,是教师将先进的教育思想、科学的教学方法运用于数学教学实践的载体,是教师将科学的方法、技巧应用于指导学生学习过程中的基本方案。教师应积极地学习最新的教育思想、教育理念,钻研新课程标准和新教材,了解和掌握学情,发挥自身的聪明才智,研究科学的数学教学方法和技巧,参与编写、修订和完善导学案,真正把导学案变成指导自己教学实践的科学有效的方案。

三、正确处理导学案与学生的关系

“导学案”是学生全部课堂学习实践过程中的操作方案,它是学生学习活动的路线图,指示着学习的路线、方向和基本要求,学生必须按照路线图去实践、去探究完成学习的全过程。“导学案”是学生的另一位老师,无声却有形,它给学生的指导更直接、具体。学生接受和运用这个指导的自由度和实效性更强。导学案给学生提供的学习和研究空间更自由更开放,主动学习和自主探究以及合作学习得以充分体现。在长期使用导学案的过程中,学生学习就有了自己的思路和方法,会有新的感悟,产生新的意见和建议,反馈给老师可以作为导学案修改的重要依据,使导学案不断的完善与科学。因此学生既是导学案的使用者又是导学案编制的参与者。

四、认真做好导学案“三大准备”

(一)做到“五个清楚”。

一是知识底清楚;二是认知心理清楚;三是学习态度清楚;四是可接受程度清楚;五是环境影响清楚。

(二)做到“四个吃透”。

一是吃透教材内容所占的地位、整体结构、主要线索、纵横联系;二是吃透教材编写者的意图;三是吃透教材中针对不同层次的学生要求;四是吃透如何让学生真正参与学习的全部过程。

(三)做到“四个把握”。

一是把握住知识点,形成知识链,构成知识网;二是把握住重点、难点、训练点,实现学用结合;三是把握住教材内容的深度、广度,以实现“因材施教”、“差异教育”;四是把握住知识的停靠点、能力的增长点、思维的激发点,以解决学生思维、探索的问题。

五、科学设计导学案“六大环节”

(一)前置自学。

课前学生的自主学习是有效导学的基础。学生自学教材,完成导学案中的有关问题是学案导学的核心部分。它要求教师将预先编写好的导学案,在课前发给学生,让学生明确学习目标,带着问题对所学的内容进行自主学习。

(二)展示交流。

学生根据自主学习情况在教师的组织下展示交流自主学习成果。一般问题的展示交流有两个层次,组内展示和组间展示。知识性、基础性的问题可以在组内展示、互相评价,稍难的问题在小组内展示后整理出小组的意见在班内展示交流。

(三)合作探究。

在学生自学的基础上,教师组织学生讨论导学案中的有关问题,对一些简单、易懂的内容教师只须一带而过,而教学中的重点、难点问题则应引导学生进行合作学习,展开讨论交流,达成共识。

(四)精讲释疑。

精讲释疑就是在学生自学、讨论交流的基础上,教师根据教学重点、难点及学生在自学交流过程中遇到难题,进行重点讲解。教师在精讲过程中,力争在课堂上要做到三讲三不讲:“讲重难点、讲易错点、讲易混点;学生会了的不讲、自己能会的不讲、讲了还不会的不讲”。

(五)达标拓展。

对于课程中的知识点和主要问题相关的课外问题,教师可帮助学生解决,达到举一反三,拓宽知识,提高能力的目的。学生依照导学案的设计,进行巩固训练或达标检测或拓展提高,以达到巩固、总结、检测所学内容的目的。

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1、结合活动主题,创设问题情境,引发成果展示欲望

结合具体的主题活动,在成果展示指导课上进行有关方法的集中指导,能贴近学生的活动实际,避免学生出现被动接受的感觉,有利于学生主动参与到成果展示方法的探究过程中去。为了提升课堂的教学效率,教师要围绕活动主题,采用多种方法,创设具体的问题情境,激发学生活动成果展示的欲望。

2、汇报活动过程,欣赏整理活动资料,引发方法指导需求

在成果展示指导课上,指导老师要不露痕迹地设计了有利于激发学生产生学习需求的情境,以一个小组的研究过程展示为例,通过引导学生自由欣赏各自的研究资料、交流研究感受、提出相关建议,在此基础上引导学生发现,接着教师顺势提出问题:怎样改进这种展示和交流的方式呢?怎样对我们研究过程中获得的原始材料进行整理和加工,把它们变成精彩的、能代表我们水平的研究成果,选用合适的方式来向全班、全校的同学以及老师、家长们展示、汇报,通过这些问题,激发学生成果展示方法的强烈愿望与要求。

3、确定展示内容,选择展示方法,经历方法探究过程

这一环节是成果展示方法指导课的核心内容。教师要引导学生围绕“怎样把我们研究成果,选用合适的方式来展示、汇报。教师要更多地关注学生的主动参与,关注学生的经历和体验,这也是综合实践活动课程核心理念的要求。

4、制定展示方案,预设展示流程,提升展示效果

“凡事预则立”,指导学生制定切实可行的成果展示方案,预设成果展示流程,是提升综合实践活动成果展示效果的有效方法之一。在这一环节,教师要引导各小组的成员,依据自己的特点,充分发挥的自己的特长,采用具有个性化的展示形式,展示本小组的研究成果。

二、综合实践活动成果展示指导课的指导要点

1、指导学生回顾活动过程,欣赏整理活动资料

丰富多彩的综合实践活动过程是学生成果展示内容的主要来源,离开了具体的活动,综合实践活动的成果展示就无从谈起。在指导学生回顾活动过程中,要先让小组长汇报小组成员分工,小组开展了哪些研究活动,视频展示研究活动相关的数码相片、录像、录影等。再让小组成员各自说说自己参加了哪些活动,在活动中遇到哪些困难,是怎样克服的,是怎样积累自己的研究过程与研究成果的等等。组织学生把自己小组的研究资料展示在自己的桌子上,让其它小组成员自由欣赏。欣赏完资料后,教师一定要组织学生讨论,这样既可以引导学生初步整理自己的研究资料,也可激发学生对于成果展示方法的指导需求。

2、指导学生确定展示内容,选择展示方法

成果展示的内容与展示的方法,直接影响到成果展示的效果。所以指导学生确定展示内容,选择展示方法是成果展示指导课的重点内容。在这一环节的指导过程中,教师首先要引导学生对本小组的研究资料进行初步的筛选与整理,初步确定小组成果展示的内容。在此过程中,教师要及时引导学生对各小组确定的展示内容进行评价和补充,使之能充分展示各小组的活动过程。在此基础上,教师要引导学生根据各组展示内容的特点,选择恰当的展示方法展示小组的活动成果。在指导学生选择成果展示方法时,教师一定要“以生为本”,从学生已有的成果展示经验出发,组织学生通过合作、交流,归纳、探究,就能发现一些常见的成果展示方法。

3、指导学生制定展示方案,预设展示流程

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二、教学重、难点设计

教学重点是通过蜡烛熔化和燃烧的实验,认识物质的两类变化。教学的难点在于寻找证据判断物质变化的种类。为突出重点、突破难点,教学前,教师应准备好实验用的教具和学具:蜡烛、蜡块、酒精灯、蒸发皿、金属片、火柴、干燥的烧杯、澄清的石灰水、干抹布、盐酸、白醋、生鸡蛋、可乐瓶、塑料管、白糖等。

三、教学过程设计

教学过程的设计是完成教学目标的重要环节。教学中,教师可按以下三个步骤组织教学。

1.通过研究蜡烛的变化,认识物质的两类基本变化。在指导学生开展三个研究活动中,引导学生针对具体现象,区别物质的两类变化。

活动一:描述蜡烛的特点。让学生尽可能多的阐述蜡烛的特点(有点软、光滑、容易破裂)。教材依据小学生的认知水平和年龄特点,让学生通过认真仔细地观察,来表述蜡烛这种材料的物理特点。从而揭示蜡烛的一切可能发生的物理变化,如受压时易变形,容易破裂等。

活动二:指导学生认识蜡烛从固体变为液体、又从液体还原成固体的形态变化(形变而质不变)。

活动三:指导学生通过实验,发现蜡烛在燃烧的过程中产生的物质。这些物质包括:燃烧时释放的二氧化碳和不完全燃烧时释放的流离碳,表明蜡烛在燃烧时产生了新的物质,这是本课教学重点之所在。为了帮助学生正确判断物质变化的类型,教师应提供实验材料,启发学生自己设计实验方案,明确主要的操作步骤,并根据教学内容适时点明可以从“颜色的变化、产生沉淀或气泡、发光发热、性质改变”等现象中寻找证据,引导学生仔细观察变化中的现象,从而做出推理、判断,为后面分析物质变化的具体事例做好铺垫。

2.有根据的分析生活中的现象属于哪一类变化,巩固前面所学知识。让学生判断是否有新物质产生难度较大,教师要引导学生通过讨论,明确证据。教材中提供了7个生产、生活中常见的例子,为寻找证据,教师有意将其分为四类:一是从学生已有的生活经验中寻找证据,如生鸡蛋变成熟鸡蛋、面粉变成馒头等。使学生知道,这类物质的变化是产生新物质的变化。二是借助电教媒体辅助教学,如铁水变钢锭、水的三态变化。这些变化属于形态变化,没有生成新的物质。三是出示标本,如树叶的颜色变化,使学生更直观地了解其产生新物质的变化。第四类则是通过教师的演示实验,使学生通过仔细观察现象,找出判断的证据,如火柴燃烧、盐酸滴在石灰石上等。

3.学生通过动手实验,在观察、探究的过程中,判断所做实验发生的变化属于哪一种类型,进一步提高学生获取证据的意识。通过动手实验、动脑思考,能拓展和强化学生对两类变化的认识理解。教材中介绍了6个实验:即生鸡蛋放人白醋中(蛋壳变软,产生气泡)、将可乐瓶压扁(形变质不变)、在碱块中倒入少量白醋(产生气泡,逐渐变质)、用口往澄清的石灰水中吹气(清水变浑浊,出现白色沉淀物)、将白糖加热融化(固体变液体)、将融化的白糖继续加热(颜色变黑,生成新物质)等。教师因势利导,将全班同学分成若干学习小组,使每位学生都能亲自参与操作。通过上述动手活动,学生可以在观察实验和交流研讨中,对物质的变化有更清楚、更细致、更全面的了解,保证学生思维有相互碰撞的机会,促使学生深入思考,认知水平也从中得到升华。

以上的教学过程,把教师的演示实验和学生的操作实验有机的结合在一起,对学生巩固所学知识,了解科学现象,提高动手实验能力有很大的促进作用。

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1、指导观察,分组实验。教师首先要展示四幅反映实验内容的图片,指导学生仔细观察,然后让学生进行分组实验,寻找钢、铁、铝的四个共同特征,激起学生的求知欲。

2、启发引导,设计实验。教师要善于借助实验提出问题,启发学生根据已经掌握的第一组实验方法自行设计第二组实验,研究木棍、粉笔、瓦片与铜、铁、铝不属于同一类物体。这样,由浅入深地引导学生开动脑筋,积极主动地参与教学活动。

3、组织讨论,归纳总结。在学生已经完成两组实验的基础上,组织学生分组讨论金属有哪些共同特征。这样,既活跃了课堂气氛,又调动了学生的学习主动性和积极性。在各实验小组讨论完毕之后,教师进行归纳概括,总结出金属的共同特征。

4、强化记忆,扩散思维。为了进一步掌握金属的共同特征,教师运用了投影与实物相结合的教学手段,让学生从多种物体中辨别金属,既做到了新授知识与生活实践相结合,同时,也扩散了学生的思维,使学生的知识水平和认识能力得到了提高。

教师的主导作用在教学活动中主要是通过在指导学生分组实验、激发学习兴趣、启发设计实验、组织观察讨论、归纳概括总结、强化记忆、扩散思维等活动中完成。

二、学生的学习活动设计

学生是课堂教学活动的主体。在科学课的教学活动中,应该通过学生多动手、多动脑、多动口、亲自动手参与做实验的活动,使学生更加热爱大科学,喜欢到大科学中去观察、分析、探索、研究,学会进行科学试验的本领,使学生在课堂教学中成为真正的主体。

1、观察思考,分组实验。学生对教师展示的四幅反映实验内容的图片进行认真细致地观察,并大胆地进行实验。

2、自行设计实验过程。学生由第一组实验获取的知识联想与第二组实验之间的关系,然后备实验小组展开讨论,自行设计实验过程进行实验,汇报实验结果。

3、小组讨论,大胆发言。由于学生在获取两组实验结果的基础上,掌握了知识,有话可说,就会踊跃回答教师提出的各种问题,主动参与实验小组的讨论,发表自己的见解,从而形成一个课堂教学。

4、运用概念辨别金属。众所周知,教学目的就是要使学生熟练掌握知识,在科学课《金属》中,教学目的之一,就是要求学生学会识别金属。由于教学活动组织得充分,学生掌握了金属的特性、共性,根据金属的共性、特点,学生能够很快从多种常见的物体中辨别出金属,并说出辨别的方法,教学目的实现就成为一种可能。

5、阅读教材,提出质疑。学生在教师的指导下,认真阅读教材,及时发现问题,提出质疑,并在教学活动中,不断寻找解决问题的途径,以掌握新授知识,完成教学任务。

学生的主体作用在教学活动中主要是通过阅读教材、提出质疑、分组实验、观察思考、设计实验、小组讨论、大胆发言、辨别金属等活动中完成。

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《雨下得有多大》一课的研究对象是一种实验工具——雨量器。小研究的问题是这样设计的:气象部门使用什么仪器测量降雨量的大小?简单介绍一下它。问题的指向性明确,学生很容易就能找出关键词——仪器、降雨量,并在网络上迅速收集到自己想要的信息。通过简易查找,学生会找到最基本的雨量器的结构,即承雨器、雨量杯。深入查找资料的同学会发现更先进的虹吸式雨量计、翻斗式雨量计等。通过课堂上的汇报交流,学生发现其实无论简易或复杂,雨量器的结构是有共通之处的,这就为接下来制作简易雨量器并用它来测雨量奠定了基础。

二、学生认知基础在哪里

科学源于生活。通过与学生交流,我们发现:学生对于下雨这种天气现象是非常熟悉的,而且生活经验的积累让他们能够用“看”和“听”的方法初步判断雨下得有多大。这就是他们对于本课的部分认知基础。还有一部分认知基础是通过完成小研究一而获得的:降雨量可以用雨量器来进行测量。那么,小研究的问题就应当是在这两部分之上进行设计,让学生“跳一跳”可以解决的。

本课设计的是一个解决教学难点的问题:降雨量的单位是什么?可以用毫升作单位吗?当已经知道可以通过容器中的水来判断降雨量以后,学生会思考:究竟比的是水的体积还是高度呢?如果没有经过特别的强调,绝大多数学生会认为是体积。可是,老师却偏偏把这样一个问题提出来,不由得学生不去仔细查找与思考。这样,学生就开始在已有知识的基础上进行了更深层次的研究。当然,研究后他们发现,其实大容器水多的同时底面积也大,不同大小的容器在同一场雨中所获得的水的高度是一致的。毫米这个长度单位比毫升这个体积单位更合适。这样,本课的难点也得到了突破,核心问题“雨量器的设计与制作”已经“万事俱备,只欠东风”了。

三、学生可以走向哪里

科学学习是探寻真理的过程。本课要让学生学会制作一个简易的雨量器,并且用它来测量降雨量。传统教学中,教师会出示简易雨量器的模型,请学生观察讨论,找出制作要点,然后亲手制作一个雨量器。但是学生在这种教学方式下所完成的只是“做一个仿品”,其中对选择材料、如何设计并没有进行训练。莱辛说过:“如果上帝一手拿着真理,一手拿着寻找真理的能力,任凭选择一个的话,我宁要寻找真理的能力。”小研究问题的设计就应当培养学生这种寻找真理的能力。在突破难点以后,放手让学生充分发挥自己的主观能动性,让学生体会自主学习的乐趣,走向自主研究的道路。

本课,这个小研究我们是这样设计的:请你利用身边的物品,设计一个测量降雨量工具的方案。有了前两个小研究的准备,这对于学生来说难度就不大了。他们已经清楚地了解了雨量器最关键的组成部分,也明白了测量的究竟是什么,刻度该怎么标。这时,教师完全可以放手让他们去谈自己的设计,学生在这里就可以充分展示自己独具的“匠心”了。材料可以任选,制作方法不定,但是万变不离其宗,只要设计正确,就一定会包含承雨器、带刻度的雨量杯这两个雨量器最主要的部分。在解决这个问题的过程中,学生的思考是有深度的,是经历了综合分析后得出的较优结果。他们有了自己的意见,不再是研究老师是怎样做的,而是研究“我”可以怎样做。他们经历了寻找真理的过程,内心是满足的、愉悦的。

四、学生怎样才能走得更远

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2.1科学技术与设计艺术的交织

技术与艺术自古以来就是分不开的,无论是原始社会还是近现代社会,科学技术与设计都是联系紧密,既相互对立又相互转化的。设计是“艺术化的造物行为”,它与科学技术一样,都需要创新,这样制作出的物品才能够满足使用者的心理与使用需求。如西汉长信宫灯:宫灯灯体为鎏金,双手执灯静坐的宫女,神态恬静优雅。灯体通高48厘米,重15.85公斤。长信宫灯设计十分巧妙,由头部、右臂、身躯、灯罩、灯盘、灯座6个部分分别铸造组成,头部和右臂可以组装拆卸,便于对灯具进行清洗。宫灯部分的灯盘分上下两部分,刻有阴阳家的铭文,可以转动以调整灯光的方向,镶嵌于灯盘沟槽上的弧形瓦状铜板可以调整出光口开口的大小来控制灯的亮度。右手与下垂的衣袖罩于铜灯顶部。宫女铜像体内中空,其中空的右臂沉积于宫女体内,不会大量散逸到周围环境中,既防止了空气污染,又有审美价值。可以说长信宫灯非常符合现代人体工学和以人为本的概念,在环保功能与光学照明方面的设计运用。20世纪以来,科技文明的进步,使得科学与技术、艺术之间的关系密切程度提高了。21世纪后现代艺术设计要求设计师要更科学、更理性的去创造与认识一切,这样现代先进的科学技术才能成为设计师设计创造的更有力的支持与保障。所以说现代艺术设计与科学技术是密不可分的兄弟关系。比如现代一个不懂计算机技术的设计师很难展开他的设计活动,或者说不用计算机的辅助,会在速度以及效果图上落后于其他熟练操作各种辅助软件的设计师。又比如即使是在传统绘画方面,也面临着在新材料、新工艺的出现上,科学技术快速发展带来的各种问题,作为一个现代的艺术工作者,既要有返璞归真的思想也要有勇于创新的勇气,不能单一的去追求某个方面,否则就会走进思维的死胡同。

2.2科学技术推动艺术设计的发展

科学技术服务于人类的生活与生存需求,与设计的目的几乎相同,同样都是为人而设计。设计艺术需要借助科学技术创造更新、奇、异的效果。科学技术同样也离不开艺术,因为他需要艺术的外壳来包装自己、推广自己、以最快的方式得到大众的认可。所有的艺术都离不开日益更新的科学技术,有了新技术的血液注入,传统的艺术形式才能够得到继承的同时被完善和发展,从而变得更加绚丽多彩。随着经济与科技的发展,人类的生活变得更加丰富多彩了,但是由于活动的种类与规模的不断拓宽,造成了严重的环境污染和大面积自然的过度开发。所以人类开始重新思考正确的发展模式,通过创新新能源或改进原有能源技术从根本上进行治理,提高现有能源的利用效率、开发清洁能源等。在七十年代,格鲁斯在德国首先提高了再生循环处理设计思想,这种设计思想就是生态设计,也称为绿色设计或生命周期设计,这是一种新的设计观念,是将环境因素纳入设计中,进而帮助设计决策方向。如今,人们开始进入“数字化”的时代。从前的二维设计状态不断地受到三维四维设计的冲击,设计师在不断探求新的领域,而受众也在不断尝试接受新的设计状态。由于技术的支持,艺术家的思维也延续到其他领域中去寻找突破的灵感。所以说“数字化”时代的科学技术为艺术设计创造活动提供了更广阔的的造型基础,现代艺术设计也逐渐由传统设计方向向“数字化”方向转变。

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每一个教学环节都有各自独到的眼光,可以说让人耳目一新,我在下面也考虑过,自己去设计是否能够达到这样的效果?有些部分确实还是不行。

在《空气的性质》一课,刚一上课,教师首先出示了一只看起来鼓鼓的黑色塑料袋,问学生:“老师给大家带来了礼物,猜猜什么?”学生猜测,再上台摸,发现好像没东西,教师打开袋子:“袋子里有什么?”学生说没东西,教师接着追问(袋口扎紧并举起)学生已经领会到,袋子里有空气。这个教学环节有效激趣导入,可以说是没有一句多余的话,没有一个多余动作。

二、教学过程精致

从教学过程来看,都是经过了精心准备的,有几节课从导入新课到课外拓展,每一句话都很精炼、每一个问题的设置都恰到好处、每位教师能根据自己学生的知识水平、认知能力设计教学的各个环节,在知识深难度的把握上处理得很好,我印象深刻的有《空气的性质》、《潜望镜的秘密》、《抵抗弯曲》这3课。

例如在《空气的性质》这课中,为了证明空气占据空间,教师采用了一个铺垫实验,重现乌鸦喝水的故事。没有石子,用了玻璃球,会发现水面逐渐升高,最终水和玻璃球占据了瓶子全部空间,使得无法添加任何其他物体。然后设疑:空气能占据空间吗?提出实验――一团纸巾的秘密。让学生先猜后做,在做之前提醒注意事项,整个环节看得出做得很精致到位,从铺垫到设疑再到实验,每个环节依然是一句话不多一句话不少,可见教师的功力深厚。此外,《抵抗弯曲》这一课中,教师运用现代教育手段,在实验数据汇总的环节用到了PPT中插入EXCEL表格的技术,这样的操作比用实物投影要快捷得多。我认为这种技术的运用也是一种精致化课堂的体现。

三、注重知识的传授与能力的培养相结合

各位老师在教学过程别注意了这个问题:在了解基础知识的基础上,提出问题让学生思考,指导学生去归纳、去概括、去总结,让学生先于教师得出结论,从而达到在传授知识的基础上使学生的能力得到培养的目的。

例如,《潜望镜的秘密》这一课,教师先让学生蹲在地上,使用潜望镜从讲台伸出观察班级其他同学,并没有直接照本宣科式地导入课程,然后是让各小组分别使用潜望镜,通过观察实验自己归纳总结潜望镜的秘密,教师此时略作提示,学生想到了潜望镜可能还隐藏着其他秘密,于是提出简易方案,在后面的实验中接着进行。整个过程中,这位教师的方法我非常欣赏,几乎都是在以实验为主体的前提下进行,让学生去探索去发现去提问,这种开放式的导入很容易就抓住学生的心,让他们不再拘泥于“解决老师提出的问题”,而是“边做边发现、解决自己的问题”。

此外,我还从中得到一些新的认识:

1、创设情境,发挥最佳效果。在教学实践中,试图从日常生活入手,创设生动有趣的问题情境,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,这样使学生从生活经验和客观事实出发,在研究现实问题的过程中学习科学、研究科学,同时把学习到的科学知识应用到生活实际,使学生亲近自然,感到学习科学的快乐。

2、奖励激励,提高学习积极性。在教学中,充分关注学生情感态度变化,采取积极的评价,较多地运用激励性的语言。如:说得真好!你懂得真不少!你想象力非常丰富!真聪明等等!还有一位老师直接发“小小科学家”名片,调动了学生积极探求知识的欲望,激发了学生学习的情感,让每个学生体验成功,增强自信心。

3、探究要有效,细节要注意。科学活动探究不能流于形式,这话说起来容易做起来难,我想想自己,还是有一定差距的。作为科学课,在细节方面,确实还是需要注意的。例如:在五年级科学《认识磁铁》的教学中,教授完磁铁的极性之后,取出一块打断了一半的条形磁铁,只有红色部分,问学生:“它还有s极和n极吗?”学生开始争论,教师课件出示问题,同时出示了完整的条形磁铁以迷惑学生。

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一、紧扣教材目标要义,设置针对性的课堂练习

课堂练习具有巩固、发展和反馈等三方面的功效。其中之一就是帮助学习对象巩固强化数学知识素养。数学教师必须以数学教材为“根本”,紧扣数学教材内容、紧贴数学教学要求,遵循数学教材目标,开展和实施数学教学活动。课堂练习设计是预设活动的一个环节,这就要求课堂练习设计必须“备教材”、“贴教材”,根据教材内容、要求及目标等进行综合考虑和精心设计。因此,高中数学教师在课堂练习设计过程中,要具有针对性、有所侧重地设计课堂练习,要针对教材内容中的重点、难点考虑课堂练习内容,使所设计的课堂练习内容能够成为教学重点和难点的“代言”,让课堂练习成为高中生再次认知和掌握数学教材内涵要义的有效“抓手”,让课堂练习成为高中生破解教材难点重点的有效“工具”,让课堂练习成为高中生提升学习素养的有效“阶梯”。

如“不等式的性质”第一课时的课堂练习设计,教师根据该节课的教学重点:“比较两实数大小”、教学难点:“理解实数运算的符号法则”,设计出“用不等式表示下列各式,并利用不等式性质解不等式。(1)a的是非负数;(2)m的2倍与1的和小于7;(3)a与4的和的20%不大于-5”等课堂练习内容。这些练习案例的解题过程,主要考查了学生对“不等式的性质1、2、3”知识点内容的掌握情况,同时也有助于高中生对教学重点和难点的有效理解和掌握。

二、紧扣主体学习实情,设置层次性的课堂练习

学生是课堂学习活动的中坚力量,也是教师教学活动的重要参与者。教育学明确指出,学生作为参与课堂教学活动的客观存在社会个体,其个体相互之间在学习技能和数学素养等方面具有显著的差异性,并且这是客观存在的现实。教学实践证明:个体之间的差距可以通过有效举措进行缩减和拉近,从而最大限度地实现整体进步。这就要求高中数学教师在安排课堂练习内容时,要对高中生的学习能力进行综合考量,针对不同的学习群体,按照由易到难的顺序,针对不同的学习对象,设置不同程度和难度的练习内容,让不同学习能力水平的高中生学习群体都能在层次性的课堂练习内容中找准位置,找回自信,深入研究 ,共同进步。

三、紧扣问题发散特性,设置多样性的课堂练习

数学学科知识体系中包含了众多的数学知识点,并且数学知识点之间又有着深刻、密切的关联,一些数学知识点的掌握能够为学习探知其他数学知识内容打下基础,做好铺垫。案例作为数学学科知识要义的生动概括和集中体现,数学知识内容可以通过不同形式进行数学案例进行展示。教学实践证明:多样性课堂练习内容的设置,有利于调动学生对数学学习的积极性,有助于提高高中数学学习效率。因此,高中数学教师在课堂练习设计时,要紧扣练习案例所呈现的发散特性,在认真研析教材内容的基础上,找寻本节课知识点与其他章节知识点的深刻内在联系,一方面设置一些综合性的案例问题,另一方面提前谋划,对练习内容进行变化创新,设计变式问题,让学生在解题过程中达到举一反三、巩固升华的效果。

如“平面向量的数量积”课堂练习设计时,教师按照巩固、发展、提升的目标,在原有课堂练习案例设计的基础上,利用该节课数学知识点与其他知识点之间的联系,结合近年来高考数学政策内容,进行变式训练,将近年来关于平面向量数量积的高考模拟试题放置于练习内容中。高中生在解答探析此练习内容的实践过程中,综合运用能力、解题技能素养等得到锻炼,同时还能够借助这一多样性的案例,对高考政策能有初步的认知和了解,有助于高中生综合解析能力素养的提高。

总之,高中数学课堂教学中,课堂练习是重要的环节。高中数学教师在课堂练习设计进程中,要紧扣教学要素特性,科学谋划,精心预设,让课堂练习内容成为助推教学活动效能“腾飞”的“强劲动力”,实现高中生学习能力及品质在课堂练习中的提升。

参考文献:

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在大力提倡环保意识的当今社会,“低碳、生态、环保”的词汇无疑成为了一个高频词汇,时时刻刻在各式媒体中频繁出现。2009年12月,世界气象组织在哥本哈根公布报告:2009年已成为历史排名第5的最热年份。大气中含量升至,离理想值已越来越远。“低碳、生态、环保”已经成为了一件刻不容缓的事情,而作为一名环境景观设计师,应采取节能环保的技术,改善环境,实现环境工程的目标。

低碳(low2carbon),意指较低(更低)的温室气体(二氧化碳)排放。低碳理念是低耗能、低污染、低排放为基础的理论模式。20世纪的100年间,地球上的人口增加了4倍,经济规模增加了20倍,能源消耗增加了25倍,结果形成了巨大的能源消费型社会。巨大的消费无疑会带来消费污染,进入21世纪后,全球气候日趋变化,化石燃料迅速枯竭,频繁的自然灾害,已经严重影响到了人类的生存。就我国而言,自20世纪80年代以来工业化和城市化步伐明显加快,一些高耗能行业迅猛发展,因此能源需求出现了前所未有的高增长态势。城市中人口众多,温室气体排放量自然增大,怎样减少温室气体的排放及改善区域小气候环境,低碳理念下的低碳园林应运而生,目的是在有限的空间范围内增强园林中的碳汇能力,有效改善城市的生存环境质量。

2、低碳园林科学内涵

城市园林绿化工程是美化环境、调节生态平衡、降低碳排放量的惠民服务项目,可促进人们居住环境的持续健康发展。合理利用布置城市园林、绿地,可显著降低建筑能耗、抑制热岛效应,构建绿色交通,形成农业城市基地,实现节能减排的低碳综合效果。因此低碳园林理念逐步形成,在园林整体周期生命中我们应通过合理设计规划令园林工程最大化发挥生态效益,在施工建造、材料选择与日常管理维护中,我们应最大化降低使用化石能源,减少碳排放量,营造高能效,由此可见低碳园林即是具有高观赏性、高碳汇、低污染、低能耗的特色化园林形式。从其内涵功能来讲低碳园林可在规划指导下合理发挥城市绿地功能,提升绿化率,借助植物的合理选择与群落搭配令其最大程度提升碳汇功能,并优化改善社会生态环境水平。

3、低碳园林设计原则

城市园林规划应由宏观层面进行场地定位、定性与定量设计,尊重场地,全面结合地域风貌、历史环境、风俗文化等因素进行统筹布局。低碳园林设计还应遵循绿地原貌,依据自然环境与绿地定性实施规划。园林工程场地不同其功能发挥必然不同,为节约资源我们应科学遵循就地取材、因地制宜原则,不应对地形随意改动,这样既无法展现场地独特,还会令工程量持续增加。同时在低碳园林建造进程中我们应顺应自然规律,结合自我修复与设计令工程更加长久坚固、达到事半功倍的效果。我们应科学利用生物丰富多样生长生存环境构建景观内部能量流、物质流、价值流与信息流,促进其实现稳定、持续、创新的发展。低碳园林设计任务不仅在于创设贴近自然的人性化景观效果,还在于协助引导修护自然、确保生态平衡,因此我们应充分发挥园林工程引导人们运动与视野的特征,启发人们主动积极的保护环境,感受到生态繁荣的景象优势,并主力探究如何应用环保、节能、高效的手段真正营造低碳、绿色,充满艺术性与人文性的园林绿化工程。

3.1选择低养护成本材料

选材时要考虑到后期的养护管理。在植物方面,最好选择兼具美观性、生态性、粗放管理、抗性强等特点。在其他建造材料中应注意其低耗能、运行周期长等特点。在建造园林的过程中,必须考虑到园林设施的拆除问题。园林设施物应具有易拆除、不易污染、可重新利用等特点。

3.2选择碳友好材料

园林设计影响碳排放量的最直接方法就是通过选择“碳友好”(carban2friendly)材料,其衡量标准是着重考虑材料的碳成本(carban.cost)。园林材料的碳成本包括其运输、运用、管理、养护等过程中所排放的二氧化碳量,以及在这些过程中所产生的废物和能源的消耗等。低碳成本的选用为低碳园林打下了坚实的基础。

3.3注意园林维护管理的低碳性

乔木类的植物尽量使其自然生长而不修剪,或需要较少的维护管理。灌木类植物要多选用长势紧凑、不易生病、耐践踏、抗性强、观赏性高等特点的树种,便于粗放式管理。

3.4合理处理废弃物

如落叶、污水等可以在园林内设置小型的回收处理再利用设施,使园林废弃物循环利用,为园林提供循环能量,形成小区域的自我修复性生态。

系统。

3.5延长园林的生命周期

园林的“生命周期”指园林从建成使用日起到园林被重新改造或拆除的整个过程时期段。许多景观设计师在园林的营造中大多只考虑眼前或是近5年内园林的可观赏性。以致大多园林的"生命周期"较短。延长园林的生命周期,在一定程度上就是降低成本。

4、低碳园林设计的具体方法

4.1雨水储蓄利用

保持和修复自然界的水循环将成为低碳园林设计的重要目的之一。一方面,大量的雨水随着市政管网白白流失;另一方面,大量的景观用水来自于洁净的自来水。建立区域性的雨水利用设施,实现“就地滞洪蓄水”是解决城市雨水供求矛盾的有效途径之一,也解决了园林景观与植物灌溉用水问题。

4.2绿色园林构筑物

园林构筑物可以通过形式的巧妙构,思达到增汇的目的园林建筑采用半地下、地下或底层架空的设计,以及墙面、屋顶立体绿化,增加绿化面积或绿地面积,同时提供多种建筑设计风格,为人们提供不同的观景视角,形成独特的园林风格。地下与半地下园林建筑也使建筑在冬夏季的能源消耗减少,达到减排效果。

4.3污水净化循环

城市污水净化循环问题亦可以通过园林景观的设计,借助自然的力量予以解决。具有净化功能的人工湿地系统可以设计成污水处理地。将城市污水排人湿地系统,配合植物根系以减缓水流速度,利用多层异质土壤对悬浮物进行拦截沉降,促使杂质的沉淀和排除,并在湿地中种植具有净化功能的植物,如芦苇、千屈菜、小香蒲、花叶芦竹等,以有效地吸收过滤水中的有毒有害物质。

4.4选择建造材料

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教师在双语教学设计时,要“稚化”自己,把自己当作学生,用一颗“童心”去探知学生的想法和情感,依据学生的兴趣、爱好和个性设计小学科学双语课堂教学。教学设计应突出新课程教学活动中三维学习目标的整合以及双语语言目标,利用儿童普遍有好动、好奇、好胜、好群心理,学习活动中求新、求奇、求趣的特点进行双语教学设计。激发学生的探求欲望,形成积极的情感态度和科学价值观以及具有国际理解的胸怀。

2. 以问题为中心

双语教学设计应重视教学过程,是以能力为本位,因此教学中提倡“以问题为中心”。建构主义认为学习过程就是学生不断发现问题、分析问题和解决问题的过程。这个过程一方面是学生产生疑问、暴露困难的过程,另一方面也是展示学生聪明才智、形成独特个性与创造新成果的过程。促进学生的发展就要大力倡导以问题为中心的教学和学习,通过问题来组织、引导和调控教学,使学生积极主动地参与学习过程,在分析问题、解决问题的过程中理解和运用知识,深化对两种语言的理解,培养学生的创新精神和实践能力及双语运用能力。

二、教学设计原则

1.教学目标的整体性

小学科学课双语教学目标应该符合新课程标准、教学内容和小学生的英语水平,应该使新课程标准所规定的三维目标与语言目标统一起来,同时重视小学生双语学习的个体差异,教学目标要难度适中、明确、可测量、易操作。

2.教学内容的精练性

小学科学双语教学内容是以各种中外文本资料、背景素材、实验过程、师生双语活动为载体的。教师在进行教学设计时,首先要钻研吃透课程标准,在此基础上对教材的整体和局部,知识的转承延续都要分析清楚。精心选择教学内容中最主要、最本质的东西。把握重难点,使教学内容更集中。

3.教学方法的有效性

双语教学设计要有利于提高双语课堂教学效率,要遵循启发性原则和开创性原则,尤其要考虑教学生怎样有效地理解教学语言,如何获得掌握知识的经验和双语技能。

4.教学行为的情感性

语言是教与学的桥梁,设计好富有情感的双语教学语言能激发学生的双语学习兴趣,感染学生的情绪,唤起学习的热情,从而提高小学科学双语课堂教学效率。当学生在学习取得成功时,教师应及时给予肯定的评价,让学生体验成功的喜悦。对困难生,在学习上受挫折时要积极鼓励,尽量少对他们学习过程和结果进行评价,多做学习动机、态度、意志方面的评价,充分挖掘他们的“闪光点”,激励他们学习的愿望和热情。

三、教学设计内容

1.教学目标设计

教学目标既是双语教学的出发点,又是双语教学的归宿。教师在制定双语教学目标时,一方面要符合课程标准、教学内容和学生英语水平等的需要,另一方面又要使教学目标具体明确,容易操作和评价。

2.教学过程设计

双语教学过程设计是实施双语教学目标的程序和策略,是课堂教学设计的主体,包括导入、目标教学和结束的设计。

(1)导入设计。好的导入语不仅能吸引学生注意力,使学生迅速进入双语教学情境中,而且能促进双语教与学思路的同步。引趣和设疑是小学科学课堂教学最好的导入方式。具体可采用生动实例、直观演示、温故质疑、问题联想和联系实例等导入方法。

(2)教学程序设计。双语教学程序是教师把学科知识融入学生的认知结构中,发展学生自学能力、创新能力和双语运用能力的过程。因此,要设计成符合素质教育要求,培养学生能力的教学程序。

①传递接受程序。该程序具有传递知识信息量大的优点。科学与社会联系的教学可设计成这种程序,使学生在有限课堂时间内开阔视野,丰富知识面。由于传递接受程序直接由教师控制教学过程,学生被动接受知识,不利于发挥学生的主动性,因而教师要设计系列问题,启发学生积极双语思考,主动参与双语教学。

②引导发现程序。该程序是以学生为主体,以教师为主导的教学程序。教师首先设计出科学、实验或联系实际的系列科学问题,再引导学生根据已有的知识经验寻根溯源,或者提出假设、设计实验来证明,从而发现知识和掌握知识。

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