本文以如何创生教学内容作为主要内容,通过利用初中科学教材中的多种素材创生课堂教学内容的思想,探讨从科学教材中的插图、演示实验、阅读材料、实验、课后练习题等素材中创生课堂教学内容的方式、方法,达到提高课堂教学效果的目的。
一、现状调查及问题分析
为精准掌握教师教材研读、教材处理及教学内容创生的实际情况,笔者通过随堂听课的方式开展专项调研,发现教师在备课过程中存在一些问题:一是照搬集体备课成果,无修改优化。教师使用备课组统一制作的课件,但未吃透教学设计思路,也未结合学情和教学实际调整优化。二是虽然准备了课件、教案,但是未深度挖掘教材内涵,缺乏个性化教学设计思考。
综合调研结果表明,部分教师的课改理念并未完全转变,教材研读与教学设计能力仍有短板,学校需通过专项教研、磨课培训、案例分享等方式,引导教师深耕教材、优化教学设计,切实提升课堂教学实效。
二、利用教材中的多种素材创生教学内容
加德纳认为人的智力是多元的。他指出,人类至少有八种智能,即言语—语言智能、逻辑—数理智能、视觉—空间智能、身体—动觉智能、音乐—节奏智能、交往—交流智能、自知—自省智能、自然观察智能。他认为人的八种智能要素是相对独立的,表现也是相对独立的,但是八种智能又能相互融合,协同发挥作用。八种智能同等重要,教育中不可偏重其一,忽视其余。
所以,教师在认真钻研教材、认真解读教学参考书的同时,还要结合学生的实际生活经验和原有的知识水平创生教学内容。教师在钻研教材、解读教材时,要吸收孔子“因材施教”的教学思想,以唤醒学生学习的主观能动性。
(一)教师从教材的插图中创生教学内容
浙教版初中科学教材编排了类型丰富、功能多元的插图资源,素材包括动植物实景照、自然景观实拍图、原理手绘示意图,以及扇形统计图、柱状图、数据表格、折线曲线图等数理模型图,同时辅以实验原理图、实体器材实拍图、科普漫画等多元视觉素材。依据承载的教学功能,教材插图可划分为四大类别:
1.数理与结构模型图:涵盖统计类图表(扇形图、柱状图、折线图、数据表格)、微观分子构型图、化学反应微观示意图、生物体结构层级模型等。该类插图以具象化形式呈现数据占比、物质理化特征、微观变化规律,实现抽象概念可视化,助力学生量化分析事物属性与内在规律。
2.客观实物实景图:包含动植物个体、生物局部结构、生物栖息环境、同类事物对比、自然特殊现象等实拍图例。依托直观具象的画面,帮助学生建立具象认知,精准把握生物形态特征、自然现象特质与差异化规律。
3.实验系列配图:细分为实验原理示意图、整套实验装置图、实验现象记录图、分步操作流程图,直观还原实验逻辑、器材组装、现象变化与操作规范,是落实实验教学、梳理探究流程的重要载体。
4.科学家与科研成果配图:包括科学家肖像、经典科研成果实物与原理配图,兼具知识性与德育价值,依托科学发展史浸润科学精神,落实科学态度与价值观培育,激发学生的科学探究内驱力。
教师依托教材插图开展课堂内容二次开发,核心育人导向聚焦三点:依托视觉素材激活课堂学习动机、依托图示拆解重难点并夯实科学概念与原理、依托科学史料与自然图景培育学生科学观念。实际教学中插图资源化开发常用路径:以插图创设问题情境,作为新课导入切入点;立足原图进行知识横向拓展、纵向延伸,完善知识体系;借助科学家事迹、自然奇观类插图触发情感共鸣,渗透科学素养教育。
▲利用插图创生教学内容案例。
结合浙教版八年级下册科学教材教学实践可知,初中科学教材蕴藏着丰富的素材与教学创生空间。以第二章第七节“元素符号表示的量”中“相对原子质量”知识点为例,教材在该知识点下方配有张青莲教授半身插图,并简要介绍其在相对原子质量测定领域的卓越贡献。针对这一常规教材配图,优秀教师并未简单忽略,而是深度挖掘插图的教学价值,完成教学内容的有效创生。
教学中,教师以教材中的张青莲教授人物图像为课堂切入点,激发学生对我国科学家的好奇心与探索欲,让学生主动关注相对原子质量的研究背景与科学理论。相较于单纯讲解知识点,活用插图素材的教学方式,突破了图片仅用于直观展示人物样貌的浅层作用,有效唤醒学生的求知欲,让学生以专注、主动的状态投入学习。同时,通过素材拓展,学生能够充分了解张青莲教授在相对原子质量精准测定中的重大成就,由衷产生敬佩与自豪之情,在潜移默化中接受爱国主义与科学精神教育。教师深度挖掘教材配图的隐性价值,建立人物事迹与学科知识的内在关联,极大丰富了课堂教学的内涵,实现了知识教学与情感育人的双重突破。
(二)教师从教材的演示实验中创生教学内容
实验是科学教学中的催化剂,在科学教材中,每一节的内容都会有演示实验穿插其中。学生对各种实验非常感兴趣。
教师利用演示实验创生教学内容时,采用的方法主要有改进实验、改变编排程序、改演示实验为学生实验等。
▲通过演示实验创生教学内容案例。
师:同学们,请按要求开展物质吸热特性的分组实验。
学生以小组合作形式完成如图1加热水和砂石的实验装置的实验。不同知识水平的学生在小组学习中互补、互学,有利于培养相互协作的精神。
师:请大家分析表中的数据,说出自己的发现。
学生将自己的表格及数据投影出来,并说出自己的发现。
生1:质量相同的水和砂子吸收相同的热量后,砂子升高的温度高,水升高的温度低。
生2:我做的结果和他的结果有点不一样。砂子升高的温度先比水慢,后来才比水升高得快。
生3:我和生1的意见一致。
本实验为初中科学探究物质吸热特性的核心分组实验,该课时第二课时以“海边孩童玩耍对话”的生活情境导入,抛出核心问题“:为何白天海水温度低于砂石、夜晚海水温度高于砂石?”基于学生熟知的自然生活现象设问,贴合学生认知规律与生活经验。在此基础上,教师打破传统教师演示的教学模式,将改版后的水与砂石对比实验改为随堂学生探究实验,引导学生自主设计实验、动手操作、验证猜想。
教师以教材实验装置图为实验操作依据,组织学生开展小组合作实验。该插图直观呈现水和砂石加热实验的器材组装、实验布局与操作规范。同时,依托图示开展分组实验,通过学生互助互补,培养学生的团队协作与合作探究能力。
实验过程中,教师依托教材数据记录表,引导学生实时记录不同时段水和砂石的温度变化。表格作为典型的数据模型插图,为实验数据采集和梳理提供框架,帮助学生建立定量实验思维,培养科学记录的习惯,为后续数据分析、规律总结提供真实、完整的数据支撑,实现实验从定性观察到定量分析的转化。
在数据研讨环节,学生依托表格记录展开交流思辨,生成探究的结论。多数学生通过对比数据,精准得出“等质量的水和砂石吸收相同热量,砂石升温更快”的规律。部分学生捕捉到实验过程中阶段性温度变化差异,发现升温的变化特征,形成个性化探究发现。数据表格插图为学生表达观点、对比论证、思维碰撞提供了具象化载体,能够有效培养学生的数据解读与归纳推理能力。
本次教学充分挖掘插图的深层教学价值,规避了插图浅层展示。借助插图赋能真实探究过程,让学生完整体验科学探究的偶然性与严谨性,在掌握物质吸热特性知识的同时,树立尊重实验数据、正视探究误差的科学态度,实现知识教学与科学素养培育的双重目标。
(三)教师从教材的阅读材料中创生教学内容
浙教版科学教材内嵌大量穿插式阅读素材,日常备课中易被教师闲置或浅层讲解,其实是重要的教学资源。教材阅读材料一般分为三类:(1)科学家史料类:记述科学生平、探究历程与重大科研成果;(2)知识拓展类:立足主干知识点,补充知识延伸与实际应用,加深课堂理解;(3)生活科普类:融合自然现象、生活常识、行业规范与相关政策科普。
1.科学家史料类
(1)情境导学:新课导入截取科学家关键探究片段,替换平铺直叙式开课,以科研挫折、灵感由来创设问题情境,引出本节课核心知识点。
(2)项目小任务:布置短时课堂探究任务,对照科学家研究思路复刻简易实验,仿照前人探究逻辑梳理实验变量、猜想与论证过程。
(3)微型思政渗透:聚焦科研坚守、报国事例,利用课堂收尾3分钟进行简短分享,落实科学精神与家国情怀教育。
2.知识拓展类
(1)当堂深挖:依托阅读补充内容,当堂改编例题、增设拓展思考题,串联课内重难点,完善知识体系。
(2)课后探究作业:依托素材设计小型课外实践,把文本拓展内容转化为家庭小实验、数据调研,实现课内外知识联动。
(3)小组合作研讨:选取素材争议性、延伸性内容设置研讨议题,课堂分组讨论,打通课本理论与实际应用壁垒。
3.生活科普类
(1)生活化举例:讲授新知时就地取材,用素材里的自然现象、生活实例替代抽象举例,降低知识理解难度。
(2)时政融合教学:结合素材内相关政策内容,讲解科学在社会生产、生态保护中的落地价值,建立学科与社会的联结。
(3)随堂科普分享:预留两分钟让学生分享素材内容,引导学生主动从生活中发现科学原理。
(四)教师从教材中的课后练习题中创生教学内容
课后习题设置于课时结尾,是学生巩固当堂知识、检测课堂成效的重要载体。部分教师仅简单带领学生做题、校对答案,忽视习题的教研价值。教材课后习题编排具备层级规律,可分为三类:(1)基础概念类习题:多以选择题、填空题呈现,用于落实核心概念,检测基础知识识记情况;(2)知识理解类习题:立足概念内涵深度设问,在识记之上深化知识理解;(3)生活应用类习题:依托现实情境命题,指向学以致用,检验学生知识迁移与实际运用能力。
1.课前备课:依托习题反向优化教学设计
教师可梳理三类习题重难点,将基础概念题转化为课堂随堂设问,在新知讲授环节穿插提问,提前突破易错概念;提取知识理解类习题的逻辑脉络,作为课堂探究主线,以此规划小组探究活动。
2.课中运用:分层嵌入习题,分段当堂训练
(1)基础概念题:新知讲授完毕即时开展随堂小练,当场订正,快速摸排全班基础薄弱点。
(2)知识理解题:安排小组合作研讨,依托习题梳理知识逻辑,教师针对共性疑点精讲点拨。
(3)生活应用题:课堂预留短时思考,引导学生口述解题思路,搭建理论和生活的桥梁。
3.课后延展:借习题再生教学资源
以习题为蓝本分层布置作业:基础薄弱学生主攻基础概念题,中等生完成知识理解题,学优生拓展生活应用题。教师汇总高频错题,在下节课进行针对性讲解,并由习题衍生二次教学内容:课外小调查、家庭小实验,延伸课堂探究。
4.教学复盘:依托习题数据优化后续授课
教师可以习题作答正确率为依据,反思当堂授课短板,调整下节课授课侧重点,实现以题促教、以题促学。
在这些课后练习中,教师也可以创生相关的教学内容,以引导学生巩固新知,应用知识,形成技能和技巧,培养学生的创新能力。教师还可以用以点带面的形式,理论联系实际,设计解决问题方案,创生有关教学内容。
▲利用课后练习题创生教学内容案例。
九年级上册第二章复习课时,笔者采用九年级上册第二章第六节的课后练习1来引入和展开。该题目为:某市一家工厂处理含铜垃圾的生产流程如图2所示,要求写出该流程中与提取铜有关A、B、C三步反应的化学方程式。