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气候变化科学概论精选(九篇)

气候变化科学概论

第1篇:气候变化科学概论范文

【关键词】迷思概念科学教学信息技术

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2012)04-0149-03

【Abstract】Concept is one of the main content of Science courses learning in secondary school. The misconceptions interfere with students’ acquisition of new knowledge, and Inhibit learning of new knowledge. This thesis describes the causes of misconceptions, the exploration of misconceptions. At the same time, this thesis is to explore the strategy of misconceptions transformation based on modern educational technology.

【Key words】MisconceptionsScience teachingInformation technology

学生在接受学校教育之前,他们已经通过对日常生活中的一些现象的观察和体验,而形成了一些个人的观点。这些观点并非都是错误的,但有时候却是片面的、模糊的甚至与科学概念是对立的。我们把学生头脑中存在的错误概念或与科学概念不完全一致的认识叫做迷思概念。迷思概念不能正确地反映事物的本质,而仅仅反映事物的一些表面现象,违背了科学道理,对学生正确地掌握科学概念、形成正确的认识造成一定的阻碍。

一、学生迷思概念的成因

1.日常生活经验的影响

科学是一门由物理、化学、生物、地理等知识有机结合在一起的综合性理科学科,与日常生活息息相关。由于初中生年龄较小,生理、心理还不够成熟,往往只能凭借自己的感性认识、经验得出结论。例如,学生认为金属不能燃烧、燃烧必须有氧气参加;运动的物体具有惯性,静止的物体没有惯性;速度越大,惯性越大;踢出去的足球能继续向前飞是由于惯性是一种力等。据调查,有60%的学生对月相存在迷思概念,认为月亮只有在晚上才可以看到。

2.事物表面或明显特征的影响

作为一种重要的思维方法,归纳是人类认识事物本质和发现规律的重要认知方式。但是,由于学生思维简单,往往把事物表面或最明显的特征当做本质属性。例如,学生把鲸当作鱼类,把蝙蝠当作鸟类。从访谈中得知,学生小时候看到麻雀、乌鸦、燕子等,通过自己大脑简单的分析,就把他们的表面特征“会飞”归结为鸟的本质属性,而蝙蝠的明显特征也是“会飞”,就把蝙蝠归到鸟类,造成了迷思概念的出现。此外,有近一半的学生认为,夏天、冬天的变化是地球与太阳的距离远近造成的;月亮会跟着人走等。

3.生活语言的影响

科学来源于生活,生活语言时常影响着科学概念的真正含义。在教学过程中,如果学生不加区别地理解各种概念的科学内涵,就会根据字面意思进行误导性联想,出现概念间本质属性的混淆,无形中就感染了迷思概念。例如,学生认为“白色污染”是白色粉末造成的环境污染,“绿色化学”是绿色的化学。

4.受教师授课方式的影响

在课堂教学中,教师常常采用灌输的方式讲授,学生对知识囫囵吞枣,死记硬背,导致对知识缺乏科学的理解。例如,学生对酸雨的概念理解就存在偏见。他们认为酸雨是酸性的雨水。殊不知,酸雨的pH值必须小于5.6;而且酸雨不仅包括液态水,还有固态水(如冰雹、雪等)。有些教师在讲授科学知识或演示实验时,过分地强调某个知识在章节中的作用,而忽视了对它在整个学科知识体系中的地位和作用的讲解,造成概念的片面性,导致迷思概念的出现。如在催化剂的教学中,教师为突出催化剂在分解氯酸钾过程中起到加快反应速度的作用,而忽略了催化剂也有减慢反应速度的作用。教师自身存在着迷思概念,也是学生形成迷思概念的一个不可忽视的因素。

二、学生迷思概念的探查

在科学教育领域,尽管迷思概念在等待着转变为科学概念,但这个“转变”的本质是生长和发展,而不是非此即彼的替代。只有充分理解了迷思概念的本质及其在每一个个体身上的具体表现,并由此找到科学概念的生长点,才能真正发展科学概念的个人意义,才能达到通过科学教育而解放学生个性的目的。因此,教师必须对学习者原有概念和思想有所了解,理解并辨别学生的迷思概念才能实现迷思概念的转变。

1.访谈法

访谈法通常是研究者先向学习者提供一种问题情境,比如提问问题、使用图片或者实验操作等,然后要求学习者针对问题情境做出反应。接着,当受试者反应后,研究者会再进一步提出问题,以澄清学习者何以做出原先反应,最终确认学习者迷思概念之所在,并给出相应指导。在访谈过程中,可以针对不同的学习者提供不同的问题情境,但须依循学习者的思考历程,不可给予任何的提示和建议,以免影响学习者内心真实的想法。

2.构建概念图

概念图是指利用图示的方法来表达人们头脑中的概念、思想和理论等,把人脑中隐形知识显性化、可视化,便于思考、交流和表达。概念图是一种表达知识的网络图形化技术,知识图由概念网络构成,网络包括节点和连线,节点代表概念,连线代表概念之间的联系。教师通过观察学生设计构图过程,了解其学习进展和内心思维活动的情况,知道学生迷思概念为何。在确认学生的迷思概念后,给出即时诊断,改进指导科学教学活动的方法。

3.纸笔测试

纸笔测试包括开放性测试和封闭性测试。开放性测试是让学习者尽量想,并尽量写下或画出其想法,这种方法比较自由,但学生作答往往漫无边际,不易提取有价值的问题。封闭性测试,如选择题的方式,是让学习者选出最接近自己想法的答案,如同问卷调查。此种方法的缺点是一个问题的多种供选择的答案有诱导性和固定性,不一定反映出测试者真实的想法。一般来说,为准确确定学习者的迷思概念,往往会将这两种测试方式结合起来。

三、基于现代信息技术上的迷思概念转变

确认学习者的迷思概念之后,接下来的问题就是怎样使迷思概念转变为科学概念。随着信息技术的发展,教师应充分利用信息技术的优越性来创设教学情境,转化学生的迷思概念。

1.Flas

科学教学中学生对分子、原子、天体的运动、月相的变化、宇宙的演化普遍感到难以理解,而利用Flas可以很形象直观地模拟这些科学现象,把微观世界加以放大,把宏观世界加以缩小,展示在学生眼前,许多情景不言自明,复杂情景图文并茂,有利于理解,无形中减少了学生迷思概念的产生。

2.制作概念图

概念图不仅可以用来诊断迷思概念,还可以用来实现迷思概念的转变。概念图是指学习者按照自己对知识的理解,用结构网络的组成来表达概念的意义及其他概念之间联系的一种网络结构示意图。所以概念图的制作可以使学生清楚的看到各个概念之间的联系,在大脑中形成相关知识的脉络,促使学生正迁移和有意义学习的发生,实现迷思概念的转变。例如,在物质的组成教学中,因这部分知识概念较抽象,学生易混淆,存在较多的迷思概念,教师可以帮助学生制作概念图。

3.利用仿真实验室

仿真实验室是在计算机上虚拟现实实验的教学软件。目前针对中学科学广泛使用的仿真实验室有“仿真物理实验室”、“仿真化学实验室”等。实验室里的每个实验操作高度仿真,充分应用多媒体丰富直观的表达形式,将仿真器材、仿真动画、实验录像以及操作说明有机结合起来,既表达整体,也表达细节,便于学生对实验操作充分理解和掌握。仿真实验室把学生在现实实验室中难以完成或者超出学生操作能力范围的实验付诸“现实”,同时能对很多实验室中无法得到的理论结果给予模拟和示范。不仅如此,在虚拟实验室中可以针对迷思概念进行概念变式实验,可以在有限的时间里,很好的转化迷思概念。笔者在“串联电路中的电流特点”教学中,直接利用仿真实验室,在串联电路中各点接上电流表进行实验,结果各处电流相等,强力冲击了部分学生头脑中原有“电流从正极出发,电流依次减小的”的迷思概念,确立了“串联电路电流处处相等”的科学概念。另外在理解短路的概念时,部分学生也存在迷思概念。在普通实验中告诉学生不能将电流表接在电源两端,但是学生并不能直接操作。但在仿真实验室中,可以把电流表接在电源两端,发现电流表被烧坏。不仅现象明显,而且稍微放大了错误操作造成的后果,不但澄清了迷思概念,而且让学生体验了安全用电的重要性。

4.基于即时通讯系统基础上的学习共同体

学生脑海内的迷思概念在课堂内并不能完全得到转化,还有一部分可以通过引导学生结成学习共同体,在Internet基础上,通过即时通讯系统,在课后进行转化。深圳的学校生源覆盖面较广,不同地区或文化背景不同的学生,经历不一样,对同一概念的理解也不一样。所以建立学习共同体,是促进学习者对概念实现较全面建构的有效模式。笔者在所任教班级进行了学习共同体的实验,取得了很好的效果。先对学习者的学习能力、经历充分了解后,组建学习小组(即学习共同体),建立QQ群或者学习博客,老师也加入其中。

学习共同体利用学生本身对概念理解的差异,通过交流,呈现出观念的碰撞,引起学生对概念的与重构。而老师在其中的合理引导,对科学概念地正确构建起到指导和保障作用。例如,很多学生思维中“气候”等同于天气或者气温。而学生中有东北的,也有深圳本地的,他们对气候的切身体验不一样。利用他们不同的体验,引起思维的冲突,通过在QQ群里激烈的讨论,老师加以引导,把气候的要素加以总结,学生逐步认识气候的概念,并对气候概念进行外延。测试结果表明,在学习共同体中的学生对气候的理解普遍较好,甚至理解程度深于其他先前没有错误概念的学生。

5.数字化实验

在传统实验室中,很多实验只能得到定性的结论。但借助基于传感器为实验工具的数字化实验室,可以把这类实验全程用数据展示出来,使结论一目了然,直接给学生头脑中的迷思概念以“晴天霹雳”,从而实现转化。对刚升入初中的学生进行调查发现,65%的学生认为只有动物进行呼吸作用,植物只能进行光合作用。笔者利用传感器带领学生开展了关于植物是否进行呼吸作用的科技实践活动。把植物放在用橡胶塞密封的塑料袋中,放置在暗室里数天。利用氧气传感器测量在暗室放置前后塑料袋内氧气的含量,数据证实了植物也需要氧气。与学生之前预测的结果大相径庭,从而转化了学生脑海中的迷思概念。

第2篇:气候变化科学概论范文

1.1数据来源

为了更好地了解大学生应对气候变化问题的认知和行为,南京信息工程大学《应对气候变化研究报告》课题组在2011年3月-4月以南京信息工程大学在校大学生为调查对象,开展了“中国大学生气候变化认知状况调查”。调查采取在机房集中进行网上答卷的方式进行。参与调查的人数为6750人,填写问卷6750份,获得有效问卷6643份,有效问卷占98.4%。问卷包括58个问题,划分为气候变化总体、科技、伦理以及政治经济学认知四个方面,问题形式是多选题和单选题。本研究主要关注问卷中的大学生气候变化科技认知层面。本次调查有效问卷样本基本情况如表1所示。根据南京信息工程大学的学科分布特点,将被调查学生划分为四个学科类别,分别是气象学、地理学科、工科和人文社科;各占总调查人数的比例为16.9%、9.0%、41.4%和32.7%;被调查学生中,男生占50.8%,女生占49.2%;被调查学生中来自城市的占44.9%,农村的占55.1%。

1.2变量选取

本文主要研究目的就是要解释大学生是否参与应对气候变化行动的科技认知影响因素,因此我们将大学生的应对气候变化行动参与意愿设置为因变量,因变量为1时表示大学生愿意参与应对气候变化行动;因变量为0时则表示不愿意。考虑气候变化科普常识、科技伦理以及科技应对行动三个维度来划分大学生应对气候变化行动意愿影响因素的所有自变量(具体参见表2)。气候变化科普常识维度中,将大学生对气候变化、清洁发展机制(CDM)、“低碳经济”概念以及《京都议定书》了解程度四个变量考虑其中,主要因为气候变化了解程度考察大学生对于气候变化概念的总体认知;应对气候变化根本出路在于科学技术的发展,清洁发展机制(CDM)则是侧重于技术革新层面,提高能源利用效率,采取直接有效的技术手段实现节能减排;“低碳经济”概念是当代具有先进应对气候变化意识的国家采取的高碳能源走向低碳能源的经济发展方式,将会催生新的一轮科技革命的一种发展模式;在国际社会应对气候变化重大会议中,《京都议定书》的签署最具有里程碑意义,它是全球第一份具有法律约束力的旨在控制气候变暖的国际协议。

气候变化科技伦理维度中,将IPCC报告“气候变暖”结论态度、气候科学研究结论是否应该公正客观、科学家认知为国家利益左右以及富国垄断先进科技手段压制穷国四个变量考虑其中,主要因为青年大学生思维处于活跃期,对于气候变化科技问题公正、公平性关注程度高于其他人群,因此他们对于气候变化科技伦理方面的认知对其气候变化行动意愿有很大甚至是决定性的作用。科技应对行动认知维度中,主要考虑了大学生对于科技进步是应对气候变化的根本出路的态度、对国内气候科学研究行动的满意程度、对国际节能减排技术扩散以及对国内推进低碳技术开发的期待程度。气候变化是环境问题,也是发展问题,但是归根到底还是发展问题,其根本出路是依靠科学技术的进步。

在本世纪中后期,人类应对气候变化问题必将成为一个紧迫并且重要的全球公共治理问题,大学生是国家发展未来的栋梁,对于参与未来的应对气候变化科技竞争具有义不容辞的责任。国家之间气候科学研究的竞争、低碳技术、清洁能源技术开发和应用能够对减缓和适应气候变化带来直接的良性效果进而影响各国的自身利益。因此,大学生对于科技进步是应对气候变化的根本出路的态度、国内气候科学研究满意度以及国内外节能减排、低碳技术推广、应用的期待程度是否对其参与意愿有影响值得我们研究和关注。

2计量模型构建

大学生应对气候变化行动意愿Y=F(X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12)+随机扰动项。本文反映我国大学生应对气候变化行动意愿的数据是以分类数据为主的离散数据,大学生应对气候变化的行动意愿结果只有两种,即愿意与不愿意。因此可以采用BinaryLogistic模型,将因变量Y的取值限定在[0,1]的范围内,将“愿意”定义为Y=1,“不愿意”定义为Y=0。设X1,X2,…,Xk是与Y相关的自变量,一共有n租观察数据,即:Xi1,Xi2,…,Xik;Yi,i=1,2,…,n,本研究中k=12,n=6643。式中,Yi是取值为0或者1的因变量。Yi与Xi1,Xi2,…,Xik的关系为:

3模型估计结果与分析

本文应用SPSS18.0统计软件对6643个样本数据进行了二元Logistic回归处理,结果列于表3中。该模型的预测准确率达到了80.9%,说明模型的预测效果较好;从模型的整体检验来看,-2Loglikelihood值达到了5512.618,说明模型拟合度较好;而NagelkerkeRSquare值达到了0.240,Chi-square值达到了1089.443,说明模型可以较好地进行拟合。根据表3中模型测算的估计参数判断自变量对因变量的相关性,其顺序为X10、X9、X1、X12、X6、X4、X2、X11、X5、X7、X8、X3。通过显著性(Sig值)可以看出,排名前六的变量分别对大学生参与意愿有显著和较为重要的影响,现对此6个变量进行分析:表3科技认知视角下大学生应对气候变化行动意愿的Logistic模型回归结果Table3RegressionResultsofLogisticModelforFactorsofInfluencingRespondingClimateChangeActionWilloftheCollegeStudentsBasedonScienceandTechnologyCognition注:*、**、***、分别表示达到10%、5%、1%显著水平.

第一,对国内气候科学研究行动的满意程度(X10)对大学生应对气候变化行动意愿的选择起决定性作用。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告是全球气候变化领域最权威、影响力最大的科学报告。以IPCC第一工作组(物理科学基础组)第四次报告(2007年出版)为例,我国大陆学者被引论文为88篇,只占被引论文总篇数的1.41%。气候科学研究的影响力显然亟需提高。其参数估计值为-1.023,可知自变量对大学生不愿意参加应对气候变化行动有极大的反向作用。即大学生对国内气候科学研究满意度越高,则越是愿意参与应对气候变化行动。第二,科技进步是应对气候变化的根本出路(X9)的估计参数值为-0.629,表明自变量对大学生不愿意参加应对气候变化行动有较大负向作用。即赞同科技进步是应对气候变化的根本出路的学生,更加愿意参与应对气候变化行动。科技进步是人类减缓和适应气候变化的根本出路所在,对此观点有正确的认识的大学生往往对于气候变化科技问题的整体把握较为客观,因此其参与意愿越高。第三,对气候变化的了解程度(X1)参数估计值为-0.507,表明大学生对气候变化的了解程度对其应对气候变化行动意愿有直接负向作用。越是了解气候变化的大学生,其参与意愿越是强烈。这一结果表明,气候变化作为全球热点公共问题,其作为科普常识的宣传性值得关注。科普宣传工作充分,则大学生对气候变化了解程度加深,对气候变化的实质往往理解更加深刻,所以其行动意愿往往更加积极。第四,对国内推进低碳技术开发的期待程度(X12)参数估计值为-0.356,表示大学生对国内推进低碳技术开发的期待程度越高,则参与应对气候变化行动的积极性越大。

提高能源利用效率,在能源开发、利用等关键环节实现低碳技术是应对气候变化最直接有效的方法之一。国内以太阳能、风能等清洁能源技术革新方兴未艾。大学生对这些低碳技术的使用比较敏感,应该通过组织团体活动等方式,使得大学生深入这些进行低碳技术革新企业,增强大学生对我国使用低碳技术的感性认识,从而促进其应对气候变化的行动意愿。第五,气候科学研究结论是否应该公正客观(X6)参数估计值为-0.202,表明气候科学研究结论完全公正客观认知对大学生意愿有显著的负向作用,越是赞同气候科学研究结论应该公正客观的大学生,其参与意愿越强烈。时至今日,气候变化问题早已经超越科学界,气候变化问题的复杂性决定了气候科学研究结论往往受到其它因素的干扰,这属于科技伦理的范畴。对于气候变化科技问题公正、公平性关注程度高于其他人群,因此他们对于气候变化科技伦理方面的认知对其气候变化行动意愿有很大甚至是决定性的作用。第六,是否了解《京都议定书》(X4)参数估计值为-0.116,表明对《京都议定书》越是了解,则大学生的参与意愿越是积极。在国际社会应对气候变化重大会议中,《京都议定书》的签署最具有里程碑意义,它是全球第一份具有法律约束力的旨在控制气候变暖的国际协议。由于《京都议定书》的以上重要特性,对其了解程度可以反映大学生的气候变化科普意识,进而影响到其参与行动意愿。

4结论与讨论

本文以南京信息工程大学在校大学生为调查对象,以现场答卷方式进行问卷调查,应用SPSS18.0统计软件对6643个样本数据进行了二元Logistic回归处理。根据模型实证分析的结果,得出以下几个结论:(1)调研结果表明,大学生愿意参与应对气候变化行动的占80.2%,不愿意的占19.8%。表明,大多数大学生参与应对气候变化行动态度积极。(2)气候变化科普常识认知层面,对气候变化和《京都议定书》总体了解程度越高,则大学生参与应对气候变化行动态度越积极。(3)气候科技伦理认知层面,越是赞同气候科学研究结论应该公正客观的大学生,其参与应对气候变化行动态度越积极。(4)科技应对行动层面,大学生对于科技进步是应对气候变化根本出路认同度、对国内气候科学研究行动的满意度以及对国内推进低碳技术开发的期待程度越高,则其参与应对气候变化行动态度越积极。基于本文实证结果,笔者提出如下政策启示:

第一,对大学生广泛和深入地宣传气候变化科普知识,提高其对气候变化科普知识的了解程度。认知是行为的基础,只有使大学生对气候变化有广泛和深入的认识,他们才会有去关注气候变化的可能,进而才会主动采取应对气候变化行动的可能。青年大学生思维活跃,热衷于参与各种社会公益活动,是向全社会传播气候变化科普知识有重要的推动力量。因此,建议高校要扩张对大学生宣传气候变化知识的路径,以开设气候变化课程以及开设公益讲座等方式宣传教育气候变化科普知识,促使大学生对气候变化科普知识得到充分认识,进而整体提高我国大学生群体以及普通公众应对气候变化的行动意愿。

第二,对大学生进行气候科技伦理知识宣传教育应该予以格外重视。气候变化表面是环境问题,归根到底是发展问题。目前,以中国为代表的发展中国家对于发展经济的需求空前,已经普遍进入后工业时代的发达国家对于中国碳排放要求往往是以维护发达国家自身政治需求为出发点。因此,气候变化中的科学技术问题往往超越了科技本身的范畴,已经被渗透了多种复杂的因素。青年大学生思维处于活跃期,对于气候变化科技问题的公正、公平的期待高于其他人群,因此,气候科技伦理认知对其参与应对气候变化行动有很大影响。可以通过组织气候科技伦理主题辩论等方式增强大学生的气候科技伦理意识,进而促进其参与应对气候变化行动意愿。

第3篇:气候变化科学概论范文

关键词:科学教学;迷思概念;转变策略

中图分类号:G633.7文献标志码:A文章编号:1002-0845(2007)04-0050-02

学生在接受学校教育之前,就已经通过对日常生活中的一些现象的观察和体验,形成了许多 概念。在这些概念中,一些是反映客观世界的朴素概念,但更多的是有悖于科学的错误概念 。我们把学生头脑中存在的错误概念或与科学概念不完全一致的认识叫做迷思概念。迷思概 念不能正确地反映事物的本质而仅仅反映事物的一些表面现象,违背了科学道理,对学生正 确地掌握科学概念、形成正确的认识造成一定的障碍。

一、学生迷思概念的成因

1.受日常生活经验的影响

科学作为一门包括物理、化学、生物、地理等知识在内的综合性的理科学科,与日常生活息 息相关。又由于初中生年龄较小,生理、心理还不够成熟,往往只能凭借自己的感性认识、 经验得出结论。例如,学生认为燃烧必须要用火点燃、金属不能燃烧、燃烧必须有氧气参加 等等。据调查,有60%的学生对月相存在迷思概念,认为月亮只有在晚上可以看到,除了天 气状况影响以外;有一半以上的学生认为,夏天、冬天的变化是地球与太阳的距离远近造成 的。

2.受个体认知方式的影响

个体在发展过程中,总是凭借自己喜好的认知方式认识事物。作为一种重要的思维方法,归 纳是人类认识事物本质和发现规律的重要的认知方式。但是,由于学生知识面较窄,经验较 少,思维简单,往往把事物的非本质属性当做本质属性。例如,学生 把鲸当做鱼类,把蝙蝠当做鸟类。从访谈中得知,学生小时候看到麻雀、乌鸦、燕子等,通 过自己大脑简单的分析归纳得出结论,把“会飞”归结为鸟的本质属性,而不能抽象 提炼出鸟的本质特征。所以,就造成迷思概念的出现。

3.受教师授课方式的影响

在课堂教学中,教师常常采用灌输的方式讲授,学生对知识囫囵吞枣,死记硬背,导致对知 识缺乏科学的理解。例如,学生对酸雨的概念理解就存在偏见。他们认为酸雨是酸性的雨水 。殊不知,酸雨的PH值必须小于5.6;而且酸雨不仅包括液态水,还有固态水(如冰雹、雪 等)。有些教师在讲授科学知识或演示实验时,过分地强调某个知识在章节中的作用,而忽 视了对它在整个学科知识体系中的地位和作用的讲解,造成概念的片面性,导致迷思概念的 出现。如在催化剂的教学中,教师为突出催化剂在分解氯酸钾过程中起到加快反应速度的作 用,而忽略了催化剂这个科学概念也有减慢反应速度的作用。教师自身存在着迷思概念,是 学生形成迷思概念的一个不可忽视的因素。

二、迷思概念转变的策略

1.利用科学方法,对学生的迷思概念进行探查――转变迷思概念的前提

用来探查学生有关迷思概念的方法有多种,可以利用访谈法[1]、测验法来研究学 生的迷思概念,也可以采用二阶式多选题的方式来进行研究[2]。近来更有人提出 以制作概念图的方式来探究学生的迷思概念。笔者利用访谈法对呼吸作用与光合作用这个主 题进行探查,研究结果显示,学生对这两个科学概念,头脑中潜存着许多迷思概念:有的学 生认为光合作用会制造蛋白质;有的学生认为绿色植物只有在夜晚(或没有光时)才进行呼吸 作用;有的学生认为绿色植物在有阳光时,放出二氧化碳的量最大;有的学生认为呼吸作用 只发生在叶子细胞中,因为叶子有气孔能交换气体;有的学生认为绿色植物依靠根从土壤中 吸收营养,并储存在叶子中……探查出这些迷思概念,不仅让教师了解了学生学习前的认知 架构,也提供了提升科学教学成效与学习进步的基础。

2.创设问题情境,引发认知冲突――转变迷思概念的契机

建构主义理论认为,学生以自己头脑中原有的认知结构来完成对新知识的理解[3] 。 当新知与原有的经验相符合时,就会容易理解并接受,纳入认知结构,顺利地完成认知结构 的同化过程。当新知与原有经验矛盾时,则必须经过认知结构的顺应才能接纳新知识。而顺 应过程是有条件的,并且相当困难。教师如果没有采取有效的策略,随着时间的流逝,学生 很容易将顺应建立起来的知识淡化或遗忘。因此,转变迷思概念策略的落脚点应放在如何促 进学生对知识的顺应过程上。科学的历史发展,给我们转变迷思概念以深刻的启示。众 所周知,历次重大科学观念改变之前,都要经历新旧观念的对峙阶段。只有当新旧观念矛盾 日益尖锐,发展成危机、灾难,再也无法规避时,人们才不得不走出他们建造的象牙之塔, 以审视的眼光和批判的思维来对待曾经深信不疑的象牙塔基,从而导致观念的革命性变革。 科学发展的历史是一部人类对知识建构的历史,它与学生个体的知识建构具有雷同的地方。 因 此,迁移到课堂教学中,教师在转变迷思概念时,要先给学生一个“震撼”,引起学生认知 冲突,以使其放弃迷思概念,实现科学概念的构建[4]。例如,在牛顿第一运动定 律教学中,有许多学生持力是维持物体运动的原因这一观点。他们认为,物体受了力,才会 运动,没有受 到力,就会停止。为了消除学生头脑中的错误观念,教师可以创设情境,提出问题:骑自行 车 ,用力蹬车,自行车就走了,但用力压闸时,自行车反倒停下来――这是否与我们认为的“ 物体有 了力就运动”背道而驰呢?此时学生就会对自己已有观念进行质疑,产生强烈探求新知的欲 望。教师应抓住这个转变迷思概念的契机,趁热打铁,促进学生对科学概念的顺应建构。

3.讨论交流,相互辨析――转变迷思概念的途径

现代教育心理学认为,学生的学习过程是“学习共同体”所有成员之间相互讨论交流的过程 。 组织学生讨论交流,相互辨析,不失为转变学生迷思概念的好策略之一。因为学生如果只听 教师讲解,则只是被动地吸收知识,缺少自己对知识结构的主动建构。组织学生讨论,合作 交流,互相辨析,不仅调动了学生的思维积极性,还能够使不同观念相 互交锋,使学生的头脑经历一场“晴天霹雳”,重新构建认知结构。教学实践证明,学生思 维活动越多,学生对迷思概念的错误认识就暴露得越充分,在知识结构中的“根”就挖得也 越 深,科学概念的建立就越牢固。例如,学生对滑动摩擦力的方向存在迷思概念。为了转变这 一认识,教师可以用手握木棒向上作匀速运动,让学生讨论交流。有的同学说“摩擦力的方 向跟运动方向相反”;有的同学说“摩擦力的方向跟运动方向相同”;有的同学反驳:“如 果 摩擦力的方向竖直向下,同时重力的方向也是竖直向下,两个竖直向下的力能使人向上作匀 速运动吗?”通过讨论交流,学生发现用自己原有的概念无法解释现象,从而使学生改变了 自己的认识,建立起正确的概念。

4.整合教学方法,强化、巩固科学概念――转变迷思概念的保证

把建立起来的科学概念全面、深刻、牢固地印留在学生的头脑中,是转变迷思概念的关键。 为此,教师应该优化、整合教学方法,巩固学生已经建立起来的科学概念。

(1)运用随即通达教学法。随即通达教学是斯皮罗等学者提出的,他认为,对同一内容的学习要 在不同时间里多次进行,而每次的情境都需要经过改组,而且目的不同,分别着眼于问题的 不同侧面[5]。这种多次通达,绝不是传统教学意义中的复习,这里的每次通达都 有不同的学习目的,都有不同的问题侧重点。例如,在讲述季风的时候,很多学生将“近地 面气温高气体体积膨胀大气密度变小气流上升气压变低”理解为“气温高气低压 ”。这个迷思概念的产生是因为学生忽略了气压的高低变化是相对于同一水平面而言的。针 对这一情况,在教学大气压受海拔高度的影响时,我重点突出在2000米海拔以内,高度升高 ,温度降低,大气压也降低。而且,我在讲授对流层气温随高度增加而递减的特点时,就落 实 到某地垂直方向的气压总是近地面的比高空的高,并不是气温高气压低。教学实践表明, 运用随即通达教学法能使学生获得对事物全貌的理解,能让学生把自己头脑中的迷思概念与 科学概念进行对照、比较,从而达到对科学概念的意蕴的理解。

(2)采用概念变式教学法。所谓概念变式教学是指在引导学生认识概念属性的过程中,不断变 更所提供材料或事例的呈现形式,使概念的本质属性保持不变而非本质特征不断变化[ 6]。概念变式教学能满足学生的情感需求,激活学生的内心思维,活化学生的知识结构 ,是概念教学的一种好方法。例如初中生对氧化反应存在迷思概念,学生错误地把氧化反应 理解为物质与氧气发生的反应。教师应该说明氧化反应概念中的氧是指能提供氧元素的物质 ,不仅包括氧气,而且还包含氧化物。如氧化铜与氢气反应,二氧化碳与碳反应等,都属 于氧化反应。教师在举例的时候,应抓住氧化反应的关键特征,即得到氧的物质发生氧化反 应 。在教学中通过不同的变式进行比较,突出概念事例的关键特征,舍弃其无关本质的特征, 可以使学生获得正确的概念,有效地转变迷思概念。

(3)制作概念图的方法。概念图是指学习者按照自己对知识的理解,用结构网络的组成来表 达概念的意义及其他概念之间联系的一种网络结构示意图[7]。一般地讲,概念图 包括节点(概念)、连线(有关的概念之间)、层次(不同概念的抽象水平)、命题(两个概念之 间的意义关系)等要素。其基本制作方法是在有关系的概念间连线(箭头),并在连线上用最 简洁的语言标注描绘其关系的文字。例如,在物质的组成教学中,因这部分知识概念较抽象 ,学生易混淆,存在较多的迷思概念,教师可以帮助学生制作概念图(如图1)。通过概念 图的制作,能使学生清楚地看到各个概念之间的联系,在大脑中形成知识的脉络,促进学生 正迁移和有意义学习的发生,实现迷思概念的转变。

参考文献:

[1]Osbome,R.J. & Gilbert,J.K.(1980).A technique for exploring thestudents’view of the world.Physics Education,50(65):376-379.

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[3]张大均.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2004:127.

[4]梁旭.中学物理教学艺术研究[M].杭州:浙江大学出版社,2005:188.

[5]李红美.认知灵活性理论与基于网络的研究性学习[J].中国远程教育,200 3(1):23.

第4篇:气候变化科学概论范文

高中物理; 听课

【中图分类号】O411 文献标识码:B文章编号:1673-8500(2012)12-0276-01

作为一个学生,他学习的中心环节是听课。学生获取各门知识的信息、掌握各门知识的内容的主要渠道是听老师讲课。所以会不会听课,怎样听好课,是影响学生学习成绩优劣的一个关键因素。课堂上几十分钟的时间,往往是你课后花几个小时甚至十几个小时也换不来的。会听课的只要充分利用这个黄金时间,就会取得优异的成绩,而且还觉得特别轻松,觉得学习是特别有意思、特别愉快的事。

在高中阶段,很多人都感到物理这一门学科很“难”,不象别的学科那样好学,这就说明你没有掌握学习物理的方法,没有掌握听物理课的方法。那到底怎样才能听好物理课呢?

1要知道物理学科的特点

物理学是自然科学中的一部分,是一门研究物质、能量和它们相互作用的学科,它既包含了对物质世界普遍而基本的规律的探索,又对其他自然科学以及科学技术社会生产力的发展具有强大的推动作用。物理学是一门基础学科与其他自然科学有密切的联系,如天文学、地理学、生物学、化学等。我们学习物理不仅仅是为了认识客观世界,更重要是利用物理知识改造世界,为祖国的社会主义现代化建设服务,为人类文明做出贡献。科学技术的每一次重大突破都跟物理学分不开,如果不是在19世纪中期发现了电磁感应现象,并建立起相应的电磁理论,就不会有发电机、电动机,现在电气化生产就不可能实现,也就不可能有我们现在的网校,如果没有对气体性质的研究和热学理论的建立,那么应用机、汽车、轮船、拖拉机、机车、坦克等的内燃机也就不会存在。如果至今没有人类出行的交通工具,我们就真正处在封闭状态中,探亲访友,出门旅游,将成为空想。没有万有引力定律的科学规律,人造卫星、宇宙飞船、人类登月更不可能变为现实。进入20世纪物理学更广泛应用于工农业生产和科学技术的各个领域,成为科学技术的基础。

2知道自己如何做才能适应老师的教学,才能更好地听好课

每个物理老师都有属于自己的一套教学方法,从引入新课到讲解新课,往往并不和课本完全一样。有的采用探索法、悬念法进行教学,有的喜欢用启发式提问进行,有的喜欢从讲解历史名人故事入手,而有的更偏向于就题解题等等。有经验的老师每堂课都有自己独特的课堂设计,所以你要充分了解老师的上课特点,及时调整自己的听课方法,使自己的思路随着老师的方法的变化而变化。让自己积极参与,让自己的情商和智商得到最大限度的发挥,从而使听课取得最佳效果。在讲课过程中,为了引入一个物理概念或解释一个物理现象,有的物理老师喜欢用肢体语言来表演,而往往在表演的过程中解释了很多用简单的语言不能解释的物理知识,所以你不能简单地看热闹,而要和老师地思维融为一体,仔细观察、思考老师为什么要这么表演,其目的是什么,我从中能发现什么,得到什么结论等等。比如,在讨论匀速圆周运动的速度大小和速度方向时,往往速度大小很容易理解,因为匀速,所以速度大小不变,但速度方向如何呢?有的老师会用肢体语言来表演,在原地转圈,以手的指向或脸的朝向作为力的方向——做匀速圆周运动,速度大小不变,但是方向一直在变。这些事例告诉我们,适应老师的教学方法也是听好课的关键。

第三,跟着老师的思路走,牢牢抓住基本的物理概念和物理规律。在课堂上,老师提出问题、进行实验、分析问题、解决问题等各个环节,都有各自的一套方法,但不管用哪一种方法,老师的思路都是根据教材的体系,依据人们认识的客观规律而展开的,所以听课的时候就得让自己的思维活动跟着老师的思路的展开而展开,这样就能弄清知识的来龙去脉,在学习物理知识的同时,提高了自己的思维方法和处理问题的能力,往往有时候能想出许多老师都没有想到的问题,这样的听课就是真正地听进去了,这就是听课的最佳效果。

我们就谈谈怎样听物理概念课,学习初中物理,掌握基本概念是关键。听课的时候要学会从老师的讲解中抓住:弄清概念的内涵和外延及它是怎样提出来的;了解概念的表达方式;弄清怎样使用这一概念进行计算或解决实际问题;弄懂概念应用的范围和条件。这样学习基本物理概念,就算抓住了要领。1、将物理概念层次化。很多物理概念往往有多层含义,概念的层次化就是将其复杂的内涵分解为多个层次,让学生一层一层逐步认识,最后综合各个层次的内容,得到一个完整的定义。2、实验观察法。我们前面说过,老师在引入一个新的概念时,有可能是通过实验引入,这就要求学生在听课的时候,要经常地观察大量地物理现象和物理实验,观察地目的性、理解性、条理性和敏锐性反应了观察能力的品质,同时也反应了观察的特点,好奇心和求知欲有利于观察能力的品质形成,但是如果这种好奇心只是停留在物理现象的个别特征上,而不是有目的、有计划、自觉的去观察,这就不利于概念的形成,所以,在听课的时候一定要把好奇心调整到观察物理事实方面来,不仅要发现物理现象的个别特征,还要发现特征之间的联系。另外,物理规律是有关物理概念之间的必然联系。任何的一个物理规律,都是由一些概念所组成的。都课以用一些数字和测量联系起来,而且是用语言,逻辑或数学逻辑来表达概念之间的一定关系。

第5篇:气候变化科学概论范文

论文摘 要:学生要想学好化学,最重要的手段就是做化学实验,它能清楚地让学生看到实验现象,体验实验过程,得出实验结论。使学生对化学产生浓厚的兴趣,帮助学生养成严谨的、实事求是的科学态度和学习方法。本文论述了初中化学实验在教学中的重要性。

随着科学技术的不断进步,各学校的教学设施也在不断引进,尤其是素质教育的不断深入,初中教学更加重视学生的实践能力,对物理化学实验器材不断的更新引进,使学生都能亲自动手做书本上的实验,观察到原先只能靠想象得到的实验现象和靠推理得到的实验结果。培养了学生的主观能动性,主动探究能力和合作精神以及良好的习惯。

一、化学实验教学可以使学生产生学习化学的兴趣

初中学生正处于接受新事物较快,对新事物充满好奇的年龄,他们的学习动机基本都是以满足自己的好奇心和自己的爱好兴趣为主的。而初中化学是他们第一次接触化学的时候,对化学充满好奇的时候,恰恰化学实验中千变万化的实验现象正是化学的魅力所在,可以满足学生的好奇心。因此,教师可以利用化学实验现象来激发学生学习化学的兴趣。比如,为什么对着水吹气,水不变浑浊,而对着澄清的石灰水吹气,石灰水变浑浊了;为什么紫色的石蕊是变色龙,遇到酸就变红,遇到碱就变蓝;为什么一氧化碳在空气中燃烧会发出蓝色的火焰;等等。这些现象不仅可以激发学生的兴趣,还让学生更直观、更生动、更具体地观察到实验现象,不再干巴巴地学习抽象的理论。

二、化学实验教学可以帮助学生对化学概念的理解

初中学生在学习阶段知识面比较窄,见到的事物也较少,在学习的时候会对所学知识中提到的事物不知所云,这样根本不可能让学生继续分析问题和解决问题。比如,学到镁的时候,学生根本没见过镁,怎么可能知道它在氧气中燃烧会是什么样子,化学实验的好处就在于让学生通过观察,用视觉、嗅觉和听觉感知物质的本质属性,使学生通过真实实验形成化学思维,加深学生对化学概念的理解。比如,在实验室制取二氧化碳的实验中,如果教师在讲解完之后让学生直接看收集好的二氧化碳,学生不会明白到底是怎么收集的,也不知道收集的是不是二氧化碳。但是,要是让学生通过自己动手做实验的方法,效果是完全不一样的,学生收集到二氧化碳之后还可以检验它的存在,都可以帮助学生深刻理解物质的物理性质和化学性质,使学生对形成物质这一过程充分了解,把抽象知识转化为感性认识并形成化学概念。

三、化学实验可以培养学生科学的学习习惯

化学实验具有很强的规范性,学生需要掌握其规范才能进行基本操作的,学生在这一操作过程中会逐渐养成良好的学习习惯。当然仅仅靠学生自己规范还不行,教师在学生平时做实验时,应该对学生加强检查并及时纠正出现的错误。一切良好的习惯都是在双方共同努力下才能逐渐形成的。因此,教师应该以身作则,在做示范性实验的时候要严格遵守其规范要求,因为学生会以教师为模版进行效仿。尤其是教师在连接装置、对试管加热、搅拌药品,振荡试管和闻气味的时候都要谨遵化学规范,千万不能为了方便而使操作不规范,因为不符合规范的操作会给学生造成不良的影响,在学生做实验时也无法要求学生严格按照化学规范操作。比如,在做点燃氢气的实验之前,一定要检验氢气的纯度以防爆炸;在做制取二氧化碳实验时,一定要先检验装置的气密性,后装入药品。有的教师在上课之前就已经检查好装置的气密性,导致在给学生做示范性实验的时候就忘记了要演示检查装置气密性这一步骤,这样会对培养学生的习惯造成不良的影响。

四、化学实验可以培养学生的观察能力和思维能力

学生做化学实验的目的不是仅仅让学生观察千变万化的实验现象,而是要学生根据实验现象进行积极的思考,达到认识物质本质的要求。因此,教师在教学过程中要根据教学目的事先设置好引导性的问题,引导学生通过化学实验现象进行分析、探究、总结,最终得出所要的结论。也就是说教师要引导学生如何观察、观察什么现象等。比如,学生在做氧气的制取实验时,教师可以设置这样的问题:(1)试管口应该向上还是向下倾斜?(2)药品要怎样放置到试管中?(3)收集氧气时应该用什么方法?(4)为什么用这种方法?(5)怎样检验你收集到的是氧气?设置问题的好处在于可以让学生不再盲目的观察而是有目的性的观察,提高了学生的观察效果。经常设置这样的问题,可以在潜移默化中使学生养成良好的观察习惯,提高学生的观察能力。

五、化学实验可以培养学生的探究能力和创新能力

学生在实验开始时就有了探究实验会产生什么样的现象和生成什么样的物质的想法,再通过教师的鼓励,学生敢想、敢做,敢于突破“老师没讲过”的束缚,通过科学探究活动来学习化学,帮助学生形成化学概念,理解和掌握化学知识,更重要的是培养了学生的探究能力。在实验过程中学生还会通过对实验现象的观察,调动自己的嗅觉、视觉和听觉等感官认清物质的本质,使学生运用已学知识对实验现象进行分析概括和总结,使学生产生新的想法,对事物有了新的认识,培养了学生的创新能力。

总之,化学实验在化学教学中的重要地位是不可撼动和不可代替的,它能帮助学生理解抽象的化学概念,可以激发学生学习化学的兴趣,调动学生学习化学的积极性。教师通过精心设置的问题引导学生进行观察,可以训练学生的观察能力和思维能力;教师通过设计一些具有创造性的实验,可以培养学生的创新能力和探究能力,以及科学态度和科学方法,使学生养成良好的学习习惯。

参考文献

[1]赵莉.初中化学新课程实验面临的问题、困难和对策[J].陕西

教育学院学报,2002(4).

[2]尹木成.初中化学探究性实验教学改革初探[J].长江大学学报

(社会科学版),2007(S1).

第6篇:气候变化科学概论范文

这本书的主要内容是概述已经观测到的气候变化的影响、脆弱性、暴露度以及迄今为止的各方面的响应。本书共分为4个主要部分。

第1部分 全报告的摘要,主要针对政策制定人员。主要对气候变化迄今为止已经观测到的影响、脆弱性和各种响应进行概述,并剖析未来风险和潜在效益,这部分的最后对适应的各项原则以及适应、减缓与可持续发展之间的更广泛的相互作用进行概述。该部分同时定义了气候变化影响、适应与脆弱性的相关核心概念、关键术语等。

第2部分 技术概要,对气候变化影响、适应及脆弱性相关的全球及局部尺度的技术、方法总结概述,以气候变化风险的评价和管理技术、方法及手段概述为主。包括气候变化影响、适应及脆弱性的观测方法,未来适应风险和机会的评估以及未来方向和建立弹性的管理工具。

第3部分 章节关系交互部分,主要对气候变化影响、适应及脆弱性相关的不同尺度、不同区域、不同风险、不同基础等的交互关系以及主要风险进行概述,是第4部分各章节关系的总体概览。包括岛屿、海洋、城市等不同尺度以及不同区域的生态系统、人口、淡水等要素间的关系及主要风险。

第4部分 是本书的主要部分,以前三部分为研究和总结基础,分20个章节对本书的主题“气候变化的影响、适应及脆弱性”进行总结和讨论。1.决策部门观点;2.决策制定基础;3-4.淡水资源,陆地及内陆水系统;5-6.沿海及低于海平面的区域,海洋系统;7.食物安全与食品生产;8-9.城市,乡村;10.关键经济部分及服务;11.人类健康:影响、适应与联合效益;12.人类安全;13.生存与贫困;14.适应的需要与选择,15.适应计划与实现;16-19.适应的机会、约束与现实,经济层面的适应,影响的观测,紧急分析与主要脆弱性;20.气候弹性的途径:适应、减缓与可持续发展。

本书是IPCC第二工作小组的第五次评估研究成果之一,对气候变化及影响、适应与脆弱性的研究工作者,本书是研究主题与前沿方向的重要参阅资料之一。本书所提出的气候变化影响、适应与脆弱性的各个方面均是气候变化研究的重要方向,各个方面自成一体又交互影响,共同构建出气候变化影响、适应与脆弱性的复杂系统。

第7篇:气候变化科学概论范文

吉林省的关于水文水资源系统方面的研究主要包括以下几个方面:第一,水流量平衡所受的影响有哪些;第二,我省的供水量和需水量有哪些变化;第三,气候变化对水质的影响有哪些;第四,干旱频繁是否源于气候的变化。下面,将进行详细分析。研究气候变化对水文水资源系统的相关影响,可以通过对相关问题的研究进行分析和评估,例如气候变化对我省降水、水流蒸发的影响有哪些等等。

此外,研究估计所达到的效果很重要。因此,我省在进行研究的时候,要注意研究结果,由于每一个省份的气候不同,水文水资源也并不一样。因此,一定要建立适合我省情况的气候变化指标体系,准确分析出气候变化对我省水资源的影响。要引进国外的先进技术,例如GIS技术和计算机模拟技术,对我省的水资源现状进行分析。此外,我省的相关部门一定要对水资源的开发提出相应的政策措施,合理开发和管理我省的水资源系统。

2吉林省水文水资源系统的研究方法

2.1水文水资源研究步骤

到目前为止,气候变化对水文水资源影响的研究方法是采用What-if方法,意思就是:(if)气候发生了一系列的变化,那么水文水资源又会发生怎么样的变化(what),这就是我们所说的影响方法。通过影响方法对我省水文水资源进行评估,可以有着很好的辩证效果。因此,应该准确的按照相关步骤进行评估,一般分为5个步骤:1)气象部门要对我省的气候变化进行相关的定义;2)要建立我省的具体的水文模型,并进行相关的验证;3)通过切入气候变化情景,结合建立的水文模型进行电脑分析,模拟分析出水文循环和水文变化的过程;4)根据分析得出水文水资源受气候变化的影响;5)根据水文水资源的影响程度,找出相关的措施实施环境的保护。

2.2水文模拟技术

我省在选择模型的时候,主要要注意以下几个方面:模型的精准度如何,评估的资料是否齐全;模型的参数变化和适用性如何。目前针对水文水资源的变化的主要评估模型有三种:1)概念性模型所谓的概念性模型是以水文变化过程为准则的模型。概念性模型可以分析气候的变化对径流的影响,以及对水资源所需要的气候条件进行研究。这种模型最先应用到美国旱地的水资源研究上;2)经验统计模型通过获取经验进行统计,我们称之为经验统计模型。这种模型主要是通过获取该地区的水流、气候、降水、气温等资料。通过资料的统计和分析,得出气候变化对水文水资源的变化影响;3)分布水文模型由于区域的每一处地形和土壤的水分都不一样。关于这方面可以运用分布式进行,在不同的区域进行划分,并在每一个单元设立参数,对该部分的水特征进行记录。

3我省水文水资源研究工作的相关建议

3.1我省要对水文水资源的研究工作高度重视我国对于水文水资源的研究工作设立明确的纲要规定,根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020)当中规定,要将能源和环境的建设作为国家科学技术发展的优先项目。在《中国对应气候变化国家方案》当中,我国明确提出了要积极应对气候的变化,要求不断发展科学技术,以适应新的环境变化。在这种氛围之下,吉林省的相关部门一定要对此高度重视,充分发挥主导作用,积极投身于气候变化对水文水资源影响的研究工作当中。政府也要不断的实施相关政策,通过政策的鼓励,激发吉林省的相关学者和研究人员参加到水文水资源的研究热情,积极投身于研究当中。同时,有关宣传部门应该加强宣传力度,与各界进行沟通,为科研工作创造更好的平台。

3.2我省的科研部门要与国外加强交流合作对于一些国外的先进技术,我们要积极的进行学习和吸收。这就要求我们要积极与国际的相关科研小组进行交流和合作,不断提高我们的科学技术水平。另一方面,我省要积极与别的气候部门相合作,例如水利部门、气象研究部门等。通过合作研究,给水文水资源的研究工作提供一定的技术保障。

3.3建立相关的体系和评价针对气候对水文水资源方面的研究,我省要建立一套完整的评价体系,准确的评价气候变化所带来的相关影响。通过GIS技术和计算机模拟,研发出符合我省对水文水资源的预测和管理模型。(上接第145页)

4结论

第8篇:气候变化科学概论范文

【关键词】初中化学;实验教学;探究能力;学习习惯

随着素质教育的不断深入,初中学科教学更加重视学生的实践能力,特别是对物理、化学、生物等理科实验器材不断的更新引进,使得学生都能亲自动手做书本上的实验,观察到原先只能靠想象得到的实验现象和靠推理得到的实验结果。这对于培养学生的主观能动性、主动探究能力和合作精神以及良好的习惯具有重要的现实意义。

一、化学实验教学可以使学生产生更强烈的学生兴趣

初中学生正处于接受新事物较快、对新事物充满好奇的年龄,他们的学习动机都是以满足自己的好奇心和自己的爱好兴趣为主的。而初中化学是他们第一次接触化学的时候,也就是他们对化学充满好奇的时候,恰恰化学实验中千变万化的实验现象正是化学的魅力所在,可以满足学生的好奇心。因此,教师可以利用化学实验现象来激发学生学习化学的兴趣。比如,为什么对着水吹气,水不变浑浊,而对着澄清的石灰水吹气,石灰水就变浑浊了?为什么紫色的石蕊是变色龙,遇到酸就变红,遇到碱就变蓝?……这些现象不仅可以激发学生的兴趣,还能让学生更直观、更生动、更具体地观察到实验现象,不再是干巴巴地学习抽象的理论。

二、化学实验可以帮助学生对化学概念更好的理解

初中学生在学习阶段知识面比较窄,见到的事物也较少,在学习的时候会对所学知识中提到的事物不知所云,这样根本不可能让学生继续分析问题和解决问题。比如,学到镁的时候,学生根本没见过镁,怎么可能知道它在氧气中燃烧会是什么样子?化学实验的好处就在于让学生通过观察,用视觉、嗅觉和听觉感知物质的本质属性,使学生通过真实的实验形成化学思维,加深学生对化学概念的理解。比如,在实验室制取二氧化碳的实验中,如果教师在讲解完之后让学生直接看收集好的二氧化碳,学生不会明白到底是怎么收集的,也不知道收集的是不是二氧化碳。但是,要是让学生通过自己动手做实验的方法,效果是完全不一样的,学生收集到二氧化碳之后还可以检验它的存在。这些都能帮助学生深刻理解物质的物理性质和化学性质,使学生对形成物质这一过程充分了解,把抽象知识转化为感性认识并形成化学概念。

三、化学实验可以培养学生科学规范的学习习惯

化学实验具有很强的规范性,学生需要掌握其规范才能进行基本操作,学生在这一操作过程中会逐渐养成良好的学习习惯。当然仅仅靠学生自己规范还不行,教师在学生平时做实验时,应该对学生加强检查并及时纠正出现的错误。一切良好的习惯都是在双方共同努力下才能逐渐形成的,因此,教师应该以身作则,在做示范性实验的时候要严格遵守其规范要求,因为学生会以教师为模版进行效仿。

尤其是教师在连接装置、对试管加热、搅拌药品、振荡试管和闻气味的时候,都要谨遵化学规范,千万不能为了方便而使操作不规范,因为不符号规范的操作会给学生造成不良的影响,在学生做实验时也无法要求学生严格按照化学规范操作。比如,在做点燃氢气的实验之前,一定要检验氢气的纯度以防爆炸;在做制取二氧化碳实验时,一定要先检验装置的气密性,后装入药品。有的教师在上课之前就已经检验好装置的气密性,导致在给学生做示范性实验的时候就忘记了要演示检查装置气密性这一步骤,这样会对培养学生的习惯造成不良的影响。

四、化学实验可以培养学生的观察能力和思维能力

教师在教学过程中要根据教学目的事先设置好引导性的问题,引导学生通过化学实验现象进行分析、探究、总结,最终得出所要的结论。也就是说教师要引导学生如何观

、观察什么现象等。比如,学生在做氧气的制取实验时,教师可以设置这样的问题;①试管口应该向上还是向下倾向?②药品要怎样放置到试管中?③收集氧气时应该用什么方法?④为什么要用这种方法?⑤怎样检验你收集到的是氧气?设置问题的好处在于可以让学生不再盲目地观察而是有目的性的观察,提高了学生的观察效果。经常设置这样的问题,可以在潜移默化中使学生养成良好的观察习惯,提高学生的观察能力。

五、化学实验可以培养学生的探究能力和创新能力

学生在实验开始时就有了探究实验会产生什么样的现象和生成什么样的物质的想法,再通过教师的鼓励,学生就会敢想、敢做、敢于突破“老师没讲过”的束缚,通过科学探究活动来学习化学,帮助学生形成化学概念,理解和掌握化学知识,更重要的是培养了学生的探究能力。在实验过程中学生还会通过对实验现象的观察,调动自己的嗅觉、视觉和听觉等感官认清物质的本质,使学生运用已学知识对实验现象进行分析、概括和总结,使学生产生新的想法,对事物有一个新的认识,培养学生的创新能力。

六、化学实验教学能够能动地提高学生的操作与实践能力

第9篇:气候变化科学概论范文

Beyond Smoke and Mirrors

2010,248pp

Paperback

ISBN9780521747813

Burton Richter著

当今人类面临的重大问题之一就是全球气候变化,这主要是对化石燃料的严重依赖所造成的。随着世界经济的发展和人口的增长,如果继续当前的能源模式将会导致严重的后果,这也引发了许多互相矛盾的观点,使得事实像在迷雾中模糊不清或者被夸大。本书的目的就是驱散迷雾,让普通民众能够看清事实,得出自己的结论,选择更加可持续的能源供给方式,以避免可怕的气候变化。

本书概述了气候变化科学和当前能源供需模式,站在公正的立场上阐述了如何改变当前对化石燃料的严重依赖,从而建立21世纪可持续发展的能源系统。

本书分为18章。第1章为引言;后面17章分为三部分。第一部分介绍气候,含第2-5章。2.温室地球;3.气候建模;4.作为未来借鉴的过去;5.预测未来。第二部分介绍能源,含第6-15章。6.对这种深入大海之苦难进行反抗;7.发展有多快:从一个物理学家的角度看经济学家;8.能源,排放量及行动;9.化石燃料――存在多少?10.电,排放量及碳定价;11.效率:第一优先权;12.核能;13.可再生性;14.生物燃料:是否存在?15.能源的概述。第三部分介绍政策,含第16-18章。16.美国政策――新事物,不利方面,有利方面;17.世界政策行动;18.结论。

本书作者Burton Richter是斯坦福大学Paul Pigott物理学名誉教授、斯坦福线性加速研究中心荣誉退休主任,是1976年诺贝尔物理学奖获得者。此外,他还获得美国能源部的劳伦斯奖和美国科学促进会颁发的阿贝森奖。在过去的10年里,Burton Richter的研究重点从高能物理转移到气候变化和能源问题上,并且在该领域获得了很高的荣誉。他最主要的工作是担任美国能源部顾问委员会主席,也是美国物理协会的主席,主要研究能源效率。Burton Richter发表了300多篇期刊文章和《纽约时报》、《华盛顿邮报》及《洛杉矶时报》的专栏文章。

本书避免了专业术语,深入浅出,适合不同行业的读者阅读,包括学生、政府工作人员以及关心气候能源问题的普通读者。

刘晓红,博士生

(中国科学院力学研究所)

(中国科学院电子所)