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模拟实验在初中科学教学中的应用

2021-12-13毛建

考试与评价 2021年11期
关键词:模拟实验科学教学初中

【摘 要】 实验教学是初中科学教学当中能够对科学过程进行直观呈现的教学方法,本文主要从初中科学教学需求出发,模拟实验对于科学兴趣的激发、科学过程的认知等教学作用进行论述。同时针对当前初中科学教学当中存在的无法真实展示科学现象、无法形成体系化教学等现实问题进行全面反思,提出在初中科学教学方面应当采取系统化的模型教学方式,同时通过模型过渡原型的教学思路,提高模拟实验的教学应用价值。

【关键词】 科学教学  初中  模拟实验  系统

模拟实验在当前教学环境当中的应用逐渐广泛,该实验方式主要是通过从原型当中进行特征提取,进而借助逻辑设计对自然环境原型变化规律进行模拟,借助模拟实验过程能够实现对于原型的正确认知。对于学生的学习过程来说,模拟实验的真实性和直观性是其接触了解真实科学世界的关键,教师通过对现有科学现象进行简化和缩放,能够帮助学生更加真实有效地观察到科学变化的内部状态,进而不断形成科学视角认知世界的能力,最终提高教学质量。

一、初中模拟实验在科学教学中的优势

(一)引发学生对于科学的关注和兴趣

模拟实验本身的仿真性将科学变化过程以最为具象、最为直观的方式呈现出来,帮助学生建立起视觉印象层面的感官认知。初中阶段学生正处于好奇心和求知欲浓厚的阶段,从兴趣角度出发能够帮助学生形成认知科学、了解科学、不断探究科学的积极性,为学生产生浓厚的科学兴趣、进行科学探索奠定基础。

(二)解决学习过程中的难点问题

在初中科学学习当中,学生常常会因为接触不够深入、常识性认知不足,导致在部分內容学习当中感到吃力。一些教学当中的难点问题,也成为学生丧失学习信心,无法形成学习动力的关键。例如在浙教版《科学》八年级上册中,第三章内容为生命活动的调节,其中涉及到人体激素、神经调节等生物学知识,对于初中学生来说具有一定的理解困难。针对这些内容的教学,模拟实验教学方法可以直接借助人体模型或者动物模型,对神经调节当中的传导机制、激素发挥影响的过程进行直接呈现,避免学生无法对抽象概念进行理解,影响学生的学习积极性。

二、现阶段初中科学教学中模拟实验存在的问题

(一)无法开展有意义的模拟实验

观察发现,初中阶段教师教学工作对于《科学》学科重视程度不足,教学当中教师很少积极主动地组织开展模拟实验对课程知识进行呈现。部分教学课堂虽然开展了模拟实验教学方法,但是从实际情况来看,敷衍、应付情况较为严重,学生很难参与到实验过程当中对实验进行清晰的观察,形成对于实验的认知。教师对于实验过程也不进行深入的讲解,导致实验教学无法起到实质性的作用,未能真正为科学教学服务。

(二)未能形成完善的教学体系

模拟实验发挥作用需要形成系统化的教学模式,但从教师教学工作开展实际情况和模拟实验的应用情况来看,模拟实验在教学当中更多地充当辅助教学功能或者教师必须完成的教学任务,教师既不重视模拟实验,同时也很少从教学设计层面对如何进行模拟实验的系统化运用进行教学分析,导致模拟实验无法真正在学生脑海意识当中建立起与自然科学真实之间的联系,学生很难从课程学习当中养成真正的科学思维。

三、强化初中科学教学当中的模拟实验应用策略

(一)推进系统性的模拟实验模式进课堂

当前初中教学当中科学学科实验主要可以分为四种类型,分别是原理模拟实验、成因模拟实验、过程模拟实验、缩放模拟实验等。四种模拟实验方法主要应用于不同的自然科学场景当中,所采用的模拟实验器材和实验手段也各有差别。对于教师来说,在初中科学教学方面,可以针对四个实验类型进行内容深化,充分发挥不同实验类型的实际作用,提高实验教学的系统性,使系统化的模拟实验能够在学生思维意识当中建立起实验观感与真实自然科学现象的联系,引导学生在日常生活中,能够形成模拟实验的思维,对自然现象尝试进行科学分析。

(二)重新调整教学步骤

教师在设计模拟实验教学方面,应当从教学步骤方面与真实的科学现象进行对照,模拟实验步骤需要与科学的运行规律和形成原理保持吻合,才能够更好地引导学生参与到推测模仿,进行变化演绎之中。教师应当避免打乱模拟实验顺序,只看重实验结果的错误教学方式,避免模拟实验流于形式。

(三)模拟实验过渡原型

模拟实验对于真实科学规律的反应,是通过模拟形式进行原型呈现。教师在教学当中应当不断引导学生对模拟实验过程中所涉及到的各项元素进行深入思考,使学生能够将模拟实验元素与生活场景元素之间进行对应,最终产生对于模拟实验还原真实场景的基本认知。与此同时,教师开展教学工作当中需要更多采用生活设备来进行模拟,帮助学生认识到模拟实验的虚拟性,这些设备与真实之间有着一种强烈的对照关系,引领学生能够应用客观眼光,对待真实事物,在思维当中实现实验内容到自然科学原型的过渡性认知。

参考文献

[1] 孙铁军.初中科学实验教学的提升策略——以华师大初中科学为例[J].启迪与智慧(中),2021(08):83.

[2] 夏兆省,戴文晓.STEM项目学习下初中科学实验教学范式的实践与反思——以“自制简易密度计”拓展教学为例[J].中学物理,2021,39(16):21-23.

[3] 冯达.核心素养培育的科学教学策略与教学实践——以浙教版《科学》“科学探究”教学为例[J].实验教学与仪器,2021(Z1):22-26.

作者简介 :毛建  出生年月:1981.2 性别:男 民族:汉 籍贯:湖北随州 学历:大学本科 职称 :一级教师 研究方向:核心素养背景下初中科学课堂教学

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