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生物科學實驗設計創(chuàng)意的活動目標:①知識與技能:復習和鞏固生物科學中的生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律;梳理和鞏固生物教材中的實驗知識,幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)的實驗設計框架。②過程與方法:培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力;培養(yǎng)發(fā)散思維、知識遷移能力;體驗觀察、對照實驗、模擬實驗和比較等方法的綜合設計與運用;培養(yǎng)圖表表達能力。③情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度;培養(yǎng)學生的創(chuàng) 新意識和創(chuàng)新精神。通過簡單易行的設計活動,在從材料選擇、內(nèi)容和形式上進行創(chuàng)意實驗設計活動,可以實現(xiàn)預期的多項目標。
2創(chuàng)意設計活動的類型與組織形式
生物科學實驗設計創(chuàng)意活動組織形式為筆試(閉卷和開卷的書面表達),這樣操作方便簡便,不受實驗設備、材料等條件的限制。關(guān)鍵是注重看是否設計出新意來,設計出效果來。
2.1閉卷比賽部分
通過設計的比賽試卷,讓學生在有限的時間內(nèi)完成設計。通過批改以后,數(shù)量多、質(zhì)量高者勝出。如在60min內(nèi),若能正確設計出20個以上的實驗,還可以獲“實驗設計能手”的稱號。該類型重點考查和培養(yǎng)學生實驗設計和發(fā)散思維能力。
2.2開卷比賽部分
通過布置實驗設計活動,利用課余時間進行設計。要求根據(jù)教材實驗、借助書刊和網(wǎng)絡等工具,對教材或某一實驗的材料、方法過程進行創(chuàng)新改進;甚至是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的實驗設計,該類型重點是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。要求學生在實驗設計時盡可能具有創(chuàng)新性和可操作性。
3設計創(chuàng)意活動的實施
3.1活動方案設計和要求
為節(jié)省時間,要求學生用圖表(簡圖或簡筆畫)的形式科學合理地表達,有針對性地訓練圖表、文字表達能力。當然最好能先給予一個范例,讓學生先模仿,這樣更具可操作性。
3.2活動方案具體設計
分三個層次,根據(jù)不同學校的學生學習能力層次設計,可通過初、復賽逐步推進。
3.2.1自由式實驗設計
僅出現(xiàn)表達形式,自由設計,合理、科學即可,但不能相似。或半命題設計,如探究生物(自選)對環(huán)境(自選)的影響,探究環(huán)境(自選)對生物(自選)的影響。
3.2.2某主題實驗設計
指定某一主題或某一實驗材料,如基于蚯蚓的科學實驗設計;或基于“某一實驗方法”的科學實驗設計,如模擬實驗法,要設計出20個模擬實驗,難度也是較大的。
3.2.3創(chuàng)新實驗的設計
閉卷自由選題設計,學生有較開放的設計空間,但因時間限制,往往較難出高質(zhì)量的設計。或者根據(jù)某一問題或某一材料,進行綜合實驗設計,要求實驗過程或方法有具體的創(chuàng)新。通常采用開卷形式,給予一定的時間完成。
3.3活動實施的年級
一般借助每年一屆的校園科技節(jié),通過比賽推動,這樣就較有執(zhí)行力。學生要選擇初二年級以上的,才有一定生物科學實驗設計基礎和能力積累;且一般以小組為單位,2人一組,體現(xiàn)合作學習,這樣可較易實現(xiàn)預期目標。
3.4活動實施的組織
根據(jù)預期需要,可以組織全級或每班推薦若干代表,集中于一個階梯課室進行限時紙筆測試,組織簡單易行,有效且高效。
3.5活動評價和表彰
活動實施最難的環(huán)節(jié)是評價。如何評定實驗設計的質(zhì)量等級,需要提前準備一個評價量規(guī),主要從科學性、嚴謹性、表達力、創(chuàng)新性來評定。創(chuàng)新性視要求而定,如初賽時為幫助學生梳理實驗,對原創(chuàng)性無要求;復賽時已規(guī)定回避教材實驗,要求對材料、方法或過程創(chuàng)新,進行嚴格把關(guān)。此外,注意類似實驗的把關(guān),如原理相似,第一個實驗科學合理給5分;第二個至第N個均只給1分,其他類似得分類推。
3.6創(chuàng)意活動的拓展
一、集體活動的設計
數(shù)學集體活動的主要任務是幫助幼兒理解重點和難點,了解并掌握活動的規(guī)則和方法。為此,應該特別重視以下兩個方面。
(一)提供適宜的教具
數(shù)學活動的教具應該在形象美觀的基礎上,特別注意具體化和明朗化。一般來說,教具要有利于突出重點,分散難點,排除不必要的干擾因素,具有可操作性。
例如,大班“交集分類”活動的重點是讓幼兒理解兩個集合相交部分的含義。我們設計了兩個紙圈,它們各代表一個集合。先將這兩個紙圈分開擺放,讓幼兒結(jié)合已有的學習經(jīng)驗——按特征標記分類——在這兩個紙圈中擺放相應的圖形片,然后移動一個紙圈使之與另一個紙圈相交,引導幼兒發(fā)現(xiàn)兩圈相交部分的圖形片同時具有兩個集合的特征。用這樣的教具來演示,可以使幼兒循著較為清晰的思路來理解、接受:第一步,對兩個集合各自的特征進行確認,從而產(chǎn)生一種清晰明了、確信不疑的心態(tài);第二步,通過移動相交的過程,幼兒“發(fā)現(xiàn)”了相交部分,并理解其中的圖形片既具有各自集合的特征,又在某一方面具有另一個集合的特征。在這個過程中,幼兒順利地接受了交集分類的知識,體驗到了“發(fā)現(xiàn)”的成功感。顯然,如果我們只是在圖上畫出兩個相交圓,并在其中擺放相應的圖形片,幼兒就很難從兩個靜止不動的圓形中理解交集分類的含義。
(二)設計清晰簡練的教學語言
在數(shù)學活動中,教師的教學語言起著十分重要的作用。教師必須事先精心設計教學語言,不能臨陣磨槍,更不能憑感覺臨時發(fā)揮。
1.講解
教師的講解是幫助幼兒理解數(shù)學知識,掌握活動規(guī)則所必需的。我們在設計講解語時,一般注意以下四個要求。
①清楚明確。教師的講解語應該很明確,讓幼兒一聽就知道要做什么,怎么去做。例如,我們?yōu)椤翱磾?shù)拍手”活動設計的講解語——下面,我們玩“看數(shù)拍手”的游戲。老師拿出的數(shù)學是幾,你就拍幾下手。拍完后就說:幾,我拍了幾下。這段講解語只有三句話,第一句介紹游戲名稱,第二句交代游戲方法,第三句教幼兒正確表達自己的操作結(jié)果。
②要言不煩。在設計講解語時,教師必須清楚地知道哪些應該先說,哪些應該后說;哪些應該詳細地說,哪些應該簡略地說。例如,“認識數(shù)字5”這一活動的重點是認識數(shù)字5及其所代表的量。為此,教師應該首先引導幼兒確定數(shù)量,再引導幼兒仔細辨認字形并理解這一數(shù)字所代表的量。至于貼絨板上有哪些小動物,它們有什么不同則無需多說,因為這都不是這一活動的重點。
③有條有理。教師應從操作的實際順序和幼兒的思維(或者行動)習慣這兩者的結(jié)合上作綜合考慮,使語言具有條理性。例如,在“按數(shù)串木珠”的活動中,教師應有條不紊地交代:理出同色木珠——認清木棒上標示的數(shù)字——把與木棒上數(shù)字一樣多的木珠串在木棒上。如果教師只是籠統(tǒng)地交代:數(shù)字是幾,就串幾顆木珠,而且所串木珠的顏色要一樣。那么,幼兒很可能只考慮數(shù)量的要求,而忽略所串木珠在顏色上的要求。
④科學嚴謹。我們有時會為了便于幼兒理解而忽視數(shù)學概念的科學性,這是很不嚴謹?shù)摹=處熢谑痉吨v解時的語言既要便于幼兒理解又要準確。例如,在比較數(shù)量時,應說“哪個多,哪個少”,不能說“哪個大,哪個小”。再如,在比較圓形和三角形時,有些教師往往說“三角形有角,圓形沒有角”,這是錯誤的,因為圓有圓周角。
2.提問
提問的目的是為了幫助幼兒思考,讓他們運用已有的知識、經(jīng)驗去探索新問題,解決新問題。為此,有以下三個方面應特別注意。
①圍繞目標,緊扣主題。教師要善于抓住每個活動的目標,清晰有序地設計提問。例如,在中班的“哪個多哪個少”活動中,我們確定該活動的目標是比較物體數(shù)量的多少。教師首先問:這里有什么?它們哪個多,哪個少?當幼兒受物體大小以及排列形式的影響,不能正確地分析、比較時,教師再問,你怎么會覺得這個多,那個少呢?幼兒往往會認為:這個占的地方大,排的隊伍長,所以這個多。此時,教師應進一步設問:我問的是“哪個多哪個少”,而不是問“哪個占的地方大,排的隊伍長”。經(jīng)過這樣的啟發(fā)誘導,幼兒就能夠排除干擾因素,理清自己的思路了。
②由淺入深,分出層次。循序漸進地設問,可以分散教學難點,減少思維障礙,保持幼兒的學習積極性。例如,在“用一個數(shù)字表示相等量”的活動中,我們提供4張動物卡片,其中3張卡片上的動物數(shù)量相等。如果教師直接提問:用哪個數(shù)字來表示卡片上一樣多的動物?和這一數(shù)字不一樣多的動物怎么辦?幼兒就會難以回答,束手無策,從而使自信心和積極性大受挫傷。我們可以將上述問題分解成由淺到深的一系列小問題逐個提出,比如:卡片上有什么?它們每樣各有多少?哪些動物一樣多?它們各是多少只?用哪個數(shù)字來表示一樣多的動物?哪種動物同這幾種動物的數(shù)量不一樣?它可以用什么符號來表示?這樣的提問就會大大降低問題的難度,使幼兒進入順暢的思維軌道。
③正逆設問,拓展思維廣度。數(shù)學活動中,教師應該有意識地培養(yǎng)幼兒思維的靈活性。例如,在“使兩組物體數(shù)量相等”的活動中,我們在貼絨板上出示5只小貓,6只小狗。首先提問:用什么方法讓小貓和小狗一樣多?當幼兒回答出用添加的方法時,我們再進一步啟發(fā)幼兒還可以用什么方法,從而引導幼兒從不同的角度去思考問題,培養(yǎng)他們思維的靈活性,拓寬他們的思維廣度。
二、分組活動的設計
集體活動之后,我們往往安排一些分組活動。在這段時間里,我們提供幾種材料,讓每組幼兒輪流操作。在分組活動中,我們比較注意以下幾個問題。
(一)提供多元化的操作材料
1.緊扣目標,提供多樣化的材料
為分組活動提供的材料既要緊扣教育目標,又要豐富多樣。例如,在“認識梯形”的活動中,活動的目標是感知梯形的基本特征。根據(jù)這一目標,我們提供了以下幾種材料:①火柴棍(用來拼梯形,幫助幼兒體驗梯形的外形特征);②三角形、長方形、正方形的紙和剪刀(用來變梯形,幫助幼兒進一步感知梯形的基本特征,并體驗變梯形的多種途徑);③由各種幾何圖形組成的形象(給其中的梯形涂色,幫助幼兒感知梯形的多種變化)。
雖然這三種材料各不相同,操作方法及作用也不完全一樣,但都是緊緊扣住活動目標的。這種豐富多彩的材料,既可以引起幼兒的學習興趣,又可以用不同的形式來鞏固幼兒的習得。
2.因人而異,提供不同難度的材料
幼兒的個體差異是客觀存在著的,因此,要根據(jù)幼兒的不同發(fā)展水平來提供不同難度的材料,例如,在“按顏色分類”的活動中,我們提供了3組圖形片和顏色標記:①顏色不同,大小、形狀均相同;②顏色、大小均不同,形狀相同;③顏色、大小、形狀均不同。這三組材料中,后一組均比前一組難一些,這對不同發(fā)展水平的幼兒來說,是適宜而有益的。
(二)注重觀察幼兒的操作活動
1.觀察新的活動內(nèi)容
我們組織的分組活動經(jīng)常采用新舊內(nèi)容結(jié)合的做法。對于新的內(nèi)容,幼兒往往會有陌生感,因此,教師對此要特別關(guān)注,以便及時發(fā)現(xiàn)幼兒在操作時的問題,給予有效的幫助和指導。
2.觀察幼兒解決問題的方法
分組活動時,教師應注意觀察幼兒在操作過程中采用什么方法來解決問題。當發(fā)現(xiàn)幼兒采用了好的方法,要及時向全班幼兒介紹,讓大家來學習。例如,在“給棍子排隊”的活動中,我們發(fā)現(xiàn)有的幼兒先將所有的棍子拿在手中,然后依次抽出最長的棍子來排列。我們及時將這一方法介紹了給全體幼兒,使許多幼兒都學會了這種又快捷又準確的方法。
(三)重視活動的評價
對分組活動進行評價的內(nèi)容應包括幼兒對所學知識的掌握情況和學習興趣、習慣等有關(guān)方面。在評價時應注意以下兩點。
一、確實把握本班幼兒的發(fā)展水平
這里所指的發(fā)展水平是指幼兒在數(shù)學教育方面的發(fā)展水平。有的教師認為,自己天天接觸幼兒,已經(jīng)很熟悉了,對幼兒的了解肯定很透徹,很深刻,其實不然。為什么這么說呢?這是因為,幼兒的身體、心理的發(fā)展和成人是不一樣的,盡管我們許多教師長期從事幼兒教育工作,但對幼兒的了解往往還是從成人的角度來揣摸。要想真正了解幼兒,隨時掌握他們的所思所想,教師就應該和他們保持密切的聯(lián)系,和他們進行交談(包括集體、小組和個別的交談),也可以通過傾聽幼兒的談話來了解幼兒。通過對幼兒的了解,我們才能掌握大多數(shù)幼兒在數(shù)學知識和技能方面哪些掌握得好,哪些還有欠缺;幼兒最喜歡哪種形式的教學活動,最不喜歡哪種形式的數(shù)學活動;幼兒最喜歡哪些數(shù)學學具,不喜歡哪些學具;哪些幼兒有哪些長處,哪些幼兒有哪些不足之處等等。
只有了解和掌握了幼兒的發(fā)展水平,教師才可考慮具體活動的目標,考慮所選擇內(nèi)容的范圍和多少,考慮設計的合理性與新穎性,才能胸有成竹地去設計幼兒數(shù)學教育活動。
二、選擇合適的具體活動的目標
幼兒數(shù)學教育的目標包括總目標(教給幼兒有關(guān)數(shù)學方面的粗淺知識和技能,培養(yǎng)幼兒學習數(shù)學的興趣和良好的學習習慣,培養(yǎng)幼兒的智力,促進幼兒身心的和諧發(fā)展)、單元目標(10以內(nèi)數(shù)及加減運算、量、幾何形體、時間、空間五個單元的目標)、年齡階段目標(在每一個單元目標下,根據(jù)小班、中班和大班幼兒不同的年齡特點,提出的不同的教學目標)和具體活動目標(每一個具體的數(shù)學教育活動的目標)。
在選擇具體的活動目標之前,教師首先要了解幼兒數(shù)學教育的總目標,將總目標時時放在心上,在每一個具體的數(shù)學教育活動中都要體現(xiàn)這個總目標。具體地說,就是在設計數(shù)學活動時,要合理地安排有關(guān)內(nèi)容,使每個活動設計都包含著知識或技能方面的要求、培養(yǎng)幼兒學習數(shù)學的興趣和良好的學習習慣方面的要求、培養(yǎng)幼兒智力方面的要求、促進幼兒身心和諧發(fā)展方面的要求。如在“復習6以內(nèi)加減運算”的活動中,教師可以通過復習6以內(nèi)的加減運算的內(nèi)容體現(xiàn)出幼兒對運算方面的知識與技能的掌握;可以通過小組競賽激發(fā)幼兒的學習興趣;可以通過幼兒在操作時的表現(xiàn)(如取放用具的動作輕、快等)體現(xiàn)教師平時對幼兒學習習慣方面的要求;還可以通過對幼兒運算時的速度、準確性等的要求體現(xiàn)對幼兒思維的準確性、靈活性和敏捷性方面的培養(yǎng);通過幼兒飽滿的學習情緒、積極參與運算競賽的熱情體現(xiàn)教師對幼兒身心和諧的重視程度。當然,不是每一個活動都能體現(xiàn)總目標的方方面面,如其中的“促進幼兒身心的和諧發(fā)展”這一條,在上述活動中就不可能全部體現(xiàn)。但是,每一個具體的數(shù)學教育活動,都應該或多或少地體現(xiàn)總目標涉及的各方面的內(nèi)容,都不應該違背總目標提出的在知識、技能、興趣、學習習慣、智力、身心和諧發(fā)展等方面的要求。
其次,教師要了解有關(guān)的幼兒數(shù)學教育的單元目標和年齡階段目標,并在此基礎上了解具體活動目標可能包括哪些目標。單元目標和年齡階段目標是教師設計具體活動目標的參照物,教師可根據(jù)單元目標和年齡階段目標來確定具體活動目標,了解自己需要設計的具體活動目標在單元目標中處于什么樣的地位,應該考慮哪些方面的內(nèi)容;具體活動目標在本年齡階段應該達到哪些要求,在其他年齡階段有哪些相關(guān)的要求等等。如上述的“復習6以內(nèi)的加減運算”這個活動的設計,就可以根據(jù)單元目標和年齡階段目標了解到,這個活動是在大班下學期進行的,可包括以下的目標:通過復習使幼兒進一步理解6以內(nèi)加減的含義,正確、熟練、靈活地進行“6以內(nèi)的加減運算”,復習加法交換律。
最后,根據(jù)具體目標所包括的內(nèi)容選擇適當?shù)哪繕恕T僖陨鲜觥皬土?以內(nèi)的加減運算”為例,教師可根據(jù)本班幼兒的發(fā)展水平,參照以前的教學進度和教學效果,選擇合適的目標容量。如可將這個活動目標定為:(1)進一步理解6以內(nèi)加減法的含義;(2)培養(yǎng)幼兒正確、熟練、靈活地進行6以內(nèi)的加減運算能力;(3)熟練掌握加法交換律。其中,第2條目標是本活動的重點目標。為什么把第2條列為本活動的重點目標呢?這是因為,這個活動的名稱是“復習6以內(nèi)的加減運算”,因此,使幼兒通過復習熟練掌握6以內(nèi)的加減運算無疑應成為本活動的重點目標;此外,第1條目標和第3條目標已在其它一些活動中列為教學的重點進行過了,而幼兒雖然已經(jīng)學過了6以內(nèi)的加法和減法,但沒有將這二者結(jié)合起來進行過加法和減法的練習。
三、選擇適當?shù)慕虒W內(nèi)容,設計活動的具體步驟
在選擇了合適的活動目標以后,教師就可以根據(jù)活動目標和各章的教法提示,先考慮教學內(nèi)容的范圍。還以“復習6以內(nèi)的加減運算”為例,這方面的教學內(nèi)容應包括:(1)交替出現(xiàn)加減運算的式題,讓幼兒進行運算,要求算得又快又準確;(2)請幼兒列出得數(shù)不超過6的加法算式,引導幼兒進一步掌握加法交換律;(3)在進行6以內(nèi)的加減運算時,注意引導幼兒進一步理解加、減法的含義。
在確定了教學內(nèi)容以后,教師就可以設計活動的具體步驟了。在設計時,要根據(jù)幼兒的生理和心理特點來進行。如幼兒的大腦皮質(zhì)在學習開始時,活動能力較低,以后會逐漸提高。根據(jù)這一點,在設計活動時要由易到難,循序漸進。在開始的活動時要吸引幼兒的注意力,引起幼兒的興趣,以后再逐漸提高難度,把活動引向。又如,根據(jù)大腦神經(jīng)活動的兩個基本過程——興奮過程與抑制過程的運動規(guī)律,在安排和設計活動時,難度和份量適當?shù)膬?nèi)容才有利于興奮與抑制的集中;相反,難度過大或過小,份量過重或過輕的內(nèi)容不利于注意力的集中,會加重大腦皮質(zhì)機能活動的負擔。由此,在設計和安排活動時,教師應該注意教學內(nèi)容的適當(不多也不少),難點不要大多;難點應該安排在活動的中間部分,不宜安排在活動的開始部分和結(jié)束部分。
在設計活動的具體步驟時,還要考慮活動的新穎性,并力求使自己教學的特點和優(yōu)勢體現(xiàn)出來。如有的教師善于用語言引導幼兒,在安排活動時,就可以多考慮如何運用生動、形象的語言啟發(fā)和引導幼兒去理解和掌握數(shù)學知識。需要提醒的是,設計的新穎性不是要教師玩花樣,不是要教師絞盡腦汁想出什么驚人之舉。新穎性是與合理性、可行性相結(jié)合的,離開了合理性和可行性的新穎只能導致教學活動的失敗。
在上述的例子中,我們不妨這樣設計:(1)根據(jù)教師口頭應用題的題意列出得數(shù)不超過6的加減算式,在列出算式后必須說出算式中的加數(shù)與被加數(shù)、減數(shù)與被減數(shù)分別表示題目中的哪一個數(shù)字,表示什么意義;然后請幼兒算出算式的答案,并說說這個答案表示什么。例如教師可出這樣的一道題:“小平吃了3顆糖,小明吃了2顆糖,小平和小明一共吃了幾顆糖?”請幼兒列出算式:3+2=,請幼兒說出算式中的3和2分別代表什么(3代表小平吃了3顆糖,2代表小明吃了2顆糖);然后請幼兒算出算式的答案:3+2=5,請幼兒說出5代表什么(代表小平和小明一共吃了幾顆糖)。通過對算式中各個數(shù)字所代表的意義的分析,幼兒就進一步了解了6以內(nèi)加減運算的含義。(2)出現(xiàn)許多得數(shù)不超過6的加減運算式題,讓幼兒分組,以競賽的形式進行運算。這部分的內(nèi)容要多一些,時間要長一些。一旦幼兒出現(xiàn)運算錯誤,教師就要引導幼兒分析,看看錯在哪里,為什么會錯。在運算過程中,引導幼兒看清加、減符號,以免算錯。(3)請幼兒列出得數(shù)不超過6的加減運算式題,然后將其中的加法式題找出來,請幼兒寫出交換加數(shù)與被加數(shù)以后的加法式題。如幼兒寫出3+2=5,教師就請幼兒將3和2互換,問幼兒答案有沒有變,為什么不變(因為它們只是交換了位置,數(shù)字并沒有變)。
四、考慮活動設計的合理性,進行必要的修改與充實
在活動基本設計好了以后,教師就要考慮設計的是否合理。此時,除了要考慮是否遵循了前面已提及的幼兒身心發(fā)展的特點外,還要考慮時間的長短是否合適。在小班,數(shù)學活動以20~25分鐘為宜。在中班和大班,數(shù)學活動以30~35分鐘為宜。教師要考慮自己的活動設計是不是難點太多,如果太多,就有可能超出預定的時間;如果沒有難點或難點太少,就可能達不到預定的時間。