小學(xué)自然教學(xué)論文-淺談中小學(xué)氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn).doc

小學(xué)自然教學(xué)論文淺談中小學(xué)氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)摘要本文以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為切入口,系統(tǒng)地闡述了氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類;客觀地介紹了氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作和氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施;提出了在中小學(xué)校園中倡導(dǎo)氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的構(gòu)想。 關(guān)鍵詞中小學(xué);氣象科學(xué);實(shí)驗(yàn) 科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)家根據(jù)研究目的,運(yùn)用一定的物質(zhì)手段,通過干預(yù)和控制、觀察和探索等方式來探究尋求科研對(duì)象的有關(guān)規(guī)律和機(jī)制的一種研究方法,也是科學(xué)家為達(dá)到研究目的而運(yùn)用的搜集客觀事實(shí)、獲取感性材料、檢驗(yàn)科學(xué)假說、形成科學(xué)理論的基本過程和方法。科學(xué)實(shí)驗(yàn)不但能夠發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性,而且還能夠延伸人的多方思維,并且更能夠引發(fā)人的征服觀念和增強(qiáng)人的突破心理,使科學(xué)家在客觀自然的變化過程中認(rèn)識(shí)客觀自然,在排除許多不同因素干擾的環(huán)境中揭示研究對(duì)象的本質(zhì)實(shí)際,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)更多的客觀新事物、新現(xiàn)象、新成果。 中小學(xué)所開設(shè)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是給青少年學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)特定的時(shí)間和空間,引領(lǐng)并指導(dǎo)他們使用科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究解決問題的方法,去探索科學(xué)世界中無窮無盡、妙趣橫生、引人入勝的奧秘。通過科學(xué)實(shí)驗(yàn),可以使青少年學(xué)生在獲得科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技術(shù)技能的同時(shí),全面提高他們的科學(xué)觀念、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等素質(zhì)。 科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須借助一定的載體與平臺(tái)來實(shí)施。在自然界和客觀社會(huì)中,可供科學(xué)實(shí)驗(yàn)的載體與平臺(tái)不可勝數(shù),氣象科學(xué)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)最優(yōu)秀的載體與平臺(tái)之一。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn) 一、隨身攫取,奧妙無窮,引人入勝 氣象是人們身邊的科學(xué),人們的生活、生產(chǎn)每時(shí)每刻都與氣象密切相關(guān)。人們對(duì)由于氣象變化所產(chǎn)生的自然現(xiàn)象既熟悉又神秘。而這些既熟悉又神秘的自然現(xiàn)象可以為中小學(xué)學(xué)生提供無窮無盡的科學(xué)實(shí)驗(yàn)課題,如蚊子和天氣、神秘的風(fēng)、看虹識(shí)天等,這些都是湖南省懷化市洪江管理區(qū)幸福路小學(xué)紅領(lǐng)巾氣象站的小氣象員們所做的氣象科學(xué)小實(shí)驗(yàn)。 在中小學(xué)生的日常生活中,這類氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)隨身攫取、隨手拈來,不用去刻意尋找或人為地去創(chuàng)造。而且這類自然現(xiàn)象看似司空見慣,仔細(xì)研究起來卻奧妙無窮。同時(shí)在探究的過程中還給人層層啟迪,引人入勝。在完成這類實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生們不僅懂得了一定的科學(xué)道理,也提高了同學(xué)們的科學(xué)素質(zhì)。 二、蘊(yùn)含著多學(xué)科知識(shí) 氣象科學(xué)是人類最古老的科學(xué),自人類誕生以來,在日常的生活和生產(chǎn)中,特別是與大自然的斗爭中,首先萌生了氣象科學(xué)。 氣象觀測是人類最早的科學(xué)活動(dòng),在遠(yuǎn)古的時(shí)候,人們?yōu)榱吮Ｕ献约旱纳詈蜕a(chǎn),首先對(duì)天氣變化現(xiàn)象進(jìn)行了觀測。氣象科學(xué)中蘊(yùn)含著大量的多學(xué)科知識(shí),中小學(xué)生的氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)也是如此,例如蠟燭能燃燒多久、制造云的實(shí)驗(yàn)等。這些都是比較簡單的實(shí)驗(yàn),其中涉及的學(xué)科知識(shí)有明顯的偏重性。還有很多比較復(fù)雜的氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn),很明顯地涉及多門學(xué)科的綜合知識(shí),有力地說明了氣象科學(xué)中蘊(yùn)含著多種學(xué)科知識(shí)和多門學(xué)科對(duì)氣象科學(xué)的滲透。 三、嚴(yán)密嚴(yán)謹(jǐn),與科學(xué)素質(zhì)零距離對(duì)接 嚴(yán)密和嚴(yán)謹(jǐn)是所有氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的共同特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)課題的本身就具有嚴(yán)密性和嚴(yán)謹(jǐn)性,在實(shí)驗(yàn)的過程中,也必須要有嚴(yán)密和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,否則,我們所做的實(shí)驗(yàn)一定會(huì)失敗。同時(shí),每一個(gè)氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)都包含著一定的學(xué)科知識(shí),要完成這些實(shí)驗(yàn),必須把多學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用才能完成。另外,要進(jìn)行氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn),必須運(yùn)用多種方法才能完成,如,動(dòng)手、觀察、記錄、思考、實(shí)驗(yàn)等,有的可以借助儀器、器物來完成,有的則直接用人體感官來完成。要完成這些氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)就必須要具備一定科學(xué)素質(zhì),而人的科學(xué)素質(zhì)可以在氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到培養(yǎng)、完善和發(fā)展。這樣,氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)就與科學(xué)素質(zhì)形成了零距離對(duì)接。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類 可以讓中小學(xué)生用來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的氣象科學(xué)課題非常多,有些課題經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)已經(jīng)整理成型,有些課題經(jīng)過專家的設(shè)計(jì)可以用來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),還有些課題可以隨意拿來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。歸結(jié)起來,大致有氣象儀器制作實(shí)驗(yàn)、氣象要素成因的實(shí)驗(yàn)、氣象要素變化的實(shí)驗(yàn)、大氣變化影響自然的實(shí)驗(yàn)、氣象情報(bào)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)上氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)等。 氣象儀器制作實(shí)驗(yàn)是利用簡單的工具,采用生活中常見的材料來制作一些簡單的氣象儀器,如雨量器、風(fēng)向標(biāo)、百葉箱、溫度表的制作等;氣象要素成因的實(shí)驗(yàn)是利用一定的器物,運(yùn)用物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,來完成探索氣象要素形成原因的實(shí)驗(yàn),如風(fēng)的形成、云的形成、雨的形成等實(shí)驗(yàn);氣象要素變化的實(shí)驗(yàn)也是利用一定的器物,運(yùn)用物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,來完成探索氣象要素變化原因的實(shí)驗(yàn),如氣壓的變化、風(fēng)的變化等實(shí)驗(yàn);大氣變化影響自然的實(shí)驗(yàn)要在室外進(jìn)行,而且規(guī)模比較大,并要多種自然物進(jìn)行對(duì)比,才能形成實(shí)驗(yàn),如氣溫對(duì)植物的影響、陽光輻射對(duì)植物的影響等實(shí)驗(yàn);氣象情報(bào)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)就是利用獲取的氣象數(shù)據(jù),進(jìn)行與氣象要素相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn),如單站天氣預(yù)報(bào)、臺(tái)風(fēng)路徑跟蹤等實(shí)驗(yàn);網(wǎng)上氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)工具,直接在計(jì)算機(jī)上完成各種與氣象科學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn),如網(wǎng)上繪制天氣圖、網(wǎng)上制作氣象要素統(tǒng)計(jì)表等實(shí)驗(yàn)。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作 進(jìn)行任何科學(xué)實(shí)驗(yàn),首先必須做好準(zhǔn)備工作。氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作大約有如下幾項(xiàng)。 一、選擇實(shí)驗(yàn)課題 選擇實(shí)驗(yàn)課題要考慮三方面的因素,一考慮實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),也就是說,通過實(shí)驗(yàn)要達(dá)到什么樣的效果目標(biāo);二考慮學(xué)生的年齡與智力因素,根據(jù)不同年齡段學(xué)生的智力、能力發(fā)展,選擇可以完成的實(shí)驗(yàn)課題;三考慮學(xué)校與學(xué)生的實(shí)際條件,選擇一些符合與適應(yīng)客觀實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課題來實(shí)施。 二、實(shí)驗(yàn)工具與材料的準(zhǔn)備 很多實(shí)驗(yàn)要借助一定的工具來完成,因此,在完成實(shí)驗(yàn)課題的選擇以后,就要準(zhǔn)備相應(yīng)的工具。如,在進(jìn)行氣象儀器小制作實(shí)驗(yàn)時(shí),要置辦一些必需的刀、鋸、剪、鉗等工具和塑料片、鐵皮、代用品等材料;在進(jìn)行網(wǎng)上氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。另外,還要搜集一些氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的參考書籍,如上海科技出版社出版的青少年科技活動(dòng)大全、中國科學(xué)技術(shù)出版社出版的少年科學(xué)實(shí)驗(yàn)、安徽美術(shù)出版社出版的小實(shí)驗(yàn)大學(xué)問叢書、浙江教育出版社出版的科學(xué)探索者、香港現(xiàn)代出版社出版的實(shí)驗(yàn)系列叢書氣象學(xué)實(shí)驗(yàn)等書籍。 三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程就是把所選擇的氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)課題細(xì)化成“準(zhǔn)備(工具與材料)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論”。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程的時(shí),也要考慮四方面的問題,一考慮相應(yīng)工具的使用安全問題,如刀、剪、鋸、玻璃器皿等;二考慮實(shí)驗(yàn)流程的科學(xué)性和合理性,也就是說,所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程能否達(dá)到預(yù)期目的;三考慮所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程實(shí)施起來是否簡單、便捷,能夠從根本上說明科學(xué)道理;四可以結(jié)合中小學(xué)課程涉及的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì),使課本知識(shí)在實(shí)施的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中得到延伸。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)是中小學(xué)進(jìn)行氣象科技活動(dòng)的一個(gè)重要項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目從簡單到復(fù)雜,諸多的實(shí)驗(yàn)貫穿和覆蓋了氣象科學(xué)整個(gè)體系。因此,在實(shí)施氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),不論處于什么學(xué)齡段的學(xué)生,進(jìn)行氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該由簡單到復(fù)雜,由淺入深,循序漸進(jìn),但盡量避免重復(fù)。 各種不同類型的氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)課題要穿插起來使用,也可以把不同類型的實(shí)驗(yàn)分別安排、同時(shí)使用,盡量使實(shí)施的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出多樣化;根據(jù)季節(jié)的不同和學(xué)校所在地區(qū)的氣候特點(diǎn)選擇課題,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)與當(dāng)?shù)氐臍庀罂陀^實(shí)際相結(jié)合。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)有各種不同的規(guī)模,可以是學(xué)生個(gè)人的探究,可以是小組活動(dòng),可以是一個(gè)班級(jí)或一個(gè)學(xué)校學(xué)生的集體活動(dòng),也可以是多所學(xué)校聯(lián)合或整個(gè)地區(qū)學(xué)校的大型活動(dòng)。如,2000年香港天文臺(tái)舉辦的全港中學(xué)生參加的“雨量筒設(shè)計(jì)制作”比賽,就是一個(gè)大型的氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。 氣象科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科技教育中的首先選項(xiàng)之一,是推進(jìn)素質(zhì)教育的優(yōu)秀載體,是非常適合中小學(xué)生全面發(fā)展的最佳項(xiàng)目。隨著素質(zhì)教育的不斷推進(jìn),越來越多的中小學(xué)配備了氣象科學(xué)儀器設(shè)備,一些學(xué)校還