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在動物世界里有許多奇怪的現象,如兔子的眼睛為什么是紅色的?魚睡覺為什么睜著眼?許多許多,但我覺得變色龍會變色很神奇,所以我對它進行了研究。
變色龍一般身長25—30厘米,舌頭比身子還長,它有一個特殊的本領那就是會變色,這樣它就可以很好地把自己偽裝起來,就好像穿了一件迷彩服一樣,既可以避免敵人的侵害,又可以迷惑它要捕捉的食物,便于采取突然襲擊。
這是為什么呢?我上網查了一下,原來它的皮膚內有許多不同的色素細胞,有黑色素細胞.紅色素細胞.金色素細胞。這些色素細胞受神經和激素控制。當環境中的光線.溫度.濕度等發生變化時,或是受到驚嚇時,神經系統立即會做出反應,引起各種色素細胞的收縮或舒張的變化,產生不同的組合,像我們繪畫時用“三原色”可以調出許多種不同顏色一樣,變色龍的身體就呈現出不同的顏色變化。
變色龍能隨環境變化改變體色,長期對自然環境適應的結果。有不少動物都有這種本領,如海邊的招潮蟹;有的外形也可以隨環境變化,如枯枝碟,顏色與形狀與一片枯葉幾乎沒有區別。動物的這種對環境的適應性成為“擬態”。
知道了這個道理,我一點也不足為奇了。
許多動物的確住在房子里,但可不住在像我們這樣的房子里。動物的房子通常用木頭、泥或石頭等做起來的動物的家用于保護它們躲避天敵和惡劣的天氣,動物能在那里休息、吃飯和收藏食物。
夏天,往池塘里瞧瞧,我們會看到像石頭一樣的東西在池塘底下爬行,這就是石娥的幼蟲小石娥,它們的房子是用黏液將樹葉、棍子或礫石粘在一起建成的。
蝸牛不僅住在房子里面,而且它們走到那兒就把房子帶到那兒,這個房子就是它們的殼。蝸牛長大時,它的殼跟著長大,蝸牛還可以把殼的入口封住,這樣做可以把敵人擋在房子的外面,熱天還可以保持屋里涼爽、濕潤。
人或動物的生存與植物的關系
不久前,我們家搬入了現在的新房子。剛搬完家,叔叔阿姨們就送來了好幾盆花和幾株樹。門口、客廳里、房間里和陽臺上都擺上了盆景。我對爸爸說:“我們家都有成植物園了,擺那么多的植物干嗎?”爸爸笑著說:“植物能制造氣氛,凈化空氣,人和動物誰都離不開它們,離開了它們都有不能生存。”人或動物離開植物后不能生存?為什么人或動物離開植物后不能生存?我將信將疑。決定做幾個小實驗來證明這個問題。
星期天,我從車庫里抓來兩只老鼠。這兩只可憐的小老鼠即將成為我的實驗品。它們不停地掙扎著,圓溜溜的一次性薄膜桌布小眼睛瞪著我。我把第一只小巧玲瓏老鼠放在一個大魚缸里,用把玻璃瓶封得嚴嚴實實的,生怕瓶里的空氣與外界的空氣相通。我仔細地觀察著,只見小老鼠沿缸著壁,繞著缸底快速地向前竄。咦,小老鼠不是活得好好的嗎?難道爸爸說的不是真的?可是,沒過幾分鐘,只見小老鼠繞圈的速度越來越慢,直到停滯不前,奄奄一息的樣子。頓時,我把一次性薄膜桌布輕輕拿開,捉出第一保小老鼠,放進第二只小老鼠,又搬入了四盆枝繁葉茂的植物。然后輕輕蓋上一次性薄膜桌布。我不停地拍打魚缸,只見小老鼠驚慌地亂竄。過了好久也沒要咽氣的樣子。這個實驗證明了植物可以輸送動物所需要的氧氣。
為了進一步證明人類和動物對植物的依賴性。我來到我們老家附近一個飼料加工廠。那兒的空氣里到處彌漫著一股噥噥的灰塵味,熏得我直咳嗽。我感到十分難受。然后,我又跑向我們家屋后的一片竹林里,那是一個空氣新鮮的地方,我感覺極為清爽。這個實驗證明植物可以凈化空氣。使人呼吸順暢。
一、結合生活經驗,創設課堂情境
俄國偉大的教育家烏申斯基曾說:“教育不是一門科學,而是一門藝術,是一切藝術中最廣泛、最復雜、最崇高和最必要的藝術。”因此,教學不是簡單機械地向學生灌輸抽象枯燥的書本知識,而是激發他們的學習興趣,并與學生的實際生活緊密相聯,師生之間有效互動的“思維藝術”活動。要想使課堂教學充滿藝術靈性,創設一個生動有趣的教學情境是必要的,而且創設良好的課堂教學情景,不僅可以使學生更快進入學習角色,也容易使學生理解和掌握課堂所學的知識技能,更能激發他們自主探究學習的原動力。以學生興趣為基礎和根據學生實際生活經驗為依托是創設生動有效課堂教學情境的兩個關鍵點。首先,興趣是最好的教師,學習是一個主動的過程,當學生有了興趣才會主動去學習知識,教師在教學之始就應該激發學生好奇心和探索欲;第二,當學生發現自己所學的知識與日常生活息息相關時,學習會變得更為主動,所以根據學生實際生活經驗為依托創設教學情境是提高他們學習能力的有效手段之一。如教學《研究透鏡》,上課開始時教師可以提問“放大鏡為什么能放大,顯微鏡為什么能看清微小的細菌,望遠鏡為什么能觀察到很遠的地方”等一系列與實際生活相關聯的問題,這時學生紛紛陷入思考,求知欲增強,便會主動投入到透鏡的學習中,達到事半功倍的學習效果。
二、提倡自主探究學習,鼓勵積極動手實踐
以教師為主導,學生為主體是當前的教育提倡的教學形式,即教師在課堂中扮演指導者角色,把自己的“教”改為學生的“學”,讓學生自主探究學習。但在小學科學教學的調查中發現,大多數科學教師的授課仍以灌輸式為主,學生被動接受知識,知識的遺忘程度也很大。美國著名心理學家布魯納說過:“學習者不應是信息的被動接受者,而應該是知識獲取過程中的主動參與者;學習者通過自己練習、探索、發現所獲得的知識才是真正有效的②。”在灌輸式教學下,學生缺乏學習熱情和主動性,很難有效獲取知識,教師要把學習的主動權交給學生,從旁輔導,采用“扶一把”的方法③,讓學生在教師的幫助下成為科學知識的探究者與發現者,激起他們獲取知識的熱情及科學探究的信心,這樣他們就能更快更準確地掌握知識,且記憶更為牢固。動手實踐也是科學教學環節的重中之重。學生在動手操作過程中,不僅可以建立正確的科學概念,提高學習能力,而且可以使思維創造能力得到充分發揮與提升。例如,在《沉與浮》一課中,教師準備了幾種不同的材料(石子、塑料泡沫、橡皮泥、回形針、蠟燭等),首先讓學生根據生活經驗判斷這些物品放入水中是上浮還是下沉,再指導學生動手操作,當實驗結果與原有預測發生沖突時,學生便會重新對沉與浮概念進行思考,打破原有觀念,順應平衡新的概念,同時也能在實踐中摸索出新的學習方法與技能。
三、注重知識拓展,踐行“學以致用”的原則
我們的主要做法是:
一、深入調查,摸清本地自然教學條件
小學自然教學大綱指出:“我國幅員廣大,各地自然情況千差萬別,教科書中的具體材料不可能完全符合當地的情況。因此教學時應從當地的自然情況出發,選取當地的相應材料來替換或補充。”為此,我們在分析教材、弄清教材對自然條件要求的基礎上,組織教師跋山涉水,走村串戶,對本地的自然資源、環境情況、本地農民的生產生活狀況、本校的自然教學條件和現狀、學生對自然課的認識和態度等四個方面進行了認真的調查和研究。經過分析,我們發現本校要按照自然教學大綱的要求開展自然教學,主要有以下幾方面的優勢和劣勢。
(一)主要優勢
1.選擇感知材料的優勢
自然課以學生周圍常見的自然事物及其相互間的聯系為認識對象,課本所列舉的動物、植物、土壤、巖石、礦產、水域等具體事物,在鐵坪村的山上山下,有85%能直接找到,有10%能找到相應材料來替換或補充。如課本涉及的102種動物,這里能找到82種;有關的土壤、巖石和能源礦產等,在周圍地里、山上、煤礦里能找到18種。這是農村學校自然教學得天獨厚的物質優勢。
2.學生感性經驗的優勢
鐵坪村小學的學生都是來自鄰近三村的農家子弟,他們開門見山林,低頭見田園,長期的山鄉生活,不僅使他們有機會認識大量的自然事物,了解山村四季農事和物產,而且他們在幫助家人從事放牛、砍柴、打豬草、種菜等家務勞動和簡單生產勞動的過程中,獲得了許多人類探索自然、利用自然、改造自然、保護自然的親自經歷。他們生在山村,長在山村,對家鄉自然界的一草一木有著深厚的感情。所有這些,都是農村學生學習自然的認識優勢和情感優勢。
3.組織實踐活動的優勢
鐵坪村是一個自然資源十分豐富的山村,種植業特別發達,山上有茶場、藥材場、果園、林場,山下有農田、煤礦,家家戶戶有菜園、香菇棚、自留山。形式多樣的生產基地,為學生的采集、制作、栽培、考察等自然研究活動提供了良好的實踐基地。農民有豐富的種植、栽培的生產經驗,他們可成為學生課外實踐活動的技術指導。可見,農村具有自然教學天然的環境優勢。
(二)主要劣勢
我校是位于荊門、南漳、當陽、遠安四縣交界的山村。偏僻的地理位置,使得學校交通不便,規模很小,正規實驗設施和自然課師資不足。三年前,學校一無實驗室,二無生物園,僅有的幾件演示儀器既不能用,也無人會用。自然課作為“搭頭”人人可以代,隨時可以減,照本宣科是唯一的教學方法。設備和師資成了影響農村自然教學的兩個難題。
二、聯系實際,探索自然教學改革出路
承擔實驗課題以后,我們一方面組織教師學綱,端正對自然學科的認識,另一方面因地制宜,揚長補短,積極進行自然教學的改革實踐。
(一)揚山村材料之優勢,補正規儀器之不足
著名物理學家麥克斯韋認為,實驗的教育價值往往與儀器的復雜性成反比,學生用自制的教具,雖然經常出現毛病,但它卻會比用仔細調節好的儀器得到更多的東西。自然教學大綱指出:提倡教師和學生共同開辟自然教學園地、自然角、搜集材料,自己動手制作教具、學具,改善觀察、實驗條件。為此,我們發動師生自力更生,從以下幾方面對自然教學材料進行了改革。
1.作為認識對象的材料由學生自采自帶
對于動植物、土壤、礦物等認識材料,我們一般布置學生課前自采,上課時自帶。教學效果好的材料便制成標本保存下來。如教《植物的根》一課,我們通知學生提前到自然界中采挖植物的根;教《植物的葉》,我們讓學生到大自然中去采摘葉形、葉緣、葉脈、葉柄等各不相同的葉;教《壁虎和蛇》,我們也同樣讓學生到大自然中去采集活標本(壁虎)。
2.簡易的實驗器材指導學生自制自帶
教學中有大量的儀器可讓學生在教師指導下,通過自制自帶來解決。如在教《四季是怎樣形成的》一課時,我們讓每個學生用鐵絲、乒乓球制作地球儀;做實驗缺少酒精燈,讓學生用墨水瓶、鐵管等材料自制;缺少漏斗,用塑料瓶子去底后代替等。
3.復雜的器材由教師自制或找合適的東西代替
有些教學內容必須用實驗來幫助學生認識,才能比較好地完成教學任務。為了在課堂上能給學生形象生動的感知,我們自制了大量的教具。如三球儀、簡易照像機、飛機升力演示器、熱脹冷縮演示器等。這些教具用于課堂,解決了教學中一些難點問題。對于實驗所需的一些常規設備,如水槽、燒杯等,則一般用生活器具來代替。如水槽用臉盆代替,燒杯用茶杯代替,魚缸用大罐頭瓶代替,濾紙用毛邊紙代替。對于那些少見的自然物則選取本地的性質相似的同類物來替代。如在教《植物怎樣繁殖》一課時,不僅準備了天竺葵,還補充了紅薯藤、石榴、柳樹、紫薇等植物的莖,讓學生廣泛實踐。這些自制、替代的材料用于教學不僅能被學生接受,而且教學效果好。
(二)利用農村自然環境優勢,提高自然教學質量
1.選擇典型環境進行現場教學
對于有關客觀環境的教學內容,城區學校一般采用掛圖、錄像手段進行。我們則充分發揮鐵坪村的環境優勢,大力提倡走出教室進行現場教學。如在教《水·土·植物和人》一課時,我們以大雨過后的蔡家溝一帶作為教學現場。在蔡家溝一帶,學生們親眼看到,農田含沙量大,莊稼瘦小,農戶房屋破爛,家境貧寒。針對這些實際,同學們開展了熱烈的討論。通過這樣的現場教學,學生不僅親身感受到了水土流失帶給農戶的嚴重后果,深刻領會到了水、土、植物、人四者之間的關系,而且還提出了許多治理蔡家溝的設想和建議。有的認為應大力植樹造林,綠化荒山,制止亂砍亂伐;有的認為應迅速在河的上游修攔沙壩、水庫,減少沙石流失;有的認為應加強環境保護知識宣傳教育工作;等等。學生把自己的建議整理后,交到村委會,得到村領導的重視和采納。
在教《能源礦產》一課時,我們把學生帶到15里外的馬河煤礦,讓學生在工人師傅的帶領下,深入礦井,實地考察。考察過程中,學生興趣盎然,他們親眼看到:煤在地下是分層排布的,有的水平,有的傾斜,有的斷裂,它們都夾在沉積巖中。學生在煤層中還找到了大量的植物化石。根據實地考察的事實,學生很自然地推想到了煤的形成過程。
據統計,小學自然課中的30%的教學內容可安排在校外進行。四年來,我們結合本地實際,盡量把學生帶到最理想的環境進行教學。教學實踐使我們深刻體會到,利用本地有利于自然教學的客觀環境進行現場教學,雖然花費的時間多,但它能真正做到“啟發學生自行探求知識和應用知識”,收到一舉多得的教育效果。
2.營造小“自然”,充分利用生物園地進行教學
山區學校具有土地寬闊的優勢。我們結合本校條件,發動師生自建生物園。建起了大小42個植物床、4間飼養欄、1個香菇場。每年春、秋組織學生到野外采花木、挖樹樁、找奇石,移植于園中;每到植樹時節,組織學生進行播種、扦插、嫁接等活動,如今園內各種典型植物已有56種,飼養的豬、狗、貓和從外面引進來的鳥、刺猬、青蛙、蝸牛、昆蟲等動物達40多種。學校生物園的建成,既給學生提供了觀察材料、露天實驗基地,又為校園綠化提供了大量的花木幼苗。在教學中,我們充分利用生物園進行教學,需要學生動手實踐的內容,我們組織學生到園地上課;對不易觀察的材料,如地下莖、根等,我們把它們拿到課堂上讓學生觀察。如教《植物與環境》一課,為了讓學生親自研究植物與陽光的關系,讓學生在植物園選取兩株種類一樣、大小相同、環境一致的綠色植物,在每株植物上扣一個開有“窗口”的紙盒。過了四五天,讓同學們把紙盒揭開再觀察這兩株植物發生了什么變化,學生通過親自對比實驗、觀察分析,正確地認識到植物與陽光的依賴關系。又如教《植物怎樣繁殖》一課后,我們讓學生到植物園對植物的根、莖、葉分別進行繁殖實驗,經過長時間的觀察,他們發現百分之八十的植物都能用莖繁殖。在教《植物的根》一課時,教師把準備好的幾種有代表性的植物的根帶進課堂,讓學生進行觀察、對比,他們很快認識了根有直根、須根、貯藏根。
3.利用實習基地進行鄉土教材教學
鐵坪村的農民親身感受到靠單一的糧食作物種植已不能滿足經濟發展的需要,而開發多種經濟作物,又缺乏應有的技術。從這一實際出發,我們針對本村相繼引進的一些經濟作物補充了《桃樹的栽培與管理》、《香菇的栽培與管理》、《盆景制作》等鄉土教學內容,并把學生帶到離校2里遠的實驗基地(鐵坪村油桃基地),運用所學知識,進行除草、剪枝、施肥;同時要求學生配合家長大力發展家庭木耳、香菇生產,鞏固所學的實用技術。通過以上活動,既對學生進行了勞動鍛煉,又使他們掌握了一技之長,深受家長歡迎。
(三)積極開展課外活動,補課堂教學之不足
學生認識某一事物的過程是一個連續發展的過程。這種認識不因課堂教學的開始而產生,也不因課堂教學的終止而結束。因此,教學中我們根據農村學生課外時間充足,常與活生生的自然事物、農業生產相伴的生活實際,把自然課前和課后當作整個教學過程的一個重要部分,狠抓了課外觀察實踐的指導。如在教《昆蟲》一課前,我們讓學生到野外去抓蟲子,帶進課堂進行研究。在抓蟲子的過程中學生獲得了許多關于蟲子的生活環境、外形特點、行動方式等方面的感性知識,為課堂教學提供了良好的認識基礎。課后,我們又組織學生對稻田的昆蟲進行觀察研究。通過觀察,同學們不僅對昆蟲的特點和生活習性有了比較深刻的了解,而且還提高了消滅害蟲、保護益蟲的認識。又如學生學習了地質單元教材以后,我們組織學生對當地的巖層進行考察。通過考察,學生發現小林灣一帶的巖層都屬沉積巖,在巖層中還發現了不少植物化石。根據這一事實同學們開展了討論,推斷出兩億年前這里曾經有過茂盛的植物,這些植物被沉積的泥沙覆蓋起來,經過許多年復雜變化,有的成了化石,有的可能形成了煤。為了證實地下有煤,他們把夾在巖層的黑色土石帶回學校進行實驗分析。把黑色土石做成煤球,然后放進火爐燒,燒過之后,他們發現煤球的質量減少了百分之十五,這說明黑色的土石里含有能燃燒的東西,這些能燃燒的東西可能就是煤。同學們把這次考察情況報告給村委會,得到領導高度重視,并請專家進行了勘測,證實小林灣一帶確實有煤。
三、教改實踐給我們的幾點啟示
(一)根據農村實際,利用當地有利條件,搞好自然教學。對于自然教學來說,農村學校可供利用的優勢是絕對的,面臨的劣勢是相對的,只要我們遵循自然學科的特點,根據本地自然條件的實際,揚長補短,真正讓學生到自然界中去“真刀真槍搞科學”,自然教學是大有作為的。