时间：2023-04-03 09:48:39
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇自然教学论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
小学自然作为科学启蒙教育的主要学科，可以指导学生获得一些浅显的自然科学基础知识，培养他们的科学志趣及学科学、用科学的能力，使他们受到科学自然观、科学态度、爱家乡、爱祖国、爱大自然等思想品德教育，促进他们身心健康发展。
小学自然教学是“行虽微而旨趣远，出虽浅而寓意深”。它是一门科学启蒙课，研究的是低层次的入门的科学知识。我们在实践中感到在讲授小学自然科学中，除了学习教科书，讲课之外，还应注意到学生的年龄特征，教学内容要生动具体，注意它的基础性和可接受性，教学方法富有趣味性和多样形，多让学生动手。
鉴于小学自然这门学科的重要性和独特性，学校为了提高自然课的教育教学质量，加强了自然实验室建设，配齐自然教学所必须的仪器和教具，鼓励教师自己动手制作教具、学具，改善观察、实验条件。指导教师运用挂图、模型、电化教学、实验等教学工具和教学手段，启发学生的兴趣，激发学生的情感，改进课堂教学，提高课堂教学效率，近年来，学校的自然教学收到了良好的教学效果，自然学科教育、教学质量得到了提高，有的教师成为自然学科的教坛新秀，学科带头人。学校还举办了“苏州市小学自然电化教学现场会”。
学校根据小学自然学科的独特性，进一步发展小学自然教学的所取得的成果，把自然教学搞得更好，以自然教学作为计算机辅助教学的突破口，带动学校其他学科的计算机辅助教学工作。
当前，现代化教学手段以它自身的特殊功能和无与伦比的优越性正在教学领域中越来越普遍地得到应用。不仅极大地扩展了教学中传递信息的途径，同时也迅猛地冲击着传统的教学方法，促进了教学方法的改革。
学校自然教学在教坛新秀、学科带头人孙苹老师的带领下，从教学的目的和要求出发，认真研究学生心理发展的特点和各种教学方法、手段的功能，积极运用现代化教学手段，努力改革传统教法，不懈地探索现代化教学方法、手段与传统教法、手段的最优化组合的规律和途径，适应时代需求的新的教学方法体系，以争取最佳的教学效果。学校力求通过现代化教学手段改革课堂教学结构，调动学生的学习积极性，使课堂教学达到最佳效果。
例如，教学《眼睛的科学》(小学自然第五册)一课时，要求学生掌握眼球的构造，了解瞳孔的作用，知道为什么眼睛能看到物体。教师通过挂图、模型，可以帮助学生迅速地掌握眼球构造，再通过现代化教学手段播放《眼睛的奥秘》的录像，结合学生利用手电筒光照射瞳孔的实验，帮助学生进一步了解瞳孔遇光线强时收缩，遇光线弱时放大的变化规律。在教授眼睛为什么能看见物体时，教师再次出示眼球模型，取出模型中的晶状体和睫状肌，让学生观察其形状、特点，思考讨论晶状体和睫状肌的作用。教师通过讲解告诉学生，睫状肌能收缩、舒张，从而带动晶状体，使晶状体的凸度发生变化，从而使物体的像能清楚地落在视网膜上。这个原理单靠教师口头抽象的讲述及观看模型，学生还表示不够理解，于是教师利用了电脑设计辅助教学软件来演示这一过程，电脑动画画面显示：睫状肌收缩、舒张，晶状体也随之凸度由小变大，物体的像随晶状体凸度的改变，清晰地落在了视网膜上。学生通过电脑软件这个现代化教学手段的展示，对眼睛为什么能看清远处、近处物体有了感性的认识。这样，通过现代化教学手段，使《眼睛的科学》这一难表述的人体生理结构形象清楚地呈现在学生眼前，教学难点就迎刃而解了。从教学实践问卷调查的情况就可明确地看到：
班级人数实验内容能说出眼睛看物原理的能说出眼球构造的六⑴50只使用传统教学15人占30%24人占48%六⑶52现代化教学手段与传统教学相结合45人占86.5%52人占100%
这堂课通过现代化教学手段，学生的学习积极性提高了，兴趣也很浓厚，从而圆满地完成了教学任务。
在教学《大气压力》(小学自然第五册)一课时，在指导学生揭开塑料吸盘衣钩为什么能吸住墙壁这个奥秘时，教师又可利用电脑设计动画软件：衣钩一边的空气娃娃被挤了出来，神情沮丧，另一方面可爱的空气娃娃就把衣钩牢牢地压在了墙上。教学时，教师边播放电脑动画软件，边向学生讲解是大气压力使它产生这个结果的科学道理，学生看了电脑动画软件，听了教师的讲解，一下子就明白了这其中的道理，教学取得了良好的效果。
再如，在教学《青蛙》(小学自然第二册)一课时，为了让学生弄清青蛙是怎么跳跃、游泳的，教师首先让学生对实验桌上的青蛙进行观察，在学生观察了数分钟后，教师就可运用电脑这个先进的科技设备，向学生播放青蛙跳跃、游泳时的慢动作画面，让学生与实物进行对比观察，以让他们了解青蛙是怎样运动的。学生们一会儿低头看看桌上水槽中的青蛙，一会儿抬头看看电脑播放的青蛙跳跃、游泳的慢动作画面。不一会儿，学生们就纷纷举手请求汇报观察结果。通过电脑这个现代化教学手段，学生们很快完成了教材上要求完成的观察任务。
事实证明，如果教师结合观察、实验使用幻灯、录像、摄像、电脑等现代化教学手段对所要掌握的知识进行分解演示，突出重点、难点，通过放大、放慢，或定格、重演，引导学生观察、分析、实验，就能很好地帮助学生理解、记忆、操作，使他们在脑海中留下深刻的印象，对事物的理解能力得到了提高。这一点从《青蛙》一课的教学中得到证实：
班级人数实验内容能说清青蛙跳跃、游泳时的腿部动作的一⑴46只使用传统教学方法10人(占21%)一⑶48现代化教学手段与传统教学相结合39人(占81%)
从上述可见，在当今的教学中，现代化教学手段是相当重要的，它使学生获得直观形象的感性认识，使教师的讲述更精辟、生动、形象，能更好地完成教学任务。
自然教学中常用的仪器、标本、模型、挂图、实物、黑板、学具等，都是传统的教学手段。现代化教学常用的手段有幻灯、投影、录音、电影、电视，以及多媒体电脑这个具有时代特征的先进科技产物等。运用传统教学手段中实物、标本、模型可以展示事物的现象或外表，具有立体感、真实感。学生通过视觉可以感知实物的形状、大小、颜色、位置，通过触觉而感知实物的软硬、冷暖、轻重。而通过幻灯、投影、录像、多媒体电脑等现代化教学手段形象鲜明、再现迅速、表现力丰富、感染力强，能突破时间、空间、微观、宏观的限制，使教学内容所需要演示的事物、现象、过程全部再现于课堂，显示了无比的优越性。
现代化教学手段是科学技术发展的产物，是教育实现现代化的一个重要组成部分。现代化教学手段中采用了各种先进设备，具有效率高、效果好、范围大、规模大、生动形象的优势，丰富了教学内容，激发了学生的求知欲望和积极性。
在自然教学过程中，发挥现代化教学手段和传统教育各自的优势，建立适应时代需求的教学方法新体系，可以使我们的教学达到最优化。
经过计算机辅助自然学科的教学，能够把多种现代化媒体的视听功能融合在一起综合运用，为学生创设丰富多彩的学习环境，使自然课堂教学更形象，让学生能眼见其形，耳闻其声，形成大容量的信息传送，使抽象的概念成为具体的事物，使静止的画面成为活动的情景，从而使学生认知由感性上升到理性，更恰当地把握好教学的重点，掌握好教学的深度和广度，启发学生课后自行探求和应用知识，获得最佳的教学效果，得到了教师的一致好评，同时提高了自然教师的素质，不少教师在全国和省市会课中获奖，撰写的论文在市、区发表和获奖。
我们感到计算机辅助自然教学,它是其他教学手段无法替代的,随着计算机多媒体技术的运用,其教学效果更佳,将越来越被广大教师所认识、接受和运用。
在计算机辅助自然教学中，我们认为设计制作计算机辅助教学软件是关键，这就对自然教师提出了更高的要求，教师必须掌握计算机工具软件的使用和制作，同时，要具备较好的绘画能力。这样，必须加强对自然教师的培训，还需创设一定制作软件的条件并给予制作的时间。
教师是物理及自然科学教学的主导者，教师的一言一语都会受到学生的关注。教师只有提高自身的语言运用能力，采取风趣的讲课方式，才能营造出良好的教学氛围，减少学生上课的紧张感，同时也可以提高教材讲解的效率。如在正式开始上课前，教师可以问学生：“同学们，从古至今有三个有名的苹果，你们知道是哪三个吗？”大多数学生都摇头，纷纷说不知道。教师趁机解释：“第一个苹果，被夏娃和亚当吃了；第二个苹果，砸在牛顿头上了；第三个苹果，就是苹果手机啊！我们现在没有苹果，但是可以看看牛顿被苹果砸了之后，为物理及自然科学做了什么贡献。”教师的讲话会让学生觉得很有趣，同时对物理及自然科学课堂也有了更多的期待。这时，教师就可以讲解教材内容了。教师风趣的讲课不仅可以创设轻松的教学氛围，而且可以增加学生对物理及自然科学的喜爱之情，这都有利于物理及自然科学教学的有效开展。
二、实验导入，激发学生的学习好奇心
好奇心能够驱使人们积极思考，通过努力获得答案，从而得到心理上的满足。因此，在中等师范物理及自然科学教学中，教师应把握学生的心理特点，通过实验导入激发学生的好奇心，引导学生努力思考和认真听课。如教师可以问学生：“同学们，不同物体下降时的速度一样吗？它们会同时落到地上吗?”学生一时难以肯定地回答教师的问题，于是教师就可以做一个实验，选取几种不同的物体在同一时间从相同的高度抛下，然后与学生一起观察实验结果。当实验结果与学生的认知发生冲突时，学生一定很想弄清楚原因，这时教师就可以引入教材内容，解决学生的疑问，帮助学生学习和理解教材内容。
三、鼓励学生自己动手，加强对课本知识的理解
物理及自然科学教学之所以让学生觉得很难，主要原因是学生缺乏实践，难以验证和深入地理解所学的知识。动手实践有利于学生巩固课本知识，也有助于学生在实践中发现问题、解决问题，从而加深他们对知识的理解。因此，在中等师范的物理及自然科学教学中，教师应当鼓励学生多自己动手。如在讲关于摩擦力的知识时，教师就可以鼓励学生动手，采用不同的物体做实验，通过自己的实践发现摩擦力的大小与什么有关，然后再根据教材内容的讲解验证自己的实验结果和猜想。亲自动手可以让学生充分参与到教学当中，不仅体现了学生的学习主体地位，而且发挥了学生的主观能动性。所以，在中等师范物理及自然科学的教学中，教师应多鼓励学生动手，从而提高学生学习的自信心，强化学生对教材内容的理解和掌握。
四、总结
数字地球通过三维球体模型，采用并将本地搜索功能和卫星图像综合管理起来。用户可以调整视角、随意地翻转这个球体，通过放大、缩小、漫游操作，学生从任意角度去观察地球。可以是太空60000多公里的高度，也可以身临其境的三维街景图，从山脉河流到街道建筑物，这种无极缩放，真正实现了从太空漫游到邻家一瞥。通过“飞越”到地球上任意地点，大大提高了学生的学习热情，把很多难以描述的自然现象展现在学生的面前，建立地理空间概念，树立地理思维，可全面培养学生的读图能力，空间想象能力，观察与分析能力，形成地理核心技能。这些是数字地球在地理教育过程的独特而普世的价值。
2数字地球辅助构建三维球体
跟地球球体有关的概念之所以抽象和难以理解，究其根本原因是学生心中没有这个三维球体，也不明白到底如何运动。所以球体加运动，一看到就类似的知识点就觉得难，不可理解。因此，通过改进地理教学，帮助学生构建心中的地球模型是解决这些问题的关键。数字地球为我们在地理教学中提供了巨大的便利，帮助学生建立心中球体模型的重要途径。启动GoogleEarth，添加经纬网，回归线，北极圈，子午线等三位球体上抽象而虚拟的格网，在三维数字球体上可以清楚地看到这些纵横交错的弧线。转动球体，让学生去观察这些线条，并通过具体的案例进行启发式教学，帮助每位学生构建自己心中的三维地球体（意象地图）。转动虚拟地球，让学生自己去观看其转动规律。打开GoogleEarth，将地球调整到合适的大小，并且将赤道置于中间位置，使GoogleEarth大致以地轴为中心转动起来，用键盘上的方向键来控制转动，其中右方向键控制地球自西向东转动。引导学生观察地球的自转方向。对于经常遇到的问题俯视北极或者仰视南极地球的转动问题，我们可以进一步调整地球观看角度，将数字地球的北极或者南极调整为中心，然后通过GoogleEarth的左右方向控制按钮，演示地球从北极或者南极上空观察的自转状况。这个效果远比去告诉学生，从北极看地球呈现顺时针旋转，从南极看地球呈现逆时针旋转效果好得多。
3应用案例分析
经常遇到的问题是，一架飞机从A地飞往B地，航程是X小时，请问到达B地的地方时间？很多学生难以理解。其实本质上这就是一个地方时问题。要彻底弄清楚这个问题，必须将地球自转，晨昏线和地方时一起联系起来思考。虚拟地球（Googleearth）通过晨昏线的动态模拟，恰到好处地为学生展示了这一抽象的自然现象。点击工具栏中显示阳光在地面的移动轨迹功能。通过设置时间滑块，可以显示不同日期内不同时间点阳光在地面的移动轨迹，也就是可以看到昼半球、夜半球和晨昏线。拖动地球使之自转，则可以看到同一时刻地球不同地区的昼夜状况，增加学生对昼夜之分和昼夜交替的认识。同时，使用时间滑块，设置向左自动播放，可以看到晨昏线自东向西移动(动态模拟)。显示了12月22日晨昏线在地面的移动轨迹。图3a为早晨北京时间6:52晨昏线的位置，图3b北京时间7:52晨昏线的位置，图3c北京时间8:52晨昏线的位置，图3d北京时间9:52晨昏线的位置，图3e北京时间10:52晨昏线的位置，图3f北京时间11:52晨昏线的位置。通过这样的一个动态过程演示，学生对晨昏线必然有了更加清楚的认识。有了对晨昏线的清楚认识，理解地方时以及对地方时的推算，将有很大的帮助。地方时以太阳作为参照物确定，某地的太阳高度角达到一天中的最大值时，当地的地方时为12点，与12点相对的地方时为0点。将连续两个正午12时之间等分为24个小时，所成的时间系统，称为地方时。这样，同一条经线上的地方时相同，不同经线的地方时不同，越往东时刻越早，即东早西晚，每隔15度，相差1h。通过数字地球的光照系统，同样可以将太阳上中天情形展现出来，让学生有着更为直观的认识。
4结论
当前，课堂教学设计的改革仍然是教学改革的关键。如何促进课堂教学结构各个要素之间的有机结合，促进小学生认知心理和智力的和谐统一的发展，这就要求我们不断地对课堂教学设计进行探索和研究。
进行课堂教学设计，是将课堂教学过程中的各个要素有机地结合起来，让其发挥最佳的教学效果。各个要素间相互联系形成系统的教学结构，不同的课堂设计会产生不同的效果。在小学自然教学活动中，运用“教师、媒体、学生”三维双向反馈构成的信息交换系统促进课堂教学的优化组合，这一系统反映了主导、信息、主体之间的相互关系。因此，课堂教学设计必须考虑教师的教学活动，学生的学习活动，教学媒体的选用等方面的问题以及它们之间的相互关系。现以《金属》一课的教学设计为例，谈谈小学自然课堂教学设计。
一、教师的教学活动设计
教师在教学过程中起主导作用，教师要避免单纯地靠一本教科书来灌输知识，必须把它转化为利用投影、实物、标本等多种教学媒体启发、引导学生掌握知识。通过教师的引导、主持、评价来激励和指导学生学习，完成教学任务。
1、指导观察，分组实验。教师首先要展示四幅反映实验内容的图片，指导学生仔细观察，然后让学生进行分组实验，寻找铜、铁、铝的四个共同特征，激起学生的求知欲。
2、启发引导，设计实验。教师要善于借助实验提出问题，启发学生根据已经掌握的第一组实验方法自行设计第二组实验，研究木棍、粉笔、瓦片与铜、铁、铝不属于同一类物体。这样，由浅入深地引导学生开动脑筋，积极主动地参与教学活动。
3、组织讨论，归纳总结。在学生已经完成两组实验的基础上，组织学生分组讨论，金属有哪些共同特征。这样，既活跃了课堂气氛，又调动了学生的学习主动性和积极性。在各实验小组讨论完毕之后，教师进行归纳概括，总结出金属的共同特征。
4、强化记忆，扩散思维。为了进一步掌握金属的共同特征，教师运用了投影与实物相结合的教学手段，让学生从多种物体中辨别金属，既做到了新授知识与生活实践相结合，同时，也扩散了学生的思维，使学生的知识水平和认识能力得到了提高。
教师的主导作用在教学活动中主要是通过指导学生分组实验、激发学习兴趣、启发设计实验、组织观察讨论、归纳概括总结、强化记忆、扩散思维等活动中完成。
二、学生的学习活动设计
学生是课堂教学活动的主体。在自然课的教学活动中，应该通过学生多动手、多动脑、多动口、亲自动手参与做实验的活动，使学生更加热爱大自然，喜欢到大自然中去观察、分析、探索、研究，学会进行科学试验的本领，使学生在课堂教学中成为真正的主体。
1、观察思考，分组实验。学生对教师展示的四幅反映实验内容的图片进行认真细致地观察，并大胆地进行实验。
2、自行设计实验过程。学生由第一组实验获取的知识联想与第二组实验之间的关系，然后各实验小组展开讨论，自行设计实验过程进行实验，汇报实验结果。
3、小组讨论，大胆发言，由于学生在获取两组实验结果的基础上，掌握了知识，有话可说，就会踊跃回答教师提出的各种问题，主动参与实验小组的讨论，发表自己的见解，从而形成一个课堂教学。
4、运用概念辩别金属。众所周知，教学目的就是要使学生熟练掌握知识，在自然课《金属》中，教学目的之一，就是要求学生学会识别金属，由于教学活动组织得充分，学生掌握了金属的特性、共性，根据金属的共性、特色，学生能够很快从多种常见的物体中辨别出金属，并说出辨别的方法，教学目的实现就成为一种可能。
5、阅读教材，提出质疑。学生在教师的指导下，认真阅读教材，及时发现问题，提出质疑，并在教学活动中，不断寻找解决问题的途径，以掌握新授知识，完成教学任务。
学生的主体作用在教学活动中主要是通过阅读教材、提出质疑、分组实验、观察思考、设计实验、小组讨论、大胆发言、辨别金属等活动中完成。
三、教学媒体选用的设计
教学媒体是传递教学信息的载体。在教学活动过程中经常要用语言、板书、挂图、模型、实物以及幻灯、投影、录音、录像等来传递教学信息，它们都是必不可少的教学媒体，具有生动、形象、感染力强等特点，适合小学生的年龄特征。合理的采用媒体既可以丰富教学内容，又可以开扩学生的视野，充分调动学生的视觉器官和听觉器官，能够极大地提高感知效果，有利于对知识的理解和巩固。
关键词电子计算机辅助学习获取知识
一、电子计算机的应用是现代学习的趋势
人类社会已进入21世纪，积极推进素质教育，培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求，建设高素质的基础教育，正是贯彻“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”战略方针的具体体现。现代化是以科学技术与生产的结合的标志，而人是现代化的主体。今天课桌旁的“无知”小童，将是21世纪世界舞台的主人。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代，如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识，形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。
在世纪之交的重要时刻，同志深刻指出，“当今世界，以信息技术为主要标志的科学进步日新月异，高科技成果向现实生产力的转化越来越快，初见端倪的知识经济预示人类的经济生活将发生新的巨大变化。”在即将到来的21世纪，以高新技术为核心的知识经济将占主导地位，国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平，教育将始终处于优先发展的战略地位，现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化，终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前，许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策，这些动向预示未来教育将发生深刻的变革，我们应当及早准备，迎接新的挑战。①
近十年，全球信息总量呈爆炸性增长，世界上每过一小时即产生二十项发明，每过一年就会新增790亿条信息，世界将进入新一个千年，这是一个真正的新时代，信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用，“地球村”的概念以不是理论的存在。随着电子计算机信息技术的不断发展，以及人们对计算机和网络知识的逐步了解，电子计算机将进入到千家万户，成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大，打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识，运用知识，从而走向知识经济的新时代，应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。
二、电子计算机是符合小学生学习的心理特点及认知规律
实现社会主义现代化，科技是关键，教育是基础。在即将到来的21世纪，国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育的发展，科学技术和知识创新水平。教育现代化是整个现代化建设的重要组成部分。教育应当超前发展。现在是信息时代，知识更新急速，人们根本没有可能掌握全部的科学知识，作为小学生主要的学习方法是观察。观察是学生认识客观世界，增长科学知识的重要途径。观察是一种有意识、有计划、持久的知觉活动，是搜集科学事实、获取感性经验的基本途径，是符合儿童的认识规律。小学生年龄小，基本上处于形象思维阶段，并开始向抽象思维发展。要使他们认识大量的自然事物和自然现象，应从具体形象的感觉开始，向抽象思维过渡。观察是思维的基础，能帮助学生顺利地掌握科学概念。通过观察容易使学生感知事物和现象，在这基础上进行抽象和概括，形成概念就比较顺利。观察是培养学生认识能力的良好途径，它提供许多机会，使学生见多识广，逐步养成善于精细、全面、深入、有次序地观察事物，提高观察能力，养成勤于观察的习惯，形成一种自行获取知识的学习方法。电子计算机作为一种现代化教学媒体，它与教科书、投影仪、电视机和录象机等一样，具有帮助教师提高教学效果、扩大教学范围和延伸教师功能的作用，电子计算机集合了模型、挂图、幻灯、录象等多种教具于一身，呈现知识的系统化、全局化，是一种可观察性极强的应用工具。充分利用电子计算机辅助教学，有利于提高学生的科学文化素质，有利于帮助学生形成善于观察的习惯，有利于辅助学生自行获取知识。通过电子计算机的树形结构更有利于学生了解知识之间的纵横关系。
三、电子计算机具有解“暗箱”的作用
在小学阶段解决部分（如宇宙、人体卫生等）知识的情境设计的实现和再现。电子计算机作为一种先进的技术手段为教学所应用，对教学过程的参与，将更能帮助学生广泛了解一些大至宇宙的运动，小至动、植物的细胞结构的知识；也能帮助学生了解人体内部器官的运动和结构。学生通过人机交换信息，共同解决难题，寻找正确的解题思路，学会的将是一个过程，一个有助于学生学习成长的过程。在自然教学中运用电子计算机辅助教学将有助于解决这些“暗箱”问题并能帮助学生自行获取知识。
如在《自然》（沿海版）第九册《人的消化》一课中利用电子计算机进行辅助教学，当学生一坐在电子计算机前，面对着一种新颖的媒体，学生的兴趣马上就集中在面前屏幕上的人体消化器官全图上,被屏幕上不停变化的画面所吸引，迅速进入学习的兴奋状态。电子计算机的一个优点就在于能一下子就把学生的注意力集中过来。这时学生处于无意注意的阶段。在这时，教师指出学习的目的是认识人体的消化器官，了解一些简单的卫生知识。学生有了明确的学习目的任务，求知欲望逐渐增强，通过按动键盘，屏幕上的画面变化，知识的不断显示，这样学生的注意就会结合着课文向有意注意发展，并保持学生的注意的持久和稳定，促使学生迅速感知，记忆牢固，思维灵敏，获得最佳学习效果，解决了“暗箱”课的一些处理困难的问题。学生通过观察、分析，加深了对知识的理解。通过操作电子计算机帮助学生自行获取知识，从而激发学生的学习兴趣，通过电子计算机的强烈外在因素的优势弥补学生个人心智方面的不足，提高学生的学习效果。电子计算机在学习中的应用不仅拓展学习时间和空间，而且提高了学生的学习成效，从而使学生的认知能力和操作能力更有效地同步发展。
四、电子计算机教学能兼顾对待个别差异
在教学过程中，不管讲课、提问，还是练习、复习，教师必须照顾全班学生的学习情况，同时又要照顾个别差异。一位教师要面对40多名学生，而且其中接受能力的不同、学习上有障碍，如何区别对待，如何达到素质教育中的面向全体。现在存在教师把学生分为“尖子”、“中下生”和中间一群三部分来进行教学。在教学中进行辅导，这样做好吗？学生只是分三类吗？能正确对待差异吗？答案是明确的，学生存在各种不同的差异，学习能力不尽相同，学生中没有一定的“尖子”和“中下生”，被认为是中间的一群学生的能力也不一样。电子计算机在教学的应用就会给我们一个提示，电子计算机在教学中成为每一位学生的电子老师，它会不厌其烦地为每一位学生服务，可以不断的显示出学过的知识，多次地显示学生不能了解的地方，帮助学生解决学习中存在的学习问题，从而提高学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。电子计算机正好充任于一个忽略个性特征的“教师”，这位“教师”只会按照课件设计者的思路而进行工作，正好是转变只重视少数尖子生而轻视大多数学生，重知识灌输，轻能力培养的教学观的尝试。
五、电子计算机能提高学习效率
如小学《自然》（沿海版）的第十册《眼睛的科学》的一课中，利用电子计算机辅助教学，让学生用计算机了解眼球结构和瞳孔对光线强弱的变化。学生用鼠标点一下眼球内部，眼球内部相应的名称出现了，这使学生具有对在屏幕上所看到的事参与的能力。学生带着“如果我碰了这里会发生什么事”的问题——使他的好奇心持续高涨。通过这种相互作用，与潜在的知识体系相结合，使学生更投入学习，加深学生对知识的理解，提高了观察、想象、分析和判断能力。在两点之间的任何线，不论是直线，还是曲线，都是路。这种学习方式是让全体学生从兴趣进入，引发有意注意，进行学习，是一种“直线”；如果中途出现学习障碍，学生对知识的了解不清晰，出现了对眼睛的结构不了解等问题时，学生可以通过重复学习同一知识点的方式进行“曲线”学习，那么他们同样都能学会了应有的科学知识。在教学循环过程中可以看到，教学评价源于学生掌握传递知识的程度，一般通过考试、考查或运用知识的能力等多方面的因素判定，评价教师的教学效果。电子计算机辅助教学，主要就是利用电子计算机运算速度快，精度高，可存储的特点。因此采集学生接受知识程度的样本、施行所传递内容掌握程度的测试、综合成绩判定、包括学生对所学知识的运用能力的模拟等，电子计算机实现起来比人工获取要客观和实时。传统教育过程中优秀教师总是善于考查自己的教学效果，以便修改自己的教学方式，改进教学方法。电子计算机辅助教学无疑提高了教学效率。而正是由于效率的提高，才缩短了教学过程的时间，能实现更好的教学效果。
多媒体教学软件是根据教学目标而设计的计算机教学程序，它是能让学习者进行交互作用的一种媒体，所以它不同于一般的多媒体计算机软件。为了使每个知识点的教学达到的预定教学目标，教师除用传统的教学媒体外，还常常选择幻灯、投影、电视录象、录音等电教媒体进行课堂辅助教学。而在多媒体计算机辅助教学中，由于多媒体技术可以通过电子计算机把文字、图表、图象、活动影象和声音等多种媒体的信息进行综合处理和管理，将计算机、电视、广播、录音、录象技术融为一体。利用电子计算机根据教学内容与教学目标要求设计一些练习题，对学生进行考核，从而了解学生对内容的掌握程度，起到强化、矫正和定步的作用。利用电子计算机程序中的可选择性，进行学生的自我选择，那么学生就会因应自己的问题，在电子计算机中寻找解决问题的知识，不了解的可以多次观察屏幕上的演示。这样，一方面学生就能通过老师的辅导和电子计算机的提示和回顾学会一定的知识，另一方面，老师可以用更多的时间去辅导部分学生。因此，电子计算机一方面可以帮助教师解决处理差异学生时的繁重劳动，提高老师的工作效率。另一方面可以通过引起学生的兴趣，提高学生“学”的能力和学会学习的方法。
六、电子计算机是学生自行获取知识的辅助学习途径
古人说：“授人以鱼，只供一饭之需；教人以渔，则终身受用无穷。”因为世界上的科学知识是无穷无尽的，新的知识在迅速增长，有限的教学时间内我们教给学生的知识也是有限的。况且今日的小学生，未来的去向各不相同，所需要各异，准备多少现成的知识对于未来的需要而言，总是不足够的。只有在教知识的同时，指导学生学习探求知识的方法和应用知识到实践中去的能力，他们才能受益无穷，达到叶圣陶先生所说的：“教是为了达到不需要教”。因此，教师引导学生明确学习目的，促使学生产生学习的精神动力，激发学生的探索兴趣，推动学生的求知欲，使学习真正成为学生的自觉要求。在自然教学中，教师要提供自然界的事物，让学生认识，创造必要的情境供学生去探索，而不应把书本作为知识的唯一来源，在教学中满堂灌，把学生造成只会死背硬记应付考试的书呆子。通过利用电子计算机进行辅助教学给学生以丰富多彩的信息刺激，无疑会为学生的想象思维创造广阔的空间，促进学生全脑的开发。
学习不是一个人仅在教室里或老师监督下才做的事情，对一个要满足求知欲或解除疑惑的学生来说，现在要找到合适的信息，有时会是困难的。如果电子计算机连上信息高速公路，那么电子计算机将在任何时间、任何地点，给学生提供一切途径，使学生得到看上去似乎无穷无尽的知识。电子计算机会使学习变得充满乐趣，允许不同的学生沿着有一定区别的途径学习，有学习障碍的学生将得到特殊照顾。无论学生的能力如何，每一个人都能按自己的速度学习，使每一个学生自行获取一定的知识。电子计算机辅助学习的另一个益处是使许多学生改变了对测试的看法。对许多学生来说，如今的考试制度、考核评价方法相对落后，考试相当压抑，造成学生思想负担重，考试与不足感相联系：“我考了低分，”或“我没有准备好。”这样一段时间之后，许多没有考好的学生心里就会存在一定压力。在电子计算机的应用中，允许学生在任何时候，不冒任何风险的环境下自己测试自己。测试成为学习过程的一部分，出错不会招来责罚，而会诱发学生寻找并克服他的错误之处。应用电子计算机来学习有助于了解自然科学中一些由于时间和空间的限制的问题，使学生能亲自感知一些时间非常长，肉眼很难觉察的现象，因而容易吸引学生的注意，激发学生的学习兴趣，提高学习积极性，并提供丰富的感性材料，有利于学生理解和掌握难以感知的知识。充分体现了现代化教学手段的强大生命力，是提高教学质量的有效途径。广泛运用电子计算机不仅扩展了学习的时间和空间，而且使学习者从大量烦琐的基础性学习中解脱出来，学习方法上的操作性得到了有效的加强，从而使认知能力和操作能更有效地同步发展。电子计算机辅助学生自行获取知识将使学生从学生时代开始打好基础，形成合理的知识结构，增强他们的自觉性，激发他们的创造精神，让学生有更大的学习自由度、自由活动空间、信息空间、有更多机会与教师交流，从学什么走向怎样学。这样，学生现时和未来不仅可以继承一些必要的前人积累的知识，通过实践使自己成为信息和知识的主人，转向对知识的分析、判断、选择和创造性运用，达到改变教育的最终目标，不是为了一纸文凭，而是为了终身受到教育。
七、存在的一些问题
1、在教育上说，如果学生弄电脑不好，这不是学生问题，而是软件问题。学生只要一般地掌握就可以了，学会电脑不等于学习电脑。
2、电脑提高了信息的量与质，提高了信息传递、加工的速度不等于提高学习效能。把信息解放给学生，学生仍然是学习的主体，教师仍然是教学的关键。
3、电脑不可以代替教师。电脑只是在获取信息机会上人人平等，处理信息的速度相对还是年轻人占优势。老师对信息的优势很快就消失，知识再难以保守，对知识获取机会均等，老师不再是先学、先知。而学生存储信息的功能逐渐减退。信息时代信息如此之多，就不能和以前一样死记硬背，“填鸭子”逐渐消失，这使教师真正的功能更加突出。
4、教育软件制作必须有的放矢，集中力量，重点是培养学生的能力，老师是配合，软件也是配合。
5、电脑不等于人的聪明，使用它是人脑指挥的反映，应用它是人脑的互动。教学改革，不是改进教学手段。
主要参考文献
1尚凤祥著.教学的基本价值及其相互关系.教育科学出版社.1996
2李新主编.心理学原理.广东高等教育出版社.1992
一、创设情境，培养思维的广阔性
教育心理学告诉我们，必须重视培养学生在不同的知识和实践领域内进行思考的能力。在自然教学中，要想真正开阔学生的视野，促进他们思维的发展，仅凭老师灌输一点现成的书本知识是不够的，而应根据不同的教学内容，千方百计创设情境，让学生吸收更多的信息，拓宽知识面，而不局限于固定的模式，以培养学生思维的广阔性。
如在教《热胀冷缩》这一课时，需要做金属球穿过铁环实验。一位老师在正式实验前设计了这样一个小实验：在厚木板上钉上两颗钉子，两颗钉子之间的距离恰好是一个垫圈的直径，垫圈不受热时刚好能从中通过，而受热后就不再能通过。这个有趣的实验强烈地吸引了学生。接着学生在老师指导下演示金属球穿过铁环的实验，强烈的好奇心驱使他们在探索中弄明白：固体在受热或受冷时，也和液体一样有热胀冷缩的性质。这样，学生在宽松和谐的气氛中学得既主动又有趣。实践证明，创设良好的自然教学情境，能激发学生学习自然的兴趣和求知欲，从而达到培养学生思维广阔性的目的。
二、指导学生自行探求，培养思维的主动性
小学自然教学大纲指出，自然教学的基本过程是学生在老师的指导下主动地应用所获得的知识，认识和理解自然事物。因此，老师要尽可能地启发学生应用已有的知识，自行进行探求活动。这就要求在自然教学中，老师要为学生准备恰当的感知材料，引导学生注意观察，主动探求知识，这是培养学生思维主动性的前提。
如教《花的构造》一课，除了课前要求学生采集一些植物的花以外，有的老师还有目的地准备一些大小、形状、颜色不同的花，让学生动手解剖，仔细观察花的构造，直到形成对花的构造的准确认识。
又如在指导学生认识常见的益虫和害虫时，不少老师都让学生留心观察图中的昆虫，并引导学生根据昆虫对人类的益处和害处，对昆虫进行分类。有的老师还常常将一些不同的昆虫带进教室，逐一指导学生仔细观察，并要求学生应用所学知识准确识别益虫和害虫。从以上例子可以看出，指导学生自行探求，有利于培养学生思维的主动性。
三、指导学生自己动手，培养思维的敏捷性
儿童发展心理学十分强调动手能力与思维发展的关系，并把动手能力视为儿童早期智力发展水平的标准之一。因此，在自然教学中，应特别注重培养学生的动手能力。无论是课前准备，课堂实验，还是课后作业，都应尽量引导学生提高动手的速度，养成快速操作的习惯，以此促进学生思维的敏捷性。
一、创设有利于学生积极开展思维的课堂环境教学是师生的双边活动，只有实施愉快教学，师生关系融洽，双方配合得好，教师充分发挥主导作用，学生充分发挥主体作用，才能取得良好的效果。教育心理学的研究成果表明，实施愉快教学，学生没有精神压力，没有心理负担，心境愉悦，情绪饱满。在这种状态下，大脑皮层容易形成兴奋中心，激活神经系统，使思维处于积极状态。为了创造生动活泼、轻松欢快的课堂气氛，调动学生的学习积极性，在课堂上我采取了三个“解放”的对策。
（一）解放学生的大脑，多给学生思考的机会。在课堂上要求学生边听课边想，边观察边想，边实验边想，鼓励学生多问为什么，鼓励学生大胆猜想，鼓励学生想得新、想得奇。我还经常运用设疑促思的方法，促使学生的思维处于积极状态。
（二）解放学生的嘴，多给学生表达的机会。在课堂上我对学生没有这不能说，那不能提的规定，而是鼓励学生积极发言，想说就可以说，想提问就可提，有不同的认识允许开展争辩，即使说错了，也只作正面指点，不进行指责，不挫伤学生发言的积极性。
（三）解放学生的双手，多给学生动手的机会。小学生好奇、好动、好玩。他们对什么都想摸一摸，玩一玩，做一做。根据学生的这一年龄特征，在教学中我积极创造条件，尽量满足他们的动手要求。让他们积极地玩，并要求他们玩出明堂来，玩出知识来。从而在动手过程中，发展学生发现问题、思考问题、解决问题的能力。
二、运用促使学生积极开展思维的教学方法
（一）精心设疑，促使学生动脑筋想问题。问题是引起思维的动因。当问题刺激大脑，大脑就会大大的加紧活动，甚至可能想出自己也料想不到的新认识、好办法来。因此，在教学中提出富有启发性的问题（特别是问题的答案与学生预想相反的问题），采用设问、追问、反问等方法，对于激发和发展学生的思维有重要意义。我教有关空气的那几课时，为了进一步让学生了解空气这种看不见、摸不着、没有颜色、没有气味、没有味道、透明的气体，我演示了铁丝、带火星的木炭、带火星的火柴棒等在纯氧中燃烧的实验。在做这个演示实验之前，我提出这样一个问题：这些物体在空气里会怎么样？在氧气里又会怎样呢？多数学生猜测回答说，会慢慢地熄灭。但演示的结果是不但没有熄灭，而且燃烧地更剧烈。
顿时，课堂火热起来，个别学生情不自禁地喊出，真奇怪！他们感到疑惑不解。经过一番热烈讨论，小结得出：物体在纯氧中燃烧比在空气中剧烈。为了加深学生对能帮助物体燃烧的是空气中的氧气的认识，培养学生运用知识解决实际问题的能力，我又提出了几个问题。如，“锅里的油烧起来了，怎么办？”、“卧室的地板小面积起火，怎么办？”、“酒精灯的酒精倒出来后，起火了，怎么办？”、“炉灶旁边的柴小面积起火，怎么办？”学生各抒已见，各有各的办法，各有各的理由。在回答问题的过程中，学生的思路得到了开拓，创造思维得到了发展。
（二）在实验中巧设障碍或矛盾，促使学生想办法解决问题。为了调动学生积极开展思维，改变过去实验时只动手，动脑少，按着课本或教师的提示，照着葫芦画瓢的做法，我在设计教学时常常增补一些实验，有时还有意设置一些障碍，以促使学生动脑筋、想办法。例如在“风的形成”一课的导入新课一环中，我增补了一个演示实验“会转动的纸蛇”，学生看到原来不会动的纸蛇在酒精灯的上方动起来了，都很奇怪。这时我要求学生研究实验装置，找出其中道理。学生经过积极思考、观察实验发现是向上流的空气使纸蛇转起来。同时他们还发现饮料罐里的空气因为受热而上升，以及旁边的空气流过来补充。经过讨论他们还发现了地球上的风其实也就是这样形成的，禁不住露出成功的喜悦。
在“空气的成分”一课的实验二中，我先提出一个问题：杯子中的蜡烛熄灭了，是不是因为杯子里的空气都用完了呢？有的说是，有的说不是。我趁机说：“我们能不能想个办法证明一下呢？”学生经过思考、讨论，认为可以将杯子放到水中，这样就可以帮助我们看清杯子中还有没有空气。接着我又提出问题：做这个实验要注意什么？要解决哪几个问题？这样，既动手又动脑，使学生的思维能力得到发展，同时培养了他们解决问题的能力。
（一）学生对本课程重视程度低在教学过程中，经常出现学生上课出勤率低、上课精神状态差、注意力不集中，甚至有一些同学一直关注自己的智能手机屏幕等情况。为此，在问卷中专门就学生对本课程不感兴趣的原因展开调查。结果显示：67%的学生认为课程内容不是自己当前所需要的；38.3%的学生选择的理由是科研任务重，政治课有时候和专业课时间冲突，不得已只能舍弃政治课；39.4%的学生不满意政治课的教学方式，整堂课都是老师一个人在讲，无视学生的存在；33.2%的学生认为本课程考核方式和内容机械，考前突击一下即可应付，所以上课来不来、听或者不听，关系都不大。
（二）师生之间交流少在“自然辩证法概论”改革之前，在54个学时的课堂上，老师讲解细致，学生听课过程中有疑问可以随时探讨，学生参与讨论的范围也比较广泛。学生在课后的学习和科研过程中遇到的疑问，希望能从“自然辩证法概论”课堂中寻求答案的话，他们也可以在下次上课的时候提出来，与老师、同学共同讨论。但是，改革之后的“自然辩证法概论”学时数降到18，学校的课程安排一般是4节课连上，这样师生课堂见面的机会至多5次，并且每次上课的时间连讲课都满足不了，更别说留出时间给学生讨论。有的学生描述当前“自然辩证法概论”课是“匆匆太匆匆”。问卷调查的统计结果显示：36.6%的学生对课堂同学演讲，大家参与讨论表示很感兴趣，并且自己愿意参与；49.5%的学生表示感兴趣，对于自己是否参与感到犹豫；只有13.9%的学生对这一活动表现冷漠。总之，由于受教学时数和教学内容的限制，改革后的“自然辩证法概论”课程教学中师生互动不足，课堂讨论少，无法满足学生想要积极参与到课堂讨论中去的愿望。
（三）学生的实际收获与期望值有一定差距学生对“自然辩证法概论”课程的重视不足并非毫无缘由，除了上课时间冲突、教学方式等因素的影响之外，还有很大一部分学生由于对于课程收获与期望值之间有差距而产生了对本课程的失望情绪。在“是什么因素影响了学生的课堂收获”这一问题上，问卷调查结果显示：63.2%的学生反映，课堂讲授内容有限，老师讲的不是他们所需要的，而学生想知道的内容，老师却没有涉及，课后想要积极补充学习的学生得不到相关的学习资料。32%的学生认为，虽然上课时老师推荐了课外阅读资料，但是不愿意自己去购买，而图书馆借阅又比较麻烦，并且同一本参考书图书馆馆藏数量有限，很难满足学生们的阅读需要。总体来讲，在“自然辩证法概论”课程改革的过程中，学生和老师都需要一段调整与适应的时间。为了适应课程改革的需要，更为重要的是调整教学内容，探索一套新的教学模式，更好地发挥本课程在硕士研究生培养过程中的重要作用，以实现本门课程教学目的。
二、“自然辩证法”教学改革的内容
根据前面总结出的问题，中国矿业大学“自然辩证法概论”的主讲教师与学校研究生院主管部门密切配合，经过分析和论证，总结出一套较为合理的操作方式。
（一）改革教学内容：根据学生需要选择教学知识点，网络平台拓展教学空间2013年，“自然辩证法概论”的主讲教师拿到了以郭贵春教授为首席专家，陈凡、吴彤等教授组成的“自然辩证法概论”编写组编写的《自然辩证法概论》教学大纲和教材，教学内容涉及自然观、科学技术观、科学技术研究方法、科学技术社会论、中国科学技术观与创新型国家等五大板块[2]。显然，要在18个学时内完整地讲解这五个部分是不现实的，因此，如何合理地选择教学内容便成为了一个无法回避的问题。基于教学是一个“教”与“学”双向互动的过程，我们在调查问卷中专门设计了相关的问题，试图了解学生“学”的愿望与兴趣，以期在教学大纲的框架内对教学内容进行优化。让学生参与选择课堂内容，需要统筹考虑，既要在教学大纲范围内，又要将核心的内容讲授给学生。所以，在问卷设计中，我们将教材中五大板块的内容细分成60个知识点，让学生在每一个板块中将自己最感兴趣的5个知识点圈出来。学生网上选课之后，老师根据学生的选择，根据学生对知识点关注度的高低排序，选择出课堂主讲知识点，然后经过授课教师的统筹加工，做一些必要的补充，使整个教学知识点尽可能地系统化。对于课堂没有时间涉及到的知识点以及推荐给学有余力的学生使用的参考资料，放在一个“自主学习网络平台”上供大家学习或使用。网络平台包括课堂主要知识点、课后自主学习参考资料、主要研讨议题、师生交流共享平台等板块。自主学习网络平台作为课堂教学的有益补充，不仅弥补了课堂时间不足，也进一步加强了师生之间的交流。
（二）改革教学形式：课前提问、课堂研讨与课后无缝对接在“自然辩证法概论”课程改革之后的一两年里，教师非常熟悉的教学体系一下子被压缩到原有课时的三分之一，大家都感觉课堂时间不足，谁也不愿在课堂上浪费一分钟时间，教师“满堂灌”的情况更突出了，这显然不利于激发学生的学习热情，导致课堂缺乏活力。根据这种情况，我们尝试进一步改革教学形式。教学形式改革主要体现在新的教学模块设计上，即把课前提问、课堂研讨和课后实践三个环节紧密接合。学生通过自主学习网络平台了解下次课程的主要内容，以及针对教学内容设计的主要研讨议题，使学生带着问题上课；在教师课堂讲解后，学生结合问题以多种形式展开自由研讨。由于“自然辩证法概论”课程是学生自由选课，所以每一个授课班级都包含多个“专业”，一个研讨话题在不同“专业”学生那里可能会得出不同的结论，思想的碰撞有利于产生创新的火花，这样的研讨不仅拓宽了学生的视野，也训练了学生从学科交叉的视角分析问题的能力。比如，讲到科学研究方法论这一部分，课堂上同学们交流如何运用中国知网到谷歌学术、谷歌图书、LibraryGeneis、SearchWorldCat等搜索引擎检索文件，很多学生课后尝试检索希望得到的文件，获得了成功。虽然在课堂上只有十几分钟甚至是几分钟的交流，但是对他们来说却非常有用。
（三）调整教学时间：提前选修与增加上课时间自由度在“自然辩证法概论”课程改革之前，也就是本课程是54学时的时候，每学期每位教师承担的班级有限，否则工作量太大，由此造成单个班级人数基本上都在150以上，教师很难关注到每一位学生的情况。课程学时数减少之后，每位教师可以承担的班级数量增加。为了搞好小班教学，增强教学效果，中国矿业大学规定本课程选课班级单位人数上限是80。小班授课带来了诸多便利，教师和研究生院相关部门密切协作，对“自然辩证法概论”课程设置的时间、地点等进行调整。首先，对于推荐免试硕士研究生（简称推免生）选修“自然辩证法概论”的时间做出重大调整。原本学生选修硕士期间的课程都要在正式入学之后，但是硕士研究生第一学年恰恰是选修课程最多的一年，同时几乎所有理工科的学生都要参与到老师的科研中去，推免生甚至从本科期间就在导师的科研团队从事科学研究。正是由于硕士生第一学年学习和科研任务都比较繁重，在科研与政治理论课学习相冲突时，学生往往牺牲政治理论课程的学习。但是，推免生在大学四年级的第一学期初，基本上就确定了自己可以直接攻读硕士学位，在其他同学忙着考研和找工作的时候，推免生最为轻松。所以，中国矿业大学从2013级推免生开始试行提前开选修公共课，也就是对2013年秋季入学的推免生，在2013年的春季，在自己时间允许的情况下可以进入选课系统进行提前选修“自然辩证法概论”课程。这种调整在一定程度上分摊了学生的压力，也提高了本门课的教学效果。其次，增加学生上课时间的自由度。由于教师承担的课程在周次上较为一致，每周在所有的班级上主讲内容相同，授课固定在一个教室。这为学生提供了诸多便利，比如学生偶尔出差或有其它学术活动，与“自然辩证法概论”课有冲突，他们可以选择本周的另一个时间到同一教室中听课。假如一位教师同时承担5个班级，那么一周内学生几乎每一天都有听课。
