【摘要】：本文从研究背景、有效教学的概念、有效教学的变量研究、科学有效课堂教学的模式和策略、实践后的体会等五个方面阐述了本人在进行科学有效课堂教学研究中总结出的一些经验，使大家能清晰地认识到影响课堂教学有效性的各个变量，为教学同仁开展最有效的课堂教学提供有益的借鉴。
【关键词】：科学；课堂教学；有效；模式；策略
一、研究背景
随着科学课程改革的不断深入，科学课程课堂教学也有了突破性的进展，表现在教师的教育理念更新了，学生的学习方法不死板了，学生思考问题的方式方法更灵活了。更令人鼓舞的是学生学会了科学探究的方法，掌握了科学探究的一般步骤，具有了实事求是的科学态度，对教学中存在的问题也敢于提出质疑了。
但是近几年来教育竞争日趋激烈，这种竞争带给学校和教师的压力与日俱增，进而导致教师为了盲目追求升学率而大搞题海战术，课堂教学改革也出现了形式化、低效性的现象。
上学期中为了了解学校的各科教学现状找出自己教学中存在的不足，我随机抽取了分布于全校八年级九年级各个班级的一百名学生作了书面问卷调查，调查结果显示：
——68％的学生认为作业太多没有时间预习和复习：
——在回答课堂气氛时，58％同学选择了课堂太沉闷很压抑；
——在回答科学实验的效果时，42％的同学选择了课堂实验很好，很有效果：
——22％的同学认为有的课本实验是多余的，根本没有必要做，是司空见惯的现象，还有的同学举了例子，比如用手指挤压空矿泉水瓶，矿泉水瓶会有什么变化。
调查表明作业量太多，学生自主学习没有时间保证。课堂沉闷压抑则说明课堂气氛不是轻松愉快的，这是课堂教学低效的表现。有的学生认为课本有的实验是没有必要的，这表明有的教师在处理教材时不够灵活，有一点照本宣科照案上课的古板，这也是课堂教学低效的表现。
总之，课堂教学有效性问题是当前课程教学改革过程中面临的重大课题，更是我们一线教师值得研究的重要课题。
二、有效的课堂教学的概念
(一)课堂教学的各个要素
课堂教学是班级授课制中的一种教学形式，它是以班级体为主要对象，教室为主要教学场所。课堂教学的要素包括教师、学生、教学活动和教学任务、教学策略、学习策略、师生关系各要素之间的关系如图1表示。
(二)有效的课堂教学的特征
有效教学的核心是教学的效益。所谓“有效”主要是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体进步或发展。教学有没有效益，并不是指教师有没有教完内容或教的认不认真，而是指学生有没有学到什么或学的好不好。如果学生不想学或学了没有收获，即使教师教得再辛苦也是无效教学。同样如果学生学得很辛苦，但没有得到应有的发展，也是无效或低效教学。因此，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。这里的进步或发展不仅包括在各种考试中取得好的成绩，获得较高的分数，还包括他的思考问题的方法或解决问题的能力，学习态度、学习的动机和老师同学的良好关系。
根据课堂教学各要素之间的关系，良好的教学应该具备以下特征：
1、学生感兴趣并积极参与；
2、组织良好，多种活动综合平衡，有效地使用材料和设备；
3、具有良好的师生关系——共同的目的和相互尊重：
4、课堂生动活泼，有所创造地提问和讨论；
5、教师认真计划，备课科学合理；
6、所学内容适合学生的年龄和能力：
7、教师能够根据课堂实际及时地调整备课内容，使之更适合课堂；
8、教师能够及时地捕捉到课堂中学生的不当行为并能及时地制止和纠正，使其愉快地参与教学，同时兼顾到个别的或小组的或集体的反馈信息，适时地巩固、纠正、评价；
9、教师和学生都感到十分愉快并有所收获。
总之，一堂有效的课应该是轻松愉快的，教师在教学中精神饱满能感染学生，教师的教学艺术能全部释放，全身心地投入；学生在学习活动中能感受到学习的乐趣，并能集中精力解决课堂学习中存在的问题，学生的学习热情能感染老师和别的同学；师生互动频繁，生生互动畅通，师生有强烈的情感交流；在教学中师生和生生的互助和合作贯穿始终，师生共同解决了情境中的问题，又生成了新的问题，这个过程不断激发学生的学习原动力，使学生积极地探究新知，生成新知，内化，迁移应用，巩固强化新知，达到高效学习的目的。
三、有效课堂教学的变量
要追求良好有效的课堂教学，就必须知道影响课堂教学的变量。影响课堂教学的变量很多，主要有主体变量、环境变量、过程变量和结果变量。
1、主体变量
主体变量是决定课堂教学效果的内因，它包括学生的个性差异、学生的学习动机、学生的学习毅力、学习机会、学习态度和教师的教学经验等。
学生的学习动机、学习毅力、学习态度和教师的教学经验直接决定着课堂的教学效果。如果学生的成就动机弱，学习的持久性和毅力就差，学习态度也就消极了，学生的进步和发展就无从谈起。教师如果具有丰富的教学经验，较高的教学水平和课堂驾驭能力，就能够在一定程度上激发学生的成就动机，促进学生积极参与教学，进而增强了学生的学习积极性，就有利于提高课堂教学效益。
2、环境变量
环境变量是课堂教学效果的外因，它包括班级特点、班级学风，学科特征、教师的教学风格、师生感情等。一个班级一旦形成了良好的学风，它会对班级的每个成员都能起到一种约束，促使他们向良性的方向发展。每个成员都追求向努力学习的同学看齐，他们的成就动机就会不断增强，这为良好有效的课堂教学奠定了基础。
3、过程变量
过程变量是有效课堂教学的根本保障，它包括时间变量、教师的教学策略、学生的学习策略、教学任务和教学活动特点。
在整个教学过程中时间变量是极为重要的变量。时间包括师生完成教学任务所需的时间和师生完成教学任务所用的时间。师生完成教学任务所需的时间取决于学生的能力倾向、教师的教学水平和对课堂的驾驭能力、学生的理解能力。而师生完成教学任务所用的时间则取决于学生的学习动机、学习毅力和学习机会。这六个变量的相互作用形成了不同学生的学习程度。它们形成的关系如图2。 4、结果变量
结果变量是有效课堂教学的成果体现，也能更进一步地促进有些课堂教学的形成。它包括各种考试成绩、处理问题的能力的提高、自治力的加强、学习态度的改变、认知和情感的成果等。各变量之间的关系如图3表。
四、有效课堂教学的模式和策略
(一)科学课有效课堂教学的模式
根据影响课堂教学有效性的四大变量和加涅的加工信息模型理论形成了科学课有效课堂教学的模式，即2TsRP教学模式。模式流程如图4。
2TSRP教学模式分为五个环节。
1、S即stimulate，刺激。这个环节主要是激发学生产生强烈的学习兴趣积极地参与课堂教学，包括引起学生注意和告知学生目标两个方面。也就是我们平时所用的引课和呈现教学目标。
2、R即recall，回忆再现。在这个环节教师刺激学生回顾再现已有的知识，便于知识的更新和完善。
3、T即tuition,教学。在这个环节中教师呈现教学内容，通过流畅的语言表达清晰的呈现方式，让学生感知新的内容。教师提供学习指导，答疑解惑或演示或引导学生得出结论。学生认真聆听教师的讲解，通过质疑、观察、分析、讨论等方式对教师的讲解和指导进行最大程度的理解，转化成自己的知识和技能。
4、P即performance,引出作业。这个环节包括呈现作业、获得反馈和评价作业三个过程。教师呈现一些作业(可以是一个实验，也可以是一些练习，还可以是日常生活中的一些问题)用以获得最多的反馈信息，了解学生对材料的学习程度，并及时地纠正学生的错误认识，对学生的作业进行评价。教师要不断地关注每个学生的动作、表情，从中了解学生感受知识的真实情况和学生注意的持久性程度，对那些作出影响课堂不当行为的学生给以及时的制止，使他们重新返回到课堂。教师还要关注不同类型的同学对作业的完成情况，进行巡回指导，根据获得的反馈信息对个别同学或一个小组或全班进行作业点评，或对存在的问题进行纠正。对学生在学习过程中出现的闪光点，老师进行及时的点评，甚至可以给一个书面评语。这样学生就会有成功的体验，就会觉得信心倍增，也敢主动地和老师交流与沟通。这种融洽的师生感情有助于学生信心效益的提高。
5、T即transfer，保持迁移。在这个环节中教师提供多样化的练习，让学生对获悉的知识和技能得到进一步的巩固和保持并能进行迁移应用，但布置的练习不宜过多，必须确保学生有足够的时间进行巩固和内化。
(二)科学课课堂教学有效性的策略
1、课堂导入的有效性
有效的课堂导入可以激发学生的好奇心，引发学生参与学习的强烈欲望，增强学生的成就动机。这种情况下学生就会集中精力，活跃思维，积极参与课堂教学，因而课堂教学效果就会有很大的提高。科学课导入的方法很多，常见的有：实验导入法、情境导入法、游戏导入法、电影导入法、魔术导入法等。
【案例一】魔术表演激发兴趣——实验的有效导入
师：(表情幽默，语调调皮)“今天老师给大家带来一个魔术，(故弄玄虚)，想看表演吗?”
生：(情绪高涨，兴奋地喊)“想!”(后面的学生都站起来了)
师：“嘘……”老师将食指放在嘴边，长长地发出了一声。(表现出了神秘感)(此时教室里寂静无声，学生都屏住呼吸静静地盯着老师看)
师：作一个手势，(表示有魔气)，取出一只盛有氢氧化钠溶液的试管，给大家展示(手势)。
生：安静地盯着。
师：又拿出无色酚酞试液，(无语)手势(表示让它进入试管)
生：屏住呼吸，仔细观察
师：将酚酞试液加入到试管中。
生：(喧哗了)“啊”“哇噻!变红了!”
师：(美美地笑)“魔水的威力!”(强调)“这是为什么呢?”
生：有的沉思，有的迫不及待，高喊：“老师讲讲!”
在激发了学生高涨的情绪下引出新课。魔术化的语言，实验的效果吸引着学生积极地参与课堂教学，为学生的有效学习奠定了良好的基础。
2、处理提问的有效性
我们在上课过程中，往往会发生意外，特别是在反馈时，学生往往给我们意想不到的问题、回答或者是结论。有时让人惊叹，有时让人窘迫。在我的教学中感受颇深的是学生的提问。有效地处理这些提问，将使课堂气氛活跃，师生受益匪浅。
【案例二】巧妙引导有效生成——生活中的物体沉浮的实验探究
在操作实验笔帽在饮料瓶中的上浮下沉时有学生实验操作失败，由此学生产生一个大家都能想得到的问题：“老师，为什么我的浮不起来，他的就能浮起来呢?”
面对这样的问题是难得的教育锲机，就怕学生藏着掖着，有学生讥笑了，“这都不行。”
我说“你试试!”
结果他也失败了。趁此机会，我教育：“失败乃成功之母，这是为什么呢?”
学生们开始动手拿起失败同学的实验器材观察，和自己的对比，瓶没问题，取出笔帽观察，有学生兴奋不已，“老师，我发现了，我发现了!原来他的笔帽上端漏气。”
其他同学观察亦如此，改进实验，都成功了，大家兴奋不已。
又有学生喊叫：“老师，你看笔帽中的水不掉下来，这又是为什么呢?”
好奇心促使他们急切了解真相。我没有着急给出答案，反问为什么呢?
学生展开了积极的讨论，有同学认为有东西托着，是什么呢?
另有学生在此基础上认为是空气。我对学生的推测很感兴趣。并没有为了完成教学任务而打断同学们的探究。我挠挠自己的头，引导着：“面临这样一个新课题，怎样来证明呢?”
学生根据生活经验，提议吸管实验，我马上进入实验室，帮他们去拿来了吸管。
提议的同学大胆实验，只见他把吸管放入水中轻吸吸管后，捏紧上端，发现水不掉下来，手一放，水柱掉下来了。
学生解释“手捏紧吸管上端，就使上端密封，上面的空气进入不了吸管，吸管下面的空气就托住了水柱，这就像密封的笔帽：手一放，空气进入吸管，就将水柱压出吸管。” 我欣喜万分，“同学们，你们的收获不少啊，这都归功于谁啊?”
学生兴高采烈的呼应：“某某的为什么我的浮不起来。”
我借机鼓励，“以后，这样的问题多多益善。”
这时，另一学生提问了，“老师，为什么手一放，水柱就掉下来了呢?空气的气压应当是一样的啊?”
这是地球引力的缘故，但我没有给出答案。而是说了：“老师也不清楚，我们可以查查资料，看谁先得到答案。你们先得到可别忘了告诉老师哦!”
第二天一大早，有很多同学跑来告诉我他们得到的答案，和我分享他们解答疑难的喜悦。
引导学生积极思考，细心观察，精心组织，将心理探究活动的疑惑用语言表达出来，没有真正的探究，就没有真正的问题，特别是科学课，实验总是有成功有失败，操作中总会有问题百出，学生提问了，就可以促进他们继续探究的欲望，因此，有效地处理课堂提问是课堂有效生成的根本保障。
在这个案例中，及时根据学生问题，展开讨论探究，激发了孩子们的提问欲望；探究中水柱不掉下来的问题，虽然以本课题无联系，但是舍得课堂时间去研究则调动了全班同学的提问兴趣，探究欲望。科学应当从学生的思维出发，研究学生自己提出的问题，何必拘泥于教课书呢?老师最后的鼓励，更是肯定了学生的行为，推动他们更乐于此道。
3、师生交往的有效性
在教学过程中教师应该关注每一个学生，关注学生的每一个变化，甚至一个微小的细节，因为这些小的变化往往反映了学生在学习过程中表现出来的困惑。有效地处理这些困惑，可以增进师生感情。处理的好学生就会更加喜欢我们，更加喜欢我们的课，更加努力地学习这门课，我们的教学会更加有效。
【案例三】关注细节有效突破一“燃烧的条件”的难点突破
这一课时，“空气的成分”是教学的重点和难点。通过在水中用烧杯罩住蜡烛的实验来解决。实验前没有让大家看书，我先提出要求：请大家注意，实验时你看到了什么?提醒学生观察实验的现象和结果。
同学们都发现：蜡烛慢慢熄灭了，烧杯里的水面比外面的高。可是没人敢说看到的现象，好像大家都不相信自己看到的，其中一个同学窃窃私语，“……好像烧杯里的水面比外面的高。”
我投以赞许的目光，并且及时地表扬，肯定了她的回答，“你很勇敢，讲出了你真实看到的，非常棒!”
我继续追问：“为什么烧杯里的水面会高呢?”
同学们都展开想象的翅膀，胆子大起来了，有的同学说：“杯中空气跑出来了，所以水就流进去了!”
我没有马上给予否定或肯定，而是再做了一个演示实验(把另一只烧杯也倒置在水中)观察杯中水面是否升高，经过讨论知道空气是不可能“跑”出来的。
接着我用实物投影仪演示实验过程和结果。分析对比实验得出：杯里的水面的升高和蜡烛的燃烧有关。然后组织学生讨论：“为什么蜡烛燃烧会使水面上升呢?”通过讨论推导出：“空气不是种单纯的气体，它是混合物。其中有一部分能帮助物体燃烧而减少。”“怎么证明这一推理呢?”我继续引导，“这种气体大约占空气体积的多少呢?”有的同学很自信了，声音洪亮，脱口而出，“我们用尺量量进去了多么高的水就可以了!”我摸了摸头，表示疑惑不解。有同学提出质疑，“蜡烛燃烧会不会产生新的气体进去?会不会影响水位的高低?”我给以肯定，“有道理!”有同学提出建议：“老师，有没有燃烧不产生气体的，如果有换用这种物质重做实验试试?”“就是!”更多的同学肯定。我拿出了课本中演示氧气占空气体积比的装置，重做了实验。学生看到现象惊呆了，红磷燃烧后，打开止水夹，水迅速进入了集气瓶(我事先将集气瓶的体积进行了五等分，用标号笔做了记号)。“我们的结论是正确的!”一个同学高兴地叫起来。另一个同学喊：“五分之一!”在学生的兴奋的叫喊声中突破了难点。
在教师的引导下，学生在实验中张开了思维的翅膀，展开丰富的想象，自然地突破了难点，轻松愉快地解决了问题。教师关注学生的细微变化适时地引导点拨，不仅活跃了课堂气氛，促发学生灵活思维，轻易地解决问题，突破难点，而且有助于增进师生感情，彼此理解形成默契。
五、实践后的体会
通过实验教学，我深深地感受到有效教学的效果非常明显，在2009年我从平行班中选取两个班进行实验教学，取样本着水平相近的原则。在09学年初二第一学期期末考查成绩如表一。从上表中可以看出，实验教学前两班成绩比较接近，符合取样原则。从09年学年第二学期开始，对比班采用传统教学法教学，实验班采用2TSRP教学模式进行教学，学期末成绩统计如表二。
单从表二看实验班的成绩明显高于对比班，且全班学生的个别成绩与平均成绩间的离散程度较小，比较整齐集中，而对比班的离散程度较大，参差不齐，说明用2TSRP教学模式展开有效课堂教学效果显著。
而从表一、表二对比看，实验班进步明显，平均成绩由67.88提高到73.78，且标准差由18.9减小到17.3，成绩的离散程度减小，全班成绩大幅度提高。而对比班的平均成绩则有所下降。进一步说明用2TSRP教学模式进行有效教学比传统教学法教学效果明显。
进行有效的课堂教学，并不是一朝一夕就能形成的，要在教学中不断地反思，和学生进行沟通，不断地积累经验，这个过程是漫长的过程。其实我们上的每堂课都有不足，当然也有成功的地方，我们只要进行反思与总结，就一定能够积累成功的经验，就能够使我们的课堂教学尽可能有效。