第一篇:浅谈科学探究中的猜想问做
浅谈科学探究中的‚猜‛、‚想‛‚问‛‚做‛
[摘要] 新《科学课程标准》中提倡‚探究式‛教学模式,让学生通过‚提出问题——猜想与假设——制定计划——观察、实验——得出结论——评估与交流‛等环节,在活动过程中,学生通过‚猜‛、‚想‛‚问‛‚做‛来参与科学探究过程,这样既让学生体验了科学探究的全过程,又让学生学习了科学探究的方法,[关键词]科学探究 猜 想 问 做
科学探究是科学学习的内容,也是科学学习的目标。科学探究一般包括‚提出问题——猜想与假设——制定计划——观察、实验——得出结论——评估与交流‛等环节。如果简单归纳出来,不外乎‚猜‛、‚想‛‚问‛‚做‛这几中方法。‚猜,做,想,问‛是我们解决科学问题的几种主要方法,下面我就从这几点来反思自己的教学。
1、猜。
科学研究常常始于科学猜想。‚科学猜想‛,可以激发和保持学生对所研究问题的兴趣和注意力,促进他们的定向思维活动,从而产生进一步探索的求知愿望。在让学生感知‚物体的浮与沉‛活动时,由于学生在生活中对物体的浮与沉比较熟悉,但是对于一些不熟悉的物体就弄不清其浮与沉。因此,教学中,我给出一堆材料:兵乓球、木块、石头、泡沫、钉子和钩码,让学生先猜一猜,哪些材料是可以浮在水面,哪些物体会沉到水里,把自己的猜想填写在表格中。由于猜想的结果来自于学生的原有生活经验,所以,当学生想办法去证明自己的猜想时,就产生一种探索的欲望。正是由于这种欲望的产生,学生往往能够引发出各种奇思妙想,让学生自己去设计、去观察、比较,所得到的收获会更大。
‚科学猜想‛的提出,可以使学生在分析、处理实验数据时具有明确的方向性,以利于比较顺利的得出科学结论,总结出物理规律。在教学《浮力》这一课,学生认识到‚上浮的物体受到了水的浮力‛,我顺水推舟,让学生猜一猜:‚下沉的物体是否也受到水的浮力呢?‛学生有了自己的猜想,那么在对这个问题的实验探究中,学生就具有明确的方向性。而不至于看似热闹,人人在动手,但是最后竟还不清楚开展实验要解决的问题是什么,‚玩‛得高兴但真正的收获甚少。
2、想。
这‚想‛包括实验前设计实验方案,和实验后对实验数据的分析,得出实验结论和总结物理出规律。
‚猜想与假设‛是否正确,只有通过实验才能得到验证。实验能否顺利进行,能否得到正确的结果,科学合理的实验设计是不可或缺的。实验设计得好与差能很好地反映出一个人的实验能力。因此,培养学生科学探究中的实验设计的能力是非常必要的。在验证‚下沉的物体有没有受到水的浮力‛这个问题时,我先让学生猜一猜‚有‛还是‚没有‛。学生作出回答后,我并没有马上作出肯定或否定的答案,而是,话锋一转,‚我们怎样通过实验去研究沉入水中的物体有没有受到水的浮力?看看怎么设计这个实验。‛第一次试教,我拿起一个钩码和一把测力计,让学生以钩码为例,利用测力计去设计实验方案,学生凭空去想,怎么也想不到。他们的一门心思只放在实验器材上,胡乱地摆弄测力计,始终想不出个所以然来。最后,还是我迫不得已直接告诉他们怎样实验。第二次,吸取第一次教训,让学生通过观察书本84页的插图,在小组讨论,设计实验方案。这次,给了他们一个‚台阶‛,距离‚果子‛近了,他们有了摘‚果子‛的欲望,同学跃跃欲试地够一够头上的‚果子‛。许多同学想到‚用测力计钩住钩码,把它放入水中,看读数。‛。由于给他们的‚台阶‛不够高,学生花尽心思还是没够着,最终,还是我给他们摘下了。第三次试教,我提示学生用测力计和观察书本插图后,当学生仍想不出时,我展示一幅,‚在空气中测力计钩住钩码‛的图片。这时,学生恍然大悟,‚先称一称在空气中的重量,再称一称在水中的重量,如果在水中变轻了,说明受到水的浮里。‛这次,我给予学生逐步上升的‚阶梯‛,终于顺利摘下探索的‚甜果‛。学生对浮力的认识只是表面的,他们大多认为只有上浮的物体是受到水的浮力的,而下浮的物体不受到水的浮力,我认为这一个是课堂有趣的地方,我给予了学生充裕的时间构建正确的慨念,给学生思考的空间,让学生先讨论实验方案,寻求解决问题的策略,这比老师直接给出方案要强,虽然这是很难的问题,但科学的态度和科学探究的能力的形成,正是在于通过引导学生亲身经历科学探究的过程,激发学生对科学的兴趣,而不在于科学知识体系的传授。在实验、观察结束后,教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会,鼓励学生把实验探究中所观察到的现象,记录下的数据进行分析,凭现象思考,拿证据说话。教学‚下沉的物体有没有受到水的浮力‛时,第一次试教,学生只关注实验本身,而忽视了实验表格的记录,和实验结果的思考。而作为教师的我同样也忽视了,只在乎学生有没有完成实验操作。结果让学生反馈实验结果时,学生只能回答钩码在空气中和在水中的重量,而忘了当初做这个实验的最终目的是探究‚下沉的物体有没有受到水的浮力‛。第二次试教,我特别提醒了学生‚做完实验后要认真填写表格‛,结果,学生为填表格而填,而没有认真对实验过程进行思考、反思,有的小组则由组长包办,其他同学做完实验后就各自‚玩‛了。第三次试教时,学生边实验,我就边提醒学生记录好测力计的读数,当学生操作完实验后,我引导学生小组合作对两次称得的重量进行分析,并讨论,在实验过程中的发现。这次学生真正关注‚我发现了‛这部分的思考。‚我对比了‘在空气中的重量’和‘在水中的重量’这两个数据,发现了弹簧称上的指数变小了,钩码在水中的重量要比在在空气中的重量要轻,说明了钩码受到水的浮力。‛‚钩码是下沉的物体,钩码受到水的浮力,说明下沉的物体也受到水的浮力。‛‚前面我们已经知道上浮的物体受到水的浮力,这次我们也实验证明了下沉的物体同样受到水的浮力,也就是说,所有物体在水中都受到水的浮力。‛当教师没有刻意把讨论方向限于得到某种结论时,学生讨论的生动性和丰富性显得格外彻底。这样学生对于知识的理解会更透彻,记忆也会更持久。科学探究就要让学生学会定向地观察和分析,养成科学的思维方式和习惯。3.问。
古人云:‚君子之学必好问。问与学,相辅相成者也,非学无以致疑,非问无以广识。好学而不勤问,非真能好学者也。‛‚问题‛是科学探究的起点,它指明了探究的内容和目标,也是学生探究兴趣的所在。在鼓励学生质疑提问时,教师要善于抓住学生心理,创设情境,引导学生自己发现问题,提出问题,解决问题。例如:在教学《浮力》,让学生举例生活中还有哪些物体是下沉的。有的学生提到‚铁‛,我顺藤摸瓜,引发学生思考‚是不是所有铁的物体都是下沉的呢?‛,学生马上反映‚不是‛,‚那么谁能举例说说哪种铁制的物体是上浮的物体,哪种铁制的物体是下沉的物体呢?‛有的学生想到‚铁船‛‚铁碗‛等是上浮的,‚铁钉‛‚铁锤‛等下沉的。‚讲到这里,你想到了什么问题吗?‛那学生就提出‚这么大的铁船为什么能浮在水面上,而小小的铁订却沉在水中?‛‚同样的材料,为什么有的沉,有的浮呢?‛进而引发学生对‚浮力的大小与什么有关?‛的思考。这正是我后面的教学设计探究‚浮力的大小与沉没水中的体积大小的关系‛的活动。现在已经转化为学生内心需要探究的问题。在这种真正的探究动机的作用下,学生以高涨的热情投入到后面的探究活动中。小学科学课程标准提出‚科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的各种科学探究活动。让他们自己提出问题、解决问题,比单纯的讲授训练更有效。‛科学探究是从问题开始的,问题不仅是整个科学探究过程的起点,而且还是探究活动各个阶段的起点。我们就要从引起学生产生疑问开始,打开学生的思路。
4、做。
科学探究的方法有很多,实验是其中的一种方法。
实验,是以借助仪器的间接的观察,由于实验是为了对猜想、假说进行检验,比直接观察更具有结构性,所以实验活动是最能反映科学方法的活动,是科学探究过程中收集证据的重要环节,也是认识较高层次的探究活动。那么怎样才能让实验教学真正达到培养学生学科学,用科学,培养学生科学探究的能力的目的呢?我认为从以下几方面做好:(1)实验前的目的性。
在实际教学中,学生对实验的兴趣却只是因好玩而引发,真正意义上的探究时兴趣就减弱了。在研究‚蜡烛燃烧的产物是什么‛的活动中,虽然老师对研究问题和注意点进行了提醒,但学生不感兴趣,他们迫切要做的是人人点蜡烛,倒入石灰水……实验忙的不亦乐乎,但到了汇报时,有很多同学还不知道研究的问题,实验现象也没有认真观察。这种纯粹被玩的意识支配的实验活动就难以收到成效,所以必须对学生进行实验目的性教育。首先,让学生清楚为什么要做实验。在创设的问题情景中产生问题,激发学生知道问题可以通过实验来解决的。这一环节实质是变‚要学生做什么‛为‚学生自己要做什么‛。在《浮力》这一课的导入,我用了《文彦博树洞取球》的动画故事创设问题情景,球踢进了又深又弯的树洞了,小朋友用尽办法都无法取出球了,文彦博突然灵机一动说‚有了,我想出一个办法了!‛让学生猜一猜文彦博想了一个什么办法。当学生都猜到是把水倒入树洞让球浮起来进而取球的办法时,我进一步提出,‚把水倒进去球就能浮上洞口了吗?如果这个烧杯就是那个又弯又深的树洞,而里面的乒乓球就是他们所踢的球,你用实验验证一下‛带着问题去实验,学生在操作时就有目的地去观察、思考,科学素养得到培养。
其次,就要让学生知道怎么实验,实验的先后程序,观察的重点,注意些什么等。‚细节决定成败‛实验前的要求提示是必不可少的。在‚下沉物体有没有受到水的浮力‛的实验前,我给学生提出四点要求‚1:正确使用测力计(使用前,先把指针归零,左边的读数才是表示受到力的大小,读数时视线与指针平行。)2:被测物体全部浸入水中,但不能碰到水槽底和水槽壁。3:记录每种被测物体在空气中的读数和水中的读数。4:最后小组讨论,说说你们发现了什么?‛明确实验要求,减少甚至避免了实验操作的失误,让学生少走弯路,提高课堂效率。
强化了目的性教育,学生内心对实验活动的认识也就更清晰了。(2)实验时的观察、体验和记录。
科学教学中,学生观察越仔细,就越能发现和提出问题,也能更多地思考和探究,学生的自主性和探究性表现得也更充分。在研究‚蜡烛燃烧的产物是什么‛的活动中,我先让学生点燃蜡烛认真观察,提问‚你看到了什么?‛学生马上注意到‚蜡烛燃烧时冒出了黑烟‛,我再让学生把蜡烛吹熄,提问‚你又看到了什么?‛,学生惊奇地发现‚蜡烛这时冒出的是白烟‛,接着,我让学生用火柴点燃刚熄灭时的白烟,‚观察有什么现象发生‛。学生兴奋地发现居然能点燃蜡烛。然后,我让用烧杯罩住燃烧的蜡烛,‚你发现了什么?‛学生发现蜡烛慢慢熄灭了,再引导学生观察烧杯‚有什么出现?‛学生看到了水珠。最后,让学生把澄清的石灰水倒入刚才罩住蜡烛的烧杯,‚你又发现了什么?‛学生发现了白色粉末。正如伽利略说的‚一切推理都必须从观察与实验中得来。‛实验观察是进行科学推理的前提,是获取正确结论的保证,是总结规律的主要手段。因此,教师在实验时让学生带着问题有顺序地观察,是十分重要的。
记录有利于孩子的回忆和反思。促使学生深入思考和分析一些科学现象,促进学生加深对科学现象的理解,促进学生科学思维的发展,也是使学生牢固掌握知识的有效途径。这就要求这就要求老师精心设计学生的活动记录表,针对不同的活动,设计不同的记录表。其次要求学生在实验探究发现的第一时间作好记录;再者要求学生能通过记录所获得的信息,能进一步分析事实隐含的理性内容。(3)实验后思考、讨论。
前面在第2点‚想‛的部分已有论述。
总之,科学实验是在教师的组织和引领下,让学生自己制定计划,自己设计实验过程,亲历实验过程,分析实验现象,得出实验结论;把过程和结果很好的统一起来。让学生动手操作,动脑思考,亲自实践,在感知、体验的基础上,内化成科学探究能力。
[参考文献] 全日制义务教育《科学(3~6年级)课程标准》(实验稿)中华人民共和国教育部制订,北京师范大学出版社,2001年7月第一版
董明法:《科学探究中的实验设计》
麻淑梅《实验教学在小学科学中的地位和作用》 邱世根《培养学生‚科学猜想‛的能力》 崔如高《浅谈小学科学课的提问 》
莲山课件 原文地址:http://web.5ykj.com/xin/42415.htm
第二篇:“做中学”探究式科学教育
做中学
[摘要]“做中学”既是一种教育理念,又是一种教育方法,同时也是一个教育过程。作为儿童科学教育的一种形式,它也体现着素质教育的目的和精神。“做中学”的教学流程有其鲜明的特色和基本模式。历经三年的“做中学”研究成果表明:“做中学”不仅能培养儿童的科学精神和动手能力,也能培养儿童的团队合作精神,是儿童科学启蒙教育的重要形式。
[关键词]做中学;科学教育;素质教育;科学启蒙教育
[作者简介] 赖小林,广东汕头大学副教授;丁振源,汕头大学高等教育研究所研究生
(广东汕头
515031)
在当今社会中,教育受到的挑战不仅来自互联网,而且还来自学习思想和学习方法的革新上。科学教育的目的是培养学生科学的学习方法、科学的生活方式和科学精神,即用科学的观点看待世界、生活。考察国外科学教育的研究与改革,强调以亲自动手,即以学生“做中学”的方式开展科学教育是一个重要的发展方向和趋势。在美国、法国、英国、加拿大等许多国家基础教育阶段的科学课程改革方案中,科学探究都被列为课程目标和内容体系的最关键和最基本的要素。美国的“hands on”(动手做)和法国的“LAMAP”(la main a la pate,动手和面团)科学教育实验计划,已分别经历十七年和八年的研究摸索,形成了比较成熟的经验,也得到国际社会广泛的关注。2004年初,IAP(国际科学联盟)发表关于在世界范围内共同推动儿童科学教育的联合声明,中国科学院副院长陈竺也代表中国科学院在联合宣言匕签了字。全球126位诺贝尔奖获得者作为科学家志愿者队伍也支持该项目。2004年6月,联合国教科文组织科学助理总干事Walter Erdelen提出:科学教育改革应该作为重要议题列入教科文组织的议程,应该在世界范围内推动该计划,并着力于推动发展中国家的科学教育改革。他在联合国教科文组织总部法国巴黎召开的国际科学技术教育大会上号召世界各国教育界、科技界和政策制定者共同为系统地改革儿童的科学和技术教育而努力。可见,“做中学”的再度兴起有其鲜明的时代背景,科学家们本着对未来的责任感,根据自己的科学实践,提出并亲自和教育界一起合作实践着这项改革。
我国的“做中学”项目是原教育部副部长韦钰院士花十年时间,反复观察了国外科学教育后,组织中国教育部、中国科协的教育家、科学家进行认真缜密论证后,于三年前开始实施的。这一项目已经在京、沪、宁、汕等地开始启动了实验研究。
“做中学”是一种主张儿童在解决具体问题的过程中进行学习的科学教育形式。在这种教育形式中,学习者的任务是利用已有的知识解决问题,从而学会触类旁通、举一反三地解决其他类似的问题。在“做中学”教学模式中,儿童在教师的引导下动手做实验,并放开束缚,自主、积极、愉快地参与到科学实验活动中去亲历探索自然界奥秘的过程。他们运用观察、提问、设想、动手实验、记录、表达、交流等活动,体验科学探究的过程,建构基础性的科学知识,获得初步的科学探究能力。
我们进行的“做中学”研究是一个以变革幼儿园和小学的科学教育为切入点,进而变革幼儿园和小学学习观念和学习方式、教育观念和教育方式的项目。该项目的实施对于实现素质教育的目标,培养具有良好科学素养的一代新人将产生巨大的作用。现代人应具有解决新的、不熟悉的问题以及完成挑战性的学习任务的才能,具体表现在四个方面。其一,有良好组织的、灵活的和可存取的专业知识基础,包括事实、符号、定义、公式算法、概念和规则等,它构成了一个主体所掌握的内容。其二,有启发式策略,即寻求解决问题、分析问题的策略(例如将一个问题分解为几个不同的子目标来解决),这虽然不能保证问题解决的方法一定正确.但是引入了系统的方法来解决问题,能够增加正确地解决问题的可能性。其三,有元认知的基础。一方面,它是指一个人对关于自身认知机能知识的掌握;另一方面,它是指对自身认知活动进行自我调节的技能(如对问题解决过程的计划和监控)。其四,有良好的情感状态,如信念、态度、行为等。这些均能反映出一个人在某个领域内的学习和问题解决中所有情感性反应,以及情感涉及的程度,如对各种事物木然冷漠或敏感热情。通过少学多悟的“做中学”的学习体验过程,可以使儿童从小在以上诸方面能力得到培养,包括获得重要的科学概念和科学概念之间的联系;保护孩子的好奇心和激发学习科学的主动性;激发想象力,扩展思维;促进语言和表达能力的发展;改善合作和交往能力。这些将为儿童的终身学习和终身发展奠定坚实基础。
“做中学”既是一种教育理念,又是一种教育方法,也是一种教育过程。通过“做中学”的教育形式对儿童进行科学启蒙教育,不仅具有自身的特色,也体现着素质教育的目的和精神。
1.面向每一个儿童,尊重儿童间的差异。每一个儿童,不论他是男孩还是女孩、有无残疾、家庭经济状况如何,不论他是什么民族、住在什么地区,都应平等地受到良好的科学教育。我们尤其要关注边远、贫困地区的孩子们。我们鼓励每一个儿童在“做中学”的过程中根据自己的兴趣、愿望和能力,用自己的方式去操作、去探究、去学习。
2.为儿童终身的学习,更为儿童学会生活奠定基础。儿童与生俱来的好奇心和探究热情不亚于科学家,我们要给予精心呵护和大力培植,使它们得以保持和发展。我们要鼓励孩子们亲自动手操作。尊重事实,敢于发表自己的见解;有责任心,善于与人合作;有进取心,乐于解决生活中的实际问题。“做中学”的教育形式将为全面提高儿童的科学文化素养,为他们未来能适应社会,幸福地生活打好基础。
3.教学案例来源于生活.从周围环境中取材。我们要关注和重视儿童在生活中感兴趣和需要解决的问题,并把它们作为科学教育内容的重要来源,从儿童身边选择易于获得的和有教育价值的事物.作为他们的操作材料。依据国家制定的幼小科学教育目标,灵活多样地开发与设计突出本土化并体现地方特色的案例。在这种科学教育活动中,儿童得到的不是随意的、支离破碎的知识,而是掌握必要的科学概念和概念之间的联系,以及培养初步的科学人文素养。
4.引导儿童主动探究、亲历发现过程。“做中学”的核心是让儿童充分体验科学探究。科学发现的全过程,即提出问题、猜想预测、动手操作、记录信息、表述结论、交流质疑,以发展儿童初步探究和解决问题的能力。
5.教师是儿童学习科学知识的支持者和引导者。教师的作用主要体现在为儿童提供具有多种教育价值的内容和有适宜结构的材料;引导儿童观察和发现问题,鼓励他们自己动手解决问题;为儿童的探索发现铺路搭桥,促进其亲历发现过程;指导儿童学会使用科学探究记录本。记录探究过程和所得出的结论,发展其语文能力;引导儿童进行讨论、交流、质疑,发展其交往、表达和反思能力等方面。
6.采用激励性评价。我们要让每个儿童获得激励性评价,让其有成功的体验,借此提高自信心,进而促进儿童在原有水平上的新发展。我们不仅要注重儿童探究活动的结果,更要重视探究的过程。我们不仅要关注儿童是否在原有水平上获得了新的知识经验,还要关注儿童在探究过程中是否积极投入、尊重事实、有独到的见解、能设法解决问题、能接纳同伴的观点、善于与同伴合作和交流,等等。
7.科学工作者和教育工作者共同进行科学教育。科学家在科学领域已取得较大的成就,在公众中具有很强的感召力,他们有科学实践的体验,通常有开拓精神和敏锐的眼光以及实事求是的科学态度。科学家的参与将为科学教育的改革起到至关重要的推动作用。科学工作者以其专业背景、实践经验和学识与教育界人士携手合作,成为教育理念的变革、课程设计和评估,以及“做中学”实践活动全程的重要支撑力量。
8.充分动员社区和家庭的力量,支持“做中学”科学教育。各地现有的自然科学场馆、大专院校和科研院所都是科学教育可以充分利用的资源。我们提倡这些资源向儿童开放,为儿童的科学探究活动提供场所和设备支持。同时,也希望科研人员和大学生走进幼儿园、小学。与儿童一起开展探究活动,增强儿童对科学的探究兴趣,提高科学教育水平。与此同时,家长也应成为儿童的科学探索与发现的支持者。他们可以利用日常生活中的各种时机与儿童分享探究活动的乐趣和科学发现的价值,积极参与学校组织的科学活动,形成家长、儿童、教师间良好的合作与支持关系。
9.通过现代化的互联网增进国内和国际间的交流与合作。充分利用互联网为教师、儿童以及有关人员提供科学教育信息、活动案例与相关资料。科学工作者和教育科研工作者为一线教师、儿童、家长提供在线科学问题和教学方法咨询及专业支持,形成资源共享、相互交流、开放性的互联网络结构。通过互联网,还能加强国内外的交流合作,及时了解国外科学教育改革的新进展和新经验。
科学教育的目标是通过一定的科学教育内容和“做中学”的学习方法,在优化的教学流程中实现的。“做中学”的教学流程有其鲜明、科学、可操作的特色和基本模式,即:呈现问题——猜想假设(儿童假设问题解决方案或提出预设答案)——实验或收集证据验证自己的假设猜想(个人的、自己的猜想)——交流讨论自己的实验结果(儿童展示自己的实验结果,得出结论,印证假设猜想是否成立,并且互相质疑、交流、讨论问题是否解决,实验在原来猜想猜测的基础上是否有新的发现,是否解决了其他问题等)——记录结果(儿童在“做中学”的体验学习过程中,要学会像科学家一样对探索过程进行跟踪记录)。
呈现问题激发儿童的兴趣,引导他们选择一个问题的切入点进行探索,可以由教师直接提出或通过设计情境引入,也可以由儿童自身提出。在这个环节中,儿童的认知误区、关注的问题、“习以为常”的科学现象及“意想不到的经历和经验”,都可以作为问题呈现出来。成为探究的主题内容。
假设猜想为儿童明确探究的方向。当儿童确定研究的问题时,在兴趣的驱使下,他们都会积极地根据问题进行自己的猜想、假设。在这个环节里,教师的指导不是要对儿童的猜想进行评判,重要的是要充分关注他们猜想背后的思想。如教师问“你是怎样想的?”.让儿童在说出解决问题方法的同时,还要说明自己是怎样想到要这样解决的。教师为儿童创设一个机会,一个经过梳理的思路,通过相互交流来完善猜想,为下一步的实验探索引入一个确定的方向。儿童的猜想设定,可能会有一些错误,有时这种错误非常顽固。这时,教师绝对不能用简单的指正方式直接告知其错误所在。“做中学”允许儿童犯错,通过儿童亲身在实验、证明、交流、质疑中用真实的事实来纠正已往的认知错误。在“做中学”中,教师不能对儿童的任何一个猜想假设做出好坏与否的评判,哪怕是一个最好的评论,这会引起其他儿童因此而失去信心,进而限制儿童思维活动的广度。
实验证明的过程是指儿童用设计的实验来证明自己原先的假设猜想。这是“做中学”科学教育活动中一个重要的学习环节。在这个环节里,儿童需要有足够时间去发现事物真相、去修正错误的猜想,更需要机智的教师为他们事先“备课”,即对儿童可能的猜想、假设、实验做出判断,事先准备和提供好实验所需的材料。实验是儿童自行完成的,教师的介入是要引导他们深入思考,而不是直接告诉实验该怎样做,更不是教师已经设计好实验模式,让儿童机械模仿。教师的指导是适时、机智的提问,用提问的方式引起儿童对问题的关注,提醒儿童遵循事先的假设进行验证。比如,“你是怎样想的”、“你怎样做给我看看”、“是这样的吗”等等。当出现问题时,教师还是用提问来帮助儿童发现问题所在,当发现有价值的思路时,教师仍用提问启发和鼓励儿童去深入探究。教师要理智地控制教学行为,当儿童有“闪光”的思想或错误的实验时,要平静地用提问方式引导,不能喜怒形于色。教师教育智慧彰显在此。儿童对实验结果看得重,特别是成败,因而在实验结束时,教师要尤其关注儿童对实验过程的感受。如果儿童的假设猜想被证实是错误时,教师要让儿童明白,实验失败同样会带来重要的收获。“做中学”的活动,需要关注的是事实,求真、求实的科学精神正是“做中学”要培养的科学素质。实验活动有个人和小组合作两种形式。由于时间和人数的制约,教师不可能一对一或参与每组全部验证过程,而是采用流动指导、兼顾全班,尽可能多地了解每组实验出现的问题。
交流讨论是为了提升科学学习质量。在“做中学”的活动过程中,教师要安排儿童集中交流和讨论的环节,保证该环节中有足够的时间和空间来促进儿童问的合作与分享,并鼓励儿童大胆质疑。但当儿童讨论出现值得关注的想法或思路偏离时,教师要以平等的身份参与进来,将这些想法或问题列出来,引起大家的关注,将讨论引向深入。当儿童的语言不明确时,教师要对其语言表达方式进行有针对性的指导。比如,儿童间断地说明结论或观点时,教师要及时地引导他们用一句连贯的话来表述,提高规范性的语言水平。教师在活动中应教育儿童学会倾听、尊重别人的意见,学习当自己受到他人发言的启发时懂得加以说明。
科学实验记录是对儿童科学能力、科学习惯历练的环节。在活动过程中,教师应具体帮助和指导儿童学会将最关键的东西记录下来。“做中学”实验记录提倡个性化的记录方式。教师为儿童提供记录表应该让儿童把“我的猜想”、“我的实验”、“我的发现”都记录下来,还可以用红色、黄色、蓝色作为集体、小组、个人记录的区别。当儿童的记录图示不能完全说明意思时,教师可让他们在图旁作简要文字的补充说明。记录要伴随实验过程及时进行,但对年龄小的儿童且实验过程简单,变量易控制的实验,可以在完成实验后再记录。记录本记录着孩子思维过程,合理的记录方式可以帮助他们看到自己想法是怎样在变化,看到自己的成长,增强自信心。
“做中学”的教学流程各个环节与人的素质塑造过程关系密切、水乳相融。呈现问题可激发求知欲、培植兴趣;猜想假设可启迪想象,培养创造力;实验求证可培养追求真实、不畏挫折、主动建构知识的能力;讨论质疑可发展语言、学会交往和反思,学会控制情绪;记录可培养个性化的书面符号表达能力等。
笔者从实验区三年来的“做中学”科学教育改革实践中感悟到,实施“做中学”的过程中有几点值得关注。
1.必须让儿童在学科学的过程中亲自动手、动脑,让他们亲历科学探究、科学发现的整个过程,从而发展儿童探究与解决问题的能力。
2.在科学教育内容方面,“做中学”关注的是儿童在生活中感兴趣和需要解决的问题,并将它们作为科学教育内容的重要来源。如:“空气是物质吗”、“水怎样变成冰的”、“风从哪里来”、“声音的变化”、“食品与毒品”、“水与环境”、“病毒与艾滋病”、“地球与生命”、“动植物的生命现象”,等等。在选择实验材料方面也尽量选取儿童生活中易获得的、有教育价值的、环保可再生利用的物品,如废纸盒、废海绵、饮料瓶、吹风机、小器皿、气球、气筒、磁铁、沙子、种子、水等都是生活中常见的物品。无论是在选题方面还是在实验操作材料选取方面都必须因地制宜,从本地教育和儿童发展现状出发,积极开展“做中学”活动。
3.在“做中学”的活动中教师的角色观念和角色行为将发生很大的变化,他应该是儿童科学活动的支持者、引导者、合作者。教师不再简单地向儿童灌输和传递知识,给儿童一个现成的答案,而要引导儿童主动探索周围世界,独立寻找各种答案。教师要细心观察儿童的实际需要和他们感兴趣的问题,并根据儿童的已有知识经验和能力水平提出问题,并设计出科学活动的主题,为儿童实验探索提供充分必备的实验材料。同时,在科学活动过程中激发儿童的求知欲,引导儿童自己提出问题,进行猜想和假设。然后引导儿童设计相应的实验程序,并亲自动手操作,验证自己的假设。在活动中即便儿童的假设是错误的,教师也不必简单地急于纠正,而是通过机智的提问,启发和引导儿童自己通过再实验推翻错误的假设。让儿童在亲身经历科学发现的过程,学会探索、学会学习、学会做事、学会合作、学会守规则。
4.在“做中学”科学活动中,必须建立一支合作的志愿者队伍。新的教育理念提倡整合各种优质的教育资源,为教育教学服务。“做中学”遵循这种观念,注重建立一支有科学家、教育家、科技工作者、教研员、教育行政管理人员、教师、家长等参与和组成的合作性志愿者队伍。该队伍对“做中学”科学教育活动中的相关问题进行课题指导、操作实践、项目评估等工作。其中,科学家和科技工作者是该项目的主要科学支撑力量,教育家和教研工作者承担该项目的实施策划、指导和评估,教育行政管理人员负责为项目顺利实施提供人力物力的基本保障和服务,一线教师和家长直接参与实施儿童的“做中学”的具体活动,并收集整理研究实践过程中相关素材。
经历三年的“做中学”研究成果表明:这一科学教育模式,不仅能培养儿童尊重科学、崇尚实践、勇于探索、不怕挫折、勤于思考、敢于创新的态度,还能培养儿童科学的求知欲、好奇心和质疑的精神,以及与人合作的团队精神。因此,“做中学”是实施素质教育的重要途径和新课程改革的重要组成部分,同时也是科学启蒙教育的重要形式。
参考文献:
[1]美国科学促进协会.面向全体美国人的科学[M].北京:科学普及出版社,2001.
[2]赖小林,王陈.科学教育新举措
做中学[J].教育研究,2003.(增刊).v
第三篇:科学探究
初三化学学期教学计划
一、学生现状分析:
初三年级新开设化学这门课程,对很多同学是一个挑战,更是一个机遇。化学与生活密切联系,很多知识来源于生活,在生活中稍加注意,就会发现所学化学知识在生活中都能找到,这久很容易引起学生的学习兴趣。
二、教学目标
1、让学生学到一些科学探究的基本方法。
2、使学生学习一些基本概念和基本原理;学习几种常见元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能;了解在实际中的广泛应用;使学生能初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。
3、激发学生学习化学的兴趣;培养学生的科学态度和科学的学习方法;培养学生的学习能力和创新精神,并对学生进行爱国主义的辩证唯物主义教育。
三、教材分析
1、第一单元具有以下特点:①作为起步阶段的化学学习,教材注意创设情境,引发学生学习化学的好奇心和探究欲望,尤其注意从殷实的史实出发,展示化学与人类进步与社会发展的关系,使学生能初步从化学、技术、社会这三者的密切关系中领悟化学学习的价值,培养学生学习化学的兴趣与责任感。②突出化学是一门以实验为基础的科学,强调走进化学实验室的重要意义,以及学习一些最基本的化学实验操作的必要性,引导学生体会化学实验是获取化学知识和学习科学探究方法的重要手段,培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实,善于合作等的优良品质。③重视学生的生活经验和亲身感受,注意引导学生主动参与探究活动,并通过探究活动与合作学习,主动地获取知识,注意培养学生从日常生活中发现和提出有探究价值的问题的思路和方法,体验探究活动的过程,方法和成功后的喜悦,从而使学生产生亲近化学,热爱化学并渴望了解化学的情感,树立学好化学的信心。本单元教学重点:化学学习的情感、态度和价值观等方面的教学。本单元教学难点,引导学生主动参与科学探究的过程与方法等方面的教学。
2、第二单元是从社会实际和学生的生活实际出发,在展现水与人类的关系,世界和我国水资源概况,水的污染和防治等问题的同时,以水为载体,将单质、化合物、物质的组成,原子、分子等化学基本概念及沉淀、过滤、蒸馏等化学实验操作技能的学习贯穿其中,力图为学生提供认识和探索周围事物的素材和线
索,以及从身边事物中学习化学知识的意境。因此本单元的特点是将化学的一些基本概念和基本技能穿插于紧密联系社会、联系生活的内容之中。从知识结构上看,本单元的内容分为三块:一是从社会学角度认识水,包括水在自然界的作用,水资源状况及其保持等;二是一些化学基本概念;三是几项化学实验基本操作。其中重点内容是:①人与水的联系,以及人其中的能动作用。②原子、分子的概念。③过滤、蒸馏等基本操作技能。
3、第三单元溶液,从化学的角度认识溶液,认识溶液的组成,这部分内容分两部分,第一部分物质在水中的溶解。第二部分溶液组成的定量表示。重点内容是溶液的组成、性质以及质量分数的计算。
四、具体措施
1、结合化学学科的特点,密切联系实际生产、生活激发学生学习化学的趣。
2、成立化学课外兴趣小组。
3、对学习化学兴趣不高的同学实行个别辅导。
4、对学生进行自己出题自己测试的训练。
5深入备课
a、备学生
⑴帮助学生完成初中化学学习的过渡。我们要切实作好初中化学的教学,在教学进度上不能急于结束课程,提早复习,面向中考追求升学。而要在教学中时刻向学生渗透化学学习的方法和规律,培养学生初步的化学思维能力。
⑵帮助学生养成看教材的好习惯。根据以往初三年级的学生的学习经验来看:很多学生心气浮躁、眼高手低,平时不重视教材中的基础知识,甚至不屑于做课后题,相反,却一心扑在做各种习题册和难题上,结果一些人连最基本的化合价、化学式都写不明白。因此在本学期将注重这方面的指导。
b、备教材
对一些暂时拿不准的问题,要进行广泛的讨论,以期在教学中提高驾驭课堂的能力。
c、备教法
尝试将“研究性”的教学思想渗透到教学中。充分挖掘教材内容,在备课中搜集和参考一些理论联系实际的生动材料,把一些平淡无奇的知识转变为研究性学习的内容,创设活泼的课堂教学氛围,激发学生的学习兴趣。
五、课时安排
第一单元1-4周第二单元5-11周第三单元12-15
复习16-19
周 周 威海十三中姜丽娜
第四篇:利用生活中物品进行科学探究
《利用生活中物品进行科学探究 培养学生科学探究能力》
开题报告
铜川市耀州区塔坡小学 王瑶
一、课题的提出: 1.本课题核心概念的界定
《小学科学课程标准》(实验稿)将课程性质定位为以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,明确提出了:“科学学习要以探究为核心”基本理念。探究既是科学学习的目标,又是学习科学的方式。探究是科学的根本,没有探究就没有科学。学生只有亲身经历科学探究过程,通过观察、实验、猜想、假设等一系列的探究活动,来达到掌握科学概念,培养科学素养的目的。本课题主要围绕科学探究活动的设计,有效组织探究活动的策略,探究活动最优化模式探索进行研究.2.“以问题为核心”导学课堂的教学理念
我校结合课改的理念,提出了“以学定教、顺学而导”的教学理念,打造以问题为核心的教学模式。其中,探究性学习是我国课改倡导的一种学习方式,我们认为:它是学生在教师的指导下,像科学研究的方式进行学习,让学生体验、理解和应用探究的方法,培养创新精神和实践能力。它的基本思想是让学生在“重新发现”和“重新组合”的过程中进行学习。
国外开展探究性学习开展的比我们早,历史地看,探究性学习至少被大规模倡导过三次。最近一次发生在20世纪50~70年代的欧美等国,主要代表是布鲁纳、施瓦布等人。布鲁纳提出“发现学习”的理论,而芝加哥大学施瓦布教授提出的“探究学习”则认为,学生学习的过程与科学家的研究过程在本质上是一致的,因此学生应像“小科学家”一样,以小主人公的身份去发现问题、解决问题,并在探究过程中获取知识、发展技能、培养能力,特别是培养创造能力,发展自己的个性。他们从理论上论证了“发现学习”和“探究学习”的合理性。我们可以借鉴他们先进的理念,但完全照搬肯定不行。3.选题意义及研究价值:
素质教育要求培养具有创新精神和实践能力的人才。要求学生学会动手动脑,学会思考学会创新,培养可持续发展的人。而科学课正是以科学探究活动为核心,培养学生科学素养,培养实践能力和创新精神。为实现这一目标,我们必须为学生创造一个气氛和谐、愉快的情境,教师在组织学生探究活动中,鼓励他们敢于尝试,不怕失败,要求他们敢说、敢做、敢想、勇于探究,乐于探究,有效探究。因此需要研究出科学的探究方法,组织探究活动的有效策略。
基于以上情况我们提出了这一课题。
二、课题的研究目标、内容及创新之处
1、研究目标
(1)激发学生的探究意识,使探究性学习成为学生自主自觉的学习行为。
(2)培养学生独立探究与合作学习的精神,培养学生合作意识和人际交往能力。(3)让学生通过亲自参与探究活动,获得积极的情绪体验,逐步形成乐于探究、努力求知的探究心理倾向。
(4)通过探究性的学习活动,帮助学生掌握探究方法,形成探究品质,促进学生探究能力的发展。
2、研究内容:
(1)小学生探究意识的培养研究
(2)课堂教学中“探究性”学习方式的研究
(3)课堂教学中学生探究品质形成机制的研究
3、创新之处:
教师将重点放在课堂教学上,重视课后的拓展,引领学生在实验制作中体验探究带来的乐趣,渐渐地形成初步的探究能力。观察、实验等实践活动是科学课中重要的探究方法,也是学生获取感性认识的主要途径。因此教师要精心设计实践活动,在活动中激发学生的兴趣,培养学生学会以科学的态度来观察思考逐步提高动手能力。
三、课题的研究方法 A、文献研究法
阅读文献资料,认真学习理论,在科学理论的指导下和前人研究的基础上深入研究培养学生科学探究活动的方法,研究学生的学习心理和学习行为。在这基础上研究制定科学探究活动具体目标和步骤。
B、行动研究法
坚持理论与实践相结合,在日常的教育教学实践中尝试和探索。
C、个案研究法
本课题努力培养学生良好的科学探究能力,将随机选取一些孩子,建立个人学习档案,进行追踪分析,以便及时发现问题,调整对策。
四、课题研究的进度计划:
(阶段时间划分、阶段达成目标、阶段研究内容、阶段成果形式)
1.起步阶段(2016.3~2016.5)制定“利用生活中物品进行科学探究 培养学生科学探究能力”开题报告、课题计划和研究方案,学习《科学课程标准》、《探究式科学教育教学指导》《科学究竟是什么》,《探究》等理论著作,储备必要的理论资料,进行资料研究。
2.实施阶段(2016.6~2016.12)全面启动课题研究,形成阶段性研究报告,在阶段总结中不断调控、修正研究思路;推动课题研究的顺利展开。完成《培养学生科学探究能力的实验与研究》和《小学生科学探究的案例研究》论文撰写。
3.总结阶段(2017.1~2017.3)进行课题总结,撰写研究报告,形成终结性成果。
五、研究的思路、过程与方法
研究方法:分年级段根据教材内容确定研究方法。
1、提出问题。
2、学会预测。
3、制定相应的研究计划。
4、观察、思考、实验、制作。
5、整理、汇总信息。
6、汇报交流结论。
研究思路:
1、选择探究的问题,激发学生的探究兴趣。在选择中要根据学生的年龄特点,选择相应的问题,学生才会融入其中,从而进行研究。
2、体验探究过程。让学生亲身经历探究过程。教师需要引导学生的探究过程,培养学生带着问题和猜想去进行观察、实验,去搜集相应的信息。学生根据自己需要研究的问题设计相应的实验,寻找所需要的资料,选择合适的实验器材。
3、学会猜想,制定假设研究目标。科学探究是一种有计划、有目的的活动,是在一定的理论、经验、假设下进行地。也就是说,我们在教学时,要让学生对提出的需要研究的问题进行大胆的猜想。由于学生的知识经验不同,认知水平有差别,他们对同一现象或问题会有不同的看法,提出不同的猜想。在教学中要注意,猜想不是凭空想象的、随意的,要引导学生运用已有的知识经验为基础,作出猜想。
4、循序渐进制定研究计划,培养学生的科学思维。《小学科学课程标准》指出 “学生能运用已有知识作出自己对问题的假想答案;能根据假想答案,制定简单的科学探究活动计划;能通过观察、研究、制作等活动进行探究。”同时提出,对制定研究计划能力的要求不能过高,必须符合小学生的年龄特点,由扶到放,逐步培养。可见,在小学科学的探究研究中,对知识的探究获取并不是探究活动的主要目的,让学生体验探究活动,学会制定研究计划和设计实验,形成科学思维能力才是最根本的,科学的研究计划的制定可以使学生的探究活动富有价值和成效,重视科学探究环节中学生制定研究计划能力的培养,是当前科学课要重视的一个内容。
5、让学生成为科学活动的参与者,给学生自主探究的空间,提高学生的动手能力。小学科学课堂要为学生创设一个“动手做”的研究环境,让学生大胆发挥想象,制作或操作各种材料或仪器来探究,才能从实验中产生问题,解决问题,才能让探究动起来。开展小实验、小制作等课外活动有利于提高学生上科学课的兴趣,提高学生动手能力,同时也培养了学生的创新思维。
6、让学生学会小组合作交流。可以使每个学生发挥各自的优点,照顾到每一个学生,同时可以提高教学的有效性。作为小组成员,每位学生都有自己的亮点与个性;每位学生都有展示自己的愿望和机会。教师要充分了解和利用好小组中每个学生的个体优势,这样,便可以促进小组中学生的相互弥补和协同发展。
第五篇:浅谈物理教学中科学探究能力
浅谈物理教学中科学探究能力的培养
马金涛
(涞水求成中学)
摘要:科学探究,是学生积极主动的获取物理知识,认识和解决物理问题的重要实践活动。科学探究能力的培养要从多方面展开,如激发探究欲望,发掘提出问题的能力,形成探究的科学方法等。
关键词:物理教学;科学探究能力;提出问题;科学方法;物理史
科学探究,是学生积极主动的获取物理知识,认识和解决物理问题的重要实践活动。科学探究能力的培养要从多方面展开,如激发探究欲望,发掘提出问题的能力,形成探究的科学方法等。义务教育《物理课程标准》指出,“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。”“通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。”作为科学探究过程,无论是科学家探究物理世界还是学生学习物理知识,都必须运用科学方法,注重学生科学探究能力的培养。在物理教学中,学生科学探究能力的培养,对于学生知识的学习、能力的发展和情感-态度-价值观的教育,有着不可替代的作用。
义务教育阶段物理课程中的科学探究,是学生积极主动获取物理知识、认识和解决物理问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想和假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。在初中物理探究教学中,根据初中学生的年龄特点和认知能力,我认为科学探究能力的培养应从多方面展开。
一、巧设问题情境,激发科学探究欲望
在探究教学模式中,教师是组织、引导的主体,学生是探究、学习的主体.教师充分挖掘物理教材中的各种有利因素,在教师的启发、诱导下,通过学生的亲自参与和探究活动,由学生主动去发现概念、规律.在这种形式的学习过程中,学生不仅学到了知识,更重要的是学到了获得知识的过程与方法.这样做培养了学生的主体意识、科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。问题与疑问是探究式学习的起点,也是探究式学习的一个基本特征。初中物理探究式课堂教学,必须努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题、提出问题,探究活动是学生围绕科学性问题展开的。但探究的问题是不是一定要完全由学生自己提出来,或者我们是不是一定要等到学生自己能够提出好的探究问题之后才能组织探究性学习活动呢?我想,在课堂教学中,教师设置问题情境,并通过引导优化和集中学生的问题,然后再筛选出那些可能会引发富有成效的探究活动的问题,与学生提出好的问题同等重要。有时也完全可以由教师直接提出探究的问题。根据老师提出的问题,学生也完全可以进行有高度探究性的学习活动。而且,只要学生真正卷入了探究知识的过程,就会提出这样那样的问题。
因此,教师要善于巧设问题的情景,培养学生提出问题的能力,激发其创新意识。例如,设置具有悬念情景的问题,在讲沸点的知识之前,提出一个问题“从事封建迷信的巫师,常表演双手放入油锅的骗人把戏,他将双手伸进翻滚的油锅里,而手并没有被烫伤,这是为什么呢?”(老师们也可以想一想)这样学生的好奇之火就被点燃,激起了他们非弄清楚而后
快的积极的学习动机。随着学习的深入,对沸腾、沸点等知识的领会就会更加深刻。这样问题也就有了答案“油锅里的下层是沸点较低的醋,上层是油,醋沸腾时油并没有沸腾”。
又比如在讲杠杆之前,提出,如果在买菜时,小贩在秤上如何做手脚让我们吃亏呢?通过学习学生会根据所学知识说出,把大秤砣换成小秤砣,在秤杆末端加厚铜片,换较大的秤盘等等。还可以具有虚拟性情境的问题,虚拟的情景,能引起想象、追求美感的美好心理,能唤起学生天然的审美心理。教学中,虚设一个与真实的物理知识相反的条件,由此推出一系列想象性的荒谬结果,从反面的荒谬获得对正面真实的确认,例如,假如光的传播需要介质,太阳发出的光就传不到地球,世界将一团漆黑,不见天日,假如没有重力,没有摩擦,没有惯性,没有大气压,没有导体……想象开去,使学生看到了一幅幅奇妙的景观。课堂中,虚拟情境的创设和展开,就像引人入胜的故事中的一个个片断,随着故事情节的发展,激动人心的场面达生的学习热情和积极的思维。教师可以设计一些开放性的问题,从社会热点到生活实际不一而足。例如,讲物态变化时可以设计这样一个问题:在严寒的冬天(尤其在北方),当手去抓户外的金属时,常会感到金属粘手。这是什么原因造成的呢?请通过实验来进行研究。巧设问题情境,可以激发学生的探究意识,从而更好的完成探究过程,达到新课标的要求,更快让物理知识走向社会。
二、引导学生发现有价值的问题,发掘出提出问题的能力
爱因斯坦说过:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技巧而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧的问题,却需要具有创造性的想象力。”所以我们在上课时要时常注意引导学生从日常生活、自然现象或实验现象中发现有价值的问题,进一步思维加工,演变为有价值的科学问题。例如,在学习“大气压强”这节课时,用多媒体演示了托里拆利实验,我引导学生分析了液体压强里试管倾斜与液体压强的关系,但是在托里拆利实验中也同样涉及这个问题,因此,学生往往想当然的得出压强变小的结论,而这个结论却是错误的,这时候,我不失时机的根据学生的认知情况和已有的知识适当加以点拨,由于托里拆利实验的长试管是密闭的倒过来使用的试管,而外界大气压又是定值„„学生再能过进一步加以思考,便能提出一个有价值的科学问题:液体压强与外界大气压强的关系是怎么样的,它的高度与什么因素有关系”并进行合理的猜想.发现并提出问题是科学探究的前提和基础.在教学过程中,教师要引导学生敢于质疑,形成开放民主的课堂氛围,相信学生经过一定案例的积累和知识的丰富,一定能逐步提高自己提出探究问题的能力.三、重视科学探究过程,形成探究的科学方法
物理知识结构中,物理实验事实是基础,物理学的理论系统(含概念、规律、方法)是主干,数学则起着表述形式的作用。而其中的物理实验事实(含 物理现象)、物理概念、物理规律之间的逻辑联系,是通过科学方法实现的。科学方法是各知识之间联系的纽带和桥梁,是知识体系中的逻辑语言和逻辑符号。
初中生,虽然会简单的提出问题,进行猜想与假设,但不知道怎样制定计划和方案,怎样收集并理数据,并对进行分析论证。在这种背景下,老师应该使学生从初中模仿原型,逐步过渡到学生较为独立、自主地进行科学探究。因此在物理教学中,必须注重学生的实践活动,注重学生的经历、体验和发现的过程。学生运用适当的科学方法是学生学会探究的关键。
1. 在平时的教学过程上让学生不断体验科学探究过程。在平时的教学活动中,尽可能创造条件,引导学生通过自主的活动,让他们在科学探究中去体验、去学习。去感悟。电路连接方式的探究实验,在未讲电路时,开始就让学生到实验室,进行分组实验,每组3-4人,分给每组3-4个电键开关,三盏小灯珠及灯座,电池组,若干导线,只提1个实验要求,就是让三盏灯亮起来。学生在愉快而轻松的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能。全面了解科学探究的每个环节和方法。
2.教给学生掌握科学探究的一些基本方法。“予人鱼,莫如授其渔”掌握方法是发展能力的前题和基础,实际上能力与方法是一一对应的。要发展观察实验能力,就必须掌握观察实验方法,在观察中做到能通过感觉器官或借助仪器有目的有计划地感知客观现象;在实验中做到能了解实验目的,会正确使用实验仪器,会记录、整理实验数据并得出必要结论。要发展思维能力,就必须学会科学思维的方法。要学会分析与综合,能对复杂实物将其分解开来分别研究,进而找出各部分之间的联系,形成对事物更全面、更本质的看法。例如由分析电流与电压的关系、电流与电阻的关系,综合出欧姆定律的内容。例如通过分析铜、铝、银都导电,归纳出金属导电。要学会演绎,能从一般实验现象推理出规律,例如牛顿第一定律。3.重视实验中出现的问题,给学生充足的时间思考解决。让学生带着问题去实践、操作,组织学生去分析问题出在哪儿,让学生不断发现问题和不断解决问题。例如,在做凸透镜成像实验时,有的小组不能找到完整清晰的像,我没有急于给学生解释、分析其中之一的原因,而是让学生自己根据成像规律分析讨论,在不同的物距像距的大小变化,像的位置,并与其他成功的小组进行交流讨论,再次实验,不断的发现问题并解决问题,直到实验成功。4.注重引导学生把探究式学习向课外延伸。科学探究的形式是多种多样的,教师应根据《物理课程标准》的要求,有目的地组织学生在课堂内和课堂外进行科学探究实验,从而真正实验“从生活走向物理,从物理走向社会”这一教学宗旨。例如在学习“长度的测量”这一节后,我们不但要让学生掌握直尺测课本的长度,还可以让学生使用卷尺测量教室的长度和操场的长度,还有玻璃的厚度等等,学生在实际测量中能够找到适当的测量工具和特殊的测量方法,从而达到学以致用,同时在探究过程中增长知识,发展能力。
四、注重交流、评价的互动空间,给学生提供展示的机会
满足学生体验成功的快乐。得出实验的结论不意味着科学探究的完成。对结果的评估、科学解释、对实验的反思必不可少。创造心理学信息催化理论认为:倘若你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流,我们两个人将各占有两个思想,这是扩散性。信息扩散思想交换的结果,不只是各自占有几种思想,还可以通过组合改造已有的思想而产生新的思想,或者在新信息的刺激下,通过联想作用激发一些有价值的观念,这就导致创造。所以我们对这个环节千万不能忽视。评估与交流可以是自我反思、小组互评、组内互评、师生互评。例 在完成平面镜成像实验探究后,有学生说:蜡烛点燃后烟雾污染教室、蜡烛熔化后的“油”污染桌面、蜡烛不容易固定等原因,用小手电筒代替蜡烛是比较恰当的。这又是一个多么具有人性化的反思,这位同学能成为国家栋梁又何尝不是百姓之福呢?
又如在“探究杠杆的平衡条件”时,实验完毕后,请愿意上台的学生讲述自己的研究过程和得失。由于体验是因人而异的,所以每个同学的发言总是与众不同:有的学生讲了自己研究得到的结果:动力乘以动力臂的积等于阻力乘以阻力臂;有的讲了自己在实验时的失败之处;有的甚至讲到了改用弹簧测力计做实验的体会:测力计的方向一定要与杠杆垂直。
“人的内心世界处于不断生成的动态变化中”,因而,在听取他人的谈论后,学生们的体验也在不断地发生着变化,各自产生的感受不尽相同,呈现出缤纷的色彩。每个学生在交流中听取、评价他人的体验,把自己已有的经验与之进行衔接、贯通从而产生新的体验。主动交流的学生由于自己的体验得到了别的同学的认可而获得快乐,使该学生自己的进一步体验成为可能;体验行为不够深入的同学从交流中学到更多的知识,使之体验的不足得以弥补。在这样的科学探究过程中,培养了学生的创新精神和实践能力,使之形成良好的科学品质,并逐步养成敢于质疑,善于交流,乐于合作的良好科学态度,为学生的终身学习奠定基础。
苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“在人们的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中,这种需要则特别强烈。”现代教学论也认为,任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来,学习的发生起源于情景变化的刺激。重视探究实验、重视科学探究才能达到提高全体学生的科学素养的目的,完成新一轮课改的任务,实现人本化教育。
五、通过物理学史拓宽科学方法教育 发挥其在培养科学探究能力中的价值 物理学史蕴含着丰富的科学方法。我们可以在教学中利用介绍物理学史或物理学家的成果进行科学方法教育。例如,在电与磁教学中,介绍电磁感应发现史:在 1820 年奥斯特以其“有准备的头脑”获得“机遇”,通过实验证明电流的周围存在磁场,即电能生磁,此后法拉第根据对称性原则,利用逆向思维方法提出磁能生电的猜想,经过十年坚持不懈的努力,终于发现电磁感应现象。再如,富兰克林在做静电实验研究“地电时”,他的夫人不小心碰到莱顿瓶,意外地发生了闪电,这使他与天空中的闪电现象进行类比联想,从而对自然界中电的本质认识有了重大进展,进而证实并建立了电荷守恒定律。这就是科学联想引导的灵感与创见。
总之,初中物理科学探究能力的培养,有助于学生学会发现问题、研究问题及解决问题的方法,有益于学生个性发展,有利于培养学生创新精神和合作学习习惯,有益于培养学生科学工作者的世界观。对学生获得物理知识和研究物理问题的能力提高具有重要作用。科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。我们物理教师应该为提高学生的科学探究能力不懈地努力。