科学教学是探究过程的简约复现

第一篇：科学教学是探究过程的简约复现

科学教学是探究过程的简约复现

——从实验的设计者到儿童探究的激发者

“做中学”承担着儿童科学启蒙教育的责任，以培养儿童良好的科学素养为宗旨，以能让儿童直接参与的科学主题、探究主题为载体，引导儿童和科学亲密接触，体验科学探究的过程，打破科学在孩子们心中的神秘感，培养儿童对科学的兴趣，帮助他们逐步形成科学的思维方式、价值观以及实事求是、善于质疑的科学态度，并在此过程中逐步培养儿童的合作能力和表达能力。

可以说，刚开始接受“做中学”试点任务的时候，有着多年小学《自然常识》学科教学经验的小董老师和小李老师都有点想不通。以往的科学课上得好好的，有教材，有设计好的实验，还有配套的实验器材，知识也很有系统性，根本用不着动脑筋自己费力去设计什么主题，那些书本上推荐的实验不是一样能培养学生的动手能力吗？

经过了课程理念的培训后，他们的想法并没有改变多少。虽然对“引导学生在课堂上完成科学探究基本动作”的提法和做法感到新奇，但并没觉得这会带来多大的不同。

《蚯蚓喜欢潮湿还是干燥》是小李老师和同伴们从《自然常识》课本里迁移来的一个课例，小李老师认为它完全可以达到“做中学”的要求。课前，小李老师给每个组精心准备了一个实验用的盒子，盒子里准备好了一半潮湿、一半干燥的沙土，然后把蚯蚓放入，过了一晚，让孩子们观察蚯蚓往干燥的地方去还是往潮湿的地方去，以判断蚯蚓喜欢干燥还是潮湿的环境。课后，小李老师很高兴，她做到了没有像以往那样直接将问题的答案告诉学生，而是让学生自己去发现事实。但听课的“做中学”教研员却有不同看法：虽然结论由孩子得出，但实验和研究的过程却是老师设计的，学生没有真正经历探究的过程，学生的科学精神无从培养；而且课上学生对蚯蚓的其他习性没有表现出兴趣，他们的探究欲望没有被激发出来。“那么空间怎样才能让学生像科学家那样探究？难道真的放手让他们自己去预测、设计实验吗？”虽然在此之前的培训，教研员介绍过一些法国的案例，小李老师还是有些不放心，“那样能行吗？纪律怎么控制？”小李老师的担忧其实代表了当时为数不少的“做中学”教师的看法。于是，大家又重新设计了一堂《蜗牛》课,打算设置一个情境，激发学生的探究欲望，放手让学生在课堂上经历预测假设、实验验证、搜集证据、讨论改进、记录交流等探究环节，使课堂学习成为科学探究过程的简约复现。

课开始了，老师首先将蜗牛介绍给小朋友们，并请大家为它在教室里设计一个“家”，以使它可以和小朋友天天见面。学生们立刻兴奋起来。老师请学生考虑蜗牛在教室里生存需要什么。“糖果”、“水”、“玩具”、“床”……学生们争相回答。老师将它们分类写在黑板上，不时引导孩子考虑它们属于哪一类。很快，就形成了几个问题：蜗牛喜欢什么食物？它怎么吃？蜗牛喜欢呆在干燥的还是潮湿的地方？蜗牛生活在水里吗？蜗牛怕教室里太吵吗？老师也提了个疑问：蜗牛喜欢家里暗一些还是亮一些？

然后，老师示意学生选择自己感兴趣的问题自由组成研究小组，并就所选问题作出假设答案，然后设计实验来验证假设。很快，学生自然组成了四个小组：研究蜗牛对光的反应的“光小组”，探究蜗牛对食物的喜好以及如何吃东西的“食物组”，探究蜗牛听觉的“听觉组”和探究蜗牛喜欢干燥还是潮湿的环境的“干湿组”。由于事先对可能出现的混乱有了估计和准备了相应的对策，学生的纪律并没有像想像的那样失去控制，相反，学生的积极性感染了小李老师，她兴奋地穿行于各组之间，饶有兴致地倾听各组的讨论。

“光小组”的孩子们决定用手电筒的光照射蜗牛，看它会不会出来。“如果不出来，就说明它不喜欢光。”一个男孩说。“食物组”的孩子打算在一个盘子里放满各种食物，然后看蜗牛怎么选择。“听觉组”则决定在蜗牛探出那肥肥的身体之后，在它的背后猛拍手，看它有没有反应。“干湿组”想到先模拟干湿两个“家”，看蜗牛在哪个“家”住得比较舒服。

待各组设计出了实验计划后，小李老师组织大家进行交流。她发现每个小组的学生都很乐意给别组提建议，一个个俨然是一副严谨学者的样子。

“„光小组‟的办法不行，你怎么知道蜗牛待在壳里是因为怕光？”

“对啊，也许它是不喜欢别的什么才不愿意出来的。”

“那怎么办？”

“你等它出来再照它，不就可以了吗？”

“„食物组‟的办法会让我们搞不清蜗牛到底喜欢吃什么，因为很多食物混在一起，它吃什么你看不见。”

“把食物摆开，不就行了。”一句话提醒了“食物组”的同学。

“„听觉组‟拍手的时候，蜗牛就是听不到声音也会有感觉的，因为会有风。”

“那放音乐怎么样？”

“对„干湿组‟设计的两个„家‟，蜗牛怎么知道该先去哪个呢？”（一些学生觉得蜗牛可能很懒，不太愿意挪窝。）

除了“干湿组”一时还想不到解决办法外，其他小组又都修改了实验方案。

可是，在实验验证的过程中，孩子们还是遇到了许多意想不到的问题：

“听觉组”的蜗牛缩在壳里就是不出来。大家想尽了办法，浇水、用食物引诱它、盖上盖子让它安静……“小胖子”甚至对着它央求了半天。小李老师事先也没有料到会这样，在办公室里，那些蜗牛可是“活跃”得很，她一时也想不出好办法，在那里干着急。

“光小组”的蜗牛则更怪了，有的见到强光没有反应，而有的却有反应。“比较一下，对它们进行的光照是不是一样？”小李老师早就发现了问题，忍着不直接告诉学生。“对了对了，光照时间要一样长。”“怎么才能一样长？”老师追问。“我们去领个秒表吧。”小组的小朋友一致决定再修改实验方案……

“食物组”进行得比较顺利，它们发现蜗牛比较喜欢吃土豆片屑，而对草没有兴趣。

在一番激烈的争论之后，“干湿组”的难题终于解决了，他们将两座不同的“房子”连在一起，一边干燥，一边潮湿，看蜗牛喜欢呆哪儿。在这个过程中，小李老师一直忍着没有告诉他们该怎么做，而是不断地鼓励他们，帮助他们分析可能会出现的问题。

实验正热火朝天地进行着的时候，下课铃声响了。小李老师让大家暂停实验，再作些准备下次课继续做。

出乎小李老师意料的是，第一节课结束后，孩子们回家主动找了许多蜗牛的资料，针对实验中出现的问题找到了许多解决办法，有的还在家长的帮助下改进了实验方案。“听觉组”了解到如果把蜗牛放到水里，将会促使它爬出来，因为水中缺少氧气；“食物组”找来了更多的食物，并打算用照片记录下它吃东西的过程；“光小组”在家长的建议下改进了记录方式……

第二、第三堂课后，学生们大都有了自己研究的结论，四个来自不同小组的孩子又组成了新的小组，每个孩子都在新的小组里自豪地向同学交流自己的收获，传看彼此的记录，讨论实验证明蜗牛的“家”应该是怎样的。“潮湿一些。”“暗一点。”“吵闹没有关系，放在教室里就可以了。”“家里有它爱吃的土豆粉。”等等。

虽然，孩子们的一些说法并不准确，如：“蜗牛喜欢在潮湿的盒子里生活。”但教师们觉得不宜直接指出，而是打算组织学生观看一些有关蜗牛的记录片，并建议学生等蜗牛在教室里安顿下来后继续观察，看看需不需要改进。在以后的日子里，探究将继续。

《蜗牛》一课上了5个课时，在这一过程中，小李老师常常感到自己的知识赶不上学生的突发奇想，学生空前的创造力和投入态度是她在以往的课上所看不到的。“不得了！”她说，“我没有想到他们会那么聪明！这课真难教，曹老师，多培训一下我们：怎样提问才可能引发他们注意到自己的做法出了问题？并引起他们进一步的思考？我都有点手忙脚乱了。”“还有，我们的学科知识也要„大补‟才行。激发起了学生的兴趣，我自己又应付不了的话，就惨了。”教了多年自然常识课，自觉游刃有余的小董也发觉自己要胜任这样的课需要学习的东西还很多。大家觉得困难不少，但上这样的课，教师自己也有进步，开眼界，是一种挑战。

“做中学”的课堂教学过程就是学生进行科学探究的过程，与传授式和教师安排的实验教学相比，这样的课花的时间要多好几倍，课中可能出现的情况常常无从预料，对老师的引导、调控能力以及学习、运用知识的能力都提出了很高的要求。但小李和小董们决定迎难而上，因为他们逐渐明白、儿童科学教育所承担的不仅仅是知识的学习，更主要的是培养学生的科学精神态度，而只有这样的课，才可能将科学精神和态度的培养落到实处。

第二篇：什么是科学探究

什么是科学探究--郝京华

什么是科学探究，为什么要强调科学探究?科学探究到底包括了哪些基本的过程技能?对这些问题我们可以做深入的讨论。

一、为什么要通过科学探究来进行教学其中有很多理由，而我们所要强调的是，我们的小学生应该用类似于像科学家研究科学的方法那样来进行学习。

1可以保持儿童的好奇心。本来好奇心就是人与生俱有的，但后来不知道为什么，到了小学毕业的时候，孩子们的这种好奇心反而逐渐减弱了。通过科学探究保持这种好奇心实在是太重要了。我一直在找一张照片，一直没有找着，那就是在国外的机场上，两位大胖子物理学诺贝尔奖获得者（我不知道他们叫什么名字）在看，看什么呢?在看地上的陀螺，那个陀螺一直在地上转，先是在反过来转，转转转，后来正着转了，两位大胖子物理学家一直在盯着看，看这个陀螺是怎么回事。其实科学家和我们常人相比，不同在哪儿?不同在他们的好奇心能保持终生。前年法国专家到我们南京来，孩子们问他：把糖块放到水里，体积会不会改变?科学家一时回答不上来。然而，第二天早晨，人们把这事给忘了，到底是物理学诺贝尔奖获得者，他却念念不忘，先不吃早饭，而是先做这个实验，一块方糖一块方糖地往杯子里加，发现放了8块以后，才看得出体积有一点变化。所以说，保持孩子们的好奇心实在是太重要了。我们用科学探究的方式，就能将孩子们的这种好奇心保持得长一些，我想，从刚才的探究活动中就能看出来了。

2可以让孩子们参与要求高级认识能力的学习活动。我想让老师们明白这样一个道理，教知识可以让人变得更聪明一些，这话似是而非。如果我们总是告诉孩子们各种各样的结论的话，儿童是可以获得很多知识，但是他的智慧并不一定可以同步地成长，因为人的智慧与人的认知技能有很大的关系，也就是认知的方法。法国大学的一个研究成果强调：什么样的知识才算是深刻的理解，知道并不是理解，照本解释不是理解，照本运用也不是理解，它有一套完整的关于理解的标准，就是从知识、方法、目的、形式这四个维度来界定孩子们是否对知识真正理解了。什么是知识，是孤零零的呢，还是在一个网络中间和其他知识建立起了联系，这是衡量知识质量的一个重要标志 ；第二个指标是方法指标，就是知道这个知识是怎么来的；第三个指标是目的指标，就是不仅知道这个知识是怎么来的，还知道这个知识可以运用到什么地方去，也叫目的维度；第四个指标就是会用各种不同的形式来表达，也叫形式维度。对知识真正理解了，儿童就能用各种方式来表达他对知识的理解。所以，现在对科学教育与20世纪60年代的科学教育的重大区别，在于不仅仅是教知识，而且是通过知识的教育来培养孩子们的高级认知能力。杜威说：“科学教育在培养人的认知能力方面，它的作用是不可替代的，因为教科学方法跟教思维方法是完全相同的。”大教育家杜威在那个时候就看到了科学教育的独特价值——可以让人变得更聪明一些。

3可以培养儿童对科学的积极态度。这一点不用展开，从刚才老师们对探究活动的积极投入，不愿下课，休息的时候都没有休息，这种对科学的积极态度足以体会到了。4可以培养儿童达到形式操作阶段。什么是形式操作阶段?它是符号运算。皮亚杰说过，11岁以后的儿童才能进行形式运算，就是A＞B，B＞C，那么A就一定大于C。小孩子搞不过来，但是到了初中以后应该可以了，这需要有个铺垫，这个铺垫就是感觉运动阶段和表象阶段之间的一个具象的东西。孩子们搞不懂A＞B，B＞C，那么A就一定大于C这个道理，但请3个高矮不同的同学上来，他比他高，他比他高，他就一定比他高，孩子们马上就理解了。所以，通过操作性的活动，可以为那些还没有经过前面感觉运动阶段和表象阶段的孩子，没有达到和不能达到形式操作阶段的孩子提供具体的经验，因为在探究活动中，他一定是通过具体的物体来操作的。所以，在操作性的探究活动中间，可以让孩子们很好地理解这些知识。很多孩子到了中学对科学就不那么感兴趣了（可能就是没有重视让学生经历

科学探究活动）。到20世纪90年代以后，许多国家开始了“动手做”的科学教育项目，用法国物理学诺贝尔奖获得者乔治·夏巴特的说法是，“用这种探究的方式来学科学，孩子们表现出来的科学热情让我感到震撼”，这就是为什么他在80岁高龄的时候，也是在获得诺贝尔奖以后，不再搞他的物理学的研究，而是一头扎到幼儿园、小学的科学教育的项目中来的原因。现在全国很多省份正在推行“做中学”科学教育项目，“做中学”这个项目就是从法国引进的。其实，最早开始是在美国，法国人是看到美国人这样做了以后，感到非常震惊，所以法国人也在做。法国做了以后，韦钰部长到法国去访问，看到了这样一个科学教育项目，她也想开展“做中学”的科学教育项目，她在退休以后专门做这件事情，在中国推广这个“做中学”的项目。

二、关于科学探究的过程技能

在我们的《课标》中间，涉及到一些科学探究的技能，有很多老师给我们提意见，说20世纪80年代的那些分类啦、推断啦这些东西为什么在《课标》中间看不见了，我觉得这些意见是对的。我们现在的《课标》上面可能过多地强调国外称之谓“综合技能”的东西。现在看了很多 资料，觉得可以把科学探究所涉及到的过程技能，分成两大类：一类叫做基础的过程技能，还有一类叫做综合的过程技能。

1基础的过程技能。基础的过程技能有哪些项目呢?不同的 资料 有不同的说法，大致有五类是一致的：

（1）观察。观察是一种非常重要的基础过程技能。

（2）分类。分类是人在头脑中的一种非常重要的思维活动。

（3）交流。可能与20世纪80年代不同的是强调交流，为什么交流这么重要，因为科学与其他学科不一样，比如就与历史、哲学不一样，历史学家，或者是哲学家他们的结论是怎么得出来的呢?我不能说他们是拍脑袋拍出来的，但可以是一个人有一个人的想法，有人不是说“历史是个小姑娘，是可以任人打扮的”嘛，你的认识可以对历史作出这种解释，我也可以作出另外一种解释，但是科学不行。科学与其他学科，与历史、哲学不一样在哪里?它的最大特点是在于它的实证，你作出的这种解释对不对呢?我得说出来让更多的人认可，让更多的人来验证，所以交流这种技能就成了科学探究活动中的一种非常重要的技能。

五年级上册的教材里面，我们专门有一项这样的交流训练，怎么训练的呢?让孩子们用纸做一个纸飞机，然后把你做纸飞机的步骤写下来，和你的同桌交换，按你的同桌所写的做纸飞机的方式，再做一个纸飞机，你会发现有的时候做不起来，什么原因做不起来呢?这里有表达的困难。所以，要在有限的时间里面把一个事情很清楚地表达出来，并不是一件那么容易的事情，但是在科学教育中间，它是个非常重要的训练项目。

我们的老师说，每次课堂教学在汇报的时候，他们（学生）都不听，或者他们（学生）只顾自己的汇报。在这个方面我们是要下点功夫的，比如说，要是在比较的过程中，老师提出这样的要求：“说别人没有说过的。”这下子就可以吸引孩子注意听别人说过了什么，等一下我要说别人没有说过的。所以，应该把交流作为科学教育中一种重要的技能。

（4）测量。测量也不用多说，老师们是知道的。

（5）预测和推断。预测和推断有联系，但不是一回事，推断是在事实的基础上面，对事实之间的联系（可以是因果联系啊、整体与部分的联系啊）所作出的一种判断、一种解释，比如说，狗叫了，狗什么原因叫的呢?你可以推断：生人来了。但是，是不是一定是生人来了，不一定的。所以，推断和事实是两回事，推断和根据观察所获得的信息是两回事，我们在 五年级教材 中，专门有这方面的训练。什么是通过感官获得的事实，什么是在事实的基础上的解释，这是截然不同的两回事，我们很多老师在自己的教学活动中经常搞不清楚。推断，我们随时随地都可能做出来，是我们人独有的一种思考问题的能力。猴子不可能，猴子可能发现这块石头是烫的，但是，它就跳开了，只有人，才能在“石头为什么烫”这个问

题上，作出可能是太阳晒的，也可能是地热原因使这块石头变烫的推断。只有我们人才能在这两个事物之间建立起联系来。所以，推断和分类一样，也是属于基础过程技能里面的内容，是非常重要的技能。

预测是推断的一种高级形态，首先是对未来世界所做的一种推断，但是要根据以前的经验，对未来的世界作出一种推断，天气预报就是一种很典型的预测。再如，科学和数学是一对亲姊妹，通过测量，通过计算，一个是数字联系，还有的是时空联系。时空联系是康德提出的一对范畴，老师们认为根本没有什么，但是，如果没有这对范畴，世界会是什么样的?世界永远是乱糟糟的，要是没有时间这个概念的话，达尔文也不会这样有名了，正是有了时空这个概念，才能把乱糟糟的生物世界立刻变得有序了。所以，时空范畴是一对非常了不起的范畴，现在我们已经非常非常熟悉它了。

在 小学科学 教育过程中，对于这些基础的过程技能，我们可以通过分项的训练来激活某一个知识点。如进行观察的训练、分类的训练，只要有可能，老师们就应该让学生们经常进行这方面的活动。通过这些活动，经常对孩子们进行激活知识点的教育，孩子们就会变得越来越聪明。

2综合的过程技能。和探究有关系的这类过程技能有哪些呢?

（1）识别和控制变量。比如说，乒乓球反弹与什么因素有关?可能与起始的高度有关，可能与地平的材料有关，可能与乒乓球的质量有关。为了公平起见，我们在研究的时候，在进行实验时，必须对有关变量进行控制，才能研究自变量和因变量之间的关系，才能得出正确的结论，不可能同时研究乒乓球的起始高度和地平材料对乒乓球反弹的影响，这是实验的公平性问题。所以，综合过程技能与实验研究更紧密地联系在一起了，在科学探究过程中识别和控制变量是十分重要的。

（2）形成和验证假设。假设和推论有没有关系?是不是一回事呢?差别在哪里?假设可否看成待验证的推断?推断是随时都可以作出的，例如，狗叫了，生人来了，到底是不是生人来了，不一定去验证。但假设是科学研究专有的术语，一旦是假设的话，接下来的活动一定要有验证性的活动，假设和推断有联系，但假设和推断的最大区别就在于推断不一定要验证，而假设了的就一定要进行验证。

（3）下操作性定义。老师们可能对“下操作性定义”这个词不很熟悉，其实就是实验研究。你们在每做一个实验时，都要对所做的实验进行界定，这个界定就是你们对该实验所下的操作性定义。如做摆的实验，在验证摆线的长短与摆的快慢有关时，你们会在实验步骤里这么描述：“取50厘米长的绳子一根，取100厘米长的绳子一根„„”这个“取50厘米长的绳子一根，取100厘米长的绳子一根„„”就是你们对当下所做实验下的（操作性）定义。有时我们对反应变量也要下定义，如施肥的多少或施肥的时间对植物生长的影响，这是你们想研究的问题，那么，反应变量就是植物生长的好坏对不对?生长的好坏可以从哪些方面来看呢?可以从植物的高矮、大小、茎的粗细、叶的厚薄等等对不对?有的时候，你们要把问题说清楚，光高矮可能还不行，还要对茎的粗细、叶的厚薄等做个界定是不是?这个定义是你对当下实验所做的。操作变量、反应变量都可以下定义，然后做实验，做数据分析和解释，有时我们所做的解释，还要用模型的方式来解释。所以，建立模型也是科学教育中一种非常重要的活动，我们在五年级上册的教材中有专门的单元来训练。综合过程技能，也就是我们平时所说的比较严谨的实验研究。

三、探究的不同类型

探究存在着不同的类型，有的老师说这是探究，有的老师说这不是探究，究竟谁是探究、谁不是探究呢?我们可以对探究作不同的划分，大致有如下四种不同的类型。

1提问法。提问是不是探究?老师用可以操作的材料，向学生提出一种现象，如小车在地上直转直转不往前走，先提出一种现象，然后指导学生得出一种科学的概括；老师演

示一种现象，让孩子们针对这种现象，研究后得出一种科学结论来。这些都是我们在课堂上经常做的，这就是一种探究，尤其在低年级时，我们经常用这种方式来让学生探究，别一讲到探究，就是有实验，就是有变量。

2发现法。有的老师搞不清楚发现法和探究的关系，发现法是探究中的一种类型，但是它没有变量。发现法有两种：

（1）纯粹的发现。如玩磁铁，在玩磁铁的过程中，孩子们会有很多的发现，不但发现磁铁可以吸铁，还可以隔着书吸，隔着水杯也可以吸；如果把条形磁铁调一个头，它们不仅不吸了，而且还相斥，所以，孩子们在玩磁铁的过程中可能会有一种纯粹的发现。像我们教材中的《照镜子》也是，让孩子们有一种纯粹的发现，在照镜子的过程中，看哪个学生能发现很多很多他原来不知道的东西。

（2）指导下的发现。当我们希望孩子们都具备这种经验时，可以采用指导下的发现。比如当孩子们并没有知道磁铁还可以隔着水杯对铁起作用时，老师们可以建议孩子们这

样去试试看，这就是指导下的发现。在一学期的活动中间要有1~2次这种用发现。3实验法。这才是严格意义上的探究。狭义的实验有假设、数据搜集、数据分析、解释结论等，实验法实际上就是叙述你认为正确的东西，并找到一种方法来检验你正确的叙述，这是严格意义上的实验。

4研究法。它有一定的程序，也要搜集数据，但是没有假设，也没有变量。比如说：“月相是怎么变化的”，我并不知道，我可以去观察，每天记录，有一定的数据，这就和前面讲到的“乒乓球反弹与什么因素有关”不一样了，它有一定的程序，有数据的搜集分析，但没有假设，也没有变量的控制，所以，我们把它叫做研究法。

对于孩子们来说，以上四种方法不一定要让他们去区分它，我们老师们心中有数就可以了，不要把什么东西都看成是探究，也不要只把狭义的、第三种实验法称之为探究，其他都不叫做探究，现在我们有很多老师这样认为，这是不对的。

最后我想说的一句话是： 探究是不是惟一的?不是的。有人说，今年流行西北风。一讲到探究，就认为不是探究的就不是好课。千万不是的！其实教学中，探究只是其中的一种策略。探究固然有很多好处，但比较费时间，不可能所有的课都上成探究课。最近我们在翻译一本书，叫做《科学探究的策略》，我们可以发现，里面有很多有趣的策略，刚才带你们做的活动，都是《策略》书里面的一部分，有各种各样，包括实施有利于孩子记忆的策略„„可以看到，科学教育有很多方法，有几十种策略。

四、在科学教育中教师究竟应该扮演怎样的角色我对这个问题是非常欣赏的，大家知道，探究能力的形成，不可能一蹴而就，它是要慢慢培养的，所以说，探究有一个阶梯。阶梯的两极，一种是“传统的动手做”——所有的都为孩子们设计得好好的，孩子们就照着做去吧，以前验证性研究和验证性实验是不是这样的?前面的做得好好的，但探究的成分实在太有限了；还有一种是“大撒把式”的——任孩子们随便怎样探究去吧。这是一个问题的两个极端，一个是“扶”得太厉害，一个是“放”得太厉害。其实，“扶”和“放”是一个辩证的关系，老师在这中间究竟应该扮演一个怎样的角色呢?我们可以看到，如果我们把探究进行一下梳理的话，大体上包括这样的程序：主题的确定、问题的提出、材料的选择、步骤的设计、结果的分析、结论的得出，我们把探究的程序罗列出来，可以发现，老师和学生在这里面有这样一个关系。（见下表）

一种是从问题的提出到结论的得出都由老师来完成，老师滔滔不绝地对学生讲，偶然穿插一些提问，这在我们平时的教学中经常看到。但是，我们老师可不可以在探究过程中间适当放开一些?如刚开始时，探究的主题、问题由老师提出，材料是由老师提供的，步骤是由老师设计的，结果/分析能不能由师生共同完成，有可能的吧；结论能不能由学生自

己得出，然后慢慢来放？步骤的设计有没有可能?也可能吧，不要以为步骤的设计只有老师才行，其实孩子们也能想得出来。所以，在步骤设计的时候，能“放”的话，应该适当“放”开一点，老师和学生一块儿来商量，我 小学科学 探究的阶梯

学生们怎样来设计这个实验。我觉得在这方面，我们的小学老师做得比中学老师好。我最近看了一个中学的实验报告，哑然失笑，我们小学老师肯定会对其持批判态度的。这是某某出版社刚刚出版的一本新课标教材上的学生实验报告，说的是种子萌发需要什么样的外界条件。他把目的要求写出来了，需用的器材也规定好了，然后实验步骤是在一根玻璃棒上面绑上三颗成熟的豌豆，一颗完全浸到水里面，一颗接触水面，一颗暴露在空气中。你说这个活动，中学生了，还要给他这样规定吗?能不能让孩子自己想象?非要用成熟的豌豆啊，黄豆行不行?所以，在这些环节中，哪些该“放”，哪些该“扶”，全部的教学艺术都在这个地方。有的时候，问题的提出可不可以由学生自己提出?可以啊！既然提问是科学探究很重要的一个环节的话，那么老师就应该经常给孩子这样的机会，让孩子自己提问啊！有人担心学生会海题，海题完了别怕，适当收口就是了，选择适合我们可以研究的问题，学生慢慢就学会了，找一个我们自己可以研究的问题，他的能力慢慢慢慢就能提高了。所以，全部的教学艺术就在“扶”和“放”之间，看你怎么“扶”，要巧妙地“扶”。有的时候，我们老师会“错了、错了”，其实最好的“扶”是老师反过来问一句，让他自己去发现矛盾之所在，而不要直接地去告诉他。比如摩擦力产生的条件，大连的老师讲了，孩子也意识到摩擦力产生要两个物体。有了两个物体，不运动也产生不了摩擦呀，但是老师不直接讲，反过来问同学，这两个物体我这么放（不运动）行不行?孩子们意识到了，刚才说的“两个物体”不严谨，孩子们说：“要两个物体运动。”这样一来，问题的矫正是由学生自己做了。所以，鉴别一堂课的好坏，一个是在这些环节中，要看能“放”的“放”了没有，“放”了多少。好课要有挑战性，在这些环节方面有没有“放”?在“放”的过程中，老师又是怎么来“扶”的?这个“扶”，我们非常强调，用教育部刘坚老师的话来说，就是“讨价还价式的对话”。对话，不是问答，有时老师为了发挥学生的主动性，经常“你说，你说，你说”，全班学生都说过了，就是看不到老师的主体作用。是要对话，一方面你是平等对话中的一员，但是，你又是平等对话中的首席。所以，一个巧妙的反问，也是对话，就是在这个反问中间，孩子们一下子意识到了他的问题出在哪里了。冯凌老师在上《认识液体》时，孩子们说：“液体之间有轻重的不一样。”她反问一下：“那我拎一桶油来和一杯水比，哪个轻哪个重啊?”孩子们立刻发现这个话说得不严谨了，所以他们后来说：“要倒出同样多的来。”因此，好的引导的话，一个问题反问过去，就能让孩子们意识到问题出在哪里了。好的课堂教学要看该“放”的时候是怎样“放”的，该“扶”的时候又是怎么“扶”的。我们提倡今后老师们写精彩的对话片断，老师们不要花那么多的精力去写空对空的论文，精彩的对话片断那是最有价值的科研论文。我在东北的时候，听了一堂数学课，老师叫孩子们研究角的特征，东北的孩子们喜欢用报纸折大的“四角”，我们小时候折过的，放在地上掼，看谁能把它掼翻过去，老师叫每个孩子折一个“四角”，然后来探究角的特征，孩子们探究出角的第一个特征是“角是尖尖的”，老师说：“请同学们打开铅笔盒，拿出铅笔戳戳自己。”孩子们一下子就意识到了，“角是尖尖的”不是角的最重要的特征，因为铅笔尖也是尖尖的啊，老师就是这样一步一步引导孩子们自己得出角的特征的。所以，精彩的东西就在和孩子们的对话中间，你既是平等对话中的一员，又是平等对话中的引导者、平等对话中的首席，好课的评价标准就在这两个标准上面，当然，这需要经验，也需要老师的智慧。当老师难，甚至比当医生还难，为什么呢?孩子发烧了，可以判定是哪个地方有炎症了，但有时候小孩子说的话，成人却不知道他说的是什么意思，对不对?你要在瞬间，特别是在有人听课的情况下，判断出他为什么这么说，他的问题出在哪里了，然后还要作出相应的回应，这是一件非常困难的事情，这真的是

需要智慧的。我有一次在某地听课，老师带孩子们到室外去寻找有生命的物体，孩子们找来了“花有生命”、“草有生命”、“树有生命”，没想到三个孩子进来说“云彩有生命”、“地球有生命”、“火山有生命”。当时有很多老师在听课，执教老师很紧张，不敢就这个话题展开，而是说“这个问题我们课后去解决”，其实，精彩的对话就应该从这个地方开始。所以，老师们今后可以经常回忆，课堂上总有这样精彩的东西吧，把这些精彩的东西写下来，到时候我们专门来搞一个《精彩对话集》。

第三篇：高中物理科学探究的过程初探

高中物理科学探究的过程初探

光山第二高中 晏成林

高中物理课堂教学科学探究的过程应该包括三个主要环节。即：

一、以怀疑为出发点，发现、形成、提出问题；

二、以实证为判别尺度，收集证据，利用证据进行逻辑推理；

三、以逻辑作辩论的武器，提出解释、得出结论、自我辩护、合作交流。下面就这三个环节在教学中的操作和实施进行初步探讨。

一、形成问题的方式、建立假说的策略

教学活动中，问题的来源有三个：①教师提供问题；②学生提出问题；③师生交互中产生问题。

为了能够有效地开展课堂科学探究，教师的口头提问应能引发学生进行科学探究。即提问能启发问题的产生，探查问题的存在，寻找问题的出处。课堂讨论的内容要反映探究的过程。以下是符合科学探究的典型提问：

“你们猜这跟哪些因素有关？”——猜想； “你怎么知道是这样？”——方法；

“你为什么这么想？” ——证据；

“谁还有什么别的发现吗？”——寻找更多证据，修正已有解释，合作交流。

要让学生能提出自己的问题，必须维护学生的好奇心。要让学生提出有深度的问题，必须要给学生足够的等待时间、思考时间，有问题形成和酝酿的时间。要获得学生对解决问题情境的最大投入，必须控制不过多对学生的回答做出补充。要让学生提出持续的问题，教师必须有能力引导学生解决问题，在提供指导和帮助时尽量采用提问的方式。

师生在讨论中，将产生大量的问题。而高质量探究的关键是教师能进行符合科学探究的有效提问，学生能形成探究性问题。这样才能在互动中形成课堂探究的高潮。

假说是对所要研究的问题提出的暂时性、推测性的回答，或者对所观察的现象的一个假设性、猜测性的解释。高中物理科学探究中提出假说应注意：①假说要有一定的根据。②建立假说前要有实验体验。③对物理学史上某个“假说”提出的前因后果要进行过程学习

学生提出假说时，一般会综合过去的经验和各种相关的信息来解释现象产生的原因。不能凭空想象，胡乱引发。因此提出假设前，必须先提出问题，明确问题，积累经验，获得相应的实验体验，然后才有假设。教学中引导探究的问题不是假说，如“滑动摩擦力与哪些因素有关”就不是假说。假说是在实验操作过程中总结获得的。如“滑动摩擦力可能与接触面大小有关”就是一个假说，它的正确与否要用实验去验证。

对物理学史上某个“假说”提出的前因后果要进行过程学习。例如万有引力定律应用的教学中，海王星的发现就是一个科学探究中发现问题、建立假说、进行理论推理、实验检验、证伪假说修正理论或证实假说发展理论的范例。在学习中通过一个前因后果的全过程学习能够使学生对科学探究的过程有更深刻的认识和理解，对其探究活动有引领示范的作用。

二、收集证据的途径、提出解释的方法

高中物理教学中，证据是在逻辑推理过程中使用的。包括科学解释所依赖的观察结果和数据。证据的来源有直接证据：观察的结果、实验的结果等；间接证据：已公认的知识、实验数据和结论等。用作证据的实验数据应经得起别人重复实验的检验。对学生来说，围绕自己所探究的问题的各种观测结果、实验数据、相关的说明和解释，都可以称之为证据。

解释是科学事业的核心。解释种类有描述式解释，定性式解释，定量式解释。描述（陈述）是对观察、实验的记录。描述是解释的基础。描述是证据，解释是观点。科学的解释就是把现有的科学知识和来自观察、试验、模型的新证据组合成具有内在一致的，符合逻辑的说明。解释数据的方法一般有逻辑法（归纳、演绎、反证等），图表法，计算机辅助法等。提出解释时需要注意：①逻辑过程简明。②避免常见的逻辑错误。如以偏概全，一次观察得出普遍结论等。学生提出自己的解释是将所观察到的与已有知识联系起来学习新知识的方法。

三.重视结论评价的训练、培养合作交流的技巧

探究学习有两个特点是：“学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程而获得知识”，“旨在有效地形成认识自然之基础—科学概念”。这两个特点指出了探究学习不仅要关注过程，也要注重得出结论，不能仅仅停留在探究的过程中，而且要让学生最终获得知识结构的更新。

探究活动中一个结论被判定错误了，一定要让学生分清错误的根源。到底是原理应用错了，还是证据不适用，抑或是模型不适用，还是推理过程错了。学生们能够参与提出论据、据理力争和做出解释的能力，都要靠平时的训练来培养。

同时在物理教学中，既要培养学生证真的思维，也要培养证伪的意识。科学探究和学生学习科学的一个重要阶段就是口头和书面交流。交流的手段有口头、电子、书面、绘画、图表、模型、数学等各种交流方式。开展科学探究需要发展学生的合作交流技能。为了促进合作，需要给学生讲授、示范一些合作技能，例如共享科学资料、专注于自己的任务、按计划完成任务、承认组员的贡献、帮助组员、获得组员帮助、在组中谈话时使用适当的语气、主动倾听、复述他人的科学思想、协商必要时让步、对问题的答案进行判断、坚持自己的看法等。

第四篇：科学探究式教学与科学过程技能八个环节

科学探究式教学与科学过程技能

第一讲 科学探究式教学

在我国目前的科学教育课程改革中，提倡运用探究式科学教学方法学习科学，为了有效地贯彻和落实探究式科学教学的理念，本讲从三个角度谈了对探究式教学的认识：什么是探究、探究的核心要素有哪些、怎样进行探究。期望能够对有效实施新课程所提倡的探究式科学教学有更深入的思考，并提高我们的科学教学质量。

一、什么是探究

探究不仅指科学家们用以研究自然并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。也指学生用以获取知识、领悟科学的概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。科学教育中，关于“探究”争论问题：探究是帮助学生学习科学的方法还是科学课程的目标？

教育部《课程标准》明确指出：探究既是科学学习的目的，又是科学学习的方式。给我们的启示：在小学科学教学中既要学习探究过程，又要学习科学知识和概念。科学探究的基石是活动的设计：

误区：只会动手做、不会动脑想。课堂热热闹闹，却陷入了教学的浅薄与贫乏。

二、探究的核心要素

在我国目前义务教育课程改革的科学（3~6年级）（以下称为小学科学）、科学（7~9年级）（以下称为中学科学）、物理、化学、生物的五个课程标准中都提到了科学探究，并对科学探究的过程规定了如下的环节，详细参考表1。表1 我国义务教育的科学课程标准对科学探究环节的界定

环节 小学科学 中学科学 物理 化学 生物 1 提出问题 提出科学问题 提出问题 提出问题 提出问题 猜想与假设 进行猜想和假设 猜想与假设 猜想与假设 作出假设 制定计划 制定计划，设计实验 制定计划与设计实验 制定计划 制定计划 4 观察、实验、制作 观察与实验，获取事实与证据 进行实验与收集证据 进行实验 实施计划 5 搜集整理信息 检验与评价 分析与论证 收集证据 得出结论 思考与结论 表达与交流 评估 解释与结论 表达、交流 7 表达与交流 交流与合作 反思与评价 8 表达与交流

从表1可以看出，在以上五个课程标准中对于科学探究的环节虽然不是完全相同，但都在6-8个环节之内，对其中的“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“表达与交流”这五个环节是这五个课程标准中共同提到的。其中多数也提到“得出结论”这个环节。

在小学科学教学实践基础上，我们把科学探究的过程梳理为以下8个环节，界定为本文的探究式科学教学的环节。即

1、提出问题；

2、作出假设；

3、制定计划；

4、实施计划；

5、记录结果；

6、得出结论；

7、表达与交流；

8、完善结论。

对于上述探究式科学教学过程的8个环节中，“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“得出结论”、“表达与交流”的6个环节在我国的有关科学课程标准中都是提到过的，所以，应该是没有异议的。至于为什么要增设“记录结果”和“完善结论”这两个环节？其理由为：

对于“记录结果”环节，可以说是等同于上述提到的“收集资料或证据、整理信息、分析数据”的环节，但是，又略有不同。增设“记录结果”环节，目的是强调结果与结论的不同，不要混淆二者。

在探究式科学教学活动（观察、实验或收集信息）中，在结果和结论的环节上，首先，一定要事实求实地记录观察或搜集到的信息、证据或实验数据，避免只是片面地收集支持假设方面的信息或证据。其次，在“记录结果”基础之上，通过“整理信息、分析数据”，再根据个人的经验、经历及认知结构等，得出符合个人所能理解的结论。结果应该是真实的、客观的、可以再现的。结果可能是支持假设的，也可能是否定假设的。结果直接影响结论的得出。而结论是带有“主观”意识的（与个人的经验、经历、认知结构有关系的）、抽象的。结论是在整理、分析结果的基础之上得出的。

在参与科学教学实践中，发现有的情况是学生记录的结果是正确的，结论是不完整的或不正确的。还有很多情况是学生把结果当做成结论，没有注意到二者的区别，有时甚至教师也没有意识到这一点。

我们认为“整理信息、分析数据”是为了从“记录结果”中得出结论，应该属于“得出结论”这个环节，也就是“记录结果”环节，与“收集资料或证据、整理信息、分析数据”环节的略有不同之处。这也就是增加“记录结果”环节的理由。

所以，在探究活动中，结果和结论是不同的，是需要区分清楚的。因此，有必要单独另设“记录结果”这个环节。它是探究式教学中不可缺少的环节之一。

对于“完善结论”环节，“完善结论”就是对“得出结论”的评价、反思和修改，并且需要通过“表达与交流”的方式来进行。在“表达与交流”中，表达自己总结的结论的同时，还能够了解到他人总结的结论，通过自己与他人的比较、对照，其结果可能是坚定了自己总结的结论，也可能是借鉴了他人的结论，修改了自己总结的结论或是改变了自己总结的结论等。增设“完善结论”环节的目的就是通过“交流与表达”来检验、评价、反思自己得出的结论，同时，使“表达与交流”更有意义，也使探究活动有一个“完整”的结局。

在表1中我国的五个课程标准中都涉及到了“结论”、“表达与交流”环节，并以“表达与交流”为探究活动的最后一个环节。与日本和美国的科学教科书中提到的相同。在中国的中学科学、物理和化学三个课程标准中虽然分别提到了“检验与评价”、“评估”和“反思与评价”环节，但是，都是设置在“表达与交流”环节之前。与“完善结论”略有不同。笔者认为设置在“表达与交流”之后，才能使交流更具有目的性，使评价、反思更具有针对性。这样才能使探究式科学教学的各个环节紧密相连，环环相扣，使学生能够经历、体验到一个完整的探究活动过程。

以上8个环节是本文对探究式科学教学的一种“界定”。下面，将按照上述“界定”的探究式科学教学的8个环节对具体的单元教学案例进行具体、详细分析。

三、怎样进行探究

案例分析：美国FOSS“生命的结构”单元的探究活动设计

美国FOSS（Full Option Science System,FOSS）是在美国国家科学基金会的资助下，由美国加州大学劳伦斯科学馆（Lawrence Hall of Science）依据《美国国家科学教育标准（NSES）编制的一套科学课程体系[1]。其核心理念是在“活动”中建构科学概念。FOSS科学课程体系在小学阶段（小学科学）共设计了22个主题单元，包括了“杠杆与滑轮”、“混合物与溶液”、“地球物质”、“生命的结构”、“食物与营养”、“人体”等。每个主题单元的内容涵盖了本单元的主要内容、教师必备的科学知识、学生需要掌握的一些重要概念以及思维发展要求、学生组织以及空间安排等建议、教学过程建议、材料的组织建议以及如何为本单元的教学做好准备等。

每个主题单元由3—6个探究活动构成，每个活动中，分别有教学目标、概述、供教师使用的背景信息、学生概念的形成与发展等，然后是将活动分成若干环节来具体展开。通过这些活动，可以激发学生学习科学的兴趣和好奇心，培养他们的科学思维技能，并掌握重要的科学概念。

“生命的结构”是小学3年级的一个主题单元，通过五个探究活动——寻找种子、种子的生长、相识小龙虾、观察蜗牛、甲壳虫贝丝，学生直接观察这些动植物并培育这些动植物，从中发现不同的动植物个体具有怎样的不同结构，这些不同的结构又怎样为它们的生长、发育、繁殖提供支撑。学生们通过系统的探究活动可以逐步理解生物体的结构特征和生命周期。表2是“生命的结构”单元中“相识小龙虾”的设计概要： 表2 “相识小龙虾”设计概要

探究活动提要 科学概念 思维过程 扩展 FOSS科学故事 技术、社会 相识小龙虾

通过与活的小龙虾直接接触，认识小龙虾的结构。建造小龙虾的居住地，学习在教室里照顾和饲养小龙虾。建立一种用于长期研究小龙虾行为的观察和记录系统。小龙虾有明显的结构，比如，腿、眼睛、触角、外壳、游水足、螯等；小龙虾对生活环境有特殊的要求；有些动物要求属于自己的，能保护自己的领地；每种生物都有自己独特的结构，动物的结构与其生活环境相适应。观察和记录小龙虾的结构。通过观察在有水的透明容器中的小龙虾，来研究它们的行为。建立一种用于长期研究小龙虾领地行为的观察和记录系统。

研究小龙虾对食物的喜好。

调查小龙虾生活环境的变化。小龙虾的生命周期 比较小龙虾和昆虫的结构，讨论这些结构如何帮助动物们存活。

科学教学的目的是让学生能够科学地认识自然事物和现象，并能够从中发现它们之间的联系和规律，然后，才能按照规律与自然和谐相处。通过探究活动，能够更好地实现上述目的。学生在探究活动的过程中，只有自己亲身经历了，自己总结出规律，使学生能够真正懂得、理解、明白其中的道理，才能使学生的认知发生转变。才能使学生能够把学到的东西真正地整合到自己的认知结构体系当中，能够把日常生活中的认识转化、提升为科学的认识。才能使学生的认知结构得到发展。探究活动的过程就是学生思维发展的过程。学生的思维没有参与到探究活动中来，探究活动就将失去它的价值。

需要说明的是，探究式科学教学不是科学学习的唯一方式，本文所界定的探究式教学的8个环节也不是探究式科学教学的唯一方法，但是，适合本文所界定的8个环节的探究式教学的教学内容应该是具有一定范围的。这一点也是值得我们今后需要更加深入研究的问题。

第二讲 科学过程技能

什么是科学过程技能呢？

我们先给它一个比较明确的定义，科学过程技能就是科学工作者在科学研究过程中必须具备的一些最基本的思维方法和操作技能。这个定义中涵盖了两个核心词，这两个核心词分别是基本的思维方法、基本的操作技能，也就是说在科学探究的过程中，我们要培养学生这两种能力。那它们两者的关系是什么呢？基本的思维方法又有哪些？基本的操作技能又有哪些呢？基本的操作技能一般来说包括以下10个技能：观察、分类、测量、推断与预测、交流与表达、识别与控制变量、制作图表、形成与验证假设、实验实施和结果分析以及建立模型。

除了技能以外还有思维方法的培养，在小学阶段我们到底要培养学生哪些思维方法呢？我觉得主要有这样几种思维方法：一个是分析，也就是说在大量事实的基础上我们怎么进行分析，在分析的过程中我们肯定要进行综合，然后还有比较，这些实质上都是思维方法，除了这些思维方法以外，大家看，还有抽象、概括、归纳、演绎，这些是比较高级的一些方法。关于这些方法，怎样在操做的过程中来培养，我们会通过一个案例的分析，大家就会对此有一个比较明确的认识。

为什么要强调思维方法的培养，原因在于，科学过程技能的核心应该是在操作的过程中学会思变。否则的话，教学可能会陷入误区，即学生只会动手做，不会动脑想，课堂热热闹闹，却陷入了教学的浅薄与贫乏。

下面对10个科学过程技能进行注释。第一个技能就是观察，它是思维的知觉，是有目的、有计划、比较持久的一种知觉，它是以视觉为主，融合其他感觉为一体的一种综合的感知，是知觉的一种高级的形式，一个人的观察能力是他智力结构的一个最重要的要素。所以我们在科学教学的过程中，要努力地培养学生的观察能力。观察力指的什么呢？是指能够迅速地看出对象和现象那些典型的，但是又不很显著的特征和重要细节的能力。观察力是智力的一个重要的要素，是智力发展的基础。

学生的观察能力是怎么发展的？学生的观察能力划分为三个层次，第一个层次是：运用感观辨别事物的特征，简单地说就是用单一或多种感观，直接或者间接地进行观察，这是学生观察能力的最初级阶段。在这基础上，进入第二个层次，能够依据时间顺序或者空间位置的不同来观察事物的变化例如，让学生观察一颗种子从萌发一直到长成一个个体的过程，就是依据它时间的顺序进行观察。第三个层次是能够依据对某种概念的认知，有矛盾、有计划地进行观察。

怎样培养学生的观察能力？

低年级，主要是培养学生能透过事物的表象而关注到有意义的特征。（形成有效的观察）

中年级阶段，应培养学生认识联系（空间联系、因果联系）。

高年级，学生应能够从意义上完整地把握对象整体，并且还要能通过研究得到结论，找出事物的规律。

观察作为一项技能，其步骤为： • 选好观察对象，确定观察重点

• 通过感官直接或间接观察，占有丰富表象。• 分析比较，掌握细微差别。• 积累观察结果，感知综合提升。

观察的要求或者说培养学生的观察能力应该注意的问题是：观察要细致、全面、客观（要精细的辨别，特别是不要被表面现象或突出的部分掩盖了细节，掩盖了本质。全面，就是要观察事物的各个方面，即前后左右上下里外，从整体到局部，各部分之间的联系以及事物的发展过程，都应观察在内。客观，就是要在观察中不掺杂任何主观的、情感的因素，不能用自己已有的主观意识来替代事物的客观情况，也就是不能想当然。）观察要抓住事物的特征（能够观察出事物最突出、最具特色、与众不同的一点，从而把它与其他事物区分开来）。观察要展开联想和想象（从心理学意义上讲，联想可以分为四种：类似联想，即从事物之间的相似性方面想起；接近联想，即从空间和时间方面接近的事物想起；对比联想，是从相反的或相对的事物想起；因果关系联想，则是从事物的原因结果方面想起。）

第二个技能是分类，在日常生活中，人们为了方便，常根据事物既有差异性，又有相似性的特性，把事物分门别类地整理，这个过程叫做分类。科学研究中的分类有很多方法，这里我们只介绍三种最基本的，适合儿童年龄特征的分类方法：“顺序排列法”、“多级二分法”、“集合法”。

顺序排列法就是把一些事物按照某一个属性，譬如按事物的大小、轻重、形状„„依次排列。顺序排列法最简单的表示方法就是通过箭头来表示。例如，我们把10个同学按他们体重排列(公斤)。

“多级二分法”分类的依据是事物之间的不同之处。按一定标准每次把事物分成二类，直到不能分为止。多级二分法要遵循以下规则：

(1)每次按一定标准分成二类。

(2)在选用标准时，最好用“是”或“不是”模式，主要是因为不让某一些事物在分成二类时，无所适从。

(3)每个事物只能占一个空格，直到不能分为止。

集合法的名称借用于数学名词“集合”。我们在研究一些问题时，可以把某一确定范围内的事物的全体看作是一个集合。例如，所有自然数就可以看作是一个集合。

分类能力的培养：

• 首先能提出合理的分类构想，制定科学的分类标准。

• 在从事分类时，一般可以（1）依据物体的形状、颜色、大小来分类；（2）依据事物变化性的共同差异来分类。将调查的性质内容按顺序列表整理。（3）依据概念分类。• 分类标准应同一。

第三个技能是测量。测量是借助于不同类型的工具，对周围世界进行的一种定量观察，所以测量严格来说它是一种观察，这种观察属于一种定量观察，是对定性观察的补充和精化。

第四个技能是推断与预测。推断与预测都是推论的一种形式，笼统地讲，它们都指根据已经知道的事情推论出不知道的事情。一般来说，推断指对观察到的现象做出的一种推论，而预测则是根据现有证据和既往经验对将来的事情做出推论。

推断与预测的意义：

（1）推断与预测是科学发展的重要形式和不可或缺的环节

没有推断与预测的中介就不可能由时事资料的积累达到科学理论的创立。

（2）推断与预测对科学研究起重要的指导作用。进一步确立了继续观察和实验的内容、方法、方向

（3）重大的推断有时会引起自然科学的革命，例如达尔文在环球考察时提出的“物种随客观条件的不同而相应变异”的推断掀开了进化论的序幕

（4）著名的推断与预测对科学家有强大的吸引和激励作用。如哥德巴克猜想。

怎样培养学生的推断能力：

• 对观察到想象的原因进行推断与预测

例如：公园中相邻的两棵银杏树，在10月底时，一棵叶变黄了，另一棵还是绿意葱葱。请学生提出他们的推断。• 对实验的条件进行推断与预测 • 对事物的原因和结果进行推断与预测 • 对事物的逆向结果进行推断与预测

推断与预测的步骤：

• 发现问题：问题是产生推断与预测的动因。爱因斯坦曾说过：“发现一个问题比解决一个问题更重要。” • 展开想象，提出推断与预测。• 搜索、整理事实资料。

• 利用有关材料，采用各种方法，对推断与预测进行论证。

推断与预测的要求：

推断与预测要建立在事实的基础上

推断与预测所使用的证据要充分合理

推断与预测要展开想象力

第五个技能是交流与表达。新课改理念下的交流是指探究者为完成一定的目标与他人进行的信息传递与交换的活动。

特征：目的性、计划性、程序性

目的：解放发展个性，使学生通过教育最终摆脱教育。

目前教学中存在的问题

1.流于形式，有教无学

表现：讨论——问题不恰当、含糊

时间——目的不明确

形式——没有交锋、没有冲突和质疑，只有区别，才有交流。

误区：你说我说大家说。

交流的结果要形成一种建设性的对抗。

2.教师不能对学生的表达做出适当的回应

误区：回应单一，反应迟钝，不能追问

3.教师的角色模糊不清

4.有证实无证伪，缺乏对质疑精神的鼓励

误区：大部分教师知道在活动中活的科学概念，但对科学不仅要证实还要有证伪（用相反的例证）。

5.对“错误”建设性的作用认识不足

交流中教师的作用：

1.营造和谐的课堂气氛

2.组织与指导：交流小组的组建

交流内容的选定

组间交流的组织

介入交流小组的指导

3.激励性评价

前五个技能都是我们在小学科学教学的过程中经常用到的技能，也是比较简单的技能，我们也称它们为基本科学过程技能。后五个就是比较复杂的技能了，我们称它们为综合科学过程技能。

第六个技能为识别与控制变量。变量亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。在中小学科学课中，把实验所设置的实验条件称为“变量”。

变量通常分为以下两类四种类型：实验变量与反应变量、无关变量与额外变量。实验变量亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件；反应变量亦称因变量或应变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的即在于捕获解释这种前因后果。在根（叶）吸水量多少的实验研究中：实验变量和反应变量各是什么？

在“根（叶）的吸水量多少的研究”中，根的多与少就是实验变量；由于根（叶）多根（叶）少的变化，根的吸水量也随之变化，这就是反应变量。

无关变量亦称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。

额外变量亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。

在“根的吸水量多少的研究”中，之所以选择两棵大小、根系大小相当、叶子数量一样的幼苗；向两支大试管中放一样多的水加以固定；在水面滴一层植物油（防止水分蒸发）等措施，也都是想控制无关变量，以防产生额外变量，出现干扰，造成误差。所以控制无关变量和减少额外变量是科学实验的关键之一。

通过设置实验对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

对照实验的类型：

• 空白对照组指不做任何实验处理的对象组。

• 自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如“植物细胞的质壁分离和复原”实验，则是典型的自身对照。

• 条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。例如“动物激素饲喂小动物”的实验，采用等组实验法，实验设计方案是：

甲组：饲喂甲状腺激素（实验组）

乙组：饲喂甲状腺抑制激素（条件对照组）

丙组：不饲喂药剂（空白对照组）

上述实验既设置了条件对照，又设置了空白对照，通过比较、对照，更能充分说明实验变量（甲状腺激素）对实验结果（促进蝌蚪的生长发育）的影响。

第七个技能是制作图表。在数据处理和结果表达方面，图表（图形和表格）具有独特的作用：

（1）真实、准确地展示和反映数据

（2）以较小的空间承载较多的信息

（3）启发实验者思考数据的本质和分析数据所揭示的内在规律

（4）简明、直观、有效地表达复杂的数据和观点。

第八个技能是形成并验证假设。假设就是在观察和事实材料的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维的加工以后，对未知的自然现象及其规律所作的假定性解释和说明。

假设的主要特点

（1）假设是以事实为基础的，具有科学性。引导学生做出假设时要考虑

以下因素：

学生已经掌握的相关知识

学生已经具备的生活经验

学生已经具有的事实

（2）假设具有猜想性

（3）假设需要实践的检验

第九个技能是实验实施和结果分析。首先明确什么是科学实验，科学实验：人们依据科学研究的目的，运用有效的仪器和设备，对研究对象加以控制，减少非本质因素的干扰，在特定的环境中或特定的条件下研究自然规律的一种科学活动。

小学科学教学中，科学实验的设计有三个原则：

实验的现象要直观，能够为学生的观察提供丰富的感性材料。

实验设计要能够启发学生的积极思维。

实验设计中蕴含着实验思想和方法。

实验结果的表述可以采取以下形式： • 用文字来表达试验结果 • 用记录表格来表达试验结果 • 用图线来表达试验结果

另外必须注意实验误差的问题：

实验误差：实验过程中，由于仪器本身的精度、实验条件、环境等因素，以及在读取数据时，需要对仪器的最小刻度值的下一位进行估测，而使人们在估测时不可能估计得非常准确，所以测量值与真实值之间就会有一定的差异，这个差异就是误差。

第十个技能是建立模型。模型是对于现实世界的事物、现象、过程或系统的简化描述，或其部分属性的模仿。

建模即建立系统模型的过程，又称模型化。建模是研究系统的重要手段和前提。凡是用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程都属于建模。建模就是一个实际系统模型化的过程。

第五篇：农村初中数学课堂简约教学探究

农村初中数学课堂简约教学探究

摘 要： 简约课堂是一种富有意境、充满韵味、写满诗意、启人思维、荡漾美感的课堂。简约课堂是一种“轻负担、高效益”的课堂。农村学生基础比较差，平时很难一堂课都集中注意力，教师要探索出一套真正属于学生的学习方法，抛弃繁华与浮躁，不刻意追求精致与热闹，而是要求简单与高效。

关键词： 简约教学 教学目标 教学内容 教学环节 合作学习

简约，以其简洁、节约的内涵成为当今社会所倡导、推崇的行为理念，这一理念同样适用于初中数学课堂教学。简约化的教学模式，可以通过有效简化不必要的课堂赘述，为重点教学内容争取足够的时间，进而有针对性地开展数学教学。那么，如何才能构建简约而不简单的有效课堂呢？下面谈谈我在课堂教学中的几点做法。

1.教学目标简洁明了

教学目标要定得切实可行，切忌大而空洞。当前许多老师在制定数学课堂教学目标时不切实际，希望面面俱到，既要注重学生的能力培养到又要考虑学生的思想教育，既强调学生学习的创新精神又要求学生有实践能力，可谓苦口婆心，费尽心机。实际上，一节数学课最基本的目标也不过是让学生掌握好教学内容中的基础知识、基本技能。因此，教师在教学中要真正达到的是双基目标。这就要求教师在制定教学目标时要简洁明了，避免大而不当。

2.教学内容要取舍相宜

为了真正实现数学课堂教学的有效性，教学内容的呈现也是非常重要的。教学内容不是准备给评委老师看的，不要为了丰富，就贪多求全，而应该结合初中学生的实际情况，按照学生的认知规律，逐步展示知识的形成过程，“化简”书本知识，以最简约的风格和最明了的方式呈现教学内容，把“身边的数学”引入课堂，再把数学知识引入“身边的生活”，让学生明白这节课该学什么，学来有什么用。

数学是一门系统性很强的学科。因此以前在赛课中，我总是力求完美，力求教学内容的系统性，为了让评委老师知道我充分准备，往往让教学内容繁冗复杂，导致效果不佳。杨九俊先生提出教学内容要取舍相宜，我逐渐领悟到教学内容应该是简单、恰当而又充实的。

教学内容要取舍相宜，就是要求教师要根据学生的认知规律，在吃透教材的基础上重组教学内容：利用新旧知识的联系，温故知新；吸收生活中的素材，充实教学内容。

3.教学环节简明化

除了从教学内容这个实质意义上对课堂教学实施简约化外，在教学环节这一形式层面上入手同样重要。很多教师在设计教学流程时，为了调动学生的学习积极性，活跃课堂气氛，会加入形式多样的教学环节。用心设计没有错，但如果教学环节过于繁杂，便容易喧宾夺主，使整个课堂教学显得冗杂。因此教师有必要对教学环节做适当简明化处理。

例如，在初中数学相似三角形的教学中，由于学生已经在前面的学习中对“相似”的概念有了感性认识，因此本节教学时便无需以这个概念再次进行重复导入。教师可以直接给出相似三角形△ABC与△A′B′C′进行性质判定学习，学生便能顺利接受。

通过对教学环节作适当简化，整个教学过程明显加快，同时也没有影响教学效果。只要把握住学生的思维节奏，在学生能够接受的范围内简化教学过程，就可以使整个课堂轻松高效，对于预期教学目标的实现是很有好处的。

4.合作学习提高效率

师生互动和生生互动是课堂教学互动的两种主要形式，但无论从互动的广度还是互动的密度，生生互动远远优于师生互动，尤其在数学课堂教学中，生生互动的意义显得尤为重要。我在教学中发现数学课堂教学采用“一帮一”的策略有利于提高数学课堂教学效率。所谓“一帮一”，就是事先把学生结成对子，一个好学生与一个基础较差的学生搭配，在做课堂练习的时候，让他们一个帮一个。对于成绩好的学生，通过教，可增强他们的自信心和口头表述能力，进而加深他们对知识的掌握；对于成绩差的同学，因为是同龄人的交流，在言语上更容易理解，从而使他们彼此都受益。

5.课堂评价要及时

学生是课堂的主人，教师对他们的学习情况要适时给予评价。特别是课堂上学生的“插嘴”、出错等生成性资源稍纵即逝。在很多的公开课、研讨课中不止一次提到“你的观点保留”、“下课再研究”、“这个暂不研究”等话语。对于课堂上生成性的资源任其流失不闻不顾，或搪塞一句“下课再研究”。像这样的课堂就是一节不真实的课堂，是教师“骗”学生的课堂，教师为的是自己设计的“流程”，全然不顾学生的感受，被抢白“观点保留”的学生能服气吗？他能安心地继续听下去，继续积极参与课堂吗？他们的积极性和自尊心受到很大挫伤。这样的课当然不能算做一节好的课。

简约的课堂是一种洗净铅华、粉饰尽去的课堂，是一种富有意境、启人思维的原生态的课堂。有效是看学生是否从“不懂”到“懂”，从“不会学”到“会学”的课堂；是看是否培养出学生较强学习能力的课堂。简约是手段，有效才是最终的目的。课堂只要是真实的就是有缺憾的，但正是在不断弥补缺憾的过程中，我们的教学才有了进步。坚守真实、简单的数学教学，才能让数学课堂流露出本色，才能让每学生感觉到真实的教师、真实的课堂。

参考文献：

[1]刘岳，康翠.初中数学简约课堂教学的探索与实践[J].教学与管理，2015，25：41-44.[2]吴文忠.构建简约的初中数学课堂[J].珠江教育论坛，2013，02：55-56.[3]樊宁.浅谈初中数学课堂教学简约化设计[J].中学教学参考，2015，20：19.[4]金鑫.初中数学课堂教学简约化的实践――解直角三角形典型教学设计研究[J].中国教育技术装备，2011，34：79-80.