時間:2023-06-25 16:35:37
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇科學探究的一般流程,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
聯合國科教文組織曾在一份報告中指出:21世紀的文盲將不是不會識字的人,而是不會學習的人,為了適應21世紀的戰略需要,世界各國競相調整基礎科學教育的培養目標,大力進行教育教學改革,特別是重視基礎教育課程,變革學生的學習方式,重構教師在教學過程中的指導作用,由此促使教育能適應知識經濟信息網絡時代培養高素質創新人才的需要。
很多有識之士指出:我國傳統的科學教育過分強調以傳授科學知識為主,把學生當作接受知識的容器,向學生講授,灌輸自然科學的大量知識及一般規律,學生的學習偏重于機械記憶,分層理解和簡單應用,學生的學習是一種被動的接受性學習,而忽視了學生科學素養,人文精神的培育,即在知識技能上“重理論、輕實踐”,在評價中“重分數,輕技能”。這種學習方式不利于學生創新精神和實踐能力的培養,如果不能有效轉變,將會影響整個國家的人才戰略,影響我們社會的可持續發展。因此,我們的教育應大力提倡改革,在人才教育培養觀念上實現“兩個轉變”,一是由繼承性教育向創造性教育轉變,二是由知識立意向能力立意轉變,使學生由被動接受知識向主動獲取知識轉化,培養學生自主獲取知識、信息的能力,實事求是的科學態度和敢于創新的精神,即要培養學生個性健康發展。
隨著九年義務教育物理新課程的實施,初中物理新課程的課堂教學已經開始由傳統的知識性教學轉向現代化的發展性教學,這種課堂環境的重組和優化,必然促進學生的學習方式發生重大變革,“探究性學習”就是為了適應這種新的變革而倡導的一種新的學習方式。而且這種學習方式貫穿于整個物理新教材之中。探究性學習是指在教師指導下,在學科領域或現實生活情境中,通過學生自己探索式的學習研究活動,在攝取已有的知識或實驗的基礎上,經過同化、組合和探究,獲取新的知識、能力和態度,發展創新素質的一種學習方式。
我校初中物理“探究性學習”課題組全體教師以理論作指導,通過“兩引一放”即引進模式、引導探究、放手探究的程序,在實踐的基礎上不斷摸索,構建了以下初中物理“探究性學習”模式及評價體系。
一、構建初中物理課堂“探究性學習”教學模式
根據物理學科知識與課型特點,我們將物理課堂“探究性學習”分為:實驗式和理論式。
1.實驗式 所謂實驗式探究,就是在科學探究過程中主要是通過做實驗來解決提出的科學問題的一種探究方式,根據問題性質的不同又可分為以下兩種模式。
規律原理探究
規律原理探究是根據物理規律、原理等,先設置一個情境,讓學生提出問題,然后猜想,再通過設計實驗、開展實驗、分析論證來證實猜想是否正確,我們歸納為“八步教學法”,其流程圖如下:
設置情境提出問題猜想設計實驗進行實驗分析論證評估交流拓展延伸
如案例1:探究浮力大小與哪些因素有關
設置情境:演示實驗,將乒乓球放入水中后,乒乓球從水中浮起來,將比乒乓球小的鐵球放入水中,鐵球沉入水底。
提出問題:物體在水中受到的浮力跟什么因素有關?
猜想:學生通過觀察實驗現象,猜想出了可能與物體的密度、物體是否空心,物體形狀等因素有關。
設計實驗:學生根據控制變量法設計出了以下實驗:①將相同體積的鐵塊和鉛球浸入水中,用彈簧測力計測出其得到的浮力。②將不同體積的鐵塊浸入水中,測量其受到的浮力。③將同樣大小橡皮泥做成實心和空心放入水中,觀察其在水中的狀態。④將同樣大小的橡皮泥做成球形和方形放入水中,測出其受到的浮力。
進行實驗:學生分組實驗,分別按照以上實驗方案進行實驗,記錄了以下測量結果或觀察結果:①將相同體積的鐵塊和鋁塊浸入水中受到了浮力相等。②將不同體積的鐵塊浸入水中,體積大的受到的浮力大一些。③同樣大小的橡皮泥做成空心的比實心的受到的浮力大。④同樣大小的橡皮泥做成球形和方形受到的浮力相同。
分析論證:學生根據實驗結果分析:物體受到的浮力與物體的密度無關,與物體是否空心有關,與物體的形狀無關。
評估交流:學生對自己在實驗中的成功和不足之處作出了較高的評價,其中一組在總結自己實驗的成功之處在于組內的同學之相互協作,配合得當,并找到實驗中的不足之處,橡皮泥取同樣大小的時候并未完全相同,在做成空心時開始并沒有漂浮在水面上,重做時,橡皮泥沾上了水,給實驗帶來了一些影響。
拓展延伸:通過上述過程知道了浮力的大小與物體是否空心有關,進一步延伸探究浮力的大小與物體浸入液體體積的關系,學生再次猜想設計實驗得出結論。
測量設計探究
測量設計探究是針對物理教材中的測量問題,依據物理原理,通過設計多種測量方案,進行實驗,而設計的一種探究方式,我們歸納為“五步教學法”,它的流程圖如下:
提出問題設計實驗進行實驗評估交流拓展延伸
案例2:測量小燈泡的電功率
提出問題:怎樣測量小燈泡的電功率?
設計實驗:學生通過分組討論了以下實驗方案:①用電功率表,直接測出。②根據公式P=W/t,記錄電能表上鋁盤轉過的周數和記錄時間來測量計算得出其電功率。③根據公式P=IU,通過用電流表測電流、電壓表測電壓來測量計算電功率。
進行實驗:學生分組進行實驗,由于第①種方案實驗室沒有電功率表,學生按照第②種和第③種進行實驗。
評估交流:學生通過實驗評估得出,應用第③種方案測量既快又方便。
拓展延伸:通過實驗,學生已經發現用電流表和電壓表可以很方便地測出小燈泡的電功率,如果實驗中只有電流表(或者只有電壓表)能不能測出其電功率呢?學生討論分析具體的方案。
2.理論式 科學探究不僅是動手做實驗,但如果把“探究性學習”等同于做實驗,那是對“探究性學習”認識上的膚淺,理論式探究對于培育學生科學的研究思維方式和收集處理信息能力有極其重要作用,我們將理論式探究分為兩種以下模式:
數理推導法
數理推導法是學生在情景基礎上,發現問題,通過建構數理模型,充分運用數理知識從理論上推導出物理定律、原理等,它的流程圖為:
創設情景提出問題猜想建構數理模型理論推導得出結論驗證猜想
信息收集法
其流程圖為:問題提出分組收集信息資料交流評估
如案例3:問題提出:很多交通事故是由于汽車具有慣性引起,交通法規中有哪些與之相關的規定?
分組收集信息資料:布置學生分組收集信息。
交流評估:學生把收集的信息在課堂交流,看誰收集得更全面。
要搞好上述課堂“探究性學習”教學模式,提高教學效果,在實踐中我們領悟到必須做到以下幾點:
1.充分了解學生。教師要利用空余時間采用多種方式與學生進行溝通,知道學生對本章本節內容哪些感興趣,想知道什么,想干什么,知道學生已有的知識儲備如何等,這樣做其目的是使教師更充分利用信息、教具、學生已有知識,更好地設計課堂教學,適應學生,更大地調動學生的積極情感因素,培育學生的探究能力。
2.充分挖掘教材,整合資源。“探究性學習”不是不重結果,它是通過學生的學習過程來建構知識體系,這就要求教師充分挖掘教材潛力,整合教育資源(包括教育設施、信息、教師等)要發揮群體優勢。
3.要有勇氣摒棄應試教育模式,有信心戰勝困難。在新課程的教學中總有相當部分教師(特別是初三教師)總擔心這種課堂教學模式會影響中考成績,總感覺“探究性學習”課堂鬧嗡嗡不成體統,教師好像是配角,勢必給學生一個誤導信號──放任自流。這就需要教師看到教育發展趨勢,認識到傳統教育中存在的弊端。有勇氣拼棄應試教育做法,大力進行實驗改革。當然,在實施“探究性學習”中,會加大教師的工作量,教師要知曉這種教學方式的變革所帶來的困難,一定要有戰勝這些困難的勇氣和信心。
二、構建初中物理課外“探究性學習”活動模式──實踐式探究
實踐式探究是學生根據日常生活的一些現象提出新的問題,通過調查、實驗、制作、創造等方式,解決新問題的一種探究方式,我們根據課外“探究性學習”特點,將實踐式探究總結為以下三種模式:
1.調查探究
主要是學生在開展廣泛的社會調查和資料分析的基礎上再進行深入的研究,一般應用于社會問題的研究課題,它的基本流程圖如下:
選題制定方案社會調查撰寫結題報告評估交流
2.實驗探究
物理學科是一門實驗性很強的學科,放手讓學生利用課余和假日時間,自找器材動手進行一些實驗探究,不但有助于培養學生良好的科學研究的興趣,而且能有效地培養學生發現和解決問題的能力及創造能力,其流程圖如下:
學生選題建立假設設計實驗進行實驗驗證假設交流評估
3.制作探究
制作探究是教師提出一個技術性的問題,通過學生的制作去解決,培養學生的動手能力,應用能力和評價能力,其流程圖如下:
提出問題制訂方案動手制作評估交流
如案例4:自制溫度計
①提出一個技術問題:如何制作一支液體溫度計,能比較直觀地反映氣溫的高低。
②制訂解決方案:要求學生進一步提出解決技術問題的設計建議并制訂解決方案,學生經過交流討論、提出以下方案:
方案一:配制一定量的有色水,裝入小鹽水瓶中,并蓋緊帶孔的橡皮塞,用一端封閉,另一端開口的玻璃管裝上熱水,振蕩一下后,倒掉熱水,迅速地通過橡皮塞上的孔插入到有色水中一定深度,玻璃管溫度下降到常溫后,管內就會上升一段水柱。
方案二:與方案一大同小異,但管內形成水柱的方法不同,把玻璃管封閉的一端放在火焰上燒烤一會兒,再迅速插入到有色水中一定深度。
方案三:與前面方案一,用兩端開口的玻離管插入有色水中,在上端接一帶止水夾的軟管,用抽氣機抽出或用嘴吸出軟管內的一些氣體,有色水就會在軟管內形成水柱,然后用止水夾夾住軟管。
方案四;同前面方案三,用手壓擠塑料管的封閉端(塑料管的一端開口,另一端封閉,且彈性較大),插入有色水中一定深度,放開手,有色水就會在塑料管中上升形成一段水柱,為了確保不漏氣,用凡士林在塑料管四周涂一周。
上述是我們探討出的課外“探究性學習”的幾種模式,在實踐中我們認識到,進行課外“探究性學習”應注意以下兩方面的問題:
1.充分開放學校資源。特別是農村寄宿制中學,學生在校時間長,只有實行學校資源(如微機室、實驗室等)開放,才能給學生提供開展探究性學習必須的場地、器材等,探究性學習活動才能落到實處,發揮其應有的功效。
2.充分放手學生活動。教師在引進探究性學習模式、引導學生開展此類探究后,應充分放手讓學生自己選感興趣的問題,自主探究,不要擔心學生探究失敗,失敗也好,成功也罷,都有益學生,正是探究中吸取失敗教訓,或成功之經驗,在爭論中思辨,碰撞出智慧的火花。
三、構建初中物理“探究性學習”“三位一體”的評價體系
傳統的評價在評價內容上過多地依重學科知識,忽視對學生綜合素質的評定,且評價指標單一,忽視了學生個體之間的差異,因此起不到促進發展學生個性的作用。針對“探究性學習”特點,我們在實踐過程中,本著突出“一個中心”,遵循三個原則,實施“三位一體”的評價體系。
一個中心:即促進學生個性健全發展
遵循三個原則,即:
①評價內容的靈活性:學生是“探究性學習”活動中最重要的實驗因子,但學生是活生生的人,學生個體之間存在差異,學生參與活動的態度、活動經歷、研究的方法、技能掌握、創新實踐能力,不盡相同,因此在評價內容上要注重其靈活性。
②評價方法的多樣性:在探究性學習的評價中采取學生自評、互評、組評、師評等方式結合,在形式上有筆試、口試、觀察、交流、動手制作、實驗、競賽等。
③評價過程的發展性:以往傳統評價只注重終結性評價,而探究性學習既注重階段形成性評價,又注重終結性評價,可通過建立檔案袋式的評價反映出學生個性在各個時期的進步狀況,有利于促進學生個體的發展。
根據以上原則,我們確立并實施了“三位一體”的評價體系,即階段形成性測試+探究性學習課題+日常評價。
階段性形成測試分雙基知識題、探究性學習題、創造能力題、感受與體會題四個部分。
探究性學習課題從選題、計劃、實施、論證等方面評估學生的探究、創造能力。
日常評價:主要是對學生日常參與探究活動的情感態度與研究能力、知識等方面情況進行評價,我們制定了學生物理學習評價表(附后表)(每學期進行兩次評定),評價結果作為日常評價成績,根據以上評價體系,我們將學生個體在不同時期的階段性形成測試、探究性學習課題及日常評價資料按時間順序裝入學生檔案袋中,學期結束三者綜合作為學生本學期的終結性評價,即終結性評價成績二階段性形成測試×35%+探究性學習課題×35%+日常評價×30%。
通過在九年義務教育物理新課程教學中構建“探究性學習”教學模式及“三位一體”的評價體系。我們發現物理教育教學工作出現了一些可喜的變化:
1.促進了學生的全面發展。
由于這些教學模式的運用,不但使學生掌握了探究性學習的一般程序,而且使學生從探究中獲得了無窮的樂趣,培養了學生的探究能力。由于初步構建了“三位一體”的評價體系,從而改變了過去只注重單一“考試分數”的評價方式,使原來操作能力強,但考試分數低的同學樹立了自信心,也認識到自己的弱點,使原來動手能力不強但考試分數高的學生也認識到了自己的不足,因此有利于促進學生全面的發展。
2.提高了學生的科學素養。
實施“探究性學習”前教師感覺學生學習沉悶、思考不主動、知識偏重于機械記憶,學生中考成績低下,實施“探究性學習”以后,通過科學探究,學生不僅學到了科學知識,還體驗到科學研究的過程,了解了科學研究方法,受到了科學價值觀的熏陶。我們發現學生對新課程物理學科的興趣增強了,學生的科學探究能力、創新能力增強了,并要求主動做實驗、多做實驗、自覺地進行課外調查、制作。
3.提高了教師的業務素質
“探究性學習”實施以后課內課外強調學生的自主、開放,教師如何駕馭課堂,如何在有限時間讓學生建構知識體系,對教師提出了嚴峻的挑戰,這就促使教師加強業務學習,加強交流協作,在實踐中努力轉變教學方式,轉變教師角色,提高自己的業務素質。
評價內容
按優良中差分為四等,分別取5、4、3、2
自評
組評
師評
綜合
態度
1.主動、較主動、一般、不主動
2.合作、較合作、一般、不合作
3.認真、較認真、一般、不認真
研
究
能
力
1.特別留心觀察、留心觀察、一般、不留心觀察
2.善于發現問題、能發現問題、一般、不能發現問題
3.善于設計實驗方案、能設計、一般、不能設計
4.能很好完成實驗、能完成、一般、不能完成
5.能設計質量較高的實驗報告、能設計、一般、不能設計
6.善于分析歸納、能分析歸納、一般、不能
7.善于反思實驗、能反思、一般、不愿意
8.善于表達自己觀點、能表達、一般、不能
知
識
1.能很好通過研究獲取、能通過研究獲取、死記硬背、什么都不愿意
2.知識掌握很牢靠、牢靠、一般、不牢靠
3.能應用知識很好解決問題、注重知識應用、一般、不注重知識應用
其
他
1.能充分利用資源、能利用、一般、不能利用
2.能經常虛心求教、能請教、一般、不愿請教
3.能撰寫較高質量的論文、能撰寫一定質量的小論文、能撰寫、不能
4.能設計動手做有一定水平的小制作、能設計動手做、能動手、不能
5.經常做小實驗、不經常做、做過、不做
6.能自我進行創造發明、能改進、只想不做、不想不做
一、探究性實驗前的準備
要使探究性實驗能夠順利完成,實驗前的準備必不可少。
1. 明確實驗目的
老師必需明確在課堂上準備讓學生做什么實驗,實驗的目的是什么。每一次的實驗,都應該向學生明確這一次進行什么實驗。
2. 精心準備實驗器材
作為科學老師,都知道不同的實驗材料對實驗能否順利進行影響極大,因此科學教師應該對選用的實驗器材有所了解,最好都能夠親自試一試,才不會在實驗當中出現意料之外的結果。
3. 合理組合實驗小組
在課前組建適當的實驗小組是順利完成探究任務的基礎。一般說來,適當的小組人數不宜過多,一般4到6人為宜。有了合適的小組成員,還得給小組的每位成員安排合適的任務。筆者給每個小組設置了材料員(負責實驗材料的交收和保管)、實驗協調員(負責監管整個實驗的過程,安排各位成員的分工)、實驗記錄員(負責填寫活動記錄表)及匯報員(負責組織實驗后的匯報)。每個小組成員都有具體的任務,并且每節課都會適當的調整他們的任務,讓學生輪流擔任各個任務。這樣不但可以讓學生有明確的分工,不再糾纏于誰該做什么,而且能讓學生在不同的方面得到鍛煉與提高。
4. 科學設計實驗記錄表
在探究性實驗過程中,學生應該及時進行觀察并把結果記錄下來,但小學生年紀小,書寫能力有限,這就要求我們在設計實驗記錄表的時候要注意降低難度,減少文字性的表達內容。實驗記錄表可以采用多種方式設計,可以是表格式的,把一些選項都列舉出來,讓學生以選擇或打勾的方式完成,也可以讓學生用圖式的方式代替文字的表達。
二、探究性實驗過程的指導
在實驗過程中的指導是實驗能夠完成的關鍵因素,探究性實驗的指導包括整體性的指導和個別指導。
1. 整體性指導
整體性的指導是指面向全體學生進行了對實驗目的、要求、操作過程的指導。在這個過程中,教師應該向學生明確本次實驗活動的任務是什么,有什么要求,以及實驗的流程是怎么樣的。這些內容較多,建議用PPT的方式呈現給學生。實驗的步驟如何較多或較復雜,最好能夠把流程在學生的記錄表上有所呈現。
除此之外,教師要教會學生操作實驗儀器,讓學生認識一些儀器的名稱,能夠使用正確的名稱。
每次實驗活動前,對于一些容易出現問題的地方教師可以特別進行指導,讓學生在進行操作時重點注意。對于一些涉及安全的操作更加要在整體指導時講清楚,避免實驗當中出現意外事故。
2. 個別指導
實驗過程中的個別指導,實際上是指對整個實驗小組的個別指導。個別指導一般是在學生開始實驗探究的開始后,老師巡視活動過程中進行。當學生的活動開始后,老師不能自顧做自己的事,而應該關注學生的活動情況。在活動開始之后,往往會有一些小組還沒有弄清實驗該如何做,或者在做實驗的過程中遇到各種各樣的問題,這時候就十分需要教師的指導了。老師在巡視的過程中,要善于發現學生的困難,并對具體的問題作出指引。
三、探究性實驗后的匯報交流
所謂匯報,就是以小組為單位把自己的設計思路、實驗過程,實驗結果等的內容進行一定整合,用文字、圖畫或其他方法呈現給全班同學,并在這個過程中和其他小組同學進行交流。匯報往往是科學探究的核心部分,匯報交流做好了,學生的收獲會更大。
1. 組內交流篩選好匯報人選
在實驗結束之后,讓各小組有一定的時間在組內先進行交流,選出合適的人選進行匯報,就能夠有效地節省時間,避免因為表達不清而導致的拖延。
2. 強調傾聽,培養學生認真聽的習慣
而在實驗結束時,老師應該創設一個良好的傾聽環境,如及時把實驗的儀器收上來,并讓匯報者面對傾聽者,集中學生的注意力,在匯報過程中,要注意對匯報者給予肯定及鼓勵。
一、高中化學探究教學的理論基礎
認識的過程一般都遵循著“實踐-認識-再實踐-再認識……”的總規律,但科學探究作為一種特殊性的認識,其認識過程模式一般為:
科學認識論強調,真正的學習已不僅僅是指知識本身,而且還包括獲得知識的過程和方法。知識的再生過程應當以適當的形式重演知識的生成過程;學生所認識的知識,雖然相對于人類而言是已知的,但對學生而言卻是未知的。因此學生要想認識知識,也必須按照認識的一般過程來進行探索。
二、高中化學探究教學的基本模式
探究教學的教學模式多種多樣,但是實質和特征都基本相同,只是在形式上略有差異。在高中化學的探究教學中應該根據教學目標、教學內容、學生的認知基礎等因素的不同進行選擇。一般來說主要包括“實驗探究”和“問題探究”兩種基本模式。
(一)實驗探究模式
“實驗探究模式”是指學生在教師的引發下,運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發現者的角色,根據自己設計方案,通過實驗探索進行積極主動的分析和思考,去探求未知和解決問題的一種教學模式。其一般流程為:
其主要步驟包含:①在教師指導下進行有針對性的實驗,并對結果進行分析;②提出問題或問題的關鍵所在,從而明確問題;③根據自身已有的認知經驗提出解答問題的猜測和假設;④搜集資料或收集必要的材料設計實驗,驗證假設;⑤作出判斷,形成結論,并進行合理的評價并與他人交流。
案例1:褪色原因的探究
實驗情景:在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液,溶液變紅,再加幾滴新制氯水,變無色。
提出問題:為什么試管中的酚酞最終變為無色?
提出假設:①NaOH與氯水中HCl、HCIO發生中和反應,使C(OH-)減小,酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其結構破壞而褪色。
實驗探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈紅色。
②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不變紅色。
交流評價:學生在討論、交流基礎上獲得共識。
得出結論:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)問題探究模式
“問題探究模式”是指以學生為主體,以學生主動探索問題的實踐活動為策略,使學生在學習中理解并初步嘗試科學研究的基本過程。此模式教學貫徹“問題解決”這一中心,其根本目的是為了能達到學生知識的主動構建。其一般流程為:
其主要步驟包含:①教師設計適當的問題情景,使學生發生認知沖突;②運用猜想與假設,與認知結構中的前概念建立聯系;③在對各種假設整理歸納的基礎上,鼓勵學生設計出合理的探究方案;④通過實驗探究或邏輯推理,驗證假設,尋求認知沖突的解決;⑤引導學生以科學概念代替錯誤概念,達到認知重組。
案例2:苯的結構的探究
提出問題:苯分子具有怎樣的結構?
討論交流:學生討論交流,對給予的大量信息做初步的分類與思維加工。
形成假設:假設一:若苯分子為鏈狀結構。(試根據苯的分子式寫出二種可能
的結構)
假設二:若苯分子為環狀的結構。(試畫出可能的結構)
設計方案:①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高錳鉀溶液褪色?
實驗驗證:通過實驗這些結構又一一被了。
史實情景:介紹化學史實。
討論交流:學生討論并預測結論。
結論階段:確切地表示苯分子的結構。
三、高中化學探究教學的基本程序
1.創設問題、引發探究。學生的學習過程就是一個不斷發現問題、分析問題、解決問題和再去認識更高層次問題的過程。問題對于學習過程來說,有著至關重要的引導作用。以問題為中心,圍繞科學的并能激發學生思維的問題展開教學,也是探究教學的重要特征。創設探究情境就是創設一種提出問題、探索問題的教學情境。
2.活動探究、探索問題。明確問題之后,教師要組織學生圍繞問題進行活動探究,該過程是整個探究教學的關鍵環節,它一般包括猜想假設、制定計劃、收集證據、解釋結論、評價交流幾個基本要素。探究活動中可以突出其中的一個或幾個要素,各個要素的順序也可以因探究的內容不同作適當調整。
3.評價教學、完善探究。教學評價是教學各環節中必不可少的一環,一般包括學生自我評價與教師評價。學生自我評價就是學生對探究學習過程和結果的反思與評價、表達與交流的過程。評價的內容主要涉及學生的探究活動準備情況、對探究內容的興趣度、探究過程中的參與度、探究活動中合作交流情況、對探究活動結果的正確性及滿意度等。教師評價是教師對學生探究學習進行評價,可以采用書面測試、活動表現評價等方式。
四、高中化學探究教學中的兩個關鍵:假設與驗證
探究教學的過程一般包括“提出問題-查詢資料-建立假設-實驗驗證-形成結論-評價交流”等幾個基本環節。化學是以實驗為基礎的學科,其探究活動的核心應該是“建立假設”與“實驗驗證”兩個環節。
(一)建立假設
“假設”是指學生根據已有的學習經驗,對需要探究的問題猜想出來的一種或多種可能的答案或結論,它是科學探究的重要特征之一。教師要對學生提出的假設不要做太多的評價,但是要引導他們對種種假設進行整理歸納,教師對學生因知識上的欠缺而產生離題的假設要給予必要的啟發,為學生提出恰當的假設鋪路搭橋。一般可以運用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導學生提出假設,現以歸納法為例予以說明。
案例3:鹽類水解的探究
實驗情景:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。
明確問題:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?
分析討論:醋酸根與水電離的氫離子結合生成弱電解質醋酸,所以溶液顯堿性。
歸納假設:某鹽離子能與水電離出的氫離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱堿性;某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱酸性。
實驗驗證:通過實驗驗證假說的正確性,明確適用范圍并形成理論體系。
交流運用:應用于解決實際問題。
(二)實驗驗證
任何假設與猜想都必須通過實驗進行驗證,在這個過程中要把假設變成可行的、具體的實驗方案。學生要選擇實驗的用品和設計實驗的步驟,對學生而言這一步難度較大,教師不僅要給予學生知識上的鋪墊,還要給學生探究方法上的指導。學生自行設計實驗方案后,首先要討論其安全性;可行性、簡約性。對有些不能解決的問題教師要及時給予點撥,激活學生思路的中斷點,引導學生克服思維定勢,尋找解決問題的方法。在點撥學生時,不宜多講更不能代勞,只要把關鍵的問題點到即可。
案例4:苯酚與鈉的實驗探究
設計方案1:直接加熱苯酚,使其熔化,然后再加入鈉進行反應。
學生評價:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加熱時顏色會發生變化,而影響實驗效果。
設計方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入鈉進行反應。
學生評價:苯酚和乙醇都與鈉反應都產生氣體,氣泡不能證明是苯酚與鈉反應。
教師評價:關鍵要選擇一個合適的溶劑,既能溶解苯酚,又不與鈉反應。讓學生
合作討論,交流,經過實驗比較。
1.高考化學實驗試題的命制原則
1.1試題內容的科學性
科學性是高考試題的生命。高考化學實驗試題中涉及的概念、原理、化學符號中絕不能出現科學性錯誤,化學實驗試題中所采用的圖表、數據、實驗事實等必須經過實驗的反復證實。當然,為了特定的測試目標,命題者可以作一些合理的處理,如對問題的研究范圍作合理的假定,對某項化學事實作合理的假設,對某種研究方法作合理的簡約等。但這些合理的處理都應該建立在科學性的基礎之上,不能與化學基本規律和化學實驗事實相違背。
1.2試題背景的真實性
高考化學實驗試題中的數據、圖表、實驗操作流程等都具有真實性。所以要重視化學與社會生活、生產等實際問題的聯系,增強問題的真實性,考查學生在真實情境中提出、解決問題的能力。大多數高考化學實驗試題具有真實的實驗背景,有的直接用高中化學課本實驗和中學化學課外實驗作為命題背景,有的用化工生產流程、大學化學實驗操作方案等作為命題材料。平時練習中常常見到的那些虛擬性的、理想化的實驗不太可能出現在高考試卷中。當然,命題者可能會根據高考命題的特殊要求對一些真實材料作一些簡約處理。
1.3所設問題的實驗性
高考化學實驗試題中的各個問題都是直接或間接圍繞著“化學實驗探究”這個中心,命題者會從不同角度、不同側面設計多樣化的問題,來測試考生的實驗探究能力。在化學實驗試題中也會考查到元素化合物、化學基礎理論、有機化學、化學計算等模塊的內容,但大多是實驗知識和實驗能力的延伸考查,一般不會在化學實驗題中毫無關聯地單獨考查其他模塊的知識內容。如在實驗試題中要求考生書寫跟實驗原理相關的化學方程式,在實驗試題中考查跟實驗流程相關的鹽類水解、沉淀溶解平衡等基本理論問題,在實驗試題中考查跟容量滴定相關的化學計算、跟物質制備相關的化學計算(產量、轉化率等)等等。
2.高考化學實驗試題的命題特點
2.1“整體構架”與“細處設問”相結合
關鍵詞 學法 生物學概念 生物科學史 總結
一、加強生物學概念教學,指導學生加強對概念的理解
在高中生物教學中,加強概念的教學是一項非常重要的教學內容。可以說,高中生物課的教學,就是對生物概念的教學;高中生物課的學習,就是對生物概念的學習。學生對概念掌握正確與否,直接關系到對生物學知識的理解應用,以及今后的創造性活動。
概念是反映思維對象特有屬性或本質屬性的思維形式。概念包括內涵和外延兩個基本特征。概念的內涵是指反映在概念中的思維對象的特有屬性或本質屬性,又叫概念的含義。概念的外延是指具有概念所反映的特有屬性或本質屬性的對象,又稱概念的適用對象。教師在教學中,一定要通過各種手段幫助學生理清概念的內涵與外延,即概念的含義和使用范圍。只有當學生真正地把握了概念的內涵和外延時,才能夠運用概念去解決問題,從而達到教學目的。
概念教學方式多種多樣,如教師可以設置有難度梯度的問題組,師生對話逐層形成概念;可以采取圖文結合的方式來理解掌握概念;可以新舊概念聯系,通過計較、類比嘗試自主構建新的概念等。對一些需要重點掌握的概念,可以采用多種教學方式相結合。如"同源染色體"概念是高中教學中一個非常重要的概念。在進行教學時,我首先用多媒體展示減數分裂過程中染色體行為變化,讓學生觀察聯會的兩條染色體的特征,引出"同源染色體"概念。然后提出下列問題:1、同源染色體是指來源相同的兩條染色體嗎?2、同源染色體中的兩條染色體是不是大小形狀一定相同?請舉例說明3、是不是只有進行減數分裂的細胞在聯會配對之后才會出現同源染色體?(教師演示受精作用課件、動畫模擬精卵結合過程及受精卵中的染色體組成,學生觀察分析),師生共同討論上述問題,總結同源染色體概念的要素:①形狀大小一般相同(強調"一般");②一條來自父方,一條來自母方。最后多媒體展示多組染色體圖片,讓學生辨別哪些圖中具有同源染色體,進一步鞏固同源染色體概念,同時也了解一下學生對此概念的掌握情況。
對于一些概括性高、較抽象的概念,教學中如果直接切入概念,則不利于學生的理解和掌握。教師可以先用豐富的實例使學生掌握相關的概念,然后從中總結出它們的共同特點,得出新概念。如無性生殖是一個概括性較高的概念,教學時可以先用豐富的實例使學生掌握分裂生殖、出芽生殖、營養生殖等概念,然后啟發學生嘗試著從中總結出它們的共同特點:不經過生殖細胞的結合,由母體直接產生新個體。通過這種方式得到的無性生殖的概念能讓學生舉一反三,理解深刻。
為了加強對概念的理解,教師要指導學生注意平時積累,將教材中提到的概念、生物學專有名詞等進行分類和整理,掌握一些容易混淆的概念之間的根本區別與聯系,如原核細胞與真核細胞、同化作用與異化作用、原生質層與原生質體、單倍體與多倍體等概念。
二、重視相關生物科學史教學,指導學生學會科學的思維與方法
在《課標》第四部分"實施建議"中,明確提出"注重生物科學史的學習",首次提出知道生物科學發展史上的重要事件的要求,反映出新課程對知識的"來龍去脈"的重視。事實上,生物科學史不僅僅是生命科學發展歷程中的一系列人物和事件,更重要的是它蘊含著豐富的科學思想、科學方法、科學的世界觀以及科學精神和科學態度等內容,具有很高的教育價值。生物科學史的知識不僅可以讓學生體驗到科學家們的探索精神與科學態度,而且它也是學生開展探究活動的極好素材,從中可以領會科學的思維與方法。
在過去的科學史教學時,教師一般都以講故事的方式進行。實踐證明,這種科學史的教學方法是低效的。對科學史實施探究教學,有利于學生了解科學研究的歷史及科學本質。在教學中,教師可以引導學生假想自己就是當時的科學家,讓學生大膽地去提出問題,想辦法解決問題并得出結論,讓學生真正的成為學習的主體。比如,《光合作用的探究歷程》是必修一中的重要內容,筆者按照時間順序將一些光合作用發現史中重要的科學實驗作為背景資料呈現給學生,設置一些問題串讓學生分組討論,分析實驗現象并提出自己小組的推斷,在此基礎上引導學生提出進一步想探究的問題等,再與前人所得結論進行比較。
三、靈活應用圖表,指導學生善于總結
生物這門學科與其他的理科相比,內容雖然不是很多,但都比較零散,需要記憶的知識點也比較多。這就要求學生要對支離破碎的知識進行梳理歸納,使之條理化,從整體上或實質上把握具體知識,減少學習上的盲目性,提高學習效率。所謂讀書要從"從薄到厚"到"從厚到薄",強調的就是學習過程中要善于歸納,精于總結。
常用的知識歸納總結方法有提綱法、圖示法和列表比較法。提綱法一般適用于單元總結,圖示法有畫流程圖、畫概念圖等方式,一般適用于歸納知識點之間的聯系,如在選修三的學習中,植物組織培養過程、植物體細胞雜交技術、制備單克隆抗體技術都可以采用畫流程圖的形式進行歸納總結。,列表比較法一般適用于歸納知識點之間的區別。如學習光合作用和細胞呼吸這兩個重要知識點之后,可以列表比較兩者在場所、能量轉換、物質變化等方面的區別及聯系;學習完DNA復制、遺傳信息的轉錄、翻譯三個過程后,可列表比較三者在發生場所、原料、模板、產物、實質等方面的異同。學生掌握并實際應用這些方法,就可以將所學知識進行歸納、整理,使所學知識系統化、條理化,增強學習效果。
學習方法有很多,如學會預習、學會記筆記等這些一般方法在這兒就不再一一敘述。總之,"工欲善其事,必先利其器",好的學習方法是增強學習信心,提高學習興趣,培養學習能力的有力保證,也是進行教學改革的基本內容之一。所以,在生物教學中一定要加強學法指導。
參考文獻
現以《水面的秘密》一課實驗探究部分為例闡釋。本課探究實驗的目的:學生通過觀察、實驗探究等活動,發現水的表面張力;養成細致觀察、認真實驗的科學習慣。學習重點:通過觀察、猜想與實驗,認識水的表面張力現象。針對實驗探究課常出現的問題,從五個方面預設,提高實驗探究的實際效果。
一、預設細節,幫扶指導有效
《科學課程標準》指出:“科學探究活動一般應掌握由簡單到復雜、由教師扶著走到逐步放開,由模仿到半獨立再到獨立的過程逐步進行。”三年級學生剛開始接觸科學課,更需要教師的扶持。學生在實驗探究中哪些方面會出現問題,出現什么問題,教師都要盡量預設到,這樣才能減少操作失誤,提高實驗的有效性。
例如,本課中“硬幣裝水”實驗片段,學生操作時常出現用力過大,滴管中水不能逐滴流出,滴不到硬幣中心,觀察水面的方位不對,水滴數的算法出錯等問題。在教學前教師充分預設學生可能出現的問題,在問題的“節點”預設引導,收到了事半功倍的效果。
師疑問:
學生嘗試操作時,水從膠頭滴管成股冒出,教師趁機問:“這是幾滴?此時能用滴來衡量嗎?”學生搖頭。教師又問:“那么實驗中我們需要注意什么?”學生回答:“要輕輕地捏膠頭,要逐滴流出。”
師追問:
“向什么位置滴水不易流出來?”學生思考嘗試滴在硬幣中心位置最佳。請學生們思考從哪個方位觀察,最能明顯察覺到水面的變化。學生通過親身實踐,得出此實驗從側面觀察效果更好。
師質問:
有的學生滴到第16滴時水從硬幣上溢出,教師問:“硬幣能盛多少滴水?”絕大多數學生回答“16滴”。教師在黑板上寫下16,變換成質問的語氣:“是16嗎?”有學生覺察到了問題,說出“15滴”。教師追問為什么是15滴。學生回答:“第16滴已經溢出了,只能盛放15滴。”進而總結出記錄滴數方法:總滴數減去最后一滴。
因為課前教師已充分預設到學生可能出現的問題,從輕捏滴管的膠頭、滴在硬幣的中央、從側面觀察水面的變化、滴數的算法等4個細節入手進行幫扶,讓學生始終圍繞實驗的核心環節反復探究,自我嘗試,減少了不必要的彎路。經過教師的扶持引導,保證了實驗探究的順利進行,培養了學生規范的操作方法和嚴謹的科學態度,大大提高了實驗課堂的有效性。
二、預設流程,環節操作有效
三年級學生喜歡玩,自控力不強,在探究實驗中容易偏離探究目的。在“杯子吞針”實驗中,他們往往把注意力放在水怎么還不流出來和數回形針個數的層面上,從而忽略了觀察水面的變化(此實驗的關鍵環節),導致實驗結論的偏離。教師根據教學目標,結合學生思維特點,預設出流程明晰、任務合理的實驗記錄單(見表1)。
表1 杯子吞針實驗記錄單
精心預設的實驗記錄單流程,就像盲人的拐杖,對小學生起到非常重要的導向作用。引導學生將注意力逐步回歸到水面現象觀察上,把握住觀察水面的變化是本實驗關鍵點,有條不紊地完成實驗環節,探究結果的得出水到渠成。
三、預設分工,合作探究有效
新課程理念強調合作學習是重要的學習方式之一,科學探究更離不開分組方式。實施小組合作就是在教學過程中,讓學生之間、師生之間通過自主探究和合作交流發現問題、解決問題,彼此相互啟發,共同提高實踐創新能力。如何發揮合作學習的優勢,關鍵是教師要對小組進行指導,做好角色分工。
《水面的秘密》一課,小組合作探究環節是體現學生主體地位的重要部分,也是學生動手體驗實驗過程、培養合作意識和探究能力的重要載體。為了避免分工不明、嘈雜混亂的小組合作狀況,教師把班內的學生按性別和學習情況以及課上的表現每4~5人分成一組,小組長由大家輪流當,組員分工明確,發材料、做實驗、記錄、總結、發言、匯報等各個環節分別由不同的學生承擔,讓每個人在小組學習中都有表現自己的機會,讓人人都成為小組學習的主人。
四、預設規則,評價導向有效
小組合作探究時,學生參與熱情高,但不容易保持注意力,很多實驗是在黑板擦敲擊聲中停止的,小組匯報是在教師大聲呵斥后進行的。怎樣既民主又集中地開展小組合作,關鍵是發揮評價的導向作用。怎樣營造良好的探究氛圍,高效地完成每堂課的教學目標,體現在教師預設評價的智慧中。
例如:實驗前教師宣布“規則”,根據各小組的表現情況(見表2)進行獎勵:有秩序、不混亂,得到一顆智慧星;按要求完成實驗后立刻坐好,舉手向教師示意,安靜地等待其他小組會得到一顆智慧星;注意傾聽其他小組的匯報,將會得到一顆智慧星……本節課哪個小組所得智慧之星最多,就被評為優勝小組。在一周內,得優勝最多的小組會得到獎勵。
表2
恰當的評價會起到“四兩撥千斤”的作用,培養了規則意識,課堂各環節得以順利實施,探究課堂效率大大提高。
五、預設技術手段,突破難點有效
《科學課程標準》指出:“現代教育技術為今天的教學開拓了廣闊的天地,在一切有條件的地方,科學課程的教學應盡可能地運用現代教育技術。靈活運用現代化教學手段,可以很好地集中學生注意力,突破重點、難點,提高教學效率。”
《水面的秘密》一課的教學中,學生通過2個動手探究實驗初步感知了水的表面張力現象,學生說“水面凸出來了,鼓起來了”,這只是在思維中形成了一個表象。為什么會出現這種現象?實質是什么?實現從感性認識到理性認識的飛躍,要求教師為學生架起通往理性知識大門的橋梁。
動畫視頻“巧虎科學大驚奇”―神奇的表面張力,形象展示了水的表面張力實質,讓學生在感性認知的基礎上輕松地理解了表面張力的科學道理,突破了教學的難點。
六、結束語
因此,在科學教育活動中,尊重幼兒的興趣、好奇心以及探究的欲望尤其重要。同時,還要通過生動有趣的學習形式,使幼兒在潛移默化中習得知識,并掌握探究方法。集體教學流程大致分為教材分析、制定目標、設計流程這三大方面。下面,我就立足人才成長,從這三個方面來提出引導幼兒自主探究的策略。
一、選擇合理教材內容,引導幼兒自主探究
在日常生活中,隨著幼兒知識量的豐富,幼兒對于生活中的現象的好奇心也日益增長。其實,科學離我們并不遠,它就在我們的生活之中,我們經常能遇到幼兒 “我從哪里來?”“樹葉為什么會掉?”“人為什么會生病?”等這樣的提問,幼兒為什么會提出這些問題,因為這些問題來源于我們的生活。教師可以抓住這一教育契機,選擇幼兒感興趣的現象,貼近幼兒生活,符合幼兒年齡特點的內現象作為活動內容,分析其中的科學道理,引導幼兒積極地進行自主探究。
二、制定合理目標,引導幼兒自主探究
選擇好適合的教學內容,就要根據幼兒年齡階段的特點和《幼兒園教育指導綱要》要求指定合理目標。《幼兒園教育指導綱要》科學領域的目標中提出:“對周圍的事物、現象感興趣,有好奇心和求知欲;能運用各種感官動手動腦,探究問題。”科學活動的特殊性在于其探索性、嚴謹性,所以目標的制定除了讓幼兒學會簡單的科學原理,還要引導幼兒在科學活動中認識各種科學小儀器或者小工具,初步吸引幼兒的興趣;更重要的是學會探索的方法,懂得如何操作來更好地來得到科學現實;從中還要學會正確記錄實驗現象,發現科學的奧秘,體驗成功的樂趣等。目標的制定是多范圍的、多維度的,但是都離不開以幼兒的探索和幼兒自身年齡階段的需要為主。
三、合理設計流程,引導幼兒自主探究
(1)導入新穎奇特,引發幼兒興趣。導入旨在引發幼兒興趣。愛因斯坦曾經說過:“興趣是最好的老師。”興趣直接影響著孩子們的認知活動,他們會懷有極大的熱情去主動地探索感興趣的事物,來滿足他們的好奇心。一般科學活動都是以神奇的科學現象或者是教師的直接提問作為導入,簡單明了的引出主題,吸引幼兒的眼球,讓幼兒在心中形成“為什么會變成這樣呢?”這個疑問,促使著他們有方向、有目的地操作和探索。如在大班科學“神奇的藥水”中,教師用白色的米湯在白紙上進行作畫,然后滴上碘酒,一個神奇的現象就出現了,白色的米湯瞬間變成了藍色……其實這就是碘酒遇到淀粉會變藍的簡單小實驗,就是以這種簡單的化學實驗導入,直接把幼兒的注意力給吸引了過來,很多幼兒都開始躍躍欲試,探索其中的原理。
(2)活動內容豐富,增加幼兒探究的方法。①提供豐富的材料,鼓勵幼兒大膽嘗試探究。在科學活動中,提供豐富的、便于幼兒操作的材料是必不可少的,讓幼兒通過動手操作,引導幼兒敢于進行各種實驗,在自主實驗的過程中體驗成功、體驗探究的快樂。如在“神奇的漩渦”的科學探索活動中,我為幼兒提供攪拌棒、玻璃杯和水,讓幼兒通過探究來發現漩渦的形成,同時鼓勵他們通過猜測、操作實驗、驗證等幾個步驟,更進一步了解漩渦的大小、深淺的影響因素。在活動過程中,幼兒始終處在寬松、愉快的氛圍之中。通過讓幼兒自由的嘗試攪拌棒和玻璃杯之間的操作,使得他們思維活躍,不再受到教師的限制,真正了解和探索漩渦的奧秘。這樣的嘗試不僅能調動幼兒在科學活動中學習的積極性,而且能從中獲得正確的經驗。②教師巧用方法,引導幼兒探索思考。科學活動中,除了要促使幼兒形成獲取知識的興趣,還要擴展幼兒勇于探索的精神和增強幼兒解決問題的能力。教師則是以參與者、引導者、支持者的身份進行介入,與幼兒共同進行嘗試、探索、研究,積極調動幼兒內在的學習動機,為幼兒提供良好的解決問題情境,使其學習和發展變得有意義。如在“神奇的影子”這一科學活動中,教師先問幼兒“在黑暗中,我們能看到影子嗎?”,讓幼兒對比白天與黑夜的區別,發現形成影子的要素之一――光,然后當幼兒在了解光是形成影子的重要條件的前提下,給幼兒觀看圖片,找出圖片中早上的影子和中午的影子有大小不同,從而引導幼兒探索思考其中的原因。當幼兒對影子大小不同的現象提出假設后,教師不急于給予對錯評判,而應是反問他們是如何想到的,讓他們明白假設的提出不是無根據的,而是要根據自己的生活經驗去進行聯想。可能有些幼兒會猜想到和光的大小有關,教師則可以為幼兒提供小電筒和大電筒兩種光源,讓幼兒操作來驗證自己的猜想是否正確。有時幼兒的猜想可能會有一些錯誤,有時甚至是無厘頭的,這時教師不能馬上進行否決與批評,這樣會削弱幼兒繼續探究的欲望,而應該組織討論,讓他們通過交流發現自己的錯誤。如果幼兒在交流中不能發現自己的錯誤,就讓幼兒在實驗中發現自己的錯誤,從而錯誤的假設。③科學探究,引導幼兒學會探究方法。由于科學的嚴謹性,科學結果的得出往往需要通過多次的實驗、觀察與記錄,所以讓幼兒學會正確的探究方法,有利于幼兒進行以后的探究。
教師應鼓勵幼兒運用多種途徑動手解決問題,并學會科學探究的正確順序――發現問題,探索,交流,搜集資料,再探索。如在科學活動“沉與浮”中,先讓幼兒發現問題“為什么有些東西放進水里會浮起來,有些東西放進水里會沉下去?”,并與小伙伴們進行交流。在一次實驗的資料搜集中,幼兒很容易發現,重的東西放進水里容易沉下去,輕的東西放進水里容易浮上來,但是怎樣把浮起來的東西沉下去,把沉下去的東西浮起來呢?發現問題之后幼兒再次通過交流和搜集資料,并通過老師給的材料進行實驗探究,終于找出了方法:把重的東西放在輕的東西上面,重的東西就會浮上來;在水里加鹽,重的東西就會浮起在水面上。通過教師的提示,在探索性活動中,幼兒將自己發現的現象與自己原有的認識加以比較、分析、判斷,進而獲取了探究科學知識的經驗。幼兒們呈現出主動嘗試、探究知識的濃郁氣氛,主動性和操作性得到了充分的發展。于是,我們聽到了很多幼稚而又科學的語言,看到了幼兒們學會用事實的眼光看待事物,嘗試運用科學的方法解決問題。這樣,在正確的科學探究中探索科學成果,更有利于發現幼兒的想象力和創造力的發展。
通過對幼兒科學探究活動的嘗試與研究,我們發現:其實科學并不遙遠,它就在我們身邊;其實科學并不艱難,它就生活在每一天。每一個幼兒都是具有探索精神和研究能力的小科學家,只要我們能敏銳地發現幼兒感興趣的事物,只要我們能認真地創設適宜的探究環境,只要我們能正確地推動和引導,只要我們能尊重幼兒自己的學習方式,他們一定會與我們一樣興致勃勃地去探究、去發現、去嘗試、去創造,輕松地、快樂地學習、認識、理解、熱愛科學,進而成長成才。
關鍵詞:導學;問題;問題式引導
在高中新課程改革的形勢下,教師不斷探討各種教學方法,其目的是培養學生的自主探究、自主學習的能力,為學生的終身學習打下良好的基礎。雖然教學方法層出不窮,但教師在實際教學中采用什么教學方法要根據當地學生的實際情況而定。在農村高中,由于學生的基礎知識薄弱,加上各種因素的影響,學生厭學的情況越來越嚴重。面對這樣的情況,如何讓學生重新燃起學習之火,激發學生的學習興趣?為此我大膽對教學進行改革,嘗試了導學問題式教學,取得了較好的效果。現寫出來,供同仁們參考。
一、導學問題式教學法產生的原因
近幾年來,隨著高中新課程改革的逐步深入,新的教育教學方法不斷產生和更新,很多新的教育理念也逐步深入人心。但很多老教師由于對新生事物接受能力較慢,依然擺脫不了“教師問,學生答”的教學模式,整個教學過程中學生總是處于學習的被動地位,自主學習、自主探究的能力并沒有得到提高。另外,近幾年高考試題逐步從考查知識向考查能力轉變。例如每年高考化學試卷中都會出現信息給予題,若沒有自主學習能力、信息的綜合能力,學生就會束手無策了。因此怎樣把學生從被動學習轉變為主動學習,讓學生成為學習的主人?如何培養學生的自主學習能力(主要是思維能力)、自主探究能力(實驗能力、觀察能力、語言表達能力等)?這成為當代教育工作者重點研究的課題。導學問題式教學法在這樣的背景下產生了,其核心正是培養學生的自主學習、自主探究能力。
二、導學問題式教學法實施流程與策略
(一)導學問題式教學法實施流程
學生課前預習――完成導學案和習題――教師引入新課――學生實驗探究――學生提出問題――師生引導解惑――課堂練習――教師小結――布置課外作業。
(二)導學問題式教學法實施策略
1.學生課前預習
學生課前預習是學生自主學習的重要組成部分,是培養學生閱讀能力、信息的接受能力和信息處理能力的基礎。因此教師必須認真抓好這一關鍵環節。學生在課前預習時可能會出現如下的問題:(1)看不懂課文的知識內容;(2)看不懂解題思路;(3)不懂實驗現象。針對這些問題教師可以先鼓勵學生相互討論,尋找資料來解決。最后還有解決不了的問題可以留到課堂上提出,讓師生共同探討解決。
2.完成導學案和習題
導學案是教師課前根據知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀三維目標設置的學案,也是學生課前必須完成的作業之一。導學的本義就是引導學習,因此在教師備課時,導學案的設置應注意以下幾個問題:(1)知識內容要體現基礎性,讓學困生也能基本完成;(2)對課文中缺失的知識要補充完善。進入新課改后,高中化學課本知識結構和內容的編排發生了很大的改變,一些化學知識的缺失或錯漏在所難免。
3.教師引入新課
情景引入是目前國內教學中常用的方法,也是新課程的要求。因為這種方法可以引起學生強烈的情感,提高注意力,激起求知欲望。教師要常常借助多媒體,通過視頻、音樂、圖片等手段,讓學生進入情景中。我認為情景引入要遵守如下原則:(1)內容要符合本課程的主旨。(2)實物展示引入更能體現本學科特點。化學的研究對象是物質,五顏六色的物質更能吸引學生的目光,激發學生的好奇心。(3)引入新課的時間一般控制在三分鐘以內比較合適,超過這個時間就會影響到學生的自主學習了。
4.學生實驗探究
實驗探究包括實驗和科學探究兩部分,兩者本質都是實驗,但側重點不同。實驗是驗證某種物質的性質、制取、提純或者檢驗。通過實驗,學生可以鞏固所學知識,同時又可以培養學生的操作技能、觀察能力和實驗現象的語言描述能力。而科學探究是對某個問題的來龍去脈進行刨根問底,具有探索研究特點,更側重于探究過程和方法,有利于學生科學素養的培養。
5.學生提出問題
現在的學生由于長期受到傳統注入式教學的影響,課堂上習慣于教師講,學生被動接受知識的模式,學生提出問題的能力比較弱。一些基礎薄弱的學生更是雖滿腹問題,上課時卻沉默寡言。學生通過預習、實驗探究或者測試后,會有一些不明白的問題,這時教師要鼓勵學生大膽提出問題。教師根據學生提出問題的深淺和重要性打分,所得分數作為課堂評價的依據。把提出問題納入到課堂的作業體系中,與課堂評價掛鉤。這樣可以調動學生提問題的積極性。
6.師生引導解惑
根據學生提出的問題,教師要積極、科學引導,讓學生在引導中獲得思路,獲得解決問題的方法。
7.課堂練習
目的是讓學生對所學的知識有所認識和了解,不一定達到理解和應用。一般可以選用課本中的習題或者同步訓練中的練習作為檢測。教師根據學生情況也可以自己選編習題。
8.教師小結和課外作業布置
教師小結有傳統性小結和引導式小結,應根據學生的實際情況而定。傳統性小結是教師根據本節知識重點內容用簡單語言表達,注重于知識與技能的概括,一般適用于基礎知識較薄弱的學生。引導式小結是教師根據知識要點設置成作業形式(例如填空題),引導學生獨立完成,以培養學生的概括能力。課外作業課布置可預習新課和完成學案。
三、導學問題式教學法的實施效果與反思
本教法的核心是把課堂還給學生,學生成了學習的主人。課堂成了生問式課堂,教師通過問題的引導,讓學生在探討中獲取知識,在相互討論中進步,產生學習興趣。一年多來我靈活運用此教學法,學生覺得化學不再難學了。在2013年高中會考中,學生過關率達95%以上。學生在段考、期考中同比往屆的成績有所提高。更可貴的是學生學會了學習,自主學習的能力得到了提高。
參考文獻:
《全日制義務教育科學課程標準》明確指出:“科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。”用一句話來概括就是:科學課程是一個主戰場,學生在科學課堂上,通過動手實踐,不斷推進自身動手能力的提高。所以,在科學學習中引導學生去大膽實踐,通過自主探究、合作探究實現協同創新,是科學教學的終極目標。
對于小學階段的學生而言,他們的探究活動是在教師搭好的框架的指導下進行的,我們的指導將對學生的探究產生重大影響。所以作為科學教師,要營造各種適合學生探究的情境,為學生打造適宜發展的“平臺”。
在具體教學中,我認為應當從以下幾個方面著手。
一、激發學生的好奇心與求知欲
科學學科內容包含天文、地理、物理、化學、生物、聲學、光學、電學等學科基礎,是對一些簡單生活現象的基礎概括,具有生活化的特點,與學生對自然界、生活現象的認知特點和探究愿望基本相吻合,為有效學習奠定了基礎。
生活化的科學學習內容為學生高效學習奠定了基礎。但是,生活化的知識往往又因為它的自然平常,成為學生學習的障礙。所以,在教學的初始階段,如何通過創設情境為學生的內在認知需求做好預設是極其重要的。
我的建議是,積極設置生活化的情境,引導學生發現生活素材中的科學價值,把學生從已知世界引領進入未知世界,讓學生感受到熟悉事物中的未知內涵,為高效學習打好基礎。
二、培養學生科學的探究思維
高效教學的特點就是隨時隨地能夠引導學生擺脫常規學習的隨意性,實現認知的深化和能力的突破。如何組織高效學習,避免常規教學中的盲目性和隨意性的出現?我認為應當從以下幾個方面著手。
1.用科學猜想為高效學習奠定基礎
發現問題、獨立思考、合作探究、歸納創新是當今學生應當具備的主要能力。傳統教學往往是教師一言堂,徹底否定了學生的發現意識,使學生成為知識容器,泯滅了學生成為高素質人才的一切可能。
在科學課堂中,我們積極強調:科學猜想是學生獨立思考、合作探究、歸納創新的基礎。在課堂學習之始,一定要引導學生對學習現象進行觀察、比較、推理等思維活動并積極質疑。也許這種猜想是停留在已有的知識經驗和認識的思維水平上,和正常的理智思維有所差距,不利于學生進行實際的科學探究。但是,這種發自于學生內心的質疑,一定會敦促他們高效地學習。
2.有側重地進行科學探究
課堂教學中的重難點是教學成效的凸顯點,能否有效突破重難點是高效課堂的衡量標準。所以,結合課堂教學實際,一般性知識點和重難點的學習應當是分層進行的。一般情況下,一般性知識點采用自主學習的方式進行教學,重難點知識采用合作、探究的方式進行。如果教師事無巨細地進行教學,往往會出現事事不細或者平均用力的局面,課堂效果反而不好。
三、注重培養學生的多元學習能力
科學課程的特殊性決定了他不能采用常規的教學模式,也不能夠采用單一的學習手段。
1.實驗能力的培養
因為實驗具有實踐性,需要積極引導學生學會動手操作。尤其是在實驗課上,學生的動手操作能力是引導學生通過實驗驗證和得出科學結論的關鍵,所以,培養學生的實驗意識和動手能力是關鍵。
2.協作能力的培養
因為科學實驗往往不能夠一個人獨立完成,所以,實驗團隊就顯得尤為重要。在教學過程中,教師應當通過實驗培養學生的協作意識與能力,使學生既能夠自主學習,也能夠協同他人的勞動,發揮團隊的力量,共同完成探究任務。
四、多種形式的學習指導
1.有選擇地進行指導
科學學習的過程往往包括引發問題、科學猜想、實驗驗證、形成結論等過程。在引發問題過程中,學生可能提出種種問題,但并不是所有問題都具備探究價值。所以,在教學過程中,教師應當擇重而導,學會抓大放小,既給學生以空間,也實現了詳略得當、主次分明的要求。
2.科學地選擇指導方法
從宏觀上說,對于同一個教學內容,由于年級和學習側重的不同,所選擇的學習方式也不會雷同。教師應當分析學習內容的特點,根據學習內容的客觀屬性判定知識學習適合直接感知學習還是分析比較學習,并根據確定的方法設計相應的教學流程。
從微觀上說,任何一種學習都應當引導學生進行具體的知識探究,使他們在探究活動中得到知識,實現能力的發展。
一、漢字結構的演變與語言思維能力的發展一脈相承
古人將漢字、語言、思維三者的關系概括為“言者意之聲,書者言之記”(《書?序》),這一概括準確地表述出言、意、書三者之間的內在聯系:語言是思維的物質外殼;漢字是語言的書面記錄;漢字構造與表達則體現出思維水平的高低。關于漢字構造的分析,早在東漢就有班固的“象形、象事、象意、象聲、轉注、假借”(《漢書?藝文志》)之說。后來許慎在《說文解字》中將“象事、象意、象聲”改稱為“指事、會意、形聲”,形成一直沿襲至今的“六書”之說。“六書”之中,又以“象形”“指事”“會意”“形聲”更為重要。許慎對“象形、象事、象意、象聲”的改稱,強調了“象”“指”“會”等不同的結構過程(在古漢語中它們都是單音節動詞),比較出它們的本質差異。
南宋的漢語言文學家鄭樵,在許慎,班固等人研究的基礎上,又就象形、指事、會意、形聲的演變過程作出精當的概括:“形不可象,則付諸事;事不可指,則付諸意;意不可會,則付諸形聲;形聲則無不諧也。”(《通志六書略》)鄭樵之說揭示出漢字結構演變創造性的變化。班固、許慎、鄭樵等語言學家對漢字結構的深入研究,使我們堅信:漢字的結構正是沿著“象形――指事――會意――形聲”的演變序列逐步發展的,而這種發展與人類綜合性思維能力的發展又是一脈相承的。為了論證這一點,以下我們將從漢字構造的心理過程及思維特點來加以分析。
本研究為全國規劃課題“綜合性教學活動中預設并生成主題線索的實踐研究”的主要成果之一。
“象形”屬于漢字比較原始的構造方法,其構造的心理過程可概括為“意象的再生”。作為記錄語言中“樹木”一詞的文字符號,“木”字將日常所見樹木的共性突出地表達出來,它刪除了樹木外表那些次要的枝丫和樹葉,借助其整體線索來揭示其主要特征,其思維特點具有“整體線索性”。“指事”,是在象形的基礎上,巧妙地運用抽象符號來表達某些抽象概念。它大都借助于某些關鍵性細節,如在“木”字的根部下加上關鍵性的一短橫,以表示“樹根”,即“根本”的“本”,其思維特點具有“關鍵指事性”。當遇到“形不可象”“事不可指”等另類復雜的事物時,則可借助于“會意”。“會意”指的是兩至三個獨體字(意象)的重新組合,如“人”與“木”會意,組合成“休”字,三個“木”字組合成“森”字等,其思維特點具有“意象重組性”。第四種是“形聲”。形聲字目前已經占漢字的90%以上,它代表著現代漢字結構的發展趨勢。如由聲旁“滕”、形旁草字頭匹配組合成的“藤”字,實現了包括“視覺意象”“聽覺意象”在內的音、形、義的組合,其思維特點具有“綜合同構性”(一個形聲字就像是一個小小的“多媒體”)。
從“象形”到“指事”,到“會意”直到“形聲”,漢字結構的演變過程正如鄭樵所揭示:“形不可象,則付諸事;事不可指,則付諸意;意不可會,則付諸形聲t形聲則無不諧也。”其思維特點正沿著“整體線索性――關鍵指事性――意象重組性一綜合同構性”的線索在逐步演變。這種由簡單到復雜,由線索到細節,由平面組合到多維同構的演變線索,正好吻合于人類綜合性思維能力發展的一般過程。
二、漢字結構的演變是個體綜合性思維能力發展的縮影
艾伯特?愛因斯坦曾經指出:在我的思維機構中,書面或口頭的文字似乎不起任何作用,作為思維元素的心理的東西是一些記號和有一定明晰程度的意象,它可以由我“隨意的”再生和組合。這種組合進行在可以轉達給別人的文字或別的記號的邏輯結構以前,愛因斯坦認為這正是綜合性思維的主要形式。這種形式,從時間上講是一個新穎的從未解決的問題在頭腦中盤桓并獲得解決;從空間上講,大都是尚未能用語言準確表達的新領域、新結構、新事物的發現。對于尚未掌握口頭語言的嬰幼兒來說,所謂“潛語法模式時期”正是生成和發展綜合性思維能力的第一個關鍵期。
嬰幼兒語言能力的發展過程也是綜合性思維能力發展的一個縮影。“潛語法模式時期”的嬰兒尚未能掌握口頭語言,與成人交際時,“其外部表達是表情細節的有規律的組合”,其內部思維則是視覺意象和動作意象的有序組合;發展到“獨詞句時期”,嬰兒的外部表達是“單詞和表情細節的有規律的組合”,內部思維則是視覺意象、動作意象和聽覺意象的有序組合;以后隨著語法模式的完善,符號等意象逐步加入其中,便構成多種意象的綜合過程。這些意象的綜合過程大致可以概括為:表象的再生――細節的抽象――意象的組合――視聽的配合。嬰幼兒語言思維能力的發展與漢字結構的演變過程也基本一致。可見漢字結構的演變過程正是個體綜合性思維能力發展的一個縮影。
三、從漢字的構造看語文綜合性學習所必備的三大要素
漢字結構是沿著“整體線索――關鍵指事――意象重組――綜合同構”的線索在逐步演變。這種由簡單到復雜,由線索到細節,由平面組合到多維同構的演變,既吻合于人類綜合性思維能力發展的一般過程,也是個體綜合性思維能力發展的一個縮影。其中“整體線索”“關鍵細節”和“綜合同構”是培養個體綜合性思維能力所必備的三大要素。如果能緊扣住這三大要素,便可形成指導語文綜合性學習的三大策略。
1 凸現主題鮮明的“整體線索”
整體線索是貫穿事物發展過程的本質性聯系。就像象形字“木”字的構造,刪除次要的枝葉,凸現樹木的主干來揭示主要特征那樣,綜合性學習也具有“整體線索性”。在語文綜合性學習活動中,主題鮮明的線索既涵蓋綜合性學習的核心內容,也概括綜合性學習進程的主要環節,還包括了深化主題、生成新線索的全過程。就具體的一段綜合性學習活動而言,成功與否,在很大程度上取決于預設和生成主題線索的成功與否。
預設整體線索是優化綜合性學習活動的必要前提。在把握主題的同時,預設必須順應學習活動各因素之間的相互關系,把握各知識點之間的本質聯系,從而有機地整合各方面的內容,設計出最佳的學習流程(以便融會貫通、探究生成)。在綜合性的教學活動中,整體線索則是師生在特定的主題情景中互動并深化主題的自然進程,是學生的探究和教師的靈感相得益彰的超水平發揮,類似的互動和生成常常是綜合性學習的精華所在。
語文綜合性的課堂教學活動至少包含三條思路:即學生學的思路,教師教的思路和教學內容各知識點
之間的內在聯系。綜合性教學應該能成功地將這三條思路融合為一,形成主題鮮明的整體線索。在動態的綜合性教學活動中,若能準確地概括出綜合課的主題,科學地把握知識點之間的內在聯系,就可能獲得高效的綜合性學習效果。
2 把握融會貫通的“關鍵細節”
細節是構成事件及其流程的最小單位,在由若干細節組成的事件或流程中,總有少數重點細節起著不可或缺的關鍵作用,屬于人們認識事物、創造事物的關鍵,這類細節即為“關鍵性細節”。就像指事字“本”字的構造,在其下方加關鍵性的一短橫,以凸現“關鍵點”一樣,在學與教的流程中也不可忽視“關鍵性教學細節”的作用。關鍵性教學細節則是指在學與教的活動中直接影響教學目標的落實、影響教學流程的合理化、智慧化、精確化、科學化的舉足輕重的關鍵環節。
托爾斯泰曾指出,“如果把我的作品比作編織好的生活的網,那么細節就是網中的節點。”在教與學的網絡流程中的這類節點,便是所謂“關鍵性教學細節”。在語文綜合性學習活動中,關鍵性細節設計的一般范圍和內容包括學生的自主探究學習,教師的引導行為(師生互動、生生合作),以及知識點之間的綜合、信息媒體與各學科間的整合等等不同方面。但在實際的綜合性學習活動中,關鍵性細節所結構的應當是一個融會貫通的統一體系。在綜合所學內容時,關鍵性細節是聚合性思維的某個結點;在進行分析、聯想乃至創造時,關鍵性細節則應是發散性思維的某個起點。
關鍵性教學細節的設計有助于把握主要矛盾,突現關鍵性學習要點,有助于揭示本質,形成關鍵性的內在聯系,還有助于重新組合,建構綜合性的知識體系。建構綜合性的知識體系是培養融會貫通能力的有效策略之一。教材該如何駕馭,體系該如何綜合,知識點之間該如何重組,分析、探究、綜合運用的融會貫通能力該如何培養,這一切都離不開關鍵性細節的科學把握。
3 實現和諧而科學的“綜合同構”
愛因斯坦曾經形象地說過,我們面臨的這個世界“可以由音樂符號組成,也可以由數學公式組成”。自然界本身就體現著和諧。當外界各種信息通過形狀、色彩、時空運動等形式作用于人的感官時,信息意識流便通過視、聽、觸、嗅、味等不同的子系統反映成各類感知意象,思維中樞便自然地將這些意象匹配融合,在“信息同構”的基礎上實現對某一事物的初步認識。就像包括“視覺意象”“聽覺意象”在內的漢語形聲字的音、形、義的組合一樣,語文綜合性學習也同樣具有“綜合同構性”。
共同的基調(或主題)是和諧綜合的必要前提,這種和諧,不僅僅是一般意義上的情景交融或相互感應,而應是多種意象在同一基調上的信息同構,包括感知意象、符號意象和線索意象等。就綜合性教學而言,不管是在師生的心靈之間,還是在教學媒體之間都存在著某種基調。只有準確地把握住這些基調,才有可能獲得像優秀散文那樣形散神聚的藝術效果。詩歌的節奏、小說的情節、音樂的旋律、美術的色塊,所有這些都可能在各自相近的范圍內實現巧妙的意象耦合,從而在同一主題下,實現和諧的“綜合同構”。
“綜合同構法”是實現綜合性學習的基本方法。所謂“綜合同構法”是在特定的主題線索下,緊扣關鍵性學習細節,維系上下文知識網絡,經過發散性思維和聚合性思維,聯系學生已有知識以及與主題相關聯的其他知識,實現主要知識點的多維同構,構建動態生成的知識體系,從而發展融會貫通能力的一種綜合性學習方法。就具體的綜合性學習而言,“綜合同構法”正是指導語文綜合性學習的一種高效的教學方法。
【關鍵詞】科學探究 初中 生物學
生物學是一門自然科學,是研究生命現象和生命活動規律的科學。新的課程標準要求提高學生的生物科學素養,倡導探究性學習。生物科學素養的提高離不開探究性學習,探究是學習的中心,科學探究是學習科學的有效方法,是人們獲取科學知識、認識世界的重要途徑,通^科學探究,引導學生主動參與、勤于動手、積極思考,使學生在學習中感悟和理解探究的基本過程和常用方法,不斷形成和發展科學的理性思維方式,增強其創新意識和實踐精神。
科學探究的過程一般包括提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流等步驟。在初中生物學的學習中,學生通過參與科學探究的過程,能直觀地感受生命世界,認識生物學的基本事實、核心概念、基本原理和規律等基礎知識;能形成正確的生命觀念;能初步掌握基本的生物學實驗操作技能;能養成科學理性思維的習慣;能形成積極的科學態度,從而為主動利用生物學知識解決實際問題奠定必要的基礎。
1.科學探究有利于激發學生主動學習生物學的興趣和熱情
興趣是學習生物學最好的老師,生物學并非枯燥的概念、規律的集合,其內容是生動活潑、趣味盎然的,無論是萬紫千紅的植物,還是千奇百怪的動物,其中都存在著許多可以探究的秘密,引人入勝。科學探究可以激發學生去探索這些秘密或生物學問題的欲望,學生帶著一種探幽的心態去學習生物學,就會發現生物學的許多樂趣,學習的興趣自然就能調動起來。例如,在初學生物學時,學生帶著什么是生物的問題來進行探究,通過觀察一滴水中的生命或者收集一些關于生物的資料,如圖片、視頻等,這樣去一步步認識生物,從而了解生物的基本特征,再聯系現實生活中自己身邊的生物,會發現其中有許多有趣的生物和現象,這些自然就激發了進一步學習探究生物學的興趣和熱情。
2.科學探究有利于學生理解生物學的基礎知識和形成正確的生命觀念
生物學中許多概念的構建不是憑空想象的,而是通過大量的觀察與實驗,基于這些科學探究的結果所提供的大量豐富的事實性知識構建的。觀察實驗包括觀察宏觀現象,通過肉眼觀察生命活動過程、生物個體的結構或行為,以及借助儀器觀察生物微觀世界的結構和生理過程等,例如,觀察不同植被環境中的大氣濕度數據,種植并觀察某種植物的生長過程、觀察不同動物的不同行為,以及借助顯微鏡等儀器觀察細胞的結構、葉片的結構等。通過這些科學探究活動,學生可以真實、直觀、形象地了解生物的基本結構、生理過程,從而掌握相應的基礎知識。而且通過科學探究,還可以讓學生更深刻地理解生物學的本質,形成正確的生命觀念,如生物的結構都是與功能相適應的,生物都是與其生存環境相適應的。所有這些有助于進一步學習生物學中的規律,有助于掌握并利用生物學的知識。
3.科學探究有利于培養學生的科學態度、創新意識和理性思維
生物學具有同其他自然科學一樣的科學本質,科學知識具有客觀真理性,具有不以人的主觀意志為轉移的客觀內容;科學知識是以科學實踐為基礎,能經受實踐的反復檢驗;科學知識是不斷變化的,并且是一個不斷發展和完善的過程,絕大多數知識是相對穩定的。科學探究就是利用科學的方法對已有的或未知的知識進行檢驗和探索。通過科學探究,不僅使學生能夠深刻理解所學生物學知識,更能在探究中形成正確的科學態度,培養尊重探究結果,質疑并重新認識科學知識的精神,在探究活動中更可以培養學生的創新意識和理性思維。通過科學的創新和理性的思維,能使學生認識到生物學符合“實踐―認識―再實踐―再認識”的認知規律。例如,通過討論分析科學家們研究光合作用的過程,可以使學生了解生物學史中科學發現的過程和科學家所利用的科學探究方法,更深刻理解科學知識的形成過程,從而體悟科學知識需要實事求是的科學態度和不懼權威、敢于質疑、勇于創新的科學精神。
4.科學探究有利于培養學生的動手實踐能力和團結協作能力
科學探究是手腦并用的實踐活動,具有嚴密的科學性,這就要求在科學探究中嚴格按科學探究的流程或規定進行。在科學探究中,學生根據相應的探究流程和方法,可以規范自己的實際操作技能,鍛煉實際動手能力。如在觀察細胞的結構中,要求學生根據自己所觀察的細胞結構,繪制相應的細胞結構圖或制作細胞結構模型,這些都可以鍛煉學生的動手能力,并大大激發其學習生物學的興趣。現實生活中許多工作的完成都需要許多人的團結協作,團結協作意識也是現代社會發展的需要,許多科學探究也并非是一個人能完成的,這就需要小組的分工合作,通過合理的分工和良好的配合,既能發揮個人的積極性和創造性,又能創造橫向交流、取長補短,從而鍛煉學生的團結協作能力。
5.科學探究有利于提高學生運用知識分析問題、解決問題的能力
科學探究是一個把科學的知識和方法與實踐相結合的過程,在科學探究過程中,學生可以深刻理解生物學知識的應用價值,體驗其應用過程,從而在實際生活中遇到問題能獨立思考,獨立分析問題,能熟練運用所學知識解決實際問題。例如,通過探究光合作用的條件和產物,可以深入了解影響光合作用的因素,在實際生產中,遇到如何提高農作物的產量時,可以想到利用光合作用的知識進行分析解決。在探究影響霉菌生活的環境條件中,通過探究,學生可以認識到影響霉菌生活的環境因素,進而可以認識到日常生活中食物為什么會發霉變質,從而可以聯系到生活中食品的保存以及食品安全的問題。科學探究的最終意義是從生活、生產中發現問題,研究問題,進而解決這些實際問題,促進科學知識的發展和人類社會的進步。
科學探究能使學生在知識、能力、情感、態度和價值觀等方面得到全面發展。通過主動參與和體驗各種探究活動,可以提高觀察能力、實驗能力和思維能力,增強創新意識和實踐精神,是學習生物學的重要手段。科學探究對于促進學生生物學素養的培養和品質的形成有著不可替代的作用。
參考文獻:
[1]唐梅珠.生物教學中探究性學習的功能及策略[J].讀寫算(教師版),2012(9):81-82.
一、高中地理進行探究性實驗教學的重要意義
地理實驗教學有其他教學手段不可替代的作用:能夠調動學生的多種感官,高效率、高質量地掌握地理基礎知識和基本技能;能夠有力地改變被動接受式的學習方式;能鍛煉和培養想像能力和創新能力、觀察能力、邏輯思維能力和歸納、分析能力;此外,還能夠培養組織能力、實際操作能力、解決問題能力等;逐漸形成濃厚的科學興趣、實事求是的科學態度、嚴謹細致的工作作風、堅韌不拔的意志。
二、地理探究性實驗教學設計的步驟
下面以“海陸熱力差異”為例子來說明高中地理探究性實驗的設計過程。
1、提出問題。高中地理中講到氣候形成因子、季風形成原因時,經常提到海陸熱力差異。學生對海陸熱力差異感到迷茫,經常要問:“什么是海陸熱力差異?”,“能否自己設計實驗解決呢?”
2、讓學生設計實驗。取兩個燒杯,一杯放水,一杯放等量的細砂,在兩個燒杯中均插入一支溫度計。把兩個燒杯同時放在太陽底下曬一定時間后,讀出溫度計的示數。再把兩個燒杯移入室內,過一定時間后,再觀察溫度計示數的變化。
3、收集整理數據。在陽光下曬30分后,當時細砂的溫度為 45℃,水的溫度37℃,移到室內10分鐘后,細砂溫度為31℃,而水溫為35℃。水溫度變化是2℃,而細砂的溫度變化是14℃。
4、結論。水的溫度變化比細紗小,說明海洋升溫慢降溫也慢。
5、交流合作。引起溫度變化不同的原因是水和細砂的比熱不同。水的比熱大,而砂石的比熱小,吸收相同熱量的情況下,水溫度升高的就比較小,而細砂升高的就比較多。
三、地理探究性實驗教學的類型
1、教師探究性演示實驗與學生探究性實驗
(1)教師探究性演示實驗。這類實驗一般是由教師在課堂上進行探究,或和學生共同進行探究,這樣可以激發學生的學習興趣,獲得生動而直觀的感性認識,加深學習印象,形成正確的概念。如地球的自傳和公轉、月相成因、地轉偏向力等都可以設計成教師探究性實驗。
(2)學生探究性實驗。學生探究性實驗就是學生自己提出問題、設計實驗方案、自己動手進行的試驗,同時,也可以教師在旁邊指導。學生探究性實驗是地理實驗教學最理想的狀況,它對學生能力的培養更是多元的。如在學習了潛水和承壓水后可以讓學生自己設計自流井模型探究自流井、承壓井和承壓水的關系等。
2、課內探究性實驗和課外探究性實驗
(1)課內探究性實驗,實驗所需要的時間比較短,在教室內就能夠完成的實驗。如在學習沉積作用時,可以用下面的實驗進行探究自然界的沉積作用是怎樣進行的。
例3:沉積物分選的實驗。將同樣比例的碎石、粗砂和黏土完全混合,放入一只玻璃瓶中(不超過容量的一半)。將玻璃瓶用水注滿,蓋上瓶蓋,劇烈振蕩,然后讓瓶子平放,使瓶中物質自然沉淀。讓學生觀察沉淀成分的排列順序,是否是大顆粒在下部,黏土細粒在上部。在這個實驗中,所用材料以及沉積過程與自然過程基本一樣,只是縮小了規模,放在玻璃瓶里進行的。
(2)課外探究性實驗,一般是實驗進行的時間比較長的或必須在野外才能進行的實驗。如月相的觀測、正午太陽高度的測定等。前者需要時間比較長,后者必須要在教室外面才能完成的,這樣的探究性實驗一般放在課外進行,因為課外的時間比較充裕。
四、地理探究性實驗教學設計原則
1、探索性。科學規律往往隱在較深層次并有不確定性,需要學生采用不同流程和方法去挖掘和感悟。從中領略科學的方法,培養嚴謹務實的科學態度和精神,并從中學會思維的變通性和靈活性。
2、過程式原則。其注重過程。它包括從問題的引出,提出假設,收集證據,分析與處理,評價與交流的全過程,引導學生參與,鍛煉學生推理、思維、實驗的能力。
3、民主性。創設一個有利于探究的環境,形成和諧、愉快、民主的氛圍。讓學生敢問、敢疑、敢探索。鼓勵學生打破常規思維,張揚個性。
4、發展性。以培養學生科學素養為目的,重視促進學生智力和非智力素質的發展。多留給學生繼續思維,思考探索的時間、空間。拓展、深化已解決的問題,創造一種完而未完,意味無窮的教學心理境界。
5、自主性、開放性。對學生活動能自主支配,自我調節和控制,充分發揮自身潛能,形成在老師指導下能獨立感知和理解實踐活動,求異創新;不光指活動空間形式可以從學校延伸到校外,還從內容材料,求知方法和結論,時間上向課堂外延伸。
五、高中地理探究性實驗的注意事項
1、實驗選材要方便。實驗過程中的材料要求學生身邊能夠采集到的,或者理化實驗室本來就有的。如果實驗材料很難找到,則學生設計實驗的積極性也會大大降低。
2、實驗設計過程要避免老師自己過多地參與設計,而是讓學生自己多動腦設計。實驗設計的目的是為了鍛煉學生的思維,培養學生分析問題、解決問題的能力,學會學習的能力,而不是要學生學會做實驗,因為物理化學的實驗已經比較多了。