发布时间:2024-01-06 09:51:48
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇初中科学探究,期待它们能激发您的灵感。
《科学课程标准》指出:“让学生在现实情境中体验和理解科学”情境教学是激发学生学习兴趣的最好手段教学实践也证明,精心创设各种教学情境,能够激发学生的学习动机和好奇心因此,在科学课堂教学中,教师要充分利用各种手段来创设情境,进行课堂情境教学,调动学生的求知欲望,发展创造思维,培养发现精神
一、情境教学法简介
情境教学法是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以激发学生的情感,从而帮助学生理解教材,并使学生的心理机能能得到发展的教学方法它不仅能给学生提供思考的智力背景,同时也能给学生提供实践活动和情感体验的空间
就初中科学教学而言,实施情境教学法具有积极的意义它不仅能引起学生强烈的好奇心,激发学生的学习兴趣,形成良好的学习氛围,也能发挥学生的创造性,提高学生的实践能力和对知识的理解能力
二、情境教学应注意的原则
情境教学所要求的“情境”,要贴近现实、接近生活,为找准突破口和切入点,帮助学生更好的进行思考,创设的情境要注意遵循以下几个基本原则:()真实性原则科学是一门同生活、生产实践联系十分紧密的学科所创设的情境应符合客观生活实际,必须是以生活中的原型建立科学概念,不能乱编滥造()综合性原则情境教学的设计不应该仅仅满足某一个方面的需要,要同时为认知教学和行为教学服务因此,教师创设的情境,不仅要包含促进学生智力发展的知识内容,还应该包括促进非智力品质发展的情感内容和实践内容(3)合理性原则创设的情境要符合学生的认知规律,由近及远,由浅入深,才能使学生将学过的知识和技能运用到情境中来解决问题
三、在初中科学课程教学中应用情境教学的策略
创设生活情境,激发学生探索欲望
新课程标准积极倡导“科学来源于生活,服务于社会”的理念心理学研究也表明,当学习内容和学生熟悉的生活背景越贴近,学生自觉接受知识的程度就越高就初中科学这门学科而言,现实生活是学生学习科学知识最好的素材,因此,教师要积极为学生提供生活中熟悉的现象和经验,激发学生对科学知识进一步探索的欲望
例如,浙教版七年级二册“力的存在”一课,我让学生观察窗外的树后提问:
师:“树叶为什么会动?”
生:“因为有风”
师:“我们能看见风吗?”
生:“不能”
师:“我们不能直观看见风,但我们可以通过风在树上、尘土上产生的作用效果来感知风的存在在科学上,许多事物都不能直接观察到,但是可以根据事物产生的效果来确认事物的存在”
力在学生的生活中处处存在,以学生最熟悉的自然环境中的“风力”逐步感受力的存在,为学习新课做好铺垫
创设递进式问题情境,深化思维模式
创设递进式问题情境的目的是通过由浅入深、由简到繁讲授知识的过程,使学生掌握概念和学习探究科学知识的方法初中学生的思维往往仍停留在对事物的表象上,如果教师只为讲课而讲课,学生就容易乏味,激不起学习的兴趣但如果给学生创设递进式的问题情境,引导学生进入情境之中,学生会在已有的认知基础上激发起探索欲望,很快进入学习状态,寻求思路,大胆创新
例如,“力的存在”一课,“力”是初中科学中最基本的重点概念之一,认识力是今后学好力的其他知识的基础但建立力的概念是一个逐步加深和拓展的过程教师可以采用“引导—体验—合作”的教学法,创设递进式问题情境,引导学生有层次地开展各种体验活动,逐步深化学生思维
3创设纠错情境,加深学习印象
“错误是正确的先导”从错误中找到正确的方法,是加深学习认识,提高学习效果的有效方式学生在解题时.由于基础知识不扎实或思维上的偏差,常会出现这样或那样的错误,对此,教师应有意识地利用一些学生常犯的错误,创设纠错情境,激发学生自己去怀疑、去分析错因,寻找治“错”的良药,不仅能充分发挥学生在学习中的主体作用,也可以提高学生解题的准确性,增强思维的严谨性、批判性
关键词:科学学习方法;自主探究能力;思维能力
科学课程是一门综合性较强的课程,在科学教学中,教师应根据学生的实际情况开展科学教学,但是,当前初中科学教学仍不容乐观。因此,本文对以科学探究为主的科学教学措施进行探讨,以提高学生的科学素养和文化素养。
一、加强学生科学学习方法的培养
采用以科学探究为主的科学课堂教学,不仅可以培养学生的自主探究能力,也能提高学生的科学素养。例如学习七年级上册的第三章“我们居住的地球”,这一章节主要注重人类与地球关系的讲解,主要目的是让学生领悟到家园建立的艰辛过程。因此,在科学教学中,教师应以科学探究的方式,结合生活实际,如将地球比喻成篮球,通过探究篮球的形状特点,从而加深对地球科学现象的理解。由于七年级学生有一定的科学基础,这就给教师减轻了负担,更有利于科学教学的开展。但是,七年级学生普遍存在科学学习方法不到位的现象,在科学教学中,教师应根据学生的实际情况合理开展课堂内容,从而加强学生科学学习方法的培养。在科学教学中,首先,教师应做好课堂材料的收集,如古代人对地球形状的认识,准备好科学课程课件后,然后开展教学。在科学课堂中,教师应提出问题让学生思考,如“怎么证明地球形状是圆的?”然后引入关于地球的图片或资料,教师可以引用航天员所拍摄的地球照片,使学生充分了解地球的形状。新课程提出对学生创新思维能力、实践操作能力、科学素养、人文素养的培养,使学生树立终身学习的科学学习方法;新课程注重学生科学探究、分析问题、解决问题能力的培养,而不是死记硬背的学习方式,采用科学探究的学习方法,并以小组合作的形式,从而开展科学课程。在小组合作教学中,首先学生需要收集相关资料,然后针对问题进行小组讨论和探讨,并提出自己的观点和意见,科学探究的教学方式不仅加强了学生科学学习方法的培养,同时也提高了学生团队合作意识和动手操作能力。
二、加强学生自主探究能力的培养
在科学教学中,实验是科学教学的重要环节,从科学教育理论方面分析,科学教学注重学生的主体性,即以学生为主体的科学教学,这就要求在科学教学中注重学生自主探究能力的培养,为了使学生充分掌握科学知识,充分利用实验教学的优势,例如学习八年级下册第二章内容“空气”,空气是与生活实际相联系的,这一章节教师可以从空气的成分和用途进行空气知识的讲解,然后安排一些实验教学,从而对空气中的成分进行验证。在实验教学中,首先教师应提出问题,如“空气中有哪些物质?”这样学生就可以根据问题进行思考,有的学生可能认为空气中有水、氧气等,而有的同学可能认为有水、氧气、二氧化碳、灰尘等,教师可以要求学生对空气中的成分进行验证,并收集证据,最后对问题作出合理的解释。通过实验教学,不仅让学生掌握了科学知识,同时也让学生掌握了基本的实践操作,从而培养了学生分析问题、思考问题、解决问题的能力。
三、加强学生思维能力和拓展能力的培养
新课标不仅要求注重学生自主探究能力的培养,也注重学生思维拓展能力的培养。为了加强学生思维拓展能力的培养,采用科学探究的教学方法,并以实验课堂为主,例如探究物体的密度,教师可以对小石头的密度进行验证,密度公式一般为ρ=m/V,从公式中可以得知,物体密度的大小由物体的质量和体积来决定。密度实验中,需要弹簧秤、量筒等器材,因此,教师可以这样提问:“如果实验中没有量筒,而只有弹簧秤器材,怎么才能测出物体的密度?”通过思考和探究,学生可以先用弹簧秤测出小石头的质量,然后称出水和烧杯的总量,从而计算溢出水的质量,根据水的密度,就可以计算出石块的体积,最后计算出石块的密度。传统的实验课堂,教师把学生所需要的实验器材都提前准备好,这样的实验教学不利于学生思维拓展能力的发展,通过设计不同的问题,并要求学生积极思考和讨论,使学生在实验中加强分析问题和解决问题能力的培养。
在初中科学教学中,教师应注重学生自主探究能力和思维拓展能力的培养,新课程下,要求加强学生创新精神、科学素养和人文素养的培养,采用科学探究的教学方法,并以实验教学为主,使学生在科学教学中不断思考和探索,从而提高学生的科学素养和人文素养,促进学生全面发展。
参考文献:
[1]潘瑶珍.信息技术与初中科学教学整合策略的研究[D].浙江师范大学,2006.
[2]赵峰.初中科学教学中科学探究的实践研究[D].东北师范大学,2011.
[3]郑晓燕.上海市初中科学与生命科学学科教学衔接研究[D].上海师范大学,2012.
一、初中科学课堂教学现状
初中科学课程课堂教学,就当下的教学情况来说,可谓是发展不容乐观。首先,由于这是一门科普课程,无论是学校还是在授课老师,在思想上对其教学不够重视,在实际的课程课堂教学中也没有很多的投入,这直接导致初中科学课程课堂教学效果的有限,对于培养学生对于科学的发现、自然的认识的兴趣是十分的有局限性的;其次,在初中科学课程的教材选用上,由于教学考试和考核评价对于这门课程要求不高,甚至没有,因此对于教材的选用也是没有统一化、合理化的标准;同时,教材选用的不够严格也直接导致在初中科学课程的教学中对于教学内容的开展也是随着老师自我的喜好展开的,并没有一个系统的知识面的覆盖,对于学生是否了解、掌握该课程的知识也是没有很好的反馈机制;最为重要的一点是,由于初中科学课程不是中考的考试范围,因此,课程的课堂教学没有系统性的内容,也经常性的为需要进行中考的课程让道,而这种思想上的认识以及实际上的应用在老师甚至学生心中留下了合理的印象,从而使得学生对于初中科学的认识机会少之又少,更加谈不上兴趣的培养,知识的获取。
二、初中科学课堂教学改革措施
基于初中科学课堂教学当下如此的发展现状,对初中科学课堂教学展开一番深入的改革已然是势在必行的事情。第一,我们需要从思想层面上转变学校、老师以及学校的认识,统一对初中科学课程教学的认识。虽然初中科学课程不是中考的科目,但是其重要程度却不亚于其他课程,同时,初中科学课程课堂教学本来相对于其他课程来说,课程时间就相对少,因此通过这样一门轻松的课程来培养学生的学习兴趣,发现科学的能力对于提高其他科目的学习效率是十分有裨益的;第二,在初中科学课堂教学中,我们需要归一化教学内容,合理的展开教学,让系统的课程知识为学习所接受,从而更好的培养学习的兴趣;第三,科学是一门十分神奇的、有趣的课程,科学中也充满了一系列神奇的现象,我们在初中科学课堂教学中可以更多的开展相关性的实践活动,增加学生的自我实操机会,让学生在具体的实践活动中加强对科学现象的认识,掌握更为扎实的科学知识,同时还能提高自身的动手能力。总而言之,初中科学课堂教学需要从丰富教学手段、合理化教学内容、统一化教学思想及认识等方面展开相应的改革工作。
三、初中科学课堂教学新模式发展
初中科学课堂教学的发展要想取得长足的、持续性的进步,那么就必须构建一个全新的发展模式。而这决定于在发展的过程中,我们需要时刻把握着时展的需求,做到与时俱进,从而根据具体的要求来调整和发展初中科学课堂教学模式。具体来说,初中科学课堂教学新模式的发展离不开时代的发展,而这主要体现在课堂教学的方法和内容上。因此在未来的发展中,我们需要把握以下几个原则,从而保障能够给初中科学课堂教学构建一个合适的、创新性的发展模式。
初中科学课堂教学以培养学生的学习、认识科学和自然为主要目标,兴趣培养和方法认识引导是关键。
初中科学课堂教学手段可以结合互联网+多媒体技术走向丰富化,让现代技术引导课堂教学的创新和发展。
初中科学课堂教学方式可以多样化,可以形成以学生为主导的课堂教学体系,丰富化考核方式,有效提升学生综合能力。
1. 初中科学探究教学的原则
探究教学的形式是多种多样的,在实际工作中,教师可视具体情况采取不同的方式,但是一般都应该遵循下列指导思想或教学原则:
1.1 要发挥学生的主体性作用
现代教学论认为,要明确倡导在教学活动中确认与重视学生的主体地位。教师首先要注意激发和培养学生的学习兴趣;其次要给学生提供更多亲自动手、发现和探索问题的机会,如在科学教学过程中教师变演示实验为边讲边实验,将验证性实验改为探索性实验或增加探索性实验等;再次,教师要通过问题启发、讨论启发等方式,引导学生独立思考,积极思维,大胆想象,使学生始终处于探索中,真正成为探究活动的主人。
1.2 要建立以实验为基础的科学教学观
科学是一门以实验为基础的自然科学,科学实验是科学理论建立和发展的基础,以实验为基础是科学教学最基本的特征。在科学探究教学中,以实验为基础,就是把实验作为提出问题、探索问题、解决问题的重要手段和途径。教师应充分发挥科学实验的功能,通过实验,特别是学生亲自做实验来激发和培养学生兴趣,调动学生的实验积极性,引导学生根据实验现象和事实,探究物质的本质及其变化规律。
1.3 要强调营造良好的探究氛围
当探究课进入到时,要营造一种师生互动的探究氛围,这样大家才跃跃欲试。探究活动的本质特征是教师不把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生,取而代之的是,教师为学生创造智力活动和交往的环境,让学生通过探究活动发现有利于这种探索的学习方法和认知策略。在整个探究活动中,学生之间应相互交流,对问题、假设、实验、结论的解释进行描述,了解提出问题、形成假设、设计实验、归纳结论的策略和方法。在整个探究活动中,学生不仅仅找到了对某个问题或未知现象的解释,更重要的是使学生了解如何对某一陌生现象进行科学探究,促进其探究能力的提高。要营造良好的探究氛围,教师首先要转换角色,要从单纯的知识传授者转变为学生学习的促进者,但这决不意味着对学生放任自流,在探究过程中,教师永远是帮助学生成功的伙伴。其次,要善于把教学任务转化为学生经过努力能解决的问题系列,并使学生对解决问题或实现目标产生兴趣和需求。最后,要鼓励学生多尝试、探索、试误,让探究学习的过程真正成为学生“自己想办法解决问题”的过程。
1.4 要重视科学与社会生产和生活的结合
科学作为一门基础的自然科学,一方面,科学概念、原理、理论的形成和建立,都是来自自然和人类的生产生活或者科学家们依据大量的自然现象和实验事实,经过分析推理和科学抽象,归纳总结出来的。学习科学的根本目的,是为社会生产和生活服务;另一方面,科学己渗透到现代生活的衣食住行的各个方面。国民经济的一切领域,无不需要科学的参与:人们最为关注的环境保护、资源的利用、能源的开发、食物、医疗保健等,都需要科学。因此,科学探究教学应重视科学与社会生产和生活的结合。同时,探究活动的设计也应从我国的教学实际和学生实际出发。在设计探究式教学活动时,应注意吸收国内外多年来的教改经验,逐步探索出一套适合我国国情的探究式教学模式。在进行探究式教学的初始阶段,可以将一些实验按照探究式教学的要求进行改造。例如,将用于验证结论的演示实验,改造成先做实验,再根据实验结果得出结论。这样,既符合现有的教学条件,又利于教师顺利开展教学。此外,活动的设计还要考虑学生己有的经验和能力水平。
2. 探究性教学的基本步骤
2.1 提出问题
教师引导学生提出供探究的问题。
2.2 猜想与假设
教师引导学生依据已有的知识和经验对提出的问题可能出现的答案,作出猜想与假设,并经过讨论、思考作出初步的论证。
2.3 制订计划
根据科学探究的要求,设计实验方案,选择仪器、试剂,同时还要考虑到实验过程中可能会出现的结果,有较周密的实验计划。2.4 进行实验,收集证据
按实验步骤进行实验,仔细观察实验现象,认真记录实验数据,在实验操作中注意观察与思考相结合,采用多种形式表达所收集到的实证,并能从中发现问题,解决问题。
2.5 解释与结论
将收集到的资料进行分析、讨论,得出事实证据与假设之间的关系,通过比较、分类、归纳、概括等方法,得到最后的结论。
2.6 反思与评价
有对探究结果的可靠性进行评价的意识。在实验方案、现象、解释等方面与他人存在不同之处时,能与他人进行讨论,不断反思,并提出改进的具体建议,能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。
2.7 表达与交流
用口头或书面等方式表达探究过程的结果,与他人进行交流讨论时,敢于发表自己的观点,倾听并尊重他人的意见。需要说明的是:科学探究的过程不一定完全参照上述的顺序进行,可根据具体的情况而定。
3.探究式教学要注意的方面
3.1 加强双基教学,牢固探究基础成功开展探究式学习,要求学生必须具备相应的背景知识、认知能力,对探究学习持积极态度,这意味着学生的知识储备要达到一定程度,才能完成教师所要求的各项活动任务,不过,探究性学习和其他学习方式应该是相辅相成的关系, 而不能非此即彼。对学生来说,既要学会接受性学习,比较快地去理解、掌握基础知识,并以此为基础,对一些未知事物进行探索性学习, 又要学会探究性学习,形成正确的知识观,对知识不断进行检验再检验。对知识进行重组、运用,并创造新知识,只有这样才能对基础知识理解更深刻,应用更灵活。
3.2 改变评价方法,延伸探究兴趣
探究式学习成果是一个动态、多元的结果, 学生的学习所得, 可能与我们预期掌握知识点的要求有所差异或也可能出现一些错误的结论或意外的现象。教师要对学生做出全面的评价,肯定学生的成绩, 对不足和存在的问题提出建设性的意见或让其他学生补充。要注重学生的个体差异,从个人建构主义学习论出发,在肯定学习者存在着个体的差异、以及先前认识经验和认知结构差异的同时,肯定个人主动探究过程,调动起学生主动建构的积极性及潜能,让每一位学生学会有效地建构自己的知识。
【关键词】初中科学 探究活动 思维教学
【中图分类号】G630 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)01-0097-03
初中科学是一门初步认识自然现象、自然规律,以人和自然的关系为中心,以物质结构、性质和运动规律为基本内容,并注意科学、技术与社会的相互渗透,密切联系实际的一门综合性课程。因此,这决定了自然科学的教学特点是通过学生发现问题、提出问题,再通过对各种现象的探究活动,再现知识的产生、发展过程,最终解决问题。教师运用探究策略,给学生提供实践探究的机会。学生对探究过程的思维品质及方法有时可能比探究的结果更重要。因此,教师在课堂教学中引导学生对有关的学习内容进行探究,对学生的思维发展有着特殊的意义和价值。
一、探究活动中的思维教学一般模式
根据科学的特点以及为了更好地配合《科学》新课程的实施,我们教研组自去年下半年就开始“自主、合作、探究”课堂教学模式的实践与研究。同时配合学校反思性教学和思维教学在各学科中的实施,我们在初一、初二、初三三个年级分别开设了各类能充分反映思维教学的公开课研究课,取得了良好的效果。通过集体备课、评课、补充、学习。我们总结和归纳出了自然科学课堂探究活动中的思维教学一般模式。现概括如下:
探究活动中的思维教学一般模式:
该思维教学模式宗旨是通过科学探究过程或活动这一载体,把思维教学贯穿于整个学生思维发展过程。力求在整个形成过程中培养和训练学生的思维器官、思维品质,最终形成思维能力,从而达到优化课堂教学结构的目的。我们教研组在这方面取得了一定的成绩。
二、在科学探究活动中开展思维教学的探索
思维具有许多品质,我们这里重点讨论与探究活动密切相关的(流畅性、变通性、批判性、独特性、实践性)。下面以思维品质的这五个方面来阐述探究活动过程中思维品质的培养与激活。
(一)思维的独特性
思维独特性最主要的标志是:凡事自己开动脑筋,自己寻找解决问题独特新颖的途径和方法,从而得出解决问题的答案或结论,并能对自己得出的答案或结论进行分析和检验,使之符合实际。
在科学探活动中,学生通常能对某个情景或场景通过自己的分析,与原有知识或经验发生认知冲突上,从而激发学生自己积极开动脑筋,寻找解决问题的途径。这其实已经激活了思维的独特性。通过一年多的实践,自然科学课堂上学生思维的独特性具体表现可归纳为:
①实验中善于提出独特、新颖的实验方案。
②通过观察,能提出新的问题和解决问题的方法,敢于发表个人意见。
③具一定的联想、想象能力。
④能用已学知识解决一些简单的实际问题。
⑤有摆脱思维定势的能力,能够解决过去的经验和习惯不能解决问题。
如:在上到第六章人类与环境的内容时,学生们均能积极撰写调查报告,提出一些如何防治水、大气、土壤污染的新办法,新措施。学生个个富于联想,善于提出新问题。有学生撰写的《太平桥水污染及治理措施》一文在富阳日报上发表,市政府也已开始治污行动。又如徐国军老师在上《平面镜成像的规律》一课时,分组布置了实验任务,一组研究像与物体的大小关系,二组研究物距与像距的关系,每一组又分成四人组成合作小组。在巡视学生的活动时发现二组中有一小组同学并没有采用点燃的蜡烛作为观察物体,而是直接用一块三角板在镜子面前量着。其中一位同学说:“只要一组证明了像与物等大,那么三角板在镜子里所成的像和三角板应该一样大,三角板所成的像中的刻度大小跟物的刻度也一样,将三角板有刻度的一边和镜面垂直后就可以直接观察出物距和像距相等。”(如图所示)听了学生的解释后,不禁佩服这组学生的想象力和创新能力。在学生汇报方案阶段,教师特意安排了这组学生介绍这种与众不同的方案,与全班同学共同探讨。其他同学也感到很有收获。可见,在这样的教学活动中非常有利于思维独特性的培养和激活。
(二)思维的流畅性
思维的流畅性主要表现为思维起点灵活,思维过程灵活,概括迁移能力强,善于组合分析,有多种合理而灵活的结论等方面。
在科学探究活动中,学生会灵活使用等效、类比、分析、综合、归纳、演绎等思维方法,去概括理解所要探究的问题。具体表现为:
①能对实验任务提出不同的方案。
②能通过对一种代表性动物或植物的分析,归纳出一类动物、植物的特征。
③能探究动物或人体各部分结构与功能相适应的特点。
④在概括理解过程中,能通过对实验数据处理、分析,概括出各量之间的关系,并能应用规律解决一些简单问题。
如:在研究凸透镜成像实验过程中,我们的老师设计了如下探究过程。(部分)
探究过程:
1.分成四种情况分别进行实验:第1种:在光屏上得到一个缩小的像;第2种:在光屏上得到一个放大的像;第3种:得到一个正立的像(这个像光屏上是不可能找到的);第四种:得到一个倒立的像。
2.各小组按要求开始实验。得到一个符合要求的像后,将此时的物距、像距及像的性质记录在下表中。
3.各小组汇报数据及实验现象。
4.有学生对实验数据及现象进行分析。
得出实验结论:(凸透镜成像规律)
通过这样的探究活动的设计,极好地锻炼了学生的分析、归纳和综合能力,在严谨的科学探究过程中培养了学生思维的流畅性。
(三)思维的变通性
指出在处理问题和解决问题的过程中,能够适应任务的需要,积极周密地思考,采用多种方法或途径正确地判断并迅速得出结论。
在科学探究活动中,学生充分运用知识的迁移或方法的贯通,善于调用已学过的知识与学习经验,采取各种角度或方法寻求解决问题的途径。
主要表现为:
①从一种测量方法的运用转向考虑另一种方法的运用。
②善于灵活运用数学公式,测量工具,调用已学过的知识与经验,来分析处理新情景的问题,从不同角度出发考虑和解决一些简单的实际问题。
③能灵活运用各种实验器材和有关知识,设计实验,能初步运用控制变量的方法。
下面以我们组老师上的“探究物质的溶解性与哪些因素有关”一课为例来说明如何灵活运用控制变量的方法来设计实验,激活思维的变通性。
探究物质的溶解性与哪些因素有关(课堂实录节选)。
因素1:搅拌
生:两杯水,一杯搅拌,一杯不搅拌,看哪杯溶解得快?
师:实验过程中,如果我们发现搅拌的那一杯溶解所需的时间短,就可证明搅拌能够加快冰糖溶解的速度。如果时间一样,则证明搅拌对溶解快慢没有影响,你们觉得这种理解对吗?大家有没有考虑过,我们在研究“搅拌”这个因素时,对于水,对于糖有没有什么要求?
生:这种理解是不正确的。研究“搅拌”这个因素时,两杯水应该一样多,冰糖的质量也应该一样,水温也应该相同。
师:为什么呢?
生:如果这些因素不一样的话,那搅拌的那杯冰糖溶解快,不一定就是搅拌的关系,也有可能是其他原因造成的。
师:根据大家刚才的猜测,我们把几个影响因素列出来看看。
我们发现,当我们研究“搅拌……”时,如果不限制其它条件,比如说,两杯水,(1)杯水多,(2)杯水少;(1)杯热水,(2)杯冷水;(1)搅拌,(2)不搅拌。如果我们发现的确是(1)号杯溶解时间短,由此我们是否可以得出结论:搅拌影响食盐溶解快慢的因素?
生:不可以。因为……
师:所以说,我们在研究一个因素时,必须保证其他几个因素控制在相同条件下。这是一种经常用到的科学实验方法——控制变量法。这样我们研究问题的时候,目标明确,方向正确,才能得出正确的结论。根据这种方法,请同学来说一下检验水的温度可能会影响冰糖溶解快慢的影响因素的设计方案。
生:相同质量的糖同样在不搅拌的情况下,在相同体积的冷水中溶解需要的时间长,还是在热水中溶解的时间长?
师:那么颗粒的大小是否影响糖在水中溶解的快慢,相信同学们也能够说出设计方案了。
生:相同质量的糖,一份颗粒大,一份颗粒小,同样在不搅拌的情况下,在相同体积的热水中,看哪一个烧杯里的糖溶解需要的时间长?
……
通过这一环节的设计,让学生开动脑筋,根据探究的目的和条件,选择取得证据的途径和方法,考虑影响实验结果的主要因素。使学生能确定需要测定的量,并采用适当的方法控制变量,从而使学生由被动转向主体,思维的变通性得到充分体现。
(四)思维的批判性
表现为冷静地思考问题,对他人的经验和书本知识能认真思考,不迷信,不盲从。对探究过程中的不同方案敢于提出有理有据的合理见解。人就是通过控制自己的意识而相应调节自己的思维和行为,即表现在主体根据活动的要求,及时地调节和修改思维过程,也就是主体主动地进行自我反馈的过程。
在科学探究活动中要求学生会正确使用各种仪器,及时发现实验设计或实验过程中的错误等,即通常所说的反思。
具体表现在:
①能正确使用各种测量工具、仪器等。
②能及时发现实验的错误,导致误差产生的原因等。
③实验设计或进行实验时,注意实验顺序的合理性。
④通过探究结果,能够判断原假设的成立与否,对方法或设计的优劣进行评判,并提出合理的建议
如在探究CO2是否具有酸性的实验设计过程中:老师要求设计一个实验证明碳酸(二氧化碳的水溶液)具有酸性,而二氧化碳不具有酸性。有一位学生设计了如下实验方法:取一只洁净的干燥的试管,向里面放入一张干燥的蓝色石蕊试纸,向试管中加入适量的水,观察现象;然后再往试管中通入二氧化碳气体,再观察现象。整个设计思路如下图:
然后要求学生展开讨论:仅由此实验能得出满意的结论吗?若能,请你说明理由。若不能,请你简述还需要进行的实验操作步骤和实验。学生不难通过对比分析得出该同学的实验设计,虽然排除了水使紫色石蕊变红色的可能性,但没有排除二氧化碳使紫色石蕊变红色的可能性,从而会设计出更合理的实验设计方案。通过设计这样的探究活动,可以很好地培养学生思维的批判性。思维批判性品质是思维过程中自我意识作用的结果。而这种自我意识是以主体自身为意识的对象,形成思维结构监控系统,可实现人脑对信息的输入加工贮存输出的控制。思维的批判性品质,来自对思维活动各个环节,各个方面所进行的调整、校正的自我意识。这种批判性的思维品质,在探究活动和创造性思维的过程中是不可缺少的因素。
三、在探究活动中开展思维教学的几点思考
初中生正处于由具体形象思维向抽象思维发展的一个重要阶段。因此在教学中应注意引导学生思考事实证据和科学结论之间的关系,帮助学生学习建立科学模型。由此培养学生的分析、概括能力和逻辑思维能力,形成质疑、反思的科学思维习惯。具体如下:
1.鼓励每一个学生充分参与到探究学习中来,尊重学生各种不同的见解、技能和经验,保护学生的创造性和好奇心,鼓励学生对他人的观点持合理的怀疑态度,为学生提供各种表达自己想法和开展科学探究的机会,允许学生提出不同的观点,哪怕是错误的,以保护其思维的积极性。
2.熟悉掌握学生思维过程。思维过程是人们运用头脑中原有的知识经验,对新的信息进行分析、综合、比较、抽象和概括的过程。
3.积极激活并优化学生的思维品质。在探究活动中尤其是思维的独特性、流畅性、变通性、批判性和实践性。
4.积极创设问题情境,给学生留有思考的空间。思考产生于知困。没有问题,思考也就停止了。法国心理学家瓦龙说:“思维就是克服矛盾的过程。”教师必须创设问题情境,激发学生自己提出问题,进行独立思考。
5.应创设宽松,发展的教学氛围。心理学研究表明:自由、安全、愉悦的集体气氛有利于学生创造力的发挥。教师应把自然书本中可以探究的知识点和一些演示实验改为探究性实验,鼓励学生大胆假设,自主探索,使学生全程参与学习,培养学生思维的自主性与创造性。
四、结束语
课堂学习以学习间接经验为主,教材上的各种知识,都是前人在长期实践中不断思维的结果。如果对这些知识的学习我们教师能想方设法让学生转变学习方式,充分利用探究活动这一载体,那么我们的学生一定个个都是善于思维、懂得思维的人。
参考文献:
[1]《教学策略》,李晓文、王莹,高等教育出版社
[2]《课堂学习论》,陈见时,广西师范大学出版社
关键词:新背景下;初中科学;生活化教学
初中科学不同于其他的语文、数学学科,它需要引导学生通过学习、实践后懂科学、爱科学、用科学。《全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准》指出:“科学课程将通过科学探究的学习方法,让学生体验科学探究活动的过程和方法,发展初步的科学探究能力。”由此可见,初中学科教学内容与生活有着密切的联系,作为教师应结合教学内容,以学生熟悉的生活为背景来构建教学环境,让学生更好地体验生活,感受科学的实用性。让学生真正明白“在生活中求知,在求知中生活”这句话的含义。陶行知先生也曾说:“我们深信生活是教育的中心。生活教育是给生活以教育,用生活来教育,教育要通过生活才能发出力量而成为真正的教育。”在此,笔者谈一下自己工作中的实践经验。
一、以生活实际为切入点,诱发学生学习的兴趣
在科学教学中,我们不乏看到这样的现象:学生喜欢自己琢磨东西,却对科学学习没有兴趣。经过观察以及与个别学生谈心,得知,学生感觉科学课堂枯燥无味,都是书本上的一些知识,没有什么可以学习的欲望,甚至一听科学课就觉得犯困。鉴于此,笔者改变教学方式,顺应新课改的发展,结合教学内容,以学生身边熟悉的生活为背景来搭建课堂教学,引导学生感受“生活中处处有科学,科学知识就在我们的身边”,从而激发学生学习科学的兴趣,增强学生的生活体验,加深学生对科学学科的印象,鼓励学生学习科学,运用科学,真正做到“从生活中来,到生活中去。”活化学生对科学的掌握,凸现科学学科的实效性。
如:在学习“身体的防卫”这一课时,笔者将教材中的图片、文字解释、说明等让学生感到抽象的内容替换成曾经发生在学生身边的事件,即:运用曾发生在学生身边的“甲型H1N1流感”的实际案例来分析说明问题,对教材内容进行了适当的删减和添加。
1.笔者出示背景材料:2009年11月,甲型H1N1流感在全球爆发,后来波及中国,温岭也发生甲型H1N1流感疫情,部分青少年学生也感染了甲型H1N1流感病毒,后来政府有关部门通过宣传预防甲型H1N1流感病毒的有关知识,积极采取措施,最终成功地控制住疫情。运用实际案例,来吸引学生的注意力。
2.提出问题,引入“身体的防卫”相关知识,诱发学生自主探究。即:
(1)甲型H1N1流感病毒是一种怎样的病毒?
(2)我们能抵御甲型H1N1流感病毒的进攻吗?我们人体有哪几道防线可以抵御?
(3)有些青少年学生为什么不能抵御甲型H1N1流感病毒的进攻,请同学们来说明。
(4)有没有更加有效的特殊的防病措施?
(5)我校在甲型H1N1流感病毒时期,每天都对教室和公共场所进行消毒,那么,该怎样配置一定浓度的消毒液呢?
学生纷纷讲述了自己的观点。通过本教学案例可以看出,贴近学生生活实际的事物也好、事件也好,有助于激发学生的学习兴趣和探究欲望。但是在此,教师需要注意的是:要注重全体学生的参与性,不要急于追求结果,重要的是让学生能够真正体会到学习科学与生活之间的密切关系,以及学习科学的价值,从而树立正确的学习态度,增强自我理论联系实际的能力,这样才能顺利地完成教学任务。
二、运用学生已知的生活经验,促使学生构建新知识结构
教学中,引导学生构建新知识结构,需要学生拥有一定的生活经验。在建构主义理论中,他们将“通过学生自己的经验主动建构”看成是教学的“灵魂”。作为教师应运用学科与生活之间的关系,来运用学生已知的生活经验,推动学生自主构建新知识体系。即:结合教学内容,创设生活情境,将科学问题有意识地渗透到生活情境中,让学生在特定的生活场景中通过已经具备的生活经验来实施创新探究,丰富自我的生活经验,这样一来,学生构建新的知识体系就相对比较容易了。
如:在学习“摩擦力”一课时,笔者以自行车为教学磨具,让学生以自行车为中心,提出几个与摩擦相关的问题,并进行分析、讲述。学生纷纷议论起来,教师趁势让学生以小组为单位进行讨论,并派出一名小组成员作为代表来提出问题并解释。整个课堂洋溢着活跃的气息,学生都很积极地参与到讨论中去,最后,每个组的成员都表达了自己小组的讨论结果,可以总结为这几方面:(1)轮胎、脚踏板、车把套和刹车块处都有花纹,并且使用摩擦大的材料,可增大摩擦力;(2)车轴处都有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦。车轴处经常上一些油,以减小接触面粗糙程度,从而减小摩擦力;(3)刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力……这样,运用学生掌握的知识经验,来让学生自主分析、探究,有助于学生的思维能力培养,锻炼了学生的分析问题、总结问题的能力,有助于学生构建新知结构。
一、让生活激发学生的科学体验
浙教版初中科学教材设计了大量与人类生产生活相关的物理知识、化学知识等,这些知识源自于人们的日常生活,教材也通过各种各样的情景展示生活中的科学知识。教材这样的设计安排同传统的初中物理教材、化学教材有着较大的区别,原来的教材把学生的思维相对固定在逻辑性的推导过程,而忽视生活与科学知识的相关性,学生有可能在学习某个定理后,不能同生活联系上来,如果不能有效地运用知识,科学教材就失去了研究的土壤。科学教师可以结合教材内容,指导学生课前调查、课中研究、课后验证的方法来学习教材,让生活成为构成教学内容的重要素材,让学生通过实践活动,建构自己的科学知识体系。
如在教学浙教版八年级上册《水的利用和保护》一课时,学生通过前面的学习铺垫,已经对水有一个比较科学的理解。为了对学生渗透科学知识的应用意识,同时让学生更好地学习本节课,我在课前安排学生和同学自由组成小组去调查学校周边和家庭周边的水域情况,这些水域的源头是从哪里来的,经过了什么地方,受得怎样的污染,居民每天生活用水的数量,学校和家庭生活中存在的怎样的浪费水资源的情况等,并记录成一份调查报告。针对学生们收集上来的调查报告,教师结合国内国际对水资源的一些权威报道,让学生进一步认识到水资源对人类生活的重要性,同时明白无节制的用水和对水源的污染会对地球上生存环境带来可怕的危机。经过这些铺垫,新课的探究就能引发学生的兴趣,他们会结合本组教材的科学知识和自己的生活体验,对水资源的保护提出一些比较科学合理的见解。
二、让问题引发学生的科学思考
生活中处处有科学,浙教版初中科学教材蕴含了丰富的科学知识,科学教师要紧紧抓住教材特点,结合学生的生活环境,将教材中的科学内容通过学生熟悉的生活情景展示出来,在情景再现疑问,让疑问引发学生的思考,从而获得对科学知识探究的欲望,进而学习科学知识。
如在学习比较不同物质在水中的溶解能力一节时,教师以学生熟悉的生活以背景,在课堂上抛出问题:如果水的量保持固定的情况下,不断向水里加入蔗糖,蔗糖是否能够全部溶解在水里?这个问题容易引起学生的生活体验和研究的兴趣。当学生通过实验获得初步的结论后,教师再出示问题:在判断不同的物质的溶解能力时,用来溶解的水量如果不一样,行吗?如果加入氯化钠与硝酸铵各一份全都溶解了,能说明这两种物质的溶解能力相同吗?如何判断在30毫升的水中放入的氯化钠或硝酸铵已不再完全溶解?溶解是学生日常容易看见的现象,如学生平时在家煮汤放入盐,但是初中教材出现的比较不同物质在水中的溶解能力一节,就不能只是停留在简单的观察现象之上,而是要引导学生通过实验来获得数据,通过数据推理出一些科学原理。
三、让实验丰富学生的科学课堂
浙教版初中科学课程目标以提高学生的科学素养为宗旨,倡导学生主动参与探究过程,通过亲身经历和体验,交流与合作,获得对科学的认识。要实现科学课程目标,实验是关键环节,离开了实验,科学探究就成为一句空话,因此,教材设计了各类实验,以相对系统的方式串联起科学的教材结构。纵观浙教版科学教材,新课改后的实验内容较之以前的教材有很大的改变,由原来的相对详细的实验步骤向探究式方向发展,注重学生在实验设计过程中的主动能动性,这对教师来说是一种挑战,因为,要调控好学生的实验环节,教师要更深入教材,同时引导学生学会自主学习的方法。初中科学教材加大了与生活的联系,这些不再是高高在上的纯科学内容,而是与人们的生产生活相关,对于学生将来走出社会前能储备更多的科学知识。科学实验一定要把握新教材的这些特点,引导设计探索性强、趣味性高,与生活联系紧密的实验,让学生获得更多的科学学习策略。
如在学习浙教版八年级下册《空气》一课时,如何证明空气中存在二氧化碳并探究出其的含量?教材出示了一些实验方法,利用大针筒把空气压入石灰水中,通过观察石灰水是否会变浑浊,变化速度的快慢。但在学生分组实验时,汇报的结果是石灰水在通入空气时没有明显的变化,也就是我们平时所说的实验没有达到预期效果。我引导学生进行思考:澄清石灰水为什么没有变浑浊?然后再让他们小组之间结合已有的知识结构进行猜想、推理、实验、验证。于是,有学生认为是“广口瓶中装的可能不是澄清石灰水?”但组内的学生利用玻璃管向瓶中吹气,马上变浑。有的学生认为是“可能是空气中不含有二氧化碳。”但他们又通过动植物的呼吸的事例进行验证。最后,有个学生说:“可能是向瓶中输入的空气太少了。”学生的这个问题刚好是我课前就预设好了,实验之所以会失败原因就在这里面,于是,我趁机抛出问题:“有什么办法可以注入更多的空气?”有些学生提出用打气筒,打气筒一用上,实验效果就明显了,澄清石灰水就变浑浊。
关键词:科学探究;实证思维;培养
美国著名科学家萨顿在《美国百科全书》中把“科学”理解为 “科学为系统化的实证知识”。但在日常教学中,常常有学生出于相信老师、书本甚至从众的心理,而轻信所谓的“标准答案”,暴露出实证意识的严重缺乏。笔者听过这样一节研讨课:在做“检验物质的导电能力”实验时,全班七个小组都有“金属丝”,其中三个小组的“金属丝”是不导电的。实验结束,却有六个小组汇报说“金属丝”能导电,只有一个小组说实验不成功。很遗憾,教师没有对有问题的两个小组进行探究,学生也就认为理所当然。
科学的本质是实证的,科学探究必须用事实说话。实证,就是确实的证据,确凿的验证,包括证实和证伪。那么,在初中科学探究教学中,如何培养学生的实证思维呢?
一、创设冲突,激发兴趣
认知冲突,就是原有认知结构与新知识之间的无法包容的矛盾。我们在科学探究教学中要想方设法,积极引导学生体验与原有认知发生的思维冲突,激发学生主动探究、验证的欲望与兴趣。
例1,在一节八年级“物质的浮沉条件(新授)”研讨课上,教师给全班七个小组各一个乒乓球,半杯水。实验开始,所有的乒乓球都是漂浮在水面的,这符合学生的日常认知。此时,教师拿出课前用注射器注满食盐水的乒乓球,放在其中一组烧杯的水中,并演示给全班同学看,结果乒乓球不是漂浮而是下沉,与学生自己先前的实验完全相反。全班一片哗然,教师就此引导各组讨论。各组议论纷纷,慢慢得出一个基本结果,教师用的乒乓球有问题,发现教师用的乒乓球里住满了“水”。于是,教师又给各组一个注射器,让各组自行往乒乓球里注满水,观察现象。结果,乒乓球接近悬浮,还是不能下沉。教师没有马上解释,给出答案,而是再次引导学生讨论。很快,学生讨论出教师用的“水”有问题。最后得出,教师用的是盐水。本案例中,教师先从学生的日常认知入手,不断创设矛盾情境,让学生的认知不断发生冲突,激发学生探究验证的兴趣。
例2,在八年级“表示物质的符号”课上,学生知道了化合物中所有元素的化合价的代数和为零,而且学会了运用计算。最后,教师出示了一道试题“请同学们算算Fe3O4中,铁元素的化合价是多少?”学生很快算出,铁元素的化合价约为“+2.67价”,教师由此引导学生思考、讨论,并作为课外探究作业,第二天各小组进行汇报展示。第二天,所有小组的同学都带来了结果,大部分都认为Fe3O4是由Fe2O3和FeO组成,且有固定比例的化合物;铁的化合价既有正二价也有正三价。本案例中,学生的结果虽然大都是从网上搜索而来,但教师利用了学生学习的知识冲突,造成了学生的“认知失衡”,从而激发学生想进一步搞清楚事情本原的欲望。
二、注意细节,锻炼能力
实验现象和是实验数据科学探究中最基本的实证,也是学生形成正确科学认识的有力武器,我们在科学探究教学时要因势利导,引导学生注意实验现象和数据中的细微之处,认真求证细节背后的科学本质。
例3,在一节八年级“物质的浮沉条件(新授)”研讨课上,教师为了克服学生的思维定式,把教材上用的食盐改成了白糖。在三个杯子都装了半杯的水,把大小一致的鸡蛋分别放在三个杯子里,然后往第二个和第三个杯子里加入不同质量的白糖,并故意往第三个杯子多加很多白糖,实验中出现了鸡蛋沉底、悬浮、上浮三种现象。课堂上,教师问:“是什么溶液使鸡蛋浮起来?”全班学生异口同声说是“食盐溶液”。“证据呢?”教师马上追问。学生七嘴八舌,一学生立即站起来自豪地说:“书上有。”一部分学生马上在书上找,一部分学生相互讨论着似乎不太可能。教师没有马上解释,而是耐心等待。不久,以仔细著称的科代表站起来说:“不一定是食盐溶液,也可以是其他溶液。”全班都安静了下来,认真听他解释:“老师,您往第三杯的半杯水中加了那么多的白色固体,我在家里调过食盐水,好像食盐没有这么厉害的,所以我猜您加的不一定是食盐,蔗糖也有可能。”学生也快速地验证了使用的就是蔗糖。这个实验从猜想到验证都很简单,但这样一变,不仅顺利地引出了下一节内容,而且用“证伪”的方式引导学生要认真观察探究活动的每一个细节与异常现象,有效地培养了学生不唯书的实证意识。
例4,笔者碰到一学生问这样的问题:“为什么家里的钟摆来回摆动一次的时间刚好是一秒,来回摆动的时间和什么有关系?”笔者决定引导全班同学一起来讨论,绝大部分的学生都猜测和摆重有关系。为此,笔者把学生分为六组,探究“摆锤的重量与来回摆动时间是否有关”。活动将摆绳长度设置相同,然后各组分别挂一个、两个、三个钩码进行探究,要求测出一分钟内来回摆动的次数。结果是有五组测出来的次数基本相同,得出的结论是和摆锤的重量无关;只有一组得出的结论是和摆锤的重量有关,数据是这样的:
为什么会这样,怎么办?笔者引导各小组思考、讨论。其中一学生建议:让其他小组的学生用这组的器材做一遍,结果和其他五组的次数基本相同。这又是为什么呢?学生又陷入了深思当中……我知道了,一个平时不太言语的同学兴奋地举手说:“我们是把三个钩码并排挂在摆绳上的,而他们是第二个钩码挂在第一个钩码下面,第三个钩码又挂在第二个钩码下面,所以他们的结果和我们不一样。”这组的同学惊讶地按她说的又做了一遍实验,结果真是这样。同学们对这位学生的发言报以热烈的掌声,笔者相信他们都懂了。
三、探究拓展,提升素养
实证思想,就是以事实为依据的意识和思想。我们在科学探究教学中要想方设法,对科学探究进行拓展升华,如进行辩论赛、社会实践活动等,不仅能激发学生学习的兴趣与激情,还有利于学生实证思维的培养与形成,切实提升学生的实证素养。
例5,笔者在学生完成七年级“摩擦力的大小和哪些因素有关”的探究后,组织了“摩擦力的利大还是弊大”的小组辩论赛。辩论赛按照正反双方陈述;正反双方发问、辩论;正反双方总结陈词;评论员向正反双方提问;班级其他同学投票确认获胜辩方;最后老师点评的程序进行。辩论赛先不公布正反和反方,要求全班学生从正反两方面去收集资料。在辩论赛前半天再公布哪一个小组代表正方哪一个小组代表反方,由两小组各自去组织全班收集到的资料,整理好后再进行辩论。比如正方认为摩擦力利大于弊,列举的理由有:如果没有摩擦力,那么每天都会发生交通事故,不能吃饭,不能穿衣,不能写字等,达12条之多。反方也列举了很多理由和事例,双方引经据典、互不相让,气氛十分热烈。
例6,笔者在完成八年级 “水资源的利用、开发和保护”教学后,布置了一个实践探究的课外作业。把学生按村分组,各组共同完成一份《关于“五水共治,共治吾水”的调查报告》,要求各组学生围绕本村水污染的现状(要有证据)、引起污染的原因分析、治理污染的意见建议三大块来写调查报告。整理好后,全班共同完成一份倡议书,一起寄到各村和乡镇相关部门。以此培养学生以事实说话的实证思想,也培养学生的社会责任感与家乡情怀。
实证思维,其实就是实事求是的态度和方法。在初中科学探究的教学中,我们要以学生为主体,充分利用学生的冲突体验,在实证意识和实证能力的培养上下功夫,就一定能拓展学生的科学知识,优化学生的科学方法,提升学生的科学素养。
参考文献:
1.中华人民共和国教育部制定. 科学课程标准(7-9年级).2011.
文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)07-0023-02
在新课程标准下,初中科学教材从教材结构、内容选材、编排组合上越来越贴近实际。新课程标准突出了对学生素质的全面培养,越来越注重培养学生在真实生活中发现问题、解决问题的能力。初中阶段是学生思维品质、习惯养成的重要阶段,在这个时候对学生进行科学探究精神、能力的培养,必将对学生的终生学习产生深远的影响。本文就如何将探究性教学法渗透在课前预习――课堂导学――学生悟学――学生思疑――教师提示――课后总结等几个主要教学环节中谈一些看法。
一、课前预习
“自主一一探究”式教学法中课前预习这一环节首先要根据教材特点,确立不同的预习方式,课前布置适当的预习问题或内容。让学生带着问题去预习,就是要学生真正的去发现问题,然后,把不同层次的问题让不同的学生来解答。这样既激发了学生的兴趣,也培养了学生的发散性思维,锻炼了学生的勇气,还培养了学生广泛查阅文献资料的能力,为今后从事科学研究打下基础。例如,讲授“太阳和月球”前,可以布置学生们课前预习:1.你了解了太阳的哪些知识?2.用天文望远镜怎样去观察太阳?3.你知道月球上明暗不同的地方分别是什么?4.人类为什么要探测月球?要求他们看书或查阅有关的资料,在下节上课时在课堂上发言,比比看谁讲得多、讲得全面、讲得完整。这样就调动起他们预习的积极性,每位同学都会多少找到一些结论,在授课时学生们都踊跃发言,一节课就在学生回答、讨论,老师解惑中圆满地结束了。
二、课堂导学
通过课前预习,学生发现问题、提出问题后,如何把该讲授的内容恰如其分地引导出来,这就是老师课堂导学的艺术。课堂导学的方式很多,如:“讲座交流式”引出新授课的内容或“举例总结式”引入或“带入问题式”引入。总之,可以通过课堂导演过程引起学生的思维兴趣。若课堂导学精彩,可以起到引入入胜的奇效,把学生的精力全部集中于教师所引的内容让每位学生的思维都能运作起来。如在讲“串联和并联”中的电路特征时可以这样引入,在串联电中如果有一盏电灯熄灭(即损坏不亮了),其它仍然完好的电灯将怎样?这时同学们的答案肯定是分成了亮和不亮两种。为了使同学们能够得到明确的答案,老师可以借助实验的器材先演示,然后让刚才答对的同学派代表回答:为什么其它仍完好的电灯也不亮了?估计学生可以从电流的回路来分析,这个问题如果弄清楚了,可想而知学生再学习和理解并联电路的特征就不会感到有什么困难了。用这样的方式讲授新课,因为同学们的思维都是处于兴奋、积极、踊跃思考的状态中,接受的效果必然良好。
三、学生悟学
课堂教学应在教师的引导下,学生自我领悟、主动学习、思考问题、分析问题、最后解决问题获取知识。这一过程包括听课、思考、讲座、问答、总结等学习环节。这些环节的活动质量直接影响着学生的主体地位是否真正确立,自主学习是否真正取得成效,还影响着课堂教学的效果。因此领悟学习的过程必须教会学生自主学习,必须保证学生有思维操练活动的时间和思维活动的空间。有些科学规律理解起来较为抽象,因此一个问题提出来后,应给学生充分的思考余地。找出不同的见解以求得发散思维和求异思维能力的培养,只有这样才能让不同层次的学生都有所收获。另外,悟学是要让学生亲自去尝试、去体验、去经历。教师的任务是教给学生学习的途径和方法,老师和学生一起分析在悟学过程中成败的原因。不同的学生在教师的引导学习中,答案多易统一,共识中无疑有许多基本规律,但在得出共同结论的过程中有的学生思维可能不相同,存在着层次不同的自悟、领会和理解。这样,就应通过学生在学习中的思维撞击、认识比较、问题矫正、思想交流来掌握基本原理和规律。这就是“自主――探究”式教学法的核心。例如在讲“电压”这一节时,为了帮助学生理解抽象的电压概念,可以让学生通过电流和水流的类比、电压和水压的类比使学生自己去理解,去领悟,去主动探究寻求二者之间的联系和区别,进而自己能够总结出电压的特点、电压的作用以及电流与电压间可能存在的关系,从而使学生的思维始终处于不停的运作中。这样不仅能激发学生的求知欲,也能提高学生的分析总结的能力。学生有充分的时间去探索求知,这个过程就是自主探究的过程。
四、学生思疑
教师在科学教学过程中应鼓励学生养成思疑、存疑、论疑的良好学习习惯。这需要教师设计独立的思疑教学环节。学生的思疑过程一般有两种情况:一是疑别人不疑己,这是指基本的教学目标未达到,对个别学生不懂的内容进行个别讲解,使之明白。或者面向全体学生,请学习成绩较好的学生充当老师,帮他分析解释不懂的内容,并进而建立“一帮一”体制,使不同层次的学生都能不断地提高。二是在别人不疑处生疑,这是指超标的创新能力,教师要着力培养。如在讲到“汽化和液化”中的影响液体蒸发快慢的因素时,老师最后总结出三个因素:液体温度的高低、液体表面积的大小和液体表面上方空气流动的快慢。同时问学生们对这三个因素还有什么疑问之处。这时有一位学生举手站起来说:老师,影响液体蒸发快慢的因素就只跟这三个因素有关吗?我说:那你认为呢?他说:我总觉得不够全面,比如同在桌面上滴一滴水和一滴油,为什么总是水干得快而油要过很久才会干呢?其他同学也都以质疑的眼光看着我。首先,我肯定了这位同学生具有创造性的思疑素质。然后解释在我们初中研究影响液体蒸发快慢的因素是在同一种液体的前提下,而水和油是不同的液体,不是我们研究的内容。这样鼓励学生创造性的思疑、生疑、存疑、解疑,使学生的能力和素质又能进一步提高。
五、教师提示
教师在教案中的重点难点问题在授课时应进行分层次的提示,同时学生在学习中若发现了新的疑难时还要指出解决疑难的思路、解题关键和突破口。点拨要在教学的全过程中随机渗透,在学生的独立思疑中进行。在“自主――探究”式教学法中,点拨这一环节可以真正体现出教师的主导作用。如在讲到“电流做功与哪些因素有关”的学生实验探究时,教师可以提出这样的问题供学生思考:为了保证通过两根不同阻值的电阻丝的电流相同,那么在电路中应该怎样连接这两根不同阻值的电阻丝?老师就从复习串、并联电路中电流的特点入手进行点拨引导,使学生不难想到:要使它们的电流相同,可以把它们串联在电路中。通过老师的提示使学生有一种恍然大悟的感觉。提示并不是要求老师要告诉学生正确的答案,而是启迪学生充分思考,可以利用学生已学过的知识进行分析,使前后知识有机地联系起来,让他们在老师的提示下去分析,去探究,从而找到解决问题的途径得出正确的结论。
关键词:初中科学;探究性活动;设计
中图分类号:G632.0 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)04-0033
罗素说:“重要的不是给出答案,而是提出问题。”可见,探究活动在科学课程中有着极其重要的地位。科学教师在教学中能否正确理解活动的积极意义,能否巧妙设计运用与正确评价这些活动成为新课程的难点。初中“科学”探究活动内容丰富、形式多样,能力、层次与作用也各不相同。教师应根据初中生自身特点,选择一些简单易行的探究活动。笔者现结合自己的教学实践,提出以下几类探究活动:
一、观察活动
这类活动主要通过视、听、嗅、味、触觉等多种渠道刺激学生感官,诱导学生发现科学问题,感受自然界的奥秘,激起学生学习的欲望。如观察星空、地形地貌、绿豆种子的发芽及幼苗生长对光的适应性、土壤中有什么等。组织这类活动前,教师对观察的对象或目标要有所指向,以免学生盲日实践,收效甚微。如“观察土壤中有什么”这一活动,可鼓励学生设计实验和表格,从生物、非生物、颜色、颗粒大小、含水量、含气量等多角度多方位进行观察,并将学生的设计与成果进行展示,对那些观察视角独特、有新发现的学生尤其要予以鼓励。有些观察活动周期较长,还需要求学生持之以恒地做好观察记录。
二、调查与交流活动
调查活动要利用学生观察、实验以及收集事实证据的机会,利用学生的生活环境和各种社会资源,为学生提供开放的学习环境。同时使学生的分类、分析、预测、推论等思维方法得到锻炼。交流活动是课堂教学与课外活动的紧密结合点,可充分发挥师生的信息源作用,是开拓视野、体现个人价值的良好舞台。活动中师生间生动活泼的交流讨论,将探究活动由部分扩展到整体,从课内延伸到课外。如调查太阳能热水器的结构与使用、调查土壤的使用情况等。
组织调查活动必须制订周密的调查计划与调查提纲,分组行动,专人负费,分工明确,密切合作。调查后,各组需撰写包括决策建议在内的调查报告,进行全班交流讨论。教师在活动中,主要对如何制订调查计划,如何撰写调查报告等进行方法指导。
三、竞赛活动
美国心理学家马斯洛认为人都需要发挥自己的潜力,表现自己的才能,从中得到最大的满足。在个人能力有限的情况下,通过小集体内其他成员的互动帮助,在维护小集体的荣誉与利益的同时,个人价值也得到体现。如在学习固体溶解度这个抽象概念时,不妨通过对概念中“一定温度”“100克溶剂”“饱和”等几个关键的理解,来把握理解概念涵义。竞赛内容可以非常丰富,复习、预习、技能训练、理解概念等都可灵活运用,但竞赛结束后一定要奖惩分明,维持和延续学生高涨的学习热情。
四、游戏活动
这类活动,适用于那些内容比较抽象且枯燥,不易引起学生兴趣的学习内容。通过这种活动,学生获得的不仅仅是抽象的知识,而且将这种知识最大限度地融入到他们的心灵中。如在认识生态系统结构以及食物链的教学中可请学生扮演某生态系统中的不同成分,体会各成分之间的关系以及在生态系统中所起的作用。又如在防止土壤污染、保护土壤的教学中,激发学生调查研究,提出工作方针和对策,把科学知识与STS紧密结合起来。
实践已证明,游戏活动深受学生喜爱,但很容易使学生在过度兴奋中忘却了学习目标,故此游戏后,一定要借助活动评价、回顾总结、启发点拨等手段引导学生走向目标思维。
五、实验探究活动
发展学生的科学素养离不开科学的学习过程,而科学的核心是探究。在学生手脑并用的探究活动中,可体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学的方法。探究实验又分以下几类:
1. 趣味性实验。这类实验因实验中的颜色变化、声光的发出、形态的剧变等超出学生原有的知识储备而使学生获得良好的体验。如为了探究燃烧的条件,给热水中的白磷通入氧气,当学生看到水中白磷剧烈燃烧时,每个人的学习兴趣都被激发了起来。
2. 改进性实验。有些实验按教科书上做了以后不一定能得到正确或明显的现象。针对这类实验,组织学生进行课外实验探究,就课本中的实验原理、装置、操作方法提出改进方案。如教材中验证热空气上升的实验现象不明显,也不安全。学生设计了热空气推动的小风车,现象既明显又能说明问题。
3. 应用性实验。人们的吃穿住行无不渗透着科学知识。通过这些实验可使学习与生活接轨,丰富学习内容。如学习了光的直线传播性质后,要求学生设计实验考察商品房的采光问题,通过测量计算提出可行性方案等。
4. 研究性实验。教师有目的、有计划地提出一定课题,由学生独立设计实验以达到活动的目的。这类活动要预先做好探究前的准备工作,如组织学生确定课题并质疑,针对疑问设计探究性实验方案等,实验后要组织学生进行探究过程和探究结果的分析,撰写探究体会,这种反思教育有利于培养学生思维的严密性和科学性,教师也可以从侧面了解学生对科学实践或探究性学习的态度、情感与价值观方面的取向,为以后的探究性学习提供有益的实践经验。
六、课外实践活动
关键词:单调化;多样化;多媒体
初中科学的课堂活动主要表现为各种的科学小实验及其他课堂活动,学生在做实验中获得知识与经验。教师对这些实验的设置只有不断更新,不断增强其多样化,与时俱进,才能跟得上科学的发展步伐。
一、当前初中科学课堂活动呈现单调化
每年在国际奥林匹克竞赛中,我国青少年的理论成绩总是不错的,可是与不错的成绩表现相反的是,他们的自主动手动脑能力却十分有限。这些问题的出现,主要是因为中小学课堂上的教学方式,不能使学生的自主创新能力得到提高。在初中科学实验课上就表现为,教师在教学中采取灌输式的教学方式,一些教材上要求的实验,教师自己上手操作,只给学生进行演示,或者直接通过课件用多媒体播放等。虽然这样使课堂效率有所提高,却限制了学生自己动手、自己思考的机会,使得初中科学课堂变得枯燥无味,极大地扼杀了青少年的活力,只能被动地接受教师的灌输。
另外,在实验的设置上,普通实验道具都比较精密,对于那些冰冷的实验道具,学生会产生一些不知所措的心理,再加上教师对这些仪器一定会宣布安全问题,学生在实验时只敢严格按照老师所讲授的实验步骤操作,最后得到实验结果。结果造成了学生并不能对实验形成更多的思考。
在初中科学实验中,由于教师的思维限制,导致了学生对科学课有了局限性,这样就是对青少年的创新意识思维的活跃程度造成了影响。
二、实现课堂活动的多样化
1.丰富实验道具的种类
现在初中科学实验中的一些实验仪器都是较为精密的,这些精密的仪器就算是成年人使用都不一定完美无缺,会产生一些误差,而且因为价格较高,还需要谨慎对待。所以这些仪器在学生手中成为要小心翼翼对待的易碎品,反而限制了他们的创造力。因此,对于初中生而言,要丰富学生现在使用的仪器种类。爱玩是孩子的天性,在玩耍的时候,学生的思维能够等到最大的活跃,而现在很多玩具都是由科学原理制作而成的,把科学实验的用具改装成结实好玩的玩具,使学生玩耍探究,反而会达到不错的效果。这样既降低了实验的经费,又开拓了学生的思维。比如,可以把不倒翁带入课堂,演示重心的知识,把万花筒带入课堂,演示光的反射,把三棱镜带入课堂,演示光的折射……这些玩具都有着操作简单、色彩鲜艳、效果明显的特点,能够极大地提高学生的兴趣。
2.改进科学实验
很多教师在进行实验课教学的时候只是严格按照教材上的说明进行,做完了一个实验,这堂课也就结束了,学生往往在经过了一堂不甚熟练的科学实验课之后仍然是一知半解,这时候就需要教师继续对实验内容进行扩充讲解,强化记忆。此外,新课程标准更对学生的动手与创新能力提出了要求,所以在进行科学实验的同时,教师可以引导学生对科学实验的原理作出思考,并试着与学生一起对实验装置进行改进,挖掘实验装置新的用途。这样可以加强学生对教学知识的理解,同时也可增强他们独立思考的能力。
比如说,在进行“二氧化碳性质”的试验中,可以在做完澄清石灰水变浑浊的操作后提供其他的试剂,让学生再次设计实验,验证二氧化碳的性质。通过这样的方式,一方面可以加强他们的记忆,另一方面还让他们熟悉了实验装置的用法,同时还增强了他们的动手能力及自主创新的能力。
3.合理利用多媒体教学
随着信息技术进入课堂,多媒体教学在各科教学中都起到了很重要的作用。在使用多媒体教学时,会呈现出一些问题,并不意味着多媒体教学对于科学教学没有用处。相反,如果合理利用多媒体教学,更能够提高学生对科学的学习热情。
初中科学课程教学中,如果可以调动学生的兴趣对于学生之后的学习都有着极大的好处。除了用课件对实验过程进行演示,对科学知识进行教授之外,还可以通过多媒体向学生播放一些符合他们兴趣的东西。把一些科学前沿的视频等文件,通过多媒体播放给学生观看,让他们对科学产生更多的憧憬。比如说将一些前沿的科技如3D打印机、虚拟实境眼镜等具有科幻色彩的发明创造向学生介绍一下,他们对科技的崇拜便油然而生了,甚至还可以催生出一些学生对科学的远大理想。有了兴趣的基调,在学习知识的时候就更容易得到成果。
初中科学教学是促进学生形成科学思维最重要的一个时期,既要兼顾科学知识的普及,又要坚持发展学生的科学思维、创新意识及动手能力。初中教学课堂活动的多样化可以使学生更愉快地投入到课堂中来,寓教于乐。
参考文献:
[1]约翰希姆・菲尔蒂格,董亚男.从科学学科看有效教学[J].上海教育,2009(2).
关键词:初中科学;实验探究;问题细化设计
在进行实验教学中,教师需要进行一些问题的设计,通过问题能够有效激发学生主动思考,活跃学生的思维。但是教师在进行实验问题的设计时应该从学生出发,认识到提问的目的和目标,要让自己提出的问题引发学生的思考,当教师提出的问题足够吸引学生时,学生也会积极主动地投入到学习中,从而获得更加理想的教学效果。本文针对初中科学实验探究环节中教师问题的细化设计进行探究,希望能够对大家有所启示。
一、从猜想和假设环节进行问题设计
在科学实验的探究中猜想和假设是非常重要的。那么,对于初中生来说,很多的猜想其实都来自于他们的日常生活,一些学生不能够很好地使用科学知识去表达这些猜想,这时候就需要我们的教师设计一些问题来引导学生。[2]比如在学习浙教版七年级上册汽化时,我们需要探究影响液体蒸发快慢的因素时,教师可以设计一些这样的问题让学生思考。我们可以使用什么样的方式让衣服快一些干?这时候学生列举出了很多的方法,比如放在太阳下、放在大风处或者是用吹风机吹等等。然后教师可以引导学生对提出的方法进行归类,这时候学生会分为一个是使用风一个是利用温度。那么教师就需要进一步的进行提问,和风相关的我们可以使用什么样的科学量进行表述呢?这时候学生会总结出来其实就是液体表面的空气流动速度。通过这样的一个猜想和假设环节中问题的设计,能够从学生比较熟悉的生活现象入手,然后再引导学生使用科学的语言总结现象的成因,借助一层层问题的提出实现了生活到学科的转换,有效地提高了学生的科学素养。
二、从实验原理进行问题设计
当学生具备了一定的实验原理后,在进行运用的时候仍旧会出现不知道如何下手的情况,那么,这时候同样需要教师为学生铺设台阶,给学生制定一个个的问题,让学生沿着教师铺设的一个个问题轻松地找到解决问题的办法,取得良好的教学效果。比如在学习浙教版初中科学关于使用伏安法测电阻的内容时,因为每位学生的基础存在着一定的差异,那么这时候教师就需要为学生设计一些问题,引导学生进行一层层的学习。教师可以从实验原理欧姆定律变形公式入手进行问题的设计。首先教师可以提问学生使用什么公式来计算定值电阻的阻值,如果我们要测量电阻的阻值,需要的科学量都有哪些。然后进一步发展,科学量需要使用哪些仪器进行测量,电路如何进行安装。通过教师一步步追问让学生去完成相应的电路图。因为从实验原理角度进行问题的设计时,问题多比较的抽象,因此教师就需要做好适当的引导,让学生能够轻松地掌握复杂的问题。
三、从实验方案设计过程细化问题
在学科教学中因为一些实验的过程相对比较复杂,所以学生在进行实验设计时会出现一些问题。那么这时候就需要教师进行一定的引导,通过问题的思考找到实验设计的思路,最终完成方案的设计。[3]比如还是在学习电学这部分内容,涉及到伏安法测电阻内容时,让学生对电路进行完善,这时候得出了两个方案,一个是只画出了电流表和电压表还有待测电阻,还有一个是在这个基础上加入了滑动变阻器。这时候教师可以提问学生两个电路图的区别,让学生思考哪一个方案会更好。这样的一个问题其实就是在引导学生比较两个电路图的差别。有的学生会认为加了滑动变阻器的这个方案会更好,然后教师可以提问这些学生,为什么要将滑动变阻器加入到整个电路中,学生会表示这样就能够改变电路中的电流,然后问学生改变之后有什么影响。学生总结出了这样一来能够最终测量出不同组的电流值和电压,然后再去追问为什么需要测出多组的不同电流和电压值。通过这样的问题层层追问学生就能够一步步认识到将电路中接入滑动变阻器的原因,有效地解决了这个实验方案在设计中的难点。让学生在整个实验中的思维能力得到了训练,促进了学生对于知识的探究。
四、结束语
实验问题的细化设计是科学实验教学的重要组成,能够很好地发展学生的拓展性思维,促进学生有效地进行实验学习,加之学生对实验的认识,激发其对科学知识的学习兴趣,促进学生自觉主动地学习。在实验教学中教师要尽量把时间留给学生思考,让学生去感知,让问题成为学生实验学习的引导者。教师只有充分重视实验各个环节问题设计的有效性,才能真正提高科学实验效率。
参考文献
[1]杨丽娟.初中科学探究式教学设计及其案例分析[D].浙江师范大学,2004.
关键词:科学探究;实效性;方法
《初中科学课程标准》指出:“科学探究是科学的本质特征,具有重要的教育价值,体现科学探究的精神,是科学教育面向未来的必然要求。它不仅可以使学生更深刻地理解科学知识,更好地掌握科学方法,而且可以使学生得以亲身体会科学精神的实质,培养科学情感、态度与价值观,从而更有效地提高科学素养。”这些年来以探究教学为核心的教学模式已普遍为初中科学教师所认可与采纳,然而有些教师在课堂上组织学生进行科学探究活动时往往过于重视形式,容易走过场,导致学生无法真正体会到探究的乐趣,也影响科学思维的培养。那么,如何才能切实有效地开展探究活动呢?
一、创设问题情境,激发提问欲望
在科学教学中,科学问题是课堂教学的灵魂,是学生探究的出发点,也是探究活动得以继续进行的基础。伟大的科学家爱因斯坦也曾说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”所以引导学生提出一个有效的问题就显得非常关键了。而根据中学生认知的特点,学生更容易对身边所熟悉的现象或事物引发探究欲望,所以科学教师应尽量根据实际情况,创设问题情境,激发学生的好奇心和探究欲,引导学生发现问题,产生怀疑,提出问题。
如教学《浮力》一课时,教师给每位学生准备好一个瓶盖旋紧的空矿泉水瓶和装满一定量水的水槽,然后让学生将空矿泉水瓶压入水中,让学生谈谈手的感受。针对“手感受到瓶子受到力作用向上运动的现象”,让学生提出自己想研究的问题。此时学生思维比较活跃,提出了很多有价值的问题:谁对瓶子施了力?为什么瓶子浸入得越深,瓶子受到的这个力越大?将瓶子压入其他液体里也会受到力的作用吗?如果把瓶子换成其他物体如铁块也会受到这个力吗?学生探究的兴趣随之而来。
当然,学生提出的问题可能五花八门,这时对于这些大大小小的问题,教师不能“眉毛胡子一把抓”,而是应该顺着学生的思维,引导学生对提出的问题进行简单的分析,然后再找到一个可探究的中心问题。
二、鼓励大胆猜想,提高猜想能力
著名科学家牛顿曾说:“没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发现和发明。”猜想可以很好地帮助学生进行探究活动,一方面,正确的猜想对学生是一种激励,学生会有一种成就感,即使是学生的猜想不够正确或幼稚、错误时,教师也应该正确引导,保护学生的创造性思维;另一方面,正确的猜想使学生从中感悟到:光靠猜想还不行,要勇于去探究、去实践,实践是检验真理的唯一标准。因此在科学教学中,我们要鼓励学生大胆地去猜想和提出假设。而这种猜想并非异想天开,它是基于事实的推想,是建立在科学性基础上的。因此,教师只有不断引导学生开拓知识领域,使学生具有广博的知识,才能使学生发现各种知识间的联系,受到启发,触发联想。也只有这样,学生的猜想能力才能提高,才能透过现象看到本质。
当然,在培养学生猜想能力时,需要教师对学生进行正确的引导,让学生面对不同情境下的问题,从问题的内容和性质的不同特点出发,应用不同的猜想方法和形式,得出一些富有创意而又合理的猜想结果,从而达到让学生善猜的目的。
科学课堂中常用的方法有三种,一是直觉归纳法,即让学生由日常生活、生产上的经验或事实直接归纳出猜想结果。如在探究“影响液体蒸发快慢的外界因素有哪些”时,我们可以采用直觉归纳法引导学生进行猜想,可引导学生由日常晒衣服等生活经验直接归纳而猜想出其中的结果。
二是采用归纳上升,逐步概括、推理的模式。该模式是先让学生由特殊事例或原理先归纳或推理出一些中间结论,再由中间结论最后概括或推理出更普遍或更准确的猜想结论。如在探究“导体中的电流大小与导体两端电压大小和导体电阻大小的关系”时,可先引导学生根据“电压是推动电荷移动形成电流的作用”的知识,猜想出:电阻一定时,导体两端电压越大,则导体中电流也越大。同时教师可引导学生猜想得出:电压一定时,导体电阻越大,导体中电流越小。在学生得出这两个中间结论后,教师再进一步引导学生猜想得出“导体中的电流可能与导体两端电压成正比,与导体的电阻成反比”的最后结论。
三是应用一定科学方法进行猜想。适合于猜想的科学方法有很多种,用得较多的如类比法、逆反法等。如在探究“导体电阻大小的影响因素”时,教师引导学生采用类比方法进行猜想,即将“人在宽阔马路上行走受阻更小”类比为“电荷在粗导线中移动”,于是猜想得出“同种材料的导线,在长度不变时,横截面积大,电阻可能越小”的结论。
三、精心设计方案,确保实验的有序性
设计实验方案是探究实验中的关键环节,难度较大。它要求探究者从操作者的角度把猜想与假设具体化、程序化,为科学探究的具体实施做出规划。首先,教师应该让学生明确探究的目的和已知条件。其次,需要考虑影响问题的因素,以便确定观察、测量对象等事项。最后,让学生尝试选择科学探究的方法及材料。当学生在课堂上设计出不同的实验方案时,需要引导学生思考这些方案有没有不足之处,哪一个是最佳方案。如探究温度影响酶催化作用的实验,学生设计了两种方案,方案一:(1)取3支洁净的试管,编号1~3号,分别加入2ml 1%淀粉溶液。另取3支洁净试管,编为4~6号,分别加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。(2)将6支试管的1号和4号,2号和5号,3号和6号编为3组,分别放入0℃、37℃、70℃左右的水中,水浴5分钟。(3)将各组试管中的唾液淀粉酶倒入同组的1%的淀粉溶液中,充分摇匀后,再分别放回原温度的水中,水浴5分钟。(4)往3组试管中分别滴入1滴碘液,然后摇匀。(5)观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。方案二:(1)取3支洁净的试管,编号1~3号,分别加入2ml 1%淀粉溶液。另取3支洁净试管,编为4~6号,分别加入1ml新鲜的唾液淀粉酶溶液。(2)将6支试管的1号和4号,2号和5号,3号和6号编为3组,将各组试管中的唾液淀粉酶倒入同组的1%的淀粉溶液中,充分摇匀后,再分别放入0℃、37℃、70℃左右的水中,水浴5分钟。(4)往3组试管中分别滴入1滴碘液,然后摇匀。(5)观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。显然方案一的实验方案更加合理一些,因为方案二步骤2中忽略了酶的高效性对实验的影响,但是事实是更多的学生选择了方案二,故需要教师进一步地引导学生修正实验方案。
四、认真做实验,努力获取证据
科学事实是检验科学结论的唯一标准,实验证据是进行科学分析的主要根据。如果不收集证据,假设就将变得毫无意义,探究也将无法进行下去,所探究问题的结论也就不可能形成。
观察是科学探究中收集证据的主要方式,是获取感性材料的基本途径,教学中要引导学生有目的、有计划地利用多种感觉器官,进行全面、深入的观察;要引导学生灵活选择观察方式,及时调整观察思路,从不同的角度思考和分析观察的实验现象,做到观察和思考相结合;要引导学生客观地进行观察,即采取实事求是的科学态度,观察到什么就如实地反映什么,不修改实验现象及数据,对观察结果进行客观评价;要引导学生既全面又分清主次,善于排除观察中各种无关因素的干扰;要引导学生敏捷地捕捉稍纵即逝或不易发现的反应现象,不忽视某些细微的变化情况。
实验也是科学探究中收集证据的另一种重要方式。教师应该留有充分的时间让学生进行探究活动,让每一个同学都参与其中,同时对学生要一再强调规范操作,如温度计、量筒、量杯的使用和读数,操作的规范程度会直接影响到探究实验的准确性。再如酒精灯的使用,我们必须让学生明白具体的使用规则,怎样点火,怎样加热,怎样熄灭酒精灯,等等,它会影响到整个实验的安全性。最后,对于实验现象和实验数据应该及时做好记录,记录时要求学生力争做到:一是准确无误;二是周密完整;三是形式多样。
五、及时评价激励,捕捉闪光点
对于科学探究活动的评价应重在学习过程,重在亲身参与探索性实践活动,获得感悟和体验。根据每一个学生实验的参与程度、实验操作过程、实验中的表现、实验记录情况、能否有自己的见解、是否还能提出其他问题等内容进行评价。教师可制定量化的评价表,也可用定性的语言做出评价。同时,在学生中进行自评和互评,使评价成为学生学会实践――反思、发现自我、欣赏别人的过程。并强调评价的激励性,鼓励学生发挥自己的个性特长,施展自己的才能,努力形成有助于广大学生积极进取、勇于创新的气氛。在这样的氛围中,学生学习科学就会积极主动,探究的习惯也会慢慢养成。
六、打造表达与交流的平台,培养肯定与质疑意识
学生在探究活动后期有了自己的感性认识和真切体验,此时他们非常渴望能与他人及时进行交流,与其他同学分享自己的探究成果,渴望得到大家的认可与赞同。教师此时应了解学生的心理状态,及时进行引导,多运用一些激励性的话语,如:“谁最先发表自己的观点?”“谁能说得更清楚些?”“你赞成他的观点吗?”“对于他的见解你还有什么补充吗?”从而给学生创造一个表达与交流的平台,让他们有话就说、有话敢说。当然,我们在教学中不能仅仅局限于让学生进行口头语言的表达,而应该鼓励学生多运用一些书面表达(画画、数据采集与分析、过程记录等)、动作表达(表情、肢体动作、手势等)等不同的方式进行表达,不断拓展学生的表达方式。同时教师应该引导学生在其他人分享自己的发现与意见时学会倾听,懂得理解他人。当然也要鼓励学生学会质疑,“交流质疑”是科学课中必不可缺少的一环。科学质疑是带有主观性的,每个人对一个实验的解释、对一个现象的描述都存在个人的主观性。有了个人的主观认识就有了不同的声音,也就有了争论,有了质疑,所以,质疑本身就是科学研究不可或缺的。
参考文献:
1.中华人民共和国教育部制订.初中科学课程标准.北京师范大学出版社,2011.
2.崔锡峰.提高小学科学探究活动有效性的五个策略.贵州教育,2011.
3.邱容.如何指导学生表达与交流.科学课,2009.
关键词:探究性 科学实验 探索
在初中科学实验教学中,重视培养学生的自主性和主动性,指导学生课前预习,有目的地看书,发现问题,提出问题,讨论交流,选择核心的问题让学生思考。通过演示实验,分组实验,设计探索性实验和课外小实验,创造机会让学生动手动脑,培养学生的实验技能、科学态度和探索精神。在探索实验教学的改革中,进行了以下几个方面的尝试:
一、培养学生观察实验,引导学生进行探究性学习
在提倡素质教育的今天,激发和培养学生学习初中科学的兴趣是现代教学中一个不容忽视的课题。教师在教学中,必须抓住学生“好奇心”,变好奇心为观察兴趣,进而转化为求知欲望。如,对金属钠的一些性质的观察。取一块钠,看到钠是固体,用刀切钠的表皮时,感到钠较软;切去表皮后,看到钠的银白色,具有金属光泽。当把一小块钠放在盛水的烧杯中,听到嘶嘶声,看到钠浮在水面上,变成一个光亮的小球向烧杯的各个方向迅速游动,并逐渐减小最后消失,还伴有一些小气泡;当手触摸烧杯时,感到发热。通过视觉、听觉、触觉多种感觉,不仅观察到了钠的颜色、状态、硬度、溶解性等多方面的物理性质,而且还观察到了钠与水反应的变化过程。如体积变化情况,在水中的运动情况,产生气泡以及放热等现象。针对不同的实验课题和内容,选择适当的方法,使学生获得充分的感性知识,激发学生的求知欲和学习兴趣,为以后探究学习营造良好的氛围。
二、引导学生自我设计实验,探究实验方案
爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因此在学生提出问题,作出初步猜想和假设时,老师要适时引导学生紧紧围绕这些猜想和假设,积极寻找设计,验证“猜想、假设”的实验方法。常用的自然科学实验设计方法有对比法、控制变量法、排除法、理想实验法、定量测量法等。教学中要让学生充分发挥学生的智慧和想象力,尽快地发散思维,获得思维的最佳方法。例如,“用伏安法测电阻”实验,先按常规方法测定,然后破除常规,学生自行设计实验。要求实验具有科学性、准确性,给学生一些实验器材供自选,如①安培计量程(0~3A,0~0.6A);②伏特计量程(0~3V,0~15V);③滑动变阻器(2A,0~20);④待测Rx;⑤定值RO=10;⑥电键;⑦导线若干;⑧电池组(6V)。通过学生认真设计,合作交流,共设计了十几种方法,最后评选最佳实验,使学生的独创精神倍增。
三、运用变式手法,指导学生分组实验,自主探索
初中科学实验主要有演示、测量、验证、探索四种形式,而又以前二者所占比重较大,主要偏重于实验操作技能的训练,不利于启发学生思维。因此,教师要善于运用多种方法和形式,指导学生选取最佳设计方案,通过实验操作和交互式实验活动,促使学生积极主动地动脑、动手。
1.变演示实验为学生实验
初中科学中的某些演示实验操作过程和结构都较为简单,完全可以由学生自己来完成。让学生通过自己亲自动手实验来观察自然科学现象、探索自然科学规律,通过自己的操作而获得成功的喜悦。如电磁感应现象的演示实验可改为学生实验。如图(略),怎样才能使导体AB有感应电流产生,也就是使电流计指针发生偏转。由于这个实验获得成功的要点:一是K必须闭合,二是导体AB必须做切割磁感应线运动。如实验时学生不注意这两点,就容易导致失败,由此对磁场产生电流就会产生怀疑心理。在进取心驱动下,为探求正确的结论重做,甚至需要多次重复才能获得成功,才会消除怀疑心理,较牢固地确信磁场能产生电流这一物理概念,从培养学生思维能力来讲,挫败则比成功更有意义。这个实验比教师单纯演示效果要好得多。
2.变验证性实验为设计性实验
设计性实验有利于培养学生创造性思维的多向选择性。每个学生都要运用自己的聪明才智,根据所掌握的自然科学知识,依据实验原理由学生自己设计实验方案,选择实验器材,确定实验步骤,分析实验结果。当然设计性实验对初中学生来说,确有较大难度,因此要注意选择一些构造、程序较为简单的实验,并需要教师的正确指导。
3.学习探索性实验的思维方法,培养学生的独创精神
科学知识的形成需要实验探索,许多物理概念和规律都是科学的探索实验和创造性思维的结晶。为此,教师除了适当介绍一些物理学史外,还可以选用一些出乎学生意料的,装置简单,看起来似真非真的实验。如,一架重6300牛顿的直升机匀速上升或停在空中的时候,螺旋桨产生向上的举力是多大(空气阻力不计)。设疑:直升机这么重,为何能静止在空中?为了帮助学生较好地理解这一现象,教师设计了小漏斗吹乒乓球的实验。实验前,先让学生猜疑:(1)当小漏斗口朝下,在它下方放一乒乓球,用嘴用力往下吹,多数学生认为乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力,乒乓球一定往下掉。(2)当小漏斗口朝上,用嘴用力往上吹,乒乓球的运动情况又如何?多数学生认为往上跳,并让学生登台表演。结果均与学生的猜想不同。不管向上吹或向下吹,乒乓球均在小漏斗内做圆周运动,而且吹力越大,运转的越快。从而使学生悟出,由于直升机旋翼的转动,旋翼所产生的升力正好同自身受到的重力大小相等,方向相反,在同一条直线上受同一对平衡力作用,所以能够平稳地停在空中。这样从简到繁地引导,极有利于学生探索性思维的形成。
四、总结结论验证假设,运用知识迁移深化认识
学生在实验中获得感知,再对数据进行分析、比较、概括,进行思维加工,总结得出结论,验证自己的假设。能使学生感觉自己也能像科学家“搞科研”一样“发现”科学规律,从而获得巨大的成功感,激发学生自主学习、探究的热情和兴趣。具体做法如下:1.开展专题性的课堂讨论,提出一些有争论的质疑的或者选一趣味性的问题。针对实验主要内容,让学生或自由讨论,或分组讨论,或师生共同讨论,从中找出最合适的答案。2.准备一些能一题多解,一例多用,学生容易“失误”的习题,动笔做一做,进一步打开思维,举一反三,深化课堂知识,使横的纵的联系有机的结合起来。3.教师归纳总结,根据课堂上得出的定义、规律、基本概念,学生讨论实验和提问中得出的结论,教师帮助列出容易记忆,简单明了的条文,提到记忆的高度,变成学生自己的知识。
五、注重课堂探究和课外活动结合
家庭实验和社会实践是学生综合运用基础知识和实验技能的一种多边活动。它包括书面设计,实施实验和社会调查等多种形式。课外实验可采用各种形式,如个人小实验,成立课外实验研究小组,组织物理游戏,物理实验报告会等。大力鼓励学生利用所学初中科学知识,结合生产生活实际,人人争当小实验家,小发明家。使学生认识到生活中处处有初中科学,初中科学就在身边,有利于消除学生学习初中科学的神秘感,增强学习自信心,有利于培养学生的观察能力和实验技能,为今后从事科学实验打下基础,更有利于培养学生的探索创新精神。
参考文献:
1.《科学》教科书、课程标准.浙江教育出版社
2.吴永熙,张德启.《试论物理教育中的课题探究教学》.人民教育出版社.2002[3]:50-53