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科学探究的六个步骤精选(五篇)

发布时间:2023-09-22 10:37:03

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5篇科学探究的六个步骤,期待它们能激发您的灵感。

科学探究的六个步骤

篇1

1、首先要提出问题;

2、再对问题作出猜想与假设;

3、然后开始制定计划与设计实验;

4、再进行实验与收集证据;

5、然后分析与论证,作出结论;

6、最后对探究成果作出评估。

篇2

关键词:物理;探究性;新课;实验课;复习课

多年来,我在江苏省溧阳市光华中学物理教研组从事一线教学工作,通过多年的教学实践经验积累,我深感将探究性学习融入物理课堂教学工作中至关重要。

一、物理新课探究性学习

开展物理新课教学,通常需要经过以下六个步骤来完成物理探究性学习:提出问题、收集资料、展示交流、分析讨论、归纳总结、反馈评价。比如,在教学大气压这节新课之前,物理教师可在“大气压”这节课开始授课前,为学生设置以下几个问题:“大气压如何产生的”“大气压如何进行科学测定”,而后引导学生带着这些问题进行独立思考与自主预习。

在开始大气压这节新课授课时,教师可带领学生动手制作诸如“听话的纸片”“喝饮料的学问”“效仿中医拔火罐”等和实际生活紧密相关的小实验。实验中,应该教导学生认真观察实验现象,对现象产生原因认真思考、探究。当这些有趣的物理实验展现在学生面前时,学生经过仔细思考和深入探究就能用大气压相关知识来对实验现象进行合理解释,因此学生对大气压知识就会有更加深刻的理解和领会。

二、物理实验课探究性学习

在开展物理探究性教学过程中,我通常对物理教材中涉及实验研究部分,采用以下六个步骤开展教学:提出问题、大胆猜想、设计试验(此步骤包括选择实验材料,设计实验方案)、实验研究、分析验证、交流评价。

比如,在开展“电流与电压、电阻的关系”这节物理实验课过程中,我首先提出了以下问题:“学了电流、电压、电阻相关知识后,同学们能否举例说说电流的产生都和哪些因素有关?能否用一个简单的实验或实例来证明你的猜想?”随后学生进行大胆猜想,且对猜想的相关依据进行回答。我又依次提出下面的问题:电流和电阻、电压两个因素有关系,它们存在哪些定量关系?用实验来探究定量关系可以选择哪些器材?画出你设计的实验电路图。进一步引导学生去选择器材、设计实验,学生在思考设计出电路图后,要引导学生进行班级内分组讨论、分析数据,最后得出正确的实验结论,进而对猜想进行科学验证。由学生选择实验器材、实验方法,设计实验,且亲自体会运用控制变量法进行探究得出实验结论,彻底摒除了传统实验课教师演示讲解结论的弊端。

三、物理复习课探究性学习

开展物理复习课探究性学习,我通常都会列出提纲或提供若干小课题供学生选择,然后由学生结合应用实例对知识结构进行总结,运用所学知识解释物理规律和现象。

例如,在学了“压强、大气压、液体压强”内容之后,我会列出复习提纲与相关课题(如“设计实验,说明决定压强的因素”“设计一个可以说明液体压强规律的实验”等)让学生选择。随后学生进行选择,分组查资料、设计实验,我则进行及时指导,了解动态,掌握各组研究情况。在复习课上,我鼓励学生介绍与展示复习成果,中间穿插提问、质疑和指导评价。

篇3

 

关键词:生物实验;开放性探究;实验教学 

 

生物开放性探究实验应具有的特征:(1)自主性。开放性探究实验需要学生自己设计并完成实验,就要求学生熟悉教材内容,并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案。并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理、得出实验结果。这样,才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能,也能充分体现学生学习的自主性,符合现代主体性教育理论的要求;(2)探究性。开放性探究实验不同于验证性实验,这使得实验中出现什么现象,学生不能直接从课本中找到答案,只能通过细心的观察和思考得出。正因为其步骤、过程的多样性,结论的非唯一性,对于开拓学生视野,养成求异思维品质,提高创新意识和实践能力是十分有效的;(3)开放性和灵活性。开放性探究实验对于所探究的问题,可以提出不同的假设;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;实验设计、操作的独立性,只要能够解决问题就行。开放性探究实验的意义在于:有利于培养学生的创新思维和创新能力。开放性探究实验注重探究式学习,这有利于学生体验科学探究的一般方法,养成科学探究的态度,学习科学探究的方法。 

生物开放性探究实验教学的难点 

(1)实验设计难。由于学生以前没有这样的经验,同时受学生年龄的限制,他们的思维往往有较大的局限性。因而,学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。 

(2)实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制,对学生动手能力的培养不够,而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差,因此,学生独立完成实验较难。 

(3)实验分析难。限于学生的思维能力,学生独自分析实验结果、探索和思维获取结论。学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难。特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差,难以得出合理的解释。 

然而对于我校这样一些硬件设施较差的学校来说,可以采用简便的方法和现成的材料进行开放性探究实验,甚至可以根据自己学校的实际情况,结合课程教学,取消或增加一些开放性探究实验,针对生物开放性探究实验,学生有选择实验器材的余地,设计的实验方案和操作过程也多种多样性,这大大拓展了学生思维的空间,从而使学生的创新思维和创新能力不断提高;同时开放性探究实验也需要教师积极参与,这促进了相互交流,加深了师生友谊,达到教学相长从而有的放矢地开展素质教育。 

生物开放性探究实验课的教学环节。科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实验教学在生物学教学中有着十分重要的地位,教师应积极提供机会,让学生亲自尝试和实验进行探究,并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的,也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学开放性探究实验是基于中学生物学实验前提下的,由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上,实验的结果、结论或许早就有了,但为什么还要组织学生去探究呢?因为要教会学生科学探究的一般方法,考察学生在实验过程中的操作表现,思维表现,学习能力表现等。开放性探究实验一般以小组合作开展,提倡“以问题为中心,自主探索,小组交流,重在发展”,它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动,同时又要对实验过程开展学习活动。 

生物开放性探究实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节。 

(1)背景下提出问题(2)假设(3)设计实验(包括实验A、B、C)(4)实施实验(包括实验A、B、C)(5)结论(6)表达交流。

以上六个环节可以解释如下: 

(1)教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题,并以书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。 

(2)应用已掌握的知识,引导学生对问题的答案提出可能的设想,估计假设的可检验性。 

(3)制定探究计划,提出实验步骤,列出所需要的实验材料与用具,选择控制变量,设计对照实

[1] [2] 

验。 

()实施计划,观察实验现象,收集实验数据,评价这些实验现象和数据的可靠性。 

()描述实验现象,处理实验数据,得出合乎实验的解释,形成结论。 

()撰写实验报告,口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。显然,开展开放性探究实验从整体上应体现上述六个环节。 

开放性探究实验应注意的问题:、要重视实验的探究过程。教材或教师提供给学生的实验,是想让他们去领悟科学的思想、体验科学家研究自然界所用的科学方法。因此开放性探究实验中探究活动的教学过程具有创新教育意义,十分重要。在教学中要花大力气组织好在生物探究实验中学生的分工合作、交流讨论、分析总结。注意课堂内外实验的结合。教材安排的实验,通常要求在课内完成。但往往时间不够,要在课外时间才能完成,需要课前收集材料、处理材料;有的探究活动需要组织学生外出参观、访问、调查等。所有这些教师都要在学期教学计划中早有安排,真正做到开放性。、要重视总结报告的撰写和交流。培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线等多种方式完成实验报告,通过摄影、摄像,使报告更生动形象。组织各种形式的交流活动,培养他们的合作学习的精神和语言表达能力,让他们体会到不同的实验方法,会有不同的实验结果,这也属于开放性的一个方面。学生的很多感受和体会也得到了交流,同时有利于学生形成正确的情感态度价值观。、尊重、鼓励学生。在开放性探究实验中,学生会有各种想法,会提出种种问题,会得到各种不同的结论、甚至会是错误的结论。无论如何,教师都要应该尊重学生,爱护学生,善于发现他们的优点。当学生在实验中遇到困难,有消极、畏难的情绪时,教师应及时找学生谈心,鼓励他们不畏艰难。 

通过生物开放性探究实验教学,学生有了充分想象和独立思考的空间,培养了学生主动探究科学知识的精神。学生的个性、独立性、协作性得到充分发展。学生的创新思维、创新能力不断提高,这才是真正意义上的创新教育和素质教育。通过开放性探究实验教学,我校学生学习生物学的兴趣大大增加,生物学成为他们最欢迎的学科。 

篇4

科学方法主要指我们在探究过程的提出问题―建立假设―设计实验方案―收集事实与证据―检验假设―交流六个环节,而实验方案又包含研究的问题、假设、需要改变的条件、不变的条件、实验步骤、实验结论六个部分。众多项目有待孩子们去“学”,似乎太杂乱且零散了。

1.模仿要形似

我认为“学”即模仿,模仿的初级阶段是形似,即从大体上要孩子知晓与把握环节与项目。有些老师是排斥模仿的,认为模仿就是抄袭、照着做,其实对于严谨的科学实验来说,模仿是必不可少的引导。但在引导的方式上,我们可以穿插填空,在大框架建立的同时,促使孩子思考,共同完成环节的推进。当然,我们也可以截取其中的一段,用以点带面的方式来完善方法的掌握。比如,在“电磁铁的磁力大小”一课研究中,我们可以罗列实验材料:桌上的实验材料有电池、电池盒、导线、大铁钉、大头针,请孩子们利用以上材料设计一个对比实验,检验电磁铁的磁力与电池关系的研究计划。①你研究的问题是:电池的多少与磁力的大小有关系吗?②你的假设是:电池多,磁力大;电池少,磁力小。③你改变的条件是:电池的数量。④保持不变的条件是:线圈的多少;铁钉的粗细大小;电线的粗细大小。⑤实验步骤:用一节新的干电池,看1次能吸住几枚大头针;再用两节新的干电池串联,看1次能吸住几枚大头针;最后将三节新的干电池串联起来,看1次能吸住几枚大头针;记录并比较数据,得出结论。⑥实验结论:电磁铁磁力大小与电池节数多少有关系,电池节数多,磁力大;电池节数少,磁力小。

为了促进孩子们依次掌握探究环节,降低孩子们的思考难度,我将以上实验方案的6个环节整体呈现,并将一些重要知识点设置成填空题,促使孩子思考。这里既有他们参与其中思考的成果,也促使孩子们从模仿中学到科学严谨的实验方法。

2.模仿要神似

模仿除了要形似,在整体上把握环节及方法,还要在此基础上,上升到自己能独立把握一个未知实验的探究过程,自行设计方案,即神似。

例如,在“电磁铁的磁力大小”实验方案基础之上,我们还可以创设情境, 引导孩子们以小组合作的形式进行模仿――在研究电磁铁磁力大小与线圈多少的关系时,通过改变线圈的圈数这一因素,而使其他因素不发生改变,得到以下的实验数据。①实验中改变的因素是:( )。②不改变的因素是:( )

( )( )。③归纳出实验的结论是:( )。

据此提示,孩子们很快完成。如果抛开提示,孩子们也能以此类推。这是因为模仿多了,模式自然就在孩子们心中落地生根了,同时,孩子们也在模仿中掌握了自己对科学实验方法。如果再出现一个新的实验,也不影响他们的发挥,反而因为模仿多了,更加了然于心,得心应手。

二、循序渐进做中学――“做”概念

心中有了方法、步骤,手中“做”得也自然更加有序、规范,科学知识也就“做”出来了,但是做的过程,一定要循序渐进,在“做”中水到渠成将科学知识流到孩子心中。

“做”即操作,首先要有序,有序除了要体现在实验步骤中,还要落实到小组的分工上,小组的领军人――组长要有全局的掌控力,能够清楚组内成员的特长,并能据此分好工,记录员、操作员、汇报员分工明确,讨论有序不嘈杂,协调好组内的人际关系,团结协作地、步调有序地完成操作。有序的操作后,还可以进行第二、三轮的轮流换工操作,确保组内人员都能有不同的尝试机会。

其次,操作要规范,规范包括能够正确地使用科学仪器及材料的有效,为此,我们在进行科学实验教学前,一定要将课堂上的实验提前做一遍,看仪器是否合用、材料是否有效。比如在探究电磁铁与哪些因素有关的实验时,我们需要提前准备好电磁铁、指南针、新的干电池、两个缠绕方向不同的线圈。其中电池的电量、线圈的缠绕方向直接影响着实验的结果,因此,我们一定要检查材料是否有效,并且及时记录,比较数据,得出结论。

最后,操作还要有趣。我们可以将有些实验演变成有趣的比赛。比如,我们在学习完轮轴后,我们可以让一个小个子与大力士进行比试――小个子握着螺丝刀的刀柄向右转动,大力士握着刀杆向左转动,比一比谁的力气大。这样将科学知识的原理具化为有趣的游戏,让孩子对照具体情境理解科学原理,孩子们在趣味中理解:在轮上用力,带动轴转动,可以更省力。

篇5

    一、提出问题研究是从问题开始的,发现和提出问题是学习的开端。在这一阶段中,老师应精心设计一个问题情境,如生活中的自然现象、演示实验、小故事、图片、电脑模拟画面等,激发学生的问题意识,自发提出问题。这一环节有利于激发学生学习的兴趣和探究的欲望。

    二、猜想与假设在提出问题的前提下,学生可运用已有的物理知识及生活经验,从不同角度对问题的答案进行猜测,尝试性地提出自己的看法。这是一个思维发散的过程,不但有利于调动学生参与学习的积极性和主动性,还有利于促进学生思维能力、创造能力的发展。教师在教学中应尽量鼓励学生大胆说出自己的看法,不要怕说错。当然,猜想必须具备一定的猜测依据,而不是胡思乱想。由于有的学生猜想的方向不对,猜想抓不住关键点,因此教师要引导学生把握猜想的度,这是很有必要的。不是所有的猜想都要进行探究,对于一些无意义的猜想,教师应先引导学生去伪存真,保留有意义的猜想开展研究。

    三、制订计划与设计实验针对探究的目的和条件,教师可引导学生设计明确、具体的操作步骤,达到预期目标。学生自我设计实验方案肯定会有很多不完善的地方,教师应根据探究问题的难易程度,在设计实验方案时给学生必要的方法指导,最好是分组制订计划,再由教师和学生讨论和完善。制订计划要依据正确的研究方法,如控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、图像法、模型法以及逆向思维法等。根据研究对象,结合教学实际选择恰当的研究方法,可以帮助学生理清探究思路,增强实验设计能力。