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初中科学探究范文

初中科学探究

初中科学探究范文第1篇

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。

初中科学探究范文第2篇

一、初中科学探究教学在新课程标准中的重要意义

新的课程标准明确地指出:“科学探究是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和创新的探索精神。”新的课程标准为我们制订了“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”三个维度的教学目标,改变了过去繁、难、偏、旧的教学大纲的要求。随着教学目标的变化,我们的教学行为和学生学习方式也应该发生根本的转变。学生知识与技能的获得,只能由学生自己主动参与感知,并进行知识结构反复的重组、整合、加工、建构、提高、运用,方能学会。科学探究是学生参与式的学习活动,由初中科学实验走向初中科学探究是新课程的特征标志。新的课程标准提倡三维的教学目标,突出学生科学探究能力的培养,这与传统的教学大纲要求突出的双基教学有着本质的差异。初中科学探究在突出初中科学实验技能性要求的基础上,强调学生对探过程积极投入和情感体验,强调探究的过程比探究的结果更重要,更加突出了过程与方法以及态度、情感和价值观的教学。因此,科学探究教学是落实三维教学目标的有效手段。

二、如何在初中科学教学中落实科学探究教学

实验是一切科学探究的基础,但是实验活动本身不能等同科学探究。科学探究是包括实验在内的一个完整的探索发现过程,对科学探索能力的基本要求有很多是实验本身所不能做到的。实验只是解决了“做什么,怎么做”以及“看什么,怎么看”的问题,至于“想什么,怎么想”这一贯穿于实验过程始终,决定着实验方向和实验结果的核心环节,以及体现初中科学思想方法的运用问题,其本身就是探究活动重点所在。它既游离于实验之外,也体现在探究过程中。按照初中科学规律隐藏在初中科学现象背后的深层次,我们可以将初中科学探究活动归纳为两种主要模式。

1、提出问题——设计实验——动手实验——解决问题。

这种模式探究活动的组织,符合学生的身心特点,由易到难,由浅入深地进行,侧重从初中科学现象与实验数据分析中归纳初中科学结论。探究过程突出重点,略去实验的细节部分,并有意对实验的观察做必要的引导。如学习声现象,在探究声产生和传播的条件时,其探究的重点环节是引导学生通过设计并进行一系列的实验,观察、分析实验现象,最后得出实验结论,而在探究噪声的污染及防治的途径时,其探究重点是通过调查搜集和处理有关信息,创新性地提出自己的见解。这一类型的实验也有侧重于实验技能训练的,它是科学探究必要的基础,实验中教师要做好规范的示例引导,如“测定滑轮组的机械效率”,就是如此。

2、提出问题——猜想与假设——设计实验——动手实验——检验假设。

这种模式探究活动的过程,侧重点在建立猜想与假设或设计实验方案上。提出猜想与假设,尽可能地让所有学生“动”起来,鼓励学生“奇思异想”,发挥学生学习的主体性,以协作性小组形式来进行讨论,以抢答的形式提出自己的猜想,激发学生学习的热情。活动中,我们应对学生表达形式不同的猜想作简单的分析归类和排除,并写于黑板上,以确定课堂验证的重点,避免离了主题。对学生提出的猜想,即使有错,教师也应该给予适当的鼓励和引导,不能指责和简单地否定,当然,我们应提倡有生活依据的猜想。当学生不知如何猜想时教师应当教给学生必要的思维方法,保护学生学习的积极性,将学生引入积极的学习状态中。

初中科学探究范文第3篇

【关键词】初中科学;教学;课堂

所谓科学探究指的是学生在学习中用以获取科学知识、理解科学思想观念、领悟科学家研究自然规律所用的方法和发展科学探究能力而进行的各种活动。科学探究的要旨是:在科学探究过程中,重在探索的过程,而非结果;重在收集证据,而非繁杂的计算;重在对结果的评价,而不迷信结果。在科学探究过程中要处理好师生的位置关系,学生应处于主体地位,是过程的实施者;而教师则可以是组织者、参与者、学习者、指导者或评价者。

《初中科学课程标准》中指出:科学学科的教学必须更多地学习终身必备的科学知识,以顺应时代的要求;科学探究是一种让学生理解科学知识的重要学习方式,但不是惟一的方式。教学中要求运用各种教学方式与策略,让学生把从探究中获得的知识与从其他方式获得的知识联系起来,奠定可广泛迁移的科学知识基础。如今我们的有效课堂教学对“科学探究”这种学习方式“疼爱有加”,而忽视了一些传统的学习方式。现就此谈一点肤浅的认识:

一、要让学生学会读

古人说“书读百遍,其义自见“这说明阅读对于理解掌握知识来说作用是明显的。可如今在我们的科学课堂上常见到一节课下来,学生的书始终没有打开。我不认为这种做法是合理的,我更认为科学课必要的翻书不仅不能淘汰,在某些时候还应该强化。教材是学生学习的主要材料,它是科学课程编制专家在充分考虑学生心理、心理特征、教育教学质量、科学学科特点等因素的基础上精心编写的,具有极高的阅读价值。尤其是概念教学时,可根据学生的认知水平,配合合理的自学目标,放手让学生自学课本。可是目前我们广大教师并没有很好地利用教科书,教师上课就在课堂上循循善诱地深入浅出地娓娓动听地讲解,讲完之后就让学生翻开作业本练习。这正是因为缺少阅读教科书的环节。因此,在科学课堂教学中,教师要加强学生的阅读,这样有助于教科书作用的充分发挥。

二、要让学生学会写

可能大部分老师都认为写作是语文学科的事,与科学这门学科无关,可我认为在教学过程中尝试让学生写写“科学日记”、“科学小论文”将大有益处。首先,它有利于培养学生科学思考、解决问题的意识和能力。现如今在中考中科学探究题的比例在逐年加大,观察能力、叙述能力的培养就显得尤为重要。“科学小论文”可以促使学生用科学的眼光去看待生活中的问题,用科学的方法来分析生活问题、解释生活现象、解决实际问题。学生可以通过“日记”的形式记录下来,或对自己所学的内容进行总结,这样不仅可以考察学生对所学知识的理解,而且有利于培养学生的思维方式,有助于提高学生运用科学知识解决实际问题的能力。同时“科学小论文”可以促使学生勤于观察,学习做实验,做调查,提出自己的观点;学习“与人合作”、“与人交流”,学会“动手实验,自主探索”,逐步养成“勤观察,勤思考,勤动手”的良好习惯。

三、要让学生学会做

如在《体内物质运输》的教学法中,可以让学生用不同颜色的橡皮泥做一做红细胞、白细胞、血小板三种细胞的模型。在做的过程中,学生会从颜色、大小、有无细胞核等不同点去制作这三种细胞的模型,而后让学生把制作的模型展示给大家看。做出的模型可能和真正的细胞有差异,但我觉得学生是通过自己的理解在做,在做的过程中已经掌握了三种细胞的结构。至于“血红蛋白在氧浓度高的地方与氧结合,在氧浓度低的地方与氧分离”这一教学难点,就可以用有磁性的围棋代替氧气分子,结合上面的模型让学生演示血红蛋白的这一特性。做的过程是一个学生对知识理解感悟的过程,是一个知识升华的过程。

四、要让学生学会辩

一般说来,“听一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如讲一遍,讲一遍不如辩一辩”。除了听老师讲、看老师做以外,要自己多做习题,而且要把自己的体会主动、大胆地讲给大家听,遇到问题要和同学、老师“辩一辩”,坚持真理,修正错误。例如在概念学习时,可以将模糊不清的概念一一列出,然后分成甲、乙两方进行辩论,直到弄清楚为止。而且进行辩论也正是学生主动参与的一种好形式、好方法。

五、要让学生学会静

随着新课程改革的深入,新课程理念正在植根于教师的头脑中,外显于课堂。在许多课堂特别是公开课、研究课、示范课上,合作探究、讨论交流、分组竞赛等新的学习方式也频频展现在我们的面前。在这些课堂上,学生讨论活跃,回答问题踊跃,课堂呈现出热闹的景象,执教者似乎不愿意让课堂出现一点安静的状态。这种热闹、流畅、华丽的课堂值得我们反思:课堂上难道只需要热闹而不需要安静吗?课堂不是菜市,也不是超市,而是师生交往的场所,是学生用心思考的地方。科学概念的建立、规律的领悟和应用、学科知识的系统建构无不需要学生静下心来深思、沉思、静思。古人讲“静能养性,静能生智”,回答问题需要学生静思,概念与规律的学习需要学生静悟,例题讲解之后需要学生静练课堂。

初中科学探究范文第4篇

关键词:科学探究、生活理念、发现问题、观察习惯

物理是实验科学,实验在教学中占据了很大的地位,中学物理作为科学学习的学科,其教学目标是为了提高学生的科学素养,培养学生的实践操作能力动手能力和创新思维能力。在这一过程当中,学生的实际动手能力、实验活动和教师的实验教学的开展就成为了物理学科教学的重要组成部分。

一、工作中,我们要善于不断的用新的课程理念来引导教学实践,及时发现问题、研究问题,让生活物理的理念贯穿于实际教学。比如说:在初二的教学中,浮力就是个难点,同学们对于阿基米德原理用其应用觉得特别难于掌握,难于理解,从而也对相应的应用产生了畏难情绪,许多同学想对此打退堂鼓了。针对此,我特意号召他们回家后自制一些相应的简单教具,来辅助知识学习,提起兴趣,这其中有溢水杯,透明盛液筒,简易小弹簧称,一些小石子小铁块等等。其中周冠杰同学制作的溢水杯最突出,他就用一只普通的塑料饮料瓶子,剪下一部分,然后又另剪取了一个小缺口,同时用另一块再剪一个小漏斗形状,再附加一段固态胶加以密封,保证了一滴水也不会外渗或沿外壁流出来。形状极其漂亮,可以说美观又实用。在浮力探究中大展伸手。同学们都看过后对他的制作大加赞赏,积极性被极大的开发了出来,学习热情高了,知识好像也一下子就变得容易多了,探究过后在浮力应用做题时也是你追我赶相互出题做题,自我总结归纳各知识点,知识树,让学习也变得有趣了,有了这份动力做支持,他们对浮力学习觉得好多了。

再如现在教材中的许多实验探究,几乎随处可见,据统计:初中阶段总共开设学生分组实验37个,其中属于探究性实验24个,探究性学生分组实验占了64.86%(八年级学生分组实验的25个,其中探究性实验共19个;九年级开设学生分组实验共12个,其中探究性实验共7个)。这些实验的探究能在实际的教学中真正的正常进行才是对教学起了真正的实际的指导作用。而以往的实验教学存在许多误区:1.以知识为本的课程设计限制了课程在学生情感、态度、价值观等领域的科学过程;2.过于强调科学方法领域中的教育功能、过于强调学科的科学体系、过于强调学生实验活动和教师实验教学的学科严谨性。3.另外,由于为了便于实验管理和减轻教师的工作负担,往往要求采用划一的实验目的、实验器材、统一的实验步骤,一致的实验结果。有时候甚至为了应付实验开出率的完成情况检查,走过场式地进行实验。严重地挫伤了学生探究自然和学习科学技术的学习兴趣和感情,随着学生的年龄的增长和学习的深入,学生慢慢厌烦重复性的、估燥性的操作,聪明的学生还会问既然整个实验过程都确定下来,连实验结果都是老师给定的,有需要进行实验吗的疑问。即使是无可奈何地进行实验,那种效果也是可想而知的,更不用说学生的实践操作能力和创新思维的培养了。

这种局面确实应该打破了,那我们又能从何入手呢?就从点滴入手解决问题最好,不好高骛远,脱离实际,立足根本立足校本就是最好的了,我们实验器材少,完全可以自己想办法,让学生们自己动手制作能加以利用的器材,丰富课堂教学,上面的例子完全可以说明问题;不放过任何一个可以展现探究的题目,加强情境教学,让学生们即使当时没有器材,也可以完全想像出实际动手操作时的情境,然后回家自己找器材,能完成多少就完成多少,只要坚持下去,都会有收获的。

二、在科学探究实施中会或多或少出现一些问题,比如说:课堂难于调控,在实验室完成探究要远比在班级中上课秩序上要随意性强一些,甚至有的教师说是乱了,或者由于学生们只注重于对实验器材的关注与周围环境的新鲜感而来的玩耍上,注意力转移到其它与本实验并不相关的地方去,摆弄器材,在课堂中随意说笑,顾左右而言他,嘻嘻哈哈,教师为维护秩序担搁了过多时间,因而实验效果并不理想。有的甚至会由于学生事前对相关实验操作没有过多关注或不熟悉规则而引起仪器的坏损而带来另外的经济赔偿问题。结果导致最后实验任务完成不了完成不好而让教师失去耐心。

遇到这种问题时,更应显出教师的功力与人格修养,请我们以爱生之心,不打击学生对未知领域对未知事物的热情与信心,引领他们慢慢起步,带引他们走入科学殿堂。

三、培养学生的观察习惯,真正把握实验要点(由于多种原因,有些学校,不同程度地地存在着:黑板上做实验,学生听实验,背实验的现象。)因此,教师应在熟悉实验操作技能、处理数据、完成报告单、改进实验等方面下功夫,对学生而言也要掌握一些应有的初步的实验技能。

四、有效利用演示实验(演示实验的基本目的是在教师的示范引领下为了激发学生的兴趣,引起学生的认知冲突,从而激励学生的学习欲望),科学运用学生实验,动手动脑,综合能力提升,鼓励学生对更多出现的问题做出猜测,培养学生对于探究的兴趣,鼓励他们大胆实验,在亲历中,在解除疑问的过程中其实就是学生成长的过程,在这个过程中他们会逐步渗透进科学精神和科学态度,树立起科学世界观,在亲历中体会充满智慧与精神历险的过程,体会科学家的严谨与思维方式,甚至完全可以去尝试体会错误、失败、教训,教师也给他们以机会,给他们以经历,在科学探究中培养学生自我的内驱力,让他们人格上更成熟稳健。培养科学素养,以更积极地心态向科学迈进。这都将是学生人生路上不可或缺的宝贵财富。

五、集大家方法与见解,多方探讨科学探究实施的方法。其实科学探究的方法是很多的,或者说途径很多。比如多进实验室练习操作技能,建立家庭实验室增加兴趣学以致用,引进数字化模拟实验突破难点,反复验证性实验收获成功的体验等等。

初中科学探究范文第5篇

一、利用学生经历,激发学生科学探究的兴趣和欲望

初中学生,也有着十多年的生活经历,在他们的成长过程中,经历着无数熟悉而陌生、神奇而困惑的事与物。在他们的心目中,激荡着对很多事物的好奇,有着弄明白、弄清楚的强烈愿望,有着对物理知识的企盼与渴求。在他们的生活空间里,存在着与物理相关的小到儿时的玩具,大到看见的汽车、轮船……无不闪烁着人类知识与智慧的光芒。在所处的自然环境中,时时经历着令人着迷而又神奇的自然现象,风、雨、雷、电的形成,绚丽的彩虹,飘忽的云雾,水中美丽的倒影……他们置身其中,鲜活灵动的思维在不断地涌动,教师只要充分利用学生身边的物理现象,触动学生的好奇心,是很容易激发起学生的兴趣,增强他们的探究欲望的。

二、巧设问题情境,培养学生的兴趣,激发科学探究欲望

初中科学探究范文第6篇

关键词:初中物理;探究教学;科学方法;教育初探;研究分析

我国教育课程的改革创新,对学生的全面性综合能力也有了更多、更高的要求,因此,只有真正地将“过程与方法”作为初中物理课程的主要目标,并积极关注有关科学方法的教学,这样才能真正提升将我国初中物理教学的效率。而初中物理,它本身就是被做一门以实验为主的自然学科,所以在教学的过程当中,一定要采取合适的教学方式,尤其对于物理实验的原理、设计等,更要观察、显示、数据等多方面的知识与能力,因此,只有使用开放式的教学方式,才能真正地提升学生的全面性综合能力,下文将对初中物理探究教学中渗透科学方法的教育进行初探分析概述。

一、合理地利用物理教学实验,从中逐渐渗透科学方法

在初中的物理探究教学当中,一定要将原有的抽象化的知识点变得具体化,来展示给学生,教师可以利用与之相关的物理实验或者物理模型,并从中逐渐地渗入科学方法,这样不仅能够让学生可以清晰地理解实验过程当中的知识点,还能提高学生对物理学习的积极性。

如,在进行“真空是否可以传递声音”的授课讲解过程当中,初中物理教师就可以为学生做出与之相关的物理实验,可以在一个完全被封闭的塑料罩中放上一个闹钟,调制到合适响铃的时间以后,逐渐把密封罩里的空气抽空,这样在闹钟响起的时候就会完全听不到,通过这一物理实验就可以很好地证明,真空环境中是不可以传播声音的。总而言之,教师可以在进行物理探究教学过程当中合理地加入一些科学方法,这样能在很大程度上提升学生的思维能力以及探究能力。

二、利用初中物理基础知识,从中逐渐渗透科学方法

对于初中物理探究的教学过程来说,最主要的目的就是让学生自主探究来进行相关的物理教学,而这样做也能在很大程度上改善了传统教学所带来的问题,从而有效地调动学生的学习积极性,并让学生能够自主学习、研究、解决问题。由于探究教学的重点就在于探究上,所以,教师一定要根据实际的教学要求,来合理地利用物理的基础知识,并从中逐渐地渗透与之相关的科学方法,这样才能真正地让学生对物理知识抽象的概念逐渐形成具体化的印象,从而增加了初中学生学习物理的效率。

例如在学习摩擦力相关的物理知识时,可以使用探究学习方式,教师可以让学生通过日常生活中的实际经验来进行解答,用轮胎与地面之间的摩擦力等案例,能够使学生真正地了解运动产生的摩擦力,也能使学生了解到物体之间的挤压也是存在摩擦力的,在进行一系列的讲解后,可以提出类似“摩擦力的产生与物体间的压力大小是否有关?”等问题,这样通过实际的实验探究中,就可以很好地帮助学生对物理摩擦力的知识掌握。

三、利用物理所产生的现象,逐渐渗透科学方法

由于初中物理是一门具有比较强的实践与操作性的学科,所以,要合理地采取多样化的教学方式来让学生学习物理知识,很

多初中教师在进行物理探究教学的过程当中,都可以很好地将物理现象作为主要的说服力,并让初中生通过一系列的物理现象来证实自己的思考,在从中逐渐渗透与之相关的科学方法,这样不仅能在很大程度上提升物理的教学效率,还能培养学生自主解决问题的能力,这样就能让学生在实际的物理探究过程当中,逐渐地进行分析、论证,也能在很大程度上提升初中物理教学的效率。

由于初中物理是一门具有比较强的实践与操作性的学科,所以一定要将与之相关的科学方法逐渐渗透进去,这样才能真正地激发学生对物理的学习兴趣,这样才能真正地调动学生的积极性。

参考文献:

[1]刘玉贺.初中物理教学中如何渗透方法教育探析[J].学周刊,2013(27):39.

[2]潘桂珍.初探初中物理探究教学中渗透科学方法的教育[J].科教文汇(下旬刊),2013(8):153-154.

初中科学探究范文第7篇

关键词:科学探究;好奇心;引导

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1671―0568(2013)27―0165-02

初中物理课程标准提出“经历科学探究过程,具有初步的科学探究能力”,在初中物理课程三维目标的过程与方法中明确表述为“经历观察物理现象的过程,能简单描述所观察物理现象的主要特征,能在观察和学习中发现问题,具有初步的观察能力及提出问题的能力”、“通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案,有控制实验条件的意识,能通过实验收集数据,会利用多种渠道收集信息,有初步的信息收集能力”、“经历信息处理过程,有对信息的有效性、客观性做出判断的意识,经历从信息中分析、归纳规律的过程,尝试解释根据调查或实验数据得出的结论,有初步的分析概括能力”、“能书面或口头表述自己的观点,能与他人交流,有自我反思和听取意见的意识,有初步的信息交流能力”、“通过学习物理知识,提高分析问题与解决问题的能力,养成自学能力,学习物理学家在科学探索中的研究方法,并能在解决问题中尝试应用科学研究方法”。科学探究既是初中物理课程的内容、也是学习方法,培养科学探究能力是初中物理课程很重要的一个目标。在初中物理课程的学习中,如何培养学生科学探究的能力呢?

一、保持对世界的好奇心,激发学生探究周围世界的兴趣

好奇心是科学探究的起点与原动力,人一出生就对世界充满了好奇,睁开双眼就开始了对身边事物的探究。但随着时间的推移,对身边的世界逐步习以为常而失去了好奇心,探究兴趣也逐渐消退。那么,在初中物理教学中,怎样让学生重新找回好奇和探究的兴趣呢?初中物理教材内容本身就给我们指出了一个方向。初中物理的教学内容中选择的是与日常生活和社会发展联系比较广泛的知识;有形象生动的感性内容和初中生能理解的理性知识;也介绍了有关的能源、环境保护等重要社会问题和科学成就等现实生活中不可脱离的知识。那么,针对初中物理的教学内容,教师要从三个方面入手:

1.在教学中,要针对教学内容,结合学生的日常生活、学习,激发学生对身边世界的探究兴趣,引导学生利用所学知识去认知世界,理解身边事物,运用所学知识去解决实际生活中问题。因此,在引导学生探究时,应注意适时激发兴趣,所探究的问题难度不易太大,探究的结论也不需要统一,只要学生积极地探究就会有收获。例如,探究自然界中物态变化时,学生已经学了熔化、凝固、汽化、液化、升化、凝华等物态变化的知识,只要通过观察生活中的现象加以整理就得到了自己的探究成果。有的学生收集了早春的雾、深秋的霜、夏天的雨、冬天的雪,草上的露、河面的冰等自然现象;有的学生收集了生活中的烧开水、吃冰棒、烧液化气等生活过程;还有的学生从书本资料上收集到人工降雨、冰柜致冷等理论知识,虽然探究结果不同,但都在不同程度上加深了对生活、对自然现象的理解,了解了生活常见现象中存在着许多知识。例如,探究生活、学习中的磨擦、杠杆等内容时,以学生日常生活为原材料,从早上起床洗脸、刷牙、学习、吃饭,一天生活的经过为材料,通过学生对生活、学习过程的观察和思考理解了生活中的磨擦现象、杠杆原理及在生活中的应用,学生通过这些探究,明白吃饭时手与筷子、写字时手与笔、笔与纸,洗衣服时手与衣服处处都存在摩擦;吃饭的筷子、写字的笔、扫地的扫帚、夹煤的火钳、屈腿时小腿骨等许多生活中的杠杆。有些学生从生活中去找,有的学生从体育运动中去找,有的学生从学习中去找,探究到不同的知识内容。从而让学生对生活有一种物理层面的深层认识。让学生既加深了知识的理解,又锻炼了观察生活的能力。随着学生能力的发展和教学内容的深入,可以引导学生通过对自行车等生活工具去探究综合性强的力学知识,理解摩擦、杠杆、轮轴等各种知识综合应用,从理性上重新认识自己的生活工具,养成善于思考、善于探究的习惯。

2.结合本地发展,加强人文课程。例如,引导学生参观新建的机械加工厂、热电站,让学生探究工厂生产过程中多种物理知识,特别是能源的利用和环境保护等人文知识,如让学生探究身边河流的治理,政府关于环保的新举措等,在培养学生科学精神的同时使他们认识到人文知识对于个体和社会可持续发展方面的独特价值和重要作用,获得人文自然和谐发展的道理。

3.充分利用现代科技。现代科技的发展和信息技术的普及,为学生的探究活动开扩了更广泛的领地。例如,引导学生利用互联网探究太阳能汽车和电动汽车的产生、上海开通的磁悬浮列车、“神州5号”飞船升空中的火箭发射等科学知识,让学生学习探究生活世界中的科学成就,了解科学技术的发展,理解科学技术在生活和生产中的重要作用,产生对科学研究的向往。

因此,在初中物理的教学中,让课程内容充分走进学生生活,通过学生自己的探究活动来获取知识,肯定和鼓励学生对知识的独特理解、质疑和批判,才能真正让学生重新找回那份对周围世界的好奇心,激发学生探究周围世界的兴趣。

二、注重探究方法的引导,提高科学探究能力

根据初中生知识能力的特点,学生在探究问题时,教师要在提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作等过程中加以引导,让学生在经历科学探究的过程中逐步培养和提高科学探究的能力。

1.要给学生收集数据提供足够的资料支持,有针对性地提示学生如何把握正确的收集方向。让学生在教师的引导下自己体会探究过程。在问题的提出过程中,教师可以通过一定的例子、现象让学生发现问题,进而分析探究问题。这样既激发学生的探究兴趣,又给学生一定的材料支持。例如,探究滑动磨擦力与哪些因素有关时,列举人在冰面上行走太滑容易摔倒和用力压住黑板擦擦黑板时黑板擦得更干净等现象,然后让学生猜想滑动磨擦可能有哪些因素有关?引导学生讨论怎样根据猜想去收集数据,再给一些器材让学生自己验证。如阿基米德定律的实验中,引导学生观察物体浸入水中时水面上升,如果是满杯水,水会溢出,提示学生收集溢出的水,浸入部分越多,浮力越大,排出的水越多(包括水的体积大、质量大、重力大),在这一些实验和观察的基础上,然后去探究浮力与排开水的关系。(可根据学生的要求添加一个器材――量筒,用量筒的测出排出水的体积,由于水密度的特殊值1g/cm3,从数据上推出了浮力与排开水的关系)。如果不加以引导,学生很难想到收集溢出的水,更不会去用弹簧秤测出排出的水重。如在探究电流与电压、电阻的关系时,引导学生利用所学知识猜想电流可能与电压存在什么关系。可能与电阻存在什么关系。利用怎样的实验去验证,需要哪些器材等。然后让学生去做实验,在引导过程中,逐步渗透各种科学研究的方法(如控制变量法等)。

2.引导学生分析数据,形成解释,对自己的结论进行评估。思考有关的证据是否支持提出的解释?这个解释是否足以回答提出的问题?从论据到解释的推理过程是否明显存在某些偏见或缺陷,从相关的证据中是否推出其他的合理解释等问题。如学生得到“重力越大,摩擦力越大”的结论后,引导学生思考此结论是否能解释“用力压住黑板擦擦黑板时摩擦力大”等问题,提示学生把木块上加钩码与压力联系起来,通过学生的探究,让学生明白木块上加钩码加大了木块对木板的压力,然后再重新分析自己的实验过程等。从而引导他们对自行的学习行为进行自我分析和自我管理。

3.引导学生交流讨论,让学生在交流过程中互相学习,提高自己的交流能力。学会用精炼的语言表叙自己的观点,提高自己的语言表达能力,教师作为参与者加入学生讨论,引导学生学会倾听别人的观点,理解和肯定别人的成绩,在相互学习的基础上得到结论。

初中科学探究范文第8篇

关键词:初中科学 实验教学 探究

科学是以实验为基础的一门学科。一个精心设计的科学实验包括了丰富的科学知识、熟练的科学基本操作,还可以模拟科学家进行科学发现的探索过程,有着巨大价值。科学实验为学生提供了问题情境,学生在自我思考、相互讨论、教师引导下逐步解决一系列问题,从而获得“真知”并由此激发研究的兴趣。所以在初中科学教学中,重视科学实验的教学功能,已逐渐成为广大科学教师的共识,但在科学实验教学的实际操作中,还存在着一些不尽人意的地方,因此,有必要对如何有效开展初中科学实验教学进行探究。 新课标中要求以学生为中心,就要从注重学生的全面发展出发,培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神,就需要改变学生的学习方式。

一 、注重科学探究,提倡学习方式的多样化

比如,人教版八年级物理物理第四章《物态变化》一章中,传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验,根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念,我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体,引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上,更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发,如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象;然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件,然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想,应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录,以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比,这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证,看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案,用什么方案进行实验,验证自己的猜想,并组织学生对设计方案进行交流。

由于学生刚刚开始学物理,教师应根据探究的方案进行较多的指导,在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置,提出如下的问题让学生进行思考,如:1为什么实验中不用酒精灯直接加热而是水浴加热?2.烧杯中要放多少水才合适呢?3.怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置?4.实验当中需要记录哪些数据,怎样记录?5.实验操作的程序是什么样的?6.怎样才能保证实验的过程安全操作?学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题,包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。

在学生完成实验探究以后,学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想,如熔化的温度偏差较大,所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将探究过程列为首要。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想,更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何,在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论,可以让学生考虑这样的问题:“1、你的猜想和实验结论是否一致?2、你的结果和其他组别的同学相比有没有较大的差异?如果有较大的差异原因何在3、在探究过程你还发现什么新的问题?4、你对这个装置是否有新的改进?5、你是否可以提供更好的实验方案?”通过这些问题的交流和讨论,如果学生的实验结果并不理想,但他能找到实验结果不理想的原因是什么,这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验,也可以巩固他们对知识技能的掌握,训练学生的表述能力,同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。

可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果,同时也注重学生参与实验探究的过程体验,培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然,学生在刚刚学物理的时候,我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度,又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在第一章《声现象》的教学当中,由于对于声音学生并不很陌生,所涉及到的实验器材又比较在生活中常用且简单、操作也很方便。因此,在教师提出问题后要让学生思考设计并动手做实验,通过具体的实验操作引导学生研究声音产生的过程及声音的三要素分别与什么有关等,并交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣,也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。另外,我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育思想下,强调培养学生的创新意识和实践能力,所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作,得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。旨在活动过程中提高学生的综合能力。

二、实验过程的设计应突出“从生活走向科学,从科学走向社会”

新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入,引发学生的共鸣、激发他们的兴趣,逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。如第一章的群象如何传递信息,第四章的雾凇图片等,直接把学生从课本拉进生活,因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发,这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离,同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在《物态变化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理,因此在这一节的教学之初,我们就应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例出发,认识到一种具体物质――水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了!”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如《光的反射》的教学,我们不能仅仅把教学的重点放在知识的记忆运用上,如何提高学生的解题能力和解题技巧,而应该从实际的问题出发,使学生感到物理知识就在自己的身边、在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应的实际问题。如青蛙坐井观天,但雨后青蛙的观察范围会发生什么变化?这一问题的解决可通过学生自己设计探究实验来解决,解决了实际问题会使他们获得成功的喜悦,同时也向生活又迈进了一步。

三 观察生活,用心思考,注重培养学生的问题意识

结合新课标精神,物理教学不能只局限于教材知识内容本身,而应结合学校的情况和学生的兴趣、能力水平,开发多种多样的探究实践活动,在具体的实践活动中培养学生的问题意识,提高解决实际问题的能力。如在探究“熔化和凝固”的实验当中,学生从他的实验结果或者从熔化图像上不易看出比较明显的熔化过程,或者可能会发现海波由于过热而不凝固这样的问题。对于各种各样的问题,教师应给予积极的关注和解答。在进行专题研究的过程当中,教师应该自始至终积极参与到学生之中。在研究方案的确定、安全操作措施的防范等等方面给学生具体的指导和帮助。比如在学习了光的折射现象之后,学生会产生这样的问题:“1、是不是光从空气进入其他介质时角度总是一定的?2、蜃景既然是虚象,那么能否在镜中成像呢?3、折射成像是虚还是实?对于这样的一些问题学生常常会表现出较强的探究欲望,为此我们可以组织学生利用课余时间针对这些问题进行探,使学生在探究活动中学到更为鲜活生动的知识。

初中科学探究范文第9篇

关键词:初中物理教学;科学探究;特征

中图分类号:G427文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)16-063-1

如何在现有条件下积极转变教学观念,以新课程的理念指导和改进我们的教学,为学生创造良好的探究学习机会?这是每位教学工作者应该探索而急待解决的问题。

一、认识初中物理教学中的“科学探究”

1.课程标准对“科学探究”的界定。“科学探究”就是让学生模拟科学研究的过程,按照一定的科学思维程序去探索学习的过程。《课程标准》指出这种思维程序由提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个要素组成。在探究的内容上,“活动建议”不是规定的教学内容。探究内容的设置和确定,教师可从内容标准的“活动建议”中选用,也可在教学中根据学生的水平、学校的设备等,自行设计与确定,探究的方式以及探究要素的确定也是灵活的。不一定每个探究活动都要有七个基本要素,这体现了“科学探究”的灵活性。

2.从人类学习的本能思考“科学探究”。人类与生俱来就具有探究的本能,探究的过程是由一个人的好奇心、求知欲或要理解观察到的内容以及解决一个问题的热情所驱动的。“科学探究”就是一种在好奇心驱使下的、以问题为导向的、有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。

二、弄清初中物理教学中“科学探究”的特征

1.物理问题情境的特征。问题与疑问是科学探究的起点,也是“科学探究”的一个基本特征。初中物理的“科学探究”,必须努力创设物理问题情境,让学生在物理问题情境中不断地发现问题,提出问题。

例如,在学习“物态变化”时,我用多媒体向学生展示冬天原野里的大雾、的雪山、树枝上的冰凌;展示春天到来时冰雪融化成水;展示火炉烧水时壶上冒出白气、茶杯上的白气遇冷变成小水滴等现象。创设出“雾、霜、雪、冰是怎样形成的”、“水为何会变成白气”、“白气又为何会变成水滴”等一系列物理问题情境,让学生在问题情境中产生疑问,发现问题,提出问题。

2.思维开放特征。“科学探究”是通过发现问题,研究探索,从而获取知识和技能的一种学习形式。“科学探究”关注学生主动探索问题结果的过程,关注培养学生的思维能力,特别是创造性思维的方法和途径。因此,实施初中物理“科学探究”教学,必须具有思维开放特征,所有问题应启迪学生充分思考,必须给予学生广阔的思维空间。

例如,在探究“浮力大小的决定因素”时,我启发和鼓励学生大胆猜想,学生提出浮力大小可能与液体的体积、物体的体积、液体密度、物体密度等因素有关,在判断猜想正确与否的途径上,学生提出了设计实施实验、读课本、查资料、问老师等多种方法。整个学习过程,学生思维活跃,体现了“科学探究”思维的开放性。

3.学生主体特征。“科学探究”,是通过探究过程,让学生体会探索真理的方法的一种学习方式。在初中物理“科学探究”中,应体现物理学研究方法教育的特征,对学生适时进行物理学研究方法的教育,让学生成为这种研究方法的主体和受益者。

例如,在“研究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,我选择了学生自主学习的教学方式,学生以小组为单位,先猜想影响因素,再设计检验方式和途径,然后进行实验检验,最后写出实验报告。学生做了“比较湿毛巾折叠晾与展开晾”、“比较一杯开水和一杯冷水蒸发”、“比较用电吹风吹和不吹的两杯水的蒸发”、“比较一杯水和一桶水的蒸发”等大量实验,教学活动全过程充分体现了学生主体特征。

三、形成“科学探究式”学习方法

中学物理教育普遍存在的重讲解轻实验,重结果轻过程,重传授轻启发的现象。要改变这一现状,就必须改革,教学工作者必须转变观念,高度重视物理学中的实验成份,让学生有更多的机会接触物理的实质性问题。为达到这一目的,教师应尽量多做实验,并适当将演示实验改为学生实验,将验证实验改为探究实验,力求让学生自己动手“做科学”。如在讲“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,教师提出可能的因素(接触面粗糙程度、压力大小、接触面积、物体运动速度)与实验方案,但故意不讲要采取控制变量法,让学生自行判断、分析、实验。探究的问题提出后,在进行假设、制定计划与设计实验、实验验证和分析与论证的各个环节中,教师应自始至终起好引导作用,不能袖手旁观。在初中物理教学中,学生要形成探究式学习方法,成为具有科学素养的人,教师角色就是要重视引导,教给学生独立学习、研究、自行获取知识的方法。这样才有利于培养学生学会自行获取知识的能力,起到了“授之以渔”的作用。

四、注重生活实际,培养探究能力

初中科学探究范文第10篇

初中化学理论性和实验性较强,教材中单一的知识让学生觉得枯燥无味,不能够有效的激发起学生内在的探究欲望。其实,初中化学与生活有着密切的关联性,教师可以将教材内容进行转化,以学生喜欢或者能够激发学生探究欲望的形式进行展示。心理学家研究也表明:初中生虽然已经具备某些能力,但是在实际的学习、探究过程中需要借助一定的外力,刺激学生的感官。笔者在教学中,结合初中生的特点,将化学内容转化成为问题情景,以虚拟的情景来增强学生的真实感、体验化学,进而产生主动探究化学知识的意识。如:在学习“物质”教学内容时,对于学生日常生活中常常接触到的物质:空气不能够很好的区分和辨别。笔者则设置这样的问题情景:人为什么在密封的环境中时间长了就不能够呼气?为什么在开车的过程中会感受到风呼呼的?火在什么物质下燃烧速度加快等等。以学生生活常识性的内容为问题,能够很好的激发起学生的探究意识,进而尝试实践等等,并在探究中对化学知识有深入的感悟和体验。

二、给予空间,引导学生动手实践化学知识

初中化学在教学过程中会涉及到诸多的实验,而实验是初中生较为喜欢的。对此,笔者认为,教师想要强化学生的科学探究精神和能力,应鼓励和倡导学生动手实践,进而通过实践让学生真实的感悟相关的化学本质和原理。新背景下指出:课堂教学中,教师的引导性作用,学生是课堂的主体。对此,笔者在教学中,结合教学内容,给予学生足够的空间,引导学生自己动手实践,促使学生在自由和宽松的实践中能够更充分的发挥自我,创新化学教学,强化学生自我综合技能和素养的锻炼。在实践教学过程中,笔者基于学生已知的化学知识基础之上,整合相关的实验内容,来让学生动手实践,并鼓励学生通过实验探究对相关的化学知识进行分析、总结或者提出新的问题等等,让学生真正的感受到科学探究的精神所在,体验正确的科学探究的本质内容。如:用浓HCl和MnO2加热制取Cl2实验教学中,笔者让学生自己根据其相关物质的特点进行实践。学生通过实验了解到:浓HCl挥发性较强,鉴于水沸点相对低的情况下制取的Cl2很容易有水蒸气,进而又开始实验,即:用饱和的NaCl洗涤代替直接用水,从而很轻松的制取纯度较高的Cl2。学生通过自己动手实践,不仅掌握了相关的化学知识,而且还真正感受了科学探究的真谛,进而增强自我探究知识的自信心。

三、对话、交流,升华学生的实践探究

初中科学探究范文第11篇

关键词:初中教学;科学实验;探究性学习;实施策略

运用探究性学习能使学生亲手操作、亲眼观察,从中掌握汲取知识技能,有利于激发他们的创新意识。然而,现实教学中的情况并不理想,应试教育严重束缚了科学实验课的发展。在传统的教学形式中,一般教师把握主动权,一味讲解,注重满堂灌,学生只是一味听讲,被动接受,导致学生学习效率不高,自然教学效果也不好。探究性学习模式摒弃了传统模式的弊端,它着眼于培养学生的动手操作能力,在实践中学会解决问题,思考问题,扭转了以往初中实验教学的死板生硬局面。所以,探究性学习模式应该受到重视,并能在初中科学实验教学中得到大力推广和运用。

一、初中科学实验教学中应用探究性学习的作用

(一)拓宽学生的思维,提升他们的创新意识。目前传统的初中科学实验课程上,可以说实验的规程已定,操作流程已定,试验器材已定,甚至试验结论都是一致的,那么学生只得依葫芦画瓢,按部就班操作,毫无新意,严重束缚他们的创新意识和创造性思维。运用探究性学习模式,教师可以逐步引导学生开拓思维空间,发挥想象力,学生可以运用所学知识大胆设计,动手实验,积极摸索实践,在这样的过程中,学生的创新意识得到培养和提升,学习效果也自然增强。

(二)转换角色,使学生充分掌握学习的主动权。学生是学习的主体,因此学习的主动权应该在他们手里,所以教师也应该逐渐从传统的主导角色转换过来,做学生学习的辅导者和组织者。开展探究性学习的教学模式就是要求教师学会放手,让学生学会动手操作,动脑思考,找到解决问题的方法,养成勤于思考习惯和获得实践中获真知的能力。这样举一反三,学生在学习中的地位自然就转换了,掌握了学习的主动权。

二、在初中科学实验教学中开展探究性学习模式的实施策略

(一)集结合初中科学实验课程特点,开展探究性学习模式。初中科学实验课程时间有限,导致很多实验不能完整地展现给学生。比如月相及其变化的观察实验,观察生铁生锈等实验,这些实验要求在展示实验前做好充分准备。所以教师可以把此类实验放到课外,布置给学生任务,适时引导询问实验开展情况,并拿到课堂上分析探讨,这样达到的效果会明显强化。借助开展课外实验,就是结合初中科学课程的特点,实施探究性学习模式的体现。比如做鸡蛋被“吸入”玻璃容器中的试验,可采取以下步骤:先准备一个熟鸡蛋,浸泡在白醋溶液中,一段时间鸡蛋皮和醋酸反应充分,鸡蛋皮变软,准备一口径稍小于鸡蛋的容器,在底部铺一层细土。然后在容器中扔进点燃棉团,待熄灭之后,立即把鸡蛋对准容器口处。发现棉团火焰熄灭之后,鸡蛋迅速掉进容器中。冷却一段时间发现鸡蛋皮又恢复了坚硬状态。教师接下来剖析原因:棉团燃烧容器内的一部分氧气,且排除一些空气。待火熄灭后,容器内气温迅速降低,压强低于空气大气压强。因此,大气压把壳变软的鸡蛋压入容器中。从这个实验就可以发现,开展课外探究教学一方面能够完成初中科学教材所要求完成的实验任务,另一方面能拓展科学实验内容和形式。值得推崇的是,接着试验调动学生到生活中搜寻试验素材和寻找实验的方法,通过引导他们的实验过程,探索实验步骤等,培养了他们勤于动手、敢于创新的习惯,大大激发了他们思考探索和动手操作的技能。然而,在这一过程中、意味着学生要处理面临的许多实际问题和难处,甚至付出努力和心思最终没有收获和成功。这个过程是很造就人的,给学生提供了一个自我探索、主动学习、寻求创新的经历,对个人的生活经验和学习发展都是不错的历练和提升。因此,探究性学习模式带来的作用是积极高效的,影响是意义深远的。

(二)让学生分组讨论探究问题。教师根据课程需要预先布置学生动手设计操作某一个实验,在课堂上设计一些问题,让他们展开探究,探讨实验步骤是否合理,器材使用是否正确,并积极探讨改进策略。如在操作光合作用与温度之间的关系探索实验时,教师可以先引导学生自行设计实验方案,或者公布教材实验步骤,并让学生自由组合小组,探讨设计方案步骤是否正确有效。虽然学生对于实验原理都能表达明确,就是调节绿色植物所处环境的温度,会发现温度对植物生长的影响。可是,在实验实际操作中,会有一些客观因素影响实验效果,比如环境中的光线条件、空气湿度、空气氧气和二氧化碳含量等,都需要学生考虑进去。

(三)引入情境教学法。要在初中科学实验教学中高效实施探究教学模式,教师就得尽心准备,深挖教材内容,根据学生的生活经验和知识结构情况,巧妙设计一些问题,引入采用情境教学法,使他们进而进行深思深究,激发他们的学习欲望和探索精神。比如在讲解“月相及其变化”试验时,教师就应当根据试验要求,做好充分准备,设计一些趣味的问题,结合试验和教学搜集实验器材和道具。接下来,教师和学生互动,创建一些情景或者场景问题,如在一个月当中看到月亮由缺到圆,又转为月缺,那么为什么会有这种现象发生呢?上弦月和下弦月是怎么回事?日食和月食又是怎么产生的呢?你能详细叙述其中原理吗?提出该问题调动学生的探索欲望,进而查找真相,了解月相变化秘密。教师就可以结合课本内容,利用准备好的材料和器具展现月相变化的过程,引导学生积极思考问题,找出合理解释和自然现象原理,提升他们的认知能力和解决问题能力,拓宽他们的知识范围。总之,实验在科学教学中的地位举足轻重,把探究性教学模式引进初中科学实验课程,会达到事半功倍的效果,新课改提倡培养学生的实践操作能力,在探究学习中提升学生的综合素养,探究性教学模式摒弃传统模式,给科学实验课堂注入新的活力,注入新鲜空气,教师教学焕发新生,学生学习也兴趣盎然,所以,在科学教学中开展探究性学习模式对强化教学效果和提高学习效率尤其必要,完全契合当前教育改革需要,这种教学模式应当受到教育界的推崇和探索,结合我国教育实际,合理运用,促进我国素质教育更好地发展。

参考文献:

[1]刘永源.中学科学“探究式随堂实验”教学模式的研究[J].数理化教学研究,2016.

初中科学探究范文第12篇

关键词:初中科学;科学探究;探究―建构式

学生学习科学知识的过程是个体与社会构建相统一的一个过程,课程标准中强调科学探究是知识构建过程的一个可操作的侧面。这个过程中还应伴随着学生的思维活动。本文主要是对初中科学探究―建构式教学进行研究。

一、科学探究的含义

探究是人在遇到感兴趣的问题时自发形成的一种探索其答案的欲望以及一系列的思维和行为方式,探究过程其实就是一个求知的过程,同时还是创新与实践的过程。当前的课程改革要求重视科学探究,同时还将促进学生对科学探究的理解以及培养学生的科学探究能力作为课程目标。很多科学家认为科学探究没有特定的模式,有一些可辨别的要素,比如,科学问题的提出、提出假设、搜集证据、提出理论。在科学课程标准中,对科学探究提出了两个要求,第一个是对学生探究能力的要求;第二个是将科学探究作为学生一种新的学习方式,改变传统的教学模式。这两个要求涉及的领域较多,比如,技能、方法、理论、观念,所以没有固定的模式,在科学探究过程中不能将探究教学模式化,但又不能对学生的探究过程不管不问,所以要采用多种教学方式将科学探究与知识的构建结合起来。

二、科学知识的学习过程是一个建构过程

学生对科学知识的学习是个体与群体建构相统一的过程,学生从探究过程中通过观察、实验等方式来获得知识的过程是个体建构,通过看书、听课、同学、老师之间的交流获得知识的过程则属于群体建构,书上的知识是科学家对自然现象等达成的共识,看书就好像是在和科学家进行交流,学生最终获得知识,这也是群体建构的结果。学生对科学知识的学习过程不只是将现有知识灌输到学生头脑中,而是在原有基础上对知识的自主构建。我国传统的教学指导思想是启发式,这种教学方式针对的是学生的原有状态,教师在教学中要根据学生的状态。我国的科学教师在启发式教学思想的指导下,积累了丰富的教学经验,之所以能够成功是因为教师对学生自主构建知识的引导。传统的教学中忽视了科学探究,造成科学过程的缺失,偏离了教育目标。

三、统一的理论基础

在实际教学过程中科学探究与知识构建结合起来,需要有相关的理论来作为指导。知识维描述了建立在科学探究基础上地知识建构过程中所涉及的方法和要素之间的关系。

在教学中,可以尝试利用知识维来对科学教学过程进行分析和指导,将科学探究作为科学知识构建的一个重要手段,可以通过让学生自主开展科学探究活动或者对科学家解决问题的探究活动进行展示的方式,让学生的认识能够朝着知识建构的科学方向发展,以此来作为学生思维活动的指导,使之能在探究活动中自觉地构建知识体系,最终形成科学的价值判断,实现教学中知识与过程的统一。这种教学方式可以给学生带来最大的益处。

四、“探究―建构式”教学模型

探究―建构式教学模式并不是固定的,其实它只是用一个理论模型来指导科学教学。由以上分析可以看出,探究―构建式教学包含了知识产生的两个方面,知识维是对知识产生过程和结构进行统一的一种理论模型。

在实际教学过程中,对学生的原有状况,包括认知、情感、技能等要做好充分的考虑,还要考虑到教学环境的问题。比如,实验的条件、班级的规模,实验器材的性能等,为了便于这个理论模型能够对科学教学进行指导。本文主要以学生为中心,设计了探究―建构式的教学模型。

下面我们就以浮力教学为例来对上述模型教学设计的基本步骤进行说明。(1)就是要对焦点问题进行确定:物体所受浮力大小主要与哪些因素有关;(2)围绕焦点问题对探究活动进行探究:学生自行设计实验并且自己实施,观察、记录相关数据,然后对数据进行分析,最后得出结论;(3)引导学生在原有知识的基础上做出对探究过程和结果的价值判断,比如,探究过程的有效性以及结果的可靠性等;(4)积极引导学生对所得出的概念进行明确:物体所受浮力与浸入液体的体积以及液体的密度有关;(5)引导学生将所学知识与原有认知结构中的知识进行联系;(6)引导学生利用这些要素之间的联系来建立理论,比如,利用液体内部压强的规律来对浮力产生的原因进行解释。

五、“探究―建构式”教学模型的类型

1.探究―建构式教学模型A

学生探究的主要目的是通过探究活动对所学知识进行深层次的理解,最终实现探究能力的提高,以此来解决实际问题。这就需要学生(1)学生要在教师的指导下要有目的地进行观察和实验,还要对实验结构进行思考;(2)根据已有经验对问题的答案进行猜测;(3)利用各种渠道搜集相关的资料来对假设进行验证;(4)做出合理的决定并进行评价;(5)将自己获得的信息组成答案与他人交流,让他人进行评价。

2.探究―建构式教学模式B

想要改变学生在学习科学概念之前的一些概念是非常困难的,比如,错误概念,异类概念、朴素概念等,想想要使学生改变这些概念就要通过教师有效地引导,让学生能够亲身体验,这种有效地教学策略主要有以下几个步骤:(1)对学生的前概念进行引发,学生在日常生活、现象的观察、思考中就会形成一种自己的观点,教师可以通过设计某种方式让学生将这些观点清楚地表现出来;(2)引起学生的概念冲突,老师可以通过设计科学实验、进行科学演示实验等方式让学生发生认知冲突,这时学生就会渴望得到问题的答案;(3)在适当的时机引入正确的概念,使科学的概念替代错误的概念。学生在看到自己的错误概念没有起到作用时,教师应该通过对实验结果的分析、论证,来对学生观点出现错误的原因进行分析,最终引导学生用正确的概念来取代错误的概念。这种教学模式主要是针对学生对科学概念的掌握而提出的,但对改变学生的错误观念同样也是有效的。这种教学模式用图可以表示出来。

本文主要是从模型建构的角度对探究式教学进行探讨,但是探究式教学并不存在固定的教学模式,教师应该领会探究教学的实质,在此基础上对教学过程中出现的各种问题进行灵活处理。高效的探究式教学活动应该是学生在教师的引导下,自觉、主动地对学习活动进行创造、探索,探究式教学活动对教师提出了更高的要求。

指导探究和知识构建的观念影响着学习的整个过程,教师要充分重视学生的观念,及时对他们的错误观念进行纠正,强化正确的观念,通过这种教学方式,使“探究―建构式”过程内化成学生的一种认知模式,文中所提到的模型是一个完整的“探究―建构式”的过程,教师要根据教学的具体内容和要求做出适当的调整。

参考文献:

[1]黄波,刘磊,许瑞君.对新课标下高中化学学生实验探究式教学的研究及实践[J].高等函授学报:自然科学版,2010(11).

初中科学探究范文第13篇

【关键词】科学探究 科学方法 自主性 开放性 多样性

一、生活化的科学探究活动

1、选取学生的生活经验

学会和一定的“情景”结合在一起的。而探究性教学首先要为学生创设参与体验知识的情景,实现对知识的构建。呼吸作用那节的教学内容理论性强,要将整个过程彻底理解,许多学生存在着一定的困难。在教学中,教师可列举一些日常生活例子,让学生思考如:酸奶是怎样制成的?为什么新鲜水果,蔬菜放在冰箱中能延长保存时间呢?腐烂的桔子为什么会散发酒味?通过这些与生活息息相关的现象引起同学们的思考,激发学生探究呼吸作用有关知识的内在动力,在教师的引导下,积极主动地对呼吸作用原理、过程、外界因素影响、实际应用等一系列相关知识的深入探讨。

2、选取学生身边的生物作为探究对象

拓展课程资源,不仅可以转变学生消极等待的学习态度,而且在观念变化的过程中,促进学生正确理解实验在生物教学中的重要地位,提高在学生生物实验的动手操作能力。例如,在进行“蚯蚓在什么样的物体表面爬得快”探究活动时,教师并没有事先布置学生准备粗糙的纸和玻璃板,当时主要是从安全角度考虑。学生领到蚯蚓后就开始进行观察活动,他们一下子就将教室中、书包里能利用的材料几乎都用上了,令人始料未及,虽然学生选用的材料有些对比性不是很理想,有的甚至忽略了对照实验,但我却从学生的行动中敏锐地发觉到:这些学生在缺乏实验材料的情况下,急中生智,创造性地、灵活地利用了身边丰富多彩的课程资源——包书的塑料封皮、光滑的纸和即时弄皱的纸、文具盒等都是学生日常生活中接触的东西,不属于正规的实验材料,而成为容易被忽略的资源,但正是这些触手可及的“亲密”资源,降低了活动的成本和难度,缩短了学生与探究活动的距离,让学生感到科学探究并不是深不可测、高不可及的,不仅增强了对生物实验的学习兴趣和信心,而且我立刻就称赞学生具有丰富的相象力和主动参与的学习热情,并再次强调对照实验的重要性,学生们立刻着手进行改进,使学生对这次观察实验有了层次丰满的体验,并在实验全程的设计和操作中,发展了自己的实验动手能力。

二、突出科学探究的过程与方法,用以培养学生的科学探究能力

1、关于科学方法的内容

英国生物学家达尔文说“最有价值的知识是关于方法的知识”。许多学者知识渊博,但方法不当,使许多研究没有形成优秀成果。我国的中学生理论知识可以得满分,但实践操作难以评说,最主要的问题是方法欠缺。因此,明日将走上社会的中学生,在校期间,掌握生物科学探究的一般方法比单纯地获取知识更为重要。生物新教学大纲明确要求学生“初步学会生物科学探究的一般方法,具有较强的生物学基本操作技能,收集和处理信息的能力、观察力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力”。这一新要求,显现了素质教育的基本思想,具有鲜明的时代感。学生通过生物的学习,获得生物科学探究的最基本、最常用的一般方法。如观察实验法、分析概括法、简单推理法、比较综合法等。

2、穿插生物科学史的内容

许多科学史生动有趣,引人入胜,如果用它们来创设情境,引入课题是再好不过的。如1953年米勒把NH3、H2O、和HCN等放入烧瓶,放电七天七夜,最后在溶液中发现氨基酸,这些氨基酸从何而来?这就为生命起源内容的学习创造了悬念。在科学史教学中还可创设一种“矛盾情境”,吸引学生注意。比如在学习孟德尔遗传规律前,先介绍当时在学术界流行的关于遗传的概念,即融合遗传理论,认为两种不同的性状在杂交后被融合到一起,不再分开。这样,生物的性状就不可能有显隐性之分,也不可能有分离现象。但早期的植物杂交实验者已经发现植物性状有显隐性和性状分离现象。孟德尔敏锐地发现了原有理论与新事实的对立,一开始就提出要解决性状如何传递的问题。孟德尔是如何做的呢?这样引入课题,就使学生处于一种思维的矛盾情境,激发了学生的求知欲望,为教学铺垫了良好的心理基础。

三、科学探究的自主性、开放性和多样性

1、科学探究的自主性

人教版生物学八年级上册第五单元第一章第三节《空中飞行的动物》。在这一节里,有一个探究活动内容即鸟适行的特点,我把这一节的学习内容事先制作成网页,上课前,把各种鸟类标本摆放在学习桌上,把与本节课实验有关的仪器用品摆放在学生面前。然后,围绕鸟为什么会飞这一活动主题,把学习内容分成六个活动课题组,即外行组、运动组、呼吸组、消化组、排泄组、生殖组。各组学生组成是自由组合,学生如果完成本组任务后还可以参加其他组的活动。在课堂上,只见学生有的在观察鸟的标本(看鸟的羽毛、体形、爪等)、有的在电脑上查资料作笔记(鸟的迁徙、鸟的种类等)、有的在讨论(鸟在飞行时怎样呼吸),学生学得不亦乐乎,成功的喜悦浮在脸上。

2、科学探究的开放性

新教材中,有些问题不是直接给出答案,而是让学生自己探究;有些问题,并未叙述得面面俱到,而是提出要求,让学生自己搜集信息;探究的课题、材料用具和方法步骤不做过死的规定,由学生自由选择,充分发挥学生的主观能动性;介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性。

例如:笔者曾尝试上了这样一节课:人教版八年级生物教材上册第五章第二节“人类对细菌和真菌的利用”,本节通过人类在环保、食品制作、食品保存、药品生产等方面对细菌和真菌的利用,说明细菌和真菌与人类生活有着密切的关系。

3、科学探究的多样性

初中生物教材包含了大量有关生物多样性的内容,有的比较集中,有的比较分散,有的显现,有的隐含。在初中第一册生物学教材开篇中,都会有这样的内容:介绍各种形形的生物。当老师在课上引用自然界中各种珍惜动、植物来解释这一现象时,不妨引申出生物多样性这一概念,使学生对生物多样性有一个初步的认识,为以后的进一步讲解埋下伏笔。不同的教师,根据不同的学校、不同的学情,其讲解的深度和广度应该会有所差别。例如:可以出示各式各样的环境图片、珍惜动植物图片,或者让同学们找一找我们身边的生物,会发现,种类太多了。 让学生去感受,生物的多样性。

过去,我们简单地认为科学探究就是做实验。事实上,照方抓药的实验,也未必有多少探究的味道,何况受时间、条件限制,有些知识点不宜或者很难在课堂上通过实验进行探究活动,甚至有些探究活动在中学实验室没有条件进行。因此,在教学实践中,我通过引导学生以一个研究者的身份深入思考科学家的工作过程,亲身体会科学家是如何发现问题、寻找证据、合理推理,体验科学家不断深化对问题认识的过程和科学家的探索精神。学生懂得的道理要比教师“满堂灌”、学生“满堂记”深刻得多。

参考文献

[1] 冯莉.体验生物科学探究:基于案例的探究活动实验设计. 高等教育出版社, 2004-10-01

初中科学探究范文第14篇

1 构筑试题空间模型

考试的本质是推测考生的心理结构——能力.在纸笔测试时,试题中的情境刺激考生,涉及的学科内容唤醒相应的储存,规定的应答形式激活考生的心智,作答情况展示了考生的心理结构.可见,推测心理结构是试题的任务,刺激情境、应答形式、学科背景是构成试题的基本要素.因此,在命制初中科学探究性取向试题时,我们构建了如图所示的三维空间模型,具体阐释如下:

1.1 探究能力

《初中科学课程标准》指出:科学的核心是探究,科学探究的方式和过程是多种多样的,没有一成不变的模式,但具有一些基本要素,如:提出科学问题;进行猜想和假设;制定计划,设计实验;获取事实与证据;解释、检验与评价;合作与交流等.许多学者认为科学研究的过程其实也是问题解决的过程,并提出了多种“问题解决”模式,科学研究中问题解决的一般过程如下:

综合分析科学研究中问题解决的过程,以及课程标准与《考试说明》对科学探究的认识,我们认为考查学生的探究能力,在纸笔测试时可从推测以下四种能力入手:①认识问题和提出假说的能力;②研究计划的设计和实行的能力;③研究资料的分析和解释能力;④推出结论和评价能力,上述能力即为探究性取向试题的落脚点.

1.2 研究情境

科学是以多样统一的自然界为研究对象的探究活动,科学情境主要有以下层次:个人和家庭、社区(公共的)情境、世界生活(全球的)情境、历史相关性的情境.目前, PISA测试也重在考察年轻人用知识和技能来应对真实生活中挑战的能力.因此,我们倡导探究性取向试题的情境应源自学生的学习与生活,或生产与社会,或自然与历史,以引导学生细心体会自身接触的事物,关注科学、社会、技术、自然的和谐发展,客观地看待科学史实,考查学生在真实生活中创造性运用知识和技能的能力.

1.3 背景知识

试题所涉及的背景知识应立足于初中科学课程的内容领域,具体为:生命科学,物质科学,地球、宇宙和空间科学,科学、技术与社会.在这些领域中,作为探究性取向试题所涉及的背景知识,最好是《考试说明》所要求的、对学生后续学习起重要作用、学科的主干核心知识.这样,利于引导师生以发散的思维深入关注核心知识,以探究的方式处理教学内容,引领教师有效教学,促进学生健康发展.当然,个别试题的背景知识超越初中科学课程要求,体现考试也是学习的理念,考查学生的学习能力,也未尝不可,但在整卷中所占的比例需控制得当.

2 试题命制的举例与反思

现以2011年浙江省初中毕业生学业考试(台州市卷)为例,交流初中科学探究性取向试题的命制意图与考后思考.

例1 (第16题)科学家通过比较如图与马相似动物的骨骼化石,以及它们的生存时期,认为它们是现代马的祖先.科学家不能直接从图中获得的演化证据是

A.腿骨结构大部分相同 B.足趾个数逐渐减少

C.中足趾逐渐变得发达 D.遗传物质基本相近

参考答案 D

【命题意图】 本题考查学生分析资料、识别证据的能力.以科学家比较化石、推测生物演化历程为情境,考生通过分析比较骨骼化石资料,识别演化证据,试图在推测能力的同时,让学生体会生物学家的部分工作方法.

【预测难度】 0.70

【实测难度】 0.87

【考后反思】 本题涉及了化石、生物演化、遗传物质等背景知识,没有超越初中科学要求,题干叙述、资料呈现清晰易懂,选项干扰性较弱,有效地降低了试题的难度,实现了考查目的.

例2 (第31题)如右图是一枚简单的液体燃料火箭结构图,小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动.

(1)模拟火箭升空的原理:三组同学分别进行了下列活动,其中现象产生的原理与火箭升空相同的有______。

(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦:某同学利用不吸水、硬质的纸张,制成等质量、密封的圆锥体和长方体,在同一高度让两者同时自由下落,如图所示.

①为比较两者所受摩擦力的大小,他们需观察______;

②为使实验效果更明显,下列措施可以采用的有_______.

A.在更高处让两物体自由下落

B.用木头替代纸张进行实验

C.让两物体在水中自由上浮

参考答案 (1)A、B(写对一项得1分,有错答不得分) (2)①两者落地的先后 ②A.

【命题意图】 本题考查原理分析、实验设计等能力.第1小题以火箭的升空原理为主题,把相关小实验置于一起,考生需先分析原理再归类选择,试图体现高科技产品与普通小实验在原理上的一致性;第2小题采用控制变量的方式模拟探究火箭顶部外形设计优势,以实验效果为视角,从效果转换、方案改进两角度入手,考查实验的设计能力.整题关注当代科技、突显实验探究,期望建立联系,进行有意义的探究.

【预测难度】 0.67,0.56,0.55.

【实测难度】 0.64,0.71,0.46.

初中科学探究范文第15篇

在经合组织(OECD)组织进行的2009年国际学生评估项目(PISA)测试中,上海中学生在阅读、数学和科学素养三方面均排名全球第一。这个测试结果让不少人士感到欢欣鼓舞,使备受诟病的我国基础教育有了信心和更多期待。但也有研究者认为PISA测试的还是知识,这本来就是我国学生的强项,这个测试结果不足为奇,不能由此遮蔽我国基础教育的弊端,尤其是探究能力、创新能力的不足。探究能力是我国基础教育改革的重要目标,然而至今我们还没有看到系统的测试报告,我国一般是在学科考试中设置几道探究试题,这种小题量显然很难有效反映学生的探究能力。为便于国际比较,本研究将用一套国际著名的探究能力测试题进行测试,以了解我国初中生的科学探究能力现状及其影响因素,并为改善探究教学提供科学依据。

二、研究方法

1.测试对象

在广西14个地级市中,把每市的城市、乡镇初中学校按照重点、一般和薄弱进行分类,每类学校随机抽出1所学校,再从每所学校随机抽出50名九年级学生,共4200名。城乡学生各2100名,男女生各2187名、2013名。

2.数据收集和处理

探究能力采用美国的Burns等人开发的探究测试题进行测试,共36道选择题,分别测试定义变量、识别变量、猜想假设、探究设计和分析数据等探究能力,信度为0.86,区分度为0.55。科学兴趣、探究程度调查采用自编问卷进行调查,共15道选择题、3道开放题,信度为0.76。地理、生物、化学和物理成绩采用各学期期考成绩的平均分。使用SPSS18.0工具对数据进行处理,计算均分差异显著性和相关系数。

三、结果和讨论

1.初中生探究能力的表现水平

从表1看到,本次测试平均得分率是56.5%;而上世纪80年代伯恩斯等人对美国九年级学生进行测试,平均得分率54.2%[1];早几年又有研究者用这套试题对美国九年级学生进行测试,平均得分率55.6%[2]。这次测试结果表明受测试的初中生探究能力并不逊色,虽然我国提倡探究教学不过十年光景,但毕竟有后发优势,有很多经验可资借鉴,在培养学生探究能力方面已见成效。

下面再逐一分析学生在各个探究要素上的表现水平。

定义变量即把需要操纵的自变量、观测的因变量具体化,使之具有可操作性。例子:一组学生在研究轮子的宽度对滚动难易程度的影响,他们首先把宽轮子和窄轮子安装在两辆相同的小车子上,分别让它们从斜面滚下,并在水平面继续运动。那么,为了比较轮子滚动难易程度,学生们会测量什么呢?A测量两辆小车的运动距离;B测量斜面的倾斜程度;C测量两种轮子的宽度;D测量两辆小车的重力。这道题要求把因变量“轮子滚动难易程度”具体化,正确答案为A,得分率为55.3%。定义变量共9道题,平均得分率54.5%,这个结果说明学生的实践意识和能力较差,或把抽象概念转化为具体概念的能力较差,这与学生探究经历不足有关。

识别变量即找出自变量、控制变量和因变量。例子:小华很想知道地球和海洋是不是被太阳同等地加热,于是她用两个相同的桶分别装上相同体积的土壤和水,然后让它们接收同样多的太阳光照射。从上午8点到下午6点,小华每隔一小时就测一次土壤和水的温度。该研究的自变量是什么?A放在桶里的水的种类;B水和土壤的温度;C放在桶里的材料的种类;D每个桶在太阳中照射的时间。这道题答案为A,得分率22.3%。识别变量共9道题,平均得分率23.6%,得分率之低也许令人惊讶,但在笔者的意料之中,因为国内现行各个版本的初中理科教材无一出现自变量、因变量和控制变量这些概念,而大部分教师担心增加学生负担,也没有在教学中涉及这些概念,以致大部分学生答题时凭猜测来揣摩这些概念的意思,接近1/4的得分率也恰好符合猜测规律。

猜想假设即运用知识和经验对问题进行试探性解释或解决。例子:小刚在研究豆类植物的食物含量,他测量了淀粉含量,以此当作豆类植物中的食物含量;他还能改变植物所接收的光量、二氧化碳量和水量。那么,在这个研究中,小刚要检验的假设是什么呢?A豆类植物得到的二氧化碳越多,它产生的淀粉就越多;B豆类植物产生的淀粉越多,它需要的光量就越多;C豆类植物得到的水越多,它需要的二氧化碳就越多;D豆类植物得到的光量越多,它产生的二氧化碳就越多。这道题答案为A,得分率52.3%,答错者多数选了B,因为B是对一些豆类植物成立的书本知识,这些答错者就把书本知识当作正确的猜想假设,以为猜想假设总应该与知识吻合,但本题考查的并非知识,而是能否把欲探究的因果关系找出来,错选B表明潜在的“唯师唯上唯书”思想在作祟,还未建立开放的探究意识,未能区分探究和知识的关系。猜想假设共9道题,平均得分率63.7%,丢分的原因基本与以上类似。

探究设计即从操作角度把猜想假设具体化、程序化。例子:小明认为篮球内的气压越高,它的弹跳就会越高。为了检验这个假设,他用几个篮球和一个能充气的气泵来进行探究。小明会怎样检验他的假设呢?A用不同的力把篮球从相同高度丢下;B让内气压不同的篮球从相同高度自由落下;C把内气压相同的篮球从不同角度丢下;D让内气压相同的篮球从不同高度自由落下。这道题答案为B,得分率为85.3%。探究设计共3道题,平均得分率83.4%。这3道题考查的都是能否运用控制变量法判断探究设计的合理性,说明学生对控制变量这个方法掌握较好。

分析数据即分析变量数据之间的关系,归纳出结论。例子:一个研究人员在研究植物生长需要多少水量时,给5块相同的小块土地施了不同的水量。两个月后,他测量了植物的高度,数据呈现在图中,从图中可看出植物生长与水量有什么关系?A增加水量会增加植物的高度;B增加植物的高度会增加水量;C减少水量会增加植物的高度;D降低植物的高度会减少水量。这道题答案为A,得分率为82.3%。分析数据共6道题,或者给出图形,要求判断变量之间的关系,或者给出两个变量的数据表,要求判断哪个图正确描绘变量之间的关系。这6道题的平均得分率85.2%,说明学生能较好地利用已有数据或图形进行推理分析、归纳出结论。

2.不同学生群体的探究能力差异

对于性别差异,表2表明男生总体稍强于女生,但差异不显著。在这方面,国内外不同研究者的结论差异较大,有的发现男生比女生强,有的发现男女生相当[2]。在本研究中男女生表现相当,是因为随着我国社会不断进步,教育条件不断得到改善,男女生有了同等教育机会,提高女生学习质量的研究和关照日趋加强,影响性别差异的一些因素逐步消失。但总体表现也许难以反映男女生的探究特点,深入到各探究要素会有助于了解男女生的不同探究特点。从表2看到,在定义变量方面男生更强些,因为男生更喜欢动手探究,有更丰富的探究经历,这些特点有助于男生把抽象变量转换为可操作的具体方法;而在探究设计方面女生更强些,这与男女生的平时探究表现很一致,男生胆子更大,好奇心和动手操作欲望更强,急于动手操作,往往在动手和尝试中调整设计;而女生胆子小些,在动手操作之前更谨慎、细心些,往往是先设计后动手,因此女生形成了良好的探究设计习惯和行为。至于在识别变量、猜想假设和分析数据方面,男女生稍有差异,但不显著。

对于城乡差异,表2表明城市学生总体强于乡镇学生,差异极其显著;在定义变量和探究设计方面,也是城市学生强于乡镇学生,差异显著。这些发现与一些国外研究发现不同,这显然是国情不同造成的。我国城乡教师素质、硬件配备等教育资源差异很大,乡镇学生很少经历完整探究过程,实验探究往往变成“理论探究”,即在嘴上讲探究,在黑板上画探究,在作业本上练探究。纸上谈兵对陈述性知识是奏效的,但对程序性知识却很难奏效,后者需要在具体情境中多次实践,才能内化为一般能力并迁移到复杂情境中去。在识别变量、分析数据方面,城市学生稍强于乡镇学生,但差异不显著,这是因为这两个要素的理论色彩更浓,需要运用逻辑推理分析,即使城市学生有更丰富的探究经历,其优势也无法体现。但是,在猜想假设方面,却是乡镇学生强于城市学生,差异显著,这是因为猜想假设既要用到学科知识也要用到生活经验,而本套试题所需的学科知识很浅显,城市学生的学科知识优势发挥不出来,但是在生活经验方面乡镇学生显然对大自然有更多的接触认识和经验,这些经验优势使其在猜想假设方面略胜一筹。

3.影响初中生探究能力的若干因素

对于探究要素、探究总体与各学科的相关系数,从低到高依次是地理、生物、化学和物理,但只有与物理的相关系数达到显著水平,这个结果与其他研究者的发现有异同之处。美国的Lawrenz等人认为,任何科学探究都会涉及一定的学科知识,能否完成每个探究步骤不仅取决于相关的学科知识和技能,还取决于先前步骤的完成质量,因此探究能力与学科知识有关系[2]。但是,以色列Tamir等人认为,虽然科学探究或多或少会涉及学科知识,但它毕竟与学科知识不同,它是一种类似于想象能力、推理能力的独特认知能力[3]。那么,在测试探究能力时,如何把嵌入的学科知识分离或剔除呢?Burns的做法是把所需的学科知识难度降到最低程度,使几乎所有学生都具备这些知识,这样测试结果即能代表探究能力水平。本套试题涉及到了地理、生物、化学和物理学科,测试结果与物理的相关系数最高,进一步证实了探究能力是一种独特的高水平认知能力,因为这些学科的知识容量、知识难度和科学探究不一样,相对而言物理知识容量最多、难度最大、探究时间和机会最多,即需要更高的认知水平。

测试结果与科学兴趣、课内探究程度和课外探究程度等因素极其显著相关,这些因素比学科知识更影响探究能力。表明学生对科学具有兴趣,其投入科学和探究的精力会更多、牵涉的认知水平会更高;也表明不管是课内还是课外,只要增加探究活动程度,会显著提高学生的科学探究能力。值得注意的是,测试结果与课外探究程度的相关系数最高。毫无疑问,提高课内探究程度使学生有更多的探究机会,同时能得到教师的更多指导,但课内探究毕竟是自上而下的外在要求,并非完全是学生的内在需求。而课外探究不同,主要是发自内在兴趣,兴趣驱使学生把探究迁移到课外,这些兴趣和活动是提高探究能力的可持续原动力。

尽管测试范围仅为广西,但也能窥斑见豹,可以得出初步结论:在可比范围内我国初中生探究能力总体并不逊色于美国初中生,但总体仍属于一般,而且各要素水平不平衡,在与实践相关较大的定义变量和识别变量方面较差,在与逻辑推理相关较大的猜想假设、探究设计和分析数据方面较强;男女生总体相当,但男生在与实践相关较大的定义变量方面较强,女生在需要耐心细致的探究设计方面较强;城市学生总体强于乡镇学生,城市学生主要在需要丰富探究经历的定义变量和探究设计方面较强,乡镇学生主要在需要生活经验的猜想假设方面较强;科学探究能力与地理、生物和化学知识基本不相关,但与需要较高认知水平的物理知识相关,尤其与科学兴趣、课内探究程度和课外探究程度相关。

参考文献

[1] Burns J C,Okey J R,Wise K C.Development of An Integrated Process Skill Test:TIPS II.Journal of Research in Science Teaching,1985,22(2).