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一、 在教学方式上多采用探究式,培养学生质疑思维能力,形成科学探究的习惯。
1.素质教育的要求需要探究式教学
探究式教学作为新课程倡导的一种新的教学方式,是以探究为基本特征的一种教学方式,以学生为教学主体,并把学生创新精神和实践能力作为发展重点,以学生的自主探究学习为核心,将教学内容与学生的实际联系起来,在教学中创设适宜的探究问题,形成主动的、活跃的、和谐的气氛的学习过程。因此,素质教育的要求需要根据实际教学情况多采用探究式教学,使学生通过质疑、探究过程,从“学会”向“会学”转化,提高学生探究能力。
2.科学新课程顺应探究式教学
宁教版《化学》内容的选择,教材知识的结构编排等顺应探究式教学。化学是一门以实验为基础的学科,学习化学离不开实验,化学新课标教材中实验教学内容发生了很大变化,除了体现在实验内容的选择、实验的呈现方式等方面外,还增加了一部分突出科学探究的实验和突出过程体验、科学方法渗透的实验,而且实验不再分学生实验和演示实验,需要学生做的实验增多。教材知识结构的种种变化,目的是强化学生在实验教学中的自主性,增强对学生创新意识及探究能力的培养。而且教材中还增设了一些与日常生活、自然现象等密切相关的科学小探究,这样可以从熟悉的知识、现象入手,也可以以光盘、实验、多媒体影视中大量的现象为素材,努力创设问题情境,将新知识置于问题情境中,为学生发现问题,提出问题,诱发学生的探究动机,激发学生思维,让学生通过探究分析解决问题,获得新知识。教学中教师应顺应教材知识的结构安排,提供给学生探究空间,培养学生科学探究思维品质、习惯、能力。
例如,学习金属腐蚀时,让学生观察自行车、护栏、铝合金等的生锈,进行调查分析,探究生锈因素及防锈措施,做到掌握第一手材料,增强学生学习的好奇心,激发学生学习相关内容的兴趣,获得新知并能应用所学知识解决实际问题,学以致用。
二、注重科学探究的过程教学,使学生掌握科学探究的方法,逐步树立科学探究的精神,提高科学探究的能力
1. 教学中注重科学探究过程的引导
一个相对完整的探究活动包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行试验、收集证据、分析与评价五个环节。
(1)提出问题是科学探究的前提。“学起于思,思源于疑”,如果没有观察思考发现问题,就不能提出问题,科学探究便无从谈起。在探究教学中要求培养学生洞察质疑问题的能力,自主发现并提出问题的能力。
“最精湛的教学艺术,就是让学生提出问题”。新课程标准要求学生具有较强的问题意识,敢于质疑,敢于思索,逐步形成思考的能力。如何提问?首先需要教师在教学中为学生提供“问题生长“的土壤,使学生想问;进而引导学生针对内容从不同角度以适当方式提出问题,培养问题意识及思维方式,通过一次次探究在潜移默化中逐步交给学生提问方法,形成提问技巧,使学生想问、会问、善问,提高学生提问能力,最终形成提问技巧。
(2)猜想与假设是科学探究先导。引导学生做出合理的猜想与假设,能帮助探究者明确探究的方向和内容,从而为有目的的制定探究计划,设计实验方案奠定必要的基础,避免盲目性,培养学生探究的逻辑思维品质。
(3)制定计划对完成科学探究起引航作用。引导帮助学生制定合理完整的科学探究计划,才得以使科学探究活动有计划进行,顺利完成,培养学生科学探究效率品质。
(4)实验与收集相关证据是进行科学分析的依据。实验现象和相关证据是科学探究得出结论的依据,探究过程中应引导如实纪录实验现象(如化学实验中出现的色、态、味、温度等的变化)、数据等,培养学生科学探究严谨品质。
(5)分析与评价:收集的实验数据并不等于探究的结论,实验数据是对实验事实的客观纪录,探究的结论是在实验现象、数据的基础上通过分析论证所得出的结论或具有普遍意义的规律。在科学探究中,分析与评价是得出正确结论不可缺少的环节,及时恰当分析与评价有利于激励学生学习热情,有利于学生养成严谨科学态度,有利于发展学生的批判性思维,促进学生科学探究能力培养。
在科学探究活动中强调学生的自主性,但也离不开教师的分析指导作用。在学生探究阶段,教师要融入学生的探究活动中,巡视学生探究情况,及时给以指导,分析学生存在的问题、缺陷,使学生选择最合理或设计更合理的方案,避免实验的盲目性或误入歧途等,推动探究活动得以顺利进行。
科学探究过程也离不开教师针对性评价,评价是为了改进和完善科学探究,有效促进学生探究能力的发展。探究活动评价恰当,如激励性评价,可使学生心理上得到满足,体验到成功的快乐,因此强化学习动机、增强学习信心,滋生学习主动性,对学生健康成长和全面发展具有重要意义。在科学探究活动中需要适时、因材、适当评价;需要多视角、多形式、多途径全面评价;需要用动态的观点、发展的观点评价。因此,教师应重视科学探究过程的分析与评价环节,使学生逐步熟悉科学探究的全过程,提高探究问题效率、能力。
关键词:科学探究活动; 科学探究能力; 激发兴趣; 潜移默化
传统教育的培养目标更多地关心学生学到什么,只注重学习的结果而忽略创新精神和实践精神的培养,更忽略了人的发展,人的发展立意为能力的发展。课标突出学生“科学探究”能力的发展,即与物理学相关的自然、生活和社会中的事实、现象等为内容的科学探究能力的发展。
初中物理教材以科学探究为编写主线,科学探究活动灵活地贯穿始终。苏科版物理课本中活动安排有138次,其中课堂中的学习活动占了130次,包括观察、实验、探究、讨论等。今年暑假有所领悟,知足常乐,知不足者成长。本人报名参加《自然的恩典》西安欧亚学院青少年心灵成长夏令营,热心为学员服务成为了营中一位优秀义工,梦想着成长为一名更优秀的物理教师。夏令营里有着强有力的讲师团队,一位陕西省著名的教育心理专家伽南老师讲:“一件事情重复21次进入潜意识,重复100次成为习惯。"我们要培养学生科学探究能力,经过130次的课内活动,其成效是显而易见的。
物理教学中,我觉得要培养学生科学探究能力主要的是:
首先,要激发兴趣。因为“兴趣是最好的老师”,所以现行教材在130多个实验中,都千方百计的从学生兴趣入手。活动1.1 探究声音的产生:一张纸、一根橡皮筋、一个笔帽、一杯水,这些日常生活中常见的物品,怎样使它们发出声音?比比看,谁的方法多?谁的方法与众不同?在这个环节让所有的学生都‘动’起来。用“试一试”给学生勇气完成“比比看,谁的方法多?谁的方法与众不同?”譬如一张纸就有多种发声方法:单手晃动,手指弹纸,双手搓揉,双手猝拉,撕纸片等。具体、直观的感性材料使学生对所学知识感兴趣,从而激发他们的求知欲和探究欲,促进学生的自主性发展。下一个环节是问题的提出:想一想,上述物体发声与不发声时有什么不同?物体发声时有什么共同特征?学生日常生活的声现象集中展示,经过思考提出问题。学生把自己的发现,通过思考,演变为一个具体、明确的物理问题,从‘物体发声与不发声时有什么不同?’到‘物体发声时有什么共同特征?’明确了探究方向。通过‘做一做’让学生体验声音的产生,把手指放在喉咙发声处,讲话时,声带在振动吗?将发声的音叉触及面颊,音叉在振动吗?走下去就是结论。此次活动内容简单,活动环节简单,从活动中能否感觉到老师的和蔼可亲是最关键的,从心理学角度看‘试一试’、‘想一想’、‘做一做’在课堂活动中由老师适时说出来引导学生完成探究声音的产生,是多么好的鼓励性话语,更能激发兴趣和勇气参与到科学探究活动中去。初二学生刚接触物理,良好的开头是成功的一半。
其次,要培养学生的观察力。法拉第曾经说过:“没有观察,就没有科学,科学发现诞生于仔细的观察之中”。对于初学物理的初中学生,尤其要重视对物理现象的仔细观察。因为只有通过对物理现象的观察,才能对所学的物理知识有生动、形象的感性认识;只有通过仔细、认真的观察,才能对所学物理知识深入理解。例如:活动3.5 探究平面镜成像特点,“观察与思考:图3-35是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后有一支蜡烛,它竟然能在‘水中燃烧’!激起了观察兴趣,‘浇不灭的烛焰’成为观察的目标。请展开你想象的翅膀,说说你提出的问题和猜想。‘这是怎么回事?也许…’引导学生提出问题和猜想。探究平面镜所成的像与物有什么关系使探究过程有了明确的方向,平面镜所成的像就是学生确定的观察目标,实验环节的重点观察:物的像是在镜前还是在镜后?观察并比较物的像与物的大小,把一张白卡片竖直放在像的位置,观察卡片上能否出现物的像恰是所学物理知识重点。又如:学习运动的相对性,老师讲参照物时,许多同学都会联想到:坐在火车上的人,会观察到铁路两旁的电杆、树木都向车尾飞奔而去。这个生动的实例使我们对运动的相对性有了形象的认识。预先的细心观察形成学生的感性认知对学生学习有积极意义。
最后,更要重视物理实验探究。8-9年级的物理课程是在小学科学课程的基础上开设的。在小学阶段已经进行了科学探究的初步实践,并培养了学生的初步科学探究能力。8-9年级学生学习物理的过程中,要注重把所学的物理知识,与日常生活、生产中的现象相结合起来,其中也包含与物理实验现象的结合,因为大量的物理规律是在实验的基础上总结出来的。更要让学生更多地参与科学探究实践的过程中来,发展科学探究的能力。作为一个刚刚开始学习物理的初中生,要重视课堂内的探究活动。这类活动主要由老师与学生一起,精心设计探究方案,指导学生在课堂内进行。认真观察老师的开示性实验,并鼓励学生课内自己设计实验、动手操作实验。实验是研究物理的基本方法,它对激发学习物理的兴趣,培养学生观察能力、提出问题能力、信息收集能力、信息处理能力、分析概括能力、信息交流能力,提高实验技能,起着非常重要的作用。物理学家进行科学探究一般进行以下环节:发现并提出问题,作出猜想和假设,制定计划与设计实验,通过观察、实验等途径来收集证据,评价证据是否支持猜想和假设,得出结论并提出新的问题。在科学探究过程中交流与合作也是不可缺少的环节。其中一要素或若干要素在130次课内活动中,一丝丝一点点嵌入学生的学习习惯中,起着潜移默化的作用。发现问题和提出问题是科学探究的前提,问题是各个探究环节的核心。猜想不是胡猜乱想,猜想是有一定依据的对问题可能的解释,是科学结论的先导,使探究过程有了明确的内容和方向。学生发现和提出问题虽然是科学探究的前提但也是薄弱环节,应择机引导练习。科学探究是让学生自己动脑、动手发现问题、解决问题。通过每次探究活动,学生能学习、了解某一探究要素所涉及的知识和方法。制定计划与设计实验,通过观察、实验等途径来收集证据,选择好的方法、确定的实验器材、规范的操作、有了科学事实,推理得到科学结论,评价证据发现新问题。
作为一名小学科学教师在学校要培养学生科学探究能力并非是轻而易举的事。以下我就谈一点自己粗浅的看法:
探究活动要满足学生的求知欲。依据学生的好奇心,让学生在活动中获得巨大的满足感,兴奋感和自信心。
要让学生通过亲身探究,从中获得知识,对自然界的有些现象,学生经过亲身探究才能产生认识,才能提出新解释,新假设,新概念,才能做出超越前人的举措。
学生通过亲身探究,思维才能受到锻炼。亲身探究对学生发现问题,解决问题的能力不仅能得到培养,而且也培养了他们的科学精神,科学态度和科学方法。通过亲身探究,学生的思考力,判断力,批评性思维以及创造力也得到了最有效的培养。
学生在探究活动中,也需要合作。探究活动中,学生肯定会发现新问题,当一人难以解决新问题时,就需要大家的合作,交流,向别人去解释自己的想法,倾听别人的想法,审视和改正自己的观点,相互接纳,赞赏,分享所获得的成果,这样就能达到意想不到的效果。具体做法:
1.注意观察周围事物,做到假设与搜索证据。
用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的双手去做、用自己的嘴巴去说……十分珍惜孩子的好奇心,引导他们注意观察周围事物,鼓励孩子提出问题,引导学生去探索。问题提出来后,教师不是直接给出答案,而是设计好实验和问题,让学生自己去操作和相互讨论。在教师引导和建议下,孩子们自己动手做实验、搜索证据、观察、提问、设想和验证。孩子们要用自己的语言记录下实验过程中的想法、活动情况,与正确答案相比较。
假设是在已有知识经验的基础上对问题所做的可能性回答。例如,对“物体遇冷会收缩吗”这个问题,学生可根据自己生活经验提出各种假设:“物体遇冷会收缩―人冷了就会缩起来”,“物体遇冷不会收缩―教室里的桌子就没有因为冬天而变小”,再如:“把纸和球同时从高处放手,猜哪个先落地”的假设活动,是想让学生分析自己的假设,并在假设的过程中发现:根据经验提出的假设有时是错误的,经验也可能造成假象。我们再用两张同样重的纸(其中一张揉成团)重复上面的实验”是一个拓展活动,同样说明根据经验提出的假设不一定可靠。而搜索证据是通过观察、实验、测量或从可靠信息源那里获取用以回答问题或验证假设的数据及资料的活动。许多重要的科学结论都是建立在假设与搜索证据的基础上的,如魏格纳的大陆漂移说、达尔文的进化论等。因此做为一位科学教师,在培养学生的探究能力时要注意做好下面的工作:
提出问题,而不是直接建议解决问题的方法,这样就为学生提供了探究的机会;提供一个适用于学生的计划方案,提出一系列问题让学生考虑;经常比较计划和实际的探究过程,认识到不是所有的事情都可以预见;在教学上或活动结束时要经常讨论,提议学生去思考如可改进探究方法。
2.在教学过程中要发挥“小组合作学习”的作用来培养学生的科学探究能力。
小组合作学习是以小组活动为主体而进行的一种教学活动合能力,我在小学科学实验课教学中充分发挥小组合作学习的优势,让学生通过阅读、研讨自己设计实验。具体做法是:把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考、研讨,共同填写实验报告,等于是自己设计实验,自己进行操作、观察、分析。培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读了教材,然后以小组为单位进行了热烈的讨论,他们互相补充,互相帮助共同填写有关内容。教师巡堂只做启发和点拨。在确定了实验步骤后,各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析。
3.做好学生科学探究能力的评价工作。