美章网 精品范文 生物科学探究的方法范文

生物科学探究的方法范文

生物科学探究的方法

生物科学探究的方法范文第1篇

问题提出的背景:大蒜( A l l i u ms a t i v u mL.( G a r l i c)百合科葱属,又叫蒜头、大蒜头、胡蒜、葫、独蒜、独头蒜,大蒜呈扁球形或短圆锥形,外面有灰白色或淡棕色膜质鳞皮,剥去鳞叶,内有6~1 0个蒜瓣,轮生于花茎的周围,茎基部盘状,生有多数须根。每一蒜瓣外包薄膜,剥去薄膜,即见白色、肥厚的鳞片。有浓烈的蒜臭,味辛辣。

在江苏苏北农村,大蒜是重要的蔬菜作物,种植和栽培十分普及和容易,经济效益远在其它粮食作物之上。学生对栽培大蒜,有一定的生活经验和直接感受,比较熟悉。探究大蒜鳞茎在土壤中的位置对大蒜发芽率的影响,易于唤醒其动手的兴趣,易于得到家庭、家长的支持和帮助,因此,开展此项探究实验,可以培养学生科学探究的能力,提高生物科学素养。

一.提出问题

在江苏苏北农村,大蒜的的播种季节一般在八月上旬。暑假中,教师带领学生到田间地头,参观、观察农民栽培大蒜。在施足基肥、浇足水后,农民开行种植大蒜。大蒜在适宜的温度、湿度、土壤肥沃、酸碱度适宜的条件下,大蒜就会萌发,生长。由于种植面积一般较大,他们不是一颗一颗地种,而是循行随机撒种。询问蒜农,大蒜播种时,大蒜瓣在土壤中的位置关系,是否影响到大蒜瓣的发芽率,他们都说不知道。由此,学生们在教师引导下,提出一个值得探究的问题:大蒜瓣在土壤中的位置关系,是否会影响到大蒜的发芽率?

二.作出假设

实验假设是对实验结果的预测,它建立在观察和以往的知识、经验的基础上。同学们在参观了农民种植大蒜的现场之后,对提出的问题作出了下列一系列假设:

1.大蒜瓣在土壤中的不同位置影响大蒜的发芽率;

2.大蒜瓣在土壤中的不同位置不影响大蒜的发芽率;

3.大蒜瓣在土壤中有的位置对大蒜的发芽率有影响;

三;实验设计

设计实验的目的,在于验证假设。设计实验需要学习前人的知识和经验,需要掌握一定的实验技能和技术。实验中,最重要的是变量的控制,在这次探究活动中,在老师的引导、同学们的热烈讨论、征询蒜农的前提下,同学们认定:①种植的土壤要求:肥沃、疏松、酸碱度适宜、施足基肥。②气温要求:平均气温在2 0~2 8℃。③大蒜瓣的要求:新鲜饱满、无虫害病害、当年收获。陈年的大蒜瓣不用。播种深度: 4 c m。④每组实验用大蒜瓣数量: 1 0 0个。⑤大蒜瓣的位置:对照组( A)大蒜瓣的尖端均朝上,实验组共四组: ( B)组尖端朝下; ( C)组尖端朝前; ( D)尖端朝后; ( E)尖端斜向下。实验结果所用表格如下:

大蒜瓣在土壤中的不同位置对发芽率的影响记录表

四.实施实验:

实施实验是科学探究的重要阶段,按照实验设计的要求,同学们认真进行实验,小组内分工明确,合作协调,很快种植好大蒜,对结果的统计十分热心和积极。

五.分析证据:

在严格细致地收集实验数据的基础上,学生们很快地处理好了实验结果:

大蒜瓣在土壤中的不同位置对发芽率的影响记录表

六.得出结论:

生物科学探究的方法范文第2篇

摘要:高中新课标强调提高学生的科学素养,科学方法正是科学素养的核心内容。文章分析、整理了高中教材中展现的科学方法,研究了课标的指导意义及要求,辨析了相关的科学方法,以期对课堂教学有所帮助。

关键词 :高中生物教材;科学方法

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0089-02

人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》“生物膜的流动镶嵌模型”一节中,讲述第一部分的知识点“对生物膜结构的探索历程”,以科学史的方式讲述生物膜的发现过程——欧文顿经过实验发现溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜得出结论:膜是由脂质组成的。这里展示了欧文顿用观察法和实验法得出可供分析的实验结果,然后运用分析归纳法得出结论。关于细微的看不见的不容易想象的磷脂分子,课本给出了磷脂分子的结构示意图,这是物理模型法。罗伯特森用实验法发现了细胞膜“暗—亮—暗”的结构,课本也给出了图片形式的物理模型,直接展示了罗伯特森所拍到的电镜照片,可以清楚地看见细胞膜“暗—亮—暗”的三层结构。在细胞膜流动镶嵌模型这一知识点上,课本首先描述了荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,利用实验法并用图片明确记忆,向学生展示了发现的过程,在给出结论的时候,同时运用了物理模型和概念模型,既有用文字具体描述的流动镶嵌模型如何存在的概念模型,也有用图片直接展示出来的物理模型。

上述实验法、归纳法、物理模型和概念模型等都是科学研究中所运用到的科学方法。在一课时的教材中就蕴含如此多的科学方法,但是,在生物课堂上对于科学方法的教育和培养却很是缺乏。究其原因,一方面是教师对科学方法概念的理解不到位、范围不清楚所致;另一方面是课堂上科学方法教育教学策略的欠缺。本文将系统阐述一下科学方法的概念及分类。

一、科学方法的概念及层次

在科学研究过程中,为解决科学问题技术难点所使用的方法称为科研方法。科研方法分为三个层次:第一层次是适用于各门学科特点的特殊方法,如生物化学中的原子示踪法、粒子物理中的核—核碰撞实验方法等;第二层次是各门学科研究的一般方法,是特殊方法的归纳和总结,对各门学科研究具有比较普遍的指导意义,如观察法、实验法等;第三层次是最具有普遍意义的哲学方法,是一种世界观又是一种方法论,最本质上是思维方法,是研究各类科研方法的理论基础和指导思想。

我们在此处说的科学方法是指第二层次的一般方法。一般方法是特殊方法的归纳和综合,以哲学方法为指导,对各门学科都具有较普遍的指导意义。“提高生物学素养”是新课程的基本理念,科学方法则是科学素养中最核心的内容,在初高中阶段的各学科基础知识的教学中,让学生接触并了解乃至亲身应用这些科学方法,对培养学生缜密的科学思维、提高科学素养具有重大的作用及意义。

科学研究只有建立在大量事实材料的基础上,通过逻辑思维方法对这些材料进行加工整理才能不断地发展与进步。所以,科学方法根据科学研究中的步骤可分为获得数据或事实材料的方法和分析处理材料的方法两大类。

二、获得数据或事实材料的方法

获得数据或事实材料的方法主要有观察法、实验法和调查法。观察法是指人们在自然条件下通过感官或者一定的仪器,有目的、有计划地观察研究对象并及时记录下来以获得相关科研材料的方法,实验法是观察法的补充和发展。当通过观察提出未知的问题时,可以通过实验来提取出我们所期望的、可以解答问题的答案。实验法人为干预自然中的各个因素更有利于揭示自然事物的本质。在大多数情况下,观察法和实验法相辅相成、共同作用。如孟德尔的豌豆杂交实验,孟德尔在做实验的时候,必须先观察豌豆的相对性状,才可以设计出杂交的方案,杂交过程是实验法,在收获种子的时候也要观察好豌豆种子的形状及数量。调查法是指为了达到某一目的,制定一个计划全面或者比较全面地收集研究对象某一特定方面的材料,以供我们分析、综合得到结论的科研方法。调查法比较适合从群落或者系统层次上发现问题,是生态学研究的重要方法。在科学家研究曼彻斯特地区桦尺蠖体色基因频率的变化中,应用了观察法和调查法。要先观察出桦尺蠖体色的相对性状,然后运用调查法,统计一定数量的桦尺蠖中深色与浅色的数量,对比工业革命之前与之后桦尺蠖体色的数量比,可以明显看出种群的基因发生率变化。

三、分析处理材料的方法

分析处理材料主要有逻辑思维(包括归纳与演绎、分析与综合、类比)、非逻辑思维(包含形象思维和直觉与灵感)、模型方法和系统方法等。

1.逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映事实的过程。归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方法,归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律,演绎是从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论,二者互为补充、相辅相成。孟德尔在豌豆杂交试验中,通过实验数据归纳出性状是由基因控制的,所有具有相对性状的生物都符合基因分离定律这一普遍性的规律,这是运用归纳法由个别结果推测普遍规律。为了验证这一假说的正确性,孟德尔预测了豌豆测交的结果,通过第二年测交实验验证了预测的正确,测交实验是孟德尔运用了演绎法通过一般规律推测个别结论。分析与综合也是互为表里的一对思维方法,分析是将研究对象整体分解为一个个部分来研究,综合是将研究对象的各个部分整合起来从整体上去认识和把握。如上面曼彻斯特桦尺蠖种族基因频率与环境污染间的关系,就有运用这两种方法。最初科学家只是统计调查出深色桦尺蠖所站的比例越来越大,并不清楚这种变化的原因,这是和大环境割裂开来只分析生物的原因。与环境综合起来对比,就很容易发现桦尺蠖体色的变化和曼彻斯特地区的污染息息相关。类比是指由两个对象的某些相同或相似的方面来推断它们在其它性质上也有可能相同或相似,是从特殊到特殊,从一般到一般的推理。萨顿的关于基因位于染色体上的推理就是典型的类比推理。

2.非逻辑思维包括形象思维和直觉与灵感。形象思维指人们在认识事物过程中对事物表象进行取舍时形成的,只用直观形象的表象解决问题的思维方法。形象思维包括表象的再现、想象和联想。而直觉和灵感是当问题无法解决,是大脑不加思考而产生的想法,不具有逻辑性和必然性,对错与否也要经过证明,但是却是创新能力形成的重要因素。

3.模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要细节、非本质的联系,以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系,是连接理论和应用的桥梁。模型主要分为数学模型、物理模型和概念模型。数学模型是指用数学的方法来描述两件事物之间的联系;物理模型是指以实物或者图片等形式直观地表达认识对象的特征;概念模型是指以文字对真实世界中的问题或者理论的描述。在教材展示的孟德尔豌豆杂交实验中,这三种模型都有用到。教材中用概念图的形式清楚地展示了杂交的过程以及母本和子代的形状,这是图片形式的物理模型,有助于形象记忆。而子代的性状以及数量比例都可以运用数学中的概率计算得出,这是一种数学模型,用一种数学式表达集中因素之间的关系。最后孟德尔得出的文字描述的遗传第一定律与第二定律,这是一种概念模型。

4.系统方法是指在明确系统边界后,在分析组成系统各要素、层次结构的基础上分析系统内各组分间关系的方法。系统方法适用于生态学方面,桦尺蠖的研究也在一定程度上应用了系统方法。以曼彻斯特地区的大环境为系统,系统中对桦尺蠖体色有影响的关键因素有树干、树干上的地衣,捕食桦尺蠖的鸟儿以及环境污染。工业革命之前,曼彻斯特森林茂密没有污染,所以树干上长满浅色的地衣,桦尺蠖趴在树干上,深色的容易被鸟儿看见吃掉,所以浅色个体占大多数。工业革命之后,污染严重,地衣死亡,煤灰将树干染成黑色,深色的桦尺蠖容易躲过鸟儿的眼睛而存活下来,所以深色个体占绝对优势。这是以系统整体分析各个要素、层次的系统方法。

在教材中通过教学将科学方法渗透给学生,是培养学生严谨科学思维、提高科学素养的绝佳素材。

参考文献:

[1]张伟刚.科学研究方法导论[M].北京:科学出版社,2009.

[2]李建珊.科学方法概览[M].北京:科学出版社,2002.

生物科学探究的方法范文第3篇

关键词:高中生物教材;科学方法

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)18-0089-02

人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》“生物膜的流动镶嵌模型”一节中,讲述第一部分的知识点“对生物膜结构的探索历程”,以科学史的方式讲述生物膜的发现过程――欧文顿经过实验发现溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜得出结论:膜是由脂质组成的。这里展示了欧文顿用观察法和实验法得出可供分析的实验结果,然后运用分析归纳法得出结论。关于细微的看不见的不容易想象的磷脂分子,课本给出了磷脂分子的结构示意图,这是物理模型法。罗伯特森用实验法发现了细胞膜“暗―亮―暗”的结构,课本也给出了图片形式的物理模型,直接展示了罗伯特森所拍到的电镜照片,可以清楚地看见细胞膜“暗―亮―暗”的三层结构。在细胞膜流动镶嵌模型这一知识点上,课本首先描述了荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验,利用实验法并用图片明确记忆,向学生展示了发现的过程,在给出结论的时候,同时运用了物理模型和概念模型,既有用文字具体描述的流动镶嵌模型如何存在的概念模型,也有用图片直接展示出来的物理模型。

上述实验法、归纳法、物理模型和概念模型等都是科学研究中所运用到的科学方法。在一课时的教材中就蕴含如此多的科学方法,但是,在生物课堂上对于科学方法的教育和培养却很是缺乏。究其原因,一方面是教师对科学方法概念的理解不到位、范围不清楚所致;另一方面是课堂上科学方法教育教学策略的欠缺。本文将系统阐述一下科学方法的概念及分类。

一、科学方法的概念及层次

在科学研究过程中,为解决科学问题技术难点所使用的方法称为科研方法。科研方法分为三个层次:第一层次是适用于各门学科特点的特殊方法,如生物化学中的原子示踪法、粒子物理中的核―核碰撞实验方法等;第二层次是各门学科研究的一般方法,是特殊方法的归纳和总结,对各门学科研究具有比较普遍的指导意义,如观察法、实验法等;第三层次是最具有普遍意义的哲学方法,是一种世界观又是一种方法论,最本质上是思维方法,是研究各类科研方法的理论基础和指导思想。

我们在此处说的科学方法是指第二层次的一般方法。一般方法是特殊方法的归纳和综合,以哲学方法为指导,对各门学科都具有较普遍的指导意义。“提高生物学素养”是新课程的基本理念,科学方法则是科学素养中最核心的内容,在初高中阶段的各学科基础知识的教学中,让学生接触并了解乃至亲身应用这些科学方法,对培养学生缜密的科学思维、提高科学素养具有重大的作用及意义。

科学研究只有建立在大量事实材料的基础上,通过逻辑思维方法对这些材料进行加工整理才能不断地发展与进步。所以,科学方法根据科学研究中的步骤可分为获得数据或事实材料的方法和分析处理材料的方法两大类。

二、获得数据或事实材料的方法

获得数据或事实材料的方法主要有观察法、实验法和调查法。观察法是指人们在自然条件下通过感官或者一定的仪器,有目的、有计划地观察研究对象并及时记录下来以获得相关科研材料的方法,实验法是观察法的补充和发展。当通过观察提出未知的问题时,可以通过实验来提取出我们所期望的、可以解答问题的答案。实验法人为干预自然中的各个因素更有利于揭示自然事物的本质。在大多数情况下,观察法和实验法相辅相成、共同作用。如孟德尔的豌豆杂交实验,孟德尔在做实验的时候,必须先观察豌豆的相对性状,才可以设计出杂交的方案,杂交过程是实验法,在收获种子的时候也要观察好豌豆种子的形状及数量。调查法是指为了达到某一目的,制定一个计划全面或者比较全面地收集研究对象某一特定方面的材料,以供我们分析、综合得到结论的科研方法。调查法比较适合从群落或者系统层次上发现问题,是生态学研究的重要方法。在科学家研究曼彻斯特地区桦尺蠖体色基因频率的变化中,应用了观察法和调查法。要先观察出桦尺蠖体色的相对性状,然后运用调查法,统计一定数量的桦尺蠖中深色与浅色的数量,对比工业革命之前与之后桦尺蠖体色的数量比,可以明显看出种群的基因发生率变化。

三、分析处理材料的方法

分析处理材料主要有逻辑思维(包括归纳与演绎、分析与综合、类比)、非逻辑思维(包含形象思维和直觉与灵感)、模型方法和系统方法等。

1.逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映事实的过程。归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方法,归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律,演绎是从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论,二者互为补充、相辅相成。孟德尔在豌豆杂交试验中,通过实验数据归纳出性状是由基因控制的,所有具有相对性状的生物都符合基因分离定律这一普遍性的规律,这是运用归纳法由个别结果推测普遍规律。为了验证这一假说的正确性,孟德尔预测了豌豆测交的结果,通过第二年测交实验验证了预测的正确,测交实验是孟德尔运用了演绎法通过一般规律推测个别结论。分析与综合也是互为表里的一对思维方法,分析是将研究对象整体分解为一个个部分来研究,综合是将研究对象的各个部分整合起来从整体上去认识和把握。如上面曼彻斯特桦尺蠖种族基因频率与环境污染间的关系,就有运用这两种方法。最初科学家只是统计调查出深色桦尺蠖所站的比例越来越大,并不清楚这种变化的原因,这是和大环境割裂开来只分析生物的原因。与环境综合起来对比,就很容易发现桦尺蠖体色的变化和曼彻斯特地区的污染息息相关。类比是指由两个对象的某些相同或相似的方面来推断它们在其它性质上也有可能相同或相似,是从特殊到特殊,从一般到一般的推理。萨顿的关于基因位于染色体上的推理就是典型的类比推理。

2.非逻辑思维包括形象思维和直觉与灵感。形象思维指人们在认识事物过程中对事物表象进行取舍时形成的,只用直观形象的表象解决问题的思维方法。形象思维包括表象的再现、想象和联想。而直觉和灵感是当问题无法解决,是大脑不加思考而产生的想法,不具有逻辑性和必然性,对错与否也要经过证明,但是却是创新能力形成的重要因素。

3.模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要细节、非本质的联系,以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系,是连接理论和应用的桥梁。模型主要分为数学模型、物理模型和概念模型。数学模型是指用数学的方法来描述两件事物之间的联系;物理模型是指以实物或者图片等形式直观地表达认识对象的特征;概念模型是指以文字对真实世界中的问题或者理论的描述。在教材展示的孟德尔豌豆杂交实验中,这三种模型都有用到。教材中用概念图的形式清楚地展示了杂交的过程以及母本和子代的形状,这是图片形式的物理模型,有助于形象记忆。而子代的性状以及数量比例都可以运用数学中的概率计算得出,这是一种数学模型,用一种数学式表达集中因素之间的关系。最后孟德尔得出的文字描述的遗传第一定律与第二定律,这是一种概念模型。

4.系统方法是指在明确系统边界后,在分析组成系统各要素、层次结构的基础上分析系统内各组分间关系的方法。系统方法适用于生态学方面,桦尺蠖的研究也在一定程度上应用了系统方法。以曼彻斯特地区的大环境为系统,系统中对桦尺蠖体色有影响的关键因素有树干、树干上的地衣,捕食桦尺蠖的鸟儿以及环境污染。工业革命之前,曼彻斯特森林茂密没有污染,所以树干上长满浅色的地衣,桦尺蠖趴在树干上,深色的容易被鸟儿看见吃掉,所以浅色个体占大多数。工业革命之后,污染严重,地衣死亡,煤灰将树干染成黑色,深色的桦尺蠖容易躲过鸟儿的眼睛而存活下来,所以深色个体占绝对优势。这是以系统整体分析各个要素、层次的系统方法。

在教材中通过教学将科学方法渗透给学生,是培养学生严谨科学思维、提高科学素养的绝佳素材。

参考文献:

[1]张伟刚.科学研究方法导论[M].北京:科学出版社,2009.

生物科学探究的方法范文第4篇

一、结合教学中的概念去设计问题

高中生物新课标教材中有很多重要的概念,概念的理解是基础,所以我们非常有必要围绕生物学概念从不同的角度去设计问题。

1.围绕概念中的核心词去设问。一个概念的内涵中,必然有核心词、关键词,在教学过程中我们要能够根据核心词进行设问。如:反射是指在中枢神经系统参与下,机体对内外环境刺激所作出的规律性反应。中枢神经系统在这个概念中是核心词,我们可以围绕它设问“中枢神经系统是指什么?”、“中枢神经系统和神经中枢有什么区别?”等等。

2.围绕概念的外延去设问。概念的外延是指一个概念所概括的思维对象的数量或范围。如:自养生物的概念是指能够利用无机物合成自身的有机物的生物,这样我们可以从概念的外延的角度设问“自养型的生物有哪些?”。

3.围绕概念的例证去设问。某一概念必然有对应的例子,而与概念相关的例子包括正例、特例和反例。概念的正例指的是包含概念所反映的本质属性的具体事物;概念的特例指的是特殊的例子,属于概念的外延这一集合;反例指的是不具有某种属性的具体事物,它不在某一概念的外延中。根据上述理论,我们可以从某一概念的不同类别的例子考虑设计有关问题,如:微生物是一类形体微小、结构比较简单,一般要借助于显微镜或电子显微镜才能观察到的一类微小生物的总称。从正例的角度可以设问“微生物通常包括哪些类别的生物?”,从特例的角度可以设问“蘑菇、银耳、黑木耳等生物是否属于微生物?”

二、结合新课程中的探究式学习去设计问题

高中生物新课程中有好多生物学知识是通过学生的探究学习获得的,那么,在学生学习过程中,教师的引导设问是非常关键的。如:在“基因分离定律”的教学过程中,关于豌豆的一对相对性状的杂交试验,孟德尔用具有一对相对性状的纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交,子一代表现为高茎。子一代自交,子二代出现性状分离:既有高茎又有矮茎,比例为3:1,这时我们可以引导学生提出问题“为什么F1都表现出显性性状?”“为什么F2代会发生性状分离?”“为什么F2代性状分离比接近3:1?”。随后,孟德尔提出假设进行解释,孟德尔假设的关键点是杂合子中的等位基因相互独立、互不沾染,形成配子时彼此分离,分别进入到不同的配子中,产生两种相等的配子。据此教师可以设问“如何证明孟德尔的假设?”“具体的证明方法都有什么?”于是学生提出可以用测交法或者是F1高茎豌豆自交进行验证。此时我们可以设问“根据假设,测交及自交的实验结果出现什么情况,可以证明假设成立?”。

三、结合教材中的实验去设计问题

新课程下必修模块中的实验内容主要包括:实验目的、实验原理、实验仪器及材料、实验步骤、实验原则等等。我们可以在不同的环节进行设问,加深学生对于知识的理解,强化学生对于实验过程的反思。如“叶绿体色素的提取和分离”实验,围绕实验原理设问“叶绿体中的色素可用什么化学试剂提取?为什么?”,围绕实验材料我们可以设问“叶绿体中色素提取分离实验的材料如何选取,为什么?”,围绕实验过程可以设问“画滤液细线时用毛细吸管,你还能找出什么更好的替代实验用具?”围绕实验结果设问“滤纸条上四条色素带从上到下分别是什么色素?你得到的实验结果与此一致吗,为什么?”,从实验拓展的角度设问“如果把色素提取液放在自然光和三棱镜之间,从棱镜的另一侧观察光谱中明显变暗的区域是哪个区域?”,从实际应用的角度设问“为了使光合作用达到最好的效果,在大棚蔬菜生产中,应选用哪种透明的玻璃罩?”。围绕实验各环节问题的设置,强化了学生对于实验的理解、回顾和反思。

四、结合知识的前后联系去设计问题

生物科学探究的方法范文第5篇

关键词:物理教学;学生;科学探究能力

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)27-197-01

一、科学探究的概念

科学探究是由美国著名教育家布鲁纳提出的。其核心思想就是要求学生在教师认真指导下,能像科学家发现真理那样,通过自己的探索和学习,发现事物变化的因果关系,形成概念,获得真理。教师将科学探究列入课程内容之中,目的在于将学生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,让学生从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敢于创新的探索精神。科学探究在学习中以获取科学知识,理解科学思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法。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。

二、科学探究的要素

科学探究的操作者不同,科学探究的结果就会有所不同。如学生的探究和科学家的科学探究不同,科学家的探究往往需要大量的实验,可能要花费数年甚至数十年或毕生的精力,他们的目的是为了发现新的现象或发明新的理论,推动科学的发展。对于初中学生,他们的科学知识还是相当的匮乏,他们的探究则是通过探究的过程深刻理解科学知识,体会科学方法,重在培养科学素养和探究能力,为今后的学习和科学探究奠定坚实的基础。学生的探究活动虽然和科学家们有所不同,但基本要素是相同的,即:提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验和收集证据分析与论证评估交流和合作。

三、初中物理教学中科学探究的意义

义务教育阶段的物理课程以提高学生的科学素质为主要目标。物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学实验是人们认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。要让初中学生在学习基础物理知识与技能的同时经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶,就应不断改革现行的教育方法,努力提高学生的探究能力。所以,我们必须在基础教育阶段突出科学探究,给学生提供充分的科学探究机会,在科学探究过程中体验科学探究的曲折、艰辛和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力,并增进对科学探究的理解。

四、初中物理教学中开展科学探究的策略

1、引导学生提出问题

在自然界中,物理现象普遍存在,因此,教师可以引导学生认真观察自然现象,从自然现象中提问。培养学生科学探究能力的一种重要方法就是引导学生思考现象产生的原因。从实际生活中提出问题,有利于学生将所学的物理知识与日常生活有机地联系起来。所以,在教学过程中教师要善于调动学生的积极性,培养学生的提问积极性,提高学生发现问题和提出问题的能力。同时在面对学生提出的问题时,教师要加以合理的引导,使其一步步深入到问题的核心和本质。

2、注重实验教学

物理学是一门以实验为基础的自然科学,实验教学是培养科学探究能力的重要途径。初中物理新课程的各个模块均安排了一些典型的物理实验,对其所要解决的问题进行了精彩的验证或探索。物理实验从确立实验目的到设计实验直至最后的结果分析,其实验过程实质就是科学探究的过程,因此物理实验是培养学生科学探究能力的重要途径。

3、授以科学探究方法

能力与方法是密切相关的,教师要培养学生科学探究能力,就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。物理学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段,实际上是思维的方法和程序。物理学研究方法,主要是以观察和实验为基础,经过科学抽象,运用数学工具,概括总结出实验规律,然后经过实践的检验,发展为物理理论。

物理学方法是物理学发展的灵魂,是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法,通常认为有:观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程,实施知识教学与物理学方法教育的良好结合,必然使教学过程更符合学生的认识规律,也更有利于培养学生的科学探究能力。

4、正确处理好几个关系

(1)处理好培养兴趣与强化训练的关系。培养学生科学探究能力的基础就是培养学生物理的兴趣。无论是学习哪门学科,学习兴趣是调动学生学习积极性的内在动力。学生在学习过程中,能够主动积极去学习和研究的肯定是他们感兴趣的知识。因此,在初中物理教学培养学生科学探究能力时,首先要培养学生的学习兴趣,使学生能够积极主动地去研究物理现象和实施。虽然物理存在与生活的各个方面,但是其具有很大的抽象性,很多学生在学习时都感到很吃力,即使了解物理的普遍性和重要性,也对物理的学习没有兴趣,并且在初中阶段,有些物理的实验还是比较单调的,在这种情况下,教师需要强化训练,这样学生才能熟练具体问题的探究方法。

生物科学探究的方法范文第6篇

关键词:初中物理;探究教学;科学方法;渗透策略

随着基础教育课程的改革,对学生能力发展提出了更高的要求,因此将“过程与方法”作为物理课程的目标,关注科学方法教育十分之必要。传统的物理探究教学多是对知识的传授加以重视,忽视教学过程以及渗透科学方法的教育,导致学生学习积极性不高,无法准确理解物理概念,不利于学生的全面发展。而将渗透科学方法的教育应用于初中物理探究教学中,可以充分发挥学生的主体作用,使学生具备良好的物理知识素养和专业物理基础知识,促进学生的综合发展。

一、利用物理实验,渗透科学方法

在初中物理探究教学过程中,要想将抽象的知识直观清晰地展现给学生,教师需要借助相关的物理实验或物理模型,渗入科学方法的教育,让学生在观察实验的基础上分析实验现象和实验过程,准确理解相关知识点。如在对“真空是否可以传递声音”这一内容进行讲解时,教师可以为学生做相关的物理实验,首先在完全密封的塑料罩中放置一个电铃,接通电路之后可以听到铃声,然后利用抽气机逐渐抽走罩内的空气,这时听到的铃声会慢慢减弱。这一现象表明空气越稀薄则声音传播能力越弱,由此可见,声音无法在真空的环境中传播。总之,教师在物理探究教学中渗透科学方法的教育,可以培养学生的创造性思维和科学思维,提高学生的创新能力和探究能力,促进学生的综合发展。

二、利用物理基础知识,渗透科学方法

对于初中物理探究教学而言,其主要是让学生在自主探究的基础上完成相关的教学过程,这样能够改变以往的灌输式教学模式,调动学生学习的创造性和积极性,让学生自主发现、思考和解决问题。由于探究教学的重点在于探究,因此在实际教学中需要利用物理基础知识积极渗透相关的科学方法,尤其是控制变量法,要让学生准确理解抽象的物理知识和物理概念,增强学习效率。控制变量法属于常用的科学方法,即在物理问题的探究过程中,如果某一物理量受不同物理量的影响,要想有效确定不同物理量之间的关系,则需要有效控制某些物理量,使其保持不变,或者是对相关物理量加以改变,研究物理量之间的变化关系。

例如,在对摩擦力的相关知识加以探究学习时,教师可以让学生联系实际生活经验,探究现实生活中是否存在摩擦力,这时学生可以想到轮胎与地面之间的摩擦等实例,了解到相互运动与相互挤压之间存在摩擦力。在学生对摩擦力具有一定的认识后,教师可以设置如下问题:(1)摩擦力的产生与物体间接触面的粗糙程度是否有关?(2)摩擦力的产生是否与压力大小有关?在实际探究过程中,可以在同一水平面上放置两个小木块,使其匀速运动,首先改变小木块的粗糙程度,探究摩擦力是否发生变化;其次可以改变小木块对水平面的压力,探究摩擦力是否出现变化,通过有效控制变量来保证结论的准确性与可靠性。

三、利用物理现象,渗透科学方法

由于初中物理具有较强的操作性和实践性,需要采用多样化和灵活性的方式学习物理知识。初中教师在进行物理探究教学活动时,可以充分发挥物理现象说服力的作用,让学生利用物理现象来验证自己的猜想,有效渗透相关的科学方法,促进物理教学有效性的提升。如教师可以借助平面镜成像这一物理现象,引导和帮助学生分析光的折射与反射现象,在此基础上将光传播的相关科学方法加以有效渗透。这样可以让学生在实践探究过程中掌握论证、比较、综合、分析等科学方法,明确了解该现象蕴含的科学方法以及科学原理,深层次理解所学知识,有效利用所学理论知识解决实际问题,提高学习效率和教学效果。

初中物理探究教学作为一门操作性和实践性很强的学科,将相关的科学方法渗透在实际教学活动时,需要利用物理实验、物理基础知识和物理现象等进行科学方法的教育,让学生在具体的学习过程中理解和运用这些科学方法。只有这样,才能激发学生的学习兴趣,调动学生学习的创造性和积极性,使学生准确掌握物理的科学思想及科学方法,培养学生自主探究能力和创造性能力,为学生今后学习物理知识提供良好的条件,促进教学有效性的提升。

参考文献:

[1]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.

生物科学探究的方法范文第7篇

1如何理解探究

目前,物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有一种观点是对科学探究的狭义理解,认为只有把学生放开,让他们自己发现问题,自己动手实验才是科学探究,才是探究式的学习方式。这种观点只看到了科学探究的自主性和操作性层面,而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中,不可能每个课题都用这种探究的方式学习。因此,如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。

从物理教育的角度来看,我们可以从以下三个层面来理解科学探究:首先,观念层面,科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系,而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化,许多科学的结论是待证伪的,是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此,对学生而言,其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此,学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程,是一个自觉的实现观念自我更新的过程。其次,思想方法层面,科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式,其中最重要的是科学思维方式,即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为,科学探究没有固定的模式,但有一些可辨别的要素,如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等,这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中,根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。最后,操作技能层面,任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能,如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此,除了第三个层面要求学生必须动手实验之外,以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。

2科学探究体现了物理学的本质特征,是物理教学的重要组成部分

科学探究是物理学的本质特征之一,但在我国中学物理教学中一直被忽视。国际物理教育委员会在《物理教育研究与教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质。文章作者指出:“总的来说,科学的本质就是观察和探究我们周围的世界,试图从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。物理学主要研究无生命的世界,总是力图确认最基本的原理,并把诸多规律统一起来。”他从科学的本质出发,指出了物理学与其他自然科学的区别与联系。物理学的本质特征可以看作由两方面组成,一方面是其过程性特征,即对自然界的观察和探究,体现了自然科学的共性;另一方面是研究对象和追求目标上的特征,以无生命的世界为主要研究领域,力图确认世界最基本的原理,追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的,在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是物理学的本质特征,是物理教学首先要体现的。中学生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程,将科学探究作为物理教学改革的指导思想,这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求,是国际物理教育发展的共同趋势。

3物理探究性学习的基本特点

研究性学习,重在“研究性”上。物理学是实践性很强的科学,人们学习物理知识是为满足生活和生产的需要。学习物理的目的就是能将实际问题转化为物理问题,建立相应的物理模型,再用物理学的原理和方法去解决问题。因此物理研究性学习的特点是:①实践性。在研究性学习中,学生学习的主要载体是“问题”,学生是从感兴趣的生活、生产中去发现和提出问题,再确定为研究课题。在解决问题过程中获得亲身感受和经验,在经验积累过程中实现主体意识,最终实现自主发展;②开放性。研究问题大多采自现实生产和生活,学习的内容和形式是开放的,既可以是科技制作,也可以是探索性物理实验,也可以是偏重于推理的理论性研究,还可以是物理学前沿的新科技问题等;③自主性。学生真正成为学习主体,成为研究的设计者、实施者,每个人承担相应的责任,在合作学习中共同克服困难,一同获得成功的喜悦,在自主学习、积极探索中促进主体性的发展;④探索性。探索性是指学生在学习过程中,用类似于科学研究的方法,模拟科学家的研究方法和研究过程,突出主要矛盾,主动获取信息,并运用已学知识分析、讨论、解决实际问题。

4科学探究能激发学生学习物理的内在动机,使学生有效地学习物理

物理课程难教又难学,老师的教与学生的学之间存在差异,这是国际物理教育领域面临的共同难题,表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。许多研究者关于探究式教学进行了大量研究,结果表明,探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在物理教学中,科学探究将物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来,体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发,积极参与寻找解释和答案的过程,真正成为探索物理世界的主体。它与启发式教学有着本质的区别,启发式仍然将教师放在主体地位,学生要靠教师来启发,因此往往造成启而不发的局面。

科学探究可以激发学生学习物理的内在动机,充分发挥学习的潜能。在探究过程中,学生要明确研究的问题,自己收集和分析信息,做出假设或预测;要在老师的指导下,在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中,获得新的观点和新的思维方式,主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释,从而扩展对科学的理解和认识。这个过程涉及到深层次思维过程结构的重组和元认知意义上的建构,可以提高学生的质疑、推理和批判性思考的能力,增强他们对自己学习的控制和责任感,从而更加有效地学习物理。

探究式教学不仅在西方国家有较长的历史和相关研究,在我国的台湾和香港也已经有了多年的实践。在我国的物理教学改革中,也有不少教师在尝试探究式教学,并取得了一定的成效。但由于受到课时的限制和应试教育的压力,高中物理课堂教学改革受到一定影响,但研究性学习和课题研究的开展在教师观念转变和经验积累两方面都起到了一定作用。

5对初中物理教学改革的建议

虽然学生学习科学的本质具有共性,国外和港、台的有关研究成果可供我们借鉴。但教学过程是一个非常复杂的过程,受多种因素的影响和制约,其中社会环境、文化背景和学校条件等因素也是不可忽略的,而正是在这些方面,我国与发达国家存在较大差异。从我国目前的情况来看,发达地区与不发达地区之间、重点中学与普通中学之间也存在很大差异。探究式教学作为一种现代物理教学模式,应作为我们教学改革和发展的方向,但不可能一步到位。在目前条件下,用科学探究的思想指导物理教学改革应当是可行的,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感,同时,教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。

生物科学探究的方法范文第8篇

关键词 初中物理实验教学;探究式教学法;教学改革

物理学是一门实验科学,探究式教学发在初中物理实验教学中的运用,就是引导学生像科学家搞科研一样在实验的过程中学习和获取知识。初中物理实验探究式教学模式更能体现物理学科的特点,更能遵循学生学习物理的心理规律,强调从学生已有的生活经验出发,让学生亲身经历或者教师积极为学生创设物理情景,提出研究课题,然后让学生设想实验方案,并通过学生亲身做实验,验证实验方案,得出实验结论,最后把结论应用到生活中,解决与物理知识有关的问题。

一、初中物理实验同探究式教学法结合的表现形式

1.多种形式的演示实验

演示实验包括在课堂上教师操作演示、师生共同演示、学生小组演示、学生演示等多种形式。爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,激励学生学习兴趣是很重要的。要求教师在进行演示实验探究教学的过程中,要抓住学生的这一心理状态,深入研究教学内容,深入研究开展演示实验教学所应采取的教学策略和方法,巧妙设计一些趣味性浓厚的演示实验。要注意把学生的观察和思维活动紧密结合起来,一方面通过观察促进思维活动的展开,另一方面又通过思维指导观察活动的进行,在逐步认识物理概念、规律的基础上,逐步发展学生的观察和思维能力。

2.多种类型的操作实验

从教学目的的侧重点划分,学生操作实验可分为四类,即研究性、验证性、测定性和基本练习性实验。学生操作实验探究是指在教师指导下,学生围绕某个问题独立进行实验,观察现象,分析结果,从中发现科学概念或规律,以获得知识、培养探究能力的一种教学活动方式。

3.科技小制作、小实验

科技制作探究包括科技小制作、小设计、小发明等。教师要利用物理活动课和实践课,结合学生的认知特点和智力发展水平,遵照维果茨基的“最近发展区”理论,指导学生因地制宜利用当地自然资源,如实验室闲置器材、学生身边的物品、廉价的材料等,设计和制作完成这类科学性、趣味性很强的实验。

二、初中物理实验探究式教学法的操作程序

物理实验探究式教学是在观察总结科学家、教育教学工作者探索实践和吸纳先进教育理论基础上形成发展起来的一种教学组织形式,因此,它遵循着“问题—假设—设计—验证—总结—评价”这样一种程序。这一模式还特别注重让学生经历科学探究的过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力和创新意识。具体实施方法和步骤可以分为:引入课题激发猜想->进行假设->设计实验方案->探究实验->分析总结->评估交流。为了充分利用反馈信息的促进作用,教师应与学生一起对其探究过程、方法和结果进行及时、准确的评估。

三、初中物理实验探究式教学法的效果分析

为了深入的实验探究式教学活动,主要侧重于探究过程和方法的训练,侧重于实验技能、思维能力、分析问题和解决问题能力及创造能力的培养和提高,同时也加强对学生归纳、总结、演绎、推理、评估、交流和拓展应用等方面能力的培养和提高。对于学生进行力学密度探究式教学实验,在“接受式教学”模式下,却较难有效地解决教学实践中遇到的困难。现代教学理论认为,学习科学的中心环节是探究,探究式教学是中学科学教学的一种有效方式。使学生经历“密度知识与技能”的探究学习过程,锻炼和发展科学探究能力。具体说就是掌握一些简单方法,其一,探究的程序化方法: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;其二,具体方法:归纳法、比值法、演绎法。主要教学过程为:(1)通过情境创设,提出问题。(2)借助已有认知,做出假设(教师学生互动)。(3)依据实验设计,进行实验并纪录数据。(4)分析试验结果,形成结论。(5)进行组间交流,实施评估。(6)运用密度概念,解决问题。

通过上面对物理实验探究式教学的效果分析,说明物理实验探究式教学的好处是显而易见的。主要的好处总结如下:(1)有利于素质教育和创新教育的实施,当前,开展素质教育和创新教育,培养学生的科学素质、创新精神和实践能力,己成为我国整个基础教育改革的主旋律。(2)有利于激发学生学习物理的兴趣和动机,一堂物理课实施探究式教学是否成功,关键是教师做到巧设悬念,也就是如何引导、启动学生学习的主观能动性的问题。(3)有利于培养学生的科学探究能力,在物理实验探究式教学过程中,学生一旦充分理解所学知识的内在联系,理解科学探究的意义,那么学生的探究精神便会油然而生。(4)有利于培养学生的创造思维能力,在实验探究教学中,教师可随时创设探究情境,启发学生思维、想象,使学生始终处于积极思考、主动探究的心理状态之中。

参考文献:

生物科学探究的方法范文第9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.

生物科学探究的方法范文第10篇

【关键词】物理学方法 自主探究性学习 物理学方法教育 素质教育

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)01-0206-02

物理方法教育是指在物理教学中有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理学研究方法,使学生受到熏陶和训练,逐步掌握物理学方法,达到促进学习、培养能力和提高科学素质的目的。而自主探究既是一种重要的教学方式,也是一种积极的学习过程——“学生去做的事,而不是为他们做好的事”( something that students do, not something that is done to them)。在物理教学中用物理学方法教育引领学生自主探究性学习,是培养学生获取新知识,发展能力,提高科学素质的重要途径。

实施物理学方法教育引领探究性学习现状

物理方法教育现状:理论还不十分明确。《物理课程标准》虽明确要求:“学习科学探究方法,发展自主学习能力,运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。”但缺乏具体指导;教育功能、能力价值没有得到体现。教学过程中鲜见奇思妙想,知识的演进缺乏剖析,前人的谬误极少提及,实验仅证实已知的结论;少系统的梳理,仅有限列举几种,缺乏深度和广度;可操作性较差。

探究性学习现状:重接受式探究,轻发现性探究。前者是从现有资料、资源中获得信息;后者是从观察、实验、调查、解读、研讨等活动中获得信息;重结果,轻过程。为了探究而探究,忽略了科学方法的体验和领悟;重探究的形式,轻方法的指导,在花样繁多的探究活动中,学生不知道该用什么方法去探究。

物理学方法教育引领探究性学习的理论建构

美国哈弗物理教材改革计划(HPP)的主要执笔人霍尔顿曾经提出物理学的三维结构模型。在这一观点的影响下,出现了以知识为中心的传统物理教学方式,如下图:

“应把方法视为比知识更重要的东西,视为知识的脉络,按照科学方法所展示的路子,去组织材料,安排教学进程。”物理知识的学习应是学生在科学方法的指引下能动地探究物理现象的本质和规律的过程。以科学方法为中心,学生自主探究的物理教学结构更科学。如下图:

物理学方法引领探究性学习的实施

一、实施原则

1.学生为本原则

只有尊重学生的主体地位,开展探究性学习,才能使学生凭借一套方法的“参照架构”,有效地学习并灵活运用知识。本着可持续发展教育观,注重具有广泛迁移价值的科学方法和态度的培养,才能培养学生适应瞬息万变的未来的能力。

2.循序渐进原则

这个“渐”不仅是时间推移的“渐”,也指学生的知识基础、认知能力的发展、心理成熟程度的“渐”。物理科学方法教育必须考虑学生的接受性和不同年龄段对知识的理解能力。以下是三个年级学生认知状况的调查取样比较,我们便能发现其中差异。

3.方法教学与自主探究相结合原则

脱离物理知识和问题探究而单独地进行方法论的教育,会由于抽象而增加学生的记忆负担,使学生失去学习的兴趣,无法达到物理方法教育的目的。例如在原子物理教学中,指导学生根据已有的知识经验,尝试提出假说,经历实验的探究过程,再到新的假说,使学生了解实验假说新实验新假说这样一种科学研究方法。

4.隐性教育与显性教育相结合原则

隐性教育就是隐蔽地发挥物理学方法的指引作用,使学生在探究性学习过程中受到方法的熏陶,不提方法名称,不对方法的内容进行解释。显性教育就是把物理方法的内容、特点和操作方法进行学习和练习。两者各有利弊。隐性方法适用面广,日积月累,学生可获得理性感受。但对方法本身理解不深刻,不易自觉地应用。显性方法能弥补这一缺陷,但不易理解,处理不当会适得其反。所以应根据学生的认知和思维水平,结合教学需要,采取两者相结合的原则。

二、实施途径

(一)在实验中实施

教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法,那么有什么比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢?”他建议科学教师首先到实验室去,引导学生体验实验的过程,而不是在教室里照本宣科地教授科学。实验的过程是学习知识的过程,也是体验方法的过程。如实验构思方法、观察法、归纳法、演绎法、数据分析法等。

(二)在对物理概念、定理等知识的学习中实施

物理概念、规律是物理学的基础和核心,而概念、规律的建立往往伴随着新的科学方法的产生和应用,经历提出问题,观察、实验得出感性材料,对感性材料进行总结得出概念、规律的过程。物理概念一般用观察和实验引入,用比较、归纳、数学方法以及理想化方法进行分析和综合。物理规律的建立和发展一般用观察、实验、类比、想象、理想化和数学方法。

(三)在习题教学和复习教学中实施

引导学生将物理方法由“内隐”转变为“外显”,帮助学生对物理方法的认识由肤浅、模糊、孤立的个体,逐步转变为深刻、清晰的方法体系。实验类习题注重实验设计和实验方法的探究。解释、预测现象类习题注重演绎法的探究。较复杂的习题注重建立物理模型和分析,综合的思维方法的探究。各种解题方法很多,教师还是要从基本的科学方法入手,重视普适性广的基本物理方法的训练。不可一味追求解题技巧。复习课不单是复习学过的知识,还是在教师启发下学生通过自主探究,主动回顾知识获取的方法,经历知识的再认识,把学过的内容中最本质的内容、方法联系起来,形成一个有机的整体的过程。这样才能加深对知识结构、体系、科学方法的认识,提高能力。

参考文献:

[1]阎金铎等.物理教学论[M].南京:江苏教育出版社,1991.85—89

[2]续佩军.物理能力测量研究[M].南宁:广西教育出版社,1999.148

生物科学探究的方法范文第11篇

关键词:初中物理教学 探究式教学 实施 主要环节

物理学作为一门重要的自然学科的基础,是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。它主要由实验和理论两部分组成,物理实验是进行科学研究的基础;物理理论是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。所以,对物理学的进一步了解和认知得从初中物理教学开始。

通过这几年的物理教学,我发现“物理难学”的现象已让不少学生对物理望而却步。然而,初中物理教学是学生进入物理知识探究的入门和启蒙,是培养学生学习物理兴趣,使之具有初步观察事物、分析问题、解决问题能力的关键。所以,对初中的学生进行物理教学首先是要正确地引导,使学生能顺利跨上高一级物理的台阶,其次是根据学生的具体情况选择提高物理知识的方法。所以,在今天新课程的课堂上,教师应是教学课堂的组织者、参与者、引导者,师生应以平等的地位进行对话交流。也只有这样才能让学生认识科学、感悟科学,让学生从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敢于创新的探索精神。那么,初中物理教学中的探究式学习如何在物理教学中进行设计与实施呢?

一、关于探究式教学的含义

首先,探究式教学作为一项新的教育内容和教学方式,它的总目标就是培养学生的科学探究能力,培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神,以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意识,从而改变过去传统的教学模式。新的教学模式更有利于实施探究式教学,开展科学探究,有利于新课程三维目标的实现。

二、探究式教学的认识

探究式教学不是某一种具体的教学方法。探究存在于我们生活实际的各个方面,而科学探究是在一定的信念和假设指导下进行的。它是一种范围较广的教学方式,可以有许多种类型,如控制变量法、谈话法、讨论法、实验法、模型法等等。它强调学生学习的方法与过程,在初中教学中把科学领域的探究引入课堂,使学生通过探究过程理解物理知识和感受科学家进行科学探究的乐趣。因此,探究教学可以选择不同的层次和水平切入;可以从一个现象、一组数据、一些资料引发学生思考、讨论,也可以提出一个问题让学生去探究;可以从具体的情境入手,让学生概括出相关知识,也可以提出抽象的问题,让学生推理分析。初中探究式教学不是每节课都要进行科学探究,它是物理课程中的一种新的形式,它强调科学概念、科学方法、科学态度三者的综合,过去比较重视科学概念和规律的教学,强调“双基”,对科学方法和科学态度不够重视。而今探究式教学强调学生在探究活动中的经历、体验和感悟。实施探究式教学有助于加深学生对科学、技术和社会关系的认识,有助于发展学生对科学技术的兴趣和爱好,有助于扩大学生的知识面,促进学生的自主性发展,从而达到素质教育的目标。

三、初中物理探究式教学实施的主要环节

在探究式教学过程中,教师与学生的思维活动要以学生为主体、教师为主导、双向互动为原则。教师要启发学生的发散思维和聚合思维,使学生处于一种不断发散与聚合的创造性思维状态,以顺利推进科学探究进程。这种探究式教学的实施改变了过去的“填鸭式”、“满堂灌”、“一言堂”教学,而且教学一环扣一环,其中教学方式容易吸引学生的注意力,使学生更灵活地掌握新知识,消除学习中的紧张气氛。所以,在初中物理课堂上要实施探究式教学,我认为应该做好以下几个方面的工作:

(一)对课题提前预习,明确探究目标。

在某种意义上讲,人类的好奇心是产生问题意识的心理根源,也是推动人类成长和前进的根本动力所在。好奇心的丧失,对个人来说,是停滞的开始,对人类来说,是堕落的源头,所以,在课前,教师应该让学生筛选问题,确立问题,收集有关资料,收集身边一些生活、生产用品作为实验器材的补充。另外,教师还应精心备课,根据学生的认知水平、实验能力,创设探究活动引导过程中的问题情境,设置问题,营造一种学生能够明显意识到的疑难情境,促进学生产生质疑、困惑、探索求解的创造性学习动机。

(二)根据确定的探究课题,制定探究计划,设计科学的探究计划和方案。

“巧媳妇难为无米之炊”,要搞探究,必须拥有大量的资料和器材,所以,教师需要引导学生来策划、设计实验,并选择器材,而学生则根据制定的探究计划,利用观察、实验和其它方法和技术,收集数据、资料和信息。大力提倡用日常器具做实验,“坛坛罐罐当仪器”,更有利于学生动手。要彻底改变传统的“学生被老师牵着走”的做法。教师要充分相信每个学生都有探索学习的潜能,激励学生探索学习;教师要尊重学生的观点和思维。建立师生间、学生间的密切合作关系,让学生进行充分的沟通与合作。

(三)根据制定探究计划,探究方案进行分布实施。

生物科学探究的方法范文第12篇

关键词:探究 切入点 方法 能力 合作 整合

知识经济时代呼唤创新型人才;国家的前途,民族的希望,需要创新型人才,而创新型人才要靠创新教育来培养。在中学物理教育中,课堂教学是实施创新教育的主渠道,也是实施创新教育成功的关键。为此确立培养学生创新素质的课堂教学策略至关重要。而探究式学习提倡“以学生发展为本”、“强调科学探究过程”的课程理念,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,让学生亲历以探究为主的学习活动,是学生学习物理的主要途径。科学探究活动处于极为重要的地位,它包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。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,使他们能够像科学家那样进行科学探究,真正体验到学习的乐趣,自主地获取科学知识,形成正确的科学态度,是每位教学工作者应该探索而急待解决的问题,那么,我们应该注意什么呢?

一、找到学生探究动机的切入点

美国心理学家布鲁纳说:“学习的最好动机,乃是对所学知识本身的兴趣”;学生在学习活动中,对自己感兴趣的一切现象、事物、生活等,总是主动、积极地去认识、探究。因此,在教学中,应设法激趣,以诱发学生的探究动机。那么要激发学生的兴趣,就要把握物理和生活的关系,有着密不可分的联系,要学生掌握好物理,必须注意生活物理和物理生活这一辩证关系。如在教学初中物理新教材第一章第一节《声音的产生和传播》时,如果提前一天布置学生在家寻找一些能够发声的简单物体如木片、梳子、铃铛、纸哨、笔套、橡筋、纸盒等。在课堂上先让学生尽情地摆弄,想怎样玩就怎样玩,走进“声音的世界”,创设“生活走向物理”的情景。学生通过看、听、摸,动手做各种发声的实验,再经学生讨论,老师点拨,得出物理结论:声音是因物体的振动而产生的。然后注重引导学生“从物理走向生活”。如让学生用手触摸自己讲话时的喉咙振动,观察和解释蝉鸣现象等,把学生得到的物理知识一般化。同时引导学生,让学生了解物理就在身边,物理知识无时不有,无处不在。

二、形成探究式学习方法

目前,我国正在进行课程改革,都在提倡走进新课程,为什么要这样做?因为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。致使实验的探究性、学生的创造性无法体现,也造成了学生创新精神和实践能力的严重不足。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”。叶圣陶先生也说过:“各种学科的教学都一样,无非是教师帮着学生学习的一串过程。”儿童有一种与生俱来的,以自我为中心的探索性学习方式,在课堂教学中教师应创设一种有利于激发与调动学生自主性、主动性和创造性的良好学习氛围,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,使学生能根据探究需要自主开展学习活动,帮助学生建立起科学的探究方法。作为教师可这样给学生创设探究式学习环境:有计划提出问题,有意识地设计错误,让学生去发现、去探究,创设师生交互、生生交互的氛围;容忍那些与众不同、行为古怪、有独创性的学生;鼓励学生指出老师的不足,修正老师的错误,战胜老师,超越老师;允许学生打断老师的讲话或对老师的观点提出批评,随时讲出自己的探究体会或好的解题思想方法;以形成自信、自强的个性,探索活动是学生形成探究式学习方式的有效途径。但让学生自主探究并不是放任自流,自主探究的过程,实际上就是让学生“卷入”科学的发现过程,因此课堂上教师要把学习主动权教给学生,就是在教师精心的设计之下,尽量放手让他们发现问题,提出问题,自己探讨解决问题的方法,并按之去进行探究活动,最终了解一些知识,学会一些技能。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。

三、注重生活实际,培养探究能力

物理知识与生活实际联系相当密切,在物理教学中,我们要学会将学生的探究视点从课堂引导到社会,展开广泛的社会调查及其他学习活动,切实解决生活中遇到的问题。例如:“生活中的声音”、“比较材料的保温性能”、“生活中的测量”、“电冰箱中的物态变化”、“生活中的光现象”、“自制指南针”等,都离我们的日常生活相当近。教学之余,我们按照新课程标准要求,布置学生利用生活经历来探究新知识、实践新知识。又例如:在讲到“声现象”时,我们要求学生调查家乡的噪声现状,鼓励学生调查了解当地噪声严重的企业,根据各种噪声研究减弱和防治方法,给这些噪声严重的单位提出自己整改建议;在学习了“光现象”后,我们让学生到校外广泛了解光污染及光污染的治理,如:给学生提出探究式问题:“光污染引起的交通问题”,让学生进行探究。在交给学生探究式学习任务时,同时将探究评价量规发给学生,学生在进行探究活动时可以作为活动依据。当然,科学探究,百花齐放、形式多样。我们通过不断尝试,从学生学习的每一个方面展开探究活动,一方面可使学生更好的领悟科学思想和精神,经历发现科学的过程;另一方面,也可激发学生的学习兴趣,为其终身发展夯实基础。

而我们提倡的探究式学习,强调要让学生经历科学家科学研究的一般过程,让学生通过实验探究了解科学是如何经过无数次的试验性实验而慢慢累积形成的,让学生明白科学是不断发展的,人类对自然的探索是永无止境的,从而提升学生利用实验来探究未知事物的兴趣和能力。实验结果表明,通过教师让学生感知探究模式,激发探究欲望,内化探究方法和分析探究结果,使学生自己学会了“捕”,学会了如何去自主学习,去主动地获取科学知识,让学生掌握了科学探究的方法,在学习中体验科学探究的快乐,养成了良好的科学探究能力和科学创新能力,新颁布的物理学科的课程标准在课程理念中明确提出了“要通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”同时,“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。”这就要求教师在教学工作中,要将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敢于创新的探索精神。

四、探究式学习讲究合作

合作学习能够促进学生间在学习上的互相帮助、共同进步。在探究式学习中要求教师尊重学生的自主意识和合作意识,积极培养学生的团队合作精神。每个学生由于发展水平、兴趣爱好不同,对同一事物有不同的理解和认识,这种认知程度上的差异,是学生间可以进行交往与合作学习的前提。教师应在科学探究的教学活动中,采用小组合作探究的模式,让学生在合作学习中,彼此之间进行充分交流、切磋,对所提出的问题进行充分讨论、交流,相互启发,相互争论,创造良好的“合作交流”氛围,充分调动学生思维的积极性。在引导学生开展讨论和交流中,让学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验,进行客观的比较和鉴别,不断改进自己的学习方法,克服独立探究中的片面性和局限性,促进对所获得知识的正确、全面地理解,从而使自己的探究能力得到进一步的提高和培养。教师在实施教学活动过程中,要多方位、多途径地培养学生的合作意识。教师要制造机会让同学们进行合作,在学生分组实验时,有很多实验必须要通过实验小组的合作才能完成,比如,在探究“凸透镜成像”的实验中,小组中的学生分工不同,有动手操作的,有记录的,有观察现象的、有收集材料的等。在合作的过程中教师要指导学生合作的方式和方法,掌握合作的技巧,确保探究活动的成功。

五、探究式学习离不开信息的整合

在指导学生开展探究活动中,还应重视培养他们搜集和处理信息的能力。信息收集要多元化,可以在小组合作中收集他人的信息,可以在图书管收集,可以在社会生活中收集,还可以通过互联网寻找相关的信息和资料,从多方获取信息,进行综合分析整合,为自己的探究活动服务,以强化在探究中学会知识的学习、信息的收集和处理、问题的解决等方法,从而切实提高学生的学习能力。如在探究“噪声污染”,就可以让学生在学校收集有哪些噪声,在生活的小区收集有哪些噪声,在公共场所收集有哪些噪声,在工厂企业收集有哪些噪声,在图书管查阅噪声的有关资料,在互联网上浏览噪声的有关知识等。教师指导学生把收集到手的这些信息进行分析整合,以形成相对完整的探究报告。这对学生探究式学习的形成,探究式学习能力的培养非常重要,也极为有效。

生物科学探究的方法范文第13篇

关键词:科学探究;物理教学;教学方式改革;探究式教学

1.科学探究的涵义

在当今国际科学教育改革的热潮中,Inquire是出现频率最高的几个关键词之一。英文Inquire一词起源于拉丁文的in(或inward)和quaerere(质询、寻找),按照《牛津英汉词典》中的定义,探究是“求索知识和信息特别是求真的活动;是寻找、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动。”在美国《国家科学教育标准》中对科学探究是这样表述的:“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也是指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”

从科学教育的角度来看,我们可以从以下三个层面来理解科学探究:首先是观念层面,科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系,而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化,许多科学的结论是待证伪的,是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此,对学生而言,其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此,学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程,是一个自觉的实现观念自我更新的过程。第二是思想方法层面,科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式,其中最重要的是科学思维方式,即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为,科学探究没有固定的模式,但有一些可辨别的要素,如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等,这些都是科学思想和工作方式的体现。第三是操作技能层面,任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能,如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此,除了第三个层面要求学生必须动手实验之外,以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。

2.科学探究体现了物理学的本质特征,是物理教学的重要组成部分

物理学主要研究无生命的世界,总是力图确认最基本的原理,并把诸多规律统一起来。物理学的本质特征可以看作由两方面组成,一方面是其过程性特征,即对自然界的观察和探究,体现了自然科学的共性;另一方面是研究对象和追求目标上的特征,以无生命的世界为主要研究领域,力图确认世界最基本的原理,追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的,在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是物理学的本质特征,是物理教学首先要体现的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动,获得知识、技能、方法的学习方法和学习过程,科学探究关注的目标是:让学生经历探究过程、获得理智和情感体验、积累科学知识和学习方法。与传统的接受性学习和训练性学习相比,探究性学习具有更强的问题性、实践性和开放性。将科学探究作为物理教学改革的指导思想,是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求,是物理教育发展的趋势。

3.科学探究能激发学生学习物理的内在动机

物理课程难教又难学,老师的教与学生的学之间存在差异,这是物理教育领域面临的共同难题,表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。许多研究者关于探究式教学进行了大量研究,结果表明,探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在物理教学中,科学探究将物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来,体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发,积极参与寻找解释和答案的过程,真正成为探索物理世界的主体。科学探究可以激发学生学习物理的内在动机,充分发挥学习的潜能。在探究过程中,学生要明确研究的问题,自己收集和分析信息,做出假设或预测;要在老师的指导下,在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中,获得新的观点和新的思维方式,主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释,从而扩展对科学的理解和认识。这个过程涉及到深层次思维过程结构的重组和元认知意义上的建构,可以提高学生的质疑、推理和批判性思考的能力,增强他们对自己学习的控制和责任感,从而更加有效地学习物理。

4.探究式教学的基本特征

(1)提出问题

围绕教学内容提出科学性的、并能激发学生思维的问题。问题要与学生必学的科学概念相联系,并能引发他们进行实验研究、收集数据和利用数据对科学现象做出解释。在课堂上,一个有难度但又能让人尝到探究的果实、足以引发好奇心的问题,能激发学生的求知欲望,并能引出另一些问题。

(2)猜想与假设

让学生根据已有的物理知识和实践经验,对确定探究的问题进行猜想和假设。例如,推测探究可能出现什么结果,应该怎样进行探究过程和方向的设计,根据已有的知识和经验,能够对探究的问题作哪些解释,哪些必须通过探究后才能作解释。

(3)制定计划和设计实验

根据确定的探究课题,设计科学的探究计划和方案。探究计划应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序与过程(包括观察、实验、信息和数据的收集与处理)、通过怎样的分析整理得出探究的结论、以及怎样对探究过程进行评估和反思等。

(4)进行实验和收集证据

学生在教师的指导下,根据探究方案,利用观察、实验和其他的方法与技术,收集数据、资料和信息。特别提倡用计算机来收集、存储、处理和显示各种证据。要让学生对已有的数据和信息进行科学地分析和解释,找出这些证据和探究的课题之间的关系,进行科学地归纳和总结。

学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的,可以是观察现象、进行实验、收集数据、分析现象、讨论交流、发表见解;也可以是从各种信息源,例如图书、期刊、学校的数据库和因特网上收集和获取信息。

(5)分析和论证

引导学生整理收集到的各种信息、实验数据和证据,对信息、数据和各种证据进行分析,应用科学的思维和方法,通过分析和归纳,找出规律,从而得出结论。

(6)评估

评估是探究过程的重要环节,学生通过探究究竟得到了哪些启示,为什么探究的结果与事先的预测不一样,探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷,还有哪些需要改进的地方,这些都需要学生去反思,只有通过这样的反思和评估,学生的科学探究能力才能逐步提高。

(7)交流与合作

学生相互交流信息对构建个体和群体的理解力来说是至关重要的。当学生公布自己的解释时,别人就有机会就这些解释提出疑问、审查证据、挑出逻辑错误、指出解释中有悖于事实证据的地方,或者就相同的观察提出不同的解释。在讨论中往往引发新的问题,导致进一步的求证活动和最终建立在实验基础上的共识。物理科技论文的写作是一种非常重要的学习方法,是学生进行探究性学习的有效途径。教师要指导学生撰写科学探究报告、设计表格、图像(包括应用计算机进行设计等),循序渐进地培养学生尽可能使用已有的科学知识和较为准确的语言科学地表达自己的探究成果的能力,使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。

5.进行科学探究的教学策略

(1)创设激发好奇心的问题情境

探究性教学是一种精心设计的教学活动,教师应尽可能地通过实物、模型、演示实验或电教媒体等来创设问题情景,以唤起学生注意,引起他们强烈的好奇心。教师要围绕探究的主题进行精心设计,使探究的问题步步深入,层层推进,直至获得新知。

(2)提供有结构的材料

培养学生自行探究和获得知识的能力,就是要让学生通过搜集事实、参加实践、亲自观察实验与操作,通过动手、动口、动脑去获得知识。教师应根据学习内容的需要,为学生的实践活动创造条件,提供有结构的、能揭示自然现象间的某种关系的材料。教师必须了解学生的认识水平、心理特点,根据学生可能提出的问题去寻找材料,选择材料,适时适量提供那些与揭示科学概念有关的、有吸引力的、使用时有安全感并适合学生自行探索的材料。

(3)建立良好的学习氛围

科学探究性学习需要一个宽松民主的人际环境、和谐互动的课堂环境。教师是这种学习环境的创设者和示范者。教师必须用自己的语言去影响学生,把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中,使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。

6.结束语

探究式教学区别于传统的灌输式、传授式教学方法,教学的重心从过分地强调知识的传承和积累向知识的探究转化,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勇于创新的探索精神。探究式教学的实施对教师和学生都有一个学习和适应的过程。学生怎样经历探究过程?教师怎样组织、指导学生进行探究?既要使全体学生参与,经历过程,又要按计划完成教学,这是一件需要在实践中进行认真探索的事情。既需要教师在知识结构上不断更新,在教育理念上的进一步提升,更需要我们一线教师坚持不懈地进行研究和实践积累,为物理教学模式的改革做出努力。

参考文献:

1.(美)国家研究理事会著美国国家科学教育标准科学技术文献出版社,1999。

2.罗星凯,李萍昌“探究式学习:含义、特征和核心要素"教育研究,2001,12。

生物科学探究的方法范文第14篇

关键词:初中;生物; 探究;学习; 有效

中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)03-0153-01

新课程改革以来,为改变传统教学中教师过分依赖教材讲授灌输,学生被动接受式学习的学习方式,许多老师都大胆尝试探究性学习。探究性学习是指学生在学科领域或现实生活的情境中,通过发现问题,调查研究等探究活动,以获得知识和技能,培养探究能力和应用能力,获得情感体验为目的的学习方式和学习过程。

生物学科是一门以实验为基础的自然学科。 探究是学生认识生命世界,学习生物课程的有效方法之一。在生物教学过程中,教师应设法引导学生在探究学习中发现问题,分析问题和解决问题,不断培养他们的探究意识、实践能力和科学精神。如何在探究性学习中,促进学生主动参与、积极探究、交流合作,充分发挥学生学习的主体性、主动性和创造性。本文结合自己的教学实践,作了有益的探讨。

1设置有探究意义的问题,让探究活动有价值

设置有探究意义的问题是进行科学探究活动的第一步。在设置问题时,老师既要从学生认知水平和生活经验出发,将学生已有的知识经验与探究内容联系起来,进行精心设计,使探究问题具有生活性和趣味性,又要根据教学目的、任务和要求,使设计的问题具有科学性、可探索性,同时,我们还应根据学生的认知规律和能力发展水平,使设置的问题能吸引不同层次的学生都参与探究学习中来,以激发他们的探究兴趣,调动他们探究的积极性,培养他们的探究意识和科学精神。

在设置问题时,一般应以一个主题为宜,突出核心问题,以确保探究的针对性和目标性,同时,也要注意问题的广度和难度。如果问题过多、过杂,或过难、过易,就容易出现时间不够用,探究头绪繁多,过程难以有效控制,教学效果难以达到的问题。如在《探究影响种子萌发的环境条件》中,学生会提出诸多问题,如"种子萌发需要水分",""种子萌发需要空气","种子萌发需要土壤","种子萌发需要阳光","种子萌发需要一定的温度","种子萌发需要营养"等六个问题,但这六个问题都是围绕影响种子萌发的条件而进行的。在教学中,教师可根据教学时间和教学任务的需要,既可以引导学生任选其一进行探究,也可以根据教材的提示设计多组实验进行探究,这样就能确保探究活动的有序、高效开展,并且能较好地保证探究效果。

2指导科学探究方法,让探究活动促成能力发展

初中生物课程的学习,既要让学生了解和掌握生物的生活习性、形态结构、生理功能、分类、遗传、进化等生物学基础知识,又要培养他们的各种学习能力,如观察能力、动手实验能力、分析综合能力以及合作探究能力等等。《生物课程标准》在"课程目标"部分,对发展学生的科学探究能力提出了如下要求:客观地观察和描述生物现象;通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的问题;分析问题,阐明与研究该问题相关的知识;确认变量;作出假设和预期;设计可行的实验方案;实施实验方案,收集证据;利用数学方法处理、解释数据;根据证据作出合理判断;用准确的术语、图表介绍研究方法和结果,阐明观点;听取他人的意见,利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。

探究性学习就能很好地促进学生各种学习能力的发展。由于探究性学习是一种全新的学习方式,因此学生在进行探究学习过程中,难免会出现问题,这时,就需要老师适时地进行方法指导。科学探究的方法,主要包括探究前的所需知识信息的搜集、加工和整理方法,如书籍、报刊的查阅,网络信息的筛取,样本实物的获取等;探究过程中的设计操作、分析论证、合作讨论方法,如实验、分析、概括,逻辑推理等,如在"根的什么部位生长最快"的实验中,通过老师的方法点拨,学生要能根据每天对根尖的生长进行观察和记录,对于测量的数据能进行分析,能根据所获得的数据,分析判断出根尖生长最快的部位是伸长区。此外,还有探究完成后的成果形成方法,如实验报告的写作,科学论文的写作,科学幻灯片的制作等。

3监控全程探究过程,让探究活动顺利开展

在探究性学习过程中,学生是探究的主角,但老师也不能置身事外,应当主动参与探究活动,担当好探究活动的指导者、组织者、促进者的角色,为学生探究创造条件与提供必要的帮助,保证探究活动能顺利开展。如在探究《采集和测量空气中的尘埃粒子》时,教师引导学生根据课文中的提示,先自己设计探究方案,根据各小组的探究方案先进行交流,让学生谈谈具体的实施方法。当他们遇到不明白的问题时,老师可适时地引导、点拨方法,尽量帮助学生解决问题,确保探究方案能够得以实施。在各小组进行探究的过程中,教师还要及时关注各小组的探究活动的进展情况,指导和督促学生按步骤和要求进行科学实验和探究,同时要关注每一个学生,激励他们根据探究过程所出现的问题,寻找解决的途径和策略,或者进一步完善自己探究计划,促使他们在探究活动中不断总结,不断提高。

4展评各种探究成果,让探究成功促进主动学习

为了促进探究性学习有效开展,激发和维持学生探究性学习的兴趣,老师应当及时地让学生展示他们的探究成果,同时引导他们进行科学、客观评价。展示的方式和内容可以根据探究学习情况而定,如对学生提出的探究问题进行评价,不同的学生受知识储备、生活经验,以及认识能力的影响,他们提出的问题的探究意义和价值也会不同,为此,我们既要充分肯定学生的创造思维,同时也要对问题进行科学评价,尽量让不同水平的学生都能获得成功感,从而促进他们更好地投入到探究学习中来。

再如,探究学习完成后,可引导学生利用实物投影仪或幻灯片展示他们的探究成果,然后,引导学生进行学生间互评、组与组之间互评和老师点评。通过评价,让学生充分提出自己的看法或评价意见,在讨论中进行思想碰撞,智慧生成和情感交汇,充分展示他们的特长和才华,分享他们探究性学习的成功和喜悦,从而培养他们自觉进行探究性学习的习惯,促进他们更加积极、主动地学习。

探究性学习是生物学习的重要学习方式。与传统的学习方式相比,探究性学习更具开放性、实践性,它有利于学生学习方式的转变,有利于学生主体性的发挥和创新精神的培养。但探究性学习只是许多学习方式的一种,教师在选择和运用教学方式时,不能拘泥于一种,而应结合具体的教学内容、学生的特点,综合运用各种学习方式和策略,这样才能更有利于教学任务的完成和教学目的实现。

参考文献

[1] 汪忠,刘恩山.生物课程标准解读[M]. 北京.北京师范大学出版社.2002.7

生物科学探究的方法范文第15篇

关键词:探究性学习;生物教学;探究式教学模式;实施策略

科学教育的主要目的是提高全体学生的科学素养。生物课程是科学课程,在培养学生科学素养方面有着重要的任务,按照以往的课程理念和习惯,采用以灌输为主的教学方式是难以完成这一任务的。因此,《普通高中生物课程标准》提出了“倡导探究性学习”的理念,并要求学生在新课程的学习中以探究学习作为主要的学习方式之一。

1.探究性学习的来源

第二次世界大战结束后,科学技术迅猛发展,对教育产生了深刻的影响,以传授文化知识为目的的传统教育体系已经无法适应社会的迅猛发展,人们开始对传统的“知识教育”进行大刀阔斧的改革。其中,著名教育学家施瓦布提出了一种教学方法——“探究性学习”[1]。探究性学习强调科学概念、科学方法、科学态度的综合和对研究过程的理解,这些特点使其成为美国教育改革中最重要、最有影响力的教学方法,并广泛传播到世界各国。

2.探究性学习的概念

2.1探究性学习的定义有多种,具有代表性的是:

美国《国家科学教育标准》认为探究性学习是能够帮助学生掌握科学概念、获得科学探究能力和技巧、增进对科学探究的理解的各种亲身经历。

2.2虽然探究性学习的定义没有定论,但它都包含以下几个方面[2]。

2.2.1探究。仔细地考察某一事物,获得有关的知识。

2.2.2探究活动。做观察,提出问题;查阅书刊和其他信息源;设计调查和研究方案;运用各种手段来收集、分析和解释数据;提出答案、解释和预测;对所作解释加以检验;把自己的看法和意见传达给别人。

2.2.3探究任务。研究型探究、观察、调查(访谈、问卷调查、测试),文献研究,实验,模拟,等等。

3.生物教学中实施探究式教学模式的策略

在探究式教学过程中,生物教师运用全新的教学方法提高教学质量和学生的综合素质是非常重要的。下面是我在生物教学过程中开展探究性学习的一些尝试。

3.1通过创设问题情境进行探究性学习

著名的物理学家李政道说过:要教学生“学问”,必须首先从教学生学会“发问”开始。一个好的问题可以激发学生学习的兴趣和动机,以及探究的欲望,因此问题是学生思维活化的源头,是主动学习的基础,是学习动力产生的根本原因,同时也是探究性学习的核心。在探究性学习的过程中,教师要根据学生的认知发展规律,把知识放在问题中,放到一定的情境中,引发学生对知识产生认知需要,主动参与探究。如讲“基因的分离定律”时以提问导入课题:“为什么有的同学是双眼皮,有的是单眼皮?”“为什么有的同学父母都是双眼皮,而他却是单眼皮?”“为什么有的同学是双眼皮,而他们的姐妹却是单眼皮呢?”这样学生的兴趣就被充分调动起来,我也就顺理成章地引入新课,同时也加深了学生对知识的理解,增强了学生的探究意识和探究能力。

3.2通过生物科学史进行探究性学习

科学不仅是一个知识体系,而且是人类探知未知世界的过程。新教材中增加了很多科学发展史的介绍,如光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔遗传规律的发现等。生物科学发展史生动地反映了生命科学起源和发展的历程,以及生物科学成就对社会发展产生的历史性的、开创性的影响。科学发现史的教学不应只是让学生记住科学发展的历史,更重要的是让学生在学习科学史中体验科学探究的一般过程,体会科学家是如何发现问题、如何假设、如何解决问题、如何进行分析推理的,以此培养学生探究的态度、方法和思维的品质。同时,还可以让学生体会科学家面临疑难情境时,如何搜集和加工资料,了解科学家创新的思路,从而理解科学的本质和科学的实验方法,并学习科学家的思维方法和献身科学的精神。

3.3通过生物实验实施探究性学习

实验是一种以认识为直接目的的探索活动,使人类认识客观世界的事物、性质和规律,从而能动地改造客观世界的实践活动。生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验是学生进行探究活动的重要手段,也是一种探究性学习的一种极为重要的载体。实验教学应该为学生创造积极探究的条件,让学生参与到实验中来。通过生物实验,要让学生学会如何选择和处理实验材料,学会如何设计对照、预期和分析实验结果,还要学会怎样撰写实验报告、研究改进实验的方法、改进实验的器具,等等,来实现“探究性学习”。这样学生通过亲身体验,主动去学习与探索,会更好地理解知识,认识到学习科学要有严肃的科学态度,而且通过实验探索,会获得利用科学研究方法来探究解决问题的能力。在高中生物教材中,实验内容和类型较多,这就为在实验中落实探究性学习提供了良好的条件。

3.4通过研究性课题进行探究性学习

教师可以根据教材中的知识点编一些探究题目,鼓励学生对知识点提出质疑,引导学生开展课外的探究性实验,如植物去除顶端优势后,植物的侧芽如何生长?CO■、光照等因素对光合作用的影响如何?哪些影响因素到植物细胞质流动?探究酶的化学成分,探究酵母菌的呼吸方式,以及泡菜的制作条件,等等。通过研究性课题,学生经过提出主题、收集信息、写出报告到报告的交流和评价,在调查中能获得了解与掌握学科新知识,加深对新问题的认识,在相互合作、交流讨论、学习的过程中完成信息的“互补”、资源的“共享”。通过调查,学生不仅增加了信息量、拓宽了知识面,而且培养了探索精神,提高了表达能力和信息交流能力,更充分激发了学习生物学习的兴趣,自觉主动地参与到学习中来。

总之,随着教育、教学改革的不断深入,进一步深化生物课程改革,提高生物科学素养,倡导探究性学习,无疑是时代对教育要求的体现。这不仅可以促使学生转变原有的学习方式,学会主动学习、终身学习,而且可以促进教师教学观念和教学行为方式的改变,建立新型的师生关系,同时,组织、参与、指导学生开展探究性学习活动,教师能提升自身的综合素质和实施素质教育的能力,迎接教育的新革命。

参考文献:

友情链接