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一、 在教學方式上多采用探究式,培養學生質疑思維能力,形成科學探究的習慣。
1.素質教育的要求需要探究式教學
探究式教學作為新課程倡導的一種新的教學方式,是以探究為基本特征的一種教學方式,以學生為教學主體,并把學生創新精神和實踐能力作為發展重點,以學生的自主探究學習為核心,將教學內容與學生的實際聯系起來,在教學中創設適宜的探究問題,形成主動的、活躍的、和諧的氣氛的學習過程。因此,素質教育的要求需要根據實際教學情況多采用探究式教學,使學生通過質疑、探究過程,從“學會”向“會學”轉化,提高學生探究能力。
2.科學新課程順應探究式教學
寧教版《化學》內容的選擇,教材知識的結構編排等順應探究式教學。化學是一門以實驗為基礎的學科,學習化學離不開實驗,化學新課標教材中實驗教學內容發生了很大變化,除了體現在實驗內容的選擇、實驗的呈現方式等方面外,還增加了一部分突出科學探究的實驗和突出過程體驗、科學方法滲透的實驗,而且實驗不再分學生實驗和演示實驗,需要學生做的實驗增多。教材知識結構的種種變化,目的是強化學生在實驗教學中的自主性,增強對學生創新意識及探究能力的培養。而且教材中還增設了一些與日常生活、自然現象等密切相關的科學小探究,這樣可以從熟悉的知識、現象入手,也可以以光盤、實驗、多媒體影視中大量的現象為素材,努力創設問題情境,將新知識置于問題情境中,為學生發現問題,提出問題,誘發學生的探究動機,激發學生思維,讓學生通過探究分析解決問題,獲得新知識。教學中教師應順應教材知識的結構安排,提供給學生探究空間,培養學生科學探究思維品質、習慣、能力。
例如,學習金屬腐蝕時,讓學生觀察自行車、護欄、鋁合金等的生銹,進行調查分析,探究生銹因素及防銹措施,做到掌握第一手材料,增強學生學習的好奇心,激發學生學習相關內容的興趣,獲得新知并能應用所學知識解決實際問題,學以致用。
二、注重科學探究的過程教學,使學生掌握科學探究的方法,逐步樹立科學探究的精神,提高科學探究的能力
1. 教學中注重科學探究過程的引導
一個相對完整的探究活動包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行試驗、收集證據、分析與評價五個環節。
(1)提出問題是科學探究的前提。“學起于思,思源于疑”,如果沒有觀察思考發現問題,就不能提出問題,科學探究便無從談起。在探究教學中要求培養學生洞察質疑問題的能力,自主發現并提出問題的能力。
“最精湛的教學藝術,就是讓學生提出問題”。新課程標準要求學生具有較強的問題意識,敢于質疑,敢于思索,逐步形成思考的能力。如何提問?首先需要教師在教學中為學生提供“問題生長“的土壤,使學生想問;進而引導學生針對內容從不同角度以適當方式提出問題,培養問題意識及思維方式,通過一次次探究在潛移默化中逐步交給學生提問方法,形成提問技巧,使學生想問、會問、善問,提高學生提問能力,最終形成提問技巧。
(2)猜想與假設是科學探究先導。引導學生做出合理的猜想與假設,能幫助探究者明確探究的方向和內容,從而為有目的的制定探究計劃,設計實驗方案奠定必要的基礎,避免盲目性,培養學生探究的邏輯思維品質。
(3)制定計劃對完成科學探究起引航作用。引導幫助學生制定合理完整的科學探究計劃,才得以使科學探究活動有計劃進行,順利完成,培養學生科學探究效率品質。
(4)實驗與收集相關證據是進行科學分析的依據。實驗現象和相關證據是科學探究得出結論的依據,探究過程中應引導如實紀錄實驗現象(如化學實驗中出現的色、態、味、溫度等的變化)、數據等,培養學生科學探究嚴謹品質。
(5)分析與評價:收集的實驗數據并不等于探究的結論,實驗數據是對實驗事實的客觀紀錄,探究的結論是在實驗現象、數據的基礎上通過分析論證所得出的結論或具有普遍意義的規律。在科學探究中,分析與評價是得出正確結論不可缺少的環節,及時恰當分析與評價有利于激勵學生學習熱情,有利于學生養成嚴謹科學態度,有利于發展學生的批判性思維,促進學生科學探究能力培養。
在科學探究活動中強調學生的自主性,但也離不開教師的分析指導作用。在學生探究階段,教師要融入學生的探究活動中,巡視學生探究情況,及時給以指導,分析學生存在的問題、缺陷,使學生選擇最合理或設計更合理的方案,避免實驗的盲目性或誤入歧途等,推動探究活動得以順利進行。
科學探究過程也離不開教師針對性評價,評價是為了改進和完善科學探究,有效促進學生探究能力的發展。探究活動評價恰當,如激勵性評價,可使學生心理上得到滿足,體驗到成功的快樂,因此強化學習動機、增強學習信心,滋生學習主動性,對學生健康成長和全面發展具有重要意義。在科學探究活動中需要適時、因材、適當評價;需要多視角、多形式、多途徑全面評價;需要用動態的觀點、發展的觀點評價。因此,教師應重視科學探究過程的分析與評價環節,使學生逐步熟悉科學探究的全過程,提高探究問題效率、能力。
關鍵詞:科學探究活動; 科學探究能力; 激發興趣; 潛移默化
傳統教育的培養目標更多地關心學生學到什么,只注重學習的結果而忽略創新精神和實踐精神的培養,更忽略了人的發展,人的發展立意為能力的發展。課標突出學生“科學探究”能力的發展,即與物理學相關的自然、生活和社會中的事實、現象等為內容的科學探究能力的發展。
初中物理教材以科學探究為編寫主線,科學探究活動靈活地貫穿始終。蘇科版物理課本中活動安排有138次,其中課堂中的學習活動占了130次,包括觀察、實驗、探究、討論等。今年暑假有所領悟,知足常樂,知不足者成長。本人報名參加《自然的恩典》西安歐亞學院青少年心靈成長夏令營,熱心為學員服務成為了營中一位優秀義工,夢想著成長為一名更優秀的物理教師。夏令營里有著強有力的講師團隊,一位陜西省著名的教育心理專家伽南老師講:“一件事情重復21次進入潛意識,重復100次成為習慣。"我們要培養學生科學探究能力,經過130次的課內活動,其成效是顯而易見的。
物理教學中,我覺得要培養學生科學探究能力主要的是:
首先,要激發興趣。因為“興趣是最好的老師”,所以現行教材在130多個實驗中,都千方百計的從學生興趣入手。活動1.1 探究聲音的產生:一張紙、一根橡皮筋、一個筆帽、一杯水,這些日常生活中常見的物品,怎樣使它們發出聲音?比比看,誰的方法多?誰的方法與眾不同?在這個環節讓所有的學生都‘動’起來。用“試一試”給學生勇氣完成“比比看,誰的方法多?誰的方法與眾不同?”譬如一張紙就有多種發聲方法:單手晃動,手指彈紙,雙手搓揉,雙手猝拉,撕紙片等。具體、直觀的感性材料使學生對所學知識感興趣,從而激發他們的求知欲和探究欲,促進學生的自主性發展。下一個環節是問題的提出:想一想,上述物體發聲與不發聲時有什么不同?物體發聲時有什么共同特征?學生日常生活的聲現象集中展示,經過思考提出問題。學生把自己的發現,通過思考,演變為一個具體、明確的物理問題,從‘物體發聲與不發聲時有什么不同?’到‘物體發聲時有什么共同特征?’明確了探究方向。通過‘做一做’讓學生體驗聲音的產生,把手指放在喉嚨發聲處,講話時,聲帶在振動嗎?將發聲的音叉觸及面頰,音叉在振動嗎?走下去就是結論。此次活動內容簡單,活動環節簡單,從活動中能否感覺到老師的和藹可親是最關鍵的,從心理學角度看‘試一試’、‘想一想’、‘做一做’在課堂活動中由老師適時說出來引導學生完成探究聲音的產生,是多么好的鼓勵性話語,更能激發興趣和勇氣參與到科學探究活動中去。初二學生剛接觸物理,良好的開頭是成功的一半。
其次,要培養學生的觀察力。法拉第曾經說過:“沒有觀察,就沒有科學,科學發現誕生于仔細的觀察之中”。對于初學物理的初中學生,尤其要重視對物理現象的仔細觀察。因為只有通過對物理現象的觀察,才能對所學的物理知識有生動、形象的感性認識;只有通過仔細、認真的觀察,才能對所學物理知識深入理解。例如:活動3.5 探究平面鏡成像特點,“觀察與思考:圖3-35是一張令人驚訝的照片,茶色玻璃板后有一支蠟燭,它竟然能在‘水中燃燒’!激起了觀察興趣,‘澆不滅的燭焰’成為觀察的目標。請展開你想象的翅膀,說說你提出的問題和猜想。‘這是怎么回事?也許…’引導學生提出問題和猜想。探究平面鏡所成的像與物有什么關系使探究過程有了明確的方向,平面鏡所成的像就是學生確定的觀察目標,實驗環節的重點觀察:物的像是在鏡前還是在鏡后?觀察并比較物的像與物的大小,把一張白卡片豎直放在像的位置,觀察卡片上能否出現物的像恰是所學物理知識重點。又如:學習運動的相對性,老師講參照物時,許多同學都會聯想到:坐在火車上的人,會觀察到鐵路兩旁的電桿、樹木都向車尾飛奔而去。這個生動的實例使我們對運動的相對性有了形象的認識。預先的細心觀察形成學生的感性認知對學生學習有積極意義。
最后,更要重視物理實驗探究。8-9年級的物理課程是在小學科學課程的基礎上開設的。在小學階段已經進行了科學探究的初步實踐,并培養了學生的初步科學探究能力。8-9年級學生學習物理的過程中,要注重把所學的物理知識,與日常生活、生產中的現象相結合起來,其中也包含與物理實驗現象的結合,因為大量的物理規律是在實驗的基礎上總結出來的。更要讓學生更多地參與科學探究實踐的過程中來,發展科學探究的能力。作為一個剛剛開始學習物理的初中生,要重視課堂內的探究活動。這類活動主要由老師與學生一起,精心設計探究方案,指導學生在課堂內進行。認真觀察老師的開示性實驗,并鼓勵學生課內自己設計實驗、動手操作實驗。實驗是研究物理的基本方法,它對激發學習物理的興趣,培養學生觀察能力、提出問題能力、信息收集能力、信息處理能力、分析概括能力、信息交流能力,提高實驗技能,起著非常重要的作用。物理學家進行科學探究一般進行以下環節:發現并提出問題,作出猜想和假設,制定計劃與設計實驗,通過觀察、實驗等途徑來收集證據,評價證據是否支持猜想和假設,得出結論并提出新的問題。在科學探究過程中交流與合作也是不可缺少的環節。其中一要素或若干要素在130次課內活動中,一絲絲一點點嵌入學生的學習習慣中,起著潛移默化的作用。發現問題和提出問題是科學探究的前提,問題是各個探究環節的核心。猜想不是胡猜亂想,猜想是有一定依據的對問題可能的解釋,是科學結論的先導,使探究過程有了明確的內容和方向。學生發現和提出問題雖然是科學探究的前提但也是薄弱環節,應擇機引導練習。科學探究是讓學生自己動腦、動手發現問題、解決問題。通過每次探究活動,學生能學習、了解某一探究要素所涉及的知識和方法。制定計劃與設計實驗,通過觀察、實驗等途徑來收集證據,選擇好的方法、確定的實驗器材、規范的操作、有了科學事實,推理得到科學結論,評價證據發現新問題。
作為一名小學科學教師在學校要培養學生科學探究能力并非是輕而易舉的事。以下我就談一點自己粗淺的看法:
探究活動要滿足學生的求知欲。依據學生的好奇心,讓學生在活動中獲得巨大的滿足感,興奮感和自信心。
要讓學生通過親身探究,從中獲得知識,對自然界的有些現象,學生經過親身探究才能產生認識,才能提出新解釋,新假設,新概念,才能做出超越前人的舉措。
學生通過親身探究,思維才能受到鍛煉。親身探究對學生發現問題,解決問題的能力不僅能得到培養,而且也培養了他們的科學精神,科學態度和科學方法。通過親身探究,學生的思考力,判斷力,批評性思維以及創造力也得到了最有效的培養。
學生在探究活動中,也需要合作。探究活動中,學生肯定會發現新問題,當一人難以解決新問題時,就需要大家的合作,交流,向別人去解釋自己的想法,傾聽別人的想法,審視和改正自己的觀點,相互接納,贊賞,分享所獲得的成果,這樣就能達到意想不到的效果。具體做法:
1.注意觀察周圍事物,做到假設與搜索證據。
用自己的眼睛去看、用自己的頭腦去想、用自己的雙手去做、用自己的嘴巴去說……十分珍惜孩子的好奇心,引導他們注意觀察周圍事物,鼓勵孩子提出問題,引導學生去探索。問題提出來后,教師不是直接給出答案,而是設計好實驗和問題,讓學生自己去操作和相互討論。在教師引導和建議下,孩子們自己動手做實驗、搜索證據、觀察、提問、設想和驗證。孩子們要用自己的語言記錄下實驗過程中的想法、活動情況,與正確答案相比較。
假設是在已有知識經驗的基礎上對問題所做的可能性回答。例如,對“物體遇冷會收縮嗎”這個問題,學生可根據自己生活經驗提出各種假設:“物體遇冷會收縮―人冷了就會縮起來”,“物體遇冷不會收縮―教室里的桌子就沒有因為冬天而變小”,再如:“把紙和球同時從高處放手,猜哪個先落地”的假設活動,是想讓學生分析自己的假設,并在假設的過程中發現:根據經驗提出的假設有時是錯誤的,經驗也可能造成假象。我們再用兩張同樣重的紙(其中一張揉成團)重復上面的實驗”是一個拓展活動,同樣說明根據經驗提出的假設不一定可靠。而搜索證據是通過觀察、實驗、測量或從可靠信息源那里獲取用以回答問題或驗證假設的數據及資料的活動。許多重要的科學結論都是建立在假設與搜索證據的基礎上的,如魏格納的大陸漂移說、達爾文的進化論等。因此做為一位科學教師,在培養學生的探究能力時要注意做好下面的工作:
提出問題,而不是直接建議解決問題的方法,這樣就為學生提供了探究的機會;提供一個適用于學生的計劃方案,提出一系列問題讓學生考慮;經常比較計劃和實際的探究過程,認識到不是所有的事情都可以預見;在教學上或活動結束時要經常討論,提議學生去思考如可改進探究方法。
2.在教學過程中要發揮“小組合作學習”的作用來培養學生的科學探究能力。
小組合作學習是以小組活動為主體而進行的一種教學活動合能力,我在小學科學實驗課教學中充分發揮小組合作學習的優勢,讓學生通過閱讀、研討自己設計實驗。具體做法是:把實驗的目的、名稱、器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考、研討,共同填寫實驗報告,等于是自己設計實驗,自己進行操作、觀察、分析。培養了學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀了教材,然后以小組為單位進行了熱烈的討論,他們互相補充,互相幫助共同填寫有關內容。教師巡堂只做啟發和點撥。在確定了實驗步驟后,各小組按照自己確定的方法獨立地操作、記錄和分析。
3.做好學生科學探究能力的評價工作。