科学探究经验十篇

发布时间:2024-04-29 08:31:39

科学探究经验篇1

关键词科学史经典实验课堂探究光合作用

中图分类号G633.91

文献标识码B

生物科学史本身就是一部科学探究的历史,生物科学的所有概念、原理和事实,无一不来源于客观的实践,来源于科学家科学研究的成果。这些生物科学史中不仅仅记载着生命科学知识的形成过程,还蕴含着科学家的创造性思维方式和科学的研究方法,体现着科学家的科学态度和科学精神,是培养学生生物科学素养的生动教材。学生在学习科学知识之路上,以自己的思考和方式,践行科学家们的实践之路,体验为科学真理而奋斗的艰辛历程,无疑有着极为重要的意义。

基于上述的教学理念,本课从教学目标要求和学生需求两个方面出发,组织学生分组参与了与光合作用相关的若干个经典实验的课堂探究教学。在教学时空上,教师充分利用学校现有的设施,采取课内和课外相结合的原则,让学生直接参与对课本知识的形成和验证的实验和实践活动,在过程中体验和感悟生命现象和生命的奥秘。

1教学目标

1.1知识目标

(1)说出光合作用发现过程。

(2)说出光合作用概念。

1.2能力目标

(1)通过再现科学史,培养实验设计与科学探究能力。

(2)科学分析实验资料,准确获取信息,培养分析得出结论的能力。

1.3情感、态度与价值观目标

(1)体验科学方法与科学态度。

(2)感受科学知识发现过程的艰辛和漫长。2课前准备(图1)3课堂教学

3.1导入新课

教师:介绍亚里士多德关于植物体增重(生长)的观点:植物增重部分完全来自土壤。设问:大家认为植物的生长源自什么呢?下面有请学习小组1介绍与此相关的“赫尔蒙特的柳树实验”。

学生:介绍“赫尔蒙特的柳树实验”。

教师:该实验说明亚里士多德的观点正确吗?你认为是什么原因?

学生:不对,应该来自水和空气。

教师:运用初中所学知识分析,你认为植物利用水和空气进行了哪项生理活动呢?学生:光合作用。教师:好,我们今天就要重走科学家之路,共同探讨什么是光合作用。

3.2课堂探究活动(1)探究普里斯特利实验(图2)。(4)实验设计:鲁宾和卡门探究实验。提出问题:光合作用产生的氧是来自于水还是二氧化碳?做出假设:光合作用产生的氧是来自于水。实验材料:试管、小球藻悬液、H2o、co2、H2o和C18o2。

实验设计:引导学生根据实验原理、运用所给材

3.3师生归纳总结

(1)光合作用的基本概念。上述实验证明:光合作用的原料是水和二氧化碳,产物是有机物和氧气,条件是光照,场所是叶绿体。所以教师可以给光合作用作如下定义:光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把水和二氧化碳合成有机物并释放氧气的过程。

(2)科学家的实验方法。教师引导学生归纳总结科学家的实验方法。学生通过再现科学史经典实验,发现了科学探究的一般方法“发现问题作出假设设计实验进行实验结论交流”。

(3)科学家的科学态度和精神。教师引导学生归纳成功的科学家共有的科学态度与科学精神。如有学生总结的实事求是的科学态度,持之以恒、勇攀高峰的科学精神。

4反思与认识

教材中存在着丰富的科学史资料,教师可以将其作为课堂中探究性学习活动的良好素材,若能整理和运用好,就会激发学生的学习兴趣,提高教学效率,更好地实现教育目标。当然学生独立完成设题、实验、归纳总结所需的能力之欠缺,令人忧虑。学生对细微现象的捕捉、相关信息的获取、实验操作上的规范等诸多方面存在着普遍性的不足,这在一个侧面上也反映了我国当代学生总体素质上的欠缺,同时使教师认识到当今深入开展“素质教育”的迫切性和艰巨程度。

科学探究经验篇2

关键词:生物教学;学生;科学探究素养

一、科学探究素养的概念

科学探究作为生物学核心素养有不同的定义。杨铭等提出:作为生物学核心素养,科学探究是指学生能针对有价值的问题、疑问、难题或想法进行研究,基于好奇与困惑理解生命世界和构建知识的意愿和能力[1]。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中的表述是:科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题,针对特定的生物学现象,进行观察、提问、实验设计、方案实施及对结果的交流和讨论的能力[2]。两者均认为科学探究为一种能力,前者更突出学生的主观意愿层面,缺乏对科学探究过程的阐释;后者强调探究的基本方法和思路,但没有对科学探究的品质进行说明。《普通高中化学课程标准(2017年版》的表述是:科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有价值的问题;能从问题和假设出发,依据探究目的,设计探究方案,运用化学实验、调查等方法进行实验探究;勤于实践,善于合作,敢于质疑,勇于创新[3]。这个定义认为科学探究是各种品质和探究过程、方法的有机统一,较好地阐释了科学探究的特征。值得一提的是,虽然化学课程标准是从化学的视角界定科学探究,但其所提出的科学探究的特征在生物学也同样存在。因此,通过生物课程的学习,学生应逐步并最终掌握科学探究的思路和方法,形成互帮互助的合作精神,形成创新意识,能够从实践层面进行探讨或尝试解决现实生活中的问题。因此教师在生物教学过程中需要灵活运用多种教学策略、技能,让学生成为具有科学探究素养的人。

二、生物教学中学生科学探究素养的培养策略

(一)立足生活实际,增强探究氛围

生物学科是研究生命和生命规律的科学,其探究离不开生活,而且要求学生需具备良好的思维能力,在遇到问题时,能够进行思维发散,从而解决问题。为此,在教学过程中,教师需要将教学内容联系生产生活实际进行教学,增强探究氛围,在探究过程中,让学生进行思维交流、碰撞,使其探究能力得到提升。例如,在教学“人类活动对生物圈的影响”这一课时,教师要认识到这节课的内容紧贴生活实际,如果脱离实际生活让学生学习书本上的知识,则难以达到预期的效果,无法实现素质教育的目的。这就需要教师适时地联系生活实际对学生进行引导。课前先给学生提供学习纲要,让学生自行学习,自主查找关于人类活动对生物圈影响的资料,做好课前的了解工作。上课的时候,学生进行小组交流,根据自己所查找的资料进行谈论,最后请每个组派一名代表上台进行阐述,这种学生个人学习与小组间的活动相结合的探究形式,激发了学生的探索兴趣,让他们主动参与其中,增强了探究氛围,更为重要的是无形之中加强了学生对生物圈环境的关注,有效提升了学生的环保意识,实现了思维能力的培养,并逐渐养成良好的探究习惯。

(二)基于经典实验,创设探究情境

教材中的经典实验是教师对学生进行科学探究素养培养的良好素材。但在传统的生物学教学中,由于受到考核压力、课时不足等因素影响,大多数中学生物教师对经典实验只注重其中关于生物学知识点的讲解,使学生对经典实验的认知过于单一,无法深入把握其要点,长期处于被动接受知识的状态,进而导致其探究能力的缺失。如果教师只是单纯、严格地按照实验方案进行实验,将会降低经典实验培养学生科学探究素养的价值,教师应通过进行重复但不完全一致的经典实验,创设具体的探究学习情境,开放探究过程,让学生体会探究的乐趣。例如,在进行“用高倍镜观察叶绿体和线粒体”实验教学时,传统教学中教师直接将实验材料和实验方法提供给学生,学生如果按照实验方法进行操作,实验就变成了学生练习高倍显微镜的使用。针对此,教师需要将验证性实验改为探究性实验,具体而言,教师应将实验室已有的实验材料用具列一个清单,并且设置一些干扰选项,如将樟树树叶和新鲜菠菜叶作为观察叶绿体的选项。然后设置一个探究性的问题:“请同学们想办法观察叶绿体的结构”。以此开启科学探究模式,提高学生的探究积极性。在此过程中学生会出现各种各样的问题,如有学生选取菠菜叶的上表皮,则无法观察清楚叶绿体结构。这时候教师需要根据学生的实际情况引导学生分析其原因,并根据原因引导学生找到解决的办法。教师只需要给学生搭建一个用“科学方法”解决问题的平台,使学生体会到探究的乐趣,学生便能够在自主探究的过程中主动掌握生物学知识。

(三)综合评价,提升学生探究积极性

实验教学评价是学生进行实验的动力,评价的好坏直接影响着学生的实验热情和动力。教师应对学生在探究实验过程中的表现进行多方位的综合评价。例如,实验方案的科学性、可行性、创新性,实验技能的掌握程度,小组内的参与度,是否完成实验,能否将剩余实验材料进行正确的处理等。教师要找出每个小组的闪光点,并对其不足进行鼓励改正,使每个学生都能从实验中收获知识、锻炼能力,提高学生参与实验的积极性,进而提升其参与科学探究的主观能动性。

(四)户外教学,体验探究过程

教师在进行户外教学过程中,可以小组的形式让学生自主设计完成整个探究过程,还原科学探究的基本步骤,激发学生的探索兴趣,促进其合作精神的培养。在进行探究过程中要适当引入学科知识,加深其对生物学知识的认知并有意识地引导学生对他们司空见惯的环境中的现象提出自己的疑问,然后运用所学知识探究、解释遇到的问题。教师在户外教学时,不只要关注生物学科本身的知识,还应力求融会贯通各科知识,提供给学生展示自己的机会,争取在户外教学体验探究的过程中让理论和实践充分结合,使学生感受到生物学科的魅力,进而产生兴趣,发展探究能力。例如,教师在进行“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”户外教学时,学生参与了整个实验过程,包括提出问题、制定计划、实施计划、得出结论、交流讨论。通过这一过程,学生完成了科学探究的基本过程。除了完成实验中的探究问题之外,学生也会提出许多其他的问题。如询问教师“某种植物的名称、作用”“为什么某种植物在某地生长茂盛,而在其他地方却非常少”等。根据学生的问题,教师可以进行良好的指引,对于植物名称,可以让学生将这种植物的花叶采摘回去,自己查阅资料进行探究判断;对于第二个问题让学生谈论交流,有人认为与土壤有关,有人认为与植物间的相互竞争有关等。对学生提出的问题,教师要让其自主进行探究实验,以培养学生的探究能力与意识。

科学探究经验篇3

一、科学探究概念和学生科学探究的特点

目前,国际上没有统一的权威的关于科学探究的定义和解释。从应用的广泛性和影响程度上来说,大家较为认同的科学探究概念是美国国家研究理事会在《国家科学教育标准》中所作的界定:“科学探究指的是科学家们用以研究自然界,以及基于此种研究所获得的证据而提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念,领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”

从上述的界定中我们可以知道,尽管科学探究都是研究者通过探索、调查和研究来发现和认识事物、解决问题的活动,学生的学习过程从本质上来说和科学家认识和研究事物的过程也是一致的,但两者又有所不同。一致性表现为学生在科学探究时经历与科学家相似的活动及思维,学生同样可以像科学家那样,用科学研究的方法来进行探究性学习。不同之处表现为科学家研究的对象是人类未知的,而学生学习的对象大多数是人类已经认识的,科学家是做真实的科学探究,其探究是开放性的。而学生是学习如何做科学探究,其科学探究过程受认知水平、学习环境等内外因素的制约。

学生科学探究的最显著的特点是学生的科学研究活动必然需要教师指导。在进行科学探究时,教师可以根据学生发展水平、教学目标等因素,调整学生自主程度和科学探究开放程度。在实际的学生科学探究中,学生完全自主是极少见的,更多的是教师指导下的学生自主,至于教师指导的成分与学生的自主成分的比例大小,应视具体情况而定。有关文献阐述了toh等人研究的关于学生自主程度在科学探究中的效果以及显性知识和缄默知识在科学探究中的作用。在研究中,显性知识对应于教师的完全指导,缄默知识对应于学生的完全自主。结果发现,仅仅通过学生的完全自主或教师的完全指导,对探究学习效果影响不大,但两者结合则大大改善了探究学习效果。该研究结果意味着:科学探究既有显性一面,也有缄默性一面,而且它们的教学途径不同,科学探究的显性知识可以明确地教给学生,但其缄默性知识需要学生自主探究才能体会,两者结合能更好地做科学探究。由于科学家的科学探究是开放的,因此toh等人的以上研究结果也意味着:学生的科学探究不等同于科学家的科学探究,它需要教师一定程度的指导。

我国推行新课程改革时间不长,学生的科学探究的实践活动处于初始阶段,由教师带领学生进行指导性的探究必然是探究学习的主流形式。尽管研究表明教师的指导越来越少,学生的自主越来越多,越来越接近科学家或真实的科学探究。但在推行科学探究学习的初始阶段,指导性的探究性学习依然起着主导作用,但随着教师指导经验和水平的提高以及学生探究能力的增强,这种指导的作用应逐渐减弱,学生的自主性探究的比例逐渐增强。

二、科学探究的过程

学生在科学探究过程中可以体验学习的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,形成尊重事实善于质疑的科学态度,从这个意义上说,参与科学探究的过程比获取科学探究的结果更为重要。科学探究过程包括如下五个方面:

1 收集资料,提出问题

科学探究的前提和基础就是提出问题,对于处于基础教育阶段的学生来说,提出问题的最主要的途径就是观察和实验。通过观察和实验等方法收集资料可以发现自然世界中未知的各种事物和现象,从而提出问题,进而对问题进行分析。提出问题必须尊重事实,此外,提出问题还包括能够清晰地表达所提出的问题,能条理清晰地陈述自己的观点,并展示证明观点的论据,阐明自己观点的合理性。清晰表达问题的手段多种多样,包括用文字、图表等方式来呈现收集到的证据,只有能够清晰地表达问题才能体现出学生对问题的认识的确有了一定的基础,才能体现出学生观察的深度。因此,提出问题和清晰地表达问题是科学探究的第一步。

2 分析问题,形成猜想或假设

假设源于所提出的问题,是对于问题的发展趋势或可能性的一种判断,是研究者在已有的知识经验的基础上所提出的关于问题的可能性解释。假设是科学发展的必经之路,是一种试验性的观点,必须通过观察或实验加以验证;具有合理性的假设,才有助于制定解决问题的可行性方案。一旦形成假设,研究者下一步研究的方向就是验证假设正确与否,因此,研究者必须避免那些有可能局限于某种观点的偏见的假设,从而保证研究的开放性,以获得客观、真实的研究结果。避免错误的或者有局限性的假设,要求研究者收集充分的证据和正确地提出问题,同样重要的是进一步客观地全面地分析问题,才能形成具有研究价值的假设。

3 设计实验,检验假设

设计实验,检验假设是科学探究过程中最重要的一个环节,对收集的资料进行描述、比较、推理、分析,从现象和实验中分析和归纳科学规律,通过检验对假设验证,进而证实或假设,检验能够使研究者探查自然世界中那些隐藏在自然现象和事物背后的奥秘,揭示自然的本质。检验的方式主要有两种:一种是引证式,即根据已选择的方案去收集支持假设所需要的事实和证据,经分析、概括而得出结论,从而证明假设成立或者不成立;二是实验式,即个体亲自动手实验,通过分析实验和总结实验结果来验证假设的正确性和有效性。通过检验假设可以验证或发现如下一系列的问题:探究假设是否与原有的知识相矛盾?探究假设是否和日常观察到的自然现象冲突?探究形成假设的各因素之间的关系是否符合逻辑?探究假设是否与假设吻合?当发现探究的结果和探究假设的差异以及发现探究过程中各因素与结论存在矛盾时,应当重新审视探究方案,这将可能引发出新的探究问题和获得新的发现。

4 形成结论,求证确认

在验证了假设的合理性之后,还需要进一步的求证,求证的途径多种多样,可以继续收集论据,在验证了假设的合理性之后,收集证据也就有针对性了,有可能发现或收集到更加支持结论或假设的证据,从而加强结论或者假设,也可以与

其他研究者进行讨论、辩证来求证结论;也可以通过研究者互相交流的方式,讨论科学探究中存在的问题,从而获得发现和改进的建议,在这种交流中,一方面,个体要准确地向其他人阐明自己所探究的问题、方法、探究过程以及结果,并倾听他人对证据和解释的看法和态度;另一方面,他人也有机会就这些结论、解释提出疑问,指出其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等。通过对科学探究过程结果的交流探讨,从中扬其所长,克其所短。

5,总结评价

得出实验的结论不意味着科学探究的完成。对结果的评估、科学解释、对实验的反思是必不可少的,对探究结果进行评价的目的不在于评定等级,而是通过评价发现过程中的不足,评价不仅使探究课题的方案直接得到了改进,而且在评价和改进方案的过程中,增长了知识,提高了相关技能,为今后对类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。

三、科学探究需注意的几个问题

1 正确对待非科学性的猜想

科学探究需要大量科学而有价值的猜想,非科学的猜想和科学的猜想对于学生来说并没有一个清晰的界限,非科学的猜想对于培养学生的科学探索能力同样重要,不能认为非科学的猜想就是将学生引入歧途,对于非科学性的问题的探索同样可以训练学生的思维判断等各方面的能力。当然,在科学探索的过程中,引导学生做出更科学的猜想,这是教师们所要做的工作,但没有必要从学生的猜想中剔除非科学猜想,仅仅挑选出有价值的科学猜想。

2 过程和结论同样重要,辩证处理结论与过程的关系

当我们深入理解了科学探究的基本过程之后,或许我们就不会再有过程与结论谁更重要的争论,也不会再有探究是不是一定要有结论这样的疑惑了。因为在探究活动中,结论和过程同样重要,相辅相成,不可分割。科学研究的一般过程告诉我们:做出结论本身就是探究过程的一个重要部分,而结论则是探究活动的成果。强调过程,就是在保证结论的科学性。

3 科学探究要循序渐进

科学探究能力的发展不是只要记住有关探究的知识就能解决的,必须在探究实践中不断积累才行。为此,学生需要先经历一些简单的探究活动,随着能力的逐步提高,慢慢加大探究的难度,使探究活动的水平循序渐进。

科学探究经验篇4

在课堂教学中,由于受时间、器材、场地等条件的限制,科学探究活动受教师的主导作用影响较大,基本体现教师的教学计划(教师需准时下课并完成既定的教学目标);学生虽然有参与,但自主式探究活动被削弱。为此,我们以小组合作学习的形式,开展了物理科学探究活动课(每周1节)。内容主要选取课本中相应的实验或制作作为科学探究活动的内容,学生以小组活动形式为主。

一、正确理解科学探究的意义

科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在物理教学中,学生通过科学探究活动,经历与科学家进行科学探究时的相似过程,可以学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。那么,新的物理课程标准为何把科学探究提到非常重要的地位呢?原因可以从两方面来分析:

1、从学习方式来看。传统的学习方式过于单一化,教师讲学生听的授受式、灌输式学习占统治地位。传统学习方式注重学生对物理知识的积累,忽视了知识的过程与方法和情感、态度、价值观的培养,不利于培养学生的知识运用、创新能力和良好的科学素养。当然,现在倡导探究式教学,并不意味着要完全否定以占主导地位的教师讲、学生听的接受学习,而是要改变以往单一的学习方式,实现教学方式的多样化。没有哪一种学习方式是最佳的学习方式,每种学习方式都有各自的优越之处。在对知识结构的理解、获得知识的效率上接受式学习优于探究式学习,在知识获得的过程体验、探究能力、创新能力的培养上探究式学习优于接受式学习,因此,探究式学习应该与接受式学习相结合,各取所长,实现学习方式的多样化,只有这样才有利于学生综合素质的提高。

2、从对科学探究的理解来看。首先,科学探究应当是科学的本质特征之一。物理学是一门科学,科学就其结果来说,是对自然界客观规律的反映的知识体系,就其认识过程来说,其基本特征应当是科学探究,这是因为,自然界的奥秘只有通过人们的不断探究活动,才能透过自然现象,进而揭示其本质,从而形成科学理论。其二,科学探究是促进学生学习科学的有效方式,这是因为注重创设学习科学的环境,提供学生自己动手、动脑去主动探究自然的环境、条件与机会,从而激发他们的好奇心与求知欲,使之在探究过程中体验学习科学的乐趣,也就促进了学生对科学的学习。其三,科学探究是培养学生创新精神与实践能力的有效途径。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素,即提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析论证,评估以及交流与合作。可见,科学探究不但是一个逻辑的实证的过程,同时还是一个充满创造性思维的过程,是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。

二、对科学探究的理解

1、科学探究的意义:“学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想与精神。”(摘录自《课程标准》)

2、科学探究的要素:科学探究包括七个要素: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合作与交流。这只是科学探究的七个要素,并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中,根据学生的探究水平,只注重对某几个要素的过程经历与能力培养,并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。

3、科学探究的选题:“科学探究的问题可以是学生提出的,也可以是教师提出的,可以是《标准》所要求的科学内容,也可以是与《标准》科学内容有关的交*学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”(摘录自《课程标准》)

三、发挥在科学探究教学中的指导作用

探究学习强调学生的主动性、自主性,但并不能忽视教师的指导。科学探究学习承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学态度的培养等多重任务。所以应该特别强调教师适时的、必要的、有效的指导,以追求真正从探究中有所收获。如果在科学探究活动中片面追求自主探究,那是很难完成任务的。例如,在学习《科学探究:摩擦力》时,一位教师通过创设情景,使学生发现滑动摩擦力在不同情况下大小不同之后,对如何测量滑动摩擦力、采用控制变量法设计实验等不做指导,就开始放手让学生自主探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,结果探究活动只能停留在学生对这一现象的感性认识上,探究任务没有真正完成。因此,正确处理好学生自主与教师指导的关系,教师选择恰当的时机介入指导十分重要。对于一些探究主题、探究方法、探究过程复杂的探究活动,可以选择在探究之前进行指导,以便学生在探究过程中少走弯路,提高成功率;而对于一些比较简单的探究活动,教师适宜进行即时个别指导,如在巡视时发现一些能力较弱的小组加以指导,同时一定要掌握分寸,把握好学生的自主性。

科学探究经验篇5

关键词:实验探究误区探析

新课程倡导探究性学习,主要是为了促进学生学习方式的转变,使学生能够主动地获取科学知识,体验科学研究的过程,掌握科学方法,理解科学本质,并形成一定的科学探究能力,培养学生的科学态度,情感与价值观,发展创新精神。而探究性实验是实现这些目标的最佳途径,但是实验探究在实际教学中常常不尽如人意,下面我就实验探究中常出现的误区做一简要探析。

一、轻视生物科学发展史教学,忽视对学生科学态度的培养

生物学发展史本身就是一部科学探究的历史,生物学史上许多重大发展,都闪烁着科学家智慧的光芒。每一个发展都经过科学家周密的实验、细致的观察和分析、严密的推理和验证过程等。每一项重大发现,都是各种科学研究方法综合运用的结果。直到今天,他们创造的科学研究方法和理论,仍然影响着生物学科的发展。如生物科学发展史中有着许多诸如孟德尔遗传规律、光合作用过程的发现、生长素的发现等典型科学探究范例。另外,通过对科学史学习,可以再现生物学家的实验设计和操作,让学生亲身体验和感受科学的探究过程,这有助于学生了解实验设计的基本思路,掌握科学研究的一般方法,养成正确的科学态度,使学生在“学科学,做科学”的实验中逐步形成科学的思维和方法以及科学探究的能力。但是,在实际教学中生物科学史的学习常被“一读了事”“一讲了之”,没有发挥其应有的教育教学功能。

二、只注重探究模式,常忽视探究内涵

在探究性教学中,教师往往偏重于把概而全的探究模式(发现和提出问题、提出假设、实验设计、实施实验、分析得出结论)教给学生,对于模式中每一部分的具体细节则不引导学生作进一步探讨。譬如,只满足于提出一个问题,不探讨问题提出的依据,不探讨问题是否最合适于学生,是否有利于实施探究;只满足于提出一个假设,不探讨提出的假设与提出的问题是否相对应,是否是最适当的;只满足于是否考虑单因子变量的设计,不探讨单因子变量的合适性,实验材料的选择是否科学经济实用;只满足于按实验程序获得一个结果,不探讨结果出现差异的原因是否科学合理;只满足于解决教材表面的知识,不探讨解决问题时产生的新问题等。因此,只有抓住实验探究的内涵和实质,才能让学生理解和掌握科学研究的方法,培养学生的科学素养,提高学生的综合素质。

三、不注重对探究活动中“度”的把握

(一)不能把握探究活动的梯度

教师在引导学生设计和组织实验探究活动时,安排的活动内容没有充分考虑学生的心理特点和接受能力,没有按照学生能力发展的水平和需要,没有结合探究内容的不同侧重面,按由易到难、由点到面的梯度在教学活动中循序展开,致使探究活动思路不清晰,目的不明确,影响了探究的进度。

(二)不能把握探究活动的密度

教师为了高效率地完成实验探究教学,根据实验内容安排了许多探究活动,如观察与思考、实验与探究、数据处理与分析、进一步探究等,致使课内时间紧张,结果使探究活动的密度过大,超过了学生的接受能力,影响了探究的质量。

(三)不能把握探究活动的力度

在教学中,教师对引导设计和组织的探究活动没有精心策划,胸中无数,设计的活动缺乏吸引力和感染力,无法激起学生的学习兴趣,导致课堂探究活动缺少活力,死气沉沉,不能很好地挖掘学生的潜力,激起他们的创新灵感,拓展他们的思维和视野,影响了探究的热度和深度。

(四)不能把握探究的速度

教师在组织和指导探究活动中对学生的实际情况了解不够,对不同班级、同一班级的不同学生同标准对待,不注意把握探究活动的节奏,只是一味快速地按程序进行教学活动。没有留给学生小组交流的空间,让他们充分进行思考倾听发言再倾听思索表达的思维训练;没有留给学生活动的空间,让他们有自由展现的时间,体会和体验探究的艰辛和快乐,掌握探究的基本程序和过程,同时获得探究的方法和策略;没有留给学生总结评价的空间,让他们发表自己的见解并被认可,并获得愉快而积极的心理体验和成功感,影响了探究理念的落实。

四、重过程、轻结果或重结果、轻过程

在实验探究中,教师为了彰显新课程理念,产生了“重过程,轻结果”的思想,认为要想探究,只要注重实验过程,结果对错无关紧要。其实,过程和结果存在着辩证关系,严谨的探究过程,是获得正确结果的保证,并由此结果引出科学的结论。反之“重结果,轻过程”,把生物实验教学作为一种实验技能的训练,而忽视了它作为一种科学研究方法的重要价值,过分强调实验技能的熟练化,并且把生物实验视为理论教材,是为验证理论知识而设置的,重结果,轻过程,追求结果的一致性和唯一性。其实,这是和新课程理念相悖的。事实上,实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”的实验结果,更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。学生只有亲身经历了这样的过程,才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。另外,实验后对实验结果的处理和分析也是非常必要的,不管实验是成功还是失败。通过对结果的分析,我们会发现实验过程不科学、不合理的地方并加以改进,使实验过程更加科学严谨,这样就更有利于培养学生科学思维的方法和求真务实的科学精神。因此,在探究实验中应过程和结果并重。

以上是我对实验探究性教学中常存在误区的粗浅认识,为的是在实际教学中引起同行们足够的重视并注意克服,使实验探究从探索走向完善,从完善走向成熟。

参考文献:

[1]王洪宾,王玉江.高中生物教材中生物学史教育例析[J].中学生物教学,2010(1-2):51-52.

科学探究经验篇6

关键词:探究体系;活动策略;小游戏

幼儿科学教育活动是幼儿认识周围世界、获取知识经验的重要途径,在幼儿园的科学教育活动中,尽管教师们已经摒弃了“知识中心”的价值取向,但在实践中所呈现出的仍是注重“结果导向”的高结构活动。主要存在以下两方面的问题:第一,幼儿园科学教育活动的内容缺乏童真。第二,幼儿园科学活动的实施路径缺乏童趣。由此可见,幼儿园科学活动应从孩子们的生活出发,着眼于幼儿身边有趣的科学现象,引导幼儿以探究的方式去感知、体现、发现周围生活中的科学知识和科学现象,帮助幼儿不断积累经验,并运用于新的学习活动,形成受益终身的学习态度和能力。

一、建构“六小”科学探究体系

根据科学、有趣、好玩、益智等特点,建构起幼儿园“六小”科学探究体系,让幼儿“爱动手”,在做做玩玩中运用多种感官感知、操作,获得丰富的实践经验;让幼儿“爱动脑”,在想想猜猜中萌发对科学知识的思考和探究欲望;让幼儿“乐观察”,在看看摸摸中增强幼儿对周围事物现象的兴趣和好奇心;让幼儿“好提问”,在听听说说中学习适当的表达方式、交流探索发现的过程。(见图1)

二、开发“四类”科学活动内容

科学活动的内容十分广泛,根据幼儿园科学“六小”探究体系,科学活动的内容应来源于幼儿生活实际,主要分为生物、气候、材质、工具等四类。

1.挖掘生物方面的内容

让幼儿感受和了解生物的多样性,探究生物的基本特征,进而了解动植物与人类的关系,逐渐建立对动植物的关爱之情,激发幼儿对周围世界的兴趣。

2.收集气候方面的内容

让幼儿感受天气的多样性与多变性,并尝试了解刮风、下雨、下雪等日常自然现象与人们生活之间的关系,激发对生活的热爱。

3.归纳材质方面的内容

能让幼儿在亲身体验和实际操作中,探究各种材料的物理特性,感受这些材料相互作用时发生的变化,萌发幼儿的探究欲。

4.整理工具方面的内容

能让幼儿在玩、做、用的过程中,感知和探究各种工具的特性,经历愉快的操作体验,发展幼儿动手动脑的能力。

三、提炼以“探究”为核心的活动策略

幼儿园的科学活动关注幼儿的发展,并围绕“六小”科学活动的探究体系,形成科学教育活动的六大策略。而每个活动策略有其独特的教育功能与价值,共同作用促进幼儿积极主动的发展。

1.科学小活动的策略――提升素养

科学小活动是实施科学教育活动的重要途径,它以高结构的集体教学活动形式开展,具有较强的目的性、计划性。根据幼儿学习方式的不同,把幼儿园的科学集体活动分为:观察认识型、实验操作型、科学讨论型、技术操作型四类小活动(见图2),并有针对性地提升幼儿的科学素养。

2.科学小游戏的策略――启迪智慧

儿童具有强烈的好奇心和探究欲望,他们像“做游戏”一样“做科学”。因此,幼儿园利用走廊开辟了游戏坊,向孩子们展示了一个又一个有趣又蕴涵自然科学原理的小游戏,使孩子们在看看、做做、玩玩中去感知科学并不遥远,玩转科学就在身边,以此萌发他们从小爱科学、学科学的情感。在实施科学小游戏活动中要关注以下三方面:

(1)激发兴趣,玩中乐。活动前教师要多运用游戏方式来激发幼儿的兴趣,激发幼儿参与游戏的愿望和积极的情感。

(2)巧妙质疑,玩中思。在探究的过程中,教师要巧妙设疑,激发幼儿思考。

(3)启发诱导,玩中悟。游戏中教师进行适宜的引导和启发,让幼儿的玩游戏过程更有意义。

3.科学小制作的策略――分享体验

幼儿利用生活中的各种废旧材料,发挥创造力,制作各种科技小玩具、科技小产品。这类“变废为宝”的活动既是幼儿动脑动手的过程,也是探究和解决问题的过程,真正让幼儿在体验中获得感受。科学小制作活动的实施方法如下:

(1)确定内容。幼儿有着丰富的奇思妙想,但有时这些想法并不能付诸实践,因而科学小制作活动需要教师、家长一起确定制作内容。

(2)收集材料。需要老师、幼儿、家长通过各种途径收集、整理所需材料,为幼儿完成作品提供物质保证。

(3)实际制作。在实际制作过程中,当幼儿在独立操作过程中遇到这样的困难时,教师不要急于主动给予帮助,而是适时地等待,观察幼儿自己的解决方法。鼓励幼儿与同伴交流,邀请同伴合作,共同制作,完成作品,以体验成功的快乐。

(4)分享快乐。分享环节是他们体会成就感,获得快乐的激动时刻。融洽愉快的交流分享时光,幼儿能分享自己感受科学的探究过程,进一步激发幼儿后续的制作积极性。

4.科学小实验的策略――感悟经验

有趣的科学小实验,能让幼儿在操作中“玩科学、做科学、用科学”,激发幼儿的好奇心和探究热情,并在实验中探索事物规律。为了能有效地开展科学小实验,幼儿园专门开辟了“玩转科学实验坊”专用活动室。在活动过程中,幼儿合作探究、动手实验、猜想记录、讨论表达、梳理总结,而这一切正是科学教育真正意义的体现。

(1)自由结对。幼儿在进行实验操作前先自由组合,成立3~4人的合作小组,他们在自由组合的过程中可能是兴趣相同者、强弱互补者,也可能是性格相近者。

(2)选阅护照。以小组形式选择护照,护照上明确了小实验的区域和内容。当幼儿阅读护照后,了解实验的内容和玩法,并相互讨论预测实验的结果。

(3)感悟探究。进入实验探究阶段,幼儿根据自己的阶段选择宝盒,根据宝盒,感悟体验,深入探究,浸润实验的过程。

(4)拓展经验。拓展经验是科学小实验开展的最后一个环节,幼儿完成实验后,相互能根据实验记录单内容进行交流,以讨论实验过程中的发现、想法和不同的方法,让经验得到拓展和共享。

5.科学小常识的策略――拓展认知

幼儿园结合幼儿的实际生活,将生活科学的小常识,由图片和实物、多媒体播放等多种方式呈现于幼儿园门厅里“智慧坊”的“问题墙”上,让幼儿通过直观的感受、观察、学习,了解和拓展对于生活科学的认识。

(1)观察发现。儿童在生活中的观察,发现各种有趣和好玩的科学问题,并将问题展示成为幼儿园共同为之调查和讨论的问题。

(2)调查访问。孩子们通过调查、多途径地寻找解决问题的方法,可以从书、成人、多媒体或实地参访等途径,获取解决问题的经验和能力。

(3)获得认识。在幼儿获取问题解决法的过程中,孩子通过自己的图形语言记录下解决问题的方法、途径、结果,并制作成图文并茂的生活小画册呈现在智慧坊上,让进入幼儿园的孩子能在停停、翻翻、看看、想想中互相学习,获取经验。

(4)拓展认知。“智慧坊”“问题墙”上所获得的科学小知识孩子们还可以到生活中进行验证和尝试,拓展了幼儿的认知。

6.科学小基地的策略――促进应用

幼儿园利用园内的空间开辟科学小基地,包括植物种植基地和动物养殖基地。教师让幼儿亲自参加养殖、管理和收获工作,从而使他们了解人类和动植物之间的生态关系,萌发生态环保意识,并将积累的经验应用到实际生活中。

(1)养殖。养殖活动前需要做好经验准备和物质准备。经验准备主要包括了解养殖内容和具有粗浅的养殖经验;物质准备包括养殖空间、工具、动物的准备。

(2)管理。养殖管理的环节中,不仅是孩子们感受惊喜的过程,更是孩子们发现问题、解决问题的过程。管理的环节首先让孩子学会观察记录,关注动植物生长变化。其次,需要孩子善于管理,满足动植物的生长需求。

(3)收获。家园合作,推动种植活动的深入开展。当种植活动有收获成果时,幼儿不仅获得了成功的喜悦,还从中获得了相关的科学经验、感悟。

四、探索“多元”科学活动评价

幼儿园科学活动中主要采用激励性、指导性、反思性和发展性评价四种类型的多元评价方式(见图3)。多表扬少批评、多肯定少打击、重过程轻结果、重发展轻比较。以适切评价鼓励探究;以适时评价导探究轨道;通过师评、生评、自评等适性评价深化探究路径;以布鲁姆“认识、理解、应用、分析、综合、评价”认知层次为视角,以适度评价发展幼儿的探究思维。

1.激励性评价――适切评价,激发幼儿探究兴趣

在科学探究过程中,要多用激励性评价,鼓励和评价幼儿的努力行为。当幼儿在活动中发现问题、大胆表达探究结果时,教师都应及时地对幼儿进行肯定评价。同时,教师还要尊重和接纳幼儿之间的个体差异,尽量少做横向比较,采用多种方式对不同幼儿进行适宜评价,使他们在原有水平上有所发展和进步。

2.指导性评价――适时评价,丰富幼儿探究轨道

评价活动不仅只存在于幼儿掌握到科学知识和原理后,教师对其进行的肯定性评价,而应存在于整个探究的过程中。当幼儿提出问题的时候,应进行指导性评价,评价可以让幼儿感知所提出问题的指向性是否明确,准备进行的探究方向是否正确,并且鼓励幼儿积极探究,增强探究的欲望,丰富幼儿的探究轨迹。

3.反思性评价――适性评价,深化幼儿探究思路

评价的主体未必一定是教师来评价幼儿,也可以是幼儿评价幼儿,或者是幼儿评价自己。在深化幼儿探究思路,反思他人评价的过程中可以激发幼儿参与评价的主动性,发挥幼儿在评价中的积极作用。不同的活动我们选择的评价主体也是不同的。

4.发展性评价――适度评价,发展探究思维

美国著名教育心理学专家布鲁姆根据涉及的认知层次将教学分为六个等级。从低到高依次为“认识、理解、应用、分析、综合、评价”,越往后,认知的层次就越深,评价成为教育目标的最高层次。因此,教师运用布鲁姆的教学分类法理论,将活动设定为:适玩、能玩、乐玩、会玩的四个评价维度,并运用调查表、评价量表、观察记录等方式用发展性评价来适度评价幼儿,及时了解幼儿的发展轨迹,从而发展幼儿的探究思维。

通过构建幼儿园“六小”科学探究的体系,不仅厘清了幼儿园科学启蒙教育促进幼儿科学素养的实施路径,形成了有价值的科学教育资源,也使孩子们逐步呈现出“好提问、爱动脑、善思考、乐探究”的外在表现。他们在亲历科学探究的过程中,进行着有意义的观察与思考,学习表达与交流,体验着探索乐趣,验证着自己的猜想,他们的科学探究能力在生动有益的科学游戏活动中日渐

提升。

参考文献:

科学探究经验篇7

关键词:高中;化学实验教学;科学探究能力

高中化学作为一门特殊的实验性操作学科,以培养学生的科学探究能力为重点,不仅需要学生熟练掌握化学基础知识,而且需要学生灵活应用基础知识[1]。让学生在化学实验探究过程中,不断探索化学世界的奥秘,提升自身勇于探索的精神,更好地学习高中化学知识。

一、高中化学实验教学的价值分析

高中化学实验教学的价值主要体现在三方面:第一,教学论价值。高中化学是一门相对枯燥的学科,高中化学实验的加入可以给学生带来更多的学习乐趣,提升学生学习化学的兴趣。高中化学实验教学过程中需要对学生进行化学实验设备的讲解,让学生在化学实验的操作过程中掌握更多的化学知识,同时提高学习兴趣。第二,认识论价值。高中化学课本中的基础理论知识需要化学实验的支撑,化学实验的操作可以有效降低学科难度,有助于学生巩固基础知识,通过化学现象理解化学知识,提升学习探索的能力。第三,方法论价值。化学实验是学生动手操作的良好平台,通过化学实验学生可以了解化学问题的实验方法论,对于化学科学知识有更强劲的探索动力[2]。化学实验操作更是学生进入科学实验世界的必经之路。

二、优化化学实验教学,培养学生科学探究能力的具体措施

(一)强化重视程度,调动学生的探究意识

所谓探究式实验教学是指教师通过对学生的指导,让学生对化学实验充满兴趣的同时,又能够规范准确的进行化学知识的科学探究[3]。学校领导以及化学教师应提升对化学实验教学的重视程度,应加大对探究式实验教学的资金支持及物资支持,化学教师应摒弃应试化学教学的错误思想,重视实验教学,合理安排探究式实验教学的课时比例,此外,对于学生在实验操作过程中遇到的问题,教师应一边给予指导,一边鼓励学生自主探索,提升学生的兴趣和实验探究能力。如在化学实验Fe2+盐溶液及强碱溶液的化学反应实验中,学生依照化学方程式知晓化学反应生成的Fe(oH)2沉淀为白色,但学生在实验过程中发现试管中呈现的灰色沉淀很快变成绿色沉淀,继而转变为红褐色沉淀。经过教师引导,同学们提出了试管中的沉淀并不是Fe(oH)2的猜想,继而通过实验证明了红褐色沉淀为Fe(oH)2,只是Fe2+向Fe(oH)2转化时发生了氧化还原反应。

(二)倡导合作教学,培养自主探究能力

小组合作探究教学是我国新课标倡导的一种教学方式,高中化学探究式实验教学应将这种教学方法融入进去,让学生自主进行实验探究组合[4],培养学生的合作精神,充分调动学生学习的积极性,让学生在小组内自主提出实验问题、进行实验方案的构建、共同搜集实验信息资料、开展实验活动。对于学生在小组合作学习中存在的问题,教师要及时指导。如在Fe(oH)2的实验室制备中,化学教师可以引导学生进行合作交流,共同观察实验现象,确定实验中的关键点,结合学生不同的观点设计两种制备方案:第一种,使用滴管把经过煮沸并完全冷却的蒸馏水配比naoH溶液吸取后添加到放入铁屑、稀硫酸的Fe(oH)2溶液中,随后再挤出。第二种方案是将naoH溶液、铁屑以及稀硫酸等试剂进行密封制备,将两个试管分别加入naoH溶液、铁屑以及稀硫酸,随后打开试管之间的止水夹,同时塞进木塞,经过反应之后将止水夹关闭,合作组学生通过一系列的设计实验方案对理论知识进行巩固,也进一步提升了自主探究能力。

三、结语

高中化学实验教学是化学教学工作中的重要模块,部分高中生虽然可以在化学考试中取得理想的成绩,但化学实验的探究能力却不强,不利于更深层次的化学学科的学习和促进自身全面发展。高中化学实验教学是一个系统性的过程,需要化学教育工作者不断学习和总结经验,不断地优化教学方案,只有这样才能提升学生的科学探究能力,促使学生全面发展。

参考文献:

[1]胡中兴.浅谈在实验教学中培养学生的科学探究能力[C]//中国化学会关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集,2016.

[2]龚建敏.谈研究性学习方式在化学教学中的运用[C]//第四届全国中学化学教学研讨会论文集(二),2016.

[3]田永军.运用微型实验促进高效探究学习课堂:新课程下“探究二氧化硫性质”的教学设计与反思[C]//中国化学学会第三届关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集,2016.

科学探究经验篇8

探究欲望强,但缺乏有效分析

在科学课堂上,师生提出了需要探究的问题并对问题进行初步地猜测后,老师会问:“怎么解决这个问题呢?”然后学生回答:“做实验。”接着学生在充满着孩子特有的热情和在一片嘈杂的环境中开始了动手实验。

科学探究的本质,是需要通过依据一定的事实证据进行建构解释。现在很多科学课,使学生认为只要按照探究流程的一个个既定环节进行经验型的探究就可以了,常常忽略对科学本质的领悟,喧嚣和浮燥经常充斥着课堂。教师在教学时不注重将科学本质进行“显性化”,使学生对科学本质的理解不透彻,特别是对学生的科学思维训练不够或不彻底,出现了很多并不科学的想法,为探究而探究,常常出现一些“不科学”现象。

儿童对于新鲜事物有着强烈的好奇心,面对某一探究内容常常表现出主观能动性强、急于冒进的特点,缺少理性的自制力和有效思考。这样,在探究的开始阶段,学生往往会提出一些难以探究的复杂问题或者无需探究的问题,也不能设计出适合自己的探究方案和步骤。面对这种情况,教师应该进行引导,帮助学生确定探究主题,鼓励学生对问题和方法进行思考、分析。

例如:在研究磁铁时,执教老师一般会先安排学生玩磁铁,然后把学生的发现进行归纳,总结出磁铁的各种性质。整堂课,学生并没有进入深层的思考分析,汇报总结的内容也不过是前人生活经验的不断重复,没能超越教材。诚然,这种教学组织方式是可以体现出以学生为主体的教学理念,但以学生为主体应该更好地体现在思考分析和探究方法的选择权上,能够让学生思考如何应用自已已有的知识经验来解决某一个问题,没有确定探究主题和进行有效分析思考的“玩”,不能算真正的探究。在课堂有限的时间里,应该组织起解决问题的探究教学模式,让学生处于积极思考的状态。而上述教学,只能算是一种“怀旧”,不能算真正的“发现”。

实验数据全,但解释说明勉强

在科学探究中,需要用观察和实验得出的数据来进行解释和说明探究结果,从数据信息中发现其中的科学规律。课堂上,学生在教师指导下得出了实验数据,面对出现不支持自己理论的数据时,有些教师会有意回避,学生也根据自己原有的知识经验而不是自己得出的数据来解释实验中出现的结果,回避“意外”数据。

学生在实验时对相关量控制不到位,实验操作时不规范,得出的数据往往和教师用来展示呈现的数据有出入。有“意外数据”的学生,没时间思考也不会去思考“意外数据”是由什么原因引起的,老师也不会花时间让学生去分析研究发生“意外”的原因是什么。学生在课堂用这些数据来解释问题时,经常有意回避,对其他的证据也半信半疑,更不敢质疑老师的权威,有的学生甚至偷偷涂改自己实验记录单上的数据,教师忽视了“意外数据”的科学价值,不会引导学生用“意外数据”进行反证,使得用实验数据进行解释缺乏科学性,没有足够的说明力。

探究方法对,但只限于简单模仿

在科学探究中,经常需要控制变量进行对比实验以获取证据和证明自己的猜想。在对比实验中,很多明显的、容易辨别的变量因素时常受关注和控制,但有一些内隐的、取决定因素的变量会被忽略,使师生对控制变量进行对比实验只停留在模仿的阶段,流于形式。

科学探究经验篇9

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。

科学探究经验篇10

论文摘要介绍在对农村中学生的科学探究能力培养过程中的主要做法,为进一步开展农村中学科学探究教学方法研究和学生探究能力培养提供重要参考依据。

1前言

近年来,科学教学改革积累不少成功的经验,但就总体而论,科学教学中重教轻学,学生被动学习、效率低、能力差的现象还普遍存在,教师的主导作用与学生的主体作用脱节的现象还较严重。而《基础教育课程改革纲要(试行)》明确提出“改变课程实施过于强调死记硬背、机械训练的现状,倡导学生的主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力”的基础教学目标。为此,笔者在教学过程中对探究式教学模式进行实验,对科学实验探究教学的理论依据以及在农村初中科学实验教学中的运用进行初步探讨。

2探究教学的理论依据和模式

2.1探究教学的定义

探究是指教会学生探究问题的方法和一般顺序。探究式教学不是单纯地对学生进行知识传授,而是在教师的引导或指导下,学生自主获取知识,领悟科学探究精神,领悟科学家研究自然的方法进行的种种活动,是对学生创造性思维能力的培养,变学生由被动学习为主动学习,激发学生持久的学习兴趣,使教师的主导作用和学生的主体作用始终贯穿于教学的全过程。通过探究式教学可以更有效地让学生学会学习、学会研究、学会创新。探究性实验是指由教师给出或学生自定探究课题,让学生自己拟定实验方案,制定实验步骤,独立运用实验手段,研究未知的现象和数据,并在获得现象或数据的基础上,通过科学抽象总结出结论的一种形式。其目的在于引导学生主动地探索新知识,让学生感受到探索、发现、发明的过程,获得满足,体会成功的喜悦,接受科学方法的训练,学会分析处理新信息,培养学生的探索精神,提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.2探究教学理论依据

学生所认识的科学知识,虽然相对人类而言是已知的,但对他们来说都是未知的。因此,学生要想认识科学知识,也必须按照科学认识的一般过程来进行探讨;学生是科学教学认识的主体,引导探究只有在学生的积极主动参与下,充分发挥主观能动性,才能取得较好的教学效果。学生在教师的引导下有目的、有计划地进行探究活动,科学的研究过程是以自然现象、科学实验为基础,用科学方法而展开的过程。即:发现或明确要解决的问题——收集解决问题的有关信息——提出假说——验证假说——发现问题的规律性。因此,按科学的研究过程设计探究性实验教学,有利于培养学生运用科学方法去探索、发现新知识的意识,以及解决问题的能力。

2.3探究教学的模式

美国生物学家施瓦布于1961年在哈佛大学的一次演讲中,提出作为探究的理科教学的观点。他认为传统的课程对科学进行了静态的、结论式的描述,这恰恰掩盖了科学知识是试探性的、不断发展的真相,极力主张要积极引导学生像科学家那样对世界进行探究。在施瓦布等人的推动下,探究教学在英美等国得到蓬勃发展,先后涌现出几种著名的探究教学模式,如萨其曼的探究训练模式、施瓦布的生物科学探究模式、马希尔斯和考克斯的社会探究模式,以及学习环模式和5e模式。

在学习环模式基础上建立起来的5e模式,是一套更符合学生认知特点的教学程序和教学策略。它将教学过程划分为5个紧密相连的阶段:吸引(engagement)、探索(exploration)、解释(explanation)、加工(elaboration)和评价(evaluation)。它模拟科学家的探究过程,积极引导学生树立正确的科学理念,掌握科学方法,尤其是实验方法。

2.4探究教学中教师与学生关系的改变

探究教学是在教师指导下学生运用探究的方法进行学习,主动获取知识、发展能力的实践活动。其目的在于培养学生的创新精神和实践能力,因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性灌输与培养,而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。由此可见,与以灌输、记诵、被动接受为特征的旧教学体系相比,探究教学中教师与学生的关系发生根本的改变。

3探究教学在科学实验教学中的运用

培养学生的探究能力是科学教学的主要目标。然而在科学实验教学领域,长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用,而忽视了利用探究教学来提高学生的学习兴趣和实验探究能力,这十分不利于对学生进行科学方法的教育和训练,难于发挥实验的教育功能。因此,在初中科学实验教学中要充分利用探究教学模式,引导学生在实验过程中积极地动脑动手,体验科学家科学探究的过程和方法,从而获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。

3.1探究性实验的教学模式

科学实验以它特有的魅力在探究性学习中占有一席之地,为学生形成探究性学习的方式,培养学生解决问题的能力提供了条件。所以应该提倡利用科学实验进行探究性学习,使学生掌握科学的学习方法,形成终身学习的意识和能力。

探究性实验的教学模式:提出或明确要解决的问题——收集适合问题解决的资料——提出假设——验证假设——导出结论——交流、评价与应用。

3.2优化实验的教学过程,增加实验的探究性

科学教材中有不少富有探究性的实验,它是进行探究性实验教学的好教材。教学时可以不改变教材中原有的实验内容,仅通过对教学过程的优化设计来增加实验的探究性,激起学生的求知欲,更加促使学生积极思考、主动探索,实验的启发性大大增加。

3.3变验证性实验为探究性实验

验证性实验是先有结论,后用实验验证结论的正确性,学生在知道实验结果的前提下再去做实验,往往提不起兴趣,应付了事。挖掘教材中的验证性实验,探求其中可转化为运用探究性实验的教学方法来进行教学的实验内容,将其设计为探究性实验,激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动探索解决问题的正确途径,让学生成为新知识的探究者和发现者。

下面以“绿叶在光下制造淀粉”实验课的教学实录来探讨这一问题。

教师:大家看黑板上的实验课题,明白此实验的目的是什么?

学生:探究绿叶能否在光下制造淀粉。

教师:如果绿叶在光下制造了淀粉,我们可以用什么办法检验出来?

学生:可以用碘液,在探究种子成分的实验中我们已经知道了淀粉有遇碘液变蓝的特性。

教师:那可以直接用碘液滴到叶子上么?大家讨论一下,觉得可以的同学亲自尝试一下。

学生:(经过尝试)不可以,叶片是绿色的,会遮盖蓝色的现象。

教师:那怎么办呢?

学生:可以去除叶片中的叶绿素。

教师:假设现在已经有办法去除叶片中的叶绿素,排除了色素对实验的干扰。现在将碘液滴在去除掉叶绿素的叶片上,出现蓝色现象,是否就说明绿叶可以在光下制造淀粉?小组讨论一下。

{学生讨论}

学生:不可以。问题一:无法证明叶片中的淀粉是叶片制造的,也许本来叶片中就有淀粉。问题二:也无法证明叶片中的淀粉一定是光下制造的。

教师:同学们提出的疑问很好。请同学们尝试设计实验,想出方法解决这两个问题。

学生:问题一的解决办法:将植物在黑暗中放置一昼夜,这样将叶片中原来的淀粉消耗掉。问题二的解决办法:通过对照实验证明,选取植物的一片叶子,让它一部分遮光,一部分见光,光照后检验叶片两部分是否都有淀粉产生。

教师:非常好,通过同学们的努力,证明“绿叶在光下制造淀粉”的实验方案已经出来了。当然实验中还有“用怎样的办法去除掉叶片中的叶绿素”这个问题未能解决,这个问题的解决需要用同学们还没有学习过的化学知识来帮忙,所以让老师告诉大家解决的办法:根据叶片中的色素可以溶解于酒精中的特性,将叶片放入酒精中,隔水加热。注意不能直接加热酒精,酒精燃点低,直接加热会有危险。

通过变验证性实验为探究性实验,不仅可以让学生深刻理解所学的知识,而且让学生感受到知识产生和发展的过程,激发学生探究的兴趣,提高学生的创新思维能力。

3.4指导学生设计探究性实验

指导学生设计一些探究性、研究性实验,为学生探究和创新提供更广阔的活动空间,让学生在探究中不断发现新问题,重新提出假说,重新整理和设计实验方案,从而使学生充分体验探究性实验的魅力。

【对蜡烛及其燃烧的探究】

1)教师提出问题:①点燃前的观察(蜡烛的颜色、状态、形态、硬度和密度等);②点燃蜡烛的探究(火焰哪层温度最高;蜡烛燃烧后生成什么物质);③刚熄灭蜡烛后可巧点蜡烛吗;④检验生成物时可用一只干燥冷的烧杯罩在火焰的上方,先把烧杯口罩着外焰,然后把烧杯慢慢向下移,观察火焰在哪个位置烧杯内壁出现明显的现象;⑤点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,可多做几次,探究出点燃哪个位置的白烟蜡烛最容易重燃。

2)让学生猜想和假设上述的问题②④⑤。这是动脑的过程,猜想必须符合逻辑,同时必须考虑到是否可以检验。

3)通过实验检验。在实验时,多鼓励学生敢想、敢做,敢于突破“老师没讲过”的束缚。

通过科学探究活动来学科学,在这一过程中学生可以把科学知识与观察、推理和思维技能结合起来,从而能动地获得对化学知识的理解。

通过上述实验过程,充分体现了学生的主体地位,使学生亲身体验到类似于科学家发明、发现的过程。不仅有利于对学生进行科学方法的训练,培养学生的探究精神和实践能力,而且更有利于学生创新个性的形成和发展。■

参考文献

[1]严志鹏.浅谈中学物理探究性实验与创新教育[j].宁德师专学报:自然科学版,2005(1):90-93

[2]刘知新.化学教学论[m].4版.北京:高等教育出版社,2009