科学探究的环节实用13篇

科学探究的环节
科学探究的环节篇1

1 猜想与假设环节容易出现的问题

1.1 没有让学生猜想

为了进行科学探究,有的是教师通过创设物理情景,提出问题后,自己说出猜想,有的还是猜想和实验设计混合在一起.

1.2 按教科书上说的猜想

不少的科学探究,也有学生猜想与假设环节,但是学生是从书上看的猜想,书上提出几种猜想与假设,学生就说出几种猜想与假设,不是自己真正的猜想.

1.3 不敢放手让学生大胆去猜想

在科学探究中,只要学生猜到了需要研究的问题,就不让学生去猜其他问题了.老师怕学生猜的问题无边无际,不好处理.至于学生猜到了其他问题,也不予理睬,这样就限制了学生的思维.

1.4 没有意义的问题也让学生去猜想

例如,在研究焦耳定律实验时,学生猜想出了电流通过导体产生的热量可能与电阻、电流和通电时间有关,学生也说出了利用控制变量法研究问题,在研究产生的热量与电阻的关系时,采用两个不同阻值的电阻r1和r2组成串联电路.但是有的老师又让学生猜想两个电阻r1和r2产生的热量q1和q2有什么关系?学生猜想q1> q2、q1< q2、q1=q2.我认为这种猜想是没有意义的.

2 猜想与假设环节需要注意的事项

针对猜想与假设环节容易出现的问题,结合平时的教学实际情况,我认为需要注意一下几点:

(1)猜想时应该让学生合上课本,让学生脱离课本的束缚,根据物理情景中的问题,大胆的真正的去动脑猜想.

(2)学生猜想出的影响因素,要让他们说出事实或理论依据,这就避免了胡乱猜想的情况.

由于初中生的逻辑水平较差,学生的猜想的依据大多数是日常生活的经验或事实,缺乏必要的依据.但作为科学探究的猜想和假设,不能是空穴来风,必须有要根有据.因此,如何将这一思维方式传递给学生,而且让学生易于理解和应用,这是在教学过程中必须攻破的难点.例如,进行“科学探究:浮力的大小”这一教学内容时,首先要引导学生研究“浮力的大小跟哪些因素

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有关”,我们是以学生的生活经验作为引导他们进行探索研究的出发点,启发他们联系“井里提水”和“游泳”(通过“浸入水中多少”感觉的对比)等生活经验进行“科学猜想”,提出:浮力的大小可能跟物体浸入液体里的体积有关.由于学生的生活经验是多方面的,其中有的形成了正确的观念,有的却形成了片面的、不科学的甚至是错误的观念.教学中教师应该有计划地先运用学生生活经验中所形成的正确观念,引导他们进行正确的“猜想”,并有意识地避开学生可能产生的错误“猜想”,从而顺利地引导学生进行有目的的探索,为制定计划和设计实验指明了方向,通过这一系列教学活动,让学生深刻体验到探究所带来的乐趣.

(3)在提出学生需要探究的问题,让学生猜想时,要精心选择一些实验或学生熟悉的一些生活现象,给学生的猜想提供实验或理论依据.例如:我们要研究浮力的大小与什么因素有关,在让学生猜想时,可以做如下两个实验:

①把一个鸡蛋放入清水中,鸡蛋下沉.然后往水中加盐,会看到鸡蛋浮起来了.

②让学生拿一空饮料瓶,瓶口向上往水中压,让学生感觉手下压时力量的变化.

学生做过这两个实验后,就能够猜想出浮力的大小可能与液体的密度、排开液体的体积和物体所处液体的深度有关这三个决定浮力大小的因素.这样设计的两个实验就给学生提供了猜想的事实依据.如果老师真正的去动脑选择实验和找一些生活现象,学生就能够合理猜想到了.

(4)通过分析、比较,否定部分猜想

在引导学生对“影响摆的快慢的因素有哪些?”进行猜想时,学生根据已有的知识和生活经验开始猜想的结果有以下几方面:

①摆锤越重,摆得越快.学生提出的理由是:生活中一些物体越重落得就越快(学生生活经验的再现).

②摆线越长,摆得越慢.学生提出的理由:摆线越长,摆的路线越长,用的时间就长,来回摆的时间多一些,摆的就慢一些.(有关数学知识中速度的应用.)

③摆的角度越大,摆得越快.学生提出的理由:角度越大,坡度就越陡,冲下来就会快一些.(学生利用生活经验.)

学生根据已有的知识和经验进行了初步猜想,教师再引导学生充分调动已有的知识和生活经验,对初步提出的猜想结果进行再比较、分析.结果有的学生就根据自己在课外书上看到的有关知识否定了“摆锤越重,摆得越快”这一猜想,学生提出的理由是:科学家已经证明了物体下落的快慢与物体的重量没有关系,有些学生现场用两个轻重不同的物体让它们同时下落来否定这个猜想的结果.学生经过几次利用已有的知识和经验,经过思维的冲突,否定了一些猜想的结果,最后得到了他们认为比较合理并有待于进一步研究的猜想结果.

科学探究的环节篇2

1.教师要引导学生提出合理的猜想

由于学生受知识、经验的限制,提出来的猜想内容具有未知性、开放性和不确定性,所以让学生提出正确、合理的猜想很困难,对学生来说猜想是探究活动中比较难的环节,因而教师需要对学生做正确的引导。那么,教师如何对学生进行有效的引导呢?

1.1 引导学生对生活经验感性认识去提出合理的猜想。

由于中学生的思维能力不够发达,主观意识、判断主要来源于生活经验,所以初中阶段主要引导学生结合生活用经验来提出合理的猜想。例如在探究“重力势能与哪些因素有关”时,可启发学生思考:在农村围菜园时,如何把木桩打入泥土里呢?学生根据生活经验知道用锤头来击打木桩;接着再引导学生思考:所用锤头的轻重和举起的高度不同,在什么情况下更容易把木桩打入泥土里呢?这样学生就更容易提出合理的猜想。

1.2 引导学生根据已学知识利用类比的方法去猜想。

对比较抽象的探究问题,可引导学生利用类比的方法提出猜想。例如在探究“串联、并联电路中电流的关系”时,引导学生讨论:一根没有分支的水管,水从一端流向另一端时,水管中各处的水流大小关系发如何?如果水管有分支,水流关系又怎样?电流的形成就像水流,水管无分支时,各处水流相同,则串联电路中各处电流相等;如果水管有分支,出现分支前的水流等于分支后各支流之和,则并联电路中干路电流等于各支路电流之和。通过以上采用类比的方法,学生就会得出正确的猜想。

1.3 设计体验观察活动,诱发学生猜想。

由于学生生活经验不足,可设计体验性活动来引发学生猜想。例如在探究“浮力大小与什么因素有关”时,可设计这样的体验活动:①用手将气排球慢慢按入水中;②用手提着另一端系有铝柱的绳子,让铝柱慢慢浸入水中;③在装有水的烧杯中放入一个鸡蛋,然后往杯中倒入食盐并搅拌。学生通过体验观察活动即可猜想出浮力大小与什么因素有关。

1.4 创设问题情境,启迪学生的猜想。

新课程理念是从生活走向物理,从物理走向社会,倡导学生关注社会生活,关注科技发展,强调从生活中学习物理,但学生生活经验匮乏,知识面狭隘,认识事物及思维品质欠缺,制约了学生的科学猜想。因而,教师可有意识地创设问题情境启迪学生的猜想,通过动画模拟、录像、实验、课件等创设问题情境,激发学生兴趣,激活学生的思维和想象,进而启发学生猜想。例如探究“凸透镜成像规律”时,利用课件播放凸透镜成像动画,照相机、投影仪的工作过程来启迪学生的猜想。

2.对学生提出各式各样的猜想,教师要正确对待与处理

教学过程中,尽管教师作了正确引导,学生的猜想也可能出乎教师的意料,教学中应以鼓励为主,不要轻易否定学生的猜想。那么应如何对待和处理呢?

2.1 关注和尊重,客观地选择猜想。

对学生提出的猜想,教师要引导学生对猜想进行客观的分析和研究,关注和尊重错误猜想,根据已有知识经验从猜想提出的依据是否科学合理、由猜想出发推理得到的结果是否切合实际等方面进行分析,排除不合理猜想,保留合理猜想。例如在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时,有的学生会提出“滑动摩擦力的大小可能与重力有关”的猜想,对此可引导学生分析:如果此猜想正确,那么静止在斜面上的物体,当把斜面竖立时,物体还会静止吗?使学生发现按此猜想推理得出的结论与实际相悖,从而否定这一猜想。

2.2 深入了解和分析研究,归纳猜想。

教师与学生一起对合理的猜想深入了解和分析研究,把相似的猜想归为一类,表达方式不同而实质相同的猜想归为一类。例如探究“物体重力大小与什么因素有关”时,有些学生会提出,重力大小可能与物体的材料、长度、宽度、高度、形状、大小、密度、质量、体积有关。这时教师首先对学生提出猜想的全面性给予肯定和表扬,再引导学生分析就会发现这些猜想是重复的,因为根据前面所学知识可知质量等于密度乘以体积,而“密度”表示物质的特性,实质代表了某种材料;而体积正好等于长度乘以宽度乘以高度,所以“长度、宽度、高度”就已经表示了“体积”这一因素,“大小”也与“体积”重复;因而“材料、长度、宽度、高度、形状、大小、密度、体积”这些因素都与“质量”是重复的。这样就能得出“物体重力与质量有关”的正确猜想。

2.3 引导学生修正猜想,从而确定猜想。

由于受到前概念的影响,且前概念使得学生具有以自我为中心倾向,具有排他性和不易于改变的顽固性,对学生提出丰富多彩的猜想,教师应引导学生根据已掌握的知识进行修正,排除错误猜想。例如,针对学生提出“物体受到的重力与体积有关”的错误猜想,教师可引导学生进行如下实验:取两个质量相同而体积不同的物体,用弹簧测力计测它们受到的重力,结果发现它们受到的重力相等;再取两个质量不同而体积相同的物体,用弹簧测力计测它们受到的重力,结果发现两者受到重力不相等。由此可得出“物体受到的重力与质量有关,与体积无关”的结论。

2.4 设计实验,验证猜想。

科学探究的环节篇3

例如,当晚上电灯突然熄灭时,你的头脑里肯定会出现这样一个问题:怎么不亮了?

你可能会打开门窗看看外面的情况,你做出这个行动其实是基于这样的一个猜想:可能停电了。当你发现邻居家的电灯都亮着时,你否定了这个猜想。

接着,你又可能去另一个房间打开电灯看看。你做出这个行动其实是基于另一个猜想:可能是家里的保险丝断了。当你发现另一个房间里的电灯也能亮时,你又否定了这个猜想。

虽然在上述过程中,人们并没有意识到猜想的重要性,但正在不知不觉应用它。

二猜想是科学发展必经的初级形式

猜想是人类逐步接近客观真理的基本手段。例如,人类对光的本性的认识过程就是这样。光究竟是什么?这个问题科学家们早在17世纪就开始争论了。当时有两种观点,一种是笛卡儿、胡克、惠更斯为代表的波动说,另一种是以牛顿为代表的微粒说。两种猜想都能够解释光的反射现象和折射现象,但牛顿认为波动说无法解释光的直线传播现象,而惠更斯认为微粒说无法解释光能相互穿行现象。到了20世纪初,爱因斯坦根据光电效应等现象,又建立了光子说。最后,人们将光的波动性和粒子性进行综合,建立了光的波粒二象性说。

建构主义者认为,人类探索自然规律实质上是一个猜想、建构的过程,因为自然界不会直接告诉我们它的规律是什么,我们也无法看到自然界的规律。我们所看到的只是一些自然现象,人类所发现的自然规律都是对自然现象的解释,这种解释都带有猜测的成分。既然是带有猜测性的假说,它是可以出错的,有待于进一步的修正。科学就是在不断地猜想和修正过程中得以发展的。

三猜想是科学探究最富有魅力的环节

由于实验是自然科学的基础,教师大都比较重视实验教学,不少教师在进行教学设计时,总是设法增加学生动手操作的机会。例如,在教学“阿基米德原理”时,老师让学生自己按步骤动手实验并得出结论,似乎这样很能体现学生学习的自主性。但深入的分析可以发现,在整个活动过程中,学生所有的操作都是在给定的指令下进行的,这种照方抓药式的操作只能培养学生的动手能力和动手习惯,不能培养学生的动脑能力,不是真正意义上的探究。

其实,最富有魅力的环节并不是实验本身,而是阿基米德怎么会想到将浮力跟被物体排开的那部分液体建立起联系来的。关于“浮力的大小究竟跟那些因素有关”这一问题,本身并不能给实验设计提供多大的启示,指导设计这个实验方案的基础是这样一个猜想:浮力的大小可能跟被物体排开的那部分液体有关,实验的过程则是对这一猜想进行检验的过程。猜想启发我们应当设计怎样的实验和获取哪些信息,它是问题与实验之间的一座桥梁,也是科学探究过程中最富有创造力和最富有魅力的环节。

四“猜想―验证”是科学教育的重要方法

猜想在科学研究中扮演着重要的角色,由于猜想的过程充满着创造性的思维,而教育的最大任务是教会学生思维,所以,他在科学教育中发挥着重要的作用。

例如在教学“蒸发吸热”的知识时可以采用“猜想―验证”的方法将教学过程作如下的设计:

问题:在炎热的夏天,当打开了电风扇,我们会感到很凉快。电风扇对人扇风时,人为什么会感到凉快呢?

猜想1:可能是电风扇吹来了凉风,温度较低的空气与人的皮肤相接触时,会从人体吸收热量,使人感到凉快。

猜想2:我在游泳前风吹到身上并不感到冷,但游过泳从水中出来后,风吹到身上却感到冷。根据这一点,我觉得电风扇吹风使人感到凉快可能跟汗液的蒸发有关。

上述两个猜想似乎都有一定的道理,到底哪一个正确,需要设计实验进行检验。先让学生讨论,共同制定实验方案,同时提出实验需要那些器材。

在讨论与交流的基础上,确定大家普遍看好的实验方案:第一次取一支温度计(玻璃泡上包有棉花),以书代扇先直接对它扇风,观察温度计的示数有无变化;第二次再将它浸入烧杯里的酒精中,取出后以书代扇对它扇风,观察温度计的示数有无变化。如果猜想1正确,则两支温度计的示数都会变小;如果猜想2正确,则只有第二次温度计的示数会变小。

实验现象是:只有第二次温度计的示数变小了。

科学探究的环节篇4

一、引言

毕业设计环节是对学生在校期间对所学知识的一次综合运用的重要教学环节,主要培养学生对专业知识的转化能力、查阅资料能力、运用工具书的能力、分析解决实际问题的能力等,即培养学生的实践创新综合能力。毕业设计环节教学工作,是整个教学计划的一部分,也是培养现代经济社会的高标准、高素质的新型紧缺人才,是学生运用所学知识与社会企业需求的一次对接,搭建了企业与学生间的有力桥梁。

高校工科毕业设计是教学大纲的最后一个环节,不仅是培养学生综合运用所学知识处理实际问题的能力、培养学生自我完成毕业设计的自学能力、是学生创新工作能力的体现、也是学校教学质量高低的考验。随着教学的进行,毕业设计环节存在着较多的问题,首先,学生学习中实践课程的开设存在问题,不利于学生实践知识的掌握;其次,由于毕业设计环节的安排,学生就业等因素,毕业设计投入时间不够,同时也造成了毕业设计指导老师的指导工作不到位。综上现状,亟待制定适应社会化发展的新的毕业设计模式[1]。

二、现有毕业设计现状分析

(一)问卷调查及分析。由问卷调查得知,从不同高校30人中的调查结果显示,学生对毕业设计环节的认知程度比较熟悉占10%,熟悉占30%,了解一点50%,不熟悉的占10%;学生毕业设计指导老师安排于第几学期的调查显示,第三学期开始起步的占20%,第四学期的占80%;且老师的指导方式调查结果是网络或电话进行指导的占75%,面授的20%,还有5%的同学未与指导老师沟通,进行指导;指导老师对学生毕业设计的作用显示,30%认为比较大,50%认为作用一般,还有20%的学生认为没作用;毕业设计来源的调查中,企业项目、创新设计等仅占10%,80%的还是来自于指导老师的命题;学生对毕业设计的熟悉程度的调查中,比较熟悉、易检索占35%,熟悉、能检索到占35%,了解一点、不易检索的占20%,不熟悉、很难检索的还占10%;所学科目有课程设计的仅占课程总数的40%,相对较少;在对学生所做课题是否能给社会或企业带来经济效益时,仅5%学生认为能够带来经济效益,80%以上的同学认为不能带来经济效益;在对学生是否参与过企业实践或认知实习的调查显示,80%以上的学生参加过假期企业实践及参与过学校组织的认知实习,仅约10%的学生参与过教师科研项目,还有约10%的学生未参与过企业实践或认知实习;且学生完成毕业设计的场所调查显示,学生80%的学生由自我完成,10%的学生在学校实验室或参与学校老师的科研项目组完成,约10%的学生在企业技术研发部门完成,缺乏校企合作或毕业设计的创新性。

(二)存在问题。由问卷调查分析结果知,目前本科毕业设计实践环节主要存在有如下问题:其一,理论与实际结合相对较少,学生所选题目一般为指导老师指定题目,不利于学生自我思维的发挥,即工科毕业设计实践题目的优化不到位,需要进一步的优化、取舍,找到适合学生发挥自我所学知识的毕业实践题目;其二,毕业设计题目陈旧,缺乏新意,随着社会化进程的发展,经济发展速度加快,毕业实践题目与社会需求严格脱钩,不利于实现学生向现实企业需求能力的转化与适应;其三,毕业设计时间安排不合理,根据实际情况,学生做毕业设计时,正是临近毕业,学生忙于就业或考研,对毕业设计重视度不够,使得毕业设计完成的质量不高;其四,指导老师的配备有一定问题,指导老师均是在即将毕业的时间安排指导老师,不利于导师、学生之间的相互了解,另外,在毕业设计指导进行时,多是通过网络或者电话进行沟通,不利于毕业设计指导工作的有效指导;其五,影响毕业设计效果的实践课程开设相对较少,且学生参与实践性创新项目或企业实践性项目的学生更少。综上所述均影响着学生毕业设计环节教学效果及要达到的学生设计实践性、创新的目的[2]。

三、解决措施

(一)建立健全导师入学指导制度。毕业设计实践环节是在教师指导下和学生为主的前提下完成的,教师的指导风格、学生的操作技能及知识的掌握程度都会给对方很好的完成毕业实践工作带来一定的影响,故要建立和完善教师入学指导制度及企业导师制。

(1)学校导师制度的建立。学生入学导师制度的建立,高校应结合实际情况出台相应的导师指导制度。其一,高校大一主要对基础课程的教授,到大一下学期开始即启动导师指导制,此阶段主要基于学生对本专业已经有了一定的了解,且明白了适合自身发展研究的方向,是导师制开展必不可少的前提;其二,大二上学期即开始对导师制度进行推广,以教师研究方向、学生兴趣导向为基础,开展毕业设计环节的师生导师关系的建立;其三,在导师制度的工作前提下,开展学生相应的实践创新指导工作,以学术创新带动毕业设计环节的教学开展,为毕业设计环节的开展奠定基础;其四,大四期间对学生毕业设计环节的正式开展,针对学生的状况实行教师命题和自主命题工作的开展。此过程制度的建立,奠定了学生毕业设计环节创新的基础,学生明白了开展科技创新及相关科研项目的完整过程,有利于充分发挥毕业设计环节在整个教学过程中的良好作用。(2)企业导师制的建立。学生进入大四学期既是开展毕业设计设计环节的重要时期,但是对于目前的中国大学生现状来说,本学期正是学生开展就业的热门时期,有些学生找到了合适的工作到了单位,有些学生在学校继续开展毕业设计工作,等等一系列因素的出现给学生毕业设计环节工作的开展造成了一定的影响,故需要社会接收应届毕业生的单位协助做好学生的毕业设计环节工作,即建立企业导师制。学生的实践环节就是在企业完成的,故企业也应承担高校毕业毕业设计环节的教学任务,在实现共赢的前提下加入学生毕业设计的指导工作上来。对于找到实习单位的学生,企业应结合板企业的需要给学生制定相应的毕业设计题目,不但促进了工作的推进,同时学生也有条件完成毕业设计,但企业也应从企业人才的培养角度配备相应企业导师,进而指导学生的工作或毕业设计,进而为今后顺利走向工作岗位打下基础,也为毕业设计的顺利开展和高质量的获得提供保障。

(二)工科毕业设计题目的优化。学生学习水平有不同,对知识的运用程度也不同,对毕业设计题目的难度要求也不一样;学生是否找到实习单位,或者在校完成毕业设计,就需要结合企业的需求定题目、根据创新实践题目拓展定题;还有一部分跟随教师开展科研工作的学生就要从科研项目中提取内容定题。

(1)按学生学习情况定题。同一个班里学生的学习情况有所不同,有的知识掌握比较好、有的知识掌握不好但实践动手能力较强等等现象。对于知识掌握较好学生的毕业设计选题必须要求对理论知识的探讨,同时要具备一定实践能力的体现,即理论知识与实践能力相结合的方法定题;对于一些理论知识掌握相对缺乏的,以简单实用实践项目为主,即不打消学生完成毕业设计的热情,也有助于提高对知识的掌握,同时还有足够的能力完成毕业设计;这样均可提高学生对知识的综合运用能力,为毕业环节的教学目的的实现起到相应的促进作用。(2)按学生就业状况定题。学生在第四年的下半年根据就业实习或是否在校的情况不同,对毕业设计题目的定题也要有所不同。其一,对于一些参与教师科研项目的学生,由科研指导老师担任毕业设计指导老师,对毕业设计的定题就要因科研项目的相关内容而定题;其二,对于一些参与学校或国家大学生科技创新项目的学生,就要以创新设计题目为基础来定题,这样有利于学生对所定课题更深入的探讨;其三,对于一些到实习单位的学生来说,应有带队老师和企业导师共同开展毕业设计环节的指导工作,且毕业设计的定题要与学生所在单位从事的行业相结合,尤其对企业发展有推动作用的课题来定题。等等现象表明,只有结合学生的现状进行定题,可以有效推动学生毕业设计的完成。

(三)优化实践课程及毕业设计大纲。毕业设计的完成,需要具备一定的知识水平和完成毕业设计的能力,这就要在教学中必须优化实践课程的开设和完善的毕业设计大纲。

(1)实践课程的优化。对于实践课程来说,首先,不要只停留在对学生动手能力的培养上,而要培养学生对知识的检索、搜集、归纳、整理的能力,循序渐进的培养学生的综合能力;其次,要精简实践课程,简化实践环节的交叉,如对电子专业学生来说,《电子测量技术》有实践环节,是对测量仪的使用实践,《电子元器件》课程也有实践环节,主要对判断电子元器件故障是否存在,电子测量的载体就是元器件,而元器件的故障判别就要用到测量仪器,故可将两者的实践课程进行整合开设;其三,就要精简实践课程教材,实践课程教材比较多,各有所侧重,且教材在编写过程中抄袭较多,个别教材还会出现一定的错误,给教学中带来一定的问题,不利于教师的指导和学生的学习;综上所述等等,都会对学生毕业设计带来一定的影响,该实践课程的优化,将有效培养学生的信息搜集能力,进而培养了学生在毕业设计环节的知识检索与归纳整理的能力。(2)规范执行毕业设计大纲。毕业设计是教学计划的一部分,必须有明确的教学计划。毕业设计大纲要体现毕业设计环节的教学计划从入学即开始,以实践课程的开设为载体,培养学生搜集、查阅资料的能力;在选题要求上要不拘一格,不能只局限于指导老师的命题,课题来于科研项目、实践项目、自我研究项目、企业实习项目等均可;在毕业设计指导老师要求上,不要局限于必须是讲师职称,只要具有一定科研能力的老师均可作为毕业设计指导老师,学生毕业设计不仅是考察的理论知识,还要有实践能力;另外强化毕业设计选题环节,要在优化过题目的基础上进行选题,必须严格要求毕业设计题目与往年题目的重复率必须低于10%。通过完善毕业设计大纲,进一步完善毕业设计要求的规范,保证毕业设计环节教学的科学性。

(四)高校间毕业设计交叉指导。高校间的优质教育资源的不同、办学模式的不同、实验室的建设、实验设备的先进性等就决定了高校各自的教学优势。建立高校间老师毕业设计的互相指导,可以使各高校优质教育资源的充分利用,发挥高校优势教育资源的利用;可以有效检测各高校在毕业设计环节教学中存在的不足,为及时改进毕业毕业设计教学模式提供参考;不同院校的老师、学生,可以有效促进教师间、学生间的学术交流,找出知识掌握的差距,进而提高自我,也开拓学生的知识空间。所以,开展高校间教师的交叉指导,可以有效提高毕业设计的完成质量,且提高了学生在毕业设计环节的学术交流等水平的提高。

结论:毕业设计环节是对学生在校期间对所学知识的一次综合运用的重要教学环节,主要培养学生对专业知识的转化能力,学生查阅资料、运用工具书的能力,初步培养分析解决实际问题能力。通过企业及院校导师指导制度的建立,毕业设计题目的进一步优化,实践课程及毕业设计大纲的修订、高校间毕业设计指导老师跨校的指导等将对毕业设计质量的提高带来一定的保障,今后将进一步更新教学模式,以学生实践能力的培养为前提,为毕业设计高水平的完成提供有效的教学参考。

参考文献:

[1] 唐勤生.工科专业本科毕业设计或论文工作必须加强.[J].教育教学论坛.2014.1,第5期;271-272页

[2]朱松豪.梁志伟.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践与思考. [J].学周刊学术研究.2014年第2期,34页

科学探究的环节篇5

一、探究的内容要精选

新课程倡导探究性学习,因为探究性学习能让学生体验科学研究的过程,理解科学研究的本质,领悟科学精神,培养创新精神和实践能力,使学生的科学素养得到全面发展。但我们不可能也没有必要将所有的学习内容都设计成探究性的。有些知识很简单,如细菌的形态,只要观察就能知道;有些知识内容,如细胞器的结构是生物长期进化的结果,由于学生缺少相应的知识基础,无法设计成探究性学习方式;还有些内容,如病毒的结构必须在电子显微镜下才能观察到,初中学校受条件的限制无法做到,只能观察图片获取知识。另外在义务教育有限的时间内,堂堂课探究、事事都要探究也是不现实的。因此作为初中生物老师必须精心选择生物学科中具有核心和基础地位的概念和规律性知识作为生物探究性学习的内容,学生真正理解了这些知识,就等于掌握了生物学科知识的主干,形成了扩充和扩展自己知识结构的能力。

二、探究的过程要突出重点,循序渐进

生物探究的一般过程包括“提出问题―作出假设―实验―得出结论”。如果每一个探究活动都要按这个模式进行,在有限的生物课堂时间内各环节只能蜻蜓点水,学生无法掌握探究的方法,因此有计划分阶段进行探究活动不失为一种较好的方法,即在生物学习的前阶段,每次探究活动选择一到二个探究环节组织学生独立完成,其他环节在老师的帮助下完成,这样学生既体验了探究的全过程,又在有限的时间学会了某个探究环节,在学生学会了探究各个环节后,后阶段再组织学生完成探究的全过程。通过这种循序渐进的方式指导学生学会探究的过程,学生掌握程度一定相当牢固。

如:在探究蚯蚓的运动中,主要通过在不同环境中蚯蚓运动速度的不同,引导学生提出问题和作出假设,至于其他环节则在老师帮助下完成,这是第一次初中生物探究活动,重点使学生学会提问与假设,其他环节只要有体验即可。而在探究绿色植物的光合作用中,则提问、假设、实验过程都是通过他人完成的实验资料提供,分析实验数据,得出结论由学生完成,重点放在让学生学会得出结论环节上。在学生经历了多次探究活动并学会了各个探究环节的基础上,在探究霉菌的生长条件中,则全部探究环节都由学生完成,老师作适当的指导,因为此时学生已掌握了探究的各个单独环节,并且实验要求也简单,学生可以独立探究全部的环节。

三、探究性学习过程中,过程与结果、能力与知识同样重要,缺一不可

有的老师认为:科学家的研究在很多情况下是失败的,所以即使没有得出结论,也应该是探究性学习过程。也有的老师认为:授人以鱼,不如授之以渔,所以,学不学得到科学知识并不重要。但笔者认为这样的理解是有偏差的。

从科学探究的内涵看,探究性学习是指学生模仿科学家科学探究活动的方式获取科学知识,并在这个过程中学会科学探究的方法、技能和思维方式,形成科学观点和科学精神。因此,科学探究既是科学学习的方法,又是科学学习的内容。

从科学探究过程来看,完整的科学探究过程应该包括提出问题―作出假设―实验―得出结论等,没有“得出结论”这个环节,是不完整的科学探究过程。

从课程标准的教学目标要求来看,教学目标就包括了知识能力、过程体验、态度情感价值观等方面,其中,知识既是“载体”又是“目标”。这是因为科学知识是探究性学习的基础,探究性学习的每个环节都需要知识,同时,掌握那些对于他们终身发展必要的,现代生活不可缺少的知识,就有利于提高学生运用知识分析问题、解决问题的实践能力。

科学探究的环节篇6

一、“探究性学习案例”整合到课堂教学中的教学模式

根据教学需要,“探究性学习案例”可以整合到课堂教学中的任意一个教学环节中,而“探究性学习案例”也可以是探究性学习过程中的某一环节。

1.“探究性学习案例”可以作为教学素材,组织新课引入

“探究性学习案例”可以作为教学素材,组织新课的引入。例如,“生长素的生理作用”一节,可提前布置探究性学习——探究植物根、茎、叶的向重性,在上课时,展示植物根、茎、叶的向重性的拍摄图片(探究学习的“实验结果”环节),进行比较组织教学,引入新课。

2.“探究性学习案例”可以作为讲授环节,组织新课教学

“探究性学习案例”可以作为讲授环节,组织新课教学。例如,“种群数量的变化”一节,在学习“种群增长的S型曲线”部分教学时,根据“种群增长的S型曲线”编写特点改编成探究性学习案例(全程探究,见下),组织新课教学。

探究案例 自然界中生物的种群是否一直保持“J”型增长

提出问题 在理想条件下,生物的种群呈“J”型方式增长,在自然界中生物的种群是否一直保持“J”型增长?

作出假设 自然界的资源和空间总是有限的,当种群密度增大时,种内竞争就会加剧,以该种群为食的动物的数量也会增加,这就会使种群的出生率降低,死亡率增高。当死亡率增加到与出生率相等时,种群的增长就会停止,有时会稳定在一定的水平。有实例证明吗?

设计实验 高斯曾实验:在0.5mL培养液(每天的培养液含量维持稳定)中放入5个大草履虫,然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。

实验结果 高斯经过反复实验,得出了如图所示的结果。(大草履虫种群增长曲线略)

得出结论

3.“探究性学习案例”可以作为复习环节,组织巩固教学

“探究性学习案例”可以作为巩固环节,组织复习教学。例如,“孟德尔豌豆杂交实验(一)”一节教学,为了让学生尝试进行杂交实验的设计,设计一探究性学习案例:

现有一只光脚雌鸡和一只毛脚雄鸡,光脚和毛脚是一对相对性状,请设计杂交实验,探究鸡的光脚和毛脚,哪一个性状是显性?

4.“探究性学习案例”可以作为拓展环节,组织作业布置

“探究性学习案例”可以作为拓展环节,组织作业布置。例如,“探究植物细胞的吸水和失水”教学后,可进一步挖掘出探究性学习案例——探究植物细胞发生质壁分离的临界浓度,安排学生课后探究学习。

5.“探究性学习案例”可以作为整个环节,贯穿课堂教学

“探究性学习案例”可以作为整个环节,贯穿课堂教学。例如,“孟德尔豌豆杂交实验(一)”一节,本身就是一个探究性学习的典型案例,教材中关于分离定律发现过程的编写思路,体现了“观察实验、发现问题分析问题、提出假设设计实验、验证假说归纳综合、总结规律”的科学研究一般过程。

二、“探究性学习案例”整合到课堂教学中的展开形式

“探究性学习案例”整合到课堂教学中,在展开时要防止探索过程科学的固定化,应以活泼多样的探究形式发展学生的创造性思维。

1.模仿式

在初次接触探究性学习时,教师先提供探究性学习的案例,让学生模仿探究学习,使学生对探究性学习有一些感性认识。例如,《分子与细胞》模块的第一个探究性学习——“探究植物细胞的吸水和失水”,通过模仿学习中,学生大概了解探究性学习的全过程可分为提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、表达和交流、进一步探究八个环节。同时对“提出问题、作出假设、设计实验”等环节有了一些感性认识。

2.讲述式

在探究性学习中,设计实验是难点,教师应结合一些探究性实验,简述实验设计得原则、如何控制变量、如何设计对照实验等。例如,“探究影响酶活性的条件”,对“设计实验”环节,教师要结合多种对照实验(如空白对照、相互对照、条件对照、自身对照)案例重点讲述,并分析这些对照实验是如何控制单一变量的。

3.讨论式

当学生对探究性学习各个环节有了较为深入的理论认识后,在进行探究性学习时,就可以根据培养探究能力的需要,侧重对某一探究环节以讨论方式进行开展。例如,“探究酵母菌细胞呼吸的方式”,在学生对“设计实验”有了较为全面认识的基础上,教师可结合探究内容设计一些关于设计实验的问题,让学生讨论,如,探究酵母菌细胞呼吸的方式,可采用哪种对照实验?怎样设计?怎样控制有氧和无氧的条件?等

4.引导式

一些生物科学发展史,本身就是一个探究性学习的典型案例,例如,植物生长素的发现史,教师可利用现代化教学手段,引导学生沿着科学家的思维方式探索生长素基本理论的形成过程,不仅促进学生深刻领会生长素理论的论点,而且使学生在亲身体验科学探索的过程中接受科学方法的训练。

科学探究的环节篇7

但是,一节完整的课的设计,仅仅靠一种单一的教学模式是不能够完成的,必须要靠诸多不同层次、不同作用的各种教学模式形成的群体和系统——教学模式体系才能完成。青岛市初中物理学科在教学模式方面进行了多年的研究与探索,逐渐建构形成了具有自己特色的“四层次新授课教学模式体系”。下面浅谈这种体系的结构以及运用它进行新授课教学设计的方法。

1 青岛市“四层次新授课教学模式的体系”

经过多年的研究,我们将新授课的教学模式划分为如下由大到小四个层次,即:整体模式、反馈模式、探究模式、师生交流模式,从而构成四层次新授课教学模式体系。

1.1 整体模式。所谓“整体模式”就是贯穿在一节课教学全过程的模式,它可以使我们从整体上将一节课规划为几个部分,这是规划一节课的第一步。青岛市初中物理学科常用的整体模式是我们自己创立的“整——分——合——补——测五环节教学模式”:教学程序:一节完整的课由如下五个环节步骤所组成:整——分——合——补——测;对上述教学程序的有关说明:①整:从整体上介绍本节课的内容,并且在课堂中找到切入点引入教学过程。②分:将一节课的新授内容合理划分为几个探究问题,逐次分别探究这几个问题。这是一节课的主体部分。③合:通过小结,使几个问题形成完整体系。④补:给学生一段自由时间(课堂留白),找到知识缺漏,教师进行查漏补缺。⑤测:进行本节课的检测,检查学习效果。

1.2 反馈模式。所谓“反馈模式”就是在进行新课过程中,为实现教学信息反馈、巩固教学效果所采用的模式。这是在整体模式对一节课主体部分(如上述五环节模式中的“分”环节)划分的基础上,进一步从反馈结构上的规划,可以使我们将主体部分变成一个或多个不同的反馈循环。这是规划一节课的第二步。

青岛市初中物理学科常用的反馈模式,是我们自己创立的“小循环多反馈教学模式”:①教学程序:小循环多反馈教学模式是一种通过对课堂反馈结构进行优化组合,将探究与反馈有机结合的教学模式。以一节课探究三个问题为例,小循环多反馈教学模式将上述五环节模式中“分”这一课堂教学主环节的操作程序规划如图所示。②对上述教学程序的有关说明:在探究一节课的几个新授问题时,逐次进行。在探究完每一个问题后,都马上针对该问题进行练习反馈,构成一个小循环单元。从而使整个过程形成多次探究、多次反馈、多次循环的授课过程。这样,通过探究和反馈的交替和结合,分解问题,各个击破,正所谓“集中优势兵力打歼灭战”。

1.3 探究模式。所谓“探究教学”,就是引导学生像科学家搞科研那样去学习一节课的新知识,这是新课改课堂主环节的主要教学方式。所谓“探究模式”就是进行这些探究问题的操作程序、方法策略。这是规划一节课的第三步。

《课程标准》中提出了一种简单、易操作的探究模式。这种模式是以培根的归纳法为主体的模式,因此我们可以称之为“实验——归纳探究模式”。由于科学探究的过程是千变万化的,因此探究模式也是多样化的,不同的探究问题应该采取不同的探究模式,才能起到良好的培养学生科学思维过程的效果。因此,对于初中《物理》教材中的100个左右的探究问题,仅仅靠上述这一个探究模式是远远不够的。青岛市初中物理学科经过多年的探索,现今已经独创、建构出200多个不同风格、思维过程迥异的探究模式,这些模式像200多个不同的劳动工具,以供探究劳动者随意选用和组合,以培养学生多样化的思维。下面介绍几个青岛市初中物理常用的探究模式:

1.3.1 “实验——归纳探究模式”——培根的方法(《课程标准》中的模式):

1.3.1.1 思维程序:提出问题——猜想——实验检验——得出结论。

1.3.1.2 对上述思维程序的有关说明:①提出问题:提出研究问题。②猜想:引导学生针对问题进行猜想。③实验检验:让学生设计实验、进行实验,去检验猜想。④得出结论:通过归纳实验现象数据,最终得出结论。

1.3.2 “经验——假说探究模式”——巴尔末、门捷列夫的方法:

1.3.2.1 思维程序:提出问题——收集事实——形成假说——实验检验——得出结论。

1.3.2.2 对上述思维程序的有关说明:①提出问题:提出研究问题。②收集事实:收集日常有关的事例、实验现象。③形成假说:引导学生根据这些事实,进行分类、归纳……形成研究问题的假说。④实验检验:让学生设计实验、进行实验,检验假说的正确性。⑤得出结论:通过检验,最终得出结论。

1.3.3 “渐进实验——理想化推理探究模式”——刘徽、伽利略的方法:

1.3.3.1 思维程序:提出问题——猜想——渐进实验——理想化推理——得出结论。

1.3.3.2 对上述思维程序的有关说明:①提出问题:提出研究问题。②猜想:引导学生进行猜想。③渐进实验:由于猜想无法直接检验,因此设计逐渐逼近实验,并进行实验。④理想化推理:根据渐进实验数据和现象,进行理想化推理。⑤得出结论:通过推理,最终得出结论。

1.3.4 “资料——归纳探究模式”——祖冲之、徐光启的方法:

1.3.4.1 思维程序:提出问题——收集资料——归纳分析——得出结论。

1.3.4.2 对上述思维程序的有关说明:①提出问题:提出研究问题。②收集资料:引导学生收集、阅读有关资料。③归纳分析:让学生对资料进行分类、归纳分析。④得出结论:通过归纳分析,最终得出结论。

1.4 师生交流模。所谓“师生交流模式”就是指在课堂教学中,师生之间、生生之间进行不断地信息交流所采取的模式。它可以使我们在不断地信息进行交流的过程中,解决一节课的所有问题。这是规划一节课的第四步。青岛市初中物理学科采用的师生交流模式,是我们自己创立的“透镜式教学模式”:

1.4.1 教学程序:在教学过程中,教师把自己看作是一只可以在凸透镜与凹透镜之间不断变换的“透镜”,而将学生的思维比作“光线”,则透镜式教学模式所呈现的教师与学生的思维活动过程如图所示。

1.4.2 对上述教学程序的有关说明:透镜式教学模式就是在一节课中,通过教师的“透镜”作用,通过教师不断地在凸透镜与凹透镜之间变换着角色,使学生的思维呈现“发散思维”与“会聚思维”的交替状态,即创造性思维的状态。从而,将教学过程变为创造性思维的过程,教学活动变为创造活动。

1.4.3 教学策略及具体操作程序:由于透镜式教学模式更像一种教学思想,因此,要实现上述教学过程,就必须将其转换为具体的操作模式——“讨论式教学模式”,而它的操作方法则是更加具体的“小问题串教学模式”:将一节课设计为一系列小问题组成的“小问题串”(从引入到最后检测,包含了前三个设计层次中的所有问题),每一个小问题都是先让学生讨论(或思考),然后收回总结,这样就形成了一个个思维“发散——会聚”的思维小循环,从而实现透镜式教学模式的教学过程。可以通过下列图示说明:

2 运用“四层次新授课教学模式体系”进行新授课教学设计的过程与步骤

运用上述“四层次新授课教学模式体系”,规划设计一节新授课教学过程的一般方法和步骤,可以分为如下四步:①第一步:用整体模式规划教学全过程,将其划分为几个部分、阶段,并将本节新授内容部分划分为几个探究问题;②第二步:用反馈模式规划教学主体部分,将要学习的几个探究问题变成一个或几个反馈循环;③第三步:用不同的探究模式规划每一个探究问题的具体环节步骤;④第四步:在上述三步规划的基础上,用师生交流模式将一节课从头到尾规划为一系列小问题组成的小问题串(这些小问题最好首尾相连),设计每一个小问题的具体实施过程,使每一个小问题的解决过程都是一个学生思维从发散到会聚的过程。通过上述四步,就可以将一节课从粗线条到细节,完整地规划好。

3 运用“四层次新授课教学模式体系”进行新授课教学设计的案例

下面以人教版初中《物理》教材第一节新授课——《声音的发生和传播》的规划、设计过程为例,介绍“四层次新授课教学模式体系”在设计一节课中的应用。

首先清楚《声音的发生和传播》一节的教学目标:实验探究声音由振动发生,实验探究声音传播需要介质,探究不同介质中的声速比较。然后根据上述目标规划本节课如下:

3.1 第一步:用“整——分——合——补——测五环节教学模式”将本课划分为五个部分:①整:从整体上介绍声的现象,然后从生活中的声现象引入本节课。②分:根据《课程标准》教学要求,将本节新知识划分为三个探究问题:声音由振动发生,声音传播需要介质,不同介质中的声速比较。然后逐次、分别探究上述三个问题。③合:小结本节知识,形成知识树。总结用到的科学方法,如转换法、渐进实验法、理想化推理法、比较法等。④补:学生各自找出自己还不清楚之处,师生之间通过个别交流或全班一起讨论的方式进行解决。⑤测:针对上述三个问题进行课堂检测。

3.2 第二步:用“小循环多反馈教学模式”将本课“分”环节中的三个探究问题划分为三个反馈循环。

3.2.1 第一小循环:①探究问题一:声音由振动发生;②反馈练习一:声音由振动发生。

3.2.2 第二小循环:①探究问题二:声音传播需要介质;②探究问题三:由“探究二”,派生出“探究三”——探究真空能否传声?③反馈练:声音传播需要介质、真空不传声。

3.2.3 第三小循环:①探究问题四:不同介质中的声速比较;②反馈练习三:不同介质中的声速比较。可见,由于有派生问题,因此,三个问题变成了四个探究点。

3.3 第三步:采用不同的探究模式分别规划四个探究点的操作步骤和方法。

3.3.1 用“实验——归纳探究模式”探究“声音的发生”:①提出问题:声音如何形成?②猜想:引导学生猜想,可能是振动、碰撞等产生声音。③实验检验:让学生设计各种发声实验、并进行这些实验。④得出结论:师生一起分析实验现象,并归结为同一的原因——振动。最终,得出振动发声的结论。

3.3.2 用“经验——假说探究模式”探究“固液气三态能否传声”:①提出问题:声音可以在哪些物质中传播?②收集事实:收集日常传声的事例,演示有关实验现象。③形成假说:学生根据将这些现象归纳,分为三类,形成假说:声音可以在固体、液体、气体中传播。④实验检验:让学生运用桌面上的器材,设计实验、进行实验,检验假说的正确性。⑤得出结论:通过实验,检验了假说的正确性,得出结论。

3.3.3 用“渐进实验——理想化推理探究模式”探究“真空能否传声?”:①提出问题:声音可以在固体、液体、气体中传播,但在真空中能否传播?②猜想:有的学生猜想可以,有的认为不行。③渐进实验:由于不可能得到真正的真空,因此设计逐渐逼近实验:在容器中放入一个电铃。用抽气机不断从容器中抽气,使容器中的空气越来越稀薄。进行实验,学生发现听到的铃声越来越小。④理想化推理:根据上述现象,进行理想化推理:若能将容器内的空气全部抽出来,变成真空,将听不到任何铃声。⑤得出结论:通过上述推理,最终得出结论:真空不能传声。

3.3.4 用“资料——归纳探究模式”探究“不同介质中的声速比较”:①提出问题:不同介质中声音传播速度是否相同?②收集资料:阅读本节的声速表,搜集不同的声速值。③归纳分析:分析声速表,并从传播介质、声速大小等角度对这些数值分类、比较。④得出结论:得出声音在固体、液体中比在气体中传播得快的结论。

3.4 第四步:用“透镜式教学模式”将教学全过程规划为一系列首尾相连的小问题串。《声音的发生和传播》一节的“小问题串”如下:小问题1(从日常声现象引入本课)——小问题2(猜想声音产生原因)——小问题3(实验检验)——小问题4(反馈练习一)——小问题5(收集传声实例)——小问题6(形成假说)——小问题7(实验检验)——小问题8(真空传说猜想)——小问题9(渐进实验)——小问题10(理想化推理)——小问题11(反馈练)——小问题12(阅读声速表)——小问题13(分类比较)——小问题14(反馈练习三)——小问题15(本课小结)——小问题16(课堂补漏)——小问题17(本节检测)。

通过设计具体过程,使上述每一个小问题的解决过程,都是先引导学生思维发散,然后再收回总结,从而实现整个教学的“透镜式过程”。这17个小问题所组成的教学全过程,是具体课堂教学实施的流程,也就是学生所感受的课堂教学实际过程(因为学生不必感受整——分——合——补——测五环节、小循环多反馈等前三个规划层次,这些只是教师需要的),它包括了前三个层次的规划。《声音的发生和传播》一节的四层次教学模式体系如图所示。

这样,通过上述四个步骤和层次,将《声音的发生和传播》一节完整规划好。剩下的问题就是具体情境、题目、语言等的加工润色了。然后就可以进行课堂教学的实施了。

4 “四层次新授课教学模式体系”中各类教学模式之间的关系

通过上述案例我们可以看出,教学模式对于课堂教学的至关重要的作用:整体模式从整体和全局锁定一节课,反馈模式锁定教学主体部分,探究模式锁定每一个探究问题的探究思路,师生交流模式从细节锁定教学全过程的每一个环节、步骤。可见,通过上述教学模式体系,实现了对课堂教学过程的层层锁定,从而尽可能地将未知(将要进行的课堂教学)变为已知(规划),尽可能地预测(备课)未来(课堂教学)。从而实现了教学控制论,使课堂教学顺利进行。

上述四类教学模式中,探究模式是整个体系的核心和关键,因为它是直接用来实现教学目标的。其他三类教学模式都是为它服务的:整体模式、反馈模式为探究模式提供了环境条件(空间和时间),师生交流模式为探究模式提供了物质基础(具体办法)。它们都是为探究模式和探究过程服务的,都要通过运用探究模式所进行的探究教学过程体现出来。因此,探究模式及其实施,是一节新授课的核心和关键。

附:“青岛市初中物理四层次新授课教学模式体系”课堂观察量表

参考文献

1 查有梁.教育模式.北京:教育科学出版社,1999

2 王 .小循环多反馈教学法.青岛:青岛出版社,1999

科学探究的环节篇8

1.探究CO2制取的方法实验教学片断

学生二人一组,桌上摆放大试管、单孔塞、导管、集气瓶、石灰石、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水、火柴、木炭、酒精灯等。

师:我们已学习了氧气的制取和CO2的性质,今天来探究如何制取CO2。探究前请仔细阅读课文相关内容和以下补充材料:①稀硫酸与石灰石反应后生成的硫酸钙微溶于水覆盖在石灰石表面会阻碍反应继续进行,②制取气体应考虑反应控制、反应速率、气体纯度、收集方法、检验方法、验满方法、操作方便等方面。

师:科学探究有六个环节:①提出问题②猜想和假设③设计实验④实验和收集证据⑤分析与评估⑥交流和合作。请按照这六个环节来探究。

学生进入探究活动后,教师除了安全提示外成为旁观者一言不发……看着临近下课,但还有一半学生还在探究;为完成教学进度,教师只得强行将学生的探究停下来,在完成与未完成的小组中各选几组上台交流。有些小组顺利完成了六个探究环节,认为最好用稀盐酸与石灰石反应制CO2。但已完成的小组中实验方案也有不正确的:他们想另辟蹊径收集人呼出来的CO2;或用木炭燃烧来制取CO2。未完成的小组中有的因气密性不好收集不到CO2而怀疑实验原理是否正确;有的因燃着的火柴离集气瓶口太高而不能确定是否收集满CO2,因而不能确定石灰石与稀盐酸反应制CO2和稀硫酸与石灰石反应制CO2哪个方案更好;有的因检验时通气时间太长使石灰水变浑浊后又变澄清,故不能确定所收集的气体是CO2……但还未等评估、交流完,下课铃响了,只得草草下课。

2.课堂实践引发的思考

课后听课者一致认为:本节课体现了探究教学特有的学生的主体性、问题的科学性、探究的开放性、学生参与的全面性;但只有一半小组完成探究、"探"而来不及"究",探究教学的实效性显得不够。究其原因,我认为授课者在以下几方面的实践值得思考:

2.1 科学探究的六个环节是否要在一节课内面面俱到

科学探究的六个环节并不是固定的流程。首先,不是每个问题的探究都需要这几个环节的。如本节课是探究"如何制取CO2?",就不要学生再提出问题了。其次,由于受学生身心特点和学力基础的制约,他们不可能一开始就能进行完整的探究,因此教师在培养探究能力时应在由易到难、循序渐进的梯度下安排,在某阶段可针对某些环节进行强化训练,另外几个环节在教师指导下进行;经过长时期的系统训练,使学生对六个探究环节有完整的认识和体验。其三,由于受中考升学压力和现行教育评价制度的影响,教师必须处理好学生自主探究时间与教学进度关系,只能根据课题难易程度和学生能力安排合适的探究环节,以提高课堂效率。笔者认为本节应重点探究第③④⑤三个环节。

2.2 教师如何在探究教学中把握指导程度

在具体的探究教学实践中,教师最大困惑是把握不住指导程度。一种极端是低估学生探究能力,对探究步步指导,这就限制了学生的思维,只培养了学生实验操作技能。另一种极端是高估学生探究能力,把学生天生的探究冲动当作探究能力;同时由于对"学生为主体、教师为主导"认识上的偏差,认为教师一旦指导学生,学生就失去了主体性,不敢指导学生;从而放手让学生自由探究,表面上课堂气氛热烈,但学生会因某一环节不能完成而影响整个探究的成功。

2.3 探究中如何有效地开展合作学习

科学探究的环节篇9

 

一、    教师灵活运用探究模式

 

探究学习一般要遵循一定的模式,其过程与方法可概括为提出科学问题—做出猜测(或假设)—制定计划—进行实验(或观察、制作活动)—搜集整理信息—分析处理信息(思考与结论)—表达和交流等七个环节。每一个环节可以是多种形式的活动。学生可加参与其中的某些方面、某些环节的活动,也可以完整的参加探究活动的全过程。教师在教学过程中,要根据所要探究的内容灵活掌握。一成不变的程式化教学会降低探究活动的质量,抹杀学生学习科学的乐趣。

《纸飞翼》一课包含纸飞翼和降落伞两个活动。二者颇有雷同之处。它们的探究目标都是用对比实验的方法验证不同的条件,知识目标都是怎样使它们落得慢?学生依照完整的探究模式完成对纸飞翼的探究后,再按照原有模式进行降落伞的探究就会感到机械、重复,失去探究的欲望。为了避免这一状况。在进行降落伞探究活动时,我跳过探究式学习的前几个环节,引导学生直接进入“进行实验”环节:学生分组制作一个降落伞;比赛,看哪个组的降落伞落得最慢。然后进入表达与交流环节,小组间交流制作心得,提出影响降落伞下落的假设,再验证。这样,几个环节不拘一格,灵活的运用探究学习模式,加深课堂探究活动的层次,形成有效性探究。

 

二、设计有难度的探究活动

 

赞可夫说过:在严格掌握难度分寸的情况下,实施提高难度的教学,可以引导学生发挥其精神力量,获得更开阔的发展余地。同样,教师设计有难度的探究活动能激发学生探究的欲望,增加科学探究活动质量。使学生在科学探究中获取科学知识,体验学习科学乐趣。如果教师探究活动的设计过于简单,就会使科学探究泛化,甚至活动变成游戏。这样,不能激发学生学习的内在动机,学生在探究中获取的科学知识很少。

有关这一点,在一次区赛课中,我就听过两节截然不同的课。一节yjs 是《观察指纹》,活动内容是印指纹;观察和比较自己和他人的指纹。老师也只是简单的“教教材”,并严格按探究的流程一步步进行着,但由于活动简单,没有探究的需要,学生早早就兴趣全无了。

另一节课是《使小电珠亮起来》,探究的内容也很简单:学生通过联接电路使小电珠发光。这一点,学生平时已经积累了较多的经验。怎样使学生在探究过程中有更大的收获呢?上课的老师通过改变实验器材来增加这一探究的难度:增加原探究活动所需的器材,在实验器材中加入不通电的导线、没有电的电池、损坏的电珠、需要较高电压的电珠等。学生在使用这些器材后产生了许多问题与发现:为什么有的电池不能用?为什么有的电珠用几节电池才能发光?联接时有一处器材中断就不能使小电珠发光;可以使两个小电珠同时发光……增加的实验器材给学生提供了更多的选择机会和创新空间。加大了这一探究的难度,提高了本课科学探究的质量。也让学生体验到科学探究的乐趣,增长科学探究能力。

 

三、筛选探究内容

 

科学探究课一般以主题探究的形式来展开。课堂上,学生在提出问题五花八门而且形式丰富。在时间上不允许一一进行探究的,有的问题已不需要探究,如:一些实验器材的使用方法。因此,当学生提出想要探究的内容后,及时的筛选出合适的探究内容,能调整探究内容和探究环节的组合;提高课堂科学探究质量。筛选探究内容应以开放性为原则,树立“用教材教”的意识,引导学生自主选择合适的探究内容,避开围绕纯知识的探究内容。在教学中,我们可以凭学生兴趣所向和利用实验器材来引导学生筛选探究内容。

根据学生兴趣筛选探究内容最好是实验器材充分易得的探究活动。学生根据兴趣组合成不同的组,自主观察,自己发现,自由研究,使学生科学态度得以端正,科学探究能力得以锻炼和提高。如在《制作纸飞翼》活动中,教材目的是通过活动引入对比实验,改进纸飞翼,使它落得慢。由于对比实验方法的学习很简单,但讲授时学生不一定听得仔细,设计实验时也不会很好地应用。于是,我改在实验中让他们自己体会对比实验的要点。学生发现纸飞翼下降有快慢,旋转有快慢,下落时有些倾斜等特点。我提出问题:你想做一个什么样的纸飞翼?学生有的选旋转快、有的选落得慢等等。根据他们所选的探究内容,以四到五人为单位组成小组进行研究:怎样制作才能达到你的要求?怎么设计实验证明你的改进方法对?在实验设计中指导学生控制条件进行实验,这样自然地引入对比实验的方法。使学生的探究活动内容大大突破了教材要求,学生探究积极性高,对探究过程有很深的理解。

科学探究的环节篇10

一、探究教学中暴露的几个问题

1.探究教学形式化

探究教学的形式化首先表现在两种不同课堂教学的差异上。目前有两种课堂教学,一种是平 时上的课,另一种是“公开课”或“展示课”。在准备公开课的时候,教师为了体现新课程 理念,会非常重视探究教学,会拿出相当多的时间和精力设计探究方案,并常把探究活动作 为课的亮点甚至高潮。如果仅仅从公开课上看,至少老师们都已经在积极尝试探究教学。但 是,平时上课时,老师们却很少拿出专门的时间去设计学生探究活动,教学中真正的探究活 动很少。两种课堂教学的差距过大,不能不说公开课上的探究教学有表演之嫌。

探究教学形式化的第二个表现是,有的教师在进行探究教学时,只顾追求表面的热闹,却没 有 真正让学生成为探究的主人。譬如,有些课上,学生也会七嘴八舌地说出方案,也会动手去 做,课堂气氛很活跃,但就是缺少深层次的思维;有的所谓的“探究”,书本上已经有明确 的方案,教师和学生还在那里表演探究的过程。

探究教学形式化的第三个表现是,很多教师在进行探究教学时,过分拘泥于“科学探究”的 几个步骤,不做任何增删和调整,好像在套公式。

2.教师对探究教学中几个“度”的把握不理想

首先,表现在对“过程与结果”的把握不理想。探究教学实质上是改变了学生获取知识 的方法,由直接告诉学生知识或让学生根据老师、书上的指令去验证知识,转变为学生自主地探索 未知的世界,获取知识。探究教学一方面要关注学生在探究过程中获得的方法、能力、情感、态度与价值观以及 对科学本质的理解,另一方面也要注重学生最后的知识获得。但在实际教学中,一部分教师在探究 教学过程中仍然只想到最后的知识。他们总是怕学生得不到结果,为此,就追求“高效”的教学, 在学生探究活动还没有充分展开,还没有形成相应认识的时候就把结论告诉学生,使得探究教学失 去了原来的意义。还有一部分教师放手让学生探究,不追求探究的结果,一节课下来后,学生往往 “探究”的挺高兴,却没有得到明确的知识。

其次,对探究活动设计的难易度把握不理想。经常出现探究问题过难或过易的情况 。问题太难,绝大部分学生的探究活动无法开展,他们要么需要教师直接告诉探究的方案,要么跟着少数能想出 方案的同学稀里糊涂地去做;问题太容易,又会使他们失去探究的兴趣。

再次,是对探究教学中学生自主与教师指导程度的把握不理想。探究教学强调学生的自 主性,但由于学生认知水平等方面的限制,学生在科学探究活动中又离不开教师的指导。探究 教学实践中,有的教师不敢指导,更多的教师在指导上把握不好介入的时机和程度,从而影 响了探究的效果。

3.忽视了“科学探究”之外的教学环节

科学探究一般包括发现和提出问题、形成假设、设计方案、实验验证、形成结论、讨论 交流等几个基本环节。大部分教师对这些步骤非常关注,但探究教学不同于科学探究,它是基于 科学探究、以科学探究为活动方式的教学活动,至少还包括探究活动开始之前的创设情境和结束之后 的整合小结,而很多教师却对这两个环节关注不够,致使一些学生缺乏探究热情,或对探究的核心 内容把握不准,印象不深。

二、对探究教学中暴露的问题的反思和建议

1.以考试评价改革为导向,让教师放开手脚

从教师们反映的意见看,考试评价制度仍然是束缚他们开展探究教学的重要因素。探究 教学势必会影响课堂上知识的传授量,目前也没有什么证据能够证明通过探究教学能提高学生 考试成绩,而探究教学又需要耗费较大精力,教师当然不愿意在平时课中去尝试,只有在公开课时才 不得不加强探究活动设计,以体现新理念。同时由于教师平时教学中不注意探究活动设计,所以在公开课上才会出现诸多问题。而这些问题又会加 剧教师的困惑和担心,于是公开课中的成果很难转化为平时上课的资源。这是一个恶性 循环。

课程改革是一个复杂的系统工程,是一个多因素、多层面相互联系、相互渗透的非线性 过程,是一个自组织与他组织共同起作用的过程,特别是每一环节都需要活生生的人的主观参 与,因此,一般的理论模型是无法精确地描述和掌握它的。在整个课程改革的“链条”里面,评价制度是 关键的一个环节,它起着导引改革方向、检测评价改革成果的作用。评价制度的改革应该是与教材 、学习方式改革同步发展,甚至先行的,而我们的新一轮基础教育课程改革已经开始五六年了,直 到今天考试评价的改革还没有太大突破,远远落后于整个课程改革的步伐,使得整个课程改革系统 的运转很不流畅。

在中国当前背景下,取消选拔考试在短期内是不可能的。关键是我们的科学课程 考试评价怎样改才能有一个很好的导向作用,有利于探究教学的开展。只有考试评价能够体现 出探究教学的优势,平时课上教师才会主动尝试着设计学生科学探究活动,探究教学的理念才算真 正落到实处。

2.加强教师的“科学探究”体验,深化对“科学探究”的理解

“科学探究”除了具有特定的基本程序之外,更重要的是蕴涵着求知、进取与求实精神 。绝大部分教师理解“科学探究”的基本程序,也能说出“科学探究”对学生发展的意义。但是,由于好多科学教师过去接受的科学教育并不是用探 究教学方式,而是通过“听、背、算”的方式学习科学的,他们没有体验或很少体验过真正 的“科学探究”,无法感受“科学探究”的巨大精神魅力,很难对“科学探究”有全面的理 解。

很多科学教师本身就缺乏探究的欲望,没有形成探究的习惯,不具备探究的能力,对“科学 探究”没有信心。他们大多把科学探究作为一种方法、一种技能去看待,而没有把它作为学 习目标去理解。这种状况使他们在进行探究教学设计时感觉力不从心,还使得他们在课堂组 织和引导中不能从容应对,从而使探究教学丰富的“生成性”无法体现。

为培养适应探究教学的科学教师,我们需要在科学教师职前和职后培养模式上都有所改变 。一方面要在师范院校中加强“科学探究”训练,另一方面,要在教师职后培训中增加科研 机会,提高教师的研究能力。

3.教师对探究教学的特征及意义要加深理解,改变传统教学观念

科学教师首先要了解探究教学产生、发展的历史和背景,了解探究教学的基本程序和特征。探究教学并不是一种新的理念和方法。在科学课程产生初 期,“旧的古典教育方式的幽灵进入新的科学教育方式的机体内”[1],科学课程 的学习几乎变成了死记硬背。而杜威认为,“在时 间先后和重要程度上,把科学作为方法的看法优于把科学作为事实材料的看法”[2]。所以他积极 倡导“在做中学”,并根据科学方法提出了“做”的具体环节。可以说,“在做中学”就是科学探究的早期 形式。随后,从注重知识结构和培养科技精英出发,布鲁纳倡导“发现法”,施瓦布提出了与发现法 相似但更具操作性的教学方法——探究学习(InquiryLearning)。于是,科学教育领域探究教学的 理念开始形成。上世纪80年代后,在以美、英等国为代表的新一轮科学课程改革浪潮中,探究教学的理论和实践不断地丰富和发展。国外学者曾比较全面地总结了探究教学 的主要程序和特征[3]:1)学生参与围绕科学问题、事件或现象展开的探究学习,探究活动与 学生原有认识紧密相关,教师设法激起学生认知冲突,激发他们的求知欲望;2)学生通过动手实验探究问 题,形成和检验假设,解决问题,解释观察结果;3)学生分析、解释数据,对自己的观点进行综合 ,利用各种资源建构、解释客观世界的模式或模型;4)将所学知识运用于新情境,以拓宽理解,形 成新技能;5)教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法。

科学教师还要认识到在中国实施探究教学的文化建设意义,即通过探究教学让学生更好地理解、体验和形成科学文化。科学文化是由于人 类科学活动影响所形成的一种独特文化,具体表现为科学精神、科学规范和科学的行为与思维方式 。《学会生存——教育世界的今天和明天》一书中说:“发展中国家只有把科学吸收到它们 的传统文化中去,把世界思潮吸收到它们自 己的民族生活中去,才能更新它们自己而又保持它们的民族特点。一个文化,只有它自己能够进行 变革,才能生存下去。”[4]教育具有传承、发展和创新文化的使命,当代科学教育也具 有促进科学文化建设的历史使命。科学知识本身并不能体现科学文化的内涵,只有通过亲历“科学探究”的 过程,才能理解、体验和形成科学发展中渗透的科学文化。把探究教学与传承和建设科学文化的使 命相关联,将有助于科学教师从根本上理解当代中国科学课程改革中倡导探究教学的深远意义。

4.注重案例开发,加强情境创设和整合环节,做到过程与结果并重

目前,对探究教学不乏理念探讨,但缺少与教学内容对应的案例,缺少“专家引领”,因此 ,教师对理念的理解只是停留在较低水平。

我们不仅要告诉教师为什么要进行探究教学,还应该给他们提供一些切实可行的案例。在 这方面,韦钰院士倡导并领导的幼儿“做中学”科学教育改革做了比较扎实的工作。他们联 合了科学家、教育家、一线教师以及相关社会力量,致力于案例的开发和教师的培训,取得 了较好的效果。如果中小学都能有意识地通过包括“公开课”在内的多种途径与科学家、教 育家联合开发探究教学案例,对于改进探究教学现状、全面提高探究教学水平将大有帮助。

在探究教学具体环节上,目前应该避免重视“科学探究”过程而忽视教学情境创设和整合的 倾向,因为这两个环节是探究质量和教学质量的前提和保障。教学情境应具有激发、维持 和 定向的作用,能将学习发动起来,使之持续进行不中断,且能有的放矢[5]。同时 ,要把课后整 合作为统一过程与结果、升华教学目标的重要手段。因为在探究中的情感体验可能是浅表的 ,知识可能是断续的,方法可能是朦胧的,最后要通过整合环节把归纳和系统知识、反思和 回顾方法、回味和提升情感态度与价值观整合在一起。

参考文献

[1]赫胥黎.科学与教育[M].单中惠,平波,译.北京:人民教育出版社,1990 :188.

[2]李春密,李会容.就科学教育的问题“采访”约翰杜威(摘译)[J].学科教 育,2000(12).

[3]National Research Council.Inquiry and the National Science Education

科学探究的环节篇11

5E学习环是兴起于国外的一种教学模式,在国外得到广泛使用,其在教学中的效率得到人们的肯定。化学作为一门理论和实践并重的学科,学生不仅要积累基础化学知识,还要掌握一些教材中的化学实验操作。在初中化学学习中,教师不仅要传授化学知识,还要培养学生的探究能力、创新能力,从而促使学生在化学学科方面能更加深入地学习和研究。文章中对5E学习环进行简要分析,并探究其在初中化学学科教学中的有效应用。

一、5E学习环的概念分析

5E学习环是五个一“E”为首字母的英文简称,即Engage、Explore、Explain、Elaborate、Evaluate;五个英文单词对应五个环节,即参与、探究、解释、精致、评价环节,因此称为5E学习环。该教学模式是由国外学者拜比提出,并在国外教育中得到广泛应用。5E学习环教学模式在教学中属于一种基于构建主义思想的教学模式。在教学中,以参与、探究等多个环节构建完整的教学模式,以此完成教学任务,培养和提升学生的探究能力和创新能力。

二、初中化学教学中5E学习环的有效应用

以人教版初中九年级下册化学教材中的“溶解度”学习为例,讲解5E学习的应用。

1. 参与环节(Engage)

参与环节是5E学习环的第一个环节,其作用主要是把学生引入学习情境中,激发其求知欲望,促使学生参与到化学学习中。在“溶解度”的学习中,教师先播放灌装可口可乐打开时的现象。可口可乐在打开时会有汽水自动喷出,教师可以设置问题“为什么在打开可口可乐的瞬间汽水会自动喷出?”。以设置生活中常见的问题的方式,引起学生的注意力和探究该现象的兴趣,促使学生参与到“溶解度”的学习中。

2. 探究环节(Explore)

探究环节是5E学习环中最重要的环节,是学生吸收化学知识的中心环节。在探究环节中,教师要引导学生学习化学知识,学会分析、解决化学学习中的各种问题。学生是否真正吸收、消化化学知识,将会对之后的解释环节产生影响。在“溶解度”的学习中,让学生进行饱和溶液的制取实验。学生在分别使用氯化钠、硝酸钾融入不同量的水中、不同温度的水中,观察实验情况。

3. 解释环节(Explain)

解释环节主要是对探究所观察到的进行解释、解答,使探究中所见的现象得到合理的解释,从而得出探究的结论。经过制取饱和溶液的实验后,学生从中总结氯化钠、硝酸钾的溶解情况,分析出影响物质溶解的因素,即温度、溶剂的量有关。

4. 精致环节(Elaborate)

在这一环节中,主要是学生运用前面所学的化学知识,是应用的阶段。在这一环节中,主要考验和发展学生利用化学知识解释问题的能力,也就是将理论知识转化为实践的关键环节。在前面我们提出的问题是为什么在打开可口可乐的瞬间汽水会自动喷出”,学生要对这一问题进行解答,从前面的学习中可知,物质溶解度和温度、溶剂的量有关。实验中的物质主要为固体,当溶解物质为气体时,其溶解度和什么有关。学生对可口可乐喷出的现象进行解释,分析出气压、温度对气体溶解度的影响。除此以外,在这一环节中,教师还补充设置了一个问题“在使用氯化钠制取饱和溶液后,还能回收溶解掉的氯化钠吗?”。学生针对这一问题进行分析如何把氯化钠回收。从固体物质溶解度的影响因素温度、溶剂量中可知,将温度降低、减少溶剂量能够让氯化钠析出。进而让学生探究降低温度、减少溶剂量(水分)的方法。降低温度如在玻璃杯周围放置冰块,将玻璃杯放置在冰箱中等。减少溶剂量如放在空气中让水蒸发、加热玻璃杯蒸发水分后再冷却等。在精致的环节中,主要是扩展学生的思维,让学生学会把化学知识运用在生活中。因此,在设置问题方面,教师要充分考虑问题的可行性、与课本知识的相关性。

5. 评价环节(Evaluate)

这一环节主要是教师、学生对前面四个环节的回顾分析,探究不足之处、存在的疑问等,教师还要评价学生对知识的掌握、应用情况。例如,教师评价学生在探究环节是否积极参与、出现的问题等,在精致环节对各种问题的解答是否正确等。

三、结束语

初中化学是一门理论和实践并重的学科,教师不仅要重视化学知识的传授,还要重视发展学生的探究能力、创新能力。5E学习环作为一种新型教学模式,其是完整的教学过程,环环相扣,让学生在紧凑的学习环节中掌握化学知识。教师在教学过程中要灵活运用5E学习环教学模式,让学生在5E学习环各个环节中学到知识,从而提高初中化学教学效率。

参考文献:

科学探究的环节篇12

1自主探究应建立在清晰的探究目标的基础之上。在放手让学生自主探究之前,应明白为什么而探究。课堂教学的第一环节,往往是创设一定情景让学生提出要研究的问题,学生提出的问题往往很多,这时教师要引导学生梳理所提出的问题。如《做一个指南针》中引导学生认识探究的目的:用钢针来做一根磁针;检验是否是一根磁针;判断磁针的南北极;做一个指南针。在明确探究目标的过程中,通过对问题的提出、猜想,培养学生的科学思维能力。

2明确了探究目的后,探究时,要引导学生思考观察哪些现象,对观察到的现象应该怎样解释或思考说明了什么问题。在科学课中常常见到这样的情景:在教师一番提问和铺垫之后,学生就热情高涨地“探究”起来,“议论声、争辩生、操作声,声色入耳。”例如在让学生检验钢针是否变成磁针这一环节时,学生看到钢针吸上大头针很吃惊、很高兴,却没有去思考为什么。照这样下去,热热闹闹的一节课下来,学生却往往搞不清自己在探究什么,为什么做这些活动,要观察哪些现象,汇报时不知如何开口。因此,探究前,一定要让学生明确观察要求。

3探究活动只是科学探究的外在形式,科学思维才是探究的灵魂。学生探究活动完成后,应引导学生思考:在探究活动中,“为何做?”“做什么?” “怎样做的?”“做出了什么?”“说明了什么?”等问题,培养学生“思中做,做中思”的良好习惯。课堂教学中,往往见到这样的现象,学生“热热闹闹”地做实验,实验完毕,学生如果能够谈出实验现象,教师则根据现象总结一下;学生如果未谈出想象,教师干脆包办代替总结一下,一节课就算完成。久而久之,学生就形成了惰性,不愿意思考,依赖于老师。因此,实验结束后,应引导学生仔细回顾一下本节课的实验目的,观察到了什么

现象,这些现象说明了什么问题,可以得出什么结论。

总之,没有问题的思考,不是真正的思考;没有思考的探究,不是真正的探究;没有思维发展的课堂,不是真正的科学课堂。“让思考成为习惯”应是我们科学课堂追求的目标

二、调动学生思维,引导学生全身心参与。

1实验前要周密计划。

我们宁可多花一些时间在方案设计的讨论和质疑上,也要让学生科学设计实验方案,形成严谨的探究态度,提高探究的成功率。

2探究是方法要灵活。

学生是有个性差异的,在寻求解决问题的方法上应该是多种多样的,只要解决问题的方法是正确的,教师不应过多地约束学生的多元思维。因此,教师要有开放的意识,启发学生思维,用不同的方法去研究,才能保证更多的学生参与探究。

3交流时要质疑和反思。

交流是双向互动的,听者要有质疑,说者要有反思,大家在思维碰撞中提高。结论得出重要证据,要符合逻辑。

三、把握探究重点,科学设计探究过程

得最大限度的效益,则需要对教学过程进行科学设计,对40分钟合理分配,尽量避免无效环节,避免浪费时间。

1把握探究重点,合理分配时间,避免浪费时间。

最近发展区是探究重点,要力保重点内容有足够的时间突破。如果我们在学生现有发展区用时过多,那么这段探究时间则是无效的。例如,有些课在时间分配上就不是很合理,导入环节有的就用时20多分钟,提问、组织纪律等方面在用一些时间,最后剩下探究的时间只剩十几分钟了,而且要探究的内容很多。有写东西在学生现有发展区之内就不用多说了,要研究学生该研究的问题。

2把握探究关键,精简探究活动,避免无效环节。

对于一个主题,教材中往往安排了几个探究活动,一个活动有时还要二次探究或三次探究,因此,找准研究关键,删繁就简,避免无效环节是进行有效探究的重要策略。如《做一个指南针》这一课中,对于三年级的学生来说,一节课中不益探究太多的问题,一两个就行,而我在讲时探究的问题太多了,不利于学生掌握重点内容。

3设计层次目标,步步为营,避免盲目探究。

科学探究的环节篇13

一、什么是科学探究

科学探究原意是指科学工作者用科学的方法探求事物本质和规律的科研活动。《新课标》中的科学探究指的是学生探究式学习活动而非科学工作者的科学探究。因此学生的科学探究是指:指导学生运用科学方法探究式学习的教学活动。即学生在物理学习中以获取科学知识,理解科学思想理念,领悟科学工作者研究自然所用的方法和发展科学探究能力而进行的教学活动

二、进行科学探究的意义

科学探究在《全日制义务教育物理课程标准》(简称《新课标》)中明确指出:科学探究既是学生的目标,又是重要的教学方式之一。俗话说:“授之以鱼,不若授之以渔”。随着现代社会知识更新的速度加快,仅仅教学生掌握知识很显然已经不够,学生必须要有学习知识的方法和能力。在过去的教育体制下,基础教育主要是应试教育。它体现在:教学只为高级中学选拔人才服务:只注意知识的传授;只注重知识的学习;只注重评价学生的统考成绩;只注重议论学生的过去等等。社会经济的迅速发展,劳动者的素质已不能适应现代社会发展要求,传统的基础教育带来的弊端日渐显露。而现在的《新课标》要求重视学生的持续全面发展和学习素质的形成,要求发展学生的能力。因此,为了能够真正把素质教育落到实处,我们在教学中应突出学生的科学探究,重视培养学生的科学探究能力。我们必须在基础教育阶段突出学生的科学探究活动,使科学探究成为学生学习科学知识的主要途径;使学生成为学习的主人;使学生在获取知识的同时体验和领悟科学的思维方式和过程,全面提高科学素养;使学生的创新能力和实践能力得到培养和加强,为学生的以后发展奠定基础。

三、变革中的师生角色

传统的教学活动中,教师是知识的占有者,学生是知识的被动接受者,以致于教师的话成为真理,即使是错误的。使学生的创新能力、实践能力被扼杀,不利于人的全面发展。在这场变革中,我们教师应适时转换自己的角色,由传统的知识传授者转变为新课程下的知识传授者;教师成为学生的引导者、促进者,学生是教师的服务对象,学生是课堂的主人;由单纯的知识传授者转变为研究者。成为这一伟大变革的实施者,还给学生一片科学的天空,让学生成为探究活动的主体。教师只能是一个引导着、组织者、与学生一起探索的合作者,不能越俎代疱。探究教学应紧紧围绕假设的提出和检验来展开。由于学生的知识经验各异,认知水平有别,他们对同一现象或问题会形成不同的看法,提出不同的假设。对此,教师不仅不应当加以限制,反而应当大力提倡和倍加尊重。只有这样,探究教学才有可能处在学生的最近发展区并走在发展的前面,学生才有可能开展丰富多彩而又切合实际的探究学习,经历曲折的探究过程,并由此获得各方面的最佳发展。如果教师因种种原因不给学生提供充分发表自己看法的机会,为走捷径,帮学生安排好探究的路线,把学生直接引向所要获得的学习结果,那么学生所经历的就不是真正的探究,其想像力和创新能力的培养也就无从谈起,从而也就失去了开展探究教学的意义。

四、如何开展科学探究活动

物理教学和学生的科学探究活动之间并不矛盾,它们之间是相互包容的。在课堂教学中采用学生的科学探究活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的科学素质,掌握科学探究的方法,增强学生的口头表达能力,有初步的信息交流能力。综观按《新课标》编制的各种版本新教材,不难发现,规律结论不再直接给出,而是要学生通过科学探究得到。教材既有“小探究”,又有“大探究”,而且占有较大的比例。这就要求教师应把科学探究式的学习活动作为主要的教学手段。科学探究的形式是多种多样的,其要素有:提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行试验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个环节,在实际的教学活动中如何实施这七个环节?下面是我们的一些看法,与大家共同探讨。

1、提出问题

教师选择适当教学内容,并根据学生实际,创设新颖别致或联系实际的情景,吸引学生的注意,激发学生的兴趣,引导学生发现新的物理情景与已有知识的冲突,启发学生自己去发现和提出问题。问题是思维的动因,是探究的起点,人们只有发现和提出了问题,才会积极认真的思考,努力寻求解决问题的途径和方法。此过程中教师仅仅只是一个引导者,尽可能鼓励或启发学生自己发现和提出问题,然后再从学生提出的问题中筛选出与学生必学的科学概念相联系,具有吸引力和探究性,能让学生跳一跳尝到果子的问题展开探究活动。若教学内容与学生所学有一定差距,学生还不能提出与内容贴切的问题时,教师可以直接提出问题,但应尽可能地展示发现问题的思路,渗透发现问题的方法,使学生逐步学会从身边熟视无睹的物理现象中发现和提出问题的方法。

2、猜想与假设

猜想与假设是科学探究的核心环节。牛顿说:“没有大胆的推测,就没有伟大的发现。”这一环节应鼓励学生大胆地进行猜想。对于体现学生日常概念或理解的各种假设,无论多么幼稚可笑,教师都不要轻易作出否定或肯定性的结论,对学生进行压服。但猜想和假设不是毫无根据的胡乱猜测,教师可引导学生回忆与问题有关的事实,或观察有关的实验现象,然后再由学生做出猜测与假设。只要猜测符合逻辑,都应予以肯定。这就要求在教学中,渗透科学的思维方法。

3、制定计划和设计实验

制定计划和设计实验是科学探究活动的重要环节。教师决不可代替完成,或照课本“照方抓药”,这样就会失去培养学生独立思考,培养设计、计划能力的好机会。可在教师的指导下,由各小组在讨论中取长补短、集思广益完成这一环节。当然各个小组会出现不同的方案,切忌一棍子打死,即使有小组的方案是错误的,可以先让学生去做,使学生品尝失败,然后再去探求错误的根源。从而使学生在失败中掌握本领。

4、进行实验和收集数据

由于学生的日常概念能成功解释他们的经历,并与其他有关观念紧密联系在一起,因而相当顽固,很难发生转变。事实上,科学学习心理学研究表明,无论是使学生的错误观念发生转变,还是在其日常观念的基础上进一步形成科学概念,都非易事,需要有大量事实或证据作支撑。这要求探究教学时,不能对学生进行压服,而要让学生通过多种途径收集证据来验证,从而促使学生在理解或领悟的基础上主动转变观念。如此,学生才有可能养成尊重事实、敢于批判和实事求是的科学态度。学生分小组依计划进行实验、收集数据的过程中,各个成员要有明确的分工,每个成员都参与其中,团结协作,共同分享失败的酸涩与成功的喜悦。决不能只是少数人包办,多数人观望。

5、分析与论证

这一环节首先应引导学生把注意力放在对猜测与假设的求证上,既证实,也证伪。否则就会失去科学的本意。小组成员内部进行讨论、分析、比较,得出自己的结论。只要结论合情合理就予以鼓励。当然学生在分析已得数据和现象的过程中会遇到困难,甚至不知道如何分析,或根据自己日常生活经历和经验,得到与该证据无关的结论、与事实相违背的结论。这就要求:一方面学生加强与其他学生的交流,学习他人的科学思维方法;另一方面教师在教学中要渗透分析证据的科学思维方式,进行科学分析方法的训练。

6、评估

评估是探究活动的不能缺少的环节。此时问题的结论已经得出,因此往往被学生忽视。评估是从严密的角度对探究行为和获取信息的可靠性、科学性重新审视的反思过程。评估是对探究过程和探究结果进行总结、分析假设与探究结果间的差异,找出差异的原因,通过评估,使学生注意到探究活动中未解决的矛盾,发现新的问题,吸取经验教训,改进探究方案,这样可以完善探究活动,使其更深入。因此,教师在引导学生对探究过程和结果养成良好的评估习惯,在取得成功的喜悦的同时,培养学生分析问题,发现不足,纠正错误的科学态度。

7、交流与合作

我们的科学探究活动都是以小组方式进行的,要求同学之间要进行合作与交流。交流与合作不仅仅是在探究活动的最后环节,我们将它贯穿于整个探究活动中,使学生养成良好的学习习惯,有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。因此,教师在科学探究教学中,我们尽量为学生创设交流与合作的环境,要考虑别人的意见,改进自己的探究方案,扬长避短,共同进步。在实际操作中,各小组将自己的探究过程、证据及结论,向全班报告,由听众进行质疑,被质疑小组答辩,通过集体讨论分析,对探究的过程、制定的计划、操作的步骤、收集的证据、分析和论证的过程进行修改和完善,取得共识。此环节教师主要负责好组织工作,适时予以点拨。

五、实施探究活动注意的问题

1、科学探究让学生成为学习的真正主人。

科学探究是在教师的指导下,学生自主参与的学习活动,学习活动的成败关键在于学生的积极性和主动性是否得到充分的调动,学生是否真正成为课堂的主人。学生要真正成为课堂的主人,需要教师给予帮助,需要真正属于自己的活动时间和空间。

2、开展科学探究遵循从易到难,循序渐进的原则。

初中学生科学探究的能力比较薄弱,我们采用了循序渐进的方法,探究内容由简单到复杂;探究要求由低到高;探究的程序从不完整探究到完整探究;教师的指导由强到逐渐减弱。教师要充分发挥指导作用,起步时要领着走,扶一把,然后逐步放手。逐步提高学生的科学探究能力。

3、合理选择科学探究活动内容。

科学探究活动应能激发学生的兴趣,培养学生热爱自然、理解自然的情感和对科学的探索兴趣,因此要选择那些能激发和保持学生兴趣的探究活动;对于学生来说,探究活动的各个环节的难度是不一样的,适当安排突出不同环节的探究活动,对于学生熟悉科学探究的全过程,充分发挥它的教育作用十分必要。学生对于科学探究的学习和对于科学知识的学习一样,都应该由简单到复杂,循序渐进。因此,科学探究活动的选择以及活动的范围、层次都要考虑学生的年龄特点和本地条件;同时探究必须是适合学生探究的课题和教学中可能做到的,即可以和可能的有机结合。学生的学习不可能都是探究式的,这既不符合学生学习规律,也不可能有那么多的时间。在学习物理的最初阶段,应该选取较简单的探究活动,必要时可以在容易出现困难的环节给予提示;而后逐步深入,最终使学生对于科学探究有比较全面、比较深入的认识。整个探究活动中要体现教师的引导作用。

4、鼓励学生大胆参与科学探究。

科学探究是学生参与式的学习活动,要鼓励学生积极动手、动脑,通过自身的体验,领悟科学探究的过程和方法,掌握物理知识,获取创新能力、探究精神。学生是否积极大胆参与科学探究,成为探究活动成功与否的关键。因此在探究活动中鼓励学生大胆参与,需采取以下措施:第一,改革评价制度,不以统一或标准答案限制学生的思维,采用能反映学生真实表现与个性的评价方法;第二,消除权威对学生自信心的不良影响,改变唯上、唯书、唯师的传统文化氛围,创建重争鸣的校园文化;第三,营造融洽的课堂气氛,消除独断、专制的不良作风,鼓励学生敢于质疑,大胆表现,乐于标新立异,使学生在轻松愉快的课堂环境里养成勇于探索、勇于思考和勇于创新的习惯。

5、教师在探究活动中只能是组织者、激励者、引导者,而不能“越位”。

教师在活动中只能为学生提供必要的资源支持和信心支持,帮组其独立完成探究活动。而不能为了赶时间、赶进度,代替学生完成某些环节,使学生失去学习科学探究方法的机会,也就达不到科学探究的目的。

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