葉圣治
摘 要:傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能適應(yīng)培養(yǎng)當(dāng)代社會所需要的人才,作為基礎(chǔ)教育之一的科學(xué)學(xué)科改變了以往的教學(xué)模式,通過對新的科學(xué)教材的研究,提出了科學(xué)探究的教學(xué)方法,分析并總結(jié)出了科學(xué)探究的應(yīng)用在科學(xué)教學(xué)中所要注意的問題,并最終總結(jié)了科學(xué)探究教學(xué)的意義。
關(guān)鍵詞:科學(xué);教學(xué);探究
隨著時代的進步,通過傳統(tǒng)教育方式培養(yǎng)出來的學(xué)生很難適應(yīng)現(xiàn)代社會和時代的需要。探究性教學(xué)是順應(yīng)時代的需要而產(chǎn)生并發(fā)展起來的。科學(xué)探究不是先將結(jié)論告訴學(xué)生,再通過演示實驗或?qū)W生實驗加以驗證,而是讓學(xué)生先從生活的某些現(xiàn)象提出問題,選擇學(xué)生感興趣的事物,讓學(xué)生提出探究的問題。
因此,對于探究性學(xué)習(xí)的課題,教師可以通過列舉事例、介紹背景或設(shè)計一種情景來引出,問題可以由教師提出,也可以引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出,要鼓勵學(xué)生自主探究解決問題的方法,并與同學(xué)們進行交流,共享學(xué)習(xí)收獲的成果。
一、探究式學(xué)習(xí)的核心要素是“問題”
“問題”在探究式學(xué)習(xí)中的重要性主要體現(xiàn)在它對學(xué)生合適與否而不在于它是否一定是由學(xué)生探究出來。當(dāng)然,要是問題完全是由學(xué)生自己提出來的,那當(dāng)然很好,而且在科學(xué)教學(xué)中也必須有意識地培養(yǎng)學(xué)生提問、質(zhì)疑的能力。但是,這并不意味著教師一定要等到學(xué)生能夠自己提出好的探究問題后才能組織探究式教學(xué)活動。相反,在學(xué)科教學(xué)中,切實可行而且效果良好的方法是教師設(shè)置問題情境,并通過引導(dǎo)優(yōu)化和集中學(xué)生的問題,這樣的教學(xué)過程也可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題的意識和能力。即使在問題由教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑完全給出的情況下,只要學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是圍繞科學(xué)性的并能激發(fā)學(xué)生思維的問題展開,學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然可以組織成具有高度探究性的活動。
二、大膽猜想
從科學(xué)探究的整個過程來看:提出猜想、樹立假設(shè)是科學(xué)研究問題的核心環(huán)節(jié),它決定研究的方向,同時又是學(xué)生認識事物現(xiàn)象的第一步自我式判斷。對培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力而言,提出猜想、樹立假設(shè)比驗證更重要。
故在學(xué)生探究式學(xué)習(xí)中,正確的猜想與假設(shè)是非常重要的。教師讓學(xué)生把這些猜想和假設(shè)記錄下來,不要急于把答案告訴學(xué)生,而是讓他們自己去實驗驗證。這樣,學(xué)生就會帶著自己的目的去探究。探究過程中發(fā)現(xiàn)新問題,再猜想、再探究。從而達到提高猜想能力的目的。
三、創(chuàng)新意識培養(yǎng)
科學(xué)非常重視探究和主動學(xué)習(xí),給學(xué)生以更多的機會實踐、探究和思考,是促進學(xué)生思維和能力發(fā)展的根本途徑。引領(lǐng)學(xué)生深入探究教材,或者培養(yǎng)他們的發(fā)散思維、創(chuàng)造精神,或者形成生生合作、師生互動的局面,也必須依賴問題的精心設(shè)計。
教材中所安排的探究內(nèi)容和研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容是提高學(xué)生科學(xué)探究能力、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要載體,對于學(xué)生掌握知識、形成能力具有特別重要的意義。為體現(xiàn)以科學(xué)探究為核心,應(yīng)努力采用過程化的表述方式,力求反映探究活動內(nèi)容、過程和結(jié)果,凸顯科學(xué)探究的基本思想、過程、方法和技能。
科學(xué)研究是一個探索、發(fā)現(xiàn)的過程,要用到很多的科學(xué)知識和科學(xué)方法??茖W(xué)就在我們身邊,在日常的生產(chǎn)和生活中到處充滿著科學(xué)??茖W(xué)是發(fā)展的,人們對事物的認識也是不斷深化的。
四、將互動應(yīng)用于探究
我從自己平時收集的資料中選取了“沙塵暴為何頻頻光顧北京”“交管部門新規(guī)定——汽車等紅燈不得熄火”等內(nèi)容,以書面資料和口頭介紹等形式補充給學(xué)生,引發(fā)他們對“呼吸健康與環(huán)境”的關(guān)注。如,浙教版八年級科學(xué)下冊第一節(jié)有一個學(xué)習(xí)目標(biāo)是“能用物質(zhì)粒子模型來解釋物質(zhì)的三態(tài)變化”,我把它分解為:根據(jù)水的狀態(tài)模型,請說出:①水從液態(tài)到氣態(tài)發(fā)生的是什么變化?②該變化中分子本身(結(jié)構(gòu)和成分)有沒有發(fā)生變化?③水從液態(tài)到氣態(tài),體積增大了,那么,分子本身的體積有沒有增大?該過程中究竟什么發(fā)生了變化?④物質(zhì)的三態(tài)變化中什么沒有變化、什么發(fā)生了改變?通過這樣的分解,為學(xué)生的思維指出了明確的路徑,降低了自學(xué)的難度,使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得具體而深刻。
五、探究不能缺少幽默
在上《力的存在》一課,我若有所思作自言自語狀:“物體間力的作用是相互的,作用力與反作用力大小相等、方向相反……”稍作停頓,忽作恍然大悟狀:“哦,原來打人和挨打的受力相等,打別人并不占便宜呀!”學(xué)生哄堂大笑,進而積極思考這句話,落實了“力的作用是相互的”這個知識點。
發(fā)揮想象幽默,講到杠桿一課,我首先拋出的問題是阿基米德的名言:“給我一個支點,我可以把地球撬起來?!闭埻瑢W(xué)們談?wù)剬@句話的看法,初中學(xué)生思維有廣度、有深度,當(dāng)然也有局限。這個問題、這種想象思維也是科學(xué)幽默的手段之一。當(dāng)學(xué)生說不可能,因為阿基米德不可能有這么長的棒時,我靈機一動說:“唉,為什么不早說,我跟孫悟空商量一下說不定可以借來用用,這如意金箍棒總行了吧!”這下子將科學(xué)家和神話連在了一起,將兩個民族的文化形象連在了一起,讓他們合作起來完成科學(xué)研究,想象再一次得以激發(fā)。如此導(dǎo)入課題,興致盎然,收效很好。
六、從體驗平臺探究科學(xué)
新的科學(xué)教材在呈現(xiàn)科學(xué)知識時,比較重視展示科學(xué)過程。所以,我們可以以教材中的知識發(fā)展過程和伴隨知識的發(fā)展過程所蘊涵的科學(xué)方法為基礎(chǔ),將知識的發(fā)展過程及其所運用的科學(xué)方法整理出線索,根據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律構(gòu)筑體驗平臺。浮力教學(xué)中V物與V排的關(guān)系及V排與F浮的關(guān)系,這始終是一個難點。上課前你若給學(xué)生10分鐘左右的時間,再給他們一杯水、一把彈簧秤,一個重物,一個小燒杯讓他們?nèi)プ鰧嶒?,這肯定讓他們花兩個小時做習(xí)題的效果好多了。
作為教師,只有將自己置于“無知”的境界,不輕易對學(xué)生進行知識的傳授,而是以“評價語言”促進學(xué)生去自主探究,才能拉近師生之間的距離,使學(xué)生樹立自信心,充分體驗成功的喜悅。并且讓學(xué)生參與評價過程之中,自己反思學(xué)習(xí)、探究中存在的問題,并及時調(diào)整和改進,才能使學(xué)生在探究過程中自由翱翔。
七、重視學(xué)生活動,開展小組協(xié)作,完成實驗探究
設(shè)計實驗與實施實驗的關(guān)鍵在于創(chuàng)新。在教學(xué)中,教師要鼓勵并倡導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑、標(biāo)新立異、勇于創(chuàng)新,大力培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)問題、提出新觀點的信心和能力。由于中學(xué)生具有豐富的想象力,加上每個人不同的探究角度和探究方法,他們在自主探究的過程中常常會提出一些“異想天開”的問題。對此,教師應(yīng)合理引導(dǎo),不掐滅學(xué)生瞬間產(chǎn)生的思維火花,充分挖掘其“異想天開”中的合理成分,鼓勵他們大膽設(shè)想、小心求證。例如,在觀察細胞結(jié)構(gòu)的實驗中,有學(xué)生提出是否可用其他染料如洋紅、墨水等來代替碘液作為染色劑。教師就可以鼓勵學(xué)生去大膽嘗試,還可以建議他們通過實驗來比較各種染色劑的染色效果,找到實驗效果最好的染色劑。同時,在包括實驗方法設(shè)計、實驗器材的確定、實驗器材選擇、實驗數(shù)據(jù)收集等方面都可以鼓勵學(xué)生去大膽嘗試,共同協(xié)作。
在探究的過程中交流,可以及時矯正思路,對一些新出現(xiàn)的問題進行分析;探究結(jié)束后,要對小組合作的過程進行總結(jié)和反思,對整個過程中的經(jīng)歷和體驗進行分享。交流是雙向的,要求學(xué)生會聽會講,并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)接納別人正確的建議,質(zhì)疑他人不確切的觀點。
八、數(shù)據(jù)交流匯總,得出探究結(jié)論
針對探究得到的現(xiàn)象與數(shù)據(jù),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分類、提取、分析和綜合相關(guān)信息,并對信息進行評估。在分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)時應(yīng)堅持客觀性與科學(xué)性。科學(xué)是嚴謹?shù)?,在尋找客觀規(guī)律的過程中,需要實事求是的科學(xué)態(tài)度,需要及時分析試驗過程中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象,哪怕是極偶然的一個發(fā)現(xiàn),否則,就會與即將獲得的新成果擦肩而過。
在教學(xué)中,教師應(yīng)倡導(dǎo)民主、平等的對話交流,引導(dǎo)學(xué)生客觀、全面地評價探究結(jié)果。科學(xué)家以結(jié)果能夠重復(fù)驗證的方式交流他們的解釋,清楚地闡述研究的問題、程序、證據(jù)、提出的解釋以及對不同解釋的核查,以便疑問者進一步地核實或者其他科學(xué)家將這一解釋用于新問題的研究。而課堂上,學(xué)生公布他們的解釋,使別的學(xué)生有機會就這些解釋提出疑問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯誤、指出解釋中有悖于事實證據(jù)的地方,或者就相同的觀察提出不同的解釋。學(xué)生間相互討論各自對問題的解釋,能夠引發(fā)新的問題,有助于學(xué)生將實驗證據(jù)、科學(xué)知識以及他們所提出的解釋等緊密地聯(lián)系起來。最終,學(xué)生能解決彼此觀點中的矛盾,鞏固以實驗為基礎(chǔ)的論證。
九、表揚探究成果
現(xiàn)在許多課堂教學(xué)評價僅局限于簡單的陳述性知識的再現(xiàn)。具體情形是課堂里只有教師在認真地表演“獨角戲”,教師關(guān)心的是自己教學(xué)方案的按計劃完成,對學(xué)生的參與情況、學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果重視不夠。促進學(xué)生發(fā)展的課堂教學(xué)評價是建立在對于評價對象的科學(xué)認識及教育教學(xué)方式的重新理解之上的,是對人的本質(zhì)尤其人在教育視野中本質(zhì)的重新解讀和教育教學(xué)本質(zhì)的重新定位??傊處煈?yīng)該加強對課堂教學(xué)評價的認識。
以上是我對探究式教學(xué)在科學(xué)教學(xué)中的幾點思考,科學(xué)探究為科學(xué)學(xué)習(xí)提供了強大的推動力,教師要盡力為學(xué)生創(chuàng)造探究學(xué)習(xí)的氛圍與條件,使他們在像科學(xué)家那樣進行科學(xué)探究的過程中,體驗科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,增長科學(xué)探究的能力。教學(xué)并不是單純地教給學(xué)生知識,而要教給學(xué)生科學(xué)的研究方法,教給他們掌握知識的鑰匙,培養(yǎng)他們的探究能力,使他們真正適應(yīng)時代的發(fā)展。
獲取科學(xué)知識,形成尊重事實,善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度,了解科學(xué)發(fā)展的歷史,“在探究中學(xué)會探究”,在努力探究過程中“真刀實槍”地做科學(xué)、學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué),從而達到培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目的。
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