初中科學(xué)是一門初步認(rèn)識自然現(xiàn)象、自然規(guī)律以及人與自然的關(guān)系的課程。在科學(xué)課程領(lǐng)域中引入研究性學(xué)習(xí),要為研究性教學(xué)提供豐富的教學(xué)資源和活動平臺的同時(shí),注意研究性學(xué)習(xí)的教與學(xué)的方法,注重研究性學(xué)習(xí)的操作??墒箤W(xué)生的知識得到擴(kuò)充,能力得到發(fā)展,這是素質(zhì)教育的內(nèi)在要求,是時(shí)代發(fā)展的必然選擇。
一、科學(xué)課程為研究性教學(xué)提供了豐富的教學(xué)資源和活動平臺
1.從科學(xué)性質(zhì)看,科學(xué)是一門以探究為基礎(chǔ)的學(xué)科,這與研究性教學(xué)的探究性是一致的。科學(xué)知識不是絕對真理,它是不斷發(fā)展的,這為研究活動開辟了廣闊的天地。
2.從課程性質(zhì)看,初中科學(xué)是一門綜合學(xué)科,與各分科課程相比,科學(xué)課程淡化了學(xué)科界限,它有助于學(xué)生從整體上認(rèn)識自然界,有助于學(xué)生知識的遷移和自學(xué)能力的發(fā)展,有助于學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)和全面的科學(xué)方法訓(xùn)練,有助于學(xué)生學(xué)會綜合分析與關(guān)注社會生活問題。合乎這些課程獨(dú)特的作用,為研究性教學(xué)提供了知識和能力的基礎(chǔ),拓展了研究性的視野。
3.從研究范圍看,研究性學(xué)習(xí)是讓學(xué)生對接觸到的自然、生活、社會領(lǐng)域的問題進(jìn)行研究,另外,研究性教學(xué)的問題研究和問題解決中所用到的科學(xué)方法,也是科學(xué)課程目標(biāo)所要求的。
4.從活動形式看,科學(xué)課程專門設(shè)置了探究與實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等活動,在三年的教學(xué)中共安排了探索與實(shí)驗(yàn)28項(xiàng)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)60項(xiàng)、實(shí)習(xí)25項(xiàng),并為這些活動規(guī)定了課時(shí),配備了必要的教學(xué)設(shè)備。這些活動的安排,為研究性教學(xué)提供了專題活動的時(shí)空。
二、科學(xué)研究性學(xué)習(xí)的教與學(xué)
研究性學(xué)習(xí)主要特點(diǎn)是:以發(fā)展探究思維為目標(biāo),以學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)為內(nèi)容,以再發(fā)現(xiàn)為學(xué)習(xí)方法。建構(gòu)科學(xué)研究性學(xué)習(xí)教與學(xué)模式要以素質(zhì)教育理論為指導(dǎo),按照初中教育的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,以學(xué)會求知、學(xué)會做人、學(xué)會創(chuàng)造、主動發(fā)展、培養(yǎng)個(gè)性為宗旨來進(jìn)行的。
1.科學(xué)研究性學(xué)習(xí)的發(fā)展認(rèn)識。(1)研究性學(xué)習(xí)不等于搞課題、寫論文。研究性學(xué)習(xí)應(yīng)該貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中,每堂課每個(gè)活動都體現(xiàn)研究性。研究性學(xué)習(xí)的方法也是多種多樣的,比如寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、調(diào)查報(bào)告等等。這決不是搞課題、寫論文可以包容的。(2)“研究性學(xué)習(xí)”不能代替“接受性學(xué)習(xí)”。學(xué)生在校學(xué)習(xí),很重要的內(nèi)容是傳承前輩的文化遺產(chǎn)。所謂創(chuàng)造性,都是在已有成就基礎(chǔ)上進(jìn)行的。離開了前人提供的“土地”,創(chuàng)造也成了一句空話。如果過分夸大了“研究性學(xué)習(xí)”,而忽視了傳道授業(yè)解惑,那將是極大的失誤。(3)研究性學(xué)習(xí)要重過程,而不是重結(jié)果。研究過程的最重要一環(huán)是讓學(xué)生自己通過讀書觀察發(fā)現(xiàn)問題,自己提出的問題雖然幼稚、膚淺,但也是自己的東西,是有價(jià)值的。
2.重知識接受和重知識創(chuàng)新的統(tǒng)一發(fā)展。研究性學(xué)習(xí)提出知識應(yīng)從知識中心向能力中心轉(zhuǎn)變,以知識本位向?qū)W生本位轉(zhuǎn)變,重知識接受向重知識創(chuàng)新轉(zhuǎn)變,這些新的教育理念反映了我國基礎(chǔ)教育改革的豐富多彩與大膽創(chuàng)新。但是,改革并不意味著否定過去的一切,我們必須充分認(rèn)識到強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),同時(shí)絕不能忽視知識的掌握,因?yàn)橹R和能力是不能割裂的。“無知者必?zé)o法,無知者必?zé)o能”。因此,我們應(yīng)該按照素質(zhì)教育的價(jià)值觀,按照當(dāng)代人類知識增長方式的特點(diǎn)去教學(xué),使知識真正體現(xiàn)教育價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生知識創(chuàng)新素質(zhì)。
3.教師指導(dǎo)學(xué)習(xí)和學(xué)生研究學(xué)習(xí)共同發(fā)展。在開展研究性學(xué)習(xí)的過程中,教師和學(xué)生的角色都具有新的特點(diǎn)。學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中的最大特點(diǎn)是要特別重視對自身綜合能力的培養(yǎng):細(xì)心觀察、認(rèn)真思考的能力;搜集與積累資料的能力;綜合運(yùn)用各科知識解決實(shí)際問題的能力;人際交往能力。在研究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生在各種活動中獲得的不僅僅是知識,更是一種學(xué)習(xí)品質(zhì)、能力,從而為他們的終身學(xué)習(xí)、長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
教師在研究性學(xué)習(xí)中的最大特點(diǎn)是要不斷研究學(xué)生的需求。依據(jù)學(xué)生的需求設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)教學(xué)過程。根據(jù)研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn),教師既不能“教”研究性學(xué)習(xí)的課程,也不能推卸指導(dǎo)的責(zé)任,放任學(xué)生。研究性學(xué)習(xí)是教師的有效指導(dǎo)與學(xué)生自主選擇、主動探究有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。因此,在初中科學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí),要求廣大教師更新教育理念,與時(shí)俱進(jìn)。做到:(1)教學(xué)實(shí)踐的理論與理論學(xué)習(xí)的實(shí)踐結(jié)合;(2)興趣的廣泛與學(xué)習(xí)的滲透結(jié)合;(3)思考的獨(dú)立與思想開放結(jié)合。充分利用學(xué)科教育中研究性教學(xué)資源,開好“探索與研究”“實(shí)驗(yàn)”“實(shí)習(xí)”課,使研究性學(xué)習(xí)進(jìn)入科學(xué)學(xué)科教學(xué),真正成為自然科學(xué)學(xué)習(xí)的主要教和學(xué)的手段。
學(xué)科學(xué)習(xí)與跨學(xué)科學(xué)習(xí)結(jié)合發(fā)展。在研究性學(xué)習(xí)中,由于每一個(gè)自然現(xiàn)象、社會現(xiàn)象和生活實(shí)際問題的研究和解決都會涉及到很多知識,學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中很自然地在各學(xué)科之間架起橋梁,運(yùn)用各學(xué)科的知識來探尋未知的結(jié)果,使自己原有的知識沿著更深、更廣兩個(gè)方面拓展。自然科學(xué)研究性學(xué)習(xí),使學(xué)生的學(xué)習(xí)資源從物理、化學(xué)、生物、天文、地學(xué)拓展到數(shù)學(xué),從自然科學(xué)延伸到了社會教學(xué),實(shí)現(xiàn)了自然科學(xué)與社會科學(xué)教育的融合。
三、科學(xué)研究性學(xué)習(xí)操作的思路
科學(xué)研究性學(xué)習(xí)是以問題為出發(fā)點(diǎn),在教師指導(dǎo)下,學(xué)生通過假設(shè)、實(shí)踐等方法進(jìn)行探究,在討論、辯論中對探究、實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行比較,最后確定最佳方案,從而得出結(jié)論。一般可按以下程序操作:
1.實(shí)例啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生認(rèn)識研究性學(xué)習(xí),做好開題準(zhǔn)備。一聽到“研究”二字,學(xué)生會感到研究性學(xué)習(xí)高深莫測,從而喪失信心,失去興趣。教師要向?qū)W生介紹研究性學(xué)習(xí)的實(shí)例,通過簡單的研究性學(xué)習(xí)示范,使學(xué)生對研究性學(xué)習(xí)有初步了解,覺得研究性學(xué)習(xí)并不神秘和高深,完全可以通過努力來實(shí)現(xiàn),并且很實(shí)用,讓學(xué)生感覺到研究性學(xué)習(xí)是一種全新的學(xué)習(xí)方式。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,引導(dǎo)學(xué)生做好開題的思想準(zhǔn)備。
2.創(chuàng)設(shè)情景,引趣設(shè)疑。教師可選擇不同的方法,如投影、掛圖、錄像、演示實(shí)驗(yàn)等生動地再現(xiàn)與課題有關(guān)的現(xiàn)象、事實(shí),創(chuàng)設(shè)情景,使學(xué)生獲得充分的感性知識;也可以提出一些學(xué)生欲答不能而又迫切想了解的、與生產(chǎn)生活實(shí)際密切關(guān)聯(lián)的一些實(shí)際問題,激發(fā)學(xué)生的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)營造良好的氛圍。
例如在學(xué)習(xí)阿基米德原理時(shí),可先讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得“浮力大小變化及排水量多少”的感性知識,為學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題,提出猜想打下基礎(chǔ)。再如“焦耳定律”這節(jié)課一開始,播放一段“電線著火”錄像和展示電爐工作時(shí)的真實(shí)情況,創(chuàng)設(shè)“電熱”的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生研究和探索的興趣和熱情。
引導(dǎo)學(xué)生自主探索,在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,教師要適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生把已有的知識和經(jīng)驗(yàn)與要探索的內(nèi)容聯(lián)系在一起,讓學(xué)生討論,通過觀察、分析、比較等方法,區(qū)分主要因素和次要因素,迅速地抓到問題的本質(zhì)。發(fā)現(xiàn)、提出自己要研究的問題,并對問題提出初步的猜想、假設(shè)。
3.設(shè)計(jì)方案,幫助指點(diǎn)。常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有:對比法、控制變量法、排除法、理想實(shí)驗(yàn)法、定量測量法等。教學(xué)中要讓學(xué)生充分討論,發(fā)揮他們的想象力,獲得解決問題的各種方案。在此基礎(chǔ)上,教師要指導(dǎo)學(xué)生對方案進(jìn)行修改、選擇或綜合,設(shè)計(jì)出最好的實(shí)驗(yàn)方案。能否迅速地設(shè)計(jì)出方案,教師的引導(dǎo)是關(guān)鍵。
例如“阿基米德原理”這節(jié)課的教學(xué)中,教師要通過啟發(fā)使學(xué)生認(rèn)識到:要驗(yàn)證自己的猜想——浮力的大小跟排開水的多少有關(guān),就要用定量測量的方法,設(shè)法測出浮力的大小和排開水的質(zhì)量。這樣,學(xué)生接下來的任務(wù)就是設(shè)計(jì)測浮力和排開水的重的實(shí)驗(yàn)方法。結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)器材,經(jīng)過廣泛的討論,大部分學(xué)生就能設(shè)計(jì)出測量方案。
4.實(shí)驗(yàn)探索,評估肯定。教師在此過程中主要是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選取最優(yōu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)操作和交互式實(shí)驗(yàn)活動,促使學(xué)生積極主動地動腦、動手。(1)提出注意事項(xiàng)、觀察指導(dǎo)、記錄數(shù)據(jù)等等,保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索過程的順利進(jìn)行。(2)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作能力。(3)通過分組實(shí)驗(yàn),也能使學(xué)生感受合作相處的快樂性、重要性。(4)感受探索知識的艱辛與快樂,激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)的情感。(5)教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行充分地肯定評估,對每個(gè)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行表揚(yáng),能使學(xué)生感覺自己也能像科學(xué)家“搞科研”一樣“發(fā)現(xiàn)”規(guī)律,從而獲得巨大的成功感,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索的熱情和興趣。
5.總結(jié)運(yùn)用,開拓創(chuàng)新,提高能力。不做知識的容器,要做知識的運(yùn)用高手。學(xué)生運(yùn)用自己發(fā)現(xiàn)的規(guī)律去解決實(shí)際問題。例如利用“凸透鏡成象規(guī)律”做照相機(jī)、放大鏡、望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)魔術(shù)等,這樣不僅能檢查學(xué)生對知識的理解和鞏固,而且能促進(jìn)知識的轉(zhuǎn)移,使學(xué)生的知識、技能逐步轉(zhuǎn)化為能力。當(dāng)學(xué)生對研究性學(xué)習(xí)的過程有充分的經(jīng)驗(yàn)后,可激勵學(xué)生開拓進(jìn)取,拓寬研究性課題,以培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
通過科學(xué)研究性學(xué)習(xí),使學(xué)生從這些科學(xué)技術(shù)對社會的影響和作用的認(rèn)識,提高創(chuàng)新能力,從而服務(wù)于社會。使學(xué)生學(xué)會求知,學(xué)會做人,學(xué)會創(chuàng)造,使學(xué)生身心得到健康發(fā)展,成為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的高素質(zhì)能力的人。
(責(zé)任編輯 劉紅)