时间:2023-06-25 16:35:37
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学探究的一般流程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
联合国科教文组织曾在一份报告中指出:21世纪的文盲将不是不会识字的人,而是不会学习的人,为了适应21世纪的战略需要,世界各国竞相调整基础科学教育的培养目标,大力进行教育教学改革,特别是重视基础教育课程,变革学生的学习方式,重构教师在教学过程中的指导作用,由此促使教育能适应知识经济信息网络时代培养高素质创新人才的需要。
很多有识之士指出:我国传统的科学教育过分强调以传授科学知识为主,把学生当作接受知识的容器,向学生讲授,灌输自然科学的大量知识及一般规律,学生的学习偏重于机械记忆,分层理解和简单应用,学生的学习是一种被动的接受性学习,而忽视了学生科学素养,人文精神的培育,即在知识技能上“重理论、轻实践”,在评价中“重分数,轻技能”。这种学习方式不利于学生创新精神和实践能力的培养,如果不能有效转变,将会影响整个国家的人才战略,影响我们社会的可持续发展。因此,我们的教育应大力提倡改革,在人才教育培养观念上实现“两个转变”,一是由继承性教育向创造性教育转变,二是由知识立意向能力立意转变,使学生由被动接受知识向主动获取知识转化,培养学生自主获取知识、信息的能力,实事求是的科学态度和敢于创新的精神,即要培养学生个性健康发展。
随着九年义务教育物理新课程的实施,初中物理新课程的课堂教学已经开始由传统的知识性教学转向现代化的发展性教学,这种课堂环境的重组和优化,必然促进学生的学习方式发生重大变革,“探究性学习”就是为了适应这种新的变革而倡导的一种新的学习方式。而且这种学习方式贯穿于整个物理新教材之中。探究性学习是指在教师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自己探索式的学习研究活动,在摄取已有的知识或实验的基础上,经过同化、组合和探究,获取新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。
我校初中物理“探究性学习”课题组全体教师以理论作指导,通过“两引一放”即引进模式、引导探究、放手探究的程序,在实践的基础上不断摸索,构建了以下初中物理“探究性学习”模式及评价体系。
一、构建初中物理课堂“探究性学习”教学模式
根据物理学科知识与课型特点,我们将物理课堂“探究性学习”分为:实验式和理论式。
1.实验式 所谓实验式探究,就是在科学探究过程中主要是通过做实验来解决提出的科学问题的一种探究方式,根据问题性质的不同又可分为以下两种模式。
规律原理探究
规律原理探究是根据物理规律、原理等,先设置一个情境,让学生提出问题,然后猜想,再通过设计实验、开展实验、分析论证来证实猜想是否正确,我们归纳为“八步教学法”,其流程图如下:
设置情境提出问题猜想设计实验进行实验分析论证评估交流拓展延伸
如案例1:探究浮力大小与哪些因素有关
设置情境:演示实验,将乒乓球放入水中后,乒乓球从水中浮起来,将比乒乓球小的铁球放入水中,铁球沉入水底。
提出问题:物体在水中受到的浮力跟什么因素有关?
猜想:学生通过观察实验现象,猜想出了可能与物体的密度、物体是否空心,物体形状等因素有关。
设计实验:学生根据控制变量法设计出了以下实验:①将相同体积的铁块和铅球浸入水中,用弹簧测力计测出其得到的浮力。②将不同体积的铁块浸入水中,测量其受到的浮力。③将同样大小橡皮泥做成实心和空心放入水中,观察其在水中的状态。④将同样大小的橡皮泥做成球形和方形放入水中,测出其受到的浮力。
进行实验:学生分组实验,分别按照以上实验方案进行实验,记录了以下测量结果或观察结果:①将相同体积的铁块和铝块浸入水中受到了浮力相等。②将不同体积的铁块浸入水中,体积大的受到的浮力大一些。③同样大小的橡皮泥做成空心的比实心的受到的浮力大。④同样大小的橡皮泥做成球形和方形受到的浮力相同。
分析论证:学生根据实验结果分析:物体受到的浮力与物体的密度无关,与物体是否空心有关,与物体的形状无关。
评估交流:学生对自己在实验中的成功和不足之处作出了较高的评价,其中一组在总结自己实验的成功之处在于组内的同学之相互协作,配合得当,并找到实验中的不足之处,橡皮泥取同样大小的时候并未完全相同,在做成空心时开始并没有漂浮在水面上,重做时,橡皮泥沾上了水,给实验带来了一些影响。
拓展延伸:通过上述过程知道了浮力的大小与物体是否空心有关,进一步延伸探究浮力的大小与物体浸入液体体积的关系,学生再次猜想设计实验得出结论。
测量设计探究
测量设计探究是针对物理教材中的测量问题,依据物理原理,通过设计多种测量方案,进行实验,而设计的一种探究方式,我们归纳为“五步教学法”,它的流程图如下:
提出问题设计实验进行实验评估交流拓展延伸
案例2:测量小灯泡的电功率
提出问题:怎样测量小灯泡的电功率?
设计实验:学生通过分组讨论了以下实验方案:①用电功率表,直接测出。②根据公式P=W/t,记录电能表上铝盘转过的周数和记录时间来测量计算得出其电功率。③根据公式P=IU,通过用电流表测电流、电压表测电压来测量计算电功率。
进行实验:学生分组进行实验,由于第①种方案实验室没有电功率表,学生按照第②种和第③种进行实验。
评估交流:学生通过实验评估得出,应用第③种方案测量既快又方便。
拓展延伸:通过实验,学生已经发现用电流表和电压表可以很方便地测出小灯泡的电功率,如果实验中只有电流表(或者只有电压表)能不能测出其电功率呢?学生讨论分析具体的方案。
2.理论式 科学探究不仅是动手做实验,但如果把“探究性学习”等同于做实验,那是对“探究性学习”认识上的肤浅,理论式探究对于培育学生科学的研究思维方式和收集处理信息能力有极其重要作用,我们将理论式探究分为两种以下模式:
数理推导法
数理推导法是学生在情景基础上,发现问题,通过建构数理模型,充分运用数理知识从理论上推导出物理定律、原理等,它的流程图为:
创设情景提出问题猜想建构数理模型理论推导得出结论验证猜想
信息收集法
其流程图为:问题提出分组收集信息资料交流评估
如案例3:问题提出:很多交通事故是由于汽车具有惯性引起,交通法规中有哪些与之相关的规定?
分组收集信息资料:布置学生分组收集信息。
交流评估:学生把收集的信息在课堂交流,看谁收集得更全面。
要搞好上述课堂“探究性学习”教学模式,提高教学效果,在实践中我们领悟到必须做到以下几点:
1.充分了解学生。教师要利用空余时间采用多种方式与学生进行沟通,知道学生对本章本节内容哪些感兴趣,想知道什么,想干什么,知道学生已有的知识储备如何等,这样做其目的是使教师更充分利用信息、教具、学生已有知识,更好地设计课堂教学,适应学生,更大地调动学生的积极情感因素,培育学生的探究能力。
2.充分挖掘教材,整合资源。“探究性学习”不是不重结果,它是通过学生的学习过程来建构知识体系,这就要求教师充分挖掘教材潜力,整合教育资源(包括教育设施、信息、教师等)要发挥群体优势。
3.要有勇气摒弃应试教育模式,有信心战胜困难。在新课程的教学中总有相当部分教师(特别是初三教师)总担心这种课堂教学模式会影响中考成绩,总感觉“探究性学习”课堂闹嗡嗡不成体统,教师好像是配角,势必给学生一个误导信号──放任自流。这就需要教师看到教育发展趋势,认识到传统教育中存在的弊端。有勇气拼弃应试教育做法,大力进行实验改革。当然,在实施“探究性学习”中,会加大教师的工作量,教师要知晓这种教学方式的变革所带来的困难,一定要有战胜这些困难的勇气和信心。
二、构建初中物理课外“探究性学习”活动模式──实践式探究
实践式探究是学生根据日常生活的一些现象提出新的问题,通过调查、实验、制作、创造等方式,解决新问题的一种探究方式,我们根据课外“探究性学习”特点,将实践式探究总结为以下三种模式:
1.调查探究
主要是学生在开展广泛的社会调查和资料分析的基础上再进行深入的研究,一般应用于社会问题的研究课题,它的基本流程图如下:
选题制定方案社会调查撰写结题报告评估交流
2.实验探究
物理学科是一门实验性很强的学科,放手让学生利用课余和假日时间,自找器材动手进行一些实验探究,不但有助于培养学生良好的科学研究的兴趣,而且能有效地培养学生发现和解决问题的能力及创造能力,其流程图如下:
学生选题建立假设设计实验进行实验验证假设交流评估
3.制作探究
制作探究是教师提出一个技术性的问题,通过学生的制作去解决,培养学生的动手能力,应用能力和评价能力,其流程图如下:
提出问题制订方案动手制作评估交流
如案例4:自制温度计
①提出一个技术问题:如何制作一支液体温度计,能比较直观地反映气温的高低。
②制订解决方案:要求学生进一步提出解决技术问题的设计建议并制订解决方案,学生经过交流讨论、提出以下方案:
方案一:配制一定量的有色水,装入小盐水瓶中,并盖紧带孔的橡皮塞,用一端封闭,另一端开口的玻璃管装上热水,振荡一下后,倒掉热水,迅速地通过橡皮塞上的孔插入到有色水中一定深度,玻璃管温度下降到常温后,管内就会上升一段水柱。
方案二:与方案一大同小异,但管内形成水柱的方法不同,把玻璃管封闭的一端放在火焰上烧烤一会儿,再迅速插入到有色水中一定深度。
方案三:与前面方案一,用两端开口的玻离管插入有色水中,在上端接一带止水夹的软管,用抽气机抽出或用嘴吸出软管内的一些气体,有色水就会在软管内形成水柱,然后用止水夹夹住软管。
方案四;同前面方案三,用手压挤塑料管的封闭端(塑料管的一端开口,另一端封闭,且弹性较大),插入有色水中一定深度,放开手,有色水就会在塑料管中上升形成一段水柱,为了确保不漏气,用凡士林在塑料管四周涂一周。
上述是我们探讨出的课外“探究性学习”的几种模式,在实践中我们认识到,进行课外“探究性学习”应注意以下两方面的问题:
1.充分开放学校资源。特别是农村寄宿制中学,学生在校时间长,只有实行学校资源(如微机室、实验室等)开放,才能给学生提供开展探究性学习必须的场地、器材等,探究性学习活动才能落到实处,发挥其应有的功效。
2.充分放手学生活动。教师在引进探究性学习模式、引导学生开展此类探究后,应充分放手让学生自己选感兴趣的问题,自主探究,不要担心学生探究失败,失败也好,成功也罢,都有益学生,正是探究中吸取失败教训,或成功之经验,在争论中思辨,碰撞出智慧的火花。
三、构建初中物理“探究性学习”“三位一体”的评价体系
传统的评价在评价内容上过多地依重学科知识,忽视对学生综合素质的评定,且评价指标单一,忽视了学生个体之间的差异,因此起不到促进发展学生个性的作用。针对“探究性学习”特点,我们在实践过程中,本着突出“一个中心”,遵循三个原则,实施“三位一体”的评价体系。
一个中心:即促进学生个性健全发展
遵循三个原则,即:
①评价内容的灵活性:学生是“探究性学习”活动中最重要的实验因子,但学生是活生生的人,学生个体之间存在差异,学生参与活动的态度、活动经历、研究的方法、技能掌握、创新实践能力,不尽相同,因此在评价内容上要注重其灵活性。
②评价方法的多样性:在探究性学习的评价中采取学生自评、互评、组评、师评等方式结合,在形式上有笔试、口试、观察、交流、动手制作、实验、竞赛等。
③评价过程的发展性:以往传统评价只注重终结性评价,而探究性学习既注重阶段形成性评价,又注重终结性评价,可通过建立档案袋式的评价反映出学生个性在各个时期的进步状况,有利于促进学生个体的发展。
根据以上原则,我们确立并实施了“三位一体”的评价体系,即阶段形成性测试+探究性学习课题+日常评价。
阶段性形成测试分双基知识题、探究性学习题、创造能力题、感受与体会题四个部分。
探究性学习课题从选题、计划、实施、论证等方面评估学生的探究、创造能力。
日常评价:主要是对学生日常参与探究活动的情感态度与研究能力、知识等方面情况进行评价,我们制定了学生物理学习评价表(附后表)(每学期进行两次评定),评价结果作为日常评价成绩,根据以上评价体系,我们将学生个体在不同时期的阶段性形成测试、探究性学习课题及日常评价资料按时间顺序装入学生档案袋中,学期结束三者综合作为学生本学期的终结性评价,即终结性评价成绩二阶段性形成测试×35%+探究性学习课题×35%+日常评价×30%。
通过在九年义务教育物理新课程教学中构建“探究性学习”教学模式及“三位一体”的评价体系。我们发现物理教育教学工作出现了一些可喜的变化:
1.促进了学生的全面发展。
由于这些教学模式的运用,不但使学生掌握了探究性学习的一般程序,而且使学生从探究中获得了无穷的乐趣,培养了学生的探究能力。由于初步构建了“三位一体”的评价体系,从而改变了过去只注重单一“考试分数”的评价方式,使原来操作能力强,但考试分数低的同学树立了自信心,也认识到自己的弱点,使原来动手能力不强但考试分数高的学生也认识到了自己的不足,因此有利于促进学生全面的发展。
2.提高了学生的科学素养。
实施“探究性学习”前教师感觉学生学习沉闷、思考不主动、知识偏重于机械记忆,学生中考成绩低下,实施“探究性学习”以后,通过科学探究,学生不仅学到了科学知识,还体验到科学研究的过程,了解了科学研究方法,受到了科学价值观的熏陶。我们发现学生对新课程物理学科的兴趣增强了,学生的科学探究能力、创新能力增强了,并要求主动做实验、多做实验、自觉地进行课外调查、制作。
3.提高了教师的业务素质
“探究性学习”实施以后课内课外强调学生的自主、开放,教师如何驾驭课堂,如何在有限时间让学生建构知识体系,对教师提出了严峻的挑战,这就促使教师加强业务学习,加强交流协作,在实践中努力转变教学方式,转变教师角色,提高自己的业务素质。
评价内容
按优良中差分为四等,分别取5、4、3、2
自评
组评
师评
综合
态度
1.主动、较主动、一般、不主动
2.合作、较合作、一般、不合作
3.认真、较认真、一般、不认真
研
究
能
力
1.特别留心观察、留心观察、一般、不留心观察
2.善于发现问题、能发现问题、一般、不能发现问题
3.善于设计实验方案、能设计、一般、不能设计
4.能很好完成实验、能完成、一般、不能完成
5.能设计质量较高的实验报告、能设计、一般、不能设计
6.善于分析归纳、能分析归纳、一般、不能
7.善于反思实验、能反思、一般、不愿意
8.善于表达自己观点、能表达、一般、不能
知
识
1.能很好通过研究获取、能通过研究获取、死记硬背、什么都不愿意
2.知识掌握很牢靠、牢靠、一般、不牢靠
3.能应用知识很好解决问题、注重知识应用、一般、不注重知识应用
其
他
1.能充分利用资源、能利用、一般、不能利用
2.能经常虚心求教、能请教、一般、不愿请教
3.能撰写较高质量的论文、能撰写一定质量的小论文、能撰写、不能
4.能设计动手做有一定水平的小制作、能设计动手做、能动手、不能
5.经常做小实验、不经常做、做过、不做
6.能自我进行创造发明、能改进、只想不做、不想不做
一、探究性实验前的准备
要使探究性实验能够顺利完成,实验前的准备必不可少。
1. 明确实验目的
老师必需明确在课堂上准备让学生做什么实验,实验的目的是什么。每一次的实验,都应该向学生明确这一次进行什么实验。
2. 精心准备实验器材
作为科学老师,都知道不同的实验材料对实验能否顺利进行影响极大,因此科学教师应该对选用的实验器材有所了解,最好都能够亲自试一试,才不会在实验当中出现意料之外的结果。
3. 合理组合实验小组
在课前组建适当的实验小组是顺利完成探究任务的基础。一般说来,适当的小组人数不宜过多,一般4到6人为宜。有了合适的小组成员,还得给小组的每位成员安排合适的任务。笔者给每个小组设置了材料员(负责实验材料的交收和保管)、实验协调员(负责监管整个实验的过程,安排各位成员的分工)、实验记录员(负责填写活动记录表)及汇报员(负责组织实验后的汇报)。每个小组成员都有具体的任务,并且每节课都会适当的调整他们的任务,让学生轮流担任各个任务。这样不但可以让学生有明确的分工,不再纠缠于谁该做什么,而且能让学生在不同的方面得到锻炼与提高。
4. 科学设计实验记录表
在探究性实验过程中,学生应该及时进行观察并把结果记录下来,但小学生年纪小,书写能力有限,这就要求我们在设计实验记录表的时候要注意降低难度,减少文字性的表达内容。实验记录表可以采用多种方式设计,可以是表格式的,把一些选项都列举出来,让学生以选择或打勾的方式完成,也可以让学生用图式的方式代替文字的表达。
二、探究性实验过程的指导
在实验过程中的指导是实验能够完成的关键因素,探究性实验的指导包括整体性的指导和个别指导。
1. 整体性指导
整体性的指导是指面向全体学生进行了对实验目的、要求、操作过程的指导。在这个过程中,教师应该向学生明确本次实验活动的任务是什么,有什么要求,以及实验的流程是怎么样的。这些内容较多,建议用PPT的方式呈现给学生。实验的步骤如何较多或较复杂,最好能够把流程在学生的记录表上有所呈现。
除此之外,教师要教会学生操作实验仪器,让学生认识一些仪器的名称,能够使用正确的名称。
每次实验活动前,对于一些容易出现问题的地方教师可以特别进行指导,让学生在进行操作时重点注意。对于一些涉及安全的操作更加要在整体指导时讲清楚,避免实验当中出现意外事故。
2. 个别指导
实验过程中的个别指导,实际上是指对整个实验小组的个别指导。个别指导一般是在学生开始实验探究的开始后,老师巡视活动过程中进行。当学生的活动开始后,老师不能自顾做自己的事,而应该关注学生的活动情况。在活动开始之后,往往会有一些小组还没有弄清实验该如何做,或者在做实验的过程中遇到各种各样的问题,这时候就十分需要教师的指导了。老师在巡视的过程中,要善于发现学生的困难,并对具体的问题作出指引。
三、探究性实验后的汇报交流
所谓汇报,就是以小组为单位把自己的设计思路、实验过程,实验结果等的内容进行一定整合,用文字、图画或其他方法呈现给全班同学,并在这个过程中和其他小组同学进行交流。汇报往往是科学探究的核心部分,汇报交流做好了,学生的收获会更大。
1. 组内交流筛选好汇报人选
在实验结束之后,让各小组有一定的时间在组内先进行交流,选出合适的人选进行汇报,就能够有效地节省时间,避免因为表达不清而导致的拖延。
2. 强调倾听,培养学生认真听的习惯
而在实验结束时,老师应该创设一个良好的倾听环境,如及时把实验的仪器收上来,并让汇报者面对倾听者,集中学生的注意力,在汇报过程中,要注意对汇报者给予肯定及鼓励。
一、高中化学探究教学的理论基础
认识的过程一般都遵循着“实践-认识-再实践-再认识……”的总规律,但科学探究作为一种特殊性的认识,其认识过程模式一般为:
科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。
二、高中化学探究教学的基本模式
探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。
(一)实验探究模式
“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:
其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。
案例1:褪色原因的探究
实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。
提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?
提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。
实验探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈红色。
②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。
交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。
得出结论:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)问题探究模式
“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:
其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。
案例2:苯的结构的探究
提出问题:苯分子具有怎样的结构?
讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。
形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能
的结构)
假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)
设计方案:①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高锰钾溶液褪色?
实验验证:通过实验这些结构又一一被了。
史实情景:介绍化学史实。
讨论交流:学生讨论并预测结论。
结论阶段:确切地表示苯分子的结构。
三、高中化学探究教学的基本程序
1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。
2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。
3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。
四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证
探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。
(一)建立假设
“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。
案例3:盐类水解的探究
实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。
明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?
分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。
归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。
实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。
交流运用:应用于解决实际问题。
(二)实验验证
任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。
案例4:苯酚与钠的实验探究
设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。
学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。
设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。
学生评价:苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体,气泡不能证明是苯酚与钠反应。
教师评价:关键要选择一个合适的溶剂,既能溶解苯酚,又不与钠反应。让学生
合作讨论,交流,经过实验比较。
1.高考化学实验试题的命制原则
1.1试题内容的科学性
科学性是高考试题的生命。高考化学实验试题中涉及的概念、原理、化学符号中绝不能出现科学性错误,化学实验试题中所采用的图表、数据、实验事实等必须经过实验的反复证实。当然,为了特定的测试目标,命题者可以作一些合理的处理,如对问题的研究范围作合理的假定,对某项化学事实作合理的假设,对某种研究方法作合理的简约等。但这些合理的处理都应该建立在科学性的基础之上,不能与化学基本规律和化学实验事实相违背。
1.2试题背景的真实性
高考化学实验试题中的数据、图表、实验操作流程等都具有真实性。所以要重视化学与社会生活、生产等实际问题的联系,增强问题的真实性,考查学生在真实情境中提出、解决问题的能力。大多数高考化学实验试题具有真实的实验背景,有的直接用高中化学课本实验和中学化学课外实验作为命题背景,有的用化工生产流程、大学化学实验操作方案等作为命题材料。平时练习中常常见到的那些虚拟性的、理想化的实验不太可能出现在高考试卷中。当然,命题者可能会根据高考命题的特殊要求对一些真实材料作一些简约处理。
1.3所设问题的实验性
高考化学实验试题中的各个问题都是直接或间接围绕着“化学实验探究”这个中心,命题者会从不同角度、不同侧面设计多样化的问题,来测试考生的实验探究能力。在化学实验试题中也会考查到元素化合物、化学基础理论、有机化学、化学计算等模块的内容,但大多是实验知识和实验能力的延伸考查,一般不会在化学实验题中毫无关联地单独考查其他模块的知识内容。如在实验试题中要求考生书写跟实验原理相关的化学方程式,在实验试题中考查跟实验流程相关的盐类水解、沉淀溶解平衡等基本理论问题,在实验试题中考查跟容量滴定相关的化学计算、跟物质制备相关的化学计算(产量、转化率等)等等。
2.高考化学实验试题的命题特点
2.1“整体构架”与“细处设问”相结合
关键词 学法 生物学概念 生物科学史 总结
一、加强生物学概念教学,指导学生加强对概念的理解
在高中生物教学中,加强概念的教学是一项非常重要的教学内容。可以说,高中生物课的教学,就是对生物概念的教学;高中生物课的学习,就是对生物概念的学习。学生对概念掌握正确与否,直接关系到对生物学知识的理解应用,以及今后的创造性活动。
概念是反映思维对象特有属性或本质属性的思维形式。概念包括内涵和外延两个基本特征。概念的内涵是指反映在概念中的思维对象的特有属性或本质属性,又叫概念的含义。概念的外延是指具有概念所反映的特有属性或本质属性的对象,又称概念的适用对象。教师在教学中,一定要通过各种手段帮助学生理清概念的内涵与外延,即概念的含义和使用范围。只有当学生真正地把握了概念的内涵和外延时,才能够运用概念去解决问题,从而达到教学目的。
概念教学方式多种多样,如教师可以设置有难度梯度的问题组,师生对话逐层形成概念;可以采取图文结合的方式来理解掌握概念;可以新旧概念联系,通过计较、类比尝试自主构建新的概念等。对一些需要重点掌握的概念,可以采用多种教学方式相结合。如"同源染色体"概念是高中教学中一个非常重要的概念。在进行教学时,我首先用多媒体展示减数分裂过程中染色体行为变化,让学生观察联会的两条染色体的特征,引出"同源染色体"概念。然后提出下列问题:1、同源染色体是指来源相同的两条染色体吗?2、同源染色体中的两条染色体是不是大小形状一定相同?请举例说明3、是不是只有进行减数分裂的细胞在联会配对之后才会出现同源染色体?(教师演示受精作用课件、动画模拟精卵结合过程及受精卵中的染色体组成,学生观察分析),师生共同讨论上述问题,总结同源染色体概念的要素:①形状大小一般相同(强调"一般");②一条来自父方,一条来自母方。最后多媒体展示多组染色体图片,让学生辨别哪些图中具有同源染色体,进一步巩固同源染色体概念,同时也了解一下学生对此概念的掌握情况。
对于一些概括性高、较抽象的概念,教学中如果直接切入概念,则不利于学生的理解和掌握。教师可以先用丰富的实例使学生掌握相关的概念,然后从中总结出它们的共同特点,得出新概念。如无性生殖是一个概括性较高的概念,教学时可以先用丰富的实例使学生掌握分裂生殖、出芽生殖、营养生殖等概念,然后启发学生尝试着从中总结出它们的共同特点:不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体。通过这种方式得到的无性生殖的概念能让学生举一反三,理解深刻。
为了加强对概念的理解,教师要指导学生注意平时积累,将教材中提到的概念、生物学专有名词等进行分类和整理,掌握一些容易混淆的概念之间的根本区别与联系,如原核细胞与真核细胞、同化作用与异化作用、原生质层与原生质体、单倍体与多倍体等概念。
二、重视相关生物科学史教学,指导学生学会科学的思维与方法
在《课标》第四部分"实施建议"中,明确提出"注重生物科学史的学习",首次提出知道生物科学发展史上的重要事件的要求,反映出新课程对知识的"来龙去脉"的重视。事实上,生物科学史不仅仅是生命科学发展历程中的一系列人物和事件,更重要的是它蕴含着丰富的科学思想、科学方法、科学的世界观以及科学精神和科学态度等内容,具有很高的教育价值。生物科学史的知识不仅可以让学生体验到科学家们的探索精神与科学态度,而且它也是学生开展探究活动的极好素材,从中可以领会科学的思维与方法。
在过去的科学史教学时,教师一般都以讲故事的方式进行。实践证明,这种科学史的教学方法是低效的。对科学史实施探究教学,有利于学生了解科学研究的历史及科学本质。在教学中,教师可以引导学生假想自己就是当时的科学家,让学生大胆地去提出问题,想办法解决问题并得出结论,让学生真正的成为学习的主体。比如,《光合作用的探究历程》是必修一中的重要内容,笔者按照时间顺序将一些光合作用发现史中重要的科学实验作为背景资料呈现给学生,设置一些问题串让学生分组讨论,分析实验现象并提出自己小组的推断,在此基础上引导学生提出进一步想探究的问题等,再与前人所得结论进行比较。
三、灵活应用图表,指导学生善于总结
生物这门学科与其他的理科相比,内容虽然不是很多,但都比较零散,需要记忆的知识点也比较多。这就要求学生要对支离破碎的知识进行梳理归纳,使之条理化,从整体上或实质上把握具体知识,减少学习上的盲目性,提高学习效率。所谓读书要从"从薄到厚"到"从厚到薄",强调的就是学习过程中要善于归纳,精于总结。
常用的知识归纳总结方法有提纲法、图示法和列表比较法。提纲法一般适用于单元总结,图示法有画流程图、画概念图等方式,一般适用于归纳知识点之间的联系,如在选修三的学习中,植物组织培养过程、植物体细胞杂交技术、制备单克隆抗体技术都可以采用画流程图的形式进行归纳总结。,列表比较法一般适用于归纳知识点之间的区别。如学习光合作用和细胞呼吸这两个重要知识点之后,可以列表比较两者在场所、能量转换、物质变化等方面的区别及联系;学习完DNA复制、遗传信息的转录、翻译三个过程后,可列表比较三者在发生场所、原料、模板、产物、实质等方面的异同。学生掌握并实际应用这些方法,就可以将所学知识进行归纳、整理,使所学知识系统化、条理化,增强学习效果。
学习方法有很多,如学会预习、学会记笔记等这些一般方法在这儿就不再一一叙述。总之,"工欲善其事,必先利其器",好的学习方法是增强学习信心,提高学习兴趣,培养学习能力的有力保证,也是进行教学改革的基本内容之一。所以,在生物教学中一定要加强学法指导。
参考文献
现以《水面的秘密》一课实验探究部分为例阐释。本课探究实验的目的:学生通过观察、实验探究等活动,发现水的表面张力;养成细致观察、认真实验的科学习惯。学习重点:通过观察、猜想与实验,认识水的表面张力现象。针对实验探究课常出现的问题,从五个方面预设,提高实验探究的实际效果。
一、预设细节,帮扶指导有效
《科学课程标准》指出:“科学探究活动一般应掌握由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开,由模仿到半独立再到独立的过程逐步进行。”三年级学生刚开始接触科学课,更需要教师的扶持。学生在实验探究中哪些方面会出现问题,出现什么问题,教师都要尽量预设到,这样才能减少操作失误,提高实验的有效性。
例如,本课中“硬币装水”实验片段,学生操作时常出现用力过大,滴管中水不能逐滴流出,滴不到硬币中心,观察水面的方位不对,水滴数的算法出错等问题。在教学前教师充分预设学生可能出现的问题,在问题的“节点”预设引导,收到了事半功倍的效果。
师疑问:
学生尝试操作时,水从胶头滴管成股冒出,教师趁机问:“这是几滴?此时能用滴来衡量吗?”学生摇头。教师又问:“那么实验中我们需要注意什么?”学生回答:“要轻轻地捏胶头,要逐滴流出。”
师追问:
“向什么位置滴水不易流出来?”学生思考尝试滴在硬币中心位置最佳。请学生们思考从哪个方位观察,最能明显察觉到水面的变化。学生通过亲身实践,得出此实验从侧面观察效果更好。
师质问:
有的学生滴到第16滴时水从硬币上溢出,教师问:“硬币能盛多少滴水?”绝大多数学生回答“16滴”。教师在黑板上写下16,变换成质问的语气:“是16吗?”有学生觉察到了问题,说出“15滴”。教师追问为什么是15滴。学生回答:“第16滴已经溢出了,只能盛放15滴。”进而总结出记录滴数方法:总滴数减去最后一滴。
因为课前教师已充分预设到学生可能出现的问题,从轻捏滴管的胶头、滴在硬币的中央、从侧面观察水面的变化、滴数的算法等4个细节入手进行帮扶,让学生始终围绕实验的核心环节反复探究,自我尝试,减少了不必要的弯路。经过教师的扶持引导,保证了实验探究的顺利进行,培养了学生规范的操作方法和严谨的科学态度,大大提高了实验课堂的有效性。
二、预设流程,环节操作有效
三年级学生喜欢玩,自控力不强,在探究实验中容易偏离探究目的。在“杯子吞针”实验中,他们往往把注意力放在水怎么还不流出来和数回形针个数的层面上,从而忽略了观察水面的变化(此实验的关键环节),导致实验结论的偏离。教师根据教学目标,结合学生思维特点,预设出流程明晰、任务合理的实验记录单(见表1)。
表1 杯子吞针实验记录单
精心预设的实验记录单流程,就像盲人的拐杖,对小学生起到非常重要的导向作用。引导学生将注意力逐步回归到水面现象观察上,把握住观察水面的变化是本实验关键点,有条不紊地完成实验环节,探究结果的得出水到渠成。
三、预设分工,合作探究有效
新课程理念强调合作学习是重要的学习方式之一,科学探究更离不开分组方式。实施小组合作就是在教学过程中,让学生之间、师生之间通过自主探究和合作交流发现问题、解决问题,彼此相互启发,共同提高实践创新能力。如何发挥合作学习的优势,关键是教师要对小组进行指导,做好角色分工。
《水面的秘密》一课,小组合作探究环节是体现学生主体地位的重要部分,也是学生动手体验实验过程、培养合作意识和探究能力的重要载体。为了避免分工不明、嘈杂混乱的小组合作状况,教师把班内的学生按性别和学习情况以及课上的表现每4~5人分成一组,小组长由大家轮流当,组员分工明确,发材料、做实验、记录、总结、发言、汇报等各个环节分别由不同的学生承担,让每个人在小组学习中都有表现自己的机会,让人人都成为小组学习的主人。
四、预设规则,评价导向有效
小组合作探究时,学生参与热情高,但不容易保持注意力,很多实验是在黑板擦敲击声中停止的,小组汇报是在教师大声呵斥后进行的。怎样既民主又集中地开展小组合作,关键是发挥评价的导向作用。怎样营造良好的探究氛围,高效地完成每堂课的教学目标,体现在教师预设评价的智慧中。
例如:实验前教师宣布“规则”,根据各小组的表现情况(见表2)进行奖励:有秩序、不混乱,得到一颗智慧星;按要求完成实验后立刻坐好,举手向教师示意,安静地等待其他小组会得到一颗智慧星;注意倾听其他小组的汇报,将会得到一颗智慧星……本节课哪个小组所得智慧之星最多,就被评为优胜小组。在一周内,得优胜最多的小组会得到奖励。
表2
恰当的评价会起到“四两拨千斤”的作用,培养了规则意识,课堂各环节得以顺利实施,探究课堂效率大大提高。
五、预设技术手段,突破难点有效
《科学课程标准》指出:“现代教育技术为今天的教学开拓了广阔的天地,在一切有条件的地方,科学课程的教学应尽可能地运用现代教育技术。灵活运用现代化教学手段,可以很好地集中学生注意力,突破重点、难点,提高教学效率。”
《水面的秘密》一课的教学中,学生通过2个动手探究实验初步感知了水的表面张力现象,学生说“水面凸出来了,鼓起来了”,这只是在思维中形成了一个表象。为什么会出现这种现象?实质是什么?实现从感性认识到理性认识的飞跃,要求教师为学生架起通往理性知识大门的桥梁。
动画视频“巧虎科学大惊奇”―神奇的表面张力,形象展示了水的表面张力实质,让学生在感性认知的基础上轻松地理解了表面张力的科学道理,突破了教学的难点。
六、结束语
因此,在科学教育活动中,尊重幼儿的兴趣、好奇心以及探究的欲望尤其重要。同时,还要通过生动有趣的学习形式,使幼儿在潜移默化中习得知识,并掌握探究方法。集体教学流程大致分为教材分析、制定目标、设计流程这三大方面。下面,我就立足人才成长,从这三个方面来提出引导幼儿自主探究的策略。
一、选择合理教材内容,引导幼儿自主探究
在日常生活中,随着幼儿知识量的丰富,幼儿对于生活中的现象的好奇心也日益增长。其实,科学离我们并不远,它就在我们的生活之中,我们经常能遇到幼儿 “我从哪里来?”“树叶为什么会掉?”“人为什么会生病?”等这样的提问,幼儿为什么会提出这些问题,因为这些问题来源于我们的生活。教师可以抓住这一教育契机,选择幼儿感兴趣的现象,贴近幼儿生活,符合幼儿年龄特点的内现象作为活动内容,分析其中的科学道理,引导幼儿积极地进行自主探究。
二、制定合理目标,引导幼儿自主探究
选择好适合的教学内容,就要根据幼儿年龄阶段的特点和《幼儿园教育指导纲要》要求指定合理目标。《幼儿园教育指导纲要》科学领域的目标中提出:“对周围的事物、现象感兴趣,有好奇心和求知欲;能运用各种感官动手动脑,探究问题。”科学活动的特殊性在于其探索性、严谨性,所以目标的制定除了让幼儿学会简单的科学原理,还要引导幼儿在科学活动中认识各种科学小仪器或者小工具,初步吸引幼儿的兴趣;更重要的是学会探索的方法,懂得如何操作来更好地来得到科学现实;从中还要学会正确记录实验现象,发现科学的奥秘,体验成功的乐趣等。目标的制定是多范围的、多维度的,但是都离不开以幼儿的探索和幼儿自身年龄阶段的需要为主。
三、合理设计流程,引导幼儿自主探究
(1)导入新颖奇特,引发幼儿兴趣。导入旨在引发幼儿兴趣。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”兴趣直接影响着孩子们的认知活动,他们会怀有极大的热情去主动地探索感兴趣的事物,来满足他们的好奇心。一般科学活动都是以神奇的科学现象或者是教师的直接提问作为导入,简单明了的引出主题,吸引幼儿的眼球,让幼儿在心中形成“为什么会变成这样呢?”这个疑问,促使着他们有方向、有目的地操作和探索。如在大班科学“神奇的药水”中,教师用白色的米汤在白纸上进行作画,然后滴上碘酒,一个神奇的现象就出现了,白色的米汤瞬间变成了蓝色……其实这就是碘酒遇到淀粉会变蓝的简单小实验,就是以这种简单的化学实验导入,直接把幼儿的注意力给吸引了过来,很多幼儿都开始跃跃欲试,探索其中的原理。
(2)活动内容丰富,增加幼儿探究的方法。①提供丰富的材料,鼓励幼儿大胆尝试探究。在科学活动中,提供丰富的、便于幼儿操作的材料是必不可少的,让幼儿通过动手操作,引导幼儿敢于进行各种实验,在自主实验的过程中体验成功、体验探究的快乐。如在“神奇的漩涡”的科学探索活动中,我为幼儿提供搅拌棒、玻璃杯和水,让幼儿通过探究来发现漩涡的形成,同时鼓励他们通过猜测、操作实验、验证等几个步骤,更进一步了解漩涡的大小、深浅的影响因素。在活动过程中,幼儿始终处在宽松、愉快的氛围之中。通过让幼儿自由的尝试搅拌棒和玻璃杯之间的操作,使得他们思维活跃,不再受到教师的限制,真正了解和探索漩涡的奥秘。这样的尝试不仅能调动幼儿在科学活动中学习的积极性,而且能从中获得正确的经验。②教师巧用方法,引导幼儿探索思考。科学活动中,除了要促使幼儿形成获取知识的兴趣,还要扩展幼儿勇于探索的精神和增强幼儿解决问题的能力。教师则是以参与者、引导者、支持者的身份进行介入,与幼儿共同进行尝试、探索、研究,积极调动幼儿内在的学习动机,为幼儿提供良好的解决问题情境,使其学习和发展变得有意义。如在“神奇的影子”这一科学活动中,教师先问幼儿“在黑暗中,我们能看到影子吗?”,让幼儿对比白天与黑夜的区别,发现形成影子的要素之一――光,然后当幼儿在了解光是形成影子的重要条件的前提下,给幼儿观看图片,找出图片中早上的影子和中午的影子有大小不同,从而引导幼儿探索思考其中的原因。当幼儿对影子大小不同的现象提出假设后,教师不急于给予对错评判,而应是反问他们是如何想到的,让他们明白假设的提出不是无根据的,而是要根据自己的生活经验去进行联想。可能有些幼儿会猜想到和光的大小有关,教师则可以为幼儿提供小电筒和大电筒两种光源,让幼儿操作来验证自己的猜想是否正确。有时幼儿的猜想可能会有一些错误,有时甚至是无厘头的,这时教师不能马上进行否决与批评,这样会削弱幼儿继续探究的欲望,而应该组织讨论,让他们通过交流发现自己的错误。如果幼儿在交流中不能发现自己的错误,就让幼儿在实验中发现自己的错误,从而错误的假设。③科学探究,引导幼儿学会探究方法。由于科学的严谨性,科学结果的得出往往需要通过多次的实验、观察与记录,所以让幼儿学会正确的探究方法,有利于幼儿进行以后的探究。
教师应鼓励幼儿运用多种途径动手解决问题,并学会科学探究的正确顺序――发现问题,探索,交流,搜集资料,再探索。如在科学活动“沉与浮”中,先让幼儿发现问题“为什么有些东西放进水里会浮起来,有些东西放进水里会沉下去?”,并与小伙伴们进行交流。在一次实验的资料搜集中,幼儿很容易发现,重的东西放进水里容易沉下去,轻的东西放进水里容易浮上来,但是怎样把浮起来的东西沉下去,把沉下去的东西浮起来呢?发现问题之后幼儿再次通过交流和搜集资料,并通过老师给的材料进行实验探究,终于找出了方法:把重的东西放在轻的东西上面,重的东西就会浮上来;在水里加盐,重的东西就会浮起在水面上。通过教师的提示,在探索性活动中,幼儿将自己发现的现象与自己原有的认识加以比较、分析、判断,进而获取了探究科学知识的经验。幼儿们呈现出主动尝试、探究知识的浓郁气氛,主动性和操作性得到了充分的发展。于是,我们听到了很多幼稚而又科学的语言,看到了幼儿们学会用事实的眼光看待事物,尝试运用科学的方法解决问题。这样,在正确的科学探究中探索科学成果,更有利于发现幼儿的想象力和创造力的发展。
通过对幼儿科学探究活动的尝试与研究,我们发现:其实科学并不遥远,它就在我们身边;其实科学并不艰难,它就生活在每一天。每一个幼儿都是具有探索精神和研究能力的小科学家,只要我们能敏锐地发现幼儿感兴趣的事物,只要我们能认真地创设适宜的探究环境,只要我们能正确地推动和引导,只要我们能尊重幼儿自己的学习方式,他们一定会与我们一样兴致勃勃地去探究、去发现、去尝试、去创造,轻松地、快乐地学习、认识、理解、热爱科学,进而成长成才。
关键词:导学;问题;问题式引导
在高中新课程改革的形势下,教师不断探讨各种教学方法,其目的是培养学生的自主探究、自主学习的能力,为学生的终身学习打下良好的基础。虽然教学方法层出不穷,但教师在实际教学中采用什么教学方法要根据当地学生的实际情况而定。在农村高中,由于学生的基础知识薄弱,加上各种因素的影响,学生厌学的情况越来越严重。面对这样的情况,如何让学生重新燃起学习之火,激发学生的学习兴趣?为此我大胆对教学进行改革,尝试了导学问题式教学,取得了较好的效果。现写出来,供同仁们参考。
一、导学问题式教学法产生的原因
近几年来,随着高中新课程改革的逐步深入,新的教育教学方法不断产生和更新,很多新的教育理念也逐步深入人心。但很多老教师由于对新生事物接受能力较慢,依然摆脱不了“教师问,学生答”的教学模式,整个教学过程中学生总是处于学习的被动地位,自主学习、自主探究的能力并没有得到提高。另外,近几年高考试题逐步从考查知识向考查能力转变。例如每年高考化学试卷中都会出现信息给予题,若没有自主学习能力、信息的综合能力,学生就会束手无策了。因此怎样把学生从被动学习转变为主动学习,让学生成为学习的主人?如何培养学生的自主学习能力(主要是思维能力)、自主探究能力(实验能力、观察能力、语言表达能力等)?这成为当代教育工作者重点研究的课题。导学问题式教学法在这样的背景下产生了,其核心正是培养学生的自主学习、自主探究能力。
二、导学问题式教学法实施流程与策略
(一)导学问题式教学法实施流程
学生课前预习――完成导学案和习题――教师引入新课――学生实验探究――学生提出问题――师生引导解惑――课堂练习――教师小结――布置课外作业。
(二)导学问题式教学法实施策略
1.学生课前预习
学生课前预习是学生自主学习的重要组成部分,是培养学生阅读能力、信息的接受能力和信息处理能力的基础。因此教师必须认真抓好这一关键环节。学生在课前预习时可能会出现如下的问题:(1)看不懂课文的知识内容;(2)看不懂解题思路;(3)不懂实验现象。针对这些问题教师可以先鼓励学生相互讨论,寻找资料来解决。最后还有解决不了的问题可以留到课堂上提出,让师生共同探讨解决。
2.完成导学案和习题
导学案是教师课前根据知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观三维目标设置的学案,也是学生课前必须完成的作业之一。导学的本义就是引导学习,因此在教师备课时,导学案的设置应注意以下几个问题:(1)知识内容要体现基础性,让学困生也能基本完成;(2)对课文中缺失的知识要补充完善。进入新课改后,高中化学课本知识结构和内容的编排发生了很大的改变,一些化学知识的缺失或错漏在所难免。
3.教师引入新课
情景引入是目前国内教学中常用的方法,也是新课程的要求。因为这种方法可以引起学生强烈的情感,提高注意力,激起求知欲望。教师要常常借助多媒体,通过视频、音乐、图片等手段,让学生进入情景中。我认为情景引入要遵守如下原则:(1)内容要符合本课程的主旨。(2)实物展示引入更能体现本学科特点。化学的研究对象是物质,五颜六色的物质更能吸引学生的目光,激发学生的好奇心。(3)引入新课的时间一般控制在三分钟以内比较合适,超过这个时间就会影响到学生的自主学习了。
4.学生实验探究
实验探究包括实验和科学探究两部分,两者本质都是实验,但侧重点不同。实验是验证某种物质的性质、制取、提纯或者检验。通过实验,学生可以巩固所学知识,同时又可以培养学生的操作技能、观察能力和实验现象的语言描述能力。而科学探究是对某个问题的来龙去脉进行刨根问底,具有探索研究特点,更侧重于探究过程和方法,有利于学生科学素养的培养。
5.学生提出问题
现在的学生由于长期受到传统注入式教学的影响,课堂上习惯于教师讲,学生被动接受知识的模式,学生提出问题的能力比较弱。一些基础薄弱的学生更是虽满腹问题,上课时却沉默寡言。学生通过预习、实验探究或者测试后,会有一些不明白的问题,这时教师要鼓励学生大胆提出问题。教师根据学生提出问题的深浅和重要性打分,所得分数作为课堂评价的依据。把提出问题纳入到课堂的作业体系中,与课堂评价挂钩。这样可以调动学生提问题的积极性。
6.师生引导解惑
根据学生提出的问题,教师要积极、科学引导,让学生在引导中获得思路,获得解决问题的方法。
7.课堂练习
目的是让学生对所学的知识有所认识和了解,不一定达到理解和应用。一般可以选用课本中的习题或者同步训练中的练习作为检测。教师根据学生情况也可以自己选编习题。
8.教师小结和课外作业布置
教师小结有传统性小结和引导式小结,应根据学生的实际情况而定。传统性小结是教师根据本节知识重点内容用简单语言表达,注重于知识与技能的概括,一般适用于基础知识较薄弱的学生。引导式小结是教师根据知识要点设置成作业形式(例如填空题),引导学生独立完成,以培养学生的概括能力。课外作业课布置可预习新课和完成学案。
三、导学问题式教学法的实施效果与反思
本教法的核心是把课堂还给学生,学生成了学习的主人。课堂成了生问式课堂,教师通过问题的引导,让学生在探讨中获取知识,在相互讨论中进步,产生学习兴趣。一年多来我灵活运用此教学法,学生觉得化学不再难学了。在2013年高中会考中,学生过关率达95%以上。学生在段考、期考中同比往届的成绩有所提高。更可贵的是学生学会了学习,自主学习的能力得到了提高。
参考文献:
《全日制义务教育科学课程标准》明确指出:“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。”用一句话来概括就是:科学课程是一个主战场,学生在科学课堂上,通过动手实践,不断推进自身动手能力的提高。所以,在科学学习中引导学生去大胆实践,通过自主探究、合作探究实现协同创新,是科学教学的终极目标。
对于小学阶段的学生而言,他们的探究活动是在教师搭好的框架的指导下进行的,我们的指导将对学生的探究产生重大影响。所以作为科学教师,要营造各种适合学生探究的情境,为学生打造适宜发展的“平台”。
在具体教学中,我认为应当从以下几个方面着手。
一、激发学生的好奇心与求知欲
科学学科内容包含天文、地理、物理、化学、生物、声学、光学、电学等学科基础,是对一些简单生活现象的基础概括,具有生活化的特点,与学生对自然界、生活现象的认知特点和探究愿望基本相吻合,为有效学习奠定了基础。
生活化的科学学习内容为学生高效学习奠定了基础。但是,生活化的知识往往又因为它的自然平常,成为学生学习的障碍。所以,在教学的初始阶段,如何通过创设情境为学生的内在认知需求做好预设是极其重要的。
我的建议是,积极设置生活化的情境,引导学生发现生活素材中的科学价值,把学生从已知世界引领进入未知世界,让学生感受到熟悉事物中的未知内涵,为高效学习打好基础。
二、培养学生科学的探究思维
高效教学的特点就是随时随地能够引导学生摆脱常规学习的随意性,实现认知的深化和能力的突破。如何组织高效学习,避免常规教学中的盲目性和随意性的出现?我认为应当从以下几个方面着手。
1.用科学猜想为高效学习奠定基础
发现问题、独立思考、合作探究、归纳创新是当今学生应当具备的主要能力。传统教学往往是教师一言堂,彻底否定了学生的发现意识,使学生成为知识容器,泯灭了学生成为高素质人才的一切可能。
在科学课堂中,我们积极强调:科学猜想是学生独立思考、合作探究、归纳创新的基础。在课堂学习之始,一定要引导学生对学习现象进行观察、比较、推理等思维活动并积极质疑。也许这种猜想是停留在已有的知识经验和认识的思维水平上,和正常的理智思维有所差距,不利于学生进行实际的科学探究。但是,这种发自于学生内心的质疑,一定会敦促他们高效地学习。
2.有侧重地进行科学探究
课堂教学中的重难点是教学成效的凸显点,能否有效突破重难点是高效课堂的衡量标准。所以,结合课堂教学实际,一般性知识点和重难点的学习应当是分层进行的。一般情况下,一般性知识点采用自主学习的方式进行教学,重难点知识采用合作、探究的方式进行。如果教师事无巨细地进行教学,往往会出现事事不细或者平均用力的局面,课堂效果反而不好。
三、注重培养学生的多元学习能力
科学课程的特殊性决定了他不能采用常规的教学模式,也不能够采用单一的学习手段。
1.实验能力的培养
因为实验具有实践性,需要积极引导学生学会动手操作。尤其是在实验课上,学生的动手操作能力是引导学生通过实验验证和得出科学结论的关键,所以,培养学生的实验意识和动手能力是关键。
2.协作能力的培养
因为科学实验往往不能够一个人独立完成,所以,实验团队就显得尤为重要。在教学过程中,教师应当通过实验培养学生的协作意识与能力,使学生既能够自主学习,也能够协同他人的劳动,发挥团队的力量,共同完成探究任务。
四、多种形式的学习指导
1.有选择地进行指导
科学学习的过程往往包括引发问题、科学猜想、实验验证、形成结论等过程。在引发问题过程中,学生可能提出种种问题,但并不是所有问题都具备探究价值。所以,在教学过程中,教师应当择重而导,学会抓大放小,既给学生以空间,也实现了详略得当、主次分明的要求。
2.科学地选择指导方法
从宏观上说,对于同一个教学内容,由于年级和学习侧重的不同,所选择的学习方式也不会雷同。教师应当分析学习内容的特点,根据学习内容的客观属性判定知识学习适合直接感知学习还是分析比较学习,并根据确定的方法设计相应的教学流程。
从微观上说,任何一种学习都应当引导学生进行具体的知识探究,使他们在探究活动中得到知识,实现能力的发展。
一、汉字结构的演变与语言思维能力的发展一脉相承
古人将汉字、语言、思维三者的关系概括为“言者意之声,书者言之记”(《书・序》),这一概括准确地表述出言、意、书三者之间的内在联系:语言是思维的物质外壳;汉字是语言的书面记录;汉字构造与表达则体现出思维水平的高低。关于汉字构造的分析,早在东汉就有班固的“象形、象事、象意、象声、转注、假借”(《汉书・艺文志》)之说。后来许慎在《说文解字》中将“象事、象意、象声”改称为“指事、会意、形声”,形成一直沿袭至今的“六书”之说。“六书”之中,又以“象形”“指事”“会意”“形声”更为重要。许慎对“象形、象事、象意、象声”的改称,强调了“象”“指”“会”等不同的结构过程(在古汉语中它们都是单音节动词),比较出它们的本质差异。
南宋的汉语言文学家郑樵,在许慎,班固等人研究的基础上,又就象形、指事、会意、形声的演变过程作出精当的概括:“形不可象,则付诸事;事不可指,则付诸意;意不可会,则付诸形声;形声则无不谐也。”(《通志六书略》)郑樵之说揭示出汉字结构演变创造性的变化。班固、许慎、郑樵等语言学家对汉字结构的深入研究,使我们坚信:汉字的结构正是沿着“象形――指事――会意――形声”的演变序列逐步发展的,而这种发展与人类综合性思维能力的发展又是一脉相承的。为了论证这一点,以下我们将从汉字构造的心理过程及思维特点来加以分析。
本研究为全国规划课题“综合性教学活动中预设并生成主题线索的实践研究”的主要成果之一。
“象形”属于汉字比较原始的构造方法,其构造的心理过程可概括为“意象的再生”。作为记录语言中“树木”一词的文字符号,“木”字将日常所见树木的共性突出地表达出来,它删除了树木外表那些次要的枝丫和树叶,借助其整体线索来揭示其主要特征,其思维特点具有“整体线索性”。“指事”,是在象形的基础上,巧妙地运用抽象符号来表达某些抽象概念。它大都借助于某些关键性细节,如在“木”字的根部下加上关键性的一短横,以表示“树根”,即“根本”的“本”,其思维特点具有“关键指事性”。当遇到“形不可象”“事不可指”等另类复杂的事物时,则可借助于“会意”。“会意”指的是两至三个独体字(意象)的重新组合,如“人”与“木”会意,组合成“休”字,三个“木”字组合成“森”字等,其思维特点具有“意象重组性”。第四种是“形声”。形声字目前已经占汉字的90%以上,它代表着现代汉字结构的发展趋势。如由声旁“滕”、形旁草字头匹配组合成的“藤”字,实现了包括“视觉意象”“听觉意象”在内的音、形、义的组合,其思维特点具有“综合同构性”(一个形声字就像是一个小小的“多媒体”)。
从“象形”到“指事”,到“会意”直到“形声”,汉字结构的演变过程正如郑樵所揭示:“形不可象,则付诸事;事不可指,则付诸意;意不可会,则付诸形声t形声则无不谐也。”其思维特点正沿着“整体线索性――关键指事性――意象重组性一综合同构性”的线索在逐步演变。这种由简单到复杂,由线索到细节,由平面组合到多维同构的演变线索,正好吻合于人类综合性思维能力发展的一般过程。
二、汉字结构的演变是个体综合性思维能力发展的缩影
艾伯特・爱因斯坦曾经指出:在我的思维机构中,书面或口头的文字似乎不起任何作用,作为思维元素的心理的东西是一些记号和有一定明晰程度的意象,它可以由我“随意的”再生和组合。这种组合进行在可以转达给别人的文字或别的记号的逻辑结构以前,爱因斯坦认为这正是综合性思维的主要形式。这种形式,从时间上讲是一个新颖的从未解决的问题在头脑中盘桓并获得解决;从空间上讲,大都是尚未能用语言准确表达的新领域、新结构、新事物的发现。对于尚未掌握口头语言的婴幼儿来说,所谓“潜语法模式时期”正是生成和发展综合性思维能力的第一个关键期。
婴幼儿语言能力的发展过程也是综合性思维能力发展的一个缩影。“潜语法模式时期”的婴儿尚未能掌握口头语言,与成人交际时,“其外部表达是表情细节的有规律的组合”,其内部思维则是视觉意象和动作意象的有序组合;发展到“独词句时期”,婴儿的外部表达是“单词和表情细节的有规律的组合”,内部思维则是视觉意象、动作意象和听觉意象的有序组合;以后随着语法模式的完善,符号等意象逐步加入其中,便构成多种意象的综合过程。这些意象的综合过程大致可以概括为:表象的再生――细节的抽象――意象的组合――视听的配合。婴幼儿语言思维能力的发展与汉字结构的演变过程也基本一致。可见汉字结构的演变过程正是个体综合性思维能力发展的一个缩影。
三、从汉字的构造看语文综合性学习所必备的三大要素
汉字结构是沿着“整体线索――关键指事――意象重组――综合同构”的线索在逐步演变。这种由简单到复杂,由线索到细节,由平面组合到多维同构的演变,既吻合于人类综合性思维能力发展的一般过程,也是个体综合性思维能力发展的一个缩影。其中“整体线索”“关键细节”和“综合同构”是培养个体综合性思维能力所必备的三大要素。如果能紧扣住这三大要素,便可形成指导语文综合性学习的三大策略。
1 凸现主题鲜明的“整体线索”
整体线索是贯穿事物发展过程的本质性联系。就像象形字“木”字的构造,删除次要的枝叶,凸现树木的主干来揭示主要特征那样,综合性学习也具有“整体线索性”。在语文综合性学习活动中,主题鲜明的线索既涵盖综合性学习的核心内容,也概括综合性学习进程的主要环节,还包括了深化主题、生成新线索的全过程。就具体的一段综合性学习活动而言,成功与否,在很大程度上取决于预设和生成主题线索的成功与否。
预设整体线索是优化综合性学习活动的必要前提。在把握主题的同时,预设必须顺应学习活动各因素之间的相互关系,把握各知识点之间的本质联系,从而有机地整合各方面的内容,设计出最佳的学习流程(以便融会贯通、探究生成)。在综合性的教学活动中,整体线索则是师生在特定的主题情景中互动并深化主题的自然进程,是学生的探究和教师的灵感相得益彰的超水平发挥,类似的互动和生成常常是综合性学习的精华所在。
语文综合性的课堂教学活动至少包含三条思路:即学生学的思路,教师教的思路和教学内容各知识点
之间的内在联系。综合性教学应该能成功地将这三条思路融合为一,形成主题鲜明的整体线索。在动态的综合性教学活动中,若能准确地概括出综合课的主题,科学地把握知识点之间的内在联系,就可能获得高效的综合性学习效果。
2 把握融会贯通的“关键细节”
细节是构成事件及其流程的最小单位,在由若干细节组成的事件或流程中,总有少数重点细节起着不可或缺的关键作用,属于人们认识事物、创造事物的关键,这类细节即为“关键性细节”。就像指事字“本”字的构造,在其下方加关键性的一短横,以凸现“关键点”一样,在学与教的流程中也不可忽视“关键性教学细节”的作用。关键性教学细节则是指在学与教的活动中直接影响教学目标的落实、影响教学流程的合理化、智慧化、精确化、科学化的举足轻重的关键环节。
托尔斯泰曾指出,“如果把我的作品比作编织好的生活的网,那么细节就是网中的节点。”在教与学的网络流程中的这类节点,便是所谓“关键性教学细节”。在语文综合性学习活动中,关键性细节设计的一般范围和内容包括学生的自主探究学习,教师的引导行为(师生互动、生生合作),以及知识点之间的综合、信息媒体与各学科间的整合等等不同方面。但在实际的综合性学习活动中,关键性细节所结构的应当是一个融会贯通的统一体系。在综合所学内容时,关键性细节是聚合性思维的某个结点;在进行分析、联想乃至创造时,关键性细节则应是发散性思维的某个起点。
关键性教学细节的设计有助于把握主要矛盾,突现关键性学习要点,有助于揭示本质,形成关键性的内在联系,还有助于重新组合,建构综合性的知识体系。建构综合性的知识体系是培养融会贯通能力的有效策略之一。教材该如何驾驭,体系该如何综合,知识点之间该如何重组,分析、探究、综合运用的融会贯通能力该如何培养,这一切都离不开关键性细节的科学把握。
3 实现和谐而科学的“综合同构”
爱因斯坦曾经形象地说过,我们面临的这个世界“可以由音乐符号组成,也可以由数学公式组成”。自然界本身就体现着和谐。当外界各种信息通过形状、色彩、时空运动等形式作用于人的感官时,信息意识流便通过视、听、触、嗅、味等不同的子系统反映成各类感知意象,思维中枢便自然地将这些意象匹配融合,在“信息同构”的基础上实现对某一事物的初步认识。就像包括“视觉意象”“听觉意象”在内的汉语形声字的音、形、义的组合一样,语文综合性学习也同样具有“综合同构性”。
共同的基调(或主题)是和谐综合的必要前提,这种和谐,不仅仅是一般意义上的情景交融或相互感应,而应是多种意象在同一基调上的信息同构,包括感知意象、符号意象和线索意象等。就综合性教学而言,不管是在师生的心灵之间,还是在教学媒体之间都存在着某种基调。只有准确地把握住这些基调,才有可能获得像优秀散文那样形散神聚的艺术效果。诗歌的节奏、小说的情节、音乐的旋律、美术的色块,所有这些都可能在各自相近的范围内实现巧妙的意象耦合,从而在同一主题下,实现和谐的“综合同构”。
“综合同构法”是实现综合性学习的基本方法。所谓“综合同构法”是在特定的主题线索下,紧扣关键性学习细节,维系上下文知识网络,经过发散性思维和聚合性思维,联系学生已有知识以及与主题相关联的其他知识,实现主要知识点的多维同构,构建动态生成的知识体系,从而发展融会贯通能力的一种综合性学习方法。就具体的综合性学习而言,“综合同构法”正是指导语文综合性学习的一种高效的教学方法。
【关键词】科学探究 初中 生物学
生物学是一门自然科学,是研究生命现象和生命活动规律的科学。新的课程标准要求提高学生的生物科学素养,倡导探究性学习。生物科学素养的提高离不开探究性学习,探究是学习的中心,科学探究是学习科学的有效方法,是人们获取科学知识、认识世界的重要途径,通^科学探究,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,使学生在学习中感悟和理解探究的基本过程和常用方法,不断形成和发展科学的理性思维方式,增强其创新意识和实践精神。
科学探究的过程一般包括提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流等步骤。在初中生物学的学习中,学生通过参与科学探究的过程,能直观地感受生命世界,认识生物学的基本事实、核心概念、基本原理和规律等基础知识;能形成正确的生命观念;能初步掌握基本的生物学实验操作技能;能养成科学理性思维的习惯;能形成积极的科学态度,从而为主动利用生物学知识解决实际问题奠定必要的基础。
1.科学探究有利于激发学生主动学习生物学的兴趣和热情
兴趣是学习生物学最好的老师,生物学并非枯燥的概念、规律的集合,其内容是生动活泼、趣味盎然的,无论是万紫千红的植物,还是千奇百怪的动物,其中都存在着许多可以探究的秘密,引人入胜。科学探究可以激发学生去探索这些秘密或生物学问题的欲望,学生带着一种探幽的心态去学习生物学,就会发现生物学的许多乐趣,学习的兴趣自然就能调动起来。例如,在初学生物学时,学生带着什么是生物的问题来进行探究,通过观察一滴水中的生命或者收集一些关于生物的资料,如图片、视频等,这样去一步步认识生物,从而了解生物的基本特征,再联系现实生活中自己身边的生物,会发现其中有许多有趣的生物和现象,这些自然就激发了进一步学习探究生物学的兴趣和热情。
2.科学探究有利于学生理解生物学的基础知识和形成正确的生命观念
生物学中许多概念的构建不是凭空想象的,而是通过大量的观察与实验,基于这些科学探究的结果所提供的大量丰富的事实性知识构建的。观察实验包括观察宏观现象,通过肉眼观察生命活动过程、生物个体的结构或行为,以及借助仪器观察生物微观世界的结构和生理过程等,例如,观察不同植被环境中的大气湿度数据,种植并观察某种植物的生长过程、观察不同动物的不同行为,以及借助显微镜等仪器观察细胞的结构、叶片的结构等。通过这些科学探究活动,学生可以真实、直观、形象地了解生物的基本结构、生理过程,从而掌握相应的基础知识。而且通过科学探究,还可以让学生更深刻地理解生物学的本质,形成正确的生命观念,如生物的结构都是与功能相适应的,生物都是与其生存环境相适应的。所有这些有助于进一步学习生物学中的规律,有助于掌握并利用生物学的知识。
3.科学探究有利于培养学生的科学态度、创新意识和理性思维
生物学具有同其他自然科学一样的科学本质,科学知识具有客观真理性,具有不以人的主观意志为转移的客观内容;科学知识是以科学实践为基础,能经受实践的反复检验;科学知识是不断变化的,并且是一个不断发展和完善的过程,绝大多数知识是相对稳定的。科学探究就是利用科学的方法对已有的或未知的知识进行检验和探索。通过科学探究,不仅使学生能够深刻理解所学生物学知识,更能在探究中形成正确的科学态度,培养尊重探究结果,质疑并重新认识科学知识的精神,在探究活动中更可以培养学生的创新意识和理性思维。通过科学的创新和理性的思维,能使学生认识到生物学符合“实践―认识―再实践―再认识”的认知规律。例如,通过讨论分析科学家们研究光合作用的过程,可以使学生了解生物学史中科学发现的过程和科学家所利用的科学探究方法,更深刻理解科学知识的形成过程,从而体悟科学知识需要实事求是的科学态度和不惧权威、敢于质疑、勇于创新的科学精神。
4.科学探究有利于培养学生的动手实践能力和团结协作能力
科学探究是手脑并用的实践活动,具有严密的科学性,这就要求在科学探究中严格按科学探究的流程或规定进行。在科学探究中,学生根据相应的探究流程和方法,可以规范自己的实际操作技能,锻炼实际动手能力。如在观察细胞的结构中,要求学生根据自己所观察的细胞结构,绘制相应的细胞结构图或制作细胞结构模型,这些都可以锻炼学生的动手能力,并大大激发其学习生物学的兴趣。现实生活中许多工作的完成都需要许多人的团结协作,团结协作意识也是现代社会发展的需要,许多科学探究也并非是一个人能完成的,这就需要小组的分工合作,通过合理的分工和良好的配合,既能发挥个人的积极性和创造性,又能创造横向交流、取长补短,从而锻炼学生的团结协作能力。
5.科学探究有利于提高学生运用知识分析问题、解决问题的能力
科学探究是一个把科学的知识和方法与实践相结合的过程,在科学探究过程中,学生可以深刻理解生物学知识的应用价值,体验其应用过程,从而在实际生活中遇到问题能独立思考,独立分析问题,能熟练运用所学知识解决实际问题。例如,通过探究光合作用的条件和产物,可以深入了解影响光合作用的因素,在实际生产中,遇到如何提高农作物的产量时,可以想到利用光合作用的知识进行分析解决。在探究影响霉菌生活的环境条件中,通过探究,学生可以认识到影响霉菌生活的环境因素,进而可以认识到日常生活中食物为什么会发霉变质,从而可以联系到生活中食品的保存以及食品安全的问题。科学探究的最终意义是从生活、生产中发现问题,研究问题,进而解决这些实际问题,促进科学知识的发展和人类社会的进步。
科学探究能使学生在知识、能力、情感、态度和价值观等方面得到全面发展。通过主动参与和体验各种探究活动,可以提高观察能力、实验能力和思维能力,增强创新意识和实践精神,是学习生物学的重要手段。科学探究对于促进学生生物学素养的培养和品质的形成有着不可替代的作用。
参考文献:
[1]唐梅珠.生物教学中探究性学习的功能及策略[J].读写算(教师版),2012(9):81-82.
一、高中地理进行探究性实验教学的重要意义
地理实验教学有其他教学手段不可替代的作用:能够调动学生的多种感官,高效率、高质量地掌握地理基础知识和基本技能;能够有力地改变被动接受式的学习方式;能锻炼和培养想像能力和创新能力、观察能力、逻辑思维能力和归纳、分析能力;此外,还能够培养组织能力、实际操作能力、解决问题能力等;逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志。
二、地理探究性实验教学设计的步骤
下面以“海陆热力差异”为例子来说明高中地理探究性实验的设计过程。
1、提出问题。高中地理中讲到气候形成因子、季风形成原因时,经常提到海陆热力差异。学生对海陆热力差异感到迷茫,经常要问:“什么是海陆热力差异?”,“能否自己设计实验解决呢?”
2、让学生设计实验。取两个烧杯,一杯放水,一杯放等量的细砂,在两个烧杯中均插入一支温度计。把两个烧杯同时放在太阳底下晒一定时间后,读出温度计的示数。再把两个烧杯移入室内,过一定时间后,再观察温度计示数的变化。
3、收集整理数据。在阳光下晒30分后,当时细砂的温度为 45℃,水的温度37℃,移到室内10分钟后,细砂温度为31℃,而水温为35℃。水温度变化是2℃,而细砂的温度变化是14℃。
4、结论。水的温度变化比细纱小,说明海洋升温慢降温也慢。
5、交流合作。引起温度变化不同的原因是水和细砂的比热不同。水的比热大,而砂石的比热小,吸收相同热量的情况下,水温度升高的就比较小,而细砂升高的就比较多。
三、地理探究性实验教学的类型
1、教师探究性演示实验与学生探究性实验
(1)教师探究性演示实验。这类实验一般是由教师在课堂上进行探究,或和学生共同进行探究,这样可以激发学生的学习兴趣,获得生动而直观的感性认识,加深学习印象,形成正确的概念。如地球的自传和公转、月相成因、地转偏向力等都可以设计成教师探究性实验。
(2)学生探究性实验。学生探究性实验就是学生自己提出问题、设计实验方案、自己动手进行的试验,同时,也可以教师在旁边指导。学生探究性实验是地理实验教学最理想的状况,它对学生能力的培养更是多元的。如在学习了潜水和承压水后可以让学生自己设计自流井模型探究自流井、承压井和承压水的关系等。
2、课内探究性实验和课外探究性实验
(1)课内探究性实验,实验所需要的时间比较短,在教室内就能够完成的实验。如在学习沉积作用时,可以用下面的实验进行探究自然界的沉积作用是怎样进行的。
例3:沉积物分选的实验。将同样比例的碎石、粗砂和黏土完全混合,放入一只玻璃瓶中(不超过容量的一半)。将玻璃瓶用水注满,盖上瓶盖,剧烈振荡,然后让瓶子平放,使瓶中物质自然沉淀。让学生观察沉淀成分的排列顺序,是否是大颗粒在下部,黏土细粒在上部。在这个实验中,所用材料以及沉积过程与自然过程基本一样,只是缩小了规模,放在玻璃瓶里进行的。
(2)课外探究性实验,一般是实验进行的时间比较长的或必须在野外才能进行的实验。如月相的观测、正午太阳高度的测定等。前者需要时间比较长,后者必须要在教室外面才能完成的,这样的探究性实验一般放在课外进行,因为课外的时间比较充裕。
四、地理探究性实验教学设计原则
1、探索性。科学规律往往隐在较深层次并有不确定性,需要学生采用不同流程和方法去挖掘和感悟。从中领略科学的方法,培养严谨务实的科学态度和精神,并从中学会思维的变通性和灵活性。
2、过程式原则。其注重过程。它包括从问题的引出,提出假设,收集证据,分析与处理,评价与交流的全过程,引导学生参与,锻炼学生推理、思维、实验的能力。
3、民主性。创设一个有利于探究的环境,形成和谐、愉快、民主的氛围。让学生敢问、敢疑、敢探索。鼓励学生打破常规思维,张扬个性。
4、发展性。以培养学生科学素养为目的,重视促进学生智力和非智力素质的发展。多留给学生继续思维,思考探索的时间、空间。拓展、深化已解决的问题,创造一种完而未完,意味无穷的教学心理境界。
5、自主性、开放性。对学生活动能自主支配,自我调节和控制,充分发挥自身潜能,形成在老师指导下能独立感知和理解实践活动,求异创新;不光指活动空间形式可以从学校延伸到校外,还从内容材料,求知方法和结论,时间上向课堂外延伸。
五、高中地理探究性实验的注意事项
1、实验选材要方便。实验过程中的材料要求学生身边能够采集到的,或者理化实验室本来就有的。如果实验材料很难找到,则学生设计实验的积极性也会大大降低。
2、实验设计过程要避免老师自己过多地参与设计,而是让学生自己多动脑设计。实验设计的目的是为了锻炼学生的思维,培养学生分析问题、解决问题的能力,学会学习的能力,而不是要学生学会做实验,因为物理化学的实验已经比较多了。