引论:我们为您整理了13篇科学探究能力的培养范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。
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1.培养学生的猜想能力,提高探究能力
猜想假设是探究的指路灯,是实验探究的目标。猜想还可吊起学生的胃口,吸引学生积极投入到实验中去,但猜想并非凭空瞎猜,不着边际的胡猜乱想。虽然有牛顿、爱因斯坦在当时看来不可想象的大胆猜想,才有了万有引力、相对论,但这些理论是他们在大量的实验、研究基础上得出的,而非一时冲动,脱口而出。我认为可从以下几个方面培养学生的猜想能力。
1.1引导学生根据生活经验、已有知识合理猜想
初中物理阶段的猜想可引导学生认真分析问题,根据生活经验、已有知识对探究问题可能出现的结果进行科学合理的猜想。这对学生将来在高科技未知领域的研究同样具有指导意义。例如:在探究影响摩擦力因素实验时,引导学生联系实际,根据生活经验:拉一辆车,装的货越重,需要拉力越大;路面越“难走”,拉力越大。猜想:摩擦力大小可能与压力和接触面粗糙程度有关。当然猜想和接触面积大小、物体运动速度有关也是合情合理的,有错误才对正确有更深刻的认识。再如:在探究并联电阻的总电阻时,依据串联电阻的特点很自然猜想出:(1)R=R1+R2,(2)R=R1+R2,(3)R=R1R2……尽管这些猜想都是错误的,甚至不可能猜出正确结论,但同学们都兴致高昂地投入到实验中去,经历挫折后,在老师的帮助下,得出正确结论。无论探究过程、结论,记忆都尤为深刻,使学生探究能力得以快速提高。
1.2培养学生的自信心,让学生敢想敢说
在猜想中,有的学生怕猜错不敢说,这时正确对待猜想特别重要。要让学生明白:你的猜想在“猜想”这一环节中都是正确的,没有错误之说。实验考试中猜想的填空是不能空的,猜上就是正确的,树立学生敢于猜想的自信心。
1.3对于学生的猜想,要不吝鼓励和表扬
恰到好处的表扬和夸奖会使人像喝了蜜一样甜,学生尤其得到老师的表扬和肯定后,更感觉在同学面露了脸,甚为光荣,更加积极思考,认真探究。对于错误猜想,是允许的,教师切忌否定,言语打击,甚至耻笑,否则,学生将低头沉寂,无人敢说。
1.4营造和谐,民主的课堂氛围
上课时,老师板着面孔,对有“动作”的学生怒目而视,甚至大声呵斥,是不会有积极猜想的。给学生营造和谐,民主的课堂氛围,创造一个心理安全和心理自由的环境,学生不再受束缚,没有思想压力,自然敞开心扉,畅所欲言,此时,学生的思维才能处于最活跃状态。创新思维的火花不断绽放,各种猜想才会产生,学生的探究热情将充分展示。
1.5适当引导,循序渐进
探究中的问题,学生不一定有生活经验或知识基础,教师应适当引导,引导学生步步深入,循序渐进。例如:影响电阻大小的因素,学生的猜想往往仅局限于电压、电流,考虑不到这么多,教师要耐心引导,不可急躁。
2.培养学生的评估交流能力,提高探究能力
猜想的正确与否,实验验证固然重要,但实际物理实验不是物理模型,它涉及到很多意想不到的因素,给实验现象和数据带来偏差,导致不完善或不正确的结论所以指导学生做好评估交流,去伪存真,获得探究成功,才能培养更深层的探究能力。
2.1指导学生评估实验步骤设计的是否合理
实验步骤设计的不合理,将不可避免地产生失误。例如:在《测盐水的密度》时,我分给各小组一样的盐水,但测量结果有的组明显偏大,各小组又都坚持自己测的对,经过交流评估他们的实验步骤,发现测量过程中,有的小组是先测出空烧杯的质量m1,再测盐水和烧杯的总质量m2,用m2-m1得盐水的质量,然后倒入量筒测体积,这样做将使所测质量与体积不对应,因为烧杯壁上附着一部分水倒不出。有的小组是先测盐水和烧杯的总质量m,然后减去倒入量筒后剩下盐水和烧杯的质量m1,得盐水质量m-m1。经评估交流,改正了不合理的步骤,提高了探究能力。
2.2评估实验中遇到的新问题
实验结论与学习知识有明显出入,再次正确操作仍然如此,交流评估出现这种现象的原因,是培养探究能力的重要方法。例如:在探究小灯泡的电阻实验中,改变小灯泡两端的电压后,发现小灯泡的电阻也随之改变,得出“电压越高,电阻越大”的结论,这与老师强调的“电阻大小与电压、电流无关”极不相符。通过评估交流得出是“温度”对电阻产生的影响。拓展了学生的知识面,增强了探究的能力。
2.3评估交流实验中系统误差带来的差异,提高探究能力
实验中,器材不可能是理想中的物理模型,不可避免地存在摩擦力,存在电阻,自身重力等,使实验数据与理论计算有出入。例如:理论上,动滑轮省一半力,即F=1/2G,但实验无论多么规范,实验数据都不可能得出F=1/2G,评估原因是动滑轮有重力,有摩擦,不可避免再如:探究串联电路电压规律时,总电压U与各灯泡电压之和总有些误差,评估发现实验电线、灯座存在电阻,而理论分析通常忽略它们的电阻。通过评估,使学生对理论分析和实际实验有了更深刻的认识,为未来更高层次的探究积累了丰富的经验。
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1 激发学生的探究欲望
求知欲是学生对学习的一种积极的认识倾向,是学生获得知识,拓宽视野,丰富心理活动的内部驱动力。学生一旦对某一事物有探究的欲望时,就会在大脑中形成最优秀的兴奋剂,促使各种器官处于最活跃的状态,引起学习的高度注意,从而为参与探究提供最佳的心理准备。因此,在课前教师要精心创设能引起学生强烈的探究欲望的“激情”情境,尽可能地引起学生的惊奇、新鲜、疑问、猜测,使探究过程始终对学生有一种吸引力,让学生怀着由惊奇所引起的理智上的震动进入到科学活动的探究中去,去积极地探究其中的无穷奥妙。如:在教学《有趣的磁现象》一课时,我先在手里拿着一根小铁钉,一不小心掉在讲台前的地上,接着请三位同学来帮我寻找,可三位同学忙乎了一阵都没有找到。这时,我拿出一块磁铁给其中一位同 学说,请它出来帮忙找吧。果然,一会儿磁铁就把小铁钉吸起来了,接着,我又请这位同学去吸文具盒里的削笔刀、小剪刀、铅笔、圆珠笔??,这时,同学们个个睁大眼睛,十分好奇,为什么有的东西能吸起来,有的东西不能吸起来呢?于是,同学们个个动起手来实验,通过自己的探究弄清磁铁的基本特征。
2 精心创设学习情境
小学科学作为一门实验性学科,其主要特点是从学生身边的事物出发,大胆质疑,进而对自然进行探究,因此,在教学中,教师应该就身边的事物引导学生生疑、质疑,进而释疑。培养学生敢想、敢问的良好习惯,从而激发学生对科学探究的热情,吸引学生主动投入到实践探究活动中,如在进行"电磁铁"这一知识点教学时,上课刚开始,教师可以提出问题:"听到电铃声我们开始上课,而电铃是怎么样的,你知道些什么?"让学生畅所欲言,进而引导其提出各种问题,为本次教学埋下伏笔,这样的教学首先就有了一个好的开端,在极大程度上激发了学生强烈的好奇心,激发了其探究的热情,再经过教师引导就能够有效地转化为强烈的求知欲望和积极的学习行为。开拓探究空间,引导学生自主探究获得知识固然非常重要,但掌握知识的过程更为重要,因为掌握知识的过程就是培养学生探究能力的过程。在小学科学教学中,应该留出更多的时间和更大的空间,让学生自主思维、任意猜测,教师从中进行引导,帮助学生养成自主探究的良好习惯和积极的获取知识的方法和手段,从而转化为学习研究的能力。
3 发挥合作学习的作用
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一、设计多样化,提高学生分析能力
科学探究一般由提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证得出结论、提出新的问题、交流与合作七个环节构成,而这七个环节的结构关系是环环相扣、彼此促进的。在学生的科学探究过程中,可以涉及全部要素,但笔者认为一开始七个环节全部由学生探究完成,难度太大,教师也反映这样会比较费时耗力,完不成教学任务,所以笔者认为教师可以根据班级实际情况及探究内容确定,有选择性地重点涉及某个或某些探究环节进行探究设计。
例如:“探究动能大小与哪些因素有关”一节教学中,通过对学情的详细分析,如果探究目标确定在培养学生设计实验的能力上,那么探究设计的重点就放在“制订计划和设计实验”上。又如“探究充水玻璃管中气泡的运动规律”的实验中,若重点是为了培养学生根据数据画出气泡运动的路程与时间的关系图像,并分析图像,试着找出匀速直线运动的规律,所以探究的重点可设计在数据和图像分析与归纳上,引导学生分析数据间的关系,得出实验结论。这样,在不同的探究实验中,通过多样的设计,让学生有所侧重地体验某一个或某几个探究环节,通过教师长期有的放矢的训练,学生的探究能力一定可以一步步得到提高。
二、观察方法多,增强学生观察能力
初中物理教学通过观察实验的方法学习物理知识,在学生周围有很多可以观察的事物,但现在的学生往往视而不见,不会观察,更谈不上提出有价值或值得思考的问题,这也不能全怪学生,他们为了应付中考需要做大量脱离实际、重复的练习,所以教师首先要在观念上端正,需要加强引导学生注意观察,减少学生的死记,教材中有许多给学生观察发现的机会,教师在平时探究实验中可以教学生一些观察的方法。当学生参与了实验活动,发现了许多自己未曾注意到的现象,提出一些希望能够解决的问题,他们的好奇心就被激发出来。
教师在实验探究过程中,可以有目的地对学生进行观察训练,掌握科学的观察方法。方法一:整体全面观察。例如“探究光的反射规律”的实验中,既要观察角的大小关系,又要观察线的位置关系,更要判断三线是否共面。又如“探究冰的熔化特点”时引导学生观察整个物理现象发生的过程、产生的条件、熔化的特点。这样从多角度、全面对实验现象进行观察,全面分析各种现象的联系,才能得出正确结论。
方法二:按顺序观察。如“探究凸透镜成像规律”中,①在u>2f区域,成倒立缩小的实像,②在u=2f处,成倒立等大的实像,③在f
方法三:在对比中观察。“探究冰、烛蜡的熔化特点”时引导学生对比观察冰、烛蜡熔化时有什么相同之处,又有什么不同之处。让学生在对比中发现规律,获得清晰印象,加深对知识的理解和记忆。
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〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004―0463(2014)
19―0116―01
《幼儿园教育指导纲要(试行)》指出:幼儿科学教育是科学启蒙教育,应重在激发幼儿的认识兴趣和探究欲望,要尽量创造条件让幼儿实际参加探究活动,使他们感受科学探究的过程和方法,体验发现的乐趣。那么,如何抓住幼儿的年龄和生活特点,让幼儿积极参加探究性科学活动, 真正体验到科学学习的乐趣,从而培养幼儿优秀的探究能力呢?
一、创设情境,营造气氛,激发幼儿探究问题的兴趣
1.创设的情境要能激发幼儿的表现欲望、创作激情以及好奇心,要能培养幼儿的学习兴趣与求知欲。在这其中,教师是创设情境的主导者和调节控制者,通过设置一定的情境让幼儿感知,使幼儿能投入到相应的情境中,让其思维随着新创设的情境线索走,从而在轻松愉快的环境中学到科学知识。
2.创设的情境要符合幼儿的年龄特点。如,在活动“冰与水”中,幼儿先是在我的指导下进行观察,认识了水的特性,然后我结合当时的天气情况,根据中班幼儿的实际水平,又设计了一系列关于“水”的活动:我把装有一杯水的透明塑料杯(杯子里还放着几粒玉米粒),放在外面的阳台上,一边给幼儿讲解日常生活中水的形态,一边让他们观察外面的水杯。不一会儿,有的幼儿就发现了放在外面的水杯的变化,我很自然地提问:为什么教室里面的水杯没有结冰?而外面的水杯却结冰了?通过引导和询问,很好地达到了预期的教学目标。
二、示范引导,积极鼓励,教会幼儿探究问题的方法
1.开展常见现象探究,鼓励幼儿“想一想”、“试一试”。 如,在活动“神奇的瓶子”中,我要求每个幼儿想一想:为什么有的瓶子里的颜色会发生变化?有的没有发生变化?并鼓励他们说出自己的想法。同时还让能力较强的幼儿利用大小不同的瓶子试一试,从而发现瓶盖里面的秘密。通过“想一想”、“试一试”,让每一位幼儿都能在原有基础上获得提高,增强幼儿的自信心,激起幼儿再次探索的愿望。
2.努力创造活动条件,示范引导幼儿“做一做”。 如,在活动“有趣的磁铁”中,我为幼儿提供了各种铁制品、塑料用品和陶瓷制品,我先示范表演了磁铁的磁现象,然后让幼儿自己摆弄。他们的积极性很高,很快就津津有味地玩起来。许多幼儿都为自己的发现兴奋不已,争着把自己的发现告诉同伴。这时,我对幼儿的发现给予肯定,并让他们在“做一做”中饱尝发现的快乐,激发其发现问题、研究问题的兴趣。
三、进行规范思维训练,培养幼儿探究问题的能力
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二、鼓励质疑问难,激发探究欲望
疑问是思维的源泉,是创造的基石。我们在教学中,要不断更新教育观念,努力创设符合学情的教学情境,鼓励学生大胆进行质疑,使他们在正确的情感、态度和价值观的引领下,学会挑战。只有“疑”才能“思”,只有“思”才能激发学生的探究欲望。如在教学“校园植物调查”这堂课时,首先,我通过进行周密的观察,对校园内的植物数量、种类、分布和用途进行了分类整理,自己首先做到了心中有数,这样就能很好地保证组织学生开展调查活动。然后,我将全班同学进行分组,每个组小组长要充分要付起责任,对整个小组的成员的行动管理做到位,并组织小组中的成员对校园植物进行调查,填写调查记录表,把调查过程中遇到的不认识植物用相机拍下来,或取适当的标本。学生在“怀疑”中产生问题,在“质疑”中就会产生学习的兴趣,把学习新知识的心理调节到最佳状态。这样的教学,充分调动了学生学习的积极性,提高了学生的探究意识。
三、转变课堂教学方式,培养学生探究性思维
教师应根据学生的思维特点,结合教学内容指导学生运用探究的方法进行学习,主动获取知识、发展能力。 在具体的教学过程中,(1)教师要引导学生进行多角度的观察,发散地思考问题。例如在教学观察“蜗牛”时,因为蜗牛身体的观察内容相当丰富,教师应引导学生从观察蜗牛身体的颜色开始,并重点观察蜗牛头部、腹部、尾部和头部的眼睛、触角、嘴,通过结构特征思考功能特征。(2)教师要引导学生学会迁移。蜗牛吃什么?蜗牛有牙齿吗?蜗牛怎样吃食物?蜗牛喜欢吃什么?在周围有好几种食物的时候,蜗牛会选择什么食物?蜗牛是怎样发现和找到食物的?……教师让学生带着这些问题去观察蜗牛,从蜗牛吃食物的观察进展到蜗牛与环境的联系、蜗牛与食物的相互作用层面,在新的层面提出更多的问题,发现更多的问题。在这个层面上,还有诸如蜗牛与温度、蜗牛与水、蜗牛与光等许多观察研究的内容。蜗牛怎样吃食物?这个问题指向蜗牛的嘴和齿舌、蜗牛吃食物动作的观察和描述。
四、重视动手操作能力的培养,提高探究能力
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如,“电磁铁”一课,学生在实验时发现电磁铁也有南北两极,我没有告诉他们原因,而是抓住时机,引导学生从矛盾现象出发提出问题:南北极不同与什么有关?为什么材料相同,电磁铁南北极不同呢?这样就激发了学生强烈的好奇心和求知欲。
2.实验假设,促使学生设计探究方案解决问题
一些科学实验,可以让学生根据以往的知识经验独立设想,设计出实验方案,自己动手进行操作实验。如,教“水的三态变化”一课时,在学习“霜是怎样形成”时,让学生根据露水的形成,设计一个霜形成模拟实验,小组讨论后,选择所需材料,自主进行探究活动,最终发现规律。
二、拓宽培养自主探究兴趣的空间
1.培养学生积极发现问题,敢于提问,勇于求异、实事求是的科学态度
例如,教学“导体与绝缘体”一课时,有的学生提出这样的问题:“头发导不导电?骨头导不导电?水导不导电?”这些大胆的提问,也正是探究精神的真实体现。
2.让学生尽情表达交流,交还学生的探究权力
如,教学“声音是怎样产生的”一课时,讲台上摆着的各种能发声音的材料:锣、鼓、音叉、橡皮琴、铁盒、钢管,问:“这些物体就这样放在这里不动,它们能发出声音吗?”学生个个回答:“不能。”于是,我让学生以小组为单位,分别去摆弄这些材料,直至能发出声音为止,最后一致得出“声音是由物体的振动产生的”。
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二、在探索实验中开展科学探究
物理学是一门以实验为基础的学科。在教学中多设计探索性实验来培养学生的科学探究能力是一种有效的途径。如:在学习《大气压》时,我是这样设计教学的:我用一个空的易拉罐放在酒精灯上加热;过一段时间后,看到有“白气”冒出就停止加热;用橡皮泥把冒气的小孔堵住后,发现易拉罐压瘪了。紧接着,我设置了这样的疑问:“易拉罐为什么会变瘪呢?”学生的注意力和兴趣一下子被调动起来,于是对此问题进行了大胆的猜想:⑴可能是易拉罐内部变为真空;⑵可能是因为铝皮的热胀冷缩;⑶可能跟外面的大气压有关:⑷可能是易拉罐内部空气温度变低………学生在探究过程中会提出各种各样的问题,作为课堂组织者的教师不能盲目地对待这些问题,不能全部解决,也不能都不解决这些问题。围绕这些大大小小的问题,教师不能胡子眉毛一把抓,而要找到一个能激活学生探究兴趣的中心问题,力求激起学生的“疑”,并促使学生想办法解“疑”,在解“疑”过程中诱发学生争论。而争论应该是真争论,应该是学生对容易混淆问题的争论,争论的目的应该是使学生更深刻地理解知识、更开阔视野和思路,而不是为了争论而争论,让争论流于形式。教与学应该做到和谐与统一,形成合力,教与学的共同指向就是为了实现教学目标。
三、在开放性问题中开展科学探究
进行开放性问题教学,培养了学生创新能力和实践能力。在开放性问题中开展科学探究活动,在于强调学生获取新知识的体验,在于强调学生探究新知识的经历,是又一种培养学生科学探究能力的有效途径。
四、在课外活动中开展科学探究
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《小学科学课程标准》明确指出“探究是科学学习的核心,它既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。那么,在科学课堂教学中,教师该采取怎样的教学手段,有效地提高学生的探究能力呢?笔者认为应从以下方面做起。
一、 鼓励学生质疑,激发探究意识
疑问是思维的源泉,是创造的基石。在教学中,我们要努力创设情境,激起学生思考,鼓励学生大胆质疑,从而激发学生的探究意识。
在教学《给冷水加热》一课,可以让学生质疑:要使一杯冷水变成热水,有哪些方法?水在加热的过程中,重量和体积是否会发生变化?等一系列问题。也可以在观察的过程中质疑,如:在教学《液体的热胀冷缩》时,直接加热冷水,看不清变化呀?这时,学生质疑思考:怎样使看到的变化比较明显,如何来设计这个试验?只有把学生学习新知识的心理状态调节到最佳,学生的问题意识才会逐渐提高,探究意识才会大大增强。
二、增强师生互动,培养探究精神
在教学中,教师要努力创设机会,组织、引导、激发学生学习的兴趣,使学生成为学习的主体。如教学《溶解》一课,要求学生掌握溶解的特征,为了突破重难点,我将实验报告表发放到各组,学生根据实验目标进行操作。他们将自己准备的沙子、面粉、高锰酸甲、白砂塘、食盐等物质分别放入盛水的杯子中,搅拌后观察,让记录员填写实验报告表。实验结果显示“面粉、高锰酸钾分散在水中是否均匀?”争议很大,这时,我引导学生用过滤、蒸发的方法分离,得出正确结论。当学生结论不一致时,我们只有通过实验来,让他们乐于接受,从而促进学生创新思维的发展,养成勇于探究的精神。
三、抓住各类试验,指导探究方法
在教学中,我们如何进行探究方法的指导呢?
1、注重实验的直观性
通过演示实验和分组试验,引导学生通过动脑思考、动手操作,观察、分析和比较科学现象,获得生动的感性认识,建立表象,为进一步地理解和掌握科学概念和规律奠定基础。
因此,在科学教学中,要注重科学实验的直观性,即使是一个简单的实验,也要认真地去做,认真地观察,指导学生初步学会抽象概括的思维方法,培养学生实事求是的科学态度,并把这种态度迁移到对科学和生活的认识上。
2、注重现象的说理性
在学生自主参与学习和实验中,要注重启发学生对科学现象的认真思考,以逐步培养和发展学生的思维能力,指导学生用通俗的生活语言,有条理地表述科学现象,过渡到科学术语规范的表述和解决科学问题的方法,进而培养学生用简练的语言来评析科学现象,提高概括科学问题的能力。
3、注重方法的多样性
在学生自主参与科学学习过程中,由于学生个体具有差异性,学习成效的效度也具有差异性,教师采取不同的学习方法加以指导。例如,在练习使用显微镜观察微生物的实验教学中,有些学生正确对光后,在“镜筒上升过程中找像”这一步骤中反复做几次都找不到像,或者找到了尘埃等异物以为是像,学生内心焦急而有些失落,这时就要指导学生:在看清晰这些异物时,你已经调焦到位了!为什么还找不到像呢?让学生自主探究,学生很快就明白:这时就该停止调焦,轻微移动载玻片就能找到像了。这一操作细节课本是不会提及的,就这样,学生获得了成功的喜悦,领会到了改变方法的重要性。
四、开展积极评价,形成探究习惯
《科学课程标准》中指出:要关注学生的学习过程,关注学生的情感体验,在评价上要体现多元化,强调评价的促进功能。
1、评价的时机要适当
评价可以在教学活动结束时评价,可以将评价贯穿在教学过程中;评价时不仅要关注学生科学探究活动的结果,更要关注学生在此过程中每个环节的表现;不仅要对学生在课堂中的表现做出评价,也要对学生课前准备做出评价;不仅对学生的试验报告进行评价,还要关注学生得到这些结果的方法及其间的经历进行评价。
2、评价的方式要灵活
评价不仅有学生的自评、互评,还有教师的评价、家长的评价等。
学生自评、互评的效果也是相当有效的,这样,学生会感到自己进步了,今后要比现在更有进步才对。
教师的评价不单是语言上的激励,教师的一个眼神、一个微笑、一个翘起的大拇指、一次不经意的摸头,对学生来说,都是无价的表扬,都是一种激励。
篇9
1、实验激趣。用演示实验的方法来创设情境提出问题,引发探究。
例如我在教学《沉与浮》时,我先告诉学生我有一支听话的滴管,然后演示实验:将滴管放进一个装满水的矿泉水瓶中(滴管口朝下),盖紧瓶盖,我说沉,就用力挤压瓶子,滴管就会往下沉;我再说浮,就松开手,滴管又会上浮。这个实验激起了学生极大的好奇心,他们个个跃跃欲试,既想自己动手做做,又想知道这其中的奥妙,有效地激发了学生对科学探究的浓厚兴趣。
2、故事激趣。用讲故事的方法来创设情境,提出问题,引领探究。
如在教学《奇妙的护身术》一课时,先让学生讲一讲小壁虎借尾巴的故事,然后让学生思考:“故事中小壁虎凭借什么本领逃避敌害的?”由于学生对故事感兴趣,自然引发“大自然中的形形的动物还有哪些奇妙的护身术本领保护自己、逃避敌害的?”这一问题,从而使学生产生探究兴趣。
二、科学实验,培养探究能力
学习科学必须有一定的实验能力。包括实验设计、实验操作、实验观察记录、整理记录资料等方面的能力。在科学课堂上,在教师的指导下,通过实验,让学生亲自实践,主动去探究知识,获取新知识,是提高探究能力的有效途径。
比如我在教学《盐到哪里去了》一课,“不同物体与水混合后,不一定都能溶解”我就让学生做这样一个探究性实验:沙、锯末、铁粉、白糖、食盐分别与水混合,并搅拌相同次数,并观察现象。对比混合后和之前的猜想有什么不同,根据观察到的现象给物体分类,并由此引出溶解的概念。课后延伸,回家后找一找生活中的物体,并自己进行实验,看是否会溶解。课后,学生研究兴趣高昂,认真地参与实验,探索出生活中哪些物体能够溶解。所以这样的教学内容就突破了课堂时空对于学生发展的限制,而着眼于对生活的探索,提倡让学生走出课堂,面向社会,关注环境、关注自然、关注人类的发展,关注自己的发展。使他们通过观察、提问、设想、动手实验、表达、交流等探究活动,获得了知识。并在活动中体验到科学探究的过程、建构基础性的科学知识、获得初步的科学探究能力,培养了学生的科学素养。学生们在整个学习过程中,个个兴趣盎然,积极参与到各项活动中去,并在活动过程中愿意与他人合作、交流想法。使他们在学习中都体验到成功的乐趣。
三、合作交流,提高探究能力
合作交流,讨论辩论能提高学生发现问题,探讨研究问题,解决问题的能力。例如在教学《盐到哪里去了》一课物体与水混合后怎么再分离出来的内容时,学生争着来发表自己看法。有的说:“沙子颗粒较大,我们用沉淀的方法就能分离出来。”有的说:“锯末和水混和后,有的沉下去了,有的还漂浮在水中,所以用沉淀的方法就行不通了,可以用过滤网把它过滤出来。”有的说:“混和在水中的铁粉可以用吸铁石吸出来。”有的说:“溶解在水中食盐,既不能过滤也不能沉淀,我们可以采用日晒或加热的方法来把它分离出来。”
集体合作交流的思维,能有效地促使每个小组的成员由感性认识逐步向理性认识发展。经过辩论,去粗存精,去伪存真,逐步使学生对纷繁复杂的现象之间的关系,获得较深刻的理解,在培养探究能力的同时形成了一定水平层次的科学概念。通过讨论,提高学生发现问题的能力、研究鉴别的能力、概括评价的能力以及语言表达的能力。
四、现代教育技术,加强探究能力
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一、巧妙引入,激发探究的欲望
好的开头是成功的一半。科学课的关键就是要把学生的探究欲望激发起来,把思维的积极性调动起来,这样学生才可能真正去自行探究。小学生对什么都好奇,对什么都想弄个明白,如果能很好地创设情境,就能把学生的思维激活,为新课的探究活动奠定坚实的基础。而新课的引入可根据不同的年龄特征,采用不同的方法。如《空气占据空间》这一课,我采用“魔术引入”,有的知识比较枯燥,学生不感兴趣,那么教师就必须化难为易,用引人注目的形式去吸引学生进行探究。上课开始,我俨然是一位魔术师,拿出一朵漂亮的纸花,让学生摸一摸是干的,然后把纸花放入杯底,把杯子倒过来垂直压入水底,过一会儿,把杯子从水中拿出来,让学生再摸一摸,发现纸花还是干的,这时学生感到很惊讶,从而提出问题,为什么纸花放入水中而没有湿?这样就激发了学生探究的欲望,为整节课奠定良好的心理基础。总之,新课的引入,可根据不同的内容和学生不同的年龄特征,采用不同的方法。除了以上方法外,还可以用故事、实物、悬念、录像、描述、实验等有趣味性的方式引入,来激发学生探究的欲望。
二、大胆猜想,引导学生主动探究
牛顿说过:“没有大胆的假设就不会有伟大的发现”。鼓励学生大胆猜测,这是培养学生创造性思维很重要的一点。当学生发现问题后,他们很想知道为什么。这时学生会利用已有的知识经验和丰富的生活经验会去先猜一猜,脑海中会出现一个个猜测性答案。如《不倒翁》一课,学生猜测不倒翁不会倒会与什么有关系时,说出了多种答案:“可能与放了橡皮泥有关系”“与底部的样子有关系”“与放橡皮泥的位置有关系”等。再如,《热胀冷缩》一课中,在炉子上浇一满壶水,水为什么还没开就溢出来了?学生纷纷猜想,“加热后水增多了”“水沸腾后溢出来”“加热后水体积变大了”……学生的思考积极主动,在这过程中,老师要让学生从各个角度思考,说出自己是怎样想的或猜测的理由。教师不要忽视任何一个假设,把学生的意见写在黑板上,让学生自己去探究,证明自己的猜想是否合理。
三、自行实验,体验探究的乐趣
猜想有时是对的,有时是错的,为了证明猜想是否正确,就必须设计实验去验证,让学生根据事实得出结论。在这过程中,教师要大胆放手,让学生自主探索,尽量给学生时间、空间等方面的自由度,充分调动学生的各种内部动因,自己去探索问题。在这期间,教师要给学生提供多套有结构性的实验材料,如《空气占据空间》一课,教师除了要准备课本上提到的实验器材外,另外还可以准备底部扎了眼的塑料杯、粉笔和气球等材料,这些材料就能启发学生多角度、多层面思考实验的方法。在这一课中,学生利用手中的材料,设计出的的实验方法有:(1)把底部塞有纸花的杯子倒立压入水里,再把杯子提出水面,看杯子会不会湿。(2把杯子压入水底,然后慢慢倾斜,看是否有气泡冒出。(3)把粉笔放入水里,观察是否有气泡冒出来。(4)把纸花塞入底部扎了眼的杯子底部,然后倒立压入水中,再把杯子提出水面,观察纸花是否会湿。(5)把一个瓶子,瓶口塞紧带漏斗的瓶塞,把水倒进漏斗,看水能否流入水中,再把瓶塞松一松,看水能否流进瓶子。整个过程学生兴趣浓厚,对空气是否占据空间的研究十分投入。这样,不仅让学生体验到了探究的乐趣和自信,而且使他们获得了可以说是终生不会忘记的知识,锻炼了“真刀真枪搞科学”的本领和创造才能。
四、重视汇报,促使探究层层深入
在小组共同探究之后的汇报交流活动,是自然教学的关键环节,他可以让教师及时掌握反馈信息,了解学生的学习情况,进而有效地组织下一步的教学,所以我们要引导学生把看到的想到的都说出来。例如,《固体的热传导》一课,学生做完实验时进行汇报,一个学生说,凡士林融化了,火柴都掉下来了;另一个学生说,离酒精灯近的先掉下来,然后由近及远依次掉下来,凭借这些信息完全可以获得结论,但我继续组织学生继续汇报,还发现其它现象吗?另一个学生说,火柴掉下来的速度不一样,是越来越慢,然后再组织学生讨论。因此,在教学中要相信学生,只要启发得当,学生一定会有新颖独特的观点,一定会有精彩的发言,所以在教学中要不断地穿针引线,使探究活动层层深入。
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探究就其本义,是探索和研究。探索就是探求学问,索求真理;研究就是研讨问题,究其根源。学生的科学探究是指学生通过教师的指导和启发引导,亲身经历和体验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,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神,理解科学的本质,挖掘智力潜能,培养科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
1.2 科学探究的特点
科学探究既是学生的学习目标,又是一种重要的、有效的学习方式,它对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。在学生的科学探究过程中,教师应注重学生对探究过程的体验,而非机械记忆探究的结果;重在收集证据,多方寻求答案,而非繁杂无意义的计算;重在对结果客观科学地评价,而不要迷信于权威。在科学探究活动的过程中,学生处于主体地位,教师可以是活动的组织者、指导者,也可以是活动的参与者、学习者,在互动中实现教学目标。
1.3 科学探究的要素
科学家在进行某项科学探究时往往需要进行大量的实验与观察,可能要花费数年甚至毕生的精力,他们进行科学探究的目的旨在发现新的现象或发明新的理论,推动科学的发展。对于中学生而言,他们所进行的科学探究旨在深刻理解科学知识,体会科学方法,重在培养科学素养,为今后进一步的科学探究奠定基础。
中学生的探究活动虽与科学家进行的科学探究有所不同,但基本环节仍然是相似的,即:提出问题猜想与假设制定计划与设计实验收集事实证据与进行实验分析与论证检验与评价表达与交流。
2 科学探究在中专教学中的重要性
近年来,中国人民对“科学技术是第一生产力”的感触可谓是越来越深,科技的进步、观念的更新促进社会的发展、国家的繁荣。当今社会已进入信息时代、知识经济时代,整个社会乃至整个世界都在把发展科技作为头等大事来抓,而发展科技的速度与规模应取决于教育的发展。旧有的教育体制与当今的新的教育理念之间的矛盾与分歧已经凸现无疑,由于多种因素的制约,目前素质教育仍存在效率低下、教学形式单一、教学方法陈旧的弊端,学生的学习热情难以调动,究其原因是旧有教育体系没有彻底地把学生的主体地位体现出来,学生的创新能力难以得到淋漓尽致的发挥,而且评价体系不健全也制约了教师的教育教学创新能力。
新课程改革特别注重学生的科学探究能力的培养,科学素养的提高。所以在素质教育阶段,教师应突出学生的主体地位,给学生提供一个充分的科学探究机会,让他们在科学探究过程中体验科学探究过程的艰辛与快乐,领悟科学思想,掌握科学方法。
3 如何培养学生的科学探究能力
3.1 努力创设物理情境,激发探究欲望
学生对于好课的评价是“生动、易懂”。教师要做到上课生动有趣,通俗易懂,必须要具备对教材的驾驭能力及对学生的驾驭能力。要做到这两点,教师必须要认真分析教材,理清教学思路,分析学生的认知特点,精心设计教学过程。因此,教师除了具有广博的科学文化知识、较强的语言表达能力,还要有一定的应用现代媒体教学的能力。在课堂教学中,教师既要做到旁征博引,还要做到循循善诱,鼓励学生发现问题并提出问题。在现代媒体的多感官刺激下,在恍然大悟的感觉中,学生体验到科学的魅力,也激发了他们科学探究的欲望。
3.2 多设计开放性问题,发散学生思维
应试教育下的题海战术已无法适应现代教学要求,精选例题显得尤为重要。教学过程中,教师应多设计一些开放性的习题,做到一题多解,一题多变。如在学习完凸透镜成像的特点后,可让学生总结得出判断一个透镜是否为凸透镜的方法,学生可以通过小组讨论或查阅资料、实验验证等方法总结得出。
3.3 加强研究性习题的开发设计,实现教学双赢
研究性习题与学生的认知水平及生活实践息息相关,进行研究性习题的开发设计符合学生的认知特点,通过学生之间及师生之间的合作与交流,能极大地调动学生的学习潜能,有利于增强学生的创新意识和创造能力,有利于培养学生的科学素养。
研究性习题可以是课本学习的内容,也可以是课本以外但又能够培养学生创新能力和科学素养的一些问题。教师可以根据教学进度,开发设计研究性习题,创设科学探究情境,同时还需制订科学的评价标准,以实现教学双赢。
3.4 精心设计实验,让学生获得成功的体验
物理学是一门以观察和实验为基础的学科,实验有利于激发学生学习物理的热情,有利于启发学生的各项思维,有利于培养学生的探究创新能力。教材每章后的“小实验”“小制作”,简单有趣,易于操作,可鼓励学生独立动手完成,如有可能,教师还可自行设计一些小实验,帮助学生理解课本知识。此外,教师还应鼓励学生自行设计一些小实验或小制作、小发明,大胆创新,让学生充分体会实验带给他们的兴奋与愉悦,从而更容易理解课本中刻板的概念与原理,既培养了学生的创新能力,也让他们获得了成功的体验。
3.5 重视生活体验及社会实践,多方积累知识
物理学与人们的生活生产密切联系,在课堂教学中教师要用最平实的语言、最贴切的生活事例讲解教学内容,生动鲜活的生活事例能唤起学生心底的共鸣,拉近学生与科学知识之间的距离。在教学中,教师应鼓励学生重视生活经验的积累,平时多注意观察,多参加一些有意义的生活生产实践,多去接触具有一定科技含量的生活或生产用品,多去关注科技方面的信息。有条件的话,可组织学生进行一些参观访问以及社会调查,将理论与实践有效地结合起来,从多方面培养他们的科学素养。
3.6 打破传统,建立科学的评价体系
新课程改革要求教师必须建立一套科学的评价体系,评价不仅要关注学生的学业成绩,而且要发展学生多方面的潜能,适应未来发展的需要。发挥评价的教育功能,帮助学生认识自我,建立自信,促进学生在原有水平上的提高。在科学探究活动中,教师自身要树立一种科学灵活的评价意识,努力挖掘学生在活动中所迸发出来的科学思想,保护学生的发散思维能力及创新能力,促进学生全面发展。
4 科学探究实施过程中应注意的问题
4.1 更新观念,力争跟上时代步伐
民族要发展,教育要先行;教育要发展,教师应先行。作为新世纪的人民教师,一定要与时俱进,抢抓机遇,努力适应教育新形势的要求,及时更新观念,准确地进行角色换位,努力提高自身全方位的素质,争作课改的领头人。
4.2 加强学习研究,努力适应新课改要求
新课程改革是一项长期而艰巨的任务,新的教育形势要求每位教师不断加强学习研究,把握学科发展的前沿态势,注重各学科之间的整合,努力适应课程改革的新要求。
现代教育技术日新月异,教学素材与教学手段不断更新,教师除了要学会运用现代教育技术,还要学会正确选择和运用恰当科学的教学方法组织教学,提高课堂教学效益。
4.3 培养学生的科学探究能力必须循序渐进、因材施教
在教学过程中,应鼓励学生主动去探究,挖掘他们学习的潜能,而非走过场,流于形式。此外,学生个体之间存在这样或那样的差异,教学过程中,教师应充分了解他们的实际情况,因势利导,提出不同的教学要求,使用不同的教学方法,让每一个学生得到充分发展。
参考文献
[1]柳菊兴.物理课程标准教师读本[M].武汉:华中师范大学出版社,2004:141.
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其次,科学探究能力又是一个培养的目标。学生本来不具有这样的能力,我们应该通过一种精心的教学设计来培养他,使他能够获得这种能力。而这样的 过程,可能在我们的一个探究之中,让他经历像科学家那样的研究方式 ;也可能在教学之中,从某一个环节来注重培养他的某一种能力。
最后,科学探究还是一种学习方式。学生通过科学探究来学习物理知识,来理解自然规律,通过这样一个过程来深入的理解科学的本质是什么。
二、必要性
鉴于各种原因,我校的生源近几年一直很差,而且,就是差生源,流失还很严重,留住学生!怎么留?我们的学生的学习兴趣哪去了。我们要激起他们学习的热情,让他们舍不得走出校门?我们的校园为什么没有网吧的诱惑力大?我们不能让我们的学生在校园中找回乐趣,实现自我价值?我们为什么不面对现实,放下包袱,换个角度,换种方法考虑问题?让他们探究,既培养了能力,又培养了兴趣,不仅能投入学习,而且会在学习上有意想不到的突破!让学生在探究的过程中放松学习压力,在探索的过程中体会学习的乐趣,体验成功的快乐,由厌学、怕学转为想学、爱学,逐步步入全身心投入学习的行列。
三、探究过程
(一) 提出问题
提出问题是科学探究的前提。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决问题更重要,因为解决问题,也许是一个知识或实验上的技能而已,而提出问题,有新的可能性,要从新的角度去看旧的问题,都需要有创造想象能力,而且标志着科学的真正进步。”奥斯特之所以能提出电流的磁效应,是因为他发现了通电导线旁边的磁针发生了异动;卢瑟福之所以提出原子的核式结构问题,是因为发现了a粒子的散射的实验现象。因此,我们应在课堂上营造和谐、愉快的轻松氛围,让学生自己能提出问题。
(二)猜想与假设
学生提出问题后,教师不要急于告之答案,而应鼓励学生积极大胆的对提出问题的答案进行猜想与假设。在这一过程中除非原则性的错误,否则不要去干涉,去批判学生的想法。
(三)实验设计与操作
苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探寻者。”让学生分析实验要解决的问题,从而确定实验目的;让学生提出解决方案,从而设计实验器材,实验步骤,考虑实验操作的细节问题,并分析可能的误差来源,注意采取减小误差的措施(如牛顿第二定律的验证中平衡摩擦力;机械能守恒的验证中重物要求质量大,体积小以忽略空气阻力等);让学生亲历实验过程,体会创作者的快乐,并从中获得知识,培养探究的能力。
(四)分析与论证
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什么是探究?从广义上看,探究是人遇到感兴趣的问题时自发产生的一种探究其答案的欲望和伴随而来的一系列思维和行为方式。探究是由好奇心和求知欲引发的,是由内在动机驱动的,它始于感兴趣的问题而终于问题的解决,探究的过程既是求知的过程,又是创新和实践的过程。初中物理学科的科学探究也具有上述探究的特征,在初中物理科学探究的教学活动中,应当重视学生的兴趣培养,从而激发学生科学探究的欲望。
一、利用学生经历,激发学生兴趣和探究欲望
初中学生,也有着十多年的生活经历,在他们的成长过程中,经历着无数熟悉而陌生,神奇而困惑的事与物。在他们的心目中,激荡着对很多事物的好奇,有着弄明白弄清楚的强烈愿望,有着对物理知识的企盼与渴求。在他们的生活空间里,存在着与物理相关的小到儿时的玩具,大到看见的汽车、轮船……无不闪烁着人类知识与智慧的光芒。在所处的自然环境中,时时经历着令人着迷而又神奇的自然现象,风、雨、雷、电的形成,绚丽的彩虹,飘忽的云雾,水中美丽的倒影……他们置身其中,鲜活灵动的思维在不断的涌动,只要教师充分利用学生身边的物理现象,触动学生的好奇心,是很容易激发出学生的兴趣,增强他们的探究欲望。
二、巧设问题情景,培养学生兴趣,激发科学探究欲望
教师是整个教学过程的设计者,是问题情境创设的领导者、组织者。好的问题情境,能够不断撞击学生心扉,启迪学生思维,使之受到强烈的震撼。在问题情景的设置中,应牢牢抓住学生的好奇心,用新颖的事例,超乎寻常的问题点燃学生的求知欲望。例如,在进行“影响摩擦力大小因素”教学时,设置这样一个情景:“在光滑的水平面上放着一个50㎏的大钢球,一只蚂蚁能将它推动吗?”学生看到这个问题后,有的说蚂蚁力气太小不能推动,有的说表面是光滑的能够推动,有的则是陷入冥思苦想之中……思维的波浪此起彼伏,大大调动了学生的探究欲望。在教学过程中,还可以利用学生的直觉思维,利用有趣的小实验或差异性实验调动学生的科学探究兴趣。
物理学科中的科学探究,是模仿物理学家群体在长期探索科学知识的过程中形成的有效的认识能力和实践方式,其中最重要的是科学思维方式,即通常所说的科学思想方法。当代哲学认为科学探究没有固定的模式,但有些可辨的要素。如提出问题、建立假设、制定方案、进行实验与收集证据、分析与论证、评估与交流等。在初中物理科学探究教学中,根据初中学生的年龄特点和认知能力,应着重做好以下两个方面的建设。
三、发掘学生提问、猜想假设能力,培养学生科学探究能力
爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要”。牛顿也说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现”。可以说提出问题,猜想假设能力,是学生进行科学探究的重要组成部分,是学生获得终身学习的基础和能力的一个重要方面,是实施素质教育过程中应用新观念、新方法组织实施物理科学探究中必须重视的一个关键点。在培养学生提出问题能力上,应让学生敢于发问,教师在适当时候结合教材介绍一些古今中外著名专家、学者多思多问,自问自答,发明创造的事例,向学生说明提出问题的重要性,鼓励学生不管自己提出的问题是否浅显,有疑必问;其次,在进行科学探究教学时,应充分利用学生身边的物理现象、事例,让学生进行较为深入的思考,提出问题。在引导学生提问的同时,从学生实际出发,指导学生猜想与假设,学生由于经验、知识的限制,可能停留在问题的浅表层次,给出的猜想假设不能准确切入问题的实质,教师不能求全责备,应鼓励、扶持、帮助,或发挥学生的团队精神,小组讨论,最终促使学生能够独立、自主地对提出的问题进行科学合理的猜想假设。
四、重视学生科学探究过程,培养学生科学探究能力
初中物理中的科学探究,对初二学生来说,还是一个全新的课题。虽然他们会简单地提出问题,进行猜想与假设,但不知道怎样制定计划和方案,怎样收集整理数据,并对数据进行分析论证。在这种背景下,学生首先应在教师指导下进行,让学生全面了解科学探究的各个环节和方法。其次,应教给学生科学探究的常用方法,对于初中而言,“控制变量法”是常用的一种研究问题的方法。依据这种方法,循序渐进地让学生从简单的模仿到较为独立设计科学探究的计划和方案,能够独立的书写探究报告,能够对探究过程中出现的问题进行反思、矫正。再次,还应让学生围绕科学探究的目标,培养科学探究的定向性;严格操作规程和顺序,培养学生观察的有序性;教师应尽力引导学生会用对比的方法,培养学生观察的灵敏性,以及改善科学探究条件提高培养学生多方位的观察能力。总之,在科学探究的教学活动中,教师要使学生从初步模仿原型,逐步过度到学生较为独立、自主地进行科学探究。
初中物理中的科学探究是一种模拟性的科学探究活动,对初中学生的科学探究能力的培养,让学生感受、理解知识的产生和发展过程,能够很好地培养学生的科学精神和创新思维习惯,激发学生的求知欲望,促使他们自觉主动的探究物理知识,在学习中找到乐趣,从而大大提高物理学科的课堂教学效益和教学质量。
参考文献: