發布時間:2024-01-06 09:51:48
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇初中科學探究,期待它們能激發您的靈感。
《科學課程標準》指出:“讓學生在現實情境中體驗和理解科學”情境教學是激發學生學習興趣的最好手段教學實踐也證明,精心創設各種教學情境,能夠激發學生的學習動機和好奇心因此,在科學課堂教學中,教師要充分利用各種手段來創設情境,進行課堂情境教學,調動學生的求知欲望,發展創造思維,培養發現精神
一、情境教學法簡介
情境教學法是指在教學過程中,教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景,以激發學生的情感,從而幫助學生理解教材,并使學生的心理機能能得到發展的教學方法它不僅能給學生提供思考的智力背景,同時也能給學生提供實踐活動和情感體驗的空間
就初中科學教學而言,實施情境教學法具有積極的意義它不僅能引起學生強烈的好奇心,激發學生的學習興趣,形成良好的學習氛圍,也能發揮學生的創造性,提高學生的實踐能力和對知識的理解能力
二、情境教學應注意的原則
情境教學所要求的“情境”,要貼近現實、接近生活,為找準突破口和切入點,幫助學生更好的進行思考,創設的情境要注意遵循以下幾個基本原則:()真實性原則科學是一門同生活、生產實踐聯系十分緊密的學科所創設的情境應符合客觀生活實際,必須是以生活中的原型建立科學概念,不能亂編濫造()綜合性原則情境教學的設計不應該僅僅滿足某一個方面的需要,要同時為認知教學和行為教學服務因此,教師創設的情境,不僅要包含促進學生智力發展的知識內容,還應該包括促進非智力品質發展的情感內容和實踐內容(3)合理性原則創設的情境要符合學生的認知規律,由近及遠,由淺入深,才能使學生將學過的知識和技能運用到情境中來解決問題
三、在初中科學課程教學中應用情境教學的策略
創設生活情境,激發學生探索欲望
新課程標準積極倡導“科學來源于生活,服務于社會”的理念心理學研究也表明,當學習內容和學生熟悉的生活背景越貼近,學生自覺接受知識的程度就越高就初中科學這門學科而言,現實生活是學生學習科學知識最好的素材,因此,教師要積極為學生提供生活中熟悉的現象和經驗,激發學生對科學知識進一步探索的欲望
例如,浙教版七年級二冊“力的存在”一課,我讓學生觀察窗外的樹后提問:
師:“樹葉為什么會動?”
生:“因為有風”
師:“我們能看見風嗎?”
生:“不能”
師:“我們不能直觀看見風,但我們可以通過風在樹上、塵土上產生的作用效果來感知風的存在在科學上,許多事物都不能直接觀察到,但是可以根據事物產生的效果來確認事物的存在”
力在學生的生活中處處存在,以學生最熟悉的自然環境中的“風力”逐步感受力的存在,為學習新課做好鋪墊
創設遞進式問題情境,深化思維模式
創設遞進式問題情境的目的是通過由淺入深、由簡到繁講授知識的過程,使學生掌握概念和學習探究科學知識的方法初中學生的思維往往仍停留在對事物的表象上,如果教師只為講課而講課,學生就容易乏味,激不起學習的興趣但如果給學生創設遞進式的問題情境,引導學生進入情境之中,學生會在已有的認知基礎上激發起探索欲望,很快進入學習狀態,尋求思路,大膽創新
例如,“力的存在”一課,“力”是初中科學中最基本的重點概念之一,認識力是今后學好力的其他知識的基礎但建立力的概念是一個逐步加深和拓展的過程教師可以采用“引導—體驗—合作”的教學法,創設遞進式問題情境,引導學生有層次地開展各種體驗活動,逐步深化學生思維
3創設糾錯情境,加深學習印象
“錯誤是正確的先導”從錯誤中找到正確的方法,是加深學習認識,提高學習效果的有效方式學生在解題時.由于基礎知識不扎實或思維上的偏差,常會出現這樣或那樣的錯誤,對此,教師應有意識地利用一些學生常犯的錯誤,創設糾錯情境,激發學生自己去懷疑、去分析錯因,尋找治“錯”的良藥,不僅能充分發揮學生在學習中的主體作用,也可以提高學生解題的準確性,增強思維的嚴謹性、批判性
關鍵詞:科學學習方法;自主探究能力;思維能力
科學課程是一門綜合性較強的課程,在科學教學中,教師應根據學生的實際情況開展科學教學,但是,當前初中科學教學仍不容樂觀。因此,本文對以科學探究為主的科學教學措施進行探討,以提高學生的科學素養和文化素養。
一、加強學生科學學習方法的培養
采用以科學探究為主的科學課堂教學,不僅可以培養學生的自主探究能力,也能提高學生的科學素養。例如學習七年級上冊的第三章“我們居住的地球”,這一章節主要注重人類與地球關系的講解,主要目的是讓學生領悟到家園建立的艱辛過程。因此,在科學教學中,教師應以科學探究的方式,結合生活實際,如將地球比喻成籃球,通過探究籃球的形狀特點,從而加深對地球科學現象的理解。由于七年級學生有一定的科學基礎,這就給教師減輕了負擔,更有利于科學教學的開展。但是,七年級學生普遍存在科學學習方法不到位的現象,在科學教學中,教師應根據學生的實際情況合理開展課堂內容,從而加強學生科學學習方法的培養。在科學教學中,首先,教師應做好課堂材料的收集,如古代人對地球形狀的認識,準備好科學課程課件后,然后開展教學。在科學課堂中,教師應提出問題讓學生思考,如“怎么證明地球形狀是圓的?”然后引入關于地球的圖片或資料,教師可以引用航天員所拍攝的地球照片,使學生充分了解地球的形狀。新課程提出對學生創新思維能力、實踐操作能力、科學素養、人文素養的培養,使學生樹立終身學習的科學學習方法;新課程注重學生科學探究、分析問題、解決問題能力的培養,而不是死記硬背的學習方式,采用科學探究的學習方法,并以小組合作的形式,從而開展科學課程。在小組合作教學中,首先學生需要收集相關資料,然后針對問題進行小組討論和探討,并提出自己的觀點和意見,科學探究的教學方式不僅加強了學生科學學習方法的培養,同時也提高了學生團隊合作意識和動手操作能力。
二、加強學生自主探究能力的培養
在科學教學中,實驗是科學教學的重要環節,從科學教育理論方面分析,科學教學注重學生的主體性,即以學生為主體的科學教學,這就要求在科學教學中注重學生自主探究能力的培養,為了使學生充分掌握科學知識,充分利用實驗教學的優勢,例如學習八年級下冊第二章內容“空氣”,空氣是與生活實際相聯系的,這一章節教師可以從空氣的成分和用途進行空氣知識的講解,然后安排一些實驗教學,從而對空氣中的成分進行驗證。在實驗教學中,首先教師應提出問題,如“空氣中有哪些物質?”這樣學生就可以根據問題進行思考,有的學生可能認為空氣中有水、氧氣等,而有的同學可能認為有水、氧氣、二氧化碳、灰塵等,教師可以要求學生對空氣中的成分進行驗證,并收集證據,最后對問題作出合理的解釋。通過實驗教學,不僅讓學生掌握了科學知識,同時也讓學生掌握了基本的實踐操作,從而培養了學生分析問題、思考問題、解決問題的能力。
三、加強學生思維能力和拓展能力的培養
新課標不僅要求注重學生自主探究能力的培養,也注重學生思維拓展能力的培養。為了加強學生思維拓展能力的培養,采用科學探究的教學方法,并以實驗課堂為主,例如探究物體的密度,教師可以對小石頭的密度進行驗證,密度公式一般為ρ=m/V,從公式中可以得知,物體密度的大小由物體的質量和體積來決定。密度實驗中,需要彈簧秤、量筒等器材,因此,教師可以這樣提問:“如果實驗中沒有量筒,而只有彈簧秤器材,怎么才能測出物體的密度?”通過思考和探究,學生可以先用彈簧秤測出小石頭的質量,然后稱出水和燒杯的總量,從而計算溢出水的質量,根據水的密度,就可以計算出石塊的體積,最后計算出石塊的密度。傳統的實驗課堂,教師把學生所需要的實驗器材都提前準備好,這樣的實驗教學不利于學生思維拓展能力的發展,通過設計不同的問題,并要求學生積極思考和討論,使學生在實驗中加強分析問題和解決問題能力的培養。
在初中科學教學中,教師應注重學生自主探究能力和思維拓展能力的培養,新課程下,要求加強學生創新精神、科學素養和人文素養的培養,采用科學探究的教學方法,并以實驗教學為主,使學生在科學教學中不斷思考和探索,從而提高學生的科學素養和人文素養,促進學生全面發展。
參考文獻:
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[2]趙峰.初中科學教學中科學探究的實踐研究[D].東北師范大學,2011.
[3]鄭曉燕.上海市初中科學與生命科學學科教學銜接研究[D].上海師范大學,2012.
一、初中科學課堂教學現狀
初中科學課程課堂教學,就當下的教學情況來說,可謂是發展不容樂觀。首先,由于這是一門科普課程,無論是學校還是在授課老師,在思想上對其教學不夠重視,在實際的課程課堂教學中也沒有很多的投入,這直接導致初中科學課程課堂教學效果的有限,對于培養學生對于科學的發現、自然的認識的興趣是十分的有局限性的;其次,在初中科學課程的教材選用上,由于教學考試和考核評價對于這門課程要求不高,甚至沒有,因此對于教材的選用也是沒有統一化、合理化的標準;同時,教材選用的不夠嚴格也直接導致在初中科學課程的教學中對于教學內容的開展也是隨著老師自我的喜好展開的,并沒有一個系統的知識面的覆蓋,對于學生是否了解、掌握該課程的知識也是沒有很好的反饋機制;最為重要的一點是,由于初中科學課程不是中考的考試范圍,因此,課程的課堂教學沒有系統性的內容,也經常性的為需要進行中考的課程讓道,而這種思想上的認識以及實際上的應用在老師甚至學生心中留下了合理的印象,從而使得學生對于初中科學的認識機會少之又少,更加談不上興趣的培養,知識的獲取。
二、初中科學課堂教學改革措施
基于初中科學課堂教學當下如此的發展現狀,對初中科學課堂教學展開一番深入的改革已然是勢在必行的事情。第一,我們需要從思想層面上轉變學校、老師以及學校的認識,統一對初中科學課程教學的認識。雖然初中科學課程不是中考的科目,但是其重要程度卻不亞于其他課程,同時,初中科學課程課堂教學本來相對于其他課程來說,課程時間就相對少,因此通過這樣一門輕松的課程來培養學生的學習興趣,發現科學的能力對于提高其他科目的學習效率是十分有裨益的;第二,在初中科學課堂教學中,我們需要歸一化教學內容,合理的展開教學,讓系統的課程知識為學習所接受,從而更好的培養學習的興趣;第三,科學是一門十分神奇的、有趣的課程,科學中也充滿了一系列神奇的現象,我們在初中科學課堂教學中可以更多的開展相關性的實踐活動,增加學生的自我實操機會,讓學生在具體的實踐活動中加強對科學現象的認識,掌握更為扎實的科學知識,同時還能提高自身的動手能力??偠灾?,初中科學課堂教學需要從豐富教學手段、合理化教學內容、統一化教學思想及認識等方面展開相應的改革工作。
三、初中科學課堂教學新模式發展
初中科學課堂教學的發展要想取得長足的、持續性的進步,那么就必須構建一個全新的發展模式。而這決定于在發展的過程中,我們需要時刻把握著時展的需求,做到與時俱進,從而根據具體的要求來調整和發展初中科學課堂教學模式。具體來說,初中科學課堂教學新模式的發展離不開時代的發展,而這主要體現在課堂教學的方法和內容上。因此在未來的發展中,我們需要把握以下幾個原則,從而保障能夠給初中科學課堂教學構建一個合適的、創新性的發展模式。
初中科學課堂教學以培養學生的學習、認識科學和自然為主要目標,興趣培養和方法認識引導是關鍵。
初中科學課堂教學手段可以結合互聯網+多媒體技術走向豐富化,讓現代技術引導課堂教學的創新和發展。
初中科學課堂教學方式可以多樣化,可以形成以學生為主導的課堂教學體系,豐富化考核方式,有效提升學生綜合能力。
1. 初中科學探究教學的原則
探究教學的形式是多種多樣的,在實際工作中,教師可視具體情況采取不同的方式,但是一般都應該遵循下列指導思想或教學原則:
1.1 要發揮學生的主體性作用
現代教學論認為,要明確倡導在教學活動中確認與重視學生的主體地位。教師首先要注意激發和培養學生的學習興趣;其次要給學生提供更多親自動手、發現和探索問題的機會,如在科學教學過程中教師變演示實驗為邊講邊實驗,將驗證性實驗改為探索性實驗或增加探索性實驗等;再次,教師要通過問題啟發、討論啟發等方式,引導學生獨立思考,積極思維,大膽想象,使學生始終處于探索中,真正成為探究活動的主人。
1.2 要建立以實驗為基礎的科學教學觀
科學是一門以實驗為基礎的自然科學,科學實驗是科學理論建立和發展的基礎,以實驗為基礎是科學教學最基本的特征。在科學探究教學中,以實驗為基礎,就是把實驗作為提出問題、探索問題、解決問題的重要手段和途徑。教師應充分發揮科學實驗的功能,通過實驗,特別是學生親自做實驗來激發和培養學生興趣,調動學生的實驗積極性,引導學生根據實驗現象和事實,探究物質的本質及其變化規律。
1.3 要強調營造良好的探究氛圍
當探究課進入到時,要營造一種師生互動的探究氛圍,這樣大家才躍躍欲試。探究活動的本質特征是教師不把構成教學目標的有關概念和認知策略直接告訴學生,取而代之的是,教師為學生創造智力活動和交往的環境,讓學生通過探究活動發現有利于這種探索的學習方法和認知策略。在整個探究活動中,學生之間應相互交流,對問題、假設、實驗、結論的解釋進行描述,了解提出問題、形成假設、設計實驗、歸納結論的策略和方法。在整個探究活動中,學生不僅僅找到了對某個問題或未知現象的解釋,更重要的是使學生了解如何對某一陌生現象進行科學探究,促進其探究能力的提高。要營造良好的探究氛圍,教師首先要轉換角色,要從單純的知識傳授者轉變為學生學習的促進者,但這決不意味著對學生放任自流,在探究過程中,教師永遠是幫助學生成功的伙伴。其次,要善于把教學任務轉化為學生經過努力能解決的問題系列,并使學生對解決問題或實現目標產生興趣和需求。最后,要鼓勵學生多嘗試、探索、試誤,讓探究學習的過程真正成為學生“自己想辦法解決問題”的過程。
1.4 要重視科學與社會生產和生活的結合
科學作為一門基礎的自然科學,一方面,科學概念、原理、理論的形成和建立,都是來自自然和人類的生產生活或者科學家們依據大量的自然現象和實驗事實,經過分析推理和科學抽象,歸納總結出來的。學習科學的根本目的,是為社會生產和生活服務;另一方面,科學己滲透到現代生活的衣食住行的各個方面。國民經濟的一切領域,無不需要科學的參與:人們最為關注的環境保護、資源的利用、能源的開發、食物、醫療保健等,都需要科學。因此,科學探究教學應重視科學與社會生產和生活的結合。同時,探究活動的設計也應從我國的教學實際和學生實際出發。在設計探究式教學活動時,應注意吸收國內外多年來的教改經驗,逐步探索出一套適合我國國情的探究式教學模式。在進行探究式教學的初始階段,可以將一些實驗按照探究式教學的要求進行改造。例如,將用于驗證結論的演示實驗,改造成先做實驗,再根據實驗結果得出結論。這樣,既符合現有的教學條件,又利于教師順利開展教學。此外,活動的設計還要考慮學生己有的經驗和能力水平。
2. 探究性教學的基本步驟
2.1 提出問題
教師引導學生提出供探究的問題。
2.2 猜想與假設
教師引導學生依據已有的知識和經驗對提出的問題可能出現的答案,作出猜想與假設,并經過討論、思考作出初步的論證。
2.3 制訂計劃
根據科學探究的要求,設計實驗方案,選擇儀器、試劑,同時還要考慮到實驗過程中可能會出現的結果,有較周密的實驗計劃。2.4 進行實驗,收集證據
按實驗步驟進行實驗,仔細觀察實驗現象,認真記錄實驗數據,在實驗操作中注意觀察與思考相結合,采用多種形式表達所收集到的實證,并能從中發現問題,解決問題。
2.5 解釋與結論
將收集到的資料進行分析、討論,得出事實證據與假設之間的關系,通過比較、分類、歸納、概括等方法,得到最后的結論。
2.6 反思與評價
有對探究結果的可靠性進行評價的意識。在實驗方案、現象、解釋等方面與他人存在不同之處時,能與他人進行討論,不斷反思,并提出改進的具體建議,能體驗到探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。
2.7 表達與交流
用口頭或書面等方式表達探究過程的結果,與他人進行交流討論時,敢于發表自己的觀點,傾聽并尊重他人的意見。需要說明的是:科學探究的過程不一定完全參照上述的順序進行,可根據具體的情況而定。
3.探究式教學要注意的方面
3.1 加強雙基教學,牢固探究基礎成功開展探究式學習,要求學生必須具備相應的背景知識、認知能力,對探究學習持積極態度,這意味著學生的知識儲備要達到一定程度,才能完成教師所要求的各項活動任務,不過,探究性學習和其他學習方式應該是相輔相成的關系, 而不能非此即彼。對學生來說,既要學會接受性學習,比較快地去理解、掌握基礎知識,并以此為基礎,對一些未知事物進行探索性學習, 又要學會探究性學習,形成正確的知識觀,對知識不斷進行檢驗再檢驗。對知識進行重組、運用,并創造新知識,只有這樣才能對基礎知識理解更深刻,應用更靈活。
3.2 改變評價方法,延伸探究興趣
探究式學習成果是一個動態、多元的結果, 學生的學習所得, 可能與我們預期掌握知識點的要求有所差異或也可能出現一些錯誤的結論或意外的現象。教師要對學生做出全面的評價,肯定學生的成績, 對不足和存在的問題提出建設性的意見或讓其他學生補充。要注重學生的個體差異,從個人建構主義學習論出發,在肯定學習者存在著個體的差異、以及先前認識經驗和認知結構差異的同時,肯定個人主動探究過程,調動起學生主動建構的積極性及潛能,讓每一位學生學會有效地建構自己的知識。
【關鍵詞】初中科學 探究活動 思維教學
【中圖分類號】G630 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)01-0097-03
初中科學是一門初步認識自然現象、自然規律,以人和自然的關系為中心,以物質結構、性質和運動規律為基本內容,并注意科學、技術與社會的相互滲透,密切聯系實際的一門綜合性課程。因此,這決定了自然科學的教學特點是通過學生發現問題、提出問題,再通過對各種現象的探究活動,再現知識的產生、發展過程,最終解決問題。教師運用探究策略,給學生提供實踐探究的機會。學生對探究過程的思維品質及方法有時可能比探究的結果更重要。因此,教師在課堂教學中引導學生對有關的學習內容進行探究,對學生的思維發展有著特殊的意義和價值。
一、探究活動中的思維教學一般模式
根據科學的特點以及為了更好地配合《科學》新課程的實施,我們教研組自去年下半年就開始“自主、合作、探究”課堂教學模式的實踐與研究。同時配合學校反思性教學和思維教學在各學科中的實施,我們在初一、初二、初三三個年級分別開設了各類能充分反映思維教學的公開課研究課,取得了良好的效果。通過集體備課、評課、補充、學習。我們總結和歸納出了自然科學課堂探究活動中的思維教學一般模式?,F概括如下:
探究活動中的思維教學一般模式:
該思維教學模式宗旨是通過科學探究過程或活動這一載體,把思維教學貫穿于整個學生思維發展過程。力求在整個形成過程中培養和訓練學生的思維器官、思維品質,最終形成思維能力,從而達到優化課堂教學結構的目的。我們教研組在這方面取得了一定的成績。
二、在科學探究活動中開展思維教學的探索
思維具有許多品質,我們這里重點討論與探究活動密切相關的(流暢性、變通性、批判性、獨特性、實踐性)。下面以思維品質的這五個方面來闡述探究活動過程中思維品質的培養與激活。
(一)思維的獨特性
思維獨特性最主要的標志是:凡事自己開動腦筋,自己尋找解決問題獨特新穎的途徑和方法,從而得出解決問題的答案或結論,并能對自己得出的答案或結論進行分析和檢驗,使之符合實際。
在科學探活動中,學生通常能對某個情景或場景通過自己的分析,與原有知識或經驗發生認知沖突上,從而激發學生自己積極開動腦筋,尋找解決問題的途徑。這其實已經激活了思維的獨特性。通過一年多的實踐,自然科學課堂上學生思維的獨特性具體表現可歸納為:
①實驗中善于提出獨特、新穎的實驗方案。
②通過觀察,能提出新的問題和解決問題的方法,敢于發表個人意見。
③具一定的聯想、想象能力。
④能用已學知識解決一些簡單的實際問題。
⑤有擺脫思維定勢的能力,能夠解決過去的經驗和習慣不能解決問題。
如:在上到第六章人類與環境的內容時,學生們均能積極撰寫調查報告,提出一些如何防治水、大氣、土壤污染的新辦法,新措施。學生個個富于聯想,善于提出新問題。有學生撰寫的《太平橋水污染及治理措施》一文在富陽日報上發表,市政府也已開始治污行動。又如徐國軍老師在上《平面鏡成像的規律》一課時,分組布置了實驗任務,一組研究像與物體的大小關系,二組研究物距與像距的關系,每一組又分成四人組成合作小組。在巡視學生的活動時發現二組中有一小組同學并沒有采用點燃的蠟燭作為觀察物體,而是直接用一塊三角板在鏡子面前量著。其中一位同學說:“只要一組證明了像與物等大,那么三角板在鏡子里所成的像和三角板應該一樣大,三角板所成的像中的刻度大小跟物的刻度也一樣,將三角板有刻度的一邊和鏡面垂直后就可以直接觀察出物距和像距相等?!保ㄈ鐖D所示)聽了學生的解釋后,不禁佩服這組學生的想象力和創新能力。在學生匯報方案階段,教師特意安排了這組學生介紹這種與眾不同的方案,與全班同學共同探討。其他同學也感到很有收獲??梢?,在這樣的教學活動中非常有利于思維獨特性的培養和激活。
(二)思維的流暢性
思維的流暢性主要表現為思維起點靈活,思維過程靈活,概括遷移能力強,善于組合分析,有多種合理而靈活的結論等方面。
在科學探究活動中,學生會靈活使用等效、類比、分析、綜合、歸納、演繹等思維方法,去概括理解所要探究的問題。具體表現為:
①能對實驗任務提出不同的方案。
②能通過對一種代表性動物或植物的分析,歸納出一類動物、植物的特征。
③能探究動物或人體各部分結構與功能相適應的特點。
④在概括理解過程中,能通過對實驗數據處理、分析,概括出各量之間的關系,并能應用規律解決一些簡單問題。
如:在研究凸透鏡成像實驗過程中,我們的老師設計了如下探究過程。(部分)
探究過程:
1.分成四種情況分別進行實驗:第1種:在光屏上得到一個縮小的像;第2種:在光屏上得到一個放大的像;第3種:得到一個正立的像(這個像光屏上是不可能找到的);第四種:得到一個倒立的像。
2.各小組按要求開始實驗。得到一個符合要求的像后,將此時的物距、像距及像的性質記錄在下表中。
3.各小組匯報數據及實驗現象。
4.有學生對實驗數據及現象進行分析。
得出實驗結論:(凸透鏡成像規律)
通過這樣的探究活動的設計,極好地鍛煉了學生的分析、歸納和綜合能力,在嚴謹的科學探究過程中培養了學生思維的流暢性。
(三)思維的變通性
指出在處理問題和解決問題的過程中,能夠適應任務的需要,積極周密地思考,采用多種方法或途徑正確地判斷并迅速得出結論。
在科學探究活動中,學生充分運用知識的遷移或方法的貫通,善于調用已學過的知識與學習經驗,采取各種角度或方法尋求解決問題的途徑。
主要表現為:
①從一種測量方法的運用轉向考慮另一種方法的運用。
②善于靈活運用數學公式,測量工具,調用已學過的知識與經驗,來分析處理新情景的問題,從不同角度出發考慮和解決一些簡單的實際問題。
③能靈活運用各種實驗器材和有關知識,設計實驗,能初步運用控制變量的方法。
下面以我們組老師上的“探究物質的溶解性與哪些因素有關”一課為例來說明如何靈活運用控制變量的方法來設計實驗,激活思維的變通性。
探究物質的溶解性與哪些因素有關(課堂實錄節選)。
因素1:攪拌
生:兩杯水,一杯攪拌,一杯不攪拌,看哪杯溶解得快?
師:實驗過程中,如果我們發現攪拌的那一杯溶解所需的時間短,就可證明攪拌能夠加快冰糖溶解的速度。如果時間一樣,則證明攪拌對溶解快慢沒有影響,你們覺得這種理解對嗎?大家有沒有考慮過,我們在研究“攪拌”這個因素時,對于水,對于糖有沒有什么要求?
生:這種理解是不正確的。研究“攪拌”這個因素時,兩杯水應該一樣多,冰糖的質量也應該一樣,水溫也應該相同。
師:為什么呢?
生:如果這些因素不一樣的話,那攪拌的那杯冰糖溶解快,不一定就是攪拌的關系,也有可能是其他原因造成的。
師:根據大家剛才的猜測,我們把幾個影響因素列出來看看。
我們發現,當我們研究“攪拌……”時,如果不限制其它條件,比如說,兩杯水,(1)杯水多,(2)杯水少;(1)杯熱水,(2)杯冷水;(1)攪拌,(2)不攪拌。如果我們發現的確是(1)號杯溶解時間短,由此我們是否可以得出結論:攪拌影響食鹽溶解快慢的因素?
生:不可以。因為……
師:所以說,我們在研究一個因素時,必須保證其他幾個因素控制在相同條件下。這是一種經常用到的科學實驗方法——控制變量法。這樣我們研究問題的時候,目標明確,方向正確,才能得出正確的結論。根據這種方法,請同學來說一下檢驗水的溫度可能會影響冰糖溶解快慢的影響因素的設計方案。
生:相同質量的糖同樣在不攪拌的情況下,在相同體積的冷水中溶解需要的時間長,還是在熱水中溶解的時間長?
師:那么顆粒的大小是否影響糖在水中溶解的快慢,相信同學們也能夠說出設計方案了。
生:相同質量的糖,一份顆粒大,一份顆粒小,同樣在不攪拌的情況下,在相同體積的熱水中,看哪一個燒杯里的糖溶解需要的時間長?
……
通過這一環節的設計,讓學生開動腦筋,根據探究的目的和條件,選擇取得證據的途徑和方法,考慮影響實驗結果的主要因素。使學生能確定需要測定的量,并采用適當的方法控制變量,從而使學生由被動轉向主體,思維的變通性得到充分體現。
(四)思維的批判性
表現為冷靜地思考問題,對他人的經驗和書本知識能認真思考,不迷信,不盲從。對探究過程中的不同方案敢于提出有理有據的合理見解。人就是通過控制自己的意識而相應調節自己的思維和行為,即表現在主體根據活動的要求,及時地調節和修改思維過程,也就是主體主動地進行自我反饋的過程。
在科學探究活動中要求學生會正確使用各種儀器,及時發現實驗設計或實驗過程中的錯誤等,即通常所說的反思。
具體表現在:
①能正確使用各種測量工具、儀器等。
②能及時發現實驗的錯誤,導致誤差產生的原因等。
③實驗設計或進行實驗時,注意實驗順序的合理性。
④通過探究結果,能夠判斷原假設的成立與否,對方法或設計的優劣進行評判,并提出合理的建議
如在探究CO2是否具有酸性的實驗設計過程中:老師要求設計一個實驗證明碳酸(二氧化碳的水溶液)具有酸性,而二氧化碳不具有酸性。有一位學生設計了如下實驗方法:取一只潔凈的干燥的試管,向里面放入一張干燥的藍色石蕊試紙,向試管中加入適量的水,觀察現象;然后再往試管中通入二氧化碳氣體,再觀察現象。整個設計思路如下圖:
然后要求學生展開討論:僅由此實驗能得出滿意的結論嗎?若能,請你說明理由。若不能,請你簡述還需要進行的實驗操作步驟和實驗。學生不難通過對比分析得出該同學的實驗設計,雖然排除了水使紫色石蕊變紅色的可能性,但沒有排除二氧化碳使紫色石蕊變紅色的可能性,從而會設計出更合理的實驗設計方案。通過設計這樣的探究活動,可以很好地培養學生思維的批判性。思維批判性品質是思維過程中自我意識作用的結果。而這種自我意識是以主體自身為意識的對象,形成思維結構監控系統,可實現人腦對信息的輸入加工貯存輸出的控制。思維的批判性品質,來自對思維活動各個環節,各個方面所進行的調整、校正的自我意識。這種批判性的思維品質,在探究活動和創造性思維的過程中是不可缺少的因素。
三、在探究活動中開展思維教學的幾點思考
初中生正處于由具體形象思維向抽象思維發展的一個重要階段。因此在教學中應注意引導學生思考事實證據和科學結論之間的關系,幫助學生學習建立科學模型。由此培養學生的分析、概括能力和邏輯思維能力,形成質疑、反思的科學思維習慣。具體如下:
1.鼓勵每一個學生充分參與到探究學習中來,尊重學生各種不同的見解、技能和經驗,保護學生的創造性和好奇心,鼓勵學生對他人的觀點持合理的懷疑態度,為學生提供各種表達自己想法和開展科學探究的機會,允許學生提出不同的觀點,哪怕是錯誤的,以保護其思維的積極性。
2.熟悉掌握學生思維過程。思維過程是人們運用頭腦中原有的知識經驗,對新的信息進行分析、綜合、比較、抽象和概括的過程。
3.積極激活并優化學生的思維品質。在探究活動中尤其是思維的獨特性、流暢性、變通性、批判性和實踐性。
4.積極創設問題情境,給學生留有思考的空間。思考產生于知困。沒有問題,思考也就停止了。法國心理學家瓦龍說:“思維就是克服矛盾的過程?!苯處煴仨殑撛O問題情境,激發學生自己提出問題,進行獨立思考。
5.應創設寬松,發展的教學氛圍。心理學研究表明:自由、安全、愉悅的集體氣氛有利于學生創造力的發揮。教師應把自然書本中可以探究的知識點和一些演示實驗改為探究性實驗,鼓勵學生大膽假設,自主探索,使學生全程參與學習,培養學生思維的自主性與創造性。
四、結束語
課堂學習以學習間接經驗為主,教材上的各種知識,都是前人在長期實踐中不斷思維的結果。如果對這些知識的學習我們教師能想方設法讓學生轉變學習方式,充分利用探究活動這一載體,那么我們的學生一定個個都是善于思維、懂得思維的人。
參考文獻:
[1]《教學策略》,李曉文、王瑩,高等教育出版社
[2]《課堂學習論》,陳見時,廣西師范大學出版社