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摘 要:探究教学是初中科学课程教学的主旋律,是培养创新型人才和拓展学生创造性思维的主要途径。本文以科学课程标准(7-9年级)为指导,在教学实践中探索探究教学的实践形式,以发挥教师的主导作用和学生的主体地位,为学生学会学习、学会生存、学会合作及终身发展奠定基础。
关键词:初中 科学课程 探究 实验 教学
1、对探究教学的认识
在《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准》的“课程基本理念”中提到5方面的理念:面向全体学生、立足学生发展、体现科学本质、突出科学探究、反映当代科学成果。在“突出科学探究”中有如下描述“……科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当体现这两者的结合,突出科学探究的学习方式。应给学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。”可见,科学探究是新课程改革中的重要内容,而这种学习方式的训练必须通过探究性教学体现。
所谓探究性教学就是将科学作为探究过程来讲授,让学生象科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念、科学规律,培养学生的探究能力和科学精神。在探究性教学方式下,教师引导学生主动地探索知识,通过观察、思考、动手、合作、交流、积极地理解和建构知识,体验知识产生的过程和方法运用,形成正确的态度和价值观的过程和方式;学生们在不同类型的探究中学习参与科学探究活动的某些方面的工作,学会从事完整的探究活动。
2、 科学探究性教学中应该重点突出的几个方面
2.1 注重以实验为手段
初中科学课程涉及物理、化学、生物、天文、地理等知识领域,是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科。对其运用探究教学具有较强的可操作性。科学的课本中有许多实验、许多新课知识可作为探究的课题去开展探究教学,只要教师据教材目标,以探究性的视角去挖掘教材中的探究因素,通过整合增减、换序、新编的方法确定探究课题,设置情境问题,诱导学生主动学习、观察、探究、交流、寻找问题的答案,对问题作出完满的解释,让他们在课堂、课外直接参与并体验知识的获得过程,让他们感到成功的快乐,这样不仅提高了他们学习这门课的学习兴趣,而且还培养了科学探究的能力. 实验是科学课程的基础,也是学习科学的基础,在教学中采用实验探究教学是培养学生研究性学习的重要手段。
2.2 挖掘实验探究点,优化实验设计
在笔者所使用的浙教版科学教材中,许多涉及科学原理的内容大多以探究性实验的形式呈现,这为实施实验探究教学奠定了基础,但是教师对有关实验的处理必须有创新精神,努力挖掘可供探究的实验素材,据教学目标与学生的认识水平,对现行的实验内容“动动手术”,做些调整。如可适当改变教材中实验设计的某些环节,使之呈现为一种“变式”,以便激发学生的实验兴趣,激活学生的思路,以完善学生的实验能力。例如:“用电流表测电流”的实验就可改为“研究串并联电路中各部分电流之关系”;8年级上册第1章中有关《物质的特性》中的“密度”一节,可将“密度的测定”这一验证性的演示实验变为探究实验教学。下面是我对“密度”一节的教学思路:
上课时,教师首先给学生设置情景问题:“两个相同的烧杯分别装入相同体积的水和酒精比较,哪一杯质量大？”再让同学把它们同时放入已调节好的天平上,让学生观察天平是否平衡？结果天平向盛水的一边倾斜,为什么？然后让学生共同讨论,提出各种猜想。比如相同体积的不同物质,其质量是否相等？相同体积的同种物质,其质量是否相等？……接下来,把学生分成4个大组,若干小组,,第一组测若干杯体积不同的水的质量与体积,第二、三、四组分别测若干个体积不同的铁块、铜块、铝块的质量与体积,要求各小组先设计实验方案、设计表格,然后选取实验材料做实验,收集证据,整理后填在表格中,分别计算出水、铁、铜、铝四种物质的质量与体积之比值;再通过同学之间的交流与合作,讨论并归纳出:不同物质的质量与体积的比值是不相等的,相同物质的质量与体积之比值是相近的或相等的。最后教师总结指出:物质的质量与体积之间的比值是恒定的,它反映了物质的一种特性。从而顺势提出“密度”的概念。这样,整节课在教师的指导下,通过学生自己去摸索、寻求,让事实说话,不仅帮助学生理解密度概念本质,更重要的是培养了他们的探究思维方法。
“变式”的方法可以有多种,其灵活度可由教师把握,如8年级下册第3章“植物细胞的吸水,失水实验”,教师可早一天布置学生在实验室利用课余时间,据老师提供的实验要求(分几个小组,容器、材料各组不一)让他们自己设计实验并完成分组实验,第二天,在课堂上,教师引导学生展开讨论,通过比较、分析,让学生领略到“课本实验方法不是探究的唯一途径”的实际意义,从而开拓学生的思维,树立创新意识。此外初中科学课可供探究的实验素材还很多,如 “化学反应中的质量守恒”等等。
2.3 设计综合、开放性实验、培养学生的发散思维
初中科学是物理、化学、生物等多种学科的合科教材,所以在实验探究教学中,引导学生综合学科知识,设计综合实验,开放性实验,有利于培养学生的综合分析能力,培养学生的发散思维及探究、创新能力。通过多学科的知识联系,多种实验方案的设计,能让学生的创新思维的多向性得到充分发挥,综合能力不断提高。
可见,通过探究性实验教学,让学生自己去摸索,寻求,让事实说话,进行认识的自我调节,可以把学生对事物的好奇、兴趣、操作及了解外界事物奥秘的欲望转化为掌握知识技能的一种内驱力,并可培养具有创新精神和动手实验能力的高素质学生。但是初中的实讲教学在整个教学计划中只占一定比例,学生还要学习自然科学的系统知识,所以我认为探究教学不应局限于实验教学。
2.4 注重以逻辑推理为主体的探究教学
现代的课堂教学应以学生的探究性学习为主,教师必须在课堂上摆正老师与学生的正确关系,以免出现“一言堂”教学。只要教师备课时,据教学目标,精心设计问题,组织教学材料,设计教学策略,让一堂课变成学生的一个发现——探究——推理——判断的过程。即让学生自己去体验知识获得的过程就是一种探究式教学。
例如:我在8年级下册第3章“人体的呼吸运动与气体交换”一节的新课中,做了些教学策略上的探讨,我先把本课的教学目标以学生熟悉的生活现象导入问题:“假如现在有人紧紧鼻子和嘴巴,可能过不了一两分钟,你就会晕过去,甚至死亡,为什么呼吸对人体如此重要？外界吸入的气体与人体生命活动中产生的废气是如何进行气体交换的？”这一设问不仅引起学生对“呼吸运动与气体交换”的探究欲望,而且明白了本节课重点要讲的是关于“呼吸与换气”的知识,让学生有目的地寻求解决方案。接着让学生两人一组,分别以自己和对方同学呼吸时有关肌肉的运动,胸廓的体积变化,肺内气体压强的变化,气体进出的方向等方面进行观察和思考,引导学生发现问题,通过阅读、观察、分析,推理再解决问题。学生的思维在教师的引导下始终处于兴奋、积极的状态,结果重点变得深刻,难点变得易懂,教学效果比原来的大有提高。
然而,在知识更新速度加快的今天,使学生学会学习已成为教育的一个目标。“授人以鱼,不如授人以渔”,所以教师在自然教学中要注意从具体的事实出发,引导学生去认识学科的基本事实、基本概念、基本原理,培养学生归纳、综合知识的能力。在教学中教师还要注意以自然科学知识为载体,精心组织材料,使学生熟练掌握如何查阅资料,综合运用图表等信息进行归纳、比较,抓住关键,通过逻辑、推理、自主地得出正确结论,为培养发展性的人才打下良好的基础。
2.5 注重课堂探究与课外活动紧密结合
科学教学应当是开放的,培养学生的科学素养仅仅靠课堂教学是不够的,课外活动是课堂教学的延伸,开展课外活动不仅拓宽了学生的知识面,活化知识,使学生掌握了研究问题的科学方法,同时也提高了学生思维能力与实践能力。因此,教师要根据教学、学生、校内外的实际情况开展各类课外活动,将课堂教学与课外活动紧密结合起来,使探究教学更加完善。也可以组织部分对自然特别感兴趣的学生结合日常生活和社会实际选择研究性课题进行研究性学习的实践。这样学生在完成家庭小实验、研究课题的过程中,可以体会到失败与成功,领略了获得成功的喜悦,又将学生的课堂知识与实际生活联系应用,提高了他们对生活奥秘的探究兴趣,为培养将来进行科学研究的创新人才打下基础。
3、结束语
总之,探究是一种多侧面,多形式的活动。初中科学的探究教学可以通过各种形式,不断地启发学生思考,调动学生的学习热情,充分发挥其主体性,通过自己的努力去解决一个个问题,翻越一个个知识高峰,达到真正理解和掌握知识的目的,使教学质量有效地得以提高。同时探究教学使学生的思维得以拓展,为培养具有高素质的创新人才打下坚实的基础。
参考文献:
[1]全日制义务教育,科学(7-9级)课程标准[S]
[2]夏季云.实验探究兴趣的培养与实验能力的提高[J].物理教学探讨,2002(1):9-10
[3]唐力.化学探究式教学过程建构性特征的研究[J].课程、教材、教法,2002(3):54-58
[4]何晓英.生物活动课中研究性学习的实践与思考[J].中学生物学教学,2002(1-2):10-12
[5]易章和.化学创新实验设计的研究[J].化学教学,1999(11):5-6
关键词:初中 科学课程 探究 实验 教学
1、对探究教学的认识
在《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准》的“课程基本理念”中提到5方面的理念:面向全体学生、立足学生发展、体现科学本质、突出科学探究、反映当代科学成果。在“突出科学探究”中有如下描述“……科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当体现这两者的结合,突出科学探究的学习方式。应给学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。”可见,科学探究是新课程改革中的重要内容,而这种学习方式的训练必须通过探究性教学体现。
所谓探究性教学就是将科学作为探究过程来讲授,让学生象科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念、科学规律,培养学生的探究能力和科学精神。在探究性教学方式下,教师引导学生主动地探索知识,通过观察、思考、动手、合作、交流、积极地理解和建构知识,体验知识产生的过程和方法运用,形成正确的态度和价值观的过程和方式;学生们在不同类型的探究中学习参与科学探究活动的某些方面的工作,学会从事完整的探究活动。
2、 科学探究性教学中应该重点突出的几个方面
2.1 注重以实验为手段
初中科学课程涉及物理、化学、生物、天文、地理等知识领域,是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科。对其运用探究教学具有较强的可操作性。科学的课本中有许多实验、许多新课知识可作为探究的课题去开展探究教学,只要教师据教材目标,以探究性的视角去挖掘教材中的探究因素,通过整合增减、换序、新编的方法确定探究课题,设置情境问题,诱导学生主动学习、观察、探究、交流、寻找问题的答案,对问题作出完满的解释,让他们在课堂、课外直接参与并体验知识的获得过程,让他们感到成功的快乐,这样不仅提高了他们学习这门课的学习兴趣,而且还培养了科学探究的能力. 实验是科学课程的基础,也是学习科学的基础,在教学中采用实验探究教学是培养学生研究性学习的重要手段。
2.2 挖掘实验探究点,优化实验设计
在笔者所使用的浙教版科学教材中,许多涉及科学原理的内容大多以探究性实验的形式呈现,这为实施实验探究教学奠定了基础,但是教师对有关实验的处理必须有创新精神,努力挖掘可供探究的实验素材,据教学目标与学生的认识水平,对现行的实验内容“动动手术”,做些调整。如可适当改变教材中实验设计的某些环节,使之呈现为一种“变式”,以便激发学生的实验兴趣,激活学生的思路,以完善学生的实验能力。例如:“用电流表测电流”的实验就可改为“研究串并联电路中各部分电流之关系”;8年级上册第1章中有关《物质的特性》中的“密度”一节,可将“密度的测定”这一验证性的演示实验变为探究实验教学。下面是我对“密度”一节的教学思路:
上课时,教师首先给学生设置情景问题:“两个相同的烧杯分别装入相同体积的水和酒精比较,哪一杯质量大？”再让同学把它们同时放入已调节好的天平上,让学生观察天平是否平衡？结果天平向盛水的一边倾斜,为什么？然后让学生共同讨论,提出各种猜想。比如相同体积的不同物质,其质量是否相等？相同体积的同种物质,其质量是否相等？……接下来,把学生分成4个大组,若干小组,,第一组测若干杯体积不同的水的质量与体积,第二、三、四组分别测若干个体积不同的铁块、铜块、铝块的质量与体积,要求各小组先设计实验方案、设计表格,然后选取实验材料做实验,收集证据,整理后填在表格中,分别计算出水、铁、铜、铝四种物质的质量与体积之比值;再通过同学之间的交流与合作,讨论并归纳出:不同物质的质量与体积的比值是不相等的,相同物质的质量与体积之比值是相近的或相等的。最后教师总结指出:物质的质量与体积之间的比值是恒定的,它反映了物质的一种特性。从而顺势提出“密度”的概念。这样,整节课在教师的指导下,通过学生自己去摸索、寻求,让事实说话,不仅帮助学生理解密度概念本质,更重要的是培养了他们的探究思维方法。
“变式”的方法可以有多种,其灵活度可由教师把握,如8年级下册第3章“植物细胞的吸水,失水实验”,教师可早一天布置学生在实验室利用课余时间,据老师提供的实验要求(分几个小组,容器、材料各组不一)让他们自己设计实验并完成分组实验,第二天,在课堂上,教师引导学生展开讨论,通过比较、分析,让学生领略到“课本实验方法不是探究的唯一途径”的实际意义,从而开拓学生的思维,树立创新意识。此外初中科学课可供探究的实验素材还很多,如 “化学反应中的质量守恒”等等。
2.3 设计综合、开放性实验、培养学生的发散思维
初中科学是物理、化学、生物等多种学科的合科教材,所以在实验探究教学中,引导学生综合学科知识,设计综合实验,开放性实验,有利于培养学生的综合分析能力,培养学生的发散思维及探究、创新能力。通过多学科的知识联系,多种实验方案的设计,能让学生的创新思维的多向性得到充分发挥,综合能力不断提高。
可见,通过探究性实验教学,让学生自己去摸索,寻求,让事实说话,进行认识的自我调节,可以把学生对事物的好奇、兴趣、操作及了解外界事物奥秘的欲望转化为掌握知识技能的一种内驱力,并可培养具有创新精神和动手实验能力的高素质学生。但是初中的实讲教学在整个教学计划中只占一定比例,学生还要学习自然科学的系统知识,所以我认为探究教学不应局限于实验教学。
2.4 注重以逻辑推理为主体的探究教学
现代的课堂教学应以学生的探究性学习为主,教师必须在课堂上摆正老师与学生的正确关系,以免出现“一言堂”教学。只要教师备课时,据教学目标,精心设计问题,组织教学材料,设计教学策略,让一堂课变成学生的一个发现——探究——推理——判断的过程。即让学生自己去体验知识获得的过程就是一种探究式教学。
例如:我在8年级下册第3章“人体的呼吸运动与气体交换”一节的新课中,做了些教学策略上的探讨,我先把本课的教学目标以学生熟悉的生活现象导入问题:“假如现在有人紧紧鼻子和嘴巴,可能过不了一两分钟,你就会晕过去,甚至死亡,为什么呼吸对人体如此重要？外界吸入的气体与人体生命活动中产生的废气是如何进行气体交换的？”这一设问不仅引起学生对“呼吸运动与气体交换”的探究欲望,而且明白了本节课重点要讲的是关于“呼吸与换气”的知识,让学生有目的地寻求解决方案。接着让学生两人一组,分别以自己和对方同学呼吸时有关肌肉的运动,胸廓的体积变化,肺内气体压强的变化,气体进出的方向等方面进行观察和思考,引导学生发现问题,通过阅读、观察、分析,推理再解决问题。学生的思维在教师的引导下始终处于兴奋、积极的状态,结果重点变得深刻,难点变得易懂,教学效果比原来的大有提高。
然而,在知识更新速度加快的今天,使学生学会学习已成为教育的一个目标。“授人以鱼,不如授人以渔”,所以教师在自然教学中要注意从具体的事实出发,引导学生去认识学科的基本事实、基本概念、基本原理,培养学生归纳、综合知识的能力。在教学中教师还要注意以自然科学知识为载体,精心组织材料,使学生熟练掌握如何查阅资料,综合运用图表等信息进行归纳、比较,抓住关键,通过逻辑、推理、自主地得出正确结论,为培养发展性的人才打下良好的基础。
2.5 注重课堂探究与课外活动紧密结合
科学教学应当是开放的,培养学生的科学素养仅仅靠课堂教学是不够的,课外活动是课堂教学的延伸,开展课外活动不仅拓宽了学生的知识面,活化知识,使学生掌握了研究问题的科学方法,同时也提高了学生思维能力与实践能力。因此,教师要根据教学、学生、校内外的实际情况开展各类课外活动,将课堂教学与课外活动紧密结合起来,使探究教学更加完善。也可以组织部分对自然特别感兴趣的学生结合日常生活和社会实际选择研究性课题进行研究性学习的实践。这样学生在完成家庭小实验、研究课题的过程中,可以体会到失败与成功,领略了获得成功的喜悦,又将学生的课堂知识与实际生活联系应用,提高了他们对生活奥秘的探究兴趣,为培养将来进行科学研究的创新人才打下基础。
3、结束语
总之,探究是一种多侧面,多形式的活动。初中科学的探究教学可以通过各种形式,不断地启发学生思考,调动学生的学习热情,充分发挥其主体性,通过自己的努力去解决一个个问题,翻越一个个知识高峰,达到真正理解和掌握知识的目的,使教学质量有效地得以提高。同时探究教学使学生的思维得以拓展,为培养具有高素质的创新人才打下坚实的基础。
参考文献:
[1]全日制义务教育,科学(7-9级)课程标准[S]
[2]夏季云.实验探究兴趣的培养与实验能力的提高[J].物理教学探讨,2002(1):9-10
[3]唐力.化学探究式教学过程建构性特征的研究[J].课程、教材、教法,2002(3):54-58
[4]何晓英.生物活动课中研究性学习的实践与思考[J].中学生物学教学,2002(1-2):10-12
[5]易章和.化学创新实验设计的研究[J].化学教学,1999(11):5-6