時(shí)間:2023-08-04 17:21:02
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇科學(xué)探究的要素范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
用多媒體演示儀播放我國(guó)出現(xiàn)的一些干旱和洪澇災(zāi)害,城市缺水等電視新聞片段,學(xué)生討論并提出如下問(wèn)題:(1)水對(duì)生命活動(dòng)及人類的生產(chǎn)和生活有什么作用?(2)地球上水的分布情況怎樣?為什么有的地方干旱缺水,有的地方卻洪澇成災(zāi)?(3)自然界中的水是否一樣?(4)為什么城市要使用自來(lái)水?(5)水體的污染來(lái)自哪些方面?如何保護(hù)寶貴的水資源?
二、收集證據(jù)
途徑一:回憶自己以前看過(guò)的有關(guān)水的報(bào)道.
途徑二:網(wǎng)上搜索.
途徑三:查閱報(bào)紙雜志等.
途徑四:社會(huì)調(diào)查:調(diào)查自來(lái)水廠生產(chǎn)過(guò)程,化工生產(chǎn)中用水、污水的凈化及排放情況,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥和化肥的施用情況,城市河流的污染來(lái)源等.
途徑五:實(shí)驗(yàn)探究
(一)猜想與假設(shè)
學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)和平時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為自然界中的水是①一樣 ②不一樣 ③水相同,但水中還含有的其他相同的物質(zhì) ④水相同,但水中含有的其他不同的物質(zhì)
(二)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.分別采集江水、河水、井水、蒸餾水,觀察發(fā)現(xiàn)江水渾濁,河水、井水、蒸餾水都澄清.
2.取江水兩份,其中一份加入少量明礬,都靜置,發(fā)現(xiàn)加明礬的很快變清,另一份長(zhǎng)時(shí)間后變清,再進(jìn)行過(guò)濾,濾液無(wú)色澄清,濾紙上有泥沙.
3.取部分濾液、河水、井水、蒸餾水分別加熱煮沸,再靜置冷卻,發(fā)現(xiàn)井水有白色沉淀物.
4.取少量濾液、河水、井水、蒸餾水放在玻片上,分別加熱蒸干,都產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣遇冷的燒杯底又凝聚成水,除蒸餾水外,其他在玻片上都留下痕跡.
5.在蒸餾水中加氯化鈣、碳酸鈣粉未、膽礬,攪拌后靜置,觀察現(xiàn)象.
6.在氯化鈣溶液、井水和蒸餾水中分別加一些肥皂水,攪拌,發(fā)現(xiàn)井水和氯化鈣溶液中泡沫很少,并形成白色垢狀物.
7.將濾液、河水、井水、蒸餾水分別加入水的電解器中通電并觀察現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)都有氣體生成,電源正極放出的氣體少,負(fù)極放出的氣體多.
8.將負(fù)極氣體點(diǎn)燃并在火焰上方罩一干冷的燒杯,正極氣體用帶火星的木條檢驗(yàn).
(三)解釋和結(jié)論
由實(shí)驗(yàn)1、2發(fā)現(xiàn)江水中有不溶性雜質(zhì)(泥沙),靜置后會(huì)沉淀,且加入明礬時(shí)能加快沉淀的速度,用過(guò)濾的方法可除去不溶性泥砂;由實(shí)驗(yàn)3、4發(fā)現(xiàn)濾液、河水、井水中有不同的雜質(zhì)而蒸餾水中沒(méi)有,固蒸餾水應(yīng)屬純凈物,自然界中的水一般不是純凈物;由實(shí)驗(yàn)5、6可知,水中可溶解多種物質(zhì),而溶有其他物質(zhì)后,其性質(zhì)會(huì)有所改變;由實(shí)驗(yàn)7、8可知,水在電解時(shí)都產(chǎn)生了氫氣和氧氣,因此水是由氫氧兩元素組成.綜上所述,自然界中的水一樣,但水中一般會(huì)含有不同其他物質(zhì).
三、獲得結(jié)論
學(xué)生將搜集到的資料按下列分類進(jìn)行匯總,交流討論獲取共識(shí).(1)水是寶貴的自然資源.(2)水的存在.(3)水的污染.(4)防止水污染的措施和方法.(5)水的性質(zhì).(6)水的組成.
反思與評(píng)價(jià):(1)如何用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)定物質(zhì)的組成?(2)海水能否飲用?為什么?(3)如何保護(hù)寶貴的水資源?
評(píng)析:水的探究活動(dòng)通過(guò)播放有關(guān)水的電視錄相,激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)為什么許多地方缺水,水污染,自然界中的水是否相同等問(wèn)題,從而為探究活動(dòng)作準(zhǔn)備,也培養(yǎng)了學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋找科研課題的能力.
水是我們熟悉的物質(zhì),但當(dāng)我們研究它時(shí),卻發(fā)現(xiàn)許多新的問(wèn)題,這些問(wèn)題一般都來(lái)自于社會(huì)和自然,解決這些問(wèn)題獲得的知識(shí)最后又服務(wù)于社會(huì)和自然,從而激發(fā)了學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
學(xué)生雖然對(duì)水比較熟悉,但其知識(shí)點(diǎn)比較多,且比較零散,因此,難形成全面的認(rèn)識(shí),實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)將學(xué)生想到的和書本上的進(jìn)行整合而得到,其他資料的搜集和整理也不可能由一個(gè)人來(lái)完成,因此該探究過(guò)程要分組進(jìn)行,全體學(xué)生共同協(xié)作完成,培養(yǎng)學(xué)生的集體協(xié)作精神和分析整理能力.
環(huán)境保護(hù)是社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)調(diào)查研究,逐步樹立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、合理使用化學(xué)物質(zhì)的觀念,關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,初步形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí).
由于幼兒年齡不一,他們的認(rèn)識(shí)只能通過(guò)自身與環(huán)境的相互作用而對(duì)科學(xué)感興趣。因此環(huán)境創(chuàng)設(shè)要符合幼兒的年齡特征,適合他們的發(fā)展,這一點(diǎn)非常重要。下面就以認(rèn)識(shí)事物的方法為例說(shuō)明:
另外,在投放材料時(shí),讓幼兒找到自己感興趣的、適合自己發(fā)展水平的玩具、材料。如在地面上設(shè)計(jì)各種程度不一的格子;提供高低不一,形狀各異可拼湊的平衡木;在科學(xué)觀察區(qū)設(shè)置參觀區(qū)和觀察記錄區(qū)等等。雖然,幼兒的發(fā)展水平和表現(xiàn)各有差異,但環(huán)境創(chuàng)設(shè)應(yīng)努力做到每個(gè)幼兒在各自原有的基礎(chǔ)上獲得成功,享受成功的喜悅。
最后,材料要及時(shí)調(diào)整,幼兒在創(chuàng)設(shè)好的環(huán)境中,自主地與環(huán)境相互作用,展開活動(dòng),但幼兒的興趣會(huì)不斷發(fā)生變化,如果環(huán)境構(gòu)成后就被固定保持不變,幼兒自主的探索活動(dòng)就不能充分地展開。因此教師要善于找到幼兒興趣、要求、滿足幼兒不斷發(fā)展的需要。
二、創(chuàng)設(shè)環(huán)境要體現(xiàn)參與性。
環(huán)境創(chuàng)設(shè)的教育性不僅蘊(yùn)涵在環(huán)境之中,而且蘊(yùn)涵在環(huán)境的創(chuàng)設(shè)的過(guò)程中。在科學(xué)活動(dòng)中,參與性要體現(xiàn)幼兒在活動(dòng)中的主體地位,讓幼兒真正成為環(huán)境創(chuàng)設(shè)的主人。例如:中班《我能干》——?jiǎng)冃Q豆這一活動(dòng),一開始,我發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)幼兒沒(méi)指甲,有的用手掰,有的用手嘴咬,有的放棄了……我就為幼兒提供一些圖示、工具,讓幼兒想出各種辦法嘗試,一段時(shí)間后,幼兒剝豆的方法多了,于是組織幼兒交流、演示,討論什么方法又快又好,這樣有效地促進(jìn)幼兒積極主動(dòng)探索,積累經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)幼兒敢于嘗試、敢于思考的品格,讓幼兒在參與中得到提高了能力。
另外,參與共同收集有關(guān)材料的過(guò)程本身就是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程,他們可以通過(guò)材料了解有關(guān)知識(shí),產(chǎn)生濃厚的興趣,這本身具有探索性。例如:“認(rèn)識(shí)圓柱體和球體”這一活動(dòng)中,幼兒在收集的過(guò)程中首先了解一些圓柱體的名稱、作用;如鉛筆、易拉罐、餅干桶、皮球、足球等,同時(shí)對(duì)一些不了解的的如:眼球、太陽(yáng)等是什么球體也充滿了好奇心,表現(xiàn)出濃厚的興趣,引發(fā)他們繼續(xù)進(jìn)行探索的欲望。同時(shí),這個(gè)過(guò)程也促進(jìn)幼兒知識(shí)能力、態(tài)度、情感、合作等方面的發(fā)展,在活動(dòng)中,培養(yǎng)了良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,獲得良好的情緒情感體驗(yàn),體驗(yàn)了自信,學(xué)會(huì)了交往等等。
三、環(huán)境創(chuàng)設(shè)要體現(xiàn)多樣性。
幼兒能力不同,發(fā)展的水平就不同,有高有低,正如《綱要》所說(shuō)“關(guān)注個(gè)別差異,促進(jìn)每個(gè)幼兒富有個(gè)性的發(fā)展”,因此,要考慮滿足幼兒活動(dòng)的個(gè)別差異,不搞“一刀切”。教師提供的材料就必須兼顧幼兒的個(gè)性特點(diǎn),全面考慮,盡可能體現(xiàn)多樣性。例如大班科學(xué)活動(dòng)《球從斜坡上滾下來(lái)》一課,我們就提供了三組不同的斜坡。第一組,提供相同高度、不同材料(木條、絨條),第二組,提供了不同高度,相同材料的花崗巖石條,第三組,則提供了不同高度、不同材料(塑料、布料)等,讓幼兒在探索過(guò)程中,獲得球從斜坡上滾下來(lái)的速度跟它們的高度、材料都有關(guān)的經(jīng)驗(yàn),通過(guò)提供多樣性的材料,讓幼兒在動(dòng)一動(dòng)、做一做、說(shuō)一說(shuō)的基礎(chǔ)上滿足了幼兒探索的需要。
科學(xué)的啟蒙教育應(yīng)該是生動(dòng)的,多樣的。多樣的環(huán)境創(chuàng)設(shè)不僅僅要體現(xiàn)孩子與孩子之間的互動(dòng),師幼互動(dòng),還呈現(xiàn)在孩子的表達(dá)方式上,在探索環(huán)境的過(guò)程中,提供一些可操作性的活動(dòng),更能激發(fā)幼兒多角度去思考問(wèn)題,獲得豐富的感性經(jīng)驗(yàn)。如在科學(xué)活動(dòng)“沙漏”一課時(shí),幼兒在猜一猜、試一試、看一看,想一想的探索過(guò)程中,感知“沙漏”的原理,激發(fā)了孩子對(duì)科學(xué)小實(shí)驗(yàn)的興趣?;顒?dòng)結(jié)束后,有的幼兒從家里收集塑料袋、杯子等材料制作“沙漏”工具,有的利用“沙漏” 現(xiàn)象在記錄沙漏的時(shí)間,有的則干脆在區(qū)角活動(dòng)中反復(fù)玩著,并把它畫成一種美麗的圖案……種種驚喜溢于臉上。
四、創(chuàng)設(shè)環(huán)境要體現(xiàn)問(wèn)題性。
孩子的探索活動(dòng)往往由問(wèn)題引起,而這些問(wèn)題常常與環(huán)境和操作材料密切相關(guān)。孩子對(duì)周圍客觀世界的探索欲望有不少是由于自身的發(fā)展需要而自發(fā)產(chǎn)生的,這種產(chǎn)生的過(guò)程充分體現(xiàn)了他們的主體意識(shí),但由于孩子年幼、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的貧乏,也需要教師的正確引導(dǎo)。
自從新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái),學(xué)生提出科學(xué)問(wèn)題的能力總體上比未實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)以前有所改觀,但絕大部分學(xué)生提出問(wèn)題的能力還很弱,主要表現(xiàn)在提問(wèn)意識(shí)不強(qiáng)烈,提問(wèn)數(shù)量不夠多,提出的問(wèn)題質(zhì)量不夠高,缺乏深廣度,探究?jī)r(jià)值不高。
造成學(xué)生不愛(ài)提出問(wèn)題的原因是多方面的,有學(xué)生自身的因素,也有老師的因素。
1.1學(xué)生自身原因。
1.1.1膽子小,不敢在眾人面前說(shuō)話,沒(méi)有自信心,害怕說(shuō)錯(cuò),怕遭到老師和同學(xué)的嘲笑。
1.1.2認(rèn)為自己有問(wèn)題不明白是不聰明的表現(xiàn)。擔(dān)心自己的問(wèn)題沒(méi)有新意,沒(méi)有探究的價(jià)值。
1.1.3缺乏提問(wèn)的技能與方法,不知從哪兒入手,不知提什么樣的問(wèn)題。
1.1.4對(duì)所學(xué)的知識(shí)一知半解。
1.2老師自身原因。
1.2.1課堂氣氛緊張,老師比較嚴(yán)厲,對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題沒(méi)有予以積極的鼓勵(lì)。
1.2.2沒(méi)有教給學(xué)生提問(wèn)的方法。
1.2.3沒(méi)有給學(xué)生留有獨(dú)立思考的時(shí)間,學(xué)生只好隨大流。
2.對(duì)策
2.1建立民主、平等、和諧的師生關(guān)系,團(tuán)結(jié)友愛(ài)、互幫互助生生關(guān)系,克服學(xué)生心理上的障礙。
教師讓學(xué)生提出問(wèn)題的過(guò)程中要最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體作用,并讓學(xué)生的自主性得到進(jìn)一步發(fā)展。思想的火花往往在開放的環(huán)境中產(chǎn)生,學(xué)生才可以放開思想充分發(fā)揮想象力,提出新穎的、有價(jià)值的問(wèn)題。青少年是活潑好動(dòng)的活生生的人,他們有好奇天真的個(gè)性,針對(duì)這一特點(diǎn),在課堂上教師不要以高高的姿態(tài)站在講臺(tái)上頻頻發(fā)問(wèn),而是以和藹的態(tài)度、親切的笑容深入學(xué)生中間,有時(shí)還成為討論小組中的一員,和學(xué)生一起探求知識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn),敢于發(fā)表自己的見解,切忌潑冷水;學(xué)生回答問(wèn)題或發(fā)表自己的意見,哪怕是錯(cuò)誤的,教師在進(jìn)行糾正的同時(shí)也應(yīng)充分肯定其主動(dòng)性,保護(hù)提出問(wèn)題的積極性、思維的獨(dú)立性,從而激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。更重要的是對(duì)于自己無(wú)法回答的問(wèn)題,教師要誠(chéng)懇,敢說(shuō)“不知道”,對(duì)于自己的錯(cuò)誤要敢于承認(rèn)。這樣才能和學(xué)生建立一種平等的關(guān)系,學(xué)生才能敢于提問(wèn)。因此教師要尊重學(xué)生,有耐心,做學(xué)生的欣賞者。
處理好生生關(guān)系,要求學(xué)生尊重每一位同學(xué)的發(fā)言不要無(wú)理取鬧或取笑,如果要補(bǔ)充,那么也得等他說(shuō)完了以后,你再做補(bǔ)充,并學(xué)會(huì)應(yīng)用“我對(duì)××的發(fā)言有補(bǔ)充(或有意見),我想……”這樣的語(yǔ)言,不僅僅體現(xiàn)了對(duì)同學(xué)的尊重,還體現(xiàn)了他的個(gè)性,又培養(yǎng)了他的口頭表達(dá)能力和思維能力,由此就自然而然地打消了學(xué)生提出問(wèn)題時(shí)的顧慮,促使學(xué)生勤思敢問(wèn)了。
2.2挖掘物理學(xué)科的特點(diǎn),創(chuàng)設(shè)物理情境,培養(yǎng)學(xué)生提出有科學(xué)探究?jī)r(jià)值問(wèn)題的能力。
興趣是最好的老師,是學(xué)生積極向上的動(dòng)力,教師應(yīng)該想方設(shè)法,設(shè)置各種物理情景,激發(fā)學(xué)生提出相關(guān)的問(wèn)題??茖W(xué)探究中的提出問(wèn)題并非教師把問(wèn)題告訴學(xué)生,教師只是引導(dǎo)讓學(xué)生在物理情景中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。
2.2.1利用日?,F(xiàn)象激發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題。
日常生活中很多現(xiàn)象與物理息息相關(guān),這些現(xiàn)象天天呈現(xiàn)在我們面前,我們已習(xí)以為常。只是沒(méi)有仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行思考。例如學(xué)習(xí)聲音時(shí)教師可以先放一些音樂(lè)和播放自然界一些物體的發(fā)聲,然后教師啟發(fā)提問(wèn):“聲音對(duì)于我們來(lái)說(shuō)太重要啦,對(duì)于聲音,你們想知道些什么呢?”這必然能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和無(wú)窮求知欲,學(xué)生的思維就放開了,學(xué)生就能提出問(wèn)題了,例如:聲音是怎樣產(chǎn)生的?聲音是怎樣傳播的?什么是超音速?什么是立體聲?月球上能不能聽到聲音?聲音有一些什么應(yīng)用?……
2.2.2利用物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象啟發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題。
教師可有意識(shí)設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過(guò)仔細(xì)觀察、比較,引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題,并不斷完善問(wèn)題。如:學(xué)氣壓強(qiáng)時(shí)做覆杯實(shí)驗(yàn),學(xué)生提出:是什么把水托???又如:學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí),在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球,用手指托住乒乓球。然后從漏斗口向下用力吹氣,并將手指移開,乒乓球不下落。學(xué)生提出:是什么使得乒乓球不下落?在探究歐姆定律時(shí),可先做兩個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn):一是分別用一節(jié)、二節(jié)、三節(jié)干電池給同一個(gè)燈泡供電,讓學(xué)生觀察燈泡亮度后產(chǎn)生電流與電壓有關(guān)系的聯(lián)想;二是用兩節(jié)干電池給電阻不同的三個(gè)燈泡供電,讓學(xué)生觀察燈泡亮度后產(chǎn)生電流與電阻有關(guān)系的聯(lián)想。在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生提出問(wèn)題,往往會(huì)收到較好的效果。類似的實(shí)驗(yàn)還可以用在探究燈泡亮度與實(shí)際功率中的提出問(wèn)題。
2.2.3利用圖片動(dòng)畫現(xiàn)象提示學(xué)生提出問(wèn)題。
新教材有很多有趣的插圖,讓學(xué)生仔細(xì)觀察細(xì)微處并比較與日常不同,再提出問(wèn)題。如:在學(xué)習(xí)折射規(guī)律后,讓學(xué)生看圖“魚在哪里?”,學(xué)生會(huì)提出:“為什么魚叉要對(duì)準(zhǔn)魚的下方?”“是不是看見的魚并不是實(shí)際的魚?”從而激發(fā)學(xué)生探究的興趣。又如:在學(xué)習(xí)凸透鏡成像規(guī)律前,先讓學(xué)生看攝影師倒立照相的圖,學(xué)生會(huì)提出:“是不是照相機(jī)成的像是倒立的?”在學(xué)習(xí)壓強(qiáng),探究壓力作用的效果時(shí),可制作一組圖片或動(dòng)畫:胖瘦不同的兩個(gè)小孩在冰面上玩耍,不一會(huì)兒胖子將冰面踩裂掉在了冰窟窿中(壓力大小不同產(chǎn)生的效果不同),這時(shí)岸上的大人急忙跑過(guò)去施救,結(jié)果也將冰面踩裂掉在了冰窟窿中,危急之中,有幾個(gè)人匍匐在冰面上爬過(guò)去將小孩和大人都救了上來(lái)(受力面積不同產(chǎn)生的效果不同)??赐陥D片或動(dòng)畫后再讓學(xué)生提出問(wèn)題,會(huì)收到很好的效果。
2.2.4利用相似類比的現(xiàn)象指引學(xué)生提出問(wèn)題。
物理知識(shí)有諸多是通過(guò)相似比較而發(fā)現(xiàn)的,學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)采用相似類比的現(xiàn)象也可以引發(fā)學(xué)生的提問(wèn)。例如:在探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素時(shí),就可以將兩件濕衣服分別晾在太陽(yáng)下和陰涼處,讓學(xué)生觀察,學(xué)生自然會(huì)提出太陽(yáng)下的衣服為什么干得快些?教師再順勢(shì)加以引導(dǎo),就能得出其中的一個(gè)因素。又例如:學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)后再學(xué)氣壓強(qiáng)時(shí),由于空氣和液體一樣具有流動(dòng)性,是否同液體的壓強(qiáng)特點(diǎn)一樣呢?這樣的問(wèn)題學(xué)生自然而然地就提出來(lái)了,又如利用串聯(lián)電路中各處電流有什么關(guān)系,可以引出學(xué)生提出問(wèn)題:并聯(lián)電路中各處電流有什么關(guān)系?利用晶體熔化時(shí)溫度變化有什么特點(diǎn),可以引出學(xué)生提出問(wèn)題:液體沸騰時(shí)溫度變化有什么特點(diǎn)?
2.2.5從各種俗語(yǔ)現(xiàn)象中提出問(wèn)題。
五千年的文化沉淀,使民間流傳著許多俗語(yǔ),很多是有科學(xué)道理的。引導(dǎo)學(xué)生分析它并提出問(wèn)題,學(xué)生興趣很大。例如:“人多力量大”——力的合成?!叭缱槡帧保弧澳サ恫徽`砍柴工”——減小受力面積,增大壓強(qiáng)?!耙粋€(gè)巴掌拍不響”——力是物體對(duì)物體的作用。“響鼓還需重錘敲”——響度是由聲源振動(dòng)的幅度決定的。“聞其聲知其人”——不同的人聲音的音色不同。“小小秤砣壓千斤”——杠桿原理。“墻內(nèi)開花墻外香”——分子的運(yùn)動(dòng)(擴(kuò)散現(xiàn)象)?!耙糟~為鑒,可以正衣冠”;“半畝方塘一鑒開,天光云影共徘徊”——光的反射?!傲⒏鸵娪埃^天,所見甚小”;“月有陰晴圓缺”;“一葉障目,不見泰山”——光的直線傳播?!叭送咛幾?,水往低處流”——重力影響。“霜前冷,雪后寒”——物態(tài)變化中的吸熱和放熱。“坐地日行八萬(wàn)里”——揭示了運(yùn)動(dòng)和靜止關(guān)系,運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止總是相對(duì)參照物而言的。
2.2.6利用科學(xué)故事啟迪學(xué)生提出問(wèn)題。
比如在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),先講述丹麥物理學(xué)家奧斯特根據(jù)電和磁存在許多相似的現(xiàn)象而提出了電能不能產(chǎn)生磁的問(wèn)題,進(jìn)而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地實(shí)驗(yàn)終于發(fā)現(xiàn)了電生磁的現(xiàn)象而載入史冊(cè),學(xué)生聽完故事后受到啟迪,會(huì)提出相反的問(wèn)題:磁能不能生電呢?
2.2.7通過(guò)自身體驗(yàn)提出問(wèn)題。
學(xué)生通過(guò)自己親身做實(shí)驗(yàn)或參加活動(dòng)、比賽,由于親身體驗(yàn),感受很深,學(xué)生也樂(lè)意提出問(wèn)題。講力的作用是相互的時(shí),學(xué)生通過(guò)手彈課桌,提出:手為什么會(huì)疼?講摩擦力時(shí)讓一個(gè)大同學(xué)與一個(gè)小同學(xué)進(jìn)行扭瓶蓋比賽,大同學(xué)扭一個(gè)涂有油的瓶蓋,小同學(xué)扭一個(gè)蓋上有齒紋的瓶蓋,結(jié)果是小同學(xué)扭開了而大同學(xué)沒(méi)有扭開,學(xué)生們很想知道原因,從而提出小同學(xué)為什么比大同學(xué)的“力量大些”?講壓強(qiáng)時(shí),讓一男一女兩個(gè)同學(xué)比賽頂棍子,由于女同學(xué)頂?shù)囊欢舜?,女同學(xué)贏,從而提出:女同學(xué)為什么能贏男同學(xué)?通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)輸贏不僅跟力有關(guān)而且與受壓的面積有關(guān)。
在教學(xué)中教師應(yīng)充分利用各種信息創(chuàng)設(shè)情境激活學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)的問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生大膽想象,放開思維。在課堂教學(xué)中由于學(xué)生的差異,學(xué)生提出的問(wèn)題參差不齊,有的層次比較低,有的比較有價(jià)值。當(dāng)然教師應(yīng)該以鼓勵(lì)為主,鼓勵(lì)學(xué)生相互提問(wèn)題,承認(rèn)學(xué)生有差異,教師應(yīng)有價(jià)值導(dǎo)向,讓學(xué)生明確哪個(gè)問(wèn)題有價(jià)值。讓學(xué)生體會(huì)如何提出有價(jià)值的問(wèn)題。學(xué)生由于各種各樣的原因不肯在全班同學(xué)面前提問(wèn)題,但跟同桌就不同了。讓學(xué)生根據(jù)本課內(nèi)容相互提問(wèn),然后將問(wèn)題進(jìn)行綜合。教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行這方面的訓(xùn)練時(shí)要注意:
科學(xué)探究能力的培養(yǎng)首先需要吃透它的基本要素,“吃透”基本要素有以下幾個(gè)方面的涵義:
1. 要清楚科學(xué)探究的幾個(gè)要素
科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑,該途徑涉及到提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等多個(gè)要素。曾經(jīng)有教師跟我探討如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,我先問(wèn)他有多少學(xué)生知道科學(xué)探究有多少個(gè)要素,他的反應(yīng)很茫然。學(xué)生如果不清楚科學(xué)探究有哪些要素,自然就無(wú)法自主開展科學(xué)探究活動(dòng),也就不可能掌握科學(xué)探究方法,更不可能發(fā)展科學(xué)探究的能力。我們一定要明白,只有讓學(xué)生清晰了科學(xué)探究的要素,在腦海中建立起了科學(xué)探究的模型,才能讓科學(xué)探究成為學(xué)生自主和自覺(jué)的行為。
2. 要理解要素之間的緊密聯(lián)系
只是知道了科學(xué)探究有幾個(gè)要素還不夠,因?yàn)樘骄扛饕夭皇仟?dú)立的,而是有著緊密的聯(lián)系。“提出問(wèn)題”就是確定了整個(gè)探究的方向和主題,也為“猜想與假設(shè)”明確了范圍;“猜想與假設(shè)”是在“提出問(wèn)題”范圍內(nèi)判斷可能性,也為“制訂計(jì)劃”明確了目標(biāo)和方向;“制訂計(jì)劃”是針對(duì)“猜想與假設(shè)”設(shè)計(jì)的方案,也是“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”的活動(dòng)依據(jù);“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”是在“制訂計(jì)劃”的指引下開展的實(shí)踐活動(dòng),也為“收集證據(jù)”提供了事實(shí)依據(jù);“收集證據(jù)”是對(duì)“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”的有關(guān)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄,也為“解釋與結(jié)論”提供了實(shí)踐證據(jù);“反思與評(píng)價(jià)”是對(duì)探究過(guò)程、探究結(jié)果和個(gè)人參與的評(píng)價(jià),也為“表達(dá)與交流”進(jìn)行梳理、整理和提煉;“表達(dá)與交流”是對(duì)探究成果的分享和交流,是科學(xué)探究活動(dòng)教育意義的升華??茖W(xué)探究的各要素之間承上啟下,互為因果,理解其間的緊密聯(lián)系,有利于建立對(duì)科學(xué)探究的整體思維。
3. 要領(lǐng)會(huì)每個(gè)要素的內(nèi)在要求
在建立了科學(xué)探究各要素整體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,還需要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)每個(gè)要素的內(nèi)在要求?!疤岢鰡?wèn)題”是在問(wèn)題情景下,抓住問(wèn)題矛盾的沖突,發(fā)現(xiàn)有價(jià)值和意義的問(wèn)題;“猜想與假設(shè)”是根據(jù)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn),推斷問(wèn)題涉及原因的所有可能性;“制訂計(jì)劃”就是設(shè)計(jì)驗(yàn)證假設(shè)的方案,包括活動(dòng)方案和實(shí)驗(yàn)方案;“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”,本身就是一種驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),包括定性和定量?jī)煞N實(shí)驗(yàn)方法;“收集證據(jù)”包括記錄實(shí)驗(yàn)前后發(fā)生的變化,以及運(yùn)用調(diào)查、查閱資料等方式間接收集證據(jù);“解釋與結(jié)論”就是對(duì)事實(shí)與證據(jù)進(jìn)行加工處理,初步判斷事實(shí)證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系,并得出合理的結(jié)論;“反思與評(píng)價(jià)”就是對(duì)探究結(jié)論進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià),并對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行反思,不斷提升自己的認(rèn)識(shí);“表達(dá)與交流”就是對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行加工,變成作品,與他人進(jìn)行討論、交流和分享。領(lǐng)會(huì)了每個(gè)要素的內(nèi)在要求,有利于準(zhǔn)確把握思路和方法,形成正確的科學(xué)探究思維。
二、科學(xué)探究教學(xué)要講究基本策略
要把科學(xué)探究落實(shí)到教學(xué)過(guò)程中,做到既能熟練駕馭科學(xué)探究教學(xué)方法,又能真正發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力,就一定要講究方法和策略。
1. 要建立完整的科學(xué)探究活動(dòng)模型
在教學(xué)過(guò)程中,一定要讓學(xué)生完全熟悉科學(xué)探究的構(gòu)成要素,在腦海里建立完整的科學(xué)探究活動(dòng)模型。課標(biāo)確定了科學(xué)探究由八個(gè)要素組成,其實(shí)就是科學(xué)探究的八個(gè)環(huán)節(jié),這八個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成了科學(xué)探究的基本模型:“提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制訂計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)解釋與結(jié)論反思與評(píng)價(jià)表達(dá)與交流”。教材設(shè)計(jì)的科學(xué)探究主題,往往只是活動(dòng)探究的情景,或者是問(wèn)題的分析與探討,沒(méi)有包含科學(xué)探究的全部要素。開展這些探究主題教學(xué)時(shí),一定要把它們作為學(xué)生建立完整的探究模型的教育機(jī)會(huì),讓學(xué)生在經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)全部環(huán)節(jié)的過(guò)程中,不斷強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究模型的意識(shí),掌握科學(xué)探究的基本方法,發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力。
2. 要在教學(xué)中分解滲透科學(xué)探究各要素
在教學(xué)中不追求科學(xué)探究各要素同時(shí)呈現(xiàn),也不追求各要素呈現(xiàn)順序固化。這與要建立完整的科學(xué)探究活動(dòng)模型并不矛盾,如果一味強(qiáng)調(diào)八要素的落實(shí),勢(shì)必會(huì)使科學(xué)探究變得僵化,使科學(xué)探究活動(dòng)的開展變得被動(dòng)。我們應(yīng)該將科學(xué)探究各要素分解滲透到教學(xué)中,在教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的各種素養(yǎng)。因此,在教學(xué)中要及時(shí)把握機(jī)會(huì),盡可能創(chuàng)造條件,有所側(cè)重地對(duì)科學(xué)探究某些素養(yǎng)進(jìn)行訓(xùn)練。如:在課堂教學(xué)過(guò)程中,要激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并能提出有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力;在問(wèn)題討論的時(shí)候,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)已有知識(shí)或經(jīng)驗(yàn),大膽地對(duì)問(wèn)題可能的原因或答案提出猜想,培養(yǎng)學(xué)生提出假設(shè)的能力;在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理,嘗試設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力等。
3. 以科學(xué)探究為主線設(shè)計(jì)課堂教學(xué)
科學(xué)探究包括“提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估合作與交流”七個(gè)要素。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)精神,每一要素都有其相應(yīng)的能力要求,它具有提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的雙重功能。目前,學(xué)科教師對(duì)科學(xué)探究的重要性已有了一定的認(rèn)識(shí),不管是概念課還是專題探究課,大都能較好地體現(xiàn)科學(xué)探究的幾個(gè)要素,特別是關(guān)于“提出問(wèn)題”這個(gè)首要要素。課堂上教師能為學(xué)生提供一定的問(wèn)題情景,并組織學(xué)生參與一些活動(dòng),激發(fā)學(xué)生從中觀察發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出要探究的問(wèn)題,能較好地組織學(xué)生從事探究活動(dòng),并對(duì)活動(dòng)進(jìn)行分析和概括,形成知識(shí)。但結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,多數(shù)教師在實(shí)施探究式教學(xué)時(shí),要么對(duì)其相關(guān)要素的內(nèi)涵領(lǐng)會(huì)不深刻、要求不能很好把握,要么機(jī)械呈現(xiàn)科學(xué)探究的“七個(gè)要素”,學(xué)生的科學(xué)探究流于過(guò)程,難以發(fā)揮其科學(xué)探究應(yīng)有的功效。在科學(xué)探究七個(gè)要素中,第一要素是提出問(wèn)題。探究課伊始,教師雖也為學(xué)生設(shè)計(jì)提供了一些問(wèn)題情景,但都不很豐富。創(chuàng)設(shè)的情景要么過(guò)程短暫,學(xué)生沒(méi)有充分的觀察思考,要么與探究的問(wèn)題缺乏聯(lián)系,使學(xué)生思維偏離探究主題。學(xué)生從情景中提不出有價(jià)值的問(wèn)題,或由老師提出問(wèn)題,而不是學(xué)生的真問(wèn)題。此環(huán)節(jié)的過(guò)程性不強(qiáng),老師沒(méi)能有效地培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和提出問(wèn)題的習(xí)慣。學(xué)生的問(wèn)題常常是直觀現(xiàn)象加問(wèn)號(hào),需要老師引導(dǎo)學(xué)生將其轉(zhuǎn)化為要探究的科學(xué)問(wèn)題,對(duì)此,老師缺乏有效及時(shí)的引導(dǎo)和指導(dǎo)。在探究活動(dòng)和交流過(guò)程中學(xué)生也都沒(méi)能提出相應(yīng)的問(wèn)題,仍然是老師問(wèn)學(xué)生答。說(shuō)明老師“以問(wèn)題為紐帶”的科學(xué)教學(xué)觀還沒(méi)形成。此外,多數(shù)探究課都沒(méi)有很好體現(xiàn)評(píng)估要素,信息交流也多停留在老師和學(xué)生之間。
科學(xué)始于問(wèn)題,問(wèn)題源于發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)源于情景。所以,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富真實(shí)的物理情景,組織引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察,對(duì)學(xué)生大腦產(chǎn)生刺激,引發(fā)認(rèn)知沖突,從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出問(wèn)題是科學(xué)探究的靈魂,也是成功進(jìn)行科學(xué)探究的前提,也是由學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知水平?jīng)Q定的。因此,科學(xué)探究七個(gè)要素中的“提出問(wèn)題”是首要要素。在組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí),教師要竭力為學(xué)生提供豐富的物理情景,組織引導(dǎo)學(xué)生從多角度認(rèn)真觀察,激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出值得探究的科學(xué)問(wèn)題。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要。學(xué)生能從提供的情景中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,說(shuō)明學(xué)生全神貫注,并初步學(xué)會(huì)了觀察。發(fā)現(xiàn)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理應(yīng)形成的能力之一。根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)校實(shí)際,教師為學(xué)生提供的情景一般可概括為以下三類:一是實(shí)物展示(操作或演示)的真實(shí)情景;二是多媒體呈現(xiàn)的模擬情景;三是由生動(dòng)的語(yǔ)言描述的物理情景。我們提倡以實(shí)物提供的情景為主,這更能引發(fā)學(xué)生的興趣和注意,引起更強(qiáng)烈的刺激和認(rèn)知沖突。在以實(shí)物展示(操作或演示)時(shí),可采用“慢動(dòng)作”或“慢鏡頭”的呈現(xiàn)方式,使學(xué)生能充分觀察和思考,甚至可以用“啞語(yǔ)”的方式,更能起到“此處無(wú)聲勝有聲”的特效功能。運(yùn)用媒體呈現(xiàn)時(shí),也應(yīng)反復(fù)兩次,以克服媒體瞬時(shí)性的不足。在情景呈現(xiàn)的過(guò)程中,需要教師的適時(shí)激疑和質(zhì)疑,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出值得探究的問(wèn)題,并引導(dǎo)學(xué)生將問(wèn)題進(jìn)行歸納。這創(chuàng)設(shè)情景的目的和科學(xué)探究的源頭活水,也是學(xué)生進(jìn)行探究的動(dòng)力之源。
關(guān)于學(xué)生的具體探究活動(dòng),是在教師組織學(xué)生進(jìn)行制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。中外研究和實(shí)踐表明,探究式教學(xué)包括結(jié)構(gòu)型探究、指導(dǎo)型探究、開放型探究三種。在這三類探究教學(xué)活動(dòng)中,教師的直接指導(dǎo)和幫助相應(yīng)地越來(lái)越少,學(xué)生探究的自主性和獨(dú)立性越來(lái)越強(qiáng)。從某種意義上說(shuō),開放型探究教學(xué)與科學(xué)探究十分相似或接近。探究教學(xué)的開展會(huì)受到諸多因素的影響,所確立的科學(xué)探究程序和學(xué)生認(rèn)知方式是建立探究教學(xué)模式的兩個(gè)至關(guān)重要的依據(jù)。忽視前者教學(xué)就不能體現(xiàn)科學(xué)探究的特性,失去探究教學(xué)的基本規(guī)范;忽視后者探究教學(xué)就會(huì)缺乏心理基礎(chǔ),難以落到實(shí)處。因此,探究教學(xué)應(yīng)以學(xué)生發(fā)展水平為基礎(chǔ)對(duì)科學(xué)探究程序進(jìn)行優(yōu)化和模擬。筆者認(rèn)為,結(jié)構(gòu)型探究顯得教條呆板甚至有點(diǎn)僵化,多少有悖于新課程倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生自主意識(shí)和能力的精神要求。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)知發(fā)展水平,在組織初中學(xué)生特別是八年級(jí)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí),應(yīng)以指導(dǎo)型探究為主,輔以開放型探究。在學(xué)生探究前和探究過(guò)程中應(yīng)有必要的面上指導(dǎo)和個(gè)別具體的指導(dǎo),決不是聽之任之的“牧羊式”的探究。否則會(huì)有相當(dāng)小組的探究帶有極大的盲目性,達(dá)不到探究的目的。
科學(xué)探究的“七個(gè)要素”是要素而不是七個(gè)環(huán)節(jié),也不應(yīng)理解為程序。應(yīng)避免將“七個(gè)要素”以環(huán)節(jié)或程序的形式呈現(xiàn),也不應(yīng)在一個(gè)探究課題中同時(shí)要體現(xiàn)各要素。科學(xué)探究對(duì)學(xué)生乃至對(duì)老師都是新課題,新課程科學(xué)探究課的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也應(yīng)是隱性顯現(xiàn)而不是機(jī)械的顯性呈現(xiàn)。因而,在實(shí)施探究式教學(xué)時(shí)要靈活處理,避免程式化甚至“八股化”。筆者認(rèn)為,不論是那種探究課題,只少應(yīng)有“提出問(wèn)題、合作交流和評(píng)估(評(píng)價(jià))”三個(gè)要素的體現(xiàn)。提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的前提,合作交流是培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和語(yǔ)言表達(dá)能力的重要途徑,評(píng)估(評(píng)價(jià))是培養(yǎng)學(xué)生甄別判斷和創(chuàng)新能力和交流互動(dòng)的有效手段。并且,合作交流和評(píng)估(評(píng)價(jià))是伴隨著整個(gè)探究教學(xué)始終,并不是游離于各要素之外而獨(dú)立存在的一個(gè)程序。
為確保探究式教學(xué)的有效實(shí)施,筆者在實(shí)踐中探索嘗試出“發(fā)現(xiàn)探究導(dǎo)學(xué)”探究式課堂教學(xué)模式,其課堂結(jié)構(gòu)是“情景激趣問(wèn)題導(dǎo)引活動(dòng)探究反饋交流應(yīng)用活化”。具體概括如下:1.學(xué)生圍繞教師創(chuàng)設(shè)的物理情景或現(xiàn)象引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,教師設(shè)法激起學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)他們的求知欲望并提出探究問(wèn)題;2.學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題,形成和檢驗(yàn)假設(shè),解決問(wèn)題,解釋觀察結(jié)果;3.學(xué)生分析、解釋數(shù)據(jù),對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行綜合;4.教師與學(xué)生共同回顧與評(píng)價(jià)所學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法;5.將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于新情境,以拓寬理解,形成新技能。
一堂優(yōu)質(zhì)高效的科學(xué)探究課需要時(shí)間作保障,這正是有效進(jìn)行科學(xué)探究課的矛盾所在。因此,實(shí)施探究式教學(xué)需要教師對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。筆者曾提出課堂教學(xué)“六優(yōu)化”,乃不適為提高探究式教學(xué)效果的有效思路和措施。課堂教學(xué)“六優(yōu)化”,即“優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),優(yōu)化課堂環(huán)境,優(yōu)化課堂語(yǔ)言,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法和優(yōu)化教學(xué)手段”六個(gè)方面。實(shí)現(xiàn)了教學(xué)“六優(yōu)化”就可保證探究教學(xué)有效實(shí)施。這需要教師的深入研究和探索。
參考文獻(xiàn):
課堂是教學(xué)活動(dòng)的主要陣地,設(shè)計(jì)并組織好課堂探究活動(dòng),是“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的客觀要求,是轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而,說(shuō)起來(lái)容易,做起來(lái)難。作為一種多層次的活動(dòng),課堂探究的層次水平應(yīng)如何把握?探究活動(dòng)的層次水平該怎樣調(diào)節(jié)?這是我們?cè)谠O(shè)計(jì)和組織探究活動(dòng)時(shí)必須認(rèn)真思考并作出回答的問(wèn)題。
1.探究層次的基本結(jié)構(gòu)
教學(xué)是一種有目的的活動(dòng)。課堂教學(xué)中每一個(gè)探究活動(dòng),在基礎(chǔ)知識(shí)、探究技能、科學(xué)方法、科學(xué)過(guò)程、思維力度等方面對(duì)學(xué)生有不同層次的要求。我們把某一探究活動(dòng)的這些要求的總和,稱為該探究活動(dòng)的層次水平,簡(jiǎn)稱探究層次。由此可見,探究活動(dòng)的層次水平是由基礎(chǔ)知識(shí)、探究技能、科學(xué)方法、科學(xué)過(guò)程、思維力度等結(jié)構(gòu)要素的層次水平共同決定的(如下圖)。
探究活動(dòng)中,各結(jié)構(gòu)要素的發(fā)展并不完全同步,因此,要準(zhǔn)確描述探究活動(dòng)的層次水平,就必須對(duì)探究層次各結(jié)構(gòu)要素的層次水平加以說(shuō)明。例如,圖中所示的探究活動(dòng),基礎(chǔ)知識(shí)(K)達(dá)到了第2層次(K2)、探究技能(S)達(dá)到了第3層次(S3)、科學(xué)方法(M)達(dá)到了第1層次(M1)、科學(xué)過(guò)程(C)達(dá)到了第2層次(C2)、思維力度(T)達(dá)到了第1層次(T1),所以,該探究活動(dòng)的層次水平為:K2+S3+M1+C2+T1。
與籠統(tǒng)的“高”、“低”相比,探究層次的這種表述方式,能夠明晰地反映探究活動(dòng)在基礎(chǔ)知識(shí)、探究技能、科學(xué)方法、科學(xué)過(guò)程、思維力度等方面的要求程度,因而,對(duì)操作實(shí)踐具有更強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
2.探究層次的調(diào)控目標(biāo)
把探究層次置于科學(xué)合理的水平,是實(shí)現(xiàn)有效探究的基本前提,也是我們調(diào)控探究層次的目標(biāo)和歸宿。何為“科學(xué)合理”呢?其基本要求有四:
2.1適應(yīng)性
根據(jù)學(xué)生的原有知識(shí)狀況進(jìn)行教學(xué),是有效教學(xué)、優(yōu)質(zhì)教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量必須遵循的“鐵律”之一。我們?cè)诖_定探究層次時(shí),首先要深入進(jìn)行學(xué)情分析,準(zhǔn)確把握學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)、探究技能、科學(xué)方法、科學(xué)過(guò)程、思維能力等方面的發(fā)展?fàn)顩r,并以此作為確定探究層次的基準(zhǔn),確保探究活動(dòng)的層次水平能夠與學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展水平相適應(yīng)。
2.2先導(dǎo)性
只有走在發(fā)展的前面的教學(xué)才是良好的教學(xué),才能有效地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。因此,課堂探究的層次水平不能僅僅停留在學(xué)生的現(xiàn)有水平上,而應(yīng)略高于學(xué)生的現(xiàn)有水平,以引領(lǐng)學(xué)生向更高的層次水平邁進(jìn)。
2.3整體性
為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,我們?cè)诖_定探究層次時(shí),應(yīng)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)等具體情況,適當(dāng)照顧探究層次各結(jié)構(gòu)要素發(fā)展的協(xié)調(diào)性、均衡性,努力使學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)、探究技能、科學(xué)方法、科學(xué)過(guò)程、思維能力等方面得到全面、整體的發(fā)展,防止“短板效應(yīng)”的發(fā)生。
2.4漸進(jìn)性
學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的學(xué)習(xí)和對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)一樣,都應(yīng)該由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)。教學(xué)中,我們應(yīng)時(shí)刻洞察學(xué)生水平的發(fā)展變化,適時(shí)、適度地提高探究活動(dòng)的層次水平,既要防止原地踏步而阻礙學(xué)生發(fā)展,又要防止步距過(guò)大而導(dǎo)致探究脫節(jié)。
3.探究層次的調(diào)控方法
3.1結(jié)構(gòu)要素的調(diào)整
探究層次的各結(jié)構(gòu)要素中,任何一個(gè)結(jié)構(gòu)要素的層次水平發(fā)生改變,都會(huì)導(dǎo)致探究層次的變化。因此,我們可以通過(guò)提高(或降低)探究層次中某些結(jié)構(gòu)要素的層次水平來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)探究層次的調(diào)控。
3.2指導(dǎo)程度的調(diào)整
探究能力的培養(yǎng)和發(fā)展絕不可能一蹴而就,而是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。因此,探究層次的每一次提升,都是一次質(zhì)的飛躍。其間,我們應(yīng)安排好由“扶”到“放”的過(guò)渡,逐步降低指導(dǎo)程度,防止出現(xiàn)超越學(xué)生能力水平的形式化、表面化探究。
結(jié)構(gòu)要素的調(diào)整能夠大跨度改變探究層次,而指導(dǎo)程度的調(diào)整能夠?qū)崿F(xiàn)探究層次精細(xì)調(diào)節(jié)。教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)把兩種調(diào)控方法有機(jī)結(jié)合,配合使用,把探究層次置于“科學(xué)合理”的水平,從而確保課堂探究的有效性。
參考文獻(xiàn):
一、正確理解科學(xué)探究的意義
1 、從學(xué)習(xí)方式來(lái)看。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式過(guò)于單一化,教師講學(xué)生聽的授受式、灌輸式學(xué)習(xí)占統(tǒng)治地位。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式注重學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的積累,忽視了知識(shí)的過(guò)程與方法和情感、態(tài)度、價(jià)值觀的培養(yǎng),不利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用、創(chuàng)新能力和良好的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然,現(xiàn)在倡導(dǎo)探究式教學(xué),并不意味著要完全否定以占主導(dǎo)地位的教師講、學(xué)生聽的接受學(xué)習(xí),而是要改變以往單一的學(xué)習(xí)方式,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化。沒(méi)有哪一種學(xué)習(xí)方式是最佳的學(xué)習(xí)方式,每種學(xué)習(xí)方式都有各自的優(yōu)越之處。在對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解、獲得知識(shí)的效率上接受式學(xué)習(xí)優(yōu)于探究式學(xué)習(xí),在知識(shí)獲得的過(guò)程體驗(yàn)、探究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上探究式學(xué)習(xí)優(yōu)于接受式學(xué)習(xí),因此,探究式學(xué)習(xí)應(yīng)該與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合,各取所長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的多樣化,只有這樣才有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
2 、從對(duì)科學(xué)探究的理解來(lái)看。首先,科學(xué)探究應(yīng)當(dāng)是科學(xué)的本質(zhì)特征之一。物理學(xué)是一門科學(xué),科學(xué)就其結(jié)果來(lái)說(shuō),是對(duì)自然界客觀規(guī)律的反映的知識(shí)體系,就其認(rèn)識(shí)過(guò)程來(lái)說(shuō),其基本特征應(yīng)當(dāng)是科學(xué)探究,這是因?yàn)?,自然界的奧秘只有通過(guò)人們的不斷探究活動(dòng),才能透過(guò)自然現(xiàn)象,進(jìn)而揭示其本質(zhì),從而形成科學(xué)理論。其二,科學(xué)探究是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的有效方式,這是因?yàn)樽⒅貏?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)的環(huán)境,提供學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦去主動(dòng)探究自然的環(huán)境、條件與機(jī)會(huì),從而激發(fā)他們的好奇心與求知欲,使之在探究過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣,也就促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)。其三,科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的有效途徑?!段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》把科學(xué)探究分為七個(gè)要素,即提出問(wèn)題,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析論證,評(píng)估以及交流與合作。可見,科學(xué)探究不但是一個(gè)邏輯的實(shí)證的過(guò)程,同時(shí)還是一個(gè)充滿創(chuàng)造性思維的過(guò)程,是一個(gè)發(fā)揮潛能、克服困難、艱辛探索、不斷實(shí)踐的過(guò)程。
二、對(duì)科學(xué)探究的理解
1、科學(xué)探究的意義:“學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中,通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想與精神?!保ㄕ涀浴墩n程標(biāo)準(zhǔn)》)
2、科學(xué)探究的要素:科學(xué)探究包括七個(gè)要素:提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估合作與交流。這只是科學(xué)探究的七個(gè)要素,并不是科學(xué)探究活動(dòng)中必須經(jīng)過(guò)的7個(gè)順序環(huán)節(jié)。所以我們?cè)陂_展科學(xué)探究活動(dòng)中,根據(jù)學(xué)生的探究水平,只注重對(duì)某幾個(gè)要素的過(guò)程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強(qiáng)求每個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)都必須經(jīng)過(guò)這七個(gè)環(huán)節(jié)。
3、科學(xué)探究的選題:“科學(xué)探究的問(wèn)題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標(biāo)準(zhǔn)》所要求的科學(xué)內(nèi)容,也可以是與《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交*學(xué)科的內(nèi)容。科學(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動(dòng)?!保ㄕ涀浴墩n程標(biāo)準(zhǔn)》)
三、發(fā)揮在科學(xué)探究教學(xué)中的指導(dǎo)作用
探究學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性、自主性,但并不能忽視教師的指導(dǎo)??茖W(xué)探究學(xué)習(xí)承載著科學(xué)知識(shí)的掌握、科學(xué)探究能力的發(fā)展、科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)等多重任務(wù)。所以應(yīng)該特別強(qiáng)調(diào)教師適時(shí)的、必要的、有效的指導(dǎo),以追求真正從探究中有所收獲。如果在科學(xué)探究活動(dòng)中片面追求自主探究,那是很難完成任務(wù)的。例如,在學(xué)習(xí)《科學(xué)探究:摩擦力》時(shí),一位教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力在不同情況下大小不同之后,對(duì)如何測(cè)量滑動(dòng)摩擦力、采用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等不做指導(dǎo),就開始放手讓學(xué)生自主探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”,結(jié)果探究活動(dòng)只能停留在學(xué)生對(duì)這一現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)上,探究任務(wù)沒(méi)有真正完成。因此,正確處理好學(xué)生自主與教師指導(dǎo)的關(guān)系,教師選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)介入指導(dǎo)十分重要。對(duì)于一些探究主題、探究方法、探究過(guò)程復(fù)雜的探究活動(dòng),可以選擇在探究之前進(jìn)行指導(dǎo),以便學(xué)生在探究過(guò)程中少走彎路,提高成功率;而對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單的探究活動(dòng),教師適宜進(jìn)行即時(shí)個(gè)別指導(dǎo),如在巡視時(shí)發(fā)現(xiàn)一些能力較弱的小組加以指導(dǎo),同時(shí)一定要掌握分寸,把握好學(xué)生的自主性。
【基金項(xiàng)目】2011年教育部人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目,西南民族傳統(tǒng)科技的教育轉(zhuǎn)換研究(11JJD880017);重慶市人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地項(xiàng)目,科學(xué)教育的理論與實(shí)踐(11SKB11)等研究成果。
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2012)11-0164-01
1.引言
元認(rèn)知概念是由美國(guó)心理學(xué)家弗萊維爾(Flavell)于1976 年首次提出的,30多年來(lái)積累了大量關(guān)于元認(rèn)知的研究成果,并很快成為我國(guó)教育心理學(xué)的重要理論之一。元認(rèn)知概念應(yīng)研究對(duì)象的不同存在不同的界定。我國(guó)學(xué)者汪玲等人認(rèn)為元認(rèn)知是“個(gè)體對(duì)當(dāng)前認(rèn)知活動(dòng)的認(rèn)知調(diào)節(jié)”,并包含三個(gè)要素:元認(rèn)知技能、元認(rèn)知知識(shí)和元認(rèn)知體驗(yàn)。[1]此界定強(qiáng)調(diào)了元認(rèn)知是一種活動(dòng)過(guò)程而并非知識(shí)體系,恰對(duì)我國(guó)現(xiàn)今提倡的物理探究式教學(xué)帶來(lái)了啟示。
初中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中指出“應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究方法,提高分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力”[2]?!稑?biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)了探究過(guò)程對(duì)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的重要性,探究的過(guò)程亦即認(rèn)知的過(guò)程,而元認(rèn)知水平的提高需要在認(rèn)知過(guò)程中完成??梢?,通過(guò)深入進(jìn)行科學(xué)探究,可使學(xué)生提高元認(rèn)知水平;相應(yīng)的,提高元認(rèn)知水平又可幫助學(xué)生在探究過(guò)程中進(jìn)行自我控制和自我調(diào)節(jié),使學(xué)生快而有效地完成探究活動(dòng),增強(qiáng)科學(xué)探究能力。因此,科學(xué)探究是提升學(xué)生元認(rèn)知水平的有效途徑之一,而元認(rèn)知水平的提高可幫助學(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)探究。下面結(jié)合我國(guó)初中《標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)科學(xué)探究的具體要求分別對(duì)元認(rèn)知的三要素在探究過(guò)程中的運(yùn)用情況進(jìn)行詳細(xì)探討。
2.深入科學(xué)探究,培養(yǎng)元認(rèn)知技能
科學(xué)探究中,元認(rèn)知技能指的是學(xué)生在科學(xué)探究整個(gè)過(guò)程中自發(fā)地對(duì)探究進(jìn)行調(diào)節(jié)的技能。具體來(lái)說(shuō)可分為計(jì)劃、監(jiān)測(cè)和調(diào)整三種基本技能[3]。
初中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)中將學(xué)生應(yīng)掌握的科學(xué)探究能力劃分為提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估和交流與合作七個(gè)要素,每個(gè)要素都不同程度的訓(xùn)練了學(xué)生的元認(rèn)知技能。從表1可看出,學(xué)生對(duì)元認(rèn)知各項(xiàng)技能的使用均暗含在整個(gè)物理探究過(guò)程的七個(gè)要素中。
提出問(wèn)題需要學(xué)生理解某個(gè)特定探究任務(wù)的活動(dòng)意圖并以此確定需要探究的問(wèn)題,涉及了 “計(jì)劃”中的“明確題意”和“明確目標(biāo)”等;“猜想與假設(shè)”需要學(xué)生根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想,涉及了“計(jì)劃”中的“回憶相關(guān)知識(shí)”等;制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生對(duì)探究計(jì)劃進(jìn)行制定并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生不僅要明確探究目標(biāo),還要選擇探究策略并制定探究步驟,涉及了“計(jì)劃”中的“選擇探究策略”、“確定階梯思路”等;在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證的過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)有意識(shí)地考慮自己的計(jì)劃思路是否可行,涉及了“監(jiān)測(cè)”中的“檢查自己有無(wú)出錯(cuò)、檢驗(yàn)思路是否可行” 等,若發(fā)現(xiàn)存在實(shí)施與計(jì)劃矛盾之處,又會(huì)需要學(xué)生對(duì)如何調(diào)整措施進(jìn)行計(jì)劃,涉及了“計(jì)劃”技能;在評(píng)估與交流合作時(shí),需要學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)并嘗試改進(jìn)探究方案,同時(shí)涉及了元認(rèn)知技能“計(jì)劃”中的“對(duì)認(rèn)知活動(dòng)的效果、效率以及收獲進(jìn)行評(píng)價(jià)”以及元認(rèn)知技能“調(diào)整”中的“矯正錯(cuò)誤”等。
可見,學(xué)生若要掌握元認(rèn)知的三種技能,探究活動(dòng)的七個(gè)要素不能獨(dú)立進(jìn)行,是一種相互交叉循環(huán)的活動(dòng)過(guò)程:“計(jì)劃”指導(dǎo)探究活動(dòng)的進(jìn)行,“監(jiān)測(cè)”和“調(diào)整”調(diào)控探究活動(dòng)的進(jìn)度,一旦發(fā)現(xiàn)具體實(shí)施與計(jì)劃不符,便會(huì)促使學(xué)生重新回到“計(jì)劃”進(jìn)行調(diào)整。另外,通過(guò)這樣深入的進(jìn)行科學(xué)探究,學(xué)生的元認(rèn)知技能會(huì)從有意識(shí)運(yùn)用過(guò)渡到無(wú)意識(shí)自發(fā)地運(yùn)用,進(jìn)而真正達(dá)到掌握的目的。
3.加深探究認(rèn)識(shí),掌握元認(rèn)知知識(shí)
科學(xué)探究中,元認(rèn)知知識(shí)指學(xué)生對(duì)那些影響探究活動(dòng)過(guò)程和結(jié)果的影響因素的認(rèn)識(shí)。影響因素一般包括三類[4],首先是對(duì)自己認(rèn)知資源特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),例如知道自己的劣勢(shì)在實(shí)驗(yàn)操作能力,那么在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)便會(huì)更加仔細(xì)地監(jiān)測(cè)自己的操作過(guò)程;其次是對(duì)探究任務(wù)的了解。
4.重視自我提問(wèn),經(jīng)歷元認(rèn)知體驗(yàn)
科學(xué)探究中,元認(rèn)知體驗(yàn)主要指學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)有關(guān)情況的覺(jué)察和了解。這種體驗(yàn)可通過(guò)學(xué)生的自省式提問(wèn)獲得,也可通過(guò)教師在探究過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)提問(wèn)獲得。對(duì)學(xué)生在活動(dòng)當(dāng)下的提問(wèn),會(huì)促使學(xué)生回憶已掌握的元認(rèn)知知識(shí),進(jìn)而使其有意識(shí)的利用元認(rèn)知知識(shí)來(lái)指導(dǎo)元認(rèn)知技能的使用。另一方面,這種反省性的自我提問(wèn)為元認(rèn)知技能的運(yùn)用提供了必需的信息,使運(yùn)用具有針對(duì)性。
總結(jié)
在科學(xué)探究中,元認(rèn)知技能作為三要素中的核心要素,起到積極控制和調(diào)節(jié)探究活動(dòng)的作用;元認(rèn)知知識(shí)使元認(rèn)知技能在探究過(guò)程中的運(yùn)用更具有針對(duì)性;元認(rèn)知體驗(yàn)可激活學(xué)生記憶中的元認(rèn)知知識(shí),并為元認(rèn)知技能的運(yùn)用提供必要信息。元認(rèn)知技能、元認(rèn)知知識(shí)和元認(rèn)知體驗(yàn)共同作用于探究活動(dòng),通過(guò)三者的協(xié)同作用,學(xué)生得以實(shí)現(xiàn)對(duì)探究活動(dòng)的自我調(diào)節(jié)和控制,進(jìn)而達(dá)到提升科學(xué)探究能力的目的。
參考文獻(xiàn):
[1] 汪玲,郭德俊. 元認(rèn)知要素的研究[J]. 心理發(fā)展與教育,2002(1):44.
一、正確理解科學(xué)探究的意義
科學(xué)探究指的是學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。在物理教學(xué)中,學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng),經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程,可以學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。那么,新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)為何把科學(xué)探究提到非常重要的地位呢?原因可以從兩方面來(lái)分析:
1.從學(xué)習(xí)方式來(lái)看。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式過(guò)于單一化,教師講學(xué)生聽的授受式、灌輸式學(xué)習(xí)占統(tǒng)治地位。傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式注重學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的積累,忽視了知識(shí)的過(guò)程與方法和情感、態(tài)度、價(jià)值觀的培養(yǎng),不利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用、創(chuàng)新能力和良好的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然,現(xiàn)在倡導(dǎo)探究式教學(xué),并不意味著要完全否定以占主導(dǎo)地位的教師講、學(xué)生聽的接受學(xué)習(xí),而是要改變以往單一的學(xué)習(xí)方式,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的多樣化。沒(méi)有哪一種學(xué)習(xí)方式是最佳的學(xué)習(xí)方式,每種學(xué)習(xí)方式都有各自的優(yōu)越之處。在對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的理解、獲得知識(shí)的效率上接受式學(xué)習(xí)優(yōu)于探究式學(xué)習(xí),在知識(shí)獲得的過(guò)程體驗(yàn)、探究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上探究式學(xué)習(xí)優(yōu)于接受式學(xué)習(xí),因此,探究式學(xué)習(xí)應(yīng)該與接受式學(xué)習(xí)相結(jié)合,各取所長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的多樣化,只有這樣才有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
2.從對(duì)科學(xué)探究的理解來(lái)看。首先,科學(xué)探究應(yīng)當(dāng)是科學(xué)的本質(zhì)特征之一。物理學(xué)是一門科學(xué),科學(xué)就其結(jié)果來(lái)說(shuō),是對(duì)自然界客觀規(guī)律的反映的知識(shí)體系,就其認(rèn)識(shí)過(guò)程來(lái)說(shuō),其基本特征應(yīng)當(dāng)是科學(xué)探究,這是因?yàn)?,自然界的奧秘只有通過(guò)人們的不斷探究活動(dòng),才能透過(guò)自然現(xiàn)象,進(jìn)而揭示其本質(zhì),從而形成科學(xué)理論。其二,科學(xué)探究是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的有效方式,這是因?yàn)樽⒅貏?chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)的環(huán)境,提供學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦去主動(dòng)探究自然的環(huán)境、條件與機(jī)會(huì),從而激發(fā)他們的好奇心與求知欲,使之在探究過(guò)程中體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣,也就促進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)。其三,科學(xué)探究是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的有效途徑?!段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》把科學(xué)探究分為七個(gè)要素,即提出問(wèn)題,猜想與假設(shè),制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),分析論證,評(píng)估以及交流與合作??梢?,科學(xué)探究不但是一個(gè)邏輯的實(shí)證的過(guò)程,同時(shí)還是一個(gè)充滿創(chuàng)造性思維的過(guò)程,是一個(gè)發(fā)揮潛能、克服困難、艱辛探索、不斷實(shí)踐的過(guò)程。
二、對(duì)科學(xué)探究的理解
1.科學(xué)探究的意義:“學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中,通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想與精神?!保ㄕ涀浴墩n程標(biāo)準(zhǔn)》)
2.科學(xué)探究的要素:科學(xué)探究包括七個(gè)要素:提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估合作與交流。這只是科學(xué)探究的七個(gè)要素,并不是科學(xué)探究活動(dòng)中必須經(jīng)過(guò)的7個(gè)順序環(huán)節(jié)。所以我們?cè)陂_展科學(xué)探究活動(dòng)中,根據(jù)學(xué)生的探究水平,只注重對(duì)某幾個(gè)要素的過(guò)程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強(qiáng)求每個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)都必須經(jīng)過(guò)這七個(gè)環(huán)節(jié)。
3.科學(xué)探究的選題:“科學(xué)探究的問(wèn)題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標(biāo)準(zhǔn)》所要求的科學(xué)內(nèi)容,也可以是與《標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交*學(xué)科的內(nèi)容??茖W(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動(dòng)?!保ㄕ涀浴墩n程標(biāo)準(zhǔn)》)
三、發(fā)揮在科學(xué)探究教學(xué)中的指導(dǎo)作用
1. 普通中學(xué)科學(xué)探究教學(xué)遇到的困難
普通中學(xué)在實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)過(guò)程中遇到很多困難,除了學(xué)校教學(xué)設(shè)施如實(shí)驗(yàn)設(shè)備、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)配置,以及學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)和接受能力等方面存在嚴(yán)重不足之外,還有一個(gè)重要原因是:很多教師對(duì)科學(xué)探究含義的理解還很不到位,師資水平也不盡如人意。目前,在科學(xué)探究教學(xué)方面的研究與實(shí)踐主要集中在重點(diǎn)學(xué)校,承擔(dān)研究任務(wù)的也是名校名師,用的“標(biāo)的物”又都是這些重點(diǎn)校的優(yōu)秀學(xué)生。這些基于名校名師研究出來(lái)的科學(xué)探究課的教學(xué)模式和方法,在普通中學(xué)的實(shí)際教學(xué)中往往并不能真正適合。各普通中學(xué)又苦于師資力量不夠,致使目前還沒(méi)有形成一套能夠很好地適合普通中學(xué)進(jìn)行科學(xué)探究教學(xué)的教學(xué)模式,探究式教學(xué)也就無(wú)法真正有效開展。
2. 普通中學(xué)科學(xué)探究教學(xué)常見的現(xiàn)象
在物理課堂進(jìn)行科學(xué)探究的形式還很單一,存在普遍的跑形式、走過(guò)場(chǎng)現(xiàn)象,很多老師在平常教學(xué)中其實(shí)根本就沒(méi)有真正實(shí)施探究式教學(xué)。比如有老師說(shuō): “這節(jié)課不是探究課,沒(méi)有探究活動(dòng),也不用進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)了。”他們將教材中有明確標(biāo)示的探究作為探究課,而其他教學(xué)內(nèi)容則視為非探究課。又如,很多老師認(rèn)為物理課堂的科學(xué)探究必須要有實(shí)驗(yàn),把探究的模式片面理解成只有實(shí)驗(yàn)探究這種單一模式。還如,科學(xué)探究有七個(gè)要素,很多老師錯(cuò)誤理解為七個(gè)環(huán)節(jié),每次探究都嚴(yán)格遵循這七個(gè)要素按部就班走一遍。但我們知道,這七個(gè)要素中,實(shí)際教學(xué)時(shí)最難把握的是提出問(wèn)題這個(gè)要素,也就是第一個(gè)要素。由于學(xué)生基礎(chǔ)較差,他們提出的問(wèn)題五花八門,而且絕大多數(shù)問(wèn)題與教學(xué)發(fā)展方向不一致,于是,老師們普遍感到無(wú)奈,從而失去信心。老師們認(rèn)為,他們的學(xué)校設(shè)施差,學(xué)生基礎(chǔ)差,學(xué)生能力跟不上,科學(xué)探究在他們的課堂搞不起來(lái)。因此,在通常情況下物理課堂幾乎沒(méi)有探究,偶爾進(jìn)行也只是形式上效仿,基本脫離了學(xué)生實(shí)際,教學(xué)效果非常不理想。
二、在普通中學(xué)物理課堂進(jìn)行探究課教學(xué)的策略
由于普通中學(xué)學(xué)生基礎(chǔ)較差,接受知識(shí)也較慢,學(xué)校教學(xué)條件也普遍不足,所以在普通中學(xué)實(shí)施探究教學(xué),就要充分結(jié)合這些特點(diǎn)。
1. 以部分探究為主,完全探究為輔
在探究之前教師要根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,確定哪些環(huán)節(jié)作為探究?jī)?nèi)容,哪些還是應(yīng)該以老師講為主。比如,在實(shí)際教學(xué)時(shí)最難把握的是提出問(wèn)題這個(gè)要素,教學(xué)中就可以由老師來(lái)提出問(wèn)題。分析與驗(yàn)證、評(píng)估這兩個(gè)要素也是學(xué)生感覺(jué)困難的地方,也主要應(yīng)該由教師來(lái)講。比如,在“探究單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律 用單擺測(cè)重力加速度”中,猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)可以由學(xué)生進(jìn)行自主探究。但在探究單擺周期與重力加速度關(guān)系時(shí),學(xué)生很難設(shè)計(jì)出改變重力加速度的方案,就需要教師幫助引導(dǎo)。有些學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)生能夠通過(guò)自己的探究完成,就可以根據(jù)情況確定為完全探究。如“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”,由于學(xué)生有前面章節(jié)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷,其探究過(guò)程就可以主要由學(xué)生自己來(lái)完成。
2. 利用科學(xué)史實(shí)培養(yǎng)探究精神
科學(xué)史能提供重要的科學(xué)事實(shí)、概念、原理、方法以及技術(shù)發(fā)明的歷史背景、現(xiàn)實(shí)來(lái)源和應(yīng)用,這些內(nèi)容有助于啟發(fā)學(xué)生的思維,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)——科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法的教育。
例如,伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,教師在課堂上就可以通過(guò)設(shè)置思考問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的思路來(lái)進(jìn)行思考和推理、分析,這其實(shí)就是很好的探究式教學(xué),因?yàn)閷W(xué)生可以從前輩大師的工作中體會(huì)到科學(xué)探究。高中物理中這樣的例子非常多,教學(xué)中教師要充分利用。
3. 化整為零,將部分探究安排到各個(gè)教學(xué)片段
每一節(jié)課有很多問(wèn)題需要分析解答,許多問(wèn)題的分析過(guò)程都具有科學(xué)探究的典型要素,因此也就是一個(gè)探究的過(guò)程。只要教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自己去對(duì)問(wèn)題的結(jié)論進(jìn)行猜想與假設(shè),分析與論證,并且對(duì)不同的回答展開討論與評(píng)價(jià)。這樣的教學(xué)過(guò)程當(dāng)然就是一個(gè)探究的過(guò)程,就能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和探究精神。
4. 針對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探究,發(fā)展探究能力
教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注媒體中有關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的報(bào)道,能引起學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)發(fā)展的意識(shí)。針對(duì)這些問(wèn)題,要求學(xué)生收集與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的各種信息和資料,能培養(yǎng)學(xué)生獲取信息加工信息的能力,這樣的過(guò)程是學(xué)生激活已有的知識(shí)儲(chǔ)存,運(yùn)用一些研究方法發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的過(guò)程。