科學(xué)教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究的論文
《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：在科學(xué)課程中，學(xué)生將通過(guò)科學(xué)探究等方式理解科學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)技能，體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程和方法，初步理解科學(xué)本質(zhì)，形成科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。新課程提倡的科學(xué)探究是指在教師引導(dǎo)下學(xué)生通過(guò)動(dòng)口、動(dòng)手、動(dòng)腦，親自體驗(yàn)的過(guò)程。然而，從目前的教學(xué)實(shí)際情況看,出現(xiàn)了實(shí)踐上的盲目性，為此，筆者對(duì)如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究做一番闡釋。
一、研究的理論依據(jù)
1.學(xué)生心理發(fā)展具有規(guī)律性
從心理學(xué)角度講，初中學(xué)生的思維是從具體思維向抽象思維過(guò)度的階段。初中學(xué)生的這種思維特征使得學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)將逐漸從需要具體形象作為支柱轉(zhuǎn)向可以拋開(kāi)具體形象而進(jìn)行抽象概括。這樣的心理發(fā)展特征為科學(xué)探究活動(dòng)奠定了心理學(xué)基礎(chǔ)，也是如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的心理學(xué)依據(jù)。因此，對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，在學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)進(jìn)行有效的引導(dǎo)是必要的。
2.現(xiàn)代教育觀———建構(gòu)主義理論
現(xiàn)代建構(gòu)主義理論認(rèn)為：教學(xué)是教師的價(jià)值引導(dǎo)與學(xué)生自主建構(gòu)的辨證統(tǒng)一過(guò)程。這意味著從為掌握而教向?yàn)榘l(fā)展而學(xué)的轉(zhuǎn)變：在教師引導(dǎo)下學(xué)生在交往互動(dòng)中進(jìn)行主動(dòng)探索和自主建構(gòu)，也意味著教師角色的轉(zhuǎn)換———從知識(shí)的提供者變成學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的協(xié)作者、組織者、促進(jìn)者、引導(dǎo)者。而新課程下的學(xué)習(xí)方式主要倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)方式，所以，教師如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的科學(xué)探究成了必須研究的課題。
3.科學(xué)方法論
科學(xué)教育本身具有科學(xué)性和真理性，只有運(yùn)用科學(xué)的方法才能去學(xué)習(xí)探究科學(xué)知識(shí)，只有科學(xué)的學(xué)習(xí)探究才可能產(chǎn)生科學(xué)的結(jié)果。所以，在引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究時(shí)，不但要注意講究引導(dǎo)方法的科學(xué)性，還要注意傳授學(xué)生科學(xué)的方法———觀察和實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的科學(xué)能力和素養(yǎng)。
二、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的策略
如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，筆者就從提出問(wèn)題、建立假設(shè)、探究驗(yàn)證、交流與評(píng)價(jià)等幾個(gè)環(huán)節(jié)談?wù)劇?/p>
1.形成問(wèn)題情境、激發(fā)學(xué)生探究欲望的策略愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)，“提出一個(gè)問(wèn)題比解決一個(gè)問(wèn)題更重要”。提出問(wèn)題是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。
�。�1）教師設(shè)疑產(chǎn)生問(wèn)題情境。由教師引導(dǎo)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，可以直接切入主題，激發(fā)學(xué)生的好奇心，并產(chǎn)生一種探究的動(dòng)力，支持他們不遺余力地去探索。
�。�2）演示實(shí)驗(yàn)引發(fā)問(wèn)題情境�？茖W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以引發(fā)很多問(wèn)題情境。例如，在講解“物質(zhì)的酸堿性”前，教師可以先準(zhǔn)備一瓶滴有無(wú)色酚酞的試液和一瓶無(wú)色的.堿液，然后將堿液滴入酚酞液中，學(xué)生看到明顯的顏色變化會(huì)產(chǎn)生極大的興趣，就想要問(wèn)明白其中的道理。
�。�3）聯(lián)系生活引發(fā)問(wèn)題情景。在自己生活與學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的某些偶發(fā)事件或現(xiàn)象，學(xué)生常常感到有趣又無(wú)法解釋，如樹(shù)蔭下的光斑為什么是圓的？天狗吃月亮的現(xiàn)象到底是怎么回事？插入水中的筷子為什么會(huì)彎折？從飛機(jī)的模型去探究飛機(jī)的升力是怎么產(chǎn)生的？這些都可以成為探究教學(xué)中的一些非常有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。
2.啟發(fā)學(xué)生假設(shè)的策略
牛頓認(rèn)為：“沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)�！辈孪胧强茖W(xué)發(fā)展的動(dòng)力，它可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望。學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題后，就進(jìn)入新的知識(shí)領(lǐng)域，教師要從各個(gè)角度去指導(dǎo)他們觀察與分析事物，活用已有的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，不斷思考，提出合理的假設(shè)。為了讓學(xué)生更容易進(jìn)入狀態(tài)，教師要適時(shí)提供經(jīng)驗(yàn)。例如在引導(dǎo)學(xué)生探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，先提供了下列兩個(gè)探究性演示實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一：拿兩個(gè)相同的燒杯，分別注入相同體積的鹽水和清水，把一個(gè)新鮮的雞蛋放在清水中，雞蛋沉到水底，再把它放入鹽水中，則雞蛋浮在水面上。
學(xué)生提出問(wèn)題：為什么同一個(gè)雞蛋在清水中下沉，而在鹽水中卻浮在液面上？于是，他們猜測(cè)物體所受浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)二：每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在課前準(zhǔn)備好一支空牙膏皮（尾端剪開(kāi)）和一只玻璃杯。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓學(xué)生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里，放手后可觀察到它下沉，然后將牙膏管鼓起一些，它就能上浮。
學(xué)生在親身經(jīng)歷體驗(yàn)之后，定能產(chǎn)生疑惑：為什么同一支牙膏皮原先下沉，現(xiàn)在卻浮起來(lái)？于是，他們提出浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。于是，我引導(dǎo):排開(kāi)液體的體積乘以液體的密度等于液體的質(zhì)量。通過(guò)引導(dǎo),學(xué)生提出了合理的假設(shè)。
3.探究驗(yàn)證階段的引導(dǎo)策略
課堂探究畢竟是要在有限的時(shí)間內(nèi)完成的，而探究教學(xué)本身是一個(gè)開(kāi)放的教學(xué)過(guò)程，只有把握好探究的開(kāi)放度，才能在有限的時(shí)間內(nèi)取得最好的學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也不挫傷部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在探究教學(xué)中，學(xué)生們置身于開(kāi)放、自主的學(xué)習(xí)環(huán)境中，獲取知識(shí)的方式和渠道更為暢通了。學(xué)生們提出的問(wèn)題越多，反映他們對(duì)所研究對(duì)象的關(guān)注程度越深。學(xué)生的問(wèn)題會(huì)比較零碎，對(duì)教師而言，怎樣處理這些問(wèn)題是值得探究的。對(duì)于學(xué)生的問(wèn)題，一般處理方法有3種：①讓學(xué)生自己選擇感興趣的問(wèn)題進(jìn)行研究；②集體選擇一個(gè)或幾個(gè)問(wèn)題，整堂課全班對(duì)這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究；③先選擇一個(gè)問(wèn)題，探究完畢后再進(jìn)行下一個(gè)問(wèn)題的探究，形成一個(gè)層次。
經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，如果在一堂課內(nèi)采用第①種方法，容易引起課堂混亂，給人一種“東打一拳，西打一棒”的感覺(jué)，難以體現(xiàn)教學(xué)的邏輯嚴(yán)密性。但這種方法，卻可以廣泛應(yīng)用在課外的探究活動(dòng)中去，而且效果比較好。而第②、第③種方法可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行取舍，不可能面面俱到，只能解決學(xué)生們最感興趣或最需要解決的問(wèn)題，而其他問(wèn)題可作為后續(xù)活動(dòng)展開(kāi)。如在探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟哪些因素有關(guān)”時(shí)學(xué)生提出：可能跟液體的質(zhì)量、液體的體積、液體的密度、液體的深度有關(guān)。根據(jù)具體情況探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)可能是否與液體的密度和深度有關(guān)。另外猜想請(qǐng)到課后繼續(xù)探究。
4.學(xué)生交流引導(dǎo)策略
科學(xué)探究之后組織學(xué)生認(rèn)真鉆研，共同探討，這種交流不是盲目的，是以探究過(guò)程為基礎(chǔ)，有目的、有針對(duì)性地對(duì)探究的問(wèn)題進(jìn)行交流。美國(guó)有一位博士對(duì)下面兩種情況進(jìn)行比較：一是探究后立即進(jìn)行交流，一是探究后不進(jìn)行交流。研究結(jié)果表明：前者概念水平的發(fā)展達(dá)到更高層次，交流使認(rèn)識(shí)在教學(xué)中，筆者采取分組交流與全班交流相結(jié)合的方法，即先以實(shí)驗(yàn)小組為單位進(jìn)行，再由各實(shí)驗(yàn)小組匯報(bào)交流結(jié)果，然后教師幫助匯總?cè)嘟涣鞯男畔�。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行不同角度、不同層面的歸納概括，把感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，從而得出科學(xué)的結(jié)論。
教學(xué)中教師都有這樣的體會(huì)，每次學(xué)生探究后都有許多話要說(shuō)。而學(xué)生對(duì)各種現(xiàn)象的理解不盡相同，這樣就激起了許多“矛盾”，重視學(xué)生對(duì)各種現(xiàn)象的理解（學(xué)生的個(gè)人知識(shí)），首先傾聽(tīng)他們現(xiàn)在的想法，洞察他們這些想法的由來(lái)，并鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流和質(zhì)疑，了解彼此的想法，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)取得了哪些經(jīng)驗(yàn)，還有哪些不足，接著還可以探討什么，使學(xué)生把科學(xué)探究活動(dòng)向課外延伸。
通過(guò)一段時(shí)間來(lái)的正確引導(dǎo)，學(xué)生形成了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)能力，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的發(fā)展奠定了素質(zhì)基礎(chǔ)。學(xué)生雖然不能在科學(xué)課上做出像科學(xué)家一樣的歷史性發(fā)現(xiàn)，但卻能讓學(xué)生充滿科學(xué)家一樣的探索熱情，享受創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)樂(lè)趣。價(jià)值不在于學(xué)生得到結(jié)論，而在于培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)新精神，通過(guò)科學(xué)探究，學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)以及能力都能得到充分的培養(yǎng)。
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