科學(xué)探究的教學(xué)反思
科學(xué)探究的教學(xué)反思
一、 什么是科學(xué)探究
科學(xué)探究原意是指科學(xué)工作者用科學(xué)的方法探求事物本質(zhì)和規(guī)律的科研活動(dòng)。《新課標(biāo)》中的科學(xué)探究指的是學(xué)生探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)而非科學(xué)工作者的科學(xué)探究。因此學(xué)生的科學(xué)探究是指:指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)活動(dòng)。即學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中以獲取科學(xué)知識(shí),理解科學(xué)思想理念,領(lǐng)悟科學(xué)工作者研究自然所用的方法和發(fā)展科學(xué)探究能力而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)
二、進(jìn)行科學(xué)探究的意義
科學(xué)探究在《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》)中明確指出:科學(xué)探究既是學(xué)生的目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。俗話說(shuō):“授之以魚,不若授之以漁”。隨著現(xiàn)代社會(huì)知識(shí)更新的速度加快,僅僅教學(xué)生掌握知識(shí)很顯然已經(jīng)不夠,學(xué)生必須要有學(xué)習(xí)知識(shí)的方法和能力。在過(guò)去的教育體制下,基礎(chǔ)教育主要是應(yīng)試教育。它體現(xiàn)在:教學(xué)只為高級(jí)中學(xué)選拔人才服務(wù):只注意知識(shí)的傳授;只注重知識(shí)的學(xué)習(xí);只注重評(píng)價(jià)學(xué)生的統(tǒng)考成績(jī);只注重議論學(xué)生的過(guò)去等等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,勞動(dòng)者的素質(zhì)已不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展要求,傳統(tǒng)的基礎(chǔ)教育帶來(lái)的弊端日漸顯露。而現(xiàn)在的《新課標(biāo)》要求重視學(xué)生的持續(xù)全面發(fā)展和學(xué)習(xí)素質(zhì)的形成,要求發(fā)展學(xué)生的能力。因此,為了能夠真正把素質(zhì)教育落到實(shí)處,我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)突出學(xué)生的科學(xué)探究,重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。我們必須在基礎(chǔ)教育階段突出學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng),使科學(xué)探究成為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的主要途徑;使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人;使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)體驗(yàn)和領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式和過(guò)程,全面提高科學(xué)素養(yǎng);使學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力得到培養(yǎng)和加強(qiáng),為學(xué)生的以后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
三、變革中的師生角色
傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)中,教師是知識(shí)的占有者,學(xué)生是知識(shí)的被動(dòng)接受者,以致于教師的話成為真理,即使是錯(cuò)誤的。使學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力被扼殺,不利于人的全面發(fā)展。在這場(chǎng)變革中,我們教師應(yīng)適時(shí)轉(zhuǎn)換自己的角色,由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)樾抡n程下的知識(shí)傳授者;教師成為學(xué)生的引導(dǎo)者、促進(jìn)者,學(xué)生是教師的服務(wù)對(duì)象,學(xué)生是課堂的主人;由單純的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯空�。成為這一偉大變革的實(shí)施者,還給學(xué)生一片科學(xué)的天空,讓學(xué)生成為探究活動(dòng)的主體。教師只能是一個(gè)引導(dǎo)著、組織者、與學(xué)生一起探索的合作者,不能越俎代皰。探究教學(xué)應(yīng)緊緊圍繞假設(shè)的提出和檢驗(yàn)來(lái)展開。由于學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)各異,認(rèn)知水平有別,他們對(duì)同一現(xiàn)象或問(wèn)題會(huì)形成不同的看法,提出不同的假設(shè)。對(duì)此,教師不僅不應(yīng)當(dāng)加以限制,反而應(yīng)當(dāng)大力提倡和倍加尊重。只有這樣,探究教學(xué)才有可能處在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)并走在發(fā)展的前面,學(xué)生才有可能開展豐富多彩而又切合實(shí)際的探究學(xué)習(xí),經(jīng)歷曲折的探究過(guò)程,并由此獲得各方面的最佳發(fā)展。如果教師因種種原因不給學(xué)生提供充分發(fā)表自己看法的機(jī)會(huì),為走捷徑,幫學(xué)生安排好探究的路線,把學(xué)生直接引向所要獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果,那么學(xué)生所經(jīng)歷的就不是真正的探究,其想像力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也就無(wú)從談起,從而也就失去了開展探究教學(xué)的意義。
四、如何開展科學(xué)探究活動(dòng)
物理教學(xué)和學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)之間并不矛盾,它們之間是相互包容的。在課堂教學(xué)中采用學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng),可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),掌握科學(xué)探究的方法,增強(qiáng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力,有初步的信息交流能力。綜觀按《新課標(biāo)》編制的各種版本新教材,不難發(fā)現(xiàn),規(guī)律結(jié)論不再直接給出,而是要學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究得到。教材既有“小探究”,又有“大探究”,而且占有較大的比例。這就要求教師應(yīng)把科學(xué)探究式的學(xué)習(xí)活動(dòng)作為主要的教學(xué)手段。科學(xué)探究的形式是多種多樣的,其要素有:提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行試驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等七個(gè)環(huán)節(jié),在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中如何實(shí)施這七個(gè)環(huán)節(jié)?下面是我們的一些看法,與大家共同探討。
1、提出問(wèn)題
教師選擇適當(dāng)教學(xué)內(nèi)容,并根據(jù)學(xué)生實(shí)際,創(chuàng)設(shè)新穎別致或聯(lián)系實(shí)際的情景,吸引學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)生的興趣,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識(shí)的沖突,啟發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題。問(wèn)題是思維的動(dòng)因,是探究的起點(diǎn),人們只有發(fā)現(xiàn)和提出了問(wèn)題,才會(huì)積極認(rèn)真的思考,努力尋求解決問(wèn)題的途徑和方法。此過(guò)程中教師僅僅只是一個(gè)引導(dǎo)者,盡可能鼓勵(lì)或啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題,然后再?gòu)膶W(xué)生提出的問(wèn)題中篩選出與學(xué)生必學(xué)的科學(xué)概念相聯(lián)系,具有吸引力和探究性,能讓學(xué)生跳一跳嘗到果子的問(wèn)題展開探究活動(dòng)。若教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)有一定差距,學(xué)生還不能提出與內(nèi)容貼切的問(wèn)題時(shí),教師可以直接提出問(wèn)題,但應(yīng)盡可能地展示發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的思路,滲透發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的方法,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)從身邊熟視無(wú)睹的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的方法。
2、猜想與假設(shè)
猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)。牛頓說(shuō):“沒(méi)有大膽的推測(cè),就沒(méi)有偉大的發(fā)現(xiàn)�！边@一環(huán)節(jié)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想。對(duì)于體現(xiàn)學(xué)生日常概念或理解的各種假設(shè),無(wú)論多么幼稚可笑,教師都不要輕易作出否定或肯定性的結(jié)論,對(duì)學(xué)生進(jìn)行壓服。但猜想和假設(shè)不是毫無(wú)根據(jù)的胡亂猜測(cè),教師可引導(dǎo)學(xué)生回憶與問(wèn)題有關(guān)的事實(shí),或觀察有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,然后再由學(xué)生做出猜測(cè)與假設(shè)。只要猜測(cè)符合邏輯,都應(yīng)予以肯定。這就要求在教學(xué)中,滲透科學(xué)的思維方法。
3、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。教師決不可代替完成,或照課本“照方抓藥”,這樣就會(huì)失去培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,培養(yǎng)設(shè)計(jì)、計(jì)劃能力的好機(jī)會(huì)�？稍诮處煹闹笇�(dǎo)下,由各小組在討論中取長(zhǎng)補(bǔ)短、集思廣益完成這一環(huán)節(jié)。當(dāng)然各個(gè)小組會(huì)出現(xiàn)不同的方案,切忌一棍子打死,即使有小組的方案是錯(cuò)誤的,可以先讓學(xué)生去做,使學(xué)生品嘗失敗,然后再去探求錯(cuò)誤的根源。從而使學(xué)生在失敗中掌握本領(lǐng)。
4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)
由于學(xué)生的日常概念能成功解釋他們的經(jīng)歷,并與其他有關(guān)觀念緊密聯(lián)系在一起,因而相當(dāng)頑固,很難發(fā)生轉(zhuǎn)變。事實(shí)上,科學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)研究表明,無(wú)論是使學(xué)生的錯(cuò)誤觀念發(fā)生轉(zhuǎn)變,還是在其日常觀念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步形成科學(xué)概念,都非易事,需要有大量事實(shí)或證據(jù)作支撐。這要求探究教學(xué)時(shí),不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行壓服,而要讓學(xué)生通過(guò)多種途徑收集證據(jù)來(lái)驗(yàn)證,從而促使學(xué)生在理解或領(lǐng)悟的基礎(chǔ)上主動(dòng)轉(zhuǎn)變觀念。如此,學(xué)生才有可能養(yǎng)成尊重事實(shí)、敢于批判和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生分小組依計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)的過(guò)程中,各個(gè)成員要有明確的分工,每個(gè)成員都參與其中,團(tuán)結(jié)協(xié)作,共同分享失敗的酸澀與成功的喜悅。決不能只是少數(shù)人包辦,多數(shù)人觀望。
5、分析與論證
這一環(huán)節(jié)首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把注意力放在對(duì)猜測(cè)與假設(shè)的求證上,既證實(shí),也證偽。否則就會(huì)失去科學(xué)的本意。小組成員內(nèi)部進(jìn)行討論、分析、比較,得出自己的結(jié)論。只要結(jié)論合情合理就予以鼓勵(lì)。當(dāng)然學(xué)生在分析已得數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的過(guò)程中會(huì)遇到困難,甚至不知道如何分析,或根據(jù)自己日常生活經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn),得到與該證據(jù)無(wú)關(guān)的結(jié)論、與事實(shí)相違背的結(jié)論。這就要求:一方面學(xué)生加強(qiáng)與其他學(xué)生的交流,學(xué)習(xí)他人的科學(xué)思維方法;另一方面教師在教學(xué)中要滲透分析證據(jù)的科學(xué)思維方式,進(jìn)行科學(xué)分析方法的訓(xùn)練。
6、評(píng)估
評(píng)估是探究活動(dòng)的不能缺少的環(huán)節(jié)。此時(shí)問(wèn)題的結(jié)論已經(jīng)得出,因此往往被學(xué)生忽視。評(píng)估是從嚴(yán)密的角度對(duì)探究行為和獲取信息的可靠性、科學(xué)性重新審視的反思過(guò)程。評(píng)估是對(duì)探究過(guò)程和探究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)、分析假設(shè)與探究結(jié)果間的差異,找出差異的原因,通過(guò)評(píng)估,使學(xué)生注意到探究活動(dòng)中未解決的矛盾,發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題,吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),改進(jìn)探究方案,這樣可以完善探究活動(dòng),使其更深入。因此,教師在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程和結(jié)果養(yǎng)成良好的評(píng)估習(xí)慣,在取得成功的喜悅的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)不足,糾正錯(cuò)誤的科學(xué)態(tài)度。
7、交流與合作
我們的科學(xué)探究活動(dòng)都是以小組方式進(jìn)行的,要求同學(xué)之間要進(jìn)行合作與交流。交流與合作不僅僅是在探究活動(dòng)的最后環(huán)節(jié),我們將它貫穿于整個(gè)探究活動(dòng)中,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,有將自己的見解公開并與他人交流的愿望,認(rèn)識(shí)交流與合作的重要性,有主動(dòng)與他人合作的團(tuán)隊(duì)精神,敢于提出與別人不同的見解,也勇于放棄或修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。因此,教師在科學(xué)探究教學(xué)中,我們盡量為學(xué)生創(chuàng)設(shè)交流與合作的環(huán)境,要考慮別人的意見,改進(jìn)自己的探究方案,揚(yáng)長(zhǎng)避短,共同進(jìn)步。在實(shí)際操作中,各小組將自己的探究過(guò)程、證據(jù)及結(jié)論,向全班報(bào)告,由聽眾進(jìn)行質(zhì)疑,被質(zhì)疑小組答辯,通過(guò)集體討論分析,對(duì)探究的過(guò)程、制定的計(jì)劃、操作的步驟、收集的證據(jù)、分析和論證的過(guò)程進(jìn)行修改和完善,取得共識(shí)。此環(huán)節(jié)教師主要負(fù)責(zé)好組織工作,適時(shí)予以點(diǎn)撥。
五、實(shí)施探究活動(dòng)注意的問(wèn)題
1、科學(xué)探究讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的真正主人。
科學(xué)探究是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生自主參與的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)習(xí)活動(dòng)的成敗關(guān)鍵在于學(xué)生的積極性和主動(dòng)性是否得到充分的調(diào)動(dòng),學(xué)生是否真正成為課堂的主人。學(xué)生要真正成為課堂的主人,需要教師給予幫助,需要真正屬于自己的活動(dòng)時(shí)間和空間。
2、開展科學(xué)探究遵循從易到難,循序漸進(jìn)的原則。
初中學(xué)生科學(xué)探究的能力比較薄弱,我們采用了循序漸進(jìn)的方法,探究?jī)?nèi)容由簡(jiǎn)單到復(fù)雜;探究要求由低到高;探究的程序從不完整探究到完整探究;教師的指導(dǎo)由強(qiáng)到逐漸減弱。教師要充分發(fā)揮指導(dǎo)作用,起步時(shí)要領(lǐng)著走,扶一把,然后逐步放手。逐步提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
3、合理選擇科學(xué)探究活動(dòng)內(nèi)容。
科學(xué)探究活動(dòng)應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、理解自然的情感和對(duì)科學(xué)的探索興趣,因此要選擇那些能激發(fā)和保持學(xué)生興趣的探究活動(dòng);對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的難度是不一樣的,適當(dāng)安排突出不同環(huán)節(jié)的探究活動(dòng),對(duì)于學(xué)生熟悉科學(xué)探究的全過(guò)程,充分發(fā)揮它的教育作用十分必要。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)。因此,科學(xué)探究活動(dòng)的選擇以及活動(dòng)的范圍、層次都要考慮學(xué)生的年齡特點(diǎn)和本地條件;同時(shí)探究必須是適合學(xué)生探究的課題和教學(xué)中可能做到的,即可以和可能的有機(jī)結(jié)合。學(xué)生的學(xué)習(xí)不可能都是探究式的,這既不符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律,也不可能有那么多的時(shí)間。在學(xué)習(xí)物理的最初階段,應(yīng)該選取較簡(jiǎn)單的探究活動(dòng),必要時(shí)可以在容易出現(xiàn)困難的環(huán)節(jié)給予提示;而后逐步深入,最終使學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究有比較全面、比較深入的認(rèn)識(shí)。整個(gè)探究活動(dòng)中要體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。
4、鼓勵(lì)學(xué)生大膽參與科學(xué)探究。
科學(xué)探究是學(xué)生參與式的學(xué)習(xí)活動(dòng),要鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦,通過(guò)自身的體驗(yàn),領(lǐng)悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法,掌握物理知識(shí),獲取創(chuàng)新能力、探究精神。學(xué)生是否積極大膽參與科學(xué)探究,成為探究活動(dòng)成功與否的關(guān)鍵。因此在探究活動(dòng)中鼓勵(lì)學(xué)生大膽參與,需采取以下措施:第一,改革評(píng)價(jià)制度,不以統(tǒng)一或標(biāo)準(zhǔn)答案限制學(xué)生的思維,采用能反映學(xué)生真實(shí)表現(xiàn)與個(gè)性的評(píng)價(jià)方法;第二,消除權(quán)威對(duì)學(xué)生自信心的不良影響,改變唯上、唯書、唯師的傳統(tǒng)文化氛圍,創(chuàng)建重爭(zhēng)鳴的校園文化;第三,營(yíng)造融洽的課堂氣氛,消除獨(dú)斷、專制的不良作風(fēng),鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑,大膽表現(xiàn),樂(lè)于標(biāo)新立異,使學(xué)生在輕松愉快的課堂環(huán)境里養(yǎng)成勇于探索、勇于思考和勇于創(chuàng)新的習(xí)慣。
5、教師在探究活動(dòng)中只能是組織者、激勵(lì)者、引導(dǎo)者,而不能“越位”。
教師在活動(dòng)中只能為學(xué)生提供必要的資源支持和信心支持,幫組其獨(dú)立完成探究活動(dòng)。而不能為了趕時(shí)間、趕進(jìn)度,代替學(xué)生完成某些環(huán)節(jié),使學(xué)生失去學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法的機(jī)會(huì),也就達(dá)不到科學(xué)探究的目的。
6、教師自身應(yīng)加緊“充電”。
作為從事基礎(chǔ)教育事業(yè)教育工作者,以前也沒(méi)有搞過(guò)什么科學(xué)探究,缺乏科學(xué)探究的經(jīng)驗(yàn)和理論。更要加緊學(xué)習(xí)科學(xué)探究的理論知識(shí),并親自操作一些探究性課題,積累豐富的經(jīng)驗(yàn)和理論,才能更好的指導(dǎo)學(xué)生完成科學(xué)探究活動(dòng)。
探究式學(xué)習(xí)方式是學(xué)習(xí)科學(xué)的一個(gè)強(qiáng)有力的工具,能在課堂上保持學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和旺盛的求知欲。我們不能把學(xué)生當(dāng)作盛裝知識(shí)的容器,而是就教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)研究的方法。科學(xué)探究永無(wú)止境,學(xué)習(xí)科學(xué)探究不但要學(xué)習(xí)科學(xué)方法,更重要的是學(xué)習(xí)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,這樣能影響學(xué)生的一生。這就要求學(xué)生像科學(xué)家那樣用科學(xué)研究的方法學(xué)習(xí)物理知識(shí),經(jīng)歷感悟、經(jīng)歷探索、經(jīng)歷挫折、經(jīng)歷知識(shí)的形成過(guò)程,并成為知識(shí)的再發(fā)現(xiàn)者,從而養(yǎng)成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,提高科學(xué)探究的素養(yǎng)。真正發(fā)揮科學(xué)探究的意義和作用,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究與課程改革,科學(xué)探究與素質(zhì)教育雙贏的目的。
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