科學探究的教學反思
科學探究的教學反思
一、 什么是科學探究
科學探究原意是指科學工作者用科學的方法探求事物本質和規律的科研活動。《新課標》中的科學探究指的是學生探究式學習活動而非科學工作者的科學探究。因此學生的科學探究是指:指導學生運用科學方法探究式學習的教學活動。即學生在物理學習中以獲取科學知識,理解科學思想理念,領悟科學工作者研究自然所用的方法和發展科學探究能力而進行的教學活動
二、進行科學探究的意義
科學探究在《全日制義務教育物理課程標準》(簡稱《新課標》)中明確指出:科學探究既是學生的目標,又是重要的教學方式之一。俗話說:“授之以魚,不若授之以漁”。隨著現代社會知識更新的速度加快,僅僅教學生掌握知識很顯然已經不夠,學生必須要有學習知識的方法和能力。在過去的教育體制下,基礎教育主要是應試教育。它體現在:教學只為高級中學選拔人才服務:只注意知識的傳授;只注重知識的學習;只注重評價學生的統考成績;只注重議論學生的過去等等。社會經濟的迅速發展,勞動者的素質已不能適應現代社會發展要求,傳統的基礎教育帶來的弊端日漸顯露。而現在的《新課標》要求重視學生的持續全面發展和學習素質的形成,要求發展學生的能力。因此,為了能夠真正把素質教育落到實處,我們在教學中應突出學生的科學探究,重視培養學生的科學探究能力。我們必須在基礎教育階段突出學生的科學探究活動,使科學探究成為學生學習科學知識的主要途徑;使學生成為學習的主人;使學生在獲取知識的同時體驗和領悟科學的思維方式和過程,全面提高科學素養;使學生的創新能力和實踐能力得到培養和加強,為學生的以后發展奠定基礎。
三、變革中的師生角色
傳統的教學活動中,教師是知識的占有者,學生是知識的被動接受者,以致于教師的話成為真理,即使是錯誤的。使學生的創新能力、實踐能力被扼殺,不利于人的全面發展。在這場變革中,我們教師應適時轉換自己的角色,由傳統的知識傳授者轉變為新課程下的知識傳授者;教師成為學生的引導者、促進者,學生是教師的服務對象,學生是課堂的主人;由單純的知識傳授者轉變為研究者。成為這一偉大變革的實施者,還給學生一片科學的天空,讓學生成為探究活動的主體。教師只能是一個引導著、組織者、與學生一起探索的合作者,不能越俎代皰。探究教學應緊緊圍繞假設的提出和檢驗來展開。由于學生的知識經驗各異,認知水平有別,他們對同一現象或問題會形成不同的看法,提出不同的假設。對此,教師不僅不應當加以限制,反而應當大力提倡和倍加尊重。只有這樣,探究教學才有可能處在學生的最近發展區并走在發展的前面,學生才有可能開展豐富多彩而又切合實際的探究學習,經歷曲折的探究過程,并由此獲得各方面的最佳發展。如果教師因種種原因不給學生提供充分發表自己看法的機會,為走捷徑,幫學生安排好探究的路線,把學生直接引向所要獲得的學習結果,那么學生所經歷的就不是真正的探究,其想像力和創新能力的培養也就無從談起,從而也就失去了開展探究教學的意義。
四、如何開展科學探究活動
物理教學和學生的科學探究活動之間并不矛盾,它們之間是相互包容的。在課堂教學中采用學生的科學探究活動,可以激發學生的學習興趣,提高學生的科學素質,掌握科學探究的方法,增強學生的口頭表達能力,有初步的信息交流能力。綜觀按《新課標》編制的各種版本新教材,不難發現,規律結論不再直接給出,而是要學生通過科學探究得到。教材既有“小探究”,又有“大探究”,而且占有較大的比例。這就要求教師應把科學探究式的學習活動作為主要的教學手段。科學探究的形式是多種多樣的,其要素有:提出問題、猜想與假設、制定計劃和設計實驗、進行試驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等七個環節,在實際的教學活動中如何實施這七個環節?下面是我們的一些看法,與大家共同探討。
1、提出問題
教師選擇適當教學內容,并根據學生實際,創設新穎別致或聯系實際的情景,吸引學生的注意,激發學生的興趣,引導學生發現新的物理情景與已有知識的沖突,啟發學生自己去發現和提出問題。問題是思維的動因,是探究的起點,人們只有發現和提出了問題,才會積極認真的思考,努力尋求解決問題的途徑和方法。此過程中教師僅僅只是一個引導者,盡可能鼓勵或啟發學生自己發現和提出問題,然后再從學生提出的問題中篩選出與學生必學的科學概念相聯系,具有吸引力和探究性,能讓學生跳一跳嘗到果子的問題展開探究活動。若教學內容與學生所學有一定差距,學生還不能提出與內容貼切的問題時,教師可以直接提出問題,但應盡可能地展示發現問題的思路,滲透發現問題的方法,使學生逐步學會從身邊熟視無睹的物理現象中發現和提出問題的方法。
2、猜想與假設
猜想與假設是科學探究的核心環節。牛頓說:“沒有大膽的推測,就沒有偉大的發現。”這一環節應鼓勵學生大膽地進行猜想。對于體現學生日常概念或理解的各種假設,無論多么幼稚可笑,教師都不要輕易作出否定或肯定性的結論,對學生進行壓服。但猜想和假設不是毫無根據的胡亂猜測,教師可引導學生回憶與問題有關的事實,或觀察有關的實驗現象,然后再由學生做出猜測與假設。只要猜測符合邏輯,都應予以肯定。這就要求在教學中,滲透科學的思維方法。
3、制定計劃和設計實驗
制定計劃和設計實驗是科學探究活動的重要環節。教師決不可代替完成,或照課本“照方抓藥”,這樣就會失去培養學生獨立思考,培養設計、計劃能力的好機會。可在教師的指導下,由各小組在討論中取長補短、集思廣益完成這一環節。當然各個小組會出現不同的方案,切忌一棍子打死,即使有小組的方案是錯誤的,可以先讓學生去做,使學生品嘗失敗,然后再去探求錯誤的根源。從而使學生在失敗中掌握本領。
4、進行實驗和收集數據
由于學生的日常概念能成功解釋他們的經歷,并與其他有關觀念緊密聯系在一起,因而相當頑固,很難發生轉變。事實上,科學學習心理學研究表明,無論是使學生的錯誤觀念發生轉變,還是在其日常觀念的基礎上進一步形成科學概念,都非易事,需要有大量事實或證據作支撐。這要求探究教學時,不能對學生進行壓服,而要讓學生通過多種途徑收集證據來驗證,從而促使學生在理解或領悟的基礎上主動轉變觀念。如此,學生才有可能養成尊重事實、敢于批判和實事求是的科學態度。學生分小組依計劃進行實驗、收集數據的過程中,各個成員要有明確的分工,每個成員都參與其中,團結協作,共同分享失敗的酸澀與成功的喜悅。決不能只是少數人包辦,多數人觀望。
5、分析與論證
這一環節首先應引導學生把注意力放在對猜測與假設的求證上,既證實,也證偽。否則就會失去科學的本意。小組成員內部進行討論、分析、比較,得出自己的結論。只要結論合情合理就予以鼓勵。當然學生在分析已得數據和現象的過程中會遇到困難,甚至不知道如何分析,或根據自己日常生活經歷和經驗,得到與該證據無關的結論、與事實相違背的結論。這就要求:一方面學生加強與其他學生的交流,學習他人的科學思維方法;另一方面教師在教學中要滲透分析證據的科學思維方式,進行科學分析方法的訓練。
6、評估
評估是探究活動的不能缺少的環節。此時問題的結論已經得出,因此往往被學生忽視。評估是從嚴密的角度對探究行為和獲取信息的可靠性、科學性重新審視的反思過程。評估是對探究過程和探究結果進行總結、分析假設與探究結果間的差異,找出差異的原因,通過評估,使學生注意到探究活動中未解決的矛盾,發現新的問題,吸取經驗教訓,改進探究方案,這樣可以完善探究活動,使其更深入。因此,教師在引導學生對探究過程和結果養成良好的評估習慣,在取得成功的喜悅的同時,培養學生分析問題,發現不足,糾正錯誤的科學態度。
7、交流與合作
我們的科學探究活動都是以小組方式進行的,要求同學之間要進行合作與交流。交流與合作不僅僅是在探究活動的最后環節,我們將它貫穿于整個探究活動中,使學生養成良好的學習習慣,有將自己的見解公開并與他人交流的愿望,認識交流與合作的重要性,有主動與他人合作的團隊精神,敢于提出與別人不同的見解,也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。因此,教師在科學探究教學中,我們盡量為學生創設交流與合作的環境,要考慮別人的意見,改進自己的探究方案,揚長避短,共同進步。在實際操作中,各小組將自己的探究過程、證據及結論,向全班報告,由聽眾進行質疑,被質疑小組答辯,通過集體討論分析,對探究的過程、制定的計劃、操作的步驟、收集的證據、分析和論證的過程進行修改和完善,取得共識。此環節教師主要負責好組織工作,適時予以點撥。
五、實施探究活動注意的問題
1、科學探究讓學生成為學習的真正主人。
科學探究是在教師的指導下,學生自主參與的學習活動,學習活動的成敗關鍵在于學生的積極性和主動性是否得到充分的調動,學生是否真正成為課堂的主人。學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時間和空間。
2、開展科學探究遵循從易到難,循序漸進的原則。
初中學生科學探究的能力比較薄弱,我們采用了循序漸進的方法,探究內容由簡單到復雜;探究要求由低到高;探究的程序從不完整探究到完整探究;教師的指導由強到逐漸減弱。教師要充分發揮指導作用,起步時要領著走,扶一把,然后逐步放手。逐步提高學生的科學探究能力。
3、合理選擇科學探究活動內容。
科學探究活動應能激發學生的興趣,培養學生熱愛自然、理解自然的情感和對科學的探索興趣,因此要選擇那些能激發和保持學生興趣的探究活動;對于學生來說,探究活動的各個環節的難度是不一樣的,適當安排突出不同環節的探究活動,對于學生熟悉科學探究的全過程,充分發揮它的教育作用十分必要。學生對于科學探究的學習和對于科學知識的學習一樣,都應該由簡單到復雜,循序漸進。因此,科學探究活動的選擇以及活動的范圍、層次都要考慮學生的年齡特點和本地條件;同時探究必須是適合學生探究的課題和教學中可能做到的,即可以和可能的有機結合。學生的學習不可能都是探究式的,這既不符合學生學習規律,也不可能有那么多的時間。在學習物理的最初階段,應該選取較簡單的探究活動,必要時可以在容易出現困難的環節給予提示;而后逐步深入,最終使學生對于科學探究有比較全面、比較深入的認識。整個探究活動中要體現教師的引導作用。
4、鼓勵學生大膽參與科學探究。
科學探究是學生參與式的學習活動,要鼓勵學生積極動手、動腦,通過自身的體驗,領悟科學探究的過程和方法,掌握物理知識,獲取創新能力、探究精神。學生是否積極大膽參與科學探究,成為探究活動成功與否的關鍵。因此在探究活動中鼓勵學生大膽參與,需采取以下措施:第一,改革評價制度,不以統一或標準答案限制學生的思維,采用能反映學生真實表現與個性的評價方法;第二,消除權威對學生自信心的不良影響,改變唯上、唯書、唯師的傳統文化氛圍,創建重爭鳴的校園文化;第三,營造融洽的課堂氣氛,消除獨斷、專制的不良作風,鼓勵學生敢于質疑,大膽表現,樂于標新立異,使學生在輕松愉快的課堂環境里養成勇于探索、勇于思考和勇于創新的習慣。
5、教師在探究活動中只能是組織者、激勵者、引導者,而不能“越位”。
教師在活動中只能為學生提供必要的資源支持和信心支持,幫組其獨立完成探究活動。而不能為了趕時間、趕進度,代替學生完成某些環節,使學生失去學習科學探究方法的機會,也就達不到科學探究的目的。
6、教師自身應加緊“充電”。
作為從事基礎教育事業教育工作者,以前也沒有搞過什么科學探究,缺乏科學探究的經驗和理論。更要加緊學習科學探究的理論知識,并親自操作一些探究性課題,積累豐富的經驗和理論,才能更好的指導學生完成科學探究活動。
探究式學習方式是學習科學的一個強有力的工具,能在課堂上保持學生強烈的好奇心和旺盛的求知欲。我們不能把學生當作盛裝知識的容器,而是就教會學生學會學習和掌握科學研究的方法。科學探究永無止境,學習科學探究不但要學習科學方法,更重要的是學習科學精神和科學態度,這樣能影響學生的一生。這就要求學生像科學家那樣用科學研究的方法學習物理知識,經歷感悟、經歷探索、經歷挫折、經歷知識的形成過程,并成為知識的再發現者,從而養成科學精神和科學態度,提高科學探究的素養。真正發揮科學探究的意義和作用,從而實現科學探究與課程改革,科學探究與素質教育雙贏的目的。
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