時(shí)間:2023-09-12 17:03:42
序論:在您撰寫科學(xué)探究的要素時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1 提問(wèn)與猜想的概念性
對(duì)于一個(gè)生活現(xiàn)象隨便提出一個(gè)問(wèn)題或猜想是很容易的,但要提出一個(gè)有價(jià)值的物理問(wèn)題或猜想,卻非易事,有時(shí)學(xué)生并不明白什么樣的問(wèn)題才算是一個(gè)物理問(wèn)題。我們知道,物理知識(shí)是以物理概念為基礎(chǔ),以物理規(guī)律為核心,以物理方法為紐帶的知識(shí)體系,應(yīng)該說(shuō)只要包含有相關(guān)物理概念、物理規(guī)律或物理方法的問(wèn)題就是一個(gè)物理問(wèn)題。因此,這類試題往往給出一個(gè)生活現(xiàn)象,要求學(xué)生能夠分析出所給情景中所隱含的物理概念和規(guī)律,然后緊扣這些物理概念和規(guī)律進(jìn)行提問(wèn)或猜想,然后用物理語(yǔ)言把問(wèn)題或猜想表述出來(lái)。
例1 (河南05年第8題)讓足球和鉛球都靜止在地面上,足球輕輕一踢就能運(yùn)動(dòng)起來(lái),但要使鉛球運(yùn)動(dòng)起來(lái)卻不那么容易,針對(duì)以上情景,提出一個(gè)值得探究的物理問(wèn)題__________。
解析 由題中情景可以看出,這是一個(gè)運(yùn)動(dòng)和力的問(wèn)題,我們應(yīng)當(dāng)首先把所給的物理現(xiàn)象與相關(guān)的物理概念和規(guī)律對(duì)應(yīng)起來(lái),足球與鉛球的不同――質(zhì)量不同;踢球――力的作用;運(yùn)動(dòng)起來(lái)――運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變;運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的容易程度――慣性等。應(yīng)當(dāng)從質(zhì)量、力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系方面進(jìn)行多角度提問(wèn),如:為什么質(zhì)量越輕運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越容易改變呢?改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),質(zhì)量越大所用的力越大嗎?在相同力的作用下,質(zhì)量越小的物體,速度變化越快嗎?
2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是從操作的角度把探究的猜想與假設(shè)具體化、程序化,因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性是完成科學(xué)探究的前提和保障。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題所考查的往往是,能否把一個(gè)驗(yàn)證猜想的程序,設(shè)計(jì)成可實(shí)現(xiàn)的操作過(guò)程。這就要求學(xué)生在明確探究目的的基礎(chǔ)上,緊緊圍繞要探究的物理概念和規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì),要考慮選用什么器材,采用什么方法顯示有關(guān)的物理量。需要測(cè)量的,要明確用什么儀器,如何測(cè)量。要考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中影響問(wèn)題的主要因素,不但要有控制變量的意識(shí),還要知道用什么方法,如何進(jìn)行變量控制等,很多儀器的選取和方法設(shè)計(jì)都需要學(xué)生經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性思維才能完成。
例2 (河南06年第21題)下圖是某小組研究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)?”時(shí)實(shí)驗(yàn)的示意圖。
(1)本實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生摩擦力的方法是______。
(2)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在木板上滑動(dòng)時(shí),每次都要保持勻速運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)開______。
(3)比較b、c兩步,你能得出正確的結(jié)論嗎?________。原因是________。
解析 (1)本實(shí)驗(yàn)的目的是要探究摩擦力的大小與哪些因素有關(guān),在經(jīng)歷了基本的提問(wèn)和猜想后,就要進(jìn)行操作性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要考慮用什么器材用什么方法產(chǎn)生摩擦力,摩擦力產(chǎn)生的條件是接觸面粗糙、有壓力、有相對(duì)運(yùn)動(dòng),根據(jù)題中的示意圖就可知道,本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生摩擦力的方法就是讓木塊在水平的木板上滑動(dòng)。
(2)產(chǎn)生摩擦力的方法確定后,就要考慮如何顯示摩擦力,如何在運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)量摩擦力,這需要運(yùn)用二力平衡的原理,如果用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平木板上勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí),木塊所受的摩擦力等于彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就顯示了木塊所受摩擦力的大小。
(3)在探究的開始,就可能猜想到,摩擦力的大小可能與壓力、粗糙程度和表面的材料有關(guān),為了研究摩擦力的大小與某一個(gè)因素的關(guān)系,就要控制其它的因素保持不變,這就是控制變量的方法,由示意圖可以看出,(b)、(c)兩步既沒(méi)有控制表面的粗糙程度相同,又沒(méi)有控制壓力相同,這樣,從(b)、(c)就不能得出摩擦力的大小與哪些因素有關(guān),因?yàn)闆](méi)有控制變量。
3 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)時(shí)技能的全面性
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)是整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的核心,“能通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)”、“會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器,能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”、“具有安全操作的意識(shí)”是探究性試題中考查頻率較高的二級(jí)目標(biāo)。不同的探究過(guò)程,對(duì)實(shí)驗(yàn)技能都有不同的具體要求和體現(xiàn)。在這類試題中,與測(cè)量?jī)x器相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能,考查頻率相對(duì)較高,比如天平、彈簧測(cè)力計(jì)、量筒、溫度計(jì)、電流表、電壓表等儀器的使用與測(cè)量,要了解這些不同儀器的使用要求和操作要領(lǐng),會(huì)辨明儀器的測(cè)量范圍和最小分度值,能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還要事先設(shè)計(jì)并繪制好用于記錄數(shù)據(jù)的表格,把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單、明了地填在表格中等。因此在探究性試題中,有關(guān)實(shí)驗(yàn)技能的考查題目具有全面性和綜合性。
4 分析與論證的邏輯性
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄,它不等于探究的結(jié)論,要想得出探究的結(jié)論,就要在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)綜合論證得出具有普遍意義的規(guī)律。分析論證就要通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的比較,尋找數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的特征和邏輯關(guān)系,因此,分析論證類試題考查的是學(xué)生能否運(yùn)用物理規(guī)律和方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行綜合分析、邏輯推理的過(guò)程。例如北京07年第31、32題;上海07年第21題;河南07年第22題等。
5 評(píng)估的重要性
評(píng)估是對(duì)探究過(guò)程的質(zhì)疑和反思,通過(guò)對(duì)自己或他人實(shí)驗(yàn)過(guò)程中信息的科學(xué)性、過(guò)程的嚴(yán)密性、數(shù)據(jù)的可靠性的重新審視,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。近幾年中考試題中,很多試題都涉及到對(duì)評(píng)估能力的考查,例如河南05年第22題要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性;河南06年第22題要求學(xué)生指出數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì)中的一個(gè)不當(dāng)之處,間接考查功率的平均值和額定功率的區(qū)別;北京市07年第35題要求學(xué)生“根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)要說(shuō)明小林的解釋是錯(cuò)誤的”;廣州07年第24題要求學(xué)生“分別指出小明、小英的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中各有哪些可改進(jìn)之處”;哈爾濱市07年第43題要求學(xué)生對(duì)題目中的方法進(jìn)行評(píng)估“你認(rèn)為這種方法是否可行”。從題目中我們可以看出,涉及評(píng)估要求的試題,在考查學(xué)生是否具有評(píng)估意識(shí)的同時(shí),仍然是考查學(xué)生運(yùn)用物理概念和規(guī)律進(jìn)行分析、判斷和推理的能力。
2、猜想與假設(shè):根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行猜想。
3、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):討論、思考,理解實(shí)驗(yàn)研究方案,積極投入探索學(xué)習(xí)。
4、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù):在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作、安全操作的指導(dǎo),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及時(shí)填入記錄表中。
5、分析與論證:對(duì)探究的數(shù)據(jù)進(jìn)行描述,對(duì)探究現(xiàn)象歸納總結(jié)的過(guò)程。
6、評(píng)估:評(píng)估的實(shí)質(zhì)是對(duì)探究的反思過(guò)程,討論科學(xué)探究中所存在的問(wèn)題、獲得的發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)建議等。
一、提出問(wèn)題
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).
實(shí)驗(yàn)探究的設(shè)計(jì)思路是:通過(guò)自然界中的水因含有其他物質(zhì)而具有一些不同的性質(zhì),我們用實(shí)驗(yàn)的方法分離出其中不溶和可溶的物質(zhì),再在蒸餾水中加入其他物質(zhì),使其具有不同的性質(zhì),最后通過(guò)化學(xué)方法證明他們具有相同的組成,由此得出水的組成相同,水中能溶解多種物質(zhì),自然界中的水一般都溶有許多物質(zhì)而不純等結(jié)論,從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力.
關(guān)鍵詞:猜想與假設(shè);制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);分析與論證
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2012)3(S)-0009-2
《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》提出:“將科探究列人內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),旨在將習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化,從生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)生的科探究能力、實(shí)事求是的科態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神?!崩碚摵蛯?shí)踐證明,在科探究的七個(gè)要素中,“猜想與假設(shè)”、“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”及“分析與論證”在培養(yǎng)生思維能力、探究能力和創(chuàng)新能力方面作用突出。本文以八年級(jí)物理教材中的一個(gè)典型案例――“探究影響物體所受重力大小的因素”為例,對(duì)“猜想與假設(shè)”、“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”和“分析與論證”三個(gè)要素進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),以達(dá)到最佳的教目標(biāo)和最優(yōu)的教效果。
1 案例原型簡(jiǎn)介
在《物理》(8年級(jí)下冊(cè))的“重力”中,有一個(gè)探究活動(dòng),即“探究影響物體所受重力大小的因素”。教材把這個(gè)活動(dòng)分為“探究物體所受重力的大小與物體形狀的關(guān)系”和“探究物體所受重力的大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”兩部分。在第一部分中,先讓生猜測(cè)物體所受重力的大小是否可能與物體的形狀有關(guān),然后安排生用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)量變形前后橡皮泥的重力,最后分析歸納得出結(jié)論。在第二部分中,先讓生猜測(cè)物體的重力大小與質(zhì)量大小的關(guān)系,然后把設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格及表格中要記錄的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理項(xiàng)目等都規(guī)定并填寫好,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù),最后分析總結(jié)出結(jié)論。
2 案例創(chuàng)新設(shè)計(jì)
教材安排的這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),基本上體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的理念和要求。但是,根據(jù)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn),這個(gè)探究活動(dòng)中“猜想與假設(shè)”、“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”和“分析與論證”的內(nèi)容完全可以進(jìn)一步拓寬,探究深度也完全可以再進(jìn)一步延伸,從而全面、深度達(dá)到這三個(gè)要素的探究目的,突出培養(yǎng)生的探究能力和創(chuàng)新能力。
2.1“猜想與假設(shè)”
“猜想與假設(shè)”是科探究過(guò)程中根據(jù)一定的事實(shí)材料和理論知識(shí),對(duì)研究對(duì)象的未知性質(zhì)及其原因或規(guī)律的某種推測(cè)性的說(shuō)明?!安孪肱c假設(shè)”是科發(fā)展的必由之路。牛頓說(shuō)過(guò)“沒(méi)有大膽的猜想,就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)?!薄安孪肱c假設(shè)”在整個(gè)探究活動(dòng)中起到引導(dǎo)作用,它既是探究活動(dòng)的主線,又是探究教的重要環(huán)節(jié),也是生思維活動(dòng)中最活躍的階段。能否形成正確、科的猜想與假設(shè)不僅影響著探究活動(dòng)的效率,而且影響著探究活動(dòng)的質(zhì)量與結(jié)果。
在本活動(dòng)的“猜想與假設(shè)”階段,可以啟發(fā)引導(dǎo)生。通過(guò)討論和思考,根據(jù)自己已有的知識(shí)儲(chǔ)備和生活經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行大膽的猜想。這既可激發(fā)生的習(xí)興趣,又可活躍習(xí)氣氛。在一次實(shí)際教活動(dòng)中,生的思維很活躍,他們猜想的情況是這樣的:物體的重力大小可能跟物體的“質(zhì)量”、“體積”、“密度”、“形狀”、“材料”、“位置”、“溫度”、“顏色”等因素有關(guān)。
(1)引導(dǎo)生分析猜想
生提出的多種猜想,有的具有科依據(jù),有的則是隨意的。無(wú)論是有道理的猜想,還是隨意的猜想,幫助和引導(dǎo)生分析這些猜想是否符合提出的問(wèn)題至關(guān)重要。合理的猜想,能使下一步的探究活動(dòng)順利進(jìn)行;猜想有誤,將很難進(jìn)行探究的其他過(guò)程。為此,應(yīng)該對(duì)生提出的猜想先分析歸類,后篩選排除。
根據(jù)生已有的基礎(chǔ)知識(shí)和生活體驗(yàn),引導(dǎo)生可以分析出:“材料”的不同,物質(zhì)的“密度”就不同。所以這兩個(gè)因素研究一個(gè)就可以了;生覺(jué)得物體的重力(如體重大小)可能與“質(zhì)量”的大小有關(guān),而且質(zhì)量大的重力大,質(zhì)量小的重力小。一個(gè)確定的物體,其材料的組成即其密度和體積是確定的。這樣,研究物體的重力,考慮質(zhì)量就無(wú)需再考慮密度和體積。在習(xí)物體質(zhì)量概念時(shí)已經(jīng)知道,物體的質(zhì)量與其“形狀”、“溫度”和“顏色”是沒(méi)有關(guān)系的。因此,物體的重力可能與這三個(gè)因素?zé)o關(guān)。至于物體的重力與其所在的“位置”,由于實(shí)驗(yàn)中稱量物體的重力時(shí)。位置不變或位置的變化與地球上不同區(qū)域相比太小,可以暫不考慮。
(2)合理確定探究因素
由上述分析,可以確定探究活動(dòng)中要研究的因素,即物體的“重力”可能與物體的“質(zhì)量”和物體所在的“位置”有關(guān),可能與物體的其它因素?zé)o關(guān)。再通過(guò)生活體驗(yàn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn),先驗(yàn)證幾個(gè)可能無(wú)關(guān)的因素,再驗(yàn)證可能有關(guān)的因素。
2.2“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”
“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”是科探究過(guò)程中的另一重要環(huán)節(jié),它要求探究者從操作的角度把猜想與假設(shè)具體化、程序化,為科探究的具體實(shí)施作出規(guī)劃。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,生相互交流和比較,尋找計(jì)劃中存在的錯(cuò)誤、疏漏與不當(dāng)之處,從而修改并優(yōu)化計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。養(yǎng)成預(yù)見(jiàn)、分析的習(xí)慣,提高對(duì)計(jì)劃與決策重要性的認(rèn)識(shí)?!爸贫ㄓ?jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”易于書面表達(dá),具有可測(cè)性強(qiáng)、評(píng)價(jià)簡(jiǎn)便的特點(diǎn),是探究實(shí)驗(yàn)考試或檢測(cè)的熱點(diǎn),深化和加強(qiáng)這個(gè)環(huán)節(jié)的教,對(duì)培養(yǎng)生研究物理及其相關(guān)問(wèn)題的意識(shí)和能力、增強(qiáng)綜合決策的意識(shí)和能力大有裨益。
在探究活動(dòng)的這個(gè)環(huán)節(jié)中。引導(dǎo)生嘗試考慮影響問(wèn)題的主要因素,建立控制變量的初步意識(shí)。在研究重力的大小可能與位置有關(guān)這個(gè)因素時(shí),向生提出:在同一教室內(nèi)的不同地方與地球上不同地區(qū)相比,位置的變化太小,可以不考慮。從而控制位置這個(gè)變量,專門研究重力與質(zhì)量的關(guān)系。
如何列表才可以把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來(lái)?一般情況下,記錄表格中應(yīng)該有實(shí)驗(yàn)次數(shù)序號(hào)、測(cè)量的物理量和數(shù)據(jù)處理這樣幾列,實(shí)驗(yàn)次數(shù)至少三次。這樣生就不難設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。確定記錄表格中的記錄項(xiàng)目時(shí),若把“重力/質(zhì)量”事先填寫為時(shí)過(guò)早,應(yīng)該把它放在“分析與論證”過(guò)程中,通過(guò)分析后確定并填寫才為妥當(dāng)。
2.3 “分析與論證”
“分析與論證”是指探究過(guò)程中,在獲得實(shí)證的基礎(chǔ)上將探究結(jié)果與自己原有的知識(shí)聯(lián)系起來(lái),運(yùn)用分析、綜合、歸納、演繹等科研究方法,找到事件的因果關(guān)系或其他解釋,形成超越原有知識(shí)和當(dāng)前觀察結(jié)果的新的理解。生在有效建構(gòu)新知識(shí)的同時(shí),將獲得新的觀點(diǎn)、新的思維方法和對(duì)深層次思維結(jié)構(gòu)的重組。
在這個(gè)探究活動(dòng)中,分析與論證和歸納科規(guī)律,就是要尋找數(shù)據(jù)之間相互關(guān)系的特征。從實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)中可以看到:物體的質(zhì)量越大重力越大,質(zhì)量越小重力越小,那么物體的重力與質(zhì)量之間可能存在著正比關(guān)系。在初中物理中,所探究的物理量之間的數(shù)量特征通常表現(xiàn)為相等、之和、之差、乘積、比值等數(shù)關(guān)系。這樣,若物體的重力與質(zhì)量之間成正比關(guān)系,則這種關(guān)系關(guān)系可以用比值來(lái)驗(yàn)證。所以,在數(shù)據(jù)處理上,表格的最后一列可以表示為“重力/質(zhì)量”。
關(guān)鍵詞:自王學(xué)習(xí)科學(xué)活動(dòng)探究
《幼兒四教育指導(dǎo)綱要》中指出:“要盡量創(chuàng)造條件讓幼兒參加探究活動(dòng)。使他們感受科學(xué)的探索垃程和方法。體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣?!弊灾魈骄孔鳛橛變嚎茖W(xué)活動(dòng)中最重要的一種學(xué)習(xí)方式,對(duì)于這種教師們都認(rèn)可。孩子們都喜歡的教學(xué)方法。我們?nèi)绾卧诳茖W(xué)探究活動(dòng)中把握開始、過(guò)程、評(píng)價(jià)的核心要素要點(diǎn)。正確有效地引導(dǎo)孩子進(jìn)行“科學(xué)探究”。讓每一名幼兒主動(dòng)參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)呢?在學(xué)習(xí)《指南》的過(guò)程中。在“游戲精神”的引領(lǐng)之下,把扭各個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn),聚焦活動(dòng)中關(guān)鍵因素。是每個(gè)教師值得思考的問(wèn)題。
一、支持的智慧,幼兒的有效學(xué)習(xí)需要教師適宜的材料支持
1.有開門見(jiàn)山的爽快
根據(jù)幼兒的年齡特點(diǎn),一般的領(lǐng)域活動(dòng)開始以激發(fā)孩子興趣為主,有的老師會(huì)講故事,有的念兒歌,更有的變魔術(shù)。但是往往花樣玩得過(guò)多,反而分散了幼兒的注意力,特別是科學(xué)活動(dòng),一開始教師的語(yǔ)言、教具過(guò)于繁雜和瑣碎會(huì)分散幼兒的注意力。在《有用的篩子》活動(dòng)中教師既沒(méi)有故弄玄虛,也沒(méi)有拐彎抹角,開門見(jiàn)山指著裝滿黃豆和小米的碗說(shuō):“交給小朋友一個(gè)任務(wù),請(qǐng)你們用自己最快的方法把碗里的黃豆從小米中分離出來(lái),裝進(jìn)另外一個(gè)空碗”,于是孩子們迅速行動(dòng)起來(lái)。這樣還節(jié)省了活動(dòng)的時(shí)間,把大量的時(shí)間交給孩子自主探索。
2.重規(guī)則要求的清晰
科學(xué)活動(dòng)的自主探究強(qiáng)調(diào)的是孩子的自由、自主、創(chuàng)造、愉悅,在游戲精神的引領(lǐng)下幫助孩子享受探究的樂(lè)趣??墒翘骄坎⒉皇菬o(wú)目的、雜亂無(wú)章的,這就要求教師在探究之前必須目的明確,同時(shí)從安全衛(wèi)生的角度,提出清晰的操作規(guī)則。孩子們自主探究之前,教師對(duì)操作規(guī)則、操作方法、操作目的進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹和提醒,是孩子們成功探究、有效探究的奠基石。那么,“清晰”就成了關(guān)鍵詞,越是簡(jiǎn)約,越是清晰,越是簡(jiǎn)短越是清晰,越是簡(jiǎn)單越是清晰。去掉浮躁而長(zhǎng)亂的說(shuō)辭,目標(biāo)明確地提出要求,效果明顯。如:在幼兒躍躍欲試地要進(jìn)行制作篩子的探究過(guò)程中,教師提出:“將黃豆從小米中挑出來(lái)。黃豆放入筐中,撒到地上要撿起來(lái)。”就這兩句話,簡(jiǎn)明扼要,孩子們立即行動(dòng)起來(lái)。
3.找鼓勵(lì)表?yè)P(yáng)的時(shí)機(jī)
孩子都是在別人的肯定中找到自信的,賞識(shí)表?yè)P(yáng)對(duì)科學(xué)探究中有懷疑的孩子效果明顯??墒潜?yè)P(yáng)不是無(wú)目的的敷衍,表?yè)P(yáng)不分場(chǎng)合,不講方法就變成了應(yīng)付。在《有用的篩子》活動(dòng)中,教師表?yè)P(yáng)的重點(diǎn)在幼兒回答問(wèn)題和操作過(guò)程,在幼兒回答問(wèn)題中。教師對(duì)肯動(dòng)腦筋,反應(yīng)敏捷的孩子表?yè)P(yáng)得既自然又恰到好處。如:教師針對(duì)提供的篩子不夠用作出提問(wèn):“篩子只有兩個(gè),可是我們卻有四組,16個(gè)人,我們?cè)趺崔k?”幼兒回答:“我們自己做一個(gè)!”教師立即伸出兩只手的大拇指,并肯定地贊賞道:“方法真好,可以嘗試!”整個(gè)師生問(wèn)答流暢自如,氛圍融洽。
二、引導(dǎo)的智慧,幼兒的深入探索有賴于教師的適時(shí)引導(dǎo)
1.提倡教師指導(dǎo)的不著急
科學(xué)探究活動(dòng)中,教師首要的是激發(fā)孩子參與活動(dòng)的興趣,讓孩子成為科學(xué)探究的主人,培養(yǎng)良好的科學(xué)探究的習(xí)慣。教師不能把目光僅僅放在一次集體教學(xué)活動(dòng)之中,而是應(yīng)在一日活動(dòng)中鼓勵(lì)幼兒去觀察、實(shí)驗(yàn)、記錄,并進(jìn)行實(shí)踐。在《小兔子吃什么》活動(dòng)中,當(dāng)討論到“兔子吃哪些食物”時(shí),不是單單給予孩子直接的經(jīng)驗(yàn),而是請(qǐng)孩子每人帶1―2樣食物,先讓兔子嘗一嘗,孩子在旁邊觀察,并進(jìn)行一段時(shí)間的記錄,從而不但知道兔子能吃好多食物,還激發(fā)了他們的興趣,積極給兔子尋找食物,有興趣地觀察,有目的地進(jìn)行記錄,無(wú)論是孩子之間的語(yǔ)言交流,還是孩子主動(dòng)的操作,都是孩子在實(shí)踐中進(jìn)行自主探索、尋找答案,這樣使孩子始終成為活動(dòng)中的主體。
2.妙用材料工具的不充足
很多教師對(duì)于科學(xué)活動(dòng)的組織很頭疼,原因是多方面的。但是,因?yàn)榭茖W(xué)活動(dòng)強(qiáng)調(diào)孩子的自主性學(xué)習(xí),所以準(zhǔn)備大量可供幼兒探究的操作材料成了教師負(fù)擔(dān)的問(wèn)題。我們發(fā)現(xiàn),科學(xué)活動(dòng)準(zhǔn)備材料的時(shí)間比一次活動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)出很多。老師們?yōu)榱俗尰顒?dòng)中孩子更加自由、自主,操作的效果更加明顯,材料準(zhǔn)備得既豐富又精致。其實(shí)往往很多活動(dòng)中材料提供的不足反而能激發(fā)幼兒自主操作、自主探究的欲望。很多教師都借助材料不足的情況引發(fā)幼兒思考,從而尋找到難點(diǎn)解破的關(guān)鍵策略和方法。例如大班科學(xué)活動(dòng)《吹泡泡》,教師提供的吸管數(shù)量很少,讓很多也想吹泡泡的孩子急得抓耳撓腮。教師趁機(jī)提示:“在教室里找一找有沒(méi)有可以用的玩具,試一試能不能吹出泡泡?!边@時(shí)教室里立即歡騰起來(lái),孩子們到處翻找,不放過(guò)每一個(gè)玩具筐。結(jié)果不僅找到許多可以吹出泡泡的玩具,還總結(jié)出,有孔的物體可以做吹泡泡的工具,自主性學(xué)習(xí)在活動(dòng)中得到完美的釋放。由此可見(jiàn),真正的探究活動(dòng)的材料可以不一定在提出問(wèn)題前就出現(xiàn),不一定必須每一次都準(zhǔn)備得相當(dāng)充分,巧妙地利用材料不夠的情況引發(fā)矛盾,并在問(wèn)題提出后和幼兒預(yù)測(cè)猜想,讓他們帶著問(wèn)題和需要去選擇和尋找材料,更有利于激發(fā)幼兒自主探究。
3.理順討論總結(jié)的不適宜
幼兒的自主探究不可能每一次都獲得成功,討論總結(jié)的過(guò)程也需要教師不斷地引導(dǎo)和啟發(fā)。當(dāng)幼兒討論總結(jié)中有不適宜的意見(jiàn)或不正確的觀點(diǎn)時(shí),教師要嘗試慢慢地去理順。先不要著急糾正,而是理順孩子探究的整個(gè)過(guò)程,幫助孩子梳理和探討總結(jié)。對(duì)于幼兒能真正參與的操作活動(dòng),不要刻板地定義孩子“失敗”。即使探究活動(dòng)沒(méi)有得到教師預(yù)期的或教師想要的結(jié)果,教師也要為幼兒找出原因。例如在《摩擦起電》的小實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,幼兒用不同材質(zhì)的工具摩擦后去吸小紙屑,發(fā)現(xiàn)并不是教師預(yù)設(shè)的只有梳子和尺子才能吸上小紙屑,而是所有提供的材料都能吸上。教師面對(duì)這種情況,不是著急去糾正孩子的探究結(jié)果,而是考慮為什么不會(huì)產(chǎn)生靜電的材質(zhì)也能吸上小紙屑呢?提供的材料是不是不適宜才產(chǎn)生這樣的結(jié)果呢?操作過(guò)程是不是規(guī)范呢?最后教師和孩子一同研究后發(fā)現(xiàn),真的是所有材料都能吸,原因是當(dāng)天下大雨,空氣潮濕,小紙屑都非常小,在空氣中沽了濕氣,即使不用摩擦小紙屑也主動(dòng)地與任何和它相接觸的物體相吸。搞清楚情況之后,教師播放了特定實(shí)驗(yàn)條件的錄像,讓幼兒觀察后再總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,并把本次試驗(yàn)不成功的原因告訴孩子。用此種方法不僅避免了孩子操作后總結(jié)錯(cuò)誤的概念,同時(shí),也啟發(fā)孩子去思考科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)格、謹(jǐn)慎性。
三、放手的智慧,幼兒的自主學(xué)習(xí)需要教師適當(dāng)?shù)姆攀?/p>
1.教師評(píng)價(jià)要具體有效
教師的評(píng)價(jià)要分層次顯漸進(jìn),特別是對(duì)孩子自主性探究的過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,盡量少用“判官”身份評(píng)判幼兒探究的對(duì)錯(cuò)。如:“不對(duì),不可以這樣”“跟老師學(xué),我怎樣你就怎樣”等。教師在指導(dǎo)幼兒探究時(shí)的“判官”身份會(huì)使幼兒感到正確的答案在教師的頭腦中,從而對(duì)自己的探究缺乏信心。其次,忌諱用同一個(gè)尺度衡量孩子,表?yè)P(yáng)做得好的、快的、與老師期望一致的幼兒。如此評(píng)價(jià)只會(huì)留給其他幼兒更大的“要想得到教師認(rèn)可卻又不知如何做”的精神壓力。同時(shí)要摒棄評(píng)價(jià)空洞、缺乏激勵(lì)和促進(jìn)作用的表?yè)P(yáng)?!罢姘簟薄澳阏媛斆鳌薄澳阏婺芨伞薄白YR你”,這些語(yǔ)言無(wú)法使幼兒從中獲得具體的關(guān)于探究本身的信息。教師表?yè)P(yáng)的是幼兒,而不是他們的探究和操作,這樣的評(píng)價(jià)會(huì)使幼兒關(guān)注教師的態(tài)度而不是自己的探究活動(dòng)本身。
2.師幼互評(píng)是核心
一、環(huán)境創(chuàng)設(shè)應(yīng)體現(xiàn)層次性
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。活動(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)。
有些問(wèn)題在探索活動(dòng)一開始時(shí)就出現(xiàn)的,如:“沉與浮”這一活動(dòng),我在一開始就提出問(wèn)題:“小朋友,你們知道這些東西那些是沉的?那些是浮的?請(qǐng)你們猜一猜”;也有的問(wèn)題是伴隨在操作活動(dòng)過(guò)程中提出的,如:“你們已經(jīng)知道了那些會(huì)旋轉(zhuǎn)?那些不會(huì)旋轉(zhuǎn)?那你們有什么辦法使不會(huì)旋轉(zhuǎn)的東西旋轉(zhuǎn)起來(lái)”,有的甚至在活動(dòng)結(jié)束時(shí)提出問(wèn)題,作為延伸活動(dòng)或生成新的活動(dòng)開始。如“我們周圍的環(huán)境”這一活動(dòng)結(jié)束時(shí),提出在我們的生活中,你還發(fā)現(xiàn)那些有趣的現(xiàn)象,請(qǐng)你們?nèi)ゲ橐徊?,找一找?但無(wú)論是哪一個(gè)階段,都需要教師為他們提供與探索活動(dòng)密切相關(guān)的環(huán)境及操作材料。所以在幼兒自由探索時(shí),一方面教師要根據(jù)幼兒的探索情況及時(shí)拋出問(wèn)題,另一方面要及時(shí)關(guān)注幼兒不斷地、深入地探究下去的興趣。
關(guān)鍵詞:導(dǎo)入方式;探究過(guò)程;探究時(shí)間;橫向交流
一、探究教學(xué)概述
1.探究教學(xué)的起源
上世紀(jì)中期,世界科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展。各國(guó)對(duì)人才的要求由知識(shí)型轉(zhuǎn)為智能型,與之相配的教育教學(xué)改革呼聲也響遍世界。其中,美國(guó)芝加哥大學(xué)教授施瓦布(J.Schwab1909―)于1961年在哈佛大學(xué)的紀(jì)念演講中首先提出了“作為探究的理科教學(xué)”(Teaching of Science as Inquiry)。
探究教學(xué)思想源于古希臘哲學(xué)家蘇格拉底(Socrates,公元前469-404年)的問(wèn)答教學(xué)法。他主張教學(xué)過(guò)程中不直接向?qū)W生傳授知識(shí),而是激發(fā)學(xué)生自己思索,尋求結(jié)論。繼而提倡教育適應(yīng)兒童自然本性的“自然教育理論”(J.J.Roussear,1712―1778)和強(qiáng)調(diào)
“學(xué)生中心,從做中學(xué)”的實(shí)用主義教學(xué)理論都一定程度上促進(jìn)了探究教學(xué)的發(fā)展。探究教學(xué)理論的主要代表人物有美國(guó)教育學(xué)家施瓦布、薩其曼和布魯納等人,他們從不同角度論證了“探究教學(xué)”的重要性。
而在我國(guó),1999年初,上海市教科院普教所提出的“研究性學(xué)習(xí)”正是借鑒了國(guó)外探究教學(xué)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。已開展的有關(guān)理論和實(shí)驗(yàn)研究都表明“研究性學(xué)習(xí)”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的一種重要形式,對(duì)于推進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)教育改革、全面實(shí)施素質(zhì)教育,有著十分重要的理論意義和實(shí)踐意義。
2.探究教學(xué)的定義
探究作為人類的本能之一,它存在于我們生活的方方面面,對(duì)任何事物的認(rèn)識(shí)都屬于探究的范疇。探究式教學(xué)就是以探究為基本特征的一種教學(xué)方法。它是指教學(xué)過(guò)程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以現(xiàn)行教材為基本探究?jī)?nèi)容,以學(xué)生的周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究和討論問(wèn)題的機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)個(gè)人、小組和集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的一種教學(xué)形式。
二、中學(xué)物理探究式課堂的構(gòu)建要素
綜合《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》和《全日制普通高級(jí)中學(xué)物理教學(xué)大綱》以及《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,中學(xué)物理課堂的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生能自主地構(gòu)建物理科學(xué)知識(shí)并獲得一定的基本技能,有一定能力描述、解釋甚至預(yù)言一些物理現(xiàn)象,能將物理科學(xué)知識(shí)和技能運(yùn)用于實(shí)際生活并解決一些實(shí)際問(wèn)題。要達(dá)到這些目標(biāo),構(gòu)建良好的中學(xué)物理探究式課堂十分必要。而在構(gòu)建良好的中學(xué)物理探究式課堂的過(guò)程中,有以下五要素是教師必須關(guān)注的:
1.探究活動(dòng)主題化
主題化是探究教學(xué)設(shè)計(jì)的第一步。教師在備課的過(guò)程中要充分解讀教材的內(nèi)容及本質(zhì),將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為目的明確、內(nèi)容具體易懂的主題。比如,學(xué)習(xí)牛頓第二定律時(shí)的主題可定為:“探究影響加速度的因素有哪些?”學(xué)習(xí)動(dòng)能定理時(shí)的主題可定為“探究合外力做功與物體動(dòng)能的變化之間的關(guān)系”;學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律時(shí)的主題可以定為“探究在只有重力做功的條件下物體的動(dòng)能的變化和重力勢(shì)能的變化關(guān)系”;學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒定律時(shí)的主題可定為“探究物體間碰撞前后的不變量”。好的主題設(shè)計(jì)能引起學(xué)生探究知識(shí)的欲望,激發(fā)探究興趣,活躍思維。以主題為載體和核心,圍繞著問(wèn)題的提出和拓展而展開,能夠讓學(xué)生更多地體驗(yàn)探索并自主解決問(wèn)題的過(guò)程。
2.導(dǎo)入方式趣味化
如何導(dǎo)入新的主題能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究熱情,需要教師精心設(shè)計(jì)。在導(dǎo)入新主題的時(shí)候,可向?qū)W生呈現(xiàn)生活中的相關(guān)事例或自然界中的現(xiàn)象,讓學(xué)生分析并用理論加以解釋;可讓學(xué)生對(duì)比已知事實(shí)和新事實(shí),并獨(dú)立做出概括;與主題相關(guān)的提問(wèn)宜針對(duì)學(xué)生有疑難的地方設(shè)問(wèn),并深淺適中。比如,學(xué)習(xí)加速度這一節(jié)時(shí)可以同時(shí)讓兩個(gè)相同的小車分別沿傾角較小和較大的兩個(gè)斜面加速下滑,讓學(xué)生觀察小車做什么運(yùn)動(dòng),兩輛小車的加速運(yùn)動(dòng)有什么不同?那我們?nèi)绾蝸?lái)描述這樣的差異呢?進(jìn)而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入課程的探究過(guò)程。再如,學(xué)習(xí)動(dòng)量定理這一節(jié)時(shí),可演示雞蛋從高處落到海綿墊上完好無(wú)損,當(dāng)落到堅(jiān)硬的地面上時(shí)被摔破。請(qǐng)學(xué)生觀察思考:雞蛋與不同地面的兩次撞擊過(guò)程中哪一次受到的沖擊力較大?為什么海綿對(duì)雞蛋的沖擊力較小但是對(duì)雞蛋運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變和堅(jiān)硬地面是等效的?學(xué)生分析思考后會(huì)發(fā)現(xiàn)海綿對(duì)雞蛋作用的時(shí)間較長(zhǎng)。這時(shí)可適時(shí)提出探究主題:作用在物體上的力通過(guò)時(shí)間的積累會(huì)產(chǎn)生什么效果呢?
3.探究過(guò)程最大化
探究過(guò)程要體現(xiàn)探究活動(dòng)意義的本質(zhì),即注重探究過(guò)程中學(xué)生各方面能力的發(fā)展而不是著急得出結(jié)論。它強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”“學(xué)中做”,力圖通過(guò)“做”的主動(dòng)探究過(guò)程來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。比如,對(duì)未知領(lǐng)域的猜想源于學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的真實(shí)理解,猜想假說(shuō)能鍛煉學(xué)生充分應(yīng)用已學(xué)知識(shí)對(duì)未知規(guī)律敏銳的判斷能力。而探究方法的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備能激發(fā)學(xué)生的智慧,鍛煉學(xué)生的執(zhí)行能力和協(xié)作能力及自我完善、自我修正的能力。實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程能鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的能力,小組成員的分工協(xié)作也能培養(yǎng)學(xué)生健康完整的人格品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程能鍛煉學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。而最后得出結(jié)論的過(guò)程更能讓學(xué)生切身體會(huì)到艱辛付出后的甜美滋味,這對(duì)于學(xué)生的情感世界是最寶貴的營(yíng)養(yǎng)品。探究過(guò)程中的困難和挫折能磨礪人的意志,這不正是我們教育者要給予學(xué)生的嗎?因此,教師可以通過(guò)鼓勵(lì)、提醒、提建議、設(shè)思維階梯等各種方式,讓學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,從而使探究過(guò)程對(duì)學(xué)生的鍛煉作用最大化。
4.探究時(shí)間充足化
在探究式課堂中,方法設(shè)計(jì)是探究過(guò)程的難點(diǎn),是學(xué)生深度體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程的關(guān)鍵和鍛煉學(xué)生綜合能力的重要環(huán)節(jié),也是最花時(shí)間的環(huán)節(jié)。如果不給學(xué)生充足的時(shí)間,整個(gè)探究過(guò)程就會(huì)流于形式。因此,教師在設(shè)計(jì)一堂課時(shí)必須充分考慮到這一因素,給學(xué)生充足的時(shí)間來(lái)實(shí)施探究。如果過(guò)于追求時(shí)間和進(jìn)度,很有可能會(huì)丟掉學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識(shí)的真實(shí)體驗(yàn)過(guò)程,而這個(gè)過(guò)程恰恰是最能體現(xiàn)科學(xué)研究本質(zhì)的環(huán)節(jié),對(duì)于學(xué)生非常寶貴。當(dāng)然,如果時(shí)間拖得過(guò)長(zhǎng)也會(huì)影響學(xué)生的信心,老師在關(guān)鍵時(shí)候要及時(shí)給予提示或建議,保證探究過(guò)程的連貫性。另外,在課堂時(shí)間有限的情況下,教師可嘗試將探究學(xué)習(xí)的某些環(huán)節(jié)安排在課堂以外以預(yù)習(xí)任務(wù)或延伸思考的形式進(jìn)行。比如,探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),在課堂上先引導(dǎo)學(xué)生用正交分解的方法進(jìn)行研究,等學(xué)生對(duì)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律提出猜想以后因?yàn)殡y點(diǎn)已經(jīng)突破,剩余部分可安排學(xué)生課外完成。
5.課堂交流橫向化
過(guò)程評(píng)價(jià)階段適當(dāng)減少師生間的縱向交流,加強(qiáng)學(xué)生間的橫向交流。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)模式,幾十個(gè)學(xué)生整堂課面對(duì)一個(gè)老師,教師往往課前要精心策劃教學(xué)過(guò)程的每一步,千方百計(jì)地要在課堂上主導(dǎo)幾十名學(xué)生的思想,這種方式?jīng)]有充分考慮學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程有序的一面,同時(shí)又有思維跳躍性等無(wú)序的一面,本身就是對(duì)學(xué)生主體思維活動(dòng)的束縛,應(yīng)該大膽增強(qiáng)學(xué)生之間的橫向交流,而老師是引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程的領(lǐng)路人,筆者在教學(xué)實(shí)踐中取得了比較明顯的效果。具體做法是,在課堂上把班級(jí)分成若干個(gè)小組,為引導(dǎo)和加強(qiáng)學(xué)生之間的橫向交流創(chuàng)設(shè)條件,使個(gè)別問(wèn)題升級(jí)為典型問(wèn)題,使完全沒(méi)有必要由老師統(tǒng)一講解的問(wèn)題在分組討論中得以解決。同伴間可以相互交流學(xué)習(xí)體會(huì),與他人合作探究使課堂教學(xué)活動(dòng)始終處于主動(dòng)獲取的學(xué)習(xí)活動(dòng)之中,他們比被動(dòng)學(xué)習(xí)時(shí)積極性更高,方向更明確,時(shí)間精力分配更科學(xué),效率也更高。
參考文獻(xiàn):
[1]李森,于澤元.對(duì)探究教學(xué)幾個(gè)理論問(wèn)題的認(rèn)識(shí)[J].教育研究,2002(2).