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)和規律的科研活動(dòng)�！缎抡n標》中的科學(xué)探究指的是學(xué)生探究式學(xué)習活動(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:指導學(xué)生運用科學(xué)方法探究式學(xué)習的教學(xué)活動(dòng)。即學(xué)生在物理學(xué)習中以獲取科學(xué)知識,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)教育物理課程標準》(簡(jiǎn)稱(chēng)《新課標》)中明確指出:科學(xué)探究既是學(xué)生的目標,又是重要的教學(xué)方式之一。俗話(huà)說(shuō):“授之以魚(yú),不若授之以漁”。隨著(zhù)現代社會(huì )知識更新的速度加快,僅僅教學(xué)生掌握知識很顯然已經(jīng)不夠,學(xué)生必須要有學(xué)習知識的方法和能力。在過(guò)去的教育體制下,基礎教育主要是應試教育。它體現在:教學(xué)只為高級中學(xué)選拔人才服務(wù):只注意知識的傳授;只注重知識的學(xué)習;只注重評價(jià)學(xué)生的統考成績(jì);只注重議論學(xué)生的過(guò)去等等。社會(huì )經(jīng)濟的迅速發(fā)展,勞動(dòng)者的素質(zhì)已不能適應現代社會(huì )發(fā)展要求,傳統的基礎教育帶來(lái)的弊端日漸顯露。而現在的《新課標》要求重視學(xué)生的持續全面發(fā)展和學(xué)習素質(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,我們在教學(xué)中應突出學(xué)生的科學(xué)探究,重視培養學(xué)生的科學(xué)探究能力。我們必須在基礎教育階段突出學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng),使科學(xué)探究成為學(xué)生學(xué)習科學(xué)知識的主要途徑;使學(xué)生成為學(xué)習的主人;使學(xué)生在獲取知識的同時(shí)體驗和領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式和過(guò)程,全面提高科學(xué)素養;使學(xué)生的創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力得到培養和加強,為學(xué)生的以后發(fā)展奠定基礎。
三、變革中的師生角色
傳統的教學(xué)活動(dòng)中,教師是知識的占有者,學(xué)生是知識的被動(dòng)接受者,以致于教師的話(huà)成為真理,即使是錯誤的。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,我們教師應適時(shí)轉換自己的角色,由傳統的知識傳授者轉變?yōu)樾抡n程下的知識傳授者;教師成為學(xué)生的引導者、促進(jìn)者,學(xué)生是教師的服務(wù)對象,學(xué)生是課堂的主人;由單純的知識傳授者轉變?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)引導著(zhù)、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)應緊緊圍繞假設的提出和檢驗來(lái)展開(kāi)。由于學(xué)生的知識經(jīng)驗各異,認知水平有別,他們對同一現象或問(wèn)題會(huì )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(xué)才有可能處在學(xué)生的最近發(fā)展區并走在發(fā)展的前面,學(xué)生才有可能開(kāi)展豐富多彩而又切合實(shí)際的探究學(xué)習,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)表自己看法的機會(huì ),為走捷徑,幫學(xué)生安排好探究的路線(xiàn),把學(xué)生直接引向所要獲得的學(xué)習結果,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 )新能力的培養也就無(wú)從談起,從而也就失去了開(kāi)展探究教學(xué)的意義。
四、如何開(kāi)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,增強學(xué)生的口頭表達能力,有初步的信息交流能力。綜觀(guān)按《新課標》編制的各種版本新教材,不難發(fā)現,規律結論不再直接給出,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。這就要求教師應把科學(xué)探究式的學(xué)習活動(dòng)作為主要的教學(xué)手段�？茖W(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、制定計劃和設計實(shí)驗、進(jìn)行試驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等七個(gè)環(huán)節,在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中如何實(shí)施這七個(gè)環(huán)節?下面是我們的一些看法,與大家共同探討。
1、提出問(wèn)題
教師選擇適當教學(xué)內容,并根據學(xué)生實(shí)際,創(chuàng )設新穎別致或聯(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,引導學(xué)生發(fā)現新的物理情景與已有知識的沖突,啟發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現和提出問(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)現和提出了問(wèn)題,才會(huì )積極認真的思考,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)引導者,盡可能鼓勵或啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現和提出問(wèn)題,然后再從學(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(kāi)探究活動(dòng)。若教學(xué)內容與學(xué)生所學(xué)有一定差距,學(xué)生還不能提出與內容貼切的問(wèn)題時(shí),教師可以直接提出問(wèn)題,但應盡可能地展示發(fā)現問(wèn)題的思路,滲透發(fā)現問(wèn)題的方法,使學(xué)生逐步學(xué)會(huì )從身邊熟視無(wú)睹的物理現象中發(fā)現和提出問(wèn)題的方法。
2、猜想與假設
猜想與假設是科學(xué)探究的核心環(huán)節。牛頓說(shuō):“沒(méi)有大膽的推測,就沒(méi)有偉大的發(fā)現�！边@一環(huán)節應鼓勵學(xué)生大膽地進(jìn)行猜想。對于體現學(xué)生日常概念或理解的各種假設,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論,對學(xué)生進(jìn)行壓服。但猜想和假設不是毫無(wú)根據的胡亂猜測,教師可引導學(xué)生回憶與問(wèn)題有關(guān)的事實(shí),或觀(guān)察有關(guān)的實(shí)驗現象,然后再由學(xué)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(xué)中,滲透科學(xué)的思維方法。
3、制定計劃和設計實(shí)驗
制定計劃和設計實(shí)驗是科學(xué)探究活動(dòng)的重要環(huán)節。教師決不可代替完成,或照課本“照方抓藥”,這樣就會(huì )失去培養學(xué)生獨立思考,培養設計、計劃能力的好機會(huì )�？稍诮處煹闹笇�,由各小組在討論中取長(cháng)補短、集思廣益完成這一環(huán)節。當然各個(gè)小組會(huì )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(xué)生去做,使學(xué)生品嘗失敗,然后再去探求錯誤的根源。從而使學(xué)生在失敗中掌握本領(lǐng)。
4、進(jìn)行實(shí)驗和收集數據
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(guān)念緊密聯(lián)系在一起,因而相當頑固,很難發(fā)生轉變。事實(shí)上,科學(xué)學(xué)習心理學(xué)研究表明,無(wú)論是使學(xué)生的錯誤觀(guān)念發(fā)生轉變,還是在其日常觀(guān)念的基礎上進(jìn)一步形成科學(xué)概念,都非易事,需要有大量事實(shí)或證據作支撐。這要求探究教學(xué)時(shí),不能對學(xué)生進(jìn)行壓服,而要讓學(xué)生通過(guò)多種途徑收集證據來(lái)驗證,從而促使學(xué)生在理解或領(lǐng)悟的基礎上主動(dòng)轉變觀(guān)念。如此,學(xué)生才有可能養成尊重事實(shí)、敢于批判和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生分小組依計劃進(jìn)行實(shí)驗、收集數據的過(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,團結協(xié)作,共同分享失敗的酸澀與成功的喜悅。決不能只是少數人包辦,多數人觀(guān)望。
5、分析與論證
這一環(huán)節首先應引導學(xué)生把注意力放在對猜測與假設的求證上,既證實(shí),也證偽。否則就會(huì )失去科學(xué)的本意。小組成員內部進(jìn)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(xué)生在分析已得數據和現象的過(guò)程中會(huì )遇到困難,甚至不知道如何分析,或根據自己日常生活經(jīng)歷和經(jīng)驗,得到與該證據無(wú)關(guān)的結論、與事實(shí)相違背的結論。這就要求:一方面學(xué)生加強與其他學(xué)生的交流,學(xué)習他人的科學(xué)思維方法;另一方面教師在教學(xué)中要滲透分析證據的科學(xué)思維方式,進(jìn)行科學(xué)分析方法的訓練。
6、評估
評估是探究活動(dòng)的不能缺少的環(huán)節。此時(shí)問(wèn)題的結論已經(jīng)得出,因此往往被學(xué)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(xué)性重新審視的反思過(guò)程。評估是對探究過(guò)程和探究結果進(jìn)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(guò)評估,使學(xué)生注意到探究活動(dòng)中未解決的矛盾,發(fā)現新的問(wèn)題,吸取經(jīng)驗教訓,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,教師在引導學(xué)生對探究過(guò)程和結果養成良好的評估習慣,在取得成功的喜悅的同時(shí),培養學(xué)生分析問(wèn)題,發(fā)現不足,糾正錯誤的科學(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,我們將它貫穿于整個(gè)探究活動(dòng)中,使學(xué)生養成良好的學(xué)習習慣,有將自己的見(jiàn)解公開(kāi)并與他人交流的愿望,認識交流與合作的重要性,有主動(dòng)與他人合作的團隊精神,敢于提出與別人不同的見(jiàn)解,也勇于放棄或修正自己的錯誤觀(guān)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 )設交流與合作的環(huán)境,要考慮別人的意見(jiàn),改進(jìn)自己的探究方案,揚長(cháng)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、證據及結論,向全班報告,由聽(tīng)眾進(jìn)行質(zhì)疑,被質(zhì)疑小組答辯,通過(guò)集體討論分析,對探究的過(guò)程、制定的計劃、操作的步驟、收集的證據、分析和論證的過(guò)程進(jìn)行修改和完善,取得共識。此環(huán)節教師主要負責好組織工作,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)習的真正主人。
科學(xué)探究是在教師的指導下,學(xué)生自主參與的學(xué)習活動(dòng),學(xué)習活動(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(kāi)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?jì)热萦珊?jiǎn)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(fā)揮指導作用,起步時(shí)要領(lǐng)著(zhù)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)內容。
科學(xué)探究活動(dòng)應能激發(fā)學(xué)生的興趣,培養學(xué)生熱愛(ài)自然、理解自然的情感和對科學(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);對于學(xué)生來(lái)說(shuō),探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節的難度是不一樣的,適當安排突出不同環(huán)節的探究活動(dòng),對于學(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)生對于科學(xué)探究的學(xué)習和對于科學(xué)知識的學(xué)習一樣,都應該由簡(jiǎn)單到復雜,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結合。學(xué)生的學(xué)習不可能都是探究式的,這既不符合學(xué)生學(xué)習規律,也不可能有那么多的時(shí)間。在學(xué)習物理的最初階段,應該選取較簡(jiǎn)單的探究活動(dòng),必要時(shí)可以在容易出現困難的環(huán)節給予提示;而后逐步深入,最終使學(xué)生對于科學(xué)探究有比較全面、比較深入的認識。整個(gè)探究活動(dòng)中要體現教師的引導作用。
4、鼓勵學(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)習活動(dòng),要鼓勵學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦,通過(guò)自身的體驗,領(lǐng)悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法,掌握物理知識,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)中鼓勵學(xué)生大膽參與,需采取以下措施:第一,改革評價(jià)制度,不以統一或標準答案限制學(xué)生的思維,采用能反映學(xué)生真實(shí)表現與個(gè)性的評價(jià)方法;第二,消除權威對學(xué)生自信心的不良影響,改變唯上、唯書(shū)、唯師的傳統文化氛圍,創(chuàng )建重爭鳴的校園文化;第三,營(yíng)造融洽的課堂氣氛,消除獨斷、專(zhuān)制的不良作風(fēng),鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑,大膽表現,樂(lè )于標新立異,使學(xué)生在輕松愉快的課堂環(huán)境里養成勇于探索、勇于思考和勇于創(chuàng )新的習慣。
5、教師在探究活動(dòng)中只能是組織者、激勵者、引導者,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,使學(xué)生失去學(xué)習科學(xué)探究方法的機會(huì ),也就達不到科學(xué)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(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)驗和理論。更要加緊學(xué)習科學(xué)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(jīng)驗和理論,才能更好的指導學(xué)生完成科學(xué)探究活動(dòng)。
探究式學(xué)習方式是學(xué)習科學(xué)的一個(gè)強有力的工具,能在課堂上保持學(xué)生強烈的好奇心和旺盛的求知欲。我們不能把學(xué)生當作盛裝知識的容器,而是就教會(huì )學(xué)生學(xué)會(huì )學(xué)習和掌握科學(xué)研究的方法�？茖W(xué)探究永無(wú)止境,學(xué)習科學(xué)探究不但要學(xué)習科學(xué)方法,更重要的是學(xué)習科學(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)習物理知識,經(jīng)歷感悟、經(jīng)歷探索、經(jīng)歷挫折、經(jīng)歷知識的形成過(guò)程,并成為知識的再發(fā)現者,從而養成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度,提高科學(xué)探究的素養。真正發(fā)揮科學(xué)探究的意義和作用,從而實(shí)現科學(xué)探究與課程改革,科學(xué)探究與素質(zhì)教育雙贏(yíng)的目的。
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