科學(xué)探究型實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐研究論文
摘要：科學(xué)教學(xué)強調用實(shí)驗探究的方式理解和形成科學(xué)概念，在內化概念的過(guò)程中學(xué)習科學(xué)的技能，體驗科學(xué)學(xué)習的過(guò)程。探究型實(shí)驗是實(shí)現科學(xué)探究的重要載體。通過(guò)探究型實(shí)驗活動(dòng)，讓學(xué)生獲取科學(xué)知識，掌握基本技能，理解科學(xué)思想，這應當成為科學(xué)課程的重要教學(xué)手段。本文通過(guò)對探究型實(shí)驗的個(gè)人理解，闡述了課堂中實(shí)現探究型實(shí)驗的途徑，著(zhù)重強調探究型實(shí)驗教學(xué)要考慮學(xué)生的現實(shí)，先提高學(xué)生的實(shí)驗技能，這是探究型實(shí)驗開(kāi)展的前提保障，同時(shí)指出，探究型實(shí)驗中情境創(chuàng )設不可或缺。
關(guān)鍵詞：科學(xué)；實(shí)驗教學(xué)；探究型實(shí)驗
《科學(xué)課程標準》指出：“在科學(xué)課程中，學(xué)生要能通過(guò)科學(xué)探究等方式理解科學(xué)知識，學(xué)習科學(xué)技能，體驗科學(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(guān)，培養創(chuàng )新意識和實(shí)踐能力�！碧骄啃蛯�(shí)驗就是實(shí)現科學(xué)探究學(xué)習的重要載體。通過(guò)探究型實(shí)驗活動(dòng)，讓學(xué)生獲取科學(xué)知識，掌握基本技能，理解科學(xué)思想，這應當成為科學(xué)課程的重要教學(xué)手段。
1對探究型實(shí)驗的理解
1.1探究型實(shí)驗的概念理解
探究型實(shí)驗也即探究性實(shí)驗，簡(jiǎn)單地講就是指學(xué)生針對自然中的某個(gè)變化、生活中的某個(gè)現象或者自己感興趣的一些問(wèn)題，通過(guò)觀(guān)察和分析，提出一定的假設假設，然后組織資源設計和進(jìn)行實(shí)驗論證，來(lái)探索和分析結論，從而形成科學(xué)概念的一種認知實(shí)踐活動(dòng)。
1.2對探究型實(shí)驗教學(xué)的定位思考
探究型實(shí)驗教學(xué)應該是在教師的有效指導下，以學(xué)生的主動(dòng)參與為基礎，通過(guò)對涉及科學(xué)相關(guān)問(wèn)題的現實(shí)觀(guān)察和思考，提出問(wèn)題，建立假設，然后通過(guò)科學(xué)實(shí)驗設計和實(shí)驗實(shí)施論證的方式，對科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)證性認識的過(guò)程。它應更側重于過(guò)程的實(shí)施，強調學(xué)生的思考與操作、實(shí)踐。在這樣的過(guò)程中強化學(xué)生對科學(xué)概念的深入理解，慢慢滲透對科學(xué)本質(zhì)的認識。同時(shí)使學(xué)生具備良好的問(wèn)題意識，逐步提高學(xué)生提出問(wèn)題與解決問(wèn)題的思考能力，具有一定的創(chuàng )新性意愿。所以探究型實(shí)驗教學(xué)不一定完全局限于教材，而是以科學(xué)學(xué)科中相關(guān)問(wèn)題為載體，以學(xué)生能力提高、創(chuàng )新意識開(kāi)發(fā)為目的的探究活動(dòng)。
2課堂中探究型實(shí)驗教學(xué)的.實(shí)現途徑
探究型實(shí)驗教學(xué)既要考慮科學(xué)教學(xué)的現實(shí)需要，也要考慮學(xué)生的能力提升和可持續發(fā)展，需要在這兩點(diǎn)間尋找一個(gè)良好的平衡點(diǎn)，教材不能脫離，又要能促進(jìn)學(xué)生的自主發(fā)展。在課堂教學(xué)中需要有一定的載體來(lái)支撐，即現實(shí)課堂中探究型實(shí)驗的良好開(kāi)展，要有實(shí)現的途徑。
�。�1）改編教材的驗證性實(shí)驗，形成探究型實(shí)驗�，F行教材中有較多的實(shí)驗都是一些驗證性質(zhì)的實(shí)驗，都是先將實(shí)驗方案和結果講清楚，再做實(shí)驗驗證其正確性，這樣的過(guò)程把學(xué)生置于一種被動(dòng)操作的地位,是一種“填鴨式”、程式化的實(shí)驗教學(xué)。這種相對傳統的實(shí)驗方法在一定程度上限制了學(xué)生的思維、想象空間，縛住了學(xué)生的手腳，使學(xué)生失去了創(chuàng )造精神。因此，我們可以對這些實(shí)驗進(jìn)行改編和調整，形成探究型的實(shí)驗，讓學(xué)生像科學(xué)家那樣嘗試探究。
�。�2）改變演示、講解性實(shí)驗為學(xué)生動(dòng)手探究實(shí)驗�，F實(shí)情況中，有很多教師課在堂上講實(shí)驗，學(xué)生課下背實(shí)驗。學(xué)生只是記住了實(shí)驗結論，至于器材的選擇、方案的設計、數據的收集、信息的處理、實(shí)驗的評估就無(wú)從談起。學(xué)生既然不能動(dòng)手實(shí)驗，如何培養其實(shí)踐能力與創(chuàng )新能力呢？因此，我們可以對教材中一些演示和講解性的實(shí)驗，通過(guò)適當增加條件，增設問(wèn)題等方式，改變?yōu)閷W(xué)生動(dòng)手探究實(shí)驗，也即變演示、講授教學(xué)為探究型實(shí)驗教學(xué)。
�。�3）以改良問(wèn)題實(shí)驗，改進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗過(guò)程為目的開(kāi)展探究型實(shí)驗教學(xué)。很多《科學(xué)》教材使用到現在，我們發(fā)現教材中的實(shí)驗存在較多不合理的地方，甚至有些實(shí)驗按照課本操作根本無(wú)法做成功。因此，我們可以對這些問(wèn)題實(shí)驗進(jìn)行改良，或者對一些實(shí)現比較困難的實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，在這個(gè)過(guò)程中需要考慮各類(lèi)影響因素，考慮多個(gè)實(shí)驗的變量，也需要提出問(wèn)題，建立假設，不斷驗證和優(yōu)化，是進(jìn)行探究型實(shí)驗教學(xué)的一個(gè)重要途徑。
3探究型實(shí)驗教學(xué)有效開(kāi)展的前提保障
俗話(huà)說(shuō)“巧婦難為無(wú)米之炊”，探究型實(shí)驗的實(shí)現主體是學(xué)生，學(xué)生要能有效進(jìn)行探究型實(shí)驗，必須要具備進(jìn)行探究型實(shí)驗應有的技能和方法。因此，教師在平時(shí)的教學(xué)中要對實(shí)驗的技能和方法對學(xué)生不斷給予強化和指導，這是探究型實(shí)驗教學(xué)有效開(kāi)展和落實(shí)的有效保障。
3.1訓練學(xué)生實(shí)驗觀(guān)察的技能
科學(xué)是很?chē)乐數�，有時(shí)候觀(guān)察得不全面或者失誤往往會(huì )導致認識上甚至理論上的偏差和錯誤，有時(shí)候良好的觀(guān)察又能帶來(lái)新奇的探究問(wèn)題，開(kāi)辟新的探究空間，因此，教師必須指導學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀(guān)察，訓練學(xué)生觀(guān)察的技能。觀(guān)察技能的訓練首先要引導學(xué)生多觀(guān)察自然、日常生活中的現象和實(shí)驗現象，從這些現象中發(fā)現問(wèn)題，找到疑問(wèn)，或者獲得感性的認識。在引導學(xué)生觀(guān)察的過(guò)程中要強調以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）觀(guān)察要細致入微，要有恒心和毅力；（2）觀(guān)察不僅僅是用肉眼看，要能適當選擇合適的實(shí)驗儀器；（3）觀(guān)察的過(guò)程中不要選擇過(guò)多的主題或變量，要從某一點(diǎn)上去觀(guān)察；（4）觀(guān)察后最好有適當的討論，有利于形成探究的主題。
3.2熟練學(xué)生實(shí)驗操作的技能
實(shí)驗操作技能是指學(xué)生使用實(shí)驗儀器和設備完成某個(gè)實(shí)驗任務(wù)的技能，著(zhù)重強調學(xué)生對各類(lèi)常用實(shí)驗儀器設備的熟練使用和選用合適選擇器材的能力。探究型實(shí)驗當然離不開(kāi)實(shí)驗儀器與設備，因此，要能有效進(jìn)行探究型實(shí)驗，不斷熟練學(xué)生的實(shí)驗操作技能非常重要，這也是學(xué)生進(jìn)行探究型實(shí)驗的基礎保障�？梢韵胂�，一個(gè)連器材都不知道如何使用的學(xué)生，如何去深入開(kāi)展實(shí)驗探究？
3.3提高學(xué)生處理實(shí)驗數據的能力
在進(jìn)行探究型實(shí)驗過(guò)程中，很多時(shí)候會(huì )有很多實(shí)驗數據，如何有效處理好實(shí)驗數據，也是實(shí)驗探究中進(jìn)行實(shí)驗分析至關(guān)重要的過(guò)程。因此，教師在日常教學(xué)中，要重視對學(xué)生實(shí)驗數據的處理，甚至可以開(kāi)設專(zhuān)題課給以輔導。告訴學(xué)生，對實(shí)驗數據的處理，必須使用列表法、圖像法（如建立坐標系、統計圖等），甚至可以是通過(guò)發(fā)現數據間的數量關(guān)系運用函數法。當然，在實(shí)驗數據處理過(guò)程中，也要注重對數據誤差的分析和梳理。
3.4強化學(xué)生實(shí)驗設計的能力
實(shí)驗設計是進(jìn)行探究型實(shí)驗的重要過(guò)程，學(xué)生只有具備了一定的實(shí)驗設計能力，才能更好地開(kāi)展探究型實(shí)驗。假說(shuō)、預期、變量分析與確定，變量控制，這些都是科學(xué)實(shí)驗設計的重要思路與方法。教師在教學(xué)過(guò)程中，對每次的實(shí)驗，可以預先叫學(xué)生先嘗試設計。引導學(xué)生首先從實(shí)驗課題提出假設，提出預期的結果，同時(shí)能根據實(shí)驗目的和實(shí)驗原理，確定對實(shí)驗結果有影響的變量，并要求學(xué)生思考，如何對非研究變量進(jìn)行嚴格控制，確保實(shí)驗結論的科學(xué)性。在實(shí)驗設計訓練與教學(xué)的過(guò)程中，教師要有意識教授學(xué)生如何使用實(shí)驗比較法、平衡法、轉換法、放大法、等效替代法、模型法等科學(xué)實(shí)驗常用的方法，這更有助于提高學(xué)生在進(jìn)行探究型實(shí)驗時(shí)的設計能力。
4探究型實(shí)驗中情境創(chuàng )設不可或缺
探究型實(shí)驗教學(xué)中合理使用教學(xué)情境，能很好調動(dòng)學(xué)生的積極性，能更好地激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗探究興趣，也有助于學(xué)生更生動(dòng)地去認識和理解科學(xué)知識、概念，能使學(xué)生進(jìn)一步體驗到科學(xué)與生活、社會(huì )和技術(shù)之間的密切關(guān)系，感受科學(xué)的重要性。
4.1探究型實(shí)驗教學(xué)中教學(xué)情境的來(lái)源
探究型實(shí)驗教學(xué)中教學(xué)情境的創(chuàng )設可以從以下途徑著(zhù)手：（1）基于真實(shí)的情境，就是社會(huì )、生活以及科技發(fā)展中的具體、實(shí)在的事實(shí)和現象；（2）貼近學(xué)生的生活，目前比較流行的事物。（3）考慮跨學(xué)科內容，尤其是與資源、材料、健康和環(huán)境保護相關(guān)方面內容；（4）反映現代科學(xué)技術(shù)成績(jì)的事件或事實(shí)等；（5）來(lái)源于科學(xué)發(fā)展史或實(shí)驗史，重溫當年的發(fā)現或探究之路。
4.2探究型實(shí)驗教學(xué)中多運用對比或矛盾類(lèi)情境進(jìn)行思維點(diǎn)撥
實(shí)驗的直觀(guān)性、新奇性往往能使矛盾直露，學(xué)生的感受也最為直接。實(shí)驗中引發(fā)的矛盾，往往能使學(xué)生產(chǎn)生意料之外的直覺(jué)，能迅速打破思維系統的平衡狀態(tài)。由于創(chuàng )設矛盾情境，學(xué)生始終處于積極思維的狀態(tài)，學(xué)生的探究欲望更加強烈。并且也知道了從哪些角度去入手和操作。
總之，科學(xué)課中進(jìn)行探究型實(shí)驗教學(xué)，首先需要深刻理解探究型實(shí)驗教學(xué)的內涵，而不是為了花哨，在提高學(xué)生能力，培養學(xué)生創(chuàng )新意識的同時(shí)，不能脫離當前教學(xué)的現實(shí)需要，更要明確考慮到學(xué)生的現實(shí)基礎，要先提升學(xué)生的實(shí)驗技能，才能有效落實(shí)探究型實(shí)驗教學(xué)。
參考文獻
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