时间:2023-09-12 17:03:42
序论:在您撰写科学探究的要素时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
1 提问与猜想的概念性
对于一个生活现象随便提出一个问题或猜想是很容易的,但要提出一个有价值的物理问题或猜想,却非易事,有时学生并不明白什么样的问题才算是一个物理问题。我们知道,物理知识是以物理概念为基础,以物理规律为核心,以物理方法为纽带的知识体系,应该说只要包含有相关物理概念、物理规律或物理方法的问题就是一个物理问题。因此,这类试题往往给出一个生活现象,要求学生能够分析出所给情景中所隐含的物理概念和规律,然后紧扣这些物理概念和规律进行提问或猜想,然后用物理语言把问题或猜想表述出来。
例1 (河南05年第8题)让足球和铅球都静止在地面上,足球轻轻一踢就能运动起来,但要使铅球运动起来却不那么容易,针对以上情景,提出一个值得探究的物理问题__________。
解析 由题中情景可以看出,这是一个运动和力的问题,我们应当首先把所给的物理现象与相关的物理概念和规律对应起来,足球与铅球的不同――质量不同;踢球――力的作用;运动起来――运动状态的改变;运动状态的改变的容易程度――惯性等。应当从质量、力和运动状态的关系方面进行多角度提问,如:为什么质量越轻运动状态越容易改变呢?改变物体的运动状态,质量越大所用的力越大吗?在相同力的作用下,质量越小的物体,速度变化越快吗?
2 实验设计的可操作性
实验设计是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化,因此实验设计的可操作性是完成科学探究的前提和保障。实验设计类试题所考查的往往是,能否把一个验证猜想的程序,设计成可实现的操作过程。这就要求学生在明确探究目的的基础上,紧紧围绕要探究的物理概念和规律进行设计,要考虑选用什么器材,采用什么方法显示有关的物理量。需要测量的,要明确用什么仪器,如何测量。要考虑实验过程中影响问题的主要因素,不但要有控制变量的意识,还要知道用什么方法,如何进行变量控制等,很多仪器的选取和方法设计都需要学生经过创造性思维才能完成。
例2 (河南06年第21题)下图是某小组研究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关?”时实验的示意图。
(1)本实验中产生摩擦力的方法是______。
(2)用弹簧测力计拉着木块在木板上滑动时,每次都要保持匀速运动,这是因为_______。
(3)比较b、c两步,你能得出正确的结论吗?________。原因是________。
解析 (1)本实验的目的是要探究摩擦力的大小与哪些因素有关,在经历了基本的提问和猜想后,就要进行操作性的实验设计。设计实验时,首先要考虑用什么器材用什么方法产生摩擦力,摩擦力产生的条件是接触面粗糙、有压力、有相对运动,根据题中的示意图就可知道,本实验产生摩擦力的方法就是让木块在水平的木板上滑动。
(2)产生摩擦力的方法确定后,就要考虑如何显示摩擦力,如何在运动时测量摩擦力,这需要运用二力平衡的原理,如果用弹簧测力计拉着木块在水平木板上匀速运动,这时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计对木块的拉力,弹簧测力计的读数就显示了木块所受摩擦力的大小。
(3)在探究的开始,就可能猜想到,摩擦力的大小可能与压力、粗糙程度和表面的材料有关,为了研究摩擦力的大小与某一个因素的关系,就要控制其它的因素保持不变,这就是控制变量的方法,由示意图可以看出,(b)、(c)两步既没有控制表面的粗糙程度相同,又没有控制压力相同,这样,从(b)、(c)就不能得出摩擦力的大小与哪些因素有关,因为没有控制变量。
3 进行实验和收集证据时技能的全面性
进行实验和收集证据是整个探究实验的核心,“能通过观察和实验收集数据”、“会使用简单的实验仪器,能正确记录实验数据”、“具有安全操作的意识”是探究性试题中考查频率较高的二级目标。不同的探究过程,对实验技能都有不同的具体要求和体现。在这类试题中,与测量仪器相关的实验技能,考查频率相对较高,比如天平、弹簧测力计、量筒、温度计、电流表、电压表等仪器的使用与测量,要了解这些不同仪器的使用要求和操作要领,会辨明仪器的测量范围和最小分度值,能正确记录实验数据,还要事先设计并绘制好用于记录数据的表格,把实验数据简单、明了地填在表格中等。因此在探究性试题中,有关实验技能的考查题目具有全面性和综合性。
4 分析与论证的逻辑性
实验数据是对实验事实的客观记录,它不等于探究的结论,要想得出探究的结论,就要在分析数据的基础上,通过综合论证得出具有普遍意义的规律。分析论证就要通过对数据的比较,寻找数据之间相互关系的特征和逻辑关系,因此,分析论证类试题考查的是学生能否运用物理规律和方法,对实验数据和信息进行综合分析、逻辑推理的过程。例如北京07年第31、32题;上海07年第21题;河南07年第22题等。
5 评估的重要性
评估是对探究过程的质疑和反思,通过对自己或他人实验过程中信息的科学性、过程的严密性、数据的可靠性的重新审视,养成严谨的科学态度。近几年中考试题中,很多试题都涉及到对评估能力的考查,例如河南05年第22题要求学生根据实验过程评估实验数据的可靠性;河南06年第22题要求学生指出数据表格设计中的一个不当之处,间接考查功率的平均值和额定功率的区别;北京市07年第35题要求学生“根据实验现象简要说明小林的解释是错误的”;广州07年第24题要求学生“分别指出小明、小英的实验设计中各有哪些可改进之处”;哈尔滨市07年第43题要求学生对题目中的方法进行评估“你认为这种方法是否可行”。从题目中我们可以看出,涉及评估要求的试题,在考查学生是否具有评估意识的同时,仍然是考查学生运用物理概念和规律进行分析、判断和推理的能力。
2、猜想与假设:根据生活经验对提出的问题进行猜想。
3、制定计划与设计实验:讨论、思考,理解实验研究方案,积极投入探索学习。
4、进行实验与收集数据:在实验中加强实验规范操作、安全操作的指导,实验数据及时填入记录表中。
5、分析与论证:对探究的数据进行描述,对探究现象归纳总结的过程。
6、评估:评估的实质是对探究的反思过程,讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。
一、提出问题
用多媒体演示仪播放我国出现的一些干旱和洪涝灾害,城市缺水等电视新闻片段,学生讨论并提出如下问题:(1)水对生命活动及人类的生产和生活有什么作用?(2)地球上水的分布情况怎样?为什么有的地方干旱缺水,有的地方却洪涝成灾?(3)自然界中的水是否一样?(4)为什么城市要使用自来水?(5)水体的污染来自哪些方面?如何保护宝贵的水资源?
二、收集证据
途径一:回忆自己以前看过的有关水的报道.
途径二:网上搜索.
途径三:查阅报纸杂志等.
途径四:社会调查:调查自来水厂生产过程,化工生产中用水、污水的净化及排放情况,农业生产中农药和化肥的施用情况,城市河流的污染来源等.
途径五:实验探究
(一)猜想与假设
学生根据已有知识和平时积累的经验,认为自然界中的水是①一样 ②不一样 ③水相同,但水中还含有的其他相同的物质 ④水相同,但水中含有的其他不同的物质
(二)进行实验
1.分别采集江水、河水、井水、蒸馏水,观察发现江水浑浊,河水、井水、蒸馏水都澄清.
2.取江水两份,其中一份加入少量明矾,都静置,发现加明矾的很快变清,另一份长时间后变清,再进行过滤,滤液无色澄清,滤纸上有泥沙.
3.取部分滤液、河水、井水、蒸馏水分别加热煮沸,再静置冷却,发现井水有白色沉淀物.
4.取少量滤液、河水、井水、蒸馏水放在玻片上,分别加热蒸干,都产生水蒸气,水蒸气遇冷的烧杯底又凝聚成水,除蒸馏水外,其他在玻片上都留下痕迹.
5.在蒸馏水中加氯化钙、碳酸钙粉未、胆矾,搅拌后静置,观察现象.
6.在氯化钙溶液、井水和蒸馏水中分别加一些肥皂水,搅拌,发现井水和氯化钙溶液中泡沫很少,并形成白色垢状物.
7.将滤液、河水、井水、蒸馏水分别加入水的电解器中通电并观察现象,发现都有气体生成,电源正极放出的气体少,负极放出的气体多.
8.将负极气体点燃并在火焰上方罩一干冷的烧杯,正极气体用带火星的木条检验.
(三)解释和结论
由实验1、2发现江水中有不溶性杂质(泥沙),静置后会沉淀,且加入明矾时能加快沉淀的速度,用过滤的方法可除去不溶性泥砂;由实验3、4发现滤液、河水、井水中有不同的杂质而蒸馏水中没有,固蒸馏水应属纯净物,自然界中的水一般不是纯净物;由实验5、6可知,水中可溶解多种物质,而溶有其他物质后,其性质会有所改变;由实验7、8可知,水在电解时都产生了氢气和氧气,因此水是由氢氧两元素组成.综上所述,自然界中的水一样,但水中一般会含有不同其他物质.
三、获得结论
学生将搜集到的资料按下列分类进行汇总,交流讨论获取共识.(1)水是宝贵的自然资源.(2)水的存在.(3)水的污染.(4)防止水污染的措施和方法.(5)水的性质.(6)水的组成.
反思与评价:(1)如何用实验的方法测定物质的组成?(2)海水能否饮用?为什么?(3)如何保护宝贵的水资源?
评析:水的探究活动通过播放有关水的电视录相,激发学生的认知冲突,引导学生发现为什么许多地方缺水,水污染,自然界中的水是否相同等问题,从而为探究活动作准备,也培养了学生善于发现问题,寻找科研课题的能力.
水是我们熟悉的物质,但当我们研究它时,却发现许多新的问题,这些问题一般都来自于社会和自然,解决这些问题获得的知识最后又服务于社会和自然,从而激发了学生的求知欲,培养了学生的学习兴趣.
学生虽然对水比较熟悉,但其知识点比较多,且比较零散,因此,难形成全面的认识,实验的设计应将学生想到的和书本上的进行整合而得到,其他资料的搜集和整理也不可能由一个人来完成,因此该探究过程要分组进行,全体学生共同协作完成,培养学生的集体协作精神和分析整理能力.
环境保护是社会热点问题,学生通过调查研究,逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念,关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识.
实验探究的设计思路是:通过自然界中的水因含有其他物质而具有一些不同的性质,我们用实验的方法分离出其中不溶和可溶的物质,再在蒸馏水中加入其他物质,使其具有不同的性质,最后通过化学方法证明他们具有相同的组成,由此得出水的组成相同,水中能溶解多种物质,自然界中的水一般都溶有许多物质而不纯等结论,从而培养学生的实验探究能力.
关键词:猜想与假设;制定计划与设计实验;分析与论证
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2012)3(S)-0009-2
《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》提出:“将科探究列人内容标准,旨在将习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养生的科探究能力、实事求是的科态度和敢于创新的探索精神。”理论和实践证明,在科探究的七个要素中,“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”及“分析与论证”在培养生思维能力、探究能力和创新能力方面作用突出。本文以八年级物理教材中的一个典型案例――“探究影响物体所受重力大小的因素”为例,对“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”和“分析与论证”三个要素进行创新设计,以达到最佳的教目标和最优的教效果。
1 案例原型简介
在《物理》(8年级下册)的“重力”中,有一个探究活动,即“探究影响物体所受重力大小的因素”。教材把这个活动分为“探究物体所受重力的大小与物体形状的关系”和“探究物体所受重力的大小与物体质量的关系”两部分。在第一部分中,先让生猜测物体所受重力的大小是否可能与物体的形状有关,然后安排生用弹簧测力计分别测量变形前后橡皮泥的重力,最后分析归纳得出结论。在第二部分中,先让生猜测物体的重力大小与质量大小的关系,然后把设计好的实验步骤、数据记录表格及表格中要记录的数据和数据处理项目等都规定并填写好,再进行实验并记录数据,最后分析总结出结论。
2 案例创新设计
教材安排的这个实验探究活动,基本上体现了课程标准的理念和要求。但是,根据生已有的知识基础和生活经验,这个探究活动中“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”和“分析与论证”的内容完全可以进一步拓宽,探究深度也完全可以再进一步延伸,从而全面、深度达到这三个要素的探究目的,突出培养生的探究能力和创新能力。
2.1“猜想与假设”
“猜想与假设”是科探究过程中根据一定的事实材料和理论知识,对研究对象的未知性质及其原因或规律的某种推测性的说明。“猜想与假设”是科发展的必由之路。牛顿说过“没有大胆的猜想,就作不出伟大的发现。”“猜想与假设”在整个探究活动中起到引导作用,它既是探究活动的主线,又是探究教的重要环节,也是生思维活动中最活跃的阶段。能否形成正确、科的猜想与假设不仅影响着探究活动的效率,而且影响着探究活动的质量与结果。
在本活动的“猜想与假设”阶段,可以启发引导生。通过讨论和思考,根据自己已有的知识储备和生活经验,进行大胆的猜想。这既可激发生的习兴趣,又可活跃习气氛。在一次实际教活动中,生的思维很活跃,他们猜想的情况是这样的:物体的重力大小可能跟物体的“质量”、“体积”、“密度”、“形状”、“材料”、“位置”、“温度”、“颜色”等因素有关。
(1)引导生分析猜想
生提出的多种猜想,有的具有科依据,有的则是随意的。无论是有道理的猜想,还是随意的猜想,帮助和引导生分析这些猜想是否符合提出的问题至关重要。合理的猜想,能使下一步的探究活动顺利进行;猜想有误,将很难进行探究的其他过程。为此,应该对生提出的猜想先分析归类,后筛选排除。
根据生已有的基础知识和生活体验,引导生可以分析出:“材料”的不同,物质的“密度”就不同。所以这两个因素研究一个就可以了;生觉得物体的重力(如体重大小)可能与“质量”的大小有关,而且质量大的重力大,质量小的重力小。一个确定的物体,其材料的组成即其密度和体积是确定的。这样,研究物体的重力,考虑质量就无需再考虑密度和体积。在习物体质量概念时已经知道,物体的质量与其“形状”、“温度”和“颜色”是没有关系的。因此,物体的重力可能与这三个因素无关。至于物体的重力与其所在的“位置”,由于实验中称量物体的重力时。位置不变或位置的变化与地球上不同区域相比太小,可以暂不考虑。
(2)合理确定探究因素
由上述分析,可以确定探究活动中要研究的因素,即物体的“重力”可能与物体的“质量”和物体所在的“位置”有关,可能与物体的其它因素无关。再通过生活体验和相关实验,先验证几个可能无关的因素,再验证可能有关的因素。
2.2“制定计划与设计实验”
“制定计划与设计实验”是科探究过程中的另一重要环节,它要求探究者从操作的角度把猜想与假设具体化、程序化,为科探究的具体实施作出规划。在这个环节中,生相互交流和比较,寻找计划中存在的错误、疏漏与不当之处,从而修改并优化计划和实验方案。养成预见、分析的习惯,提高对计划与决策重要性的认识。“制定计划与设计实验”易于书面表达,具有可测性强、评价简便的特点,是探究实验考试或检测的热点,深化和加强这个环节的教,对培养生研究物理及其相关问题的意识和能力、增强综合决策的意识和能力大有裨益。
在探究活动的这个环节中。引导生尝试考虑影响问题的主要因素,建立控制变量的初步意识。在研究重力的大小可能与位置有关这个因素时,向生提出:在同一教室内的不同地方与地球上不同地区相比,位置的变化太小,可以不考虑。从而控制位置这个变量,专门研究重力与质量的关系。
如何列表才可以把实验数据记录下来?一般情况下,记录表格中应该有实验次数序号、测量的物理量和数据处理这样几列,实验次数至少三次。这样生就不难设计出实验数据记录表格。确定记录表格中的记录项目时,若把“重力/质量”事先填写为时过早,应该把它放在“分析与论证”过程中,通过分析后确定并填写才为妥当。
2.3 “分析与论证”
“分析与论证”是指探究过程中,在获得实证的基础上将探究结果与自己原有的知识联系起来,运用分析、综合、归纳、演绎等科研究方法,找到事件的因果关系或其他解释,形成超越原有知识和当前观察结果的新的理解。生在有效建构新知识的同时,将获得新的观点、新的思维方法和对深层次思维结构的重组。
在这个探究活动中,分析与论证和归纳科规律,就是要寻找数据之间相互关系的特征。从实验得到的数据中可以看到:物体的质量越大重力越大,质量越小重力越小,那么物体的重力与质量之间可能存在着正比关系。在初中物理中,所探究的物理量之间的数量特征通常表现为相等、之和、之差、乘积、比值等数关系。这样,若物体的重力与质量之间成正比关系,则这种关系关系可以用比值来验证。所以,在数据处理上,表格的最后一列可以表示为“重力/质量”。
关键词:自王学习科学活动探究
《幼儿四教育指导纲要》中指出:“要尽量创造条件让幼儿参加探究活动。使他们感受科学的探索垃程和方法。体验发现的乐趣。”自主探究作为幼儿科学活动中最重要的一种学习方式,对于这种教师们都认可。孩子们都喜欢的教学方法。我们如何在科学探究活动中把握开始、过程、评价的核心要素要点。正确有效地引导孩子进行“科学探究”。让每一名幼儿主动参与科学学习活动呢?在学习《指南》的过程中。在“游戏精神”的引领之下,把扭各个环节的要点,聚焦活动中关键因素。是每个教师值得思考的问题。
一、支持的智慧,幼儿的有效学习需要教师适宜的材料支持
1.有开门见山的爽快
根据幼儿的年龄特点,一般的领域活动开始以激发孩子兴趣为主,有的老师会讲故事,有的念儿歌,更有的变魔术。但是往往花样玩得过多,反而分散了幼儿的注意力,特别是科学活动,一开始教师的语言、教具过于繁杂和琐碎会分散幼儿的注意力。在《有用的筛子》活动中教师既没有故弄玄虚,也没有拐弯抹角,开门见山指着装满黄豆和小米的碗说:“交给小朋友一个任务,请你们用自己最快的方法把碗里的黄豆从小米中分离出来,装进另外一个空碗”,于是孩子们迅速行动起来。这样还节省了活动的时间,把大量的时间交给孩子自主探索。
2.重规则要求的清晰
科学活动的自主探究强调的是孩子的自由、自主、创造、愉悦,在游戏精神的引领下帮助孩子享受探究的乐趣。可是探究并不是无目的、杂乱无章的,这就要求教师在探究之前必须目的明确,同时从安全卫生的角度,提出清晰的操作规则。孩子们自主探究之前,教师对操作规则、操作方法、操作目的进行简要的介绍和提醒,是孩子们成功探究、有效探究的奠基石。那么,“清晰”就成了关键词,越是简约,越是清晰,越是简短越是清晰,越是简单越是清晰。去掉浮躁而长乱的说辞,目标明确地提出要求,效果明显。如:在幼儿跃跃欲试地要进行制作筛子的探究过程中,教师提出:“将黄豆从小米中挑出来。黄豆放入筐中,撒到地上要捡起来。”就这两句话,简明扼要,孩子们立即行动起来。
3.找鼓励表扬的时机
孩子都是在别人的肯定中找到自信的,赏识表扬对科学探究中有怀疑的孩子效果明显。可是表扬不是无目的的敷衍,表扬不分场合,不讲方法就变成了应付。在《有用的筛子》活动中,教师表扬的重点在幼儿回答问题和操作过程,在幼儿回答问题中。教师对肯动脑筋,反应敏捷的孩子表扬得既自然又恰到好处。如:教师针对提供的筛子不够用作出提问:“筛子只有两个,可是我们却有四组,16个人,我们怎么办?”幼儿回答:“我们自己做一个!”教师立即伸出两只手的大拇指,并肯定地赞赏道:“方法真好,可以尝试!”整个师生问答流畅自如,氛围融洽。
二、引导的智慧,幼儿的深入探索有赖于教师的适时引导
1.提倡教师指导的不着急
科学探究活动中,教师首要的是激发孩子参与活动的兴趣,让孩子成为科学探究的主人,培养良好的科学探究的习惯。教师不能把目光仅仅放在一次集体教学活动之中,而是应在一日活动中鼓励幼儿去观察、实验、记录,并进行实践。在《小兔子吃什么》活动中,当讨论到“兔子吃哪些食物”时,不是单单给予孩子直接的经验,而是请孩子每人带1―2样食物,先让兔子尝一尝,孩子在旁边观察,并进行一段时间的记录,从而不但知道兔子能吃好多食物,还激发了他们的兴趣,积极给兔子寻找食物,有兴趣地观察,有目的地进行记录,无论是孩子之间的语言交流,还是孩子主动的操作,都是孩子在实践中进行自主探索、寻找答案,这样使孩子始终成为活动中的主体。
2.妙用材料工具的不充足
很多教师对于科学活动的组织很头疼,原因是多方面的。但是,因为科学活动强调孩子的自主性学习,所以准备大量可供幼儿探究的操作材料成了教师负担的问题。我们发现,科学活动准备材料的时间比一次活动的时间长出很多。老师们为了让活动中孩子更加自由、自主,操作的效果更加明显,材料准备得既丰富又精致。其实往往很多活动中材料提供的不足反而能激发幼儿自主操作、自主探究的欲望。很多教师都借助材料不足的情况引发幼儿思考,从而寻找到难点解破的关键策略和方法。例如大班科学活动《吹泡泡》,教师提供的吸管数量很少,让很多也想吹泡泡的孩子急得抓耳挠腮。教师趁机提示:“在教室里找一找有没有可以用的玩具,试一试能不能吹出泡泡。”这时教室里立即欢腾起来,孩子们到处翻找,不放过每一个玩具筐。结果不仅找到许多可以吹出泡泡的玩具,还总结出,有孔的物体可以做吹泡泡的工具,自主性学习在活动中得到完美的释放。由此可见,真正的探究活动的材料可以不一定在提出问题前就出现,不一定必须每一次都准备得相当充分,巧妙地利用材料不够的情况引发矛盾,并在问题提出后和幼儿预测猜想,让他们带着问题和需要去选择和寻找材料,更有利于激发幼儿自主探究。
3.理顺讨论总结的不适宜
幼儿的自主探究不可能每一次都获得成功,讨论总结的过程也需要教师不断地引导和启发。当幼儿讨论总结中有不适宜的意见或不正确的观点时,教师要尝试慢慢地去理顺。先不要着急纠正,而是理顺孩子探究的整个过程,帮助孩子梳理和探讨总结。对于幼儿能真正参与的操作活动,不要刻板地定义孩子“失败”。即使探究活动没有得到教师预期的或教师想要的结果,教师也要为幼儿找出原因。例如在《摩擦起电》的小实验当中,幼儿用不同材质的工具摩擦后去吸小纸屑,发现并不是教师预设的只有梳子和尺子才能吸上小纸屑,而是所有提供的材料都能吸上。教师面对这种情况,不是着急去纠正孩子的探究结果,而是考虑为什么不会产生静电的材质也能吸上小纸屑呢?提供的材料是不是不适宜才产生这样的结果呢?操作过程是不是规范呢?最后教师和孩子一同研究后发现,真的是所有材料都能吸,原因是当天下大雨,空气潮湿,小纸屑都非常小,在空气中沽了湿气,即使不用摩擦小纸屑也主动地与任何和它相接触的物体相吸。搞清楚情况之后,教师播放了特定实验条件的录像,让幼儿观察后再总结实验的结果,并把本次试验不成功的原因告诉孩子。用此种方法不仅避免了孩子操作后总结错误的概念,同时,也启发孩子去思考科学实验的严格、谨慎性。
三、放手的智慧,幼儿的自主学习需要教师适当的放手
1.教师评价要具体有效
教师的评价要分层次显渐进,特别是对孩子自主性探究的过程进行评价。首先,尽量少用“判官”身份评判幼儿探究的对错。如:“不对,不可以这样”“跟老师学,我怎样你就怎样”等。教师在指导幼儿探究时的“判官”身份会使幼儿感到正确的答案在教师的头脑中,从而对自己的探究缺乏信心。其次,忌讳用同一个尺度衡量孩子,表扬做得好的、快的、与老师期望一致的幼儿。如此评价只会留给其他幼儿更大的“要想得到教师认可却又不知如何做”的精神压力。同时要摒弃评价空洞、缺乏激励和促进作用的表扬。“真棒”“你真聪明”“你真能干”“祝贺你”,这些语言无法使幼儿从中获得具体的关于探究本身的信息。教师表扬的是幼儿,而不是他们的探究和操作,这样的评价会使幼儿关注教师的态度而不是自己的探究活动本身。
2.师幼互评是核心
一、环境创设应体现层次性
由于幼儿年龄不一,他们的认识只能通过自身与环境的相互作用而对科学感兴趣。因此环境创设要符合幼儿的年龄特征,适合他们的发展,这一点非常重要。下面就以认识事物的方法为例说明:
另外,在投放材料时,让幼儿找到自己感兴趣的、适合自己发展水平的玩具、材料。如在地面上设计各种程度不一的格子;提供高低不一,形状各异可拼凑的平衡木;在科学观察区设置参观区和观察记录区等等。虽然,幼儿的发展水平和表现各有差异,但环境创设应努力做到每个幼儿在各自原有的基础上获得成功,享受成功的喜悦。
最后,材料要及时调整,幼儿在创设好的环境中,自主地与环境相互作用,展开活动,但幼儿的兴趣会不断发生变化,如果环境构成后就被固定保持不变,幼儿自主的探索活动就不能充分地展开。因此教师要善于找到幼儿兴趣、要求、满足幼儿不断发展的需要。
二、创设环境要体现参与性。
环境创设的教育性不仅蕴涵在环境之中,而且蕴涵在环境的创设的过程中。在科学活动中,参与性要体现幼儿在活动中的主体地位,让幼儿真正成为环境创设的主人。例如:中班《我能干》——剥蚕豆这一活动,一开始,我发现有几个幼儿没指甲,有的用手掰,有的用手嘴咬,有的放弃了……我就为幼儿提供一些图示、工具,让幼儿想出各种办法尝试,一段时间后,幼儿剥豆的方法多了,于是组织幼儿交流、演示,讨论什么方法又快又好,这样有效地促进幼儿积极主动探索,积累经验,培养幼儿敢于尝试、敢于思考的品格,让幼儿在参与中得到提高了能力。
另外,参与共同收集有关材料的过程本身就是一个学习的过程,他们可以通过材料了解有关知识,产生浓厚的兴趣,这本身具有探索性。例如:“认识圆柱体和球体”这一活动中,幼儿在收集的过程中首先了解一些圆柱体的名称、作用;如铅笔、易拉罐、饼干桶、皮球、足球等,同时对一些不了解的的如:眼球、太阳等是什么球体也充满了好奇心,表现出浓厚的兴趣,引发他们继续进行探索的欲望。同时,这个过程也促进幼儿知识能力、态度、情感、合作等方面的发展,在活动中,培养了良好的学习态度,获得良好的情绪情感体验,体验了自信,学会了交往等等。
三、环境创设要体现多样性。
幼儿能力不同,发展的水平就不同,有高有低,正如《纲要》所说“关注个别差异,促进每个幼儿富有个性的发展”,因此,要考虑满足幼儿活动的个别差异,不搞“一刀切”。教师提供的材料就必须兼顾幼儿的个性特点,全面考虑,尽可能体现多样性。例如大班科学活动《球从斜坡上滚下来》一课,我们就提供了三组不同的斜坡。第一组,提供相同高度、不同材料(木条、绒条),第二组,提供了不同高度,相同材料的花岗岩石条,第三组,则提供了不同高度、不同材料(塑料、布料)等,让幼儿在探索过程中,获得球从斜坡上滚下来的速度跟它们的高度、材料都有关的经验,通过提供多样性的材料,让幼儿在动一动、做一做、说一说的基础上满足了幼儿探索的需要。
科学的启蒙教育应该是生动的,多样的。多样的环境创设不仅仅要体现孩子与孩子之间的互动,师幼互动,还呈现在孩子的表达方式上,在探索环境的过程中,提供一些可操作性的活动,更能激发幼儿多角度去思考问题,获得丰富的感性经验。如在科学活动“沙漏”一课时,幼儿在猜一猜、试一试、看一看,想一想的探索过程中,感知“沙漏”的原理,激发了孩子对科学小实验的兴趣。活动结束后,有的幼儿从家里收集塑料袋、杯子等材料制作“沙漏”工具,有的利用“沙漏” 现象在记录沙漏的时间,有的则干脆在区角活动中反复玩着,并把它画成一种美丽的图案……种种惊喜溢于脸上。
四、创设环境要体现问题性。
孩子的探索活动往往由问题引起,而这些问题常常与环境和操作材料密切相关。孩子对周围客观世界的探索欲望有不少是由于自身的发展需要而自发产生的,这种产生的过程充分体现了他们的主体意识,但由于孩子年幼、知识经验的贫乏,也需要教师的正确引导。
有些问题在探索活动一开始时就出现的,如:“沉与浮”这一活动,我在一开始就提出问题:“小朋友,你们知道这些东西那些是沉的?那些是浮的?请你们猜一猜”;也有的问题是伴随在操作活动过程中提出的,如:“你们已经知道了那些会旋转?那些不会旋转?那你们有什么办法使不会旋转的东西旋转起来”,有的甚至在活动结束时提出问题,作为延伸活动或生成新的活动开始。如“我们周围的环境”这一活动结束时,提出在我们的生活中,你还发现那些有趣的现象,请你们去查一查,找一找?但无论是哪一个阶段,都需要教师为他们提供与探索活动密切相关的环境及操作材料。所以在幼儿自由探索时,一方面教师要根据幼儿的探索情况及时抛出问题,另一方面要及时关注幼儿不断地、深入地探究下去的兴趣。
关键词:导入方式;探究过程;探究时间;横向交流
一、探究教学概述
1.探究教学的起源
上世纪中期,世界科学技术迅猛发展。各国对人才的要求由知识型转为智能型,与之相配的教育教学改革呼声也响遍世界。其中,美国芝加哥大学教授施瓦布(J.Schwab1909―)于1961年在哈佛大学的纪念演讲中首先提出了“作为探究的理科教学”(Teaching of Science as Inquiry)。
探究教学思想源于古希腊哲学家苏格拉底(Socrates,公元前469-404年)的问答教学法。他主张教学过程中不直接向学生传授知识,而是激发学生自己思索,寻求结论。继而提倡教育适应儿童自然本性的“自然教育理论”(J.J.Roussear,1712―1778)和强调
“学生中心,从做中学”的实用主义教学理论都一定程度上促进了探究教学的发展。探究教学理论的主要代表人物有美国教育学家施瓦布、萨其曼和布鲁纳等人,他们从不同角度论证了“探究教学”的重要性。
而在我国,1999年初,上海市教科院普教所提出的“研究性学习”正是借鉴了国外探究教学的理论和实践经验。已开展的有关理论和实验研究都表明“研究性学习”是培养学生创新精神和实践能力的一种重要形式,对于推进我国基础教育改革、全面实施素质教育,有着十分重要的理论意义和实践意义。
2.探究教学的定义
探究作为人类的本能之一,它存在于我们生活的方方面面,对任何事物的认识都属于探究的范畴。探究式教学就是以探究为基本特征的一种教学方法。它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生的周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究和讨论问题的机会,让学生通过个人、小组和集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
二、中学物理探究式课堂的构建要素
综合《普通高中物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理教学大纲》以及《科学课程标准》,中学物理课堂的教学培养目标是让学生能自主地构建物理科学知识并获得一定的基本技能,有一定能力描述、解释甚至预言一些物理现象,能将物理科学知识和技能运用于实际生活并解决一些实际问题。要达到这些目标,构建良好的中学物理探究式课堂十分必要。而在构建良好的中学物理探究式课堂的过程中,有以下五要素是教师必须关注的:
1.探究活动主题化
主题化是探究教学设计的第一步。教师在备课的过程中要充分解读教材的内容及本质,将教学内容转化为目的明确、内容具体易懂的主题。比如,学习牛顿第二定律时的主题可定为:“探究影响加速度的因素有哪些?”学习动能定理时的主题可定为“探究合外力做功与物体动能的变化之间的关系”;学习机械能守恒定律时的主题可以定为“探究在只有重力做功的条件下物体的动能的变化和重力势能的变化关系”;学习动量守恒定律时的主题可定为“探究物体间碰撞前后的不变量”。好的主题设计能引起学生探究知识的欲望,激发探究兴趣,活跃思维。以主题为载体和核心,围绕着问题的提出和拓展而展开,能够让学生更多地体验探索并自主解决问题的过程。
2.导入方式趣味化
如何导入新的主题能充分激发学生的好奇心和探究热情,需要教师精心设计。在导入新主题的时候,可向学生呈现生活中的相关事例或自然界中的现象,让学生分析并用理论加以解释;可让学生对比已知事实和新事实,并独立做出概括;与主题相关的提问宜针对学生有疑难的地方设问,并深浅适中。比如,学习加速度这一节时可以同时让两个相同的小车分别沿倾角较小和较大的两个斜面加速下滑,让学生观察小车做什么运动,两辆小车的加速运动有什么不同?那我们如何来描述这样的差异呢?进而引领学生进入课程的探究过程。再如,学习动量定理这一节时,可演示鸡蛋从高处落到海绵垫上完好无损,当落到坚硬的地面上时被摔破。请学生观察思考:鸡蛋与不同地面的两次撞击过程中哪一次受到的冲击力较大?为什么海绵对鸡蛋的冲击力较小但是对鸡蛋运动状态的改变和坚硬地面是等效的?学生分析思考后会发现海绵对鸡蛋作用的时间较长。这时可适时提出探究主题:作用在物体上的力通过时间的积累会产生什么效果呢?
3.探究过程最大化
探究过程要体现探究活动意义的本质,即注重探究过程中学生各方面能力的发展而不是着急得出结论。它强调“做中学”“学中做”,力图通过“做”的主动探究过程来培养学生的各种能力。比如,对未知领域的猜想源于学生对已学知识的真实理解,猜想假说能锻炼学生充分应用已学知识对未知规律敏锐的判断能力。而探究方法的设计和准备能激发学生的智慧,锻炼学生的执行能力和协作能力及自我完善、自我修正的能力。实验探究过程能锻炼学生实际动手操作的能力,小组成员的分工协作也能培养学生健康完整的人格品质。实验数据的处理过程能锻炼学生应用数学知识解决实际问题的能力。而最后得出结论的过程更能让学生切身体会到艰辛付出后的甜美滋味,这对于学生的情感世界是最宝贵的营养品。探究过程中的困难和挫折能磨砺人的意志,这不正是我们教育者要给予学生的吗?因此,教师可以通过鼓励、提醒、提建议、设思维阶梯等各种方式,让学生充分体验科学发现的过程,从而使探究过程对学生的锻炼作用最大化。
4.探究时间充足化
在探究式课堂中,方法设计是探究过程的难点,是学生深度体验科学探究过程的关键和锻炼学生综合能力的重要环节,也是最花时间的环节。如果不给学生充足的时间,整个探究过程就会流于形式。因此,教师在设计一堂课时必须充分考虑到这一因素,给学生充足的时间来实施探究。如果过于追求时间和进度,很有可能会丢掉学生发现知识的真实体验过程,而这个过程恰恰是最能体现科学研究本质的环节,对于学生非常宝贵。当然,如果时间拖得过长也会影响学生的信心,老师在关键时候要及时给予提示或建议,保证探究过程的连贯性。另外,在课堂时间有限的情况下,教师可尝试将探究学习的某些环节安排在课堂以外以预习任务或延伸思考的形式进行。比如,探究平抛运动的规律时,在课堂上先引导学生用正交分解的方法进行研究,等学生对两个分运动的运动规律提出猜想以后因为难点已经突破,剩余部分可安排学生课外完成。
5.课堂交流横向化
过程评价阶段适当减少师生间的纵向交流,加强学生间的横向交流。传统的物理课堂教学模式,几十个学生整堂课面对一个老师,教师往往课前要精心策划教学过程的每一步,千方百计地要在课堂上主导几十名学生的思想,这种方式没有充分考虑学生的认识过程有序的一面,同时又有思维跳跃性等无序的一面,本身就是对学生主体思维活动的束缚,应该大胆增强学生之间的横向交流,而老师是引导学生体验探究过程的领路人,笔者在教学实践中取得了比较明显的效果。具体做法是,在课堂上把班级分成若干个小组,为引导和加强学生之间的横向交流创设条件,使个别问题升级为典型问题,使完全没有必要由老师统一讲解的问题在分组讨论中得以解决。同伴间可以相互交流学习体会,与他人合作探究使课堂教学活动始终处于主动获取的学习活动之中,他们比被动学习时积极性更高,方向更明确,时间精力分配更科学,效率也更高。
参考文献:
[1]李森,于泽元.对探究教学几个理论问题的认识[J].教育研究,2002(2).