“學起于思,思源于疑”,F(xiàn)代心理學認為,一切思維都是從問題開始的!犊茖W( 79 級)課程標準》指出,初中的科學課程以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為目標,以科學探究為主線。而對生活中的各種感興趣的事物提出問題是科學素養(yǎng)的重要組成部分,也是科學探究的第一步。而學生的提問本能已在家庭、學校的多教育下,被沖刷得所剩無幾,喪失了學習科學的原動力——興趣。因此,要想學生走出科學探究的第一步,就離不開課堂上教師的引路。教師要設法引起學生對身邊事物的興趣,引發(fā)探究活動的發(fā)生。那么如何當好這樣一個角色,是實施新課程課堂教學中教師必須要思考的重要問題之一。
一、變“看守”為“向導”,為探究創(chuàng)造可能。
探究性學習是學習者自己理解和發(fā)現(xiàn)世界的過程,教師的角色就應該是這種過程的促進者和引導者。因此,探究性科學教學需要從根本上重新考慮教師和學生的關系。如果我們承認學生是有思想、有頭腦的活生生的人,而不是一個由教師操縱的機器,那在課堂上要刻意謀求的就不是控制課堂,而是如何引領學生探索知識的奧秘,這就是人們常說
的對于學生來說教師應該是guider(向導)而不是guarder(看守)。作為教師的我們必須改變慣常的思維及行為模式,將自己放在與學生平等的位置上,不再居高臨下地命令學生,而是對學生進行鼓勵、引導、協(xié)作、糾錯,變單向傳授知識為雙向信息交流,使學生在情感和認知兩方法都有提高,才能有效降低學生的心理壓力,提高提問的數(shù)量與質量,培養(yǎng)質疑精神,為科學探究活動“踩油門”。
路橋區(qū)教研室出版的《科學課堂里的故事》里有這樣一個案例《一節(jié)計劃外的探究課》講述了這樣的一節(jié)探究課:先由教師創(chuàng)設問題情景,讓學生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題,針對學生提出的問題作出假設,再根據(jù)假設一起設計了檢驗影響種子萌發(fā)的外界條件的實驗方案,并布置學生在課余時間做實驗。一個星期后,學生在課堂上展示自己的作品并說出自己的看法,就在快要得出教材中的結論時,一個學生突然提出了一個不屬于教材內容的問題,隨即在班上引起共鳴,此時教師并沒有草率處理,撇開不談,而是“尊重學生的不同見解,保護學生的創(chuàng)造性和好奇心,為學生提供表達自己想法和開展科學探究的機會”,由此誕生了一節(jié)計劃外的探究課,學生反應非常熱烈,“課雖已結束,但探究仍在繼續(xù)”。
二、創(chuàng)設問題情境,激發(fā)探究熱情。
學生對科學的興趣是學習科學最直接和持久的內部動力,對學生今后的發(fā)展至關
重要。新課程在內容的選擇和組織上,從學生的實際出發(fā),注重創(chuàng)設學習科學的情境,激發(fā)好奇心與求知欲,使學生在探索過程中體驗學習科學的樂趣。生活中有許多特定的情景會引發(fā)我們的興趣,驅使我們進入本能的探究過程。比如有些孩子對鐘表里的指針一刻不停地走發(fā)生了興趣,就將鐘表拆開一探究竟就是一個典型的例子。在這個過程中如果是一個從未見過鐘表、未被它的聲音或指針運動吸引的孩子,很難想象他會做出類似的舉動。可見問題是在特定的情境中產生的,是興趣引發(fā)人們對情景思考后產生的。課堂中要引發(fā)學生提問,少不了要為他們創(chuàng)設問題的來源——情境,激起學生探究的本能,引發(fā)問題的產生以進入探究過程。
、眲(chuàng)設問題情境要注重情境的趣味性和學生的參與性。
從學生的身心發(fā)展規(guī)律來看,本階段的學生興趣更加分化,更具選擇性,隨意后注意也得到較快的發(fā)展。因而教師在創(chuàng)設問題情境時,可以讓學生參加做游戲、知識競賽、“做一做”等激發(fā)興趣的活動,使探索的氣氛洋溢在整個教室,在“玩”中形成探索問題的動機和環(huán)境。在案例《讓游戲走進課堂課堂》里舉了幾個游戲,如在“有關消化系統(tǒng)是如何工作的”中,請13個同學分角色扮演各消化器官,每人各舉一塊畫著器官,標上名稱的紙牌,按一定的位置排列好,并說出自己所扮器官的位置、功能,如何協(xié)同工作。接著,扮“食物”的同學先被扮“口腔”的同學拉過去逐一按消化順序他、推下去,直至推出“肛門”為止。在“脊椎動物的分類”中,學生分組游戲:讓其他同學猜你最喜歡的脊椎動物是什么?游戲規(guī)則是:每組派一位同學做代表,該同學在紙上寫出他最喜歡的脊椎動物的名稱交給老師,其他組派五位同學向這位同學提問,提問只能是這樣動物是否是具有某種特征,該同學回答是或不是。提問組至多提五個問題,如果猜出了該同學最喜歡的動物的大致種類,那么提問組獲勝,否則該同學所在組獲勝,獲勝組加10分,對方減10分,每組兩次提問機會。學生反應熱烈,參與度廣,效果非常好。
、矂(chuàng)設問題情境要注重使用直觀的形式。
直觀的形式可以是實物直觀、教具直觀、言語直觀或實驗演示直觀等。而實驗演示這是被廣泛采用的一種設置情景的方法。教師用一個簡單的小實驗將科學現(xiàn)象呈現(xiàn)于學生面前,由于學生對其中的科學道理不了解,經常被老師唬得一愣一愣的,就象我們被大衛(wèi)·科波非爾的魔術“愚弄”一樣。神奇的現(xiàn)象最能激發(fā)人類探究的本能,許多的科學奧秘就是在此基礎上被揭示出來的。如“熱在氣體中傳播”一課中的熱氣球演示實驗,隨著塑料袋被酒精燈加熱的空氣托起時,教室里爆發(fā)出一陣驚呼,一遍完成后還意尤未盡地要求再做一次。三次演示后問題接踵而至,“為什么塑料袋會飛?”、“這是什么現(xiàn)象?怎么發(fā)生的?”等問題,使教學圍繞“熱在空氣中的對流現(xiàn)象”展開探究活動。當然,這樣的例子很多,如“吸管穿土豆”、“水下冒火”、“冷水燒開水”、“金魚熱水游”
、硢栴}情境應走近生活,注重實踐。
科學來自于生活又應用于生活,它就在我們的身邊。科學探究要求學生從生活中認識自然現(xiàn)象,形成科學概念和規(guī)律,并能最終應用。然而,我們的學生由于缺乏必要的生活經驗,或者是一些事物太熟悉根本不能引發(fā)探究的興趣等因素,對身邊的事物熟視無睹,也就談不上進行科學探究。這就要求教師善于利用生活實際來創(chuàng)設恰當?shù)那榫,將生活中的細?jié)放大,有意識地將其獨立地呈現(xiàn)于學生面前,激起興趣,引發(fā)提問。如在案例《科學“做”出一翻新天地》中,為探究物質的溶解性,課前布置學生觀察蔗糖的溶解過程,探尋其中的奧秘。讓學生帶著問題來上課,使課堂教學源于生活,激發(fā)學生參與課堂的積極性。在課堂上學生紛紛發(fā)言,提出了“為什么熱開水比冷開水更容易溶解蔗糖?”、“一杯水中不斷加入蔗糖是否都能溶解呢?”、“在一杯水中先加蔗糖,再加食鹽會怎樣?”等許多個問題,成功地引發(fā)了課堂中探究活動的展開。
恰當?shù)、有意義的情境設置為學生提問鋪路搭橋,是科學探究活動的“發(fā)動機”。在確定情境時,教師要嘗試著問自己:
·在這個情境中有沒有需要解決的問題?
·解決這些問題符合教學內容嗎?
·解決這些問題對培養(yǎng)學生有意義嗎?
如果對上述三個問題有肯定的回答,那么創(chuàng)設恰當?shù)那榫呈且l(fā)探究活動極佳的方法。
三、合理開發(fā)資源,切實開展探究。
新課程改革改變了原來理科學科注重大綱、教材、教師的作用,甚至認為它是惟一的認知渠道的做法,明確提出課程資源的開發(fā)和利用。這就要求我們教師合理開發(fā)探究資源,切實為學生開展科學探究提供平臺。
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各種教材是學科知識體系的精選,也是教師最方便的源泉。教材中有些內容已經明確為探究內容,但有許多地方并不明確,經教師處理可以成為很好的探究內容。
[案例1]“電功”一節(jié),引出電功概念后,教師都會提出了這樣的問題:電流做的功與哪些因素有關呢?這個問題完全可以利用探究式教學的進行教學設計。
[案例分析]
提出問題:電功與哪些因素有關?
學生猜想:會不會與電壓有關?
會不會與電流有關?
會不會與電阻有關?
會不會與時間有關?
教師肯定學生回答的同時,可以讓同學說一下,為什么要這樣去猜。猜想可以是瞎猜,也可以是有依據(jù)的猜。有些同學可能會依據(jù)一些生活經驗來得出一些結論。
制定計劃與設計實驗:如何才能確定電功與哪一個猜想是有關的呢?實驗是自然科學的靈魂和基礎。引導學生應當想到從實驗入手進行研究。
(1) 驗證電功與電流的關系。
子問題:在電路中電燈越亮,是不是通過電燈的電流越大?
控制變量:加在電燈的電壓相同。
實驗設計:采用電燈并聯(lián)方式。
收集證據(jù):通過實驗,將電燈的亮暗與電流表大小作一個比較。
(2) 驗證電功與電壓的關系。
子問題:在電路中電燈越亮,是不是加在電燈的電壓越大?
控制變量:通過電燈的電流相同。
實驗設計:采用電燈串聯(lián)方式。
收集證據(jù):通過實驗,將電燈的亮暗與電壓表大小作一個比較。
2.從教學教過程中確定
在教學過程中難免會有意外情況發(fā)生,意外并不一定是壞事,對于超越常規(guī)的問題,學生會很有興趣。
[案例3]這是“串并聯(lián)電路的特點”的新課教學,教師利用下面的題目引入新課:
小燈泡L1和L2連接在同一電路中,試在A、B、C選項中選擇正確的答案填入空格中。A、串聯(lián) B、并聯(lián) C、無法確定
如果L1熄滅L2也同時熄滅,則L1 和L2 。
對此問題同學有不同的結果,有的認為是A對,有的認為是B對,也有的認為應選C,對此教師直接告知學生答案,失去了一次探究教學的時機。另外教師想通過實驗來說明這個問題。但是在實驗中出了問題,實驗沒有成功,于是教師采用了常規(guī)的方法來處理,說:同學們,今天的實驗沒有做好,我們先放一下,下節(jié)實驗課我們一起來探討。這又一次失去了探究教學的好時機。
。郯咐治觯
提出問題:讓同學思考上面的問題。引發(fā)同學之間的爭論。
實驗說明:請同學設計實驗電路圖。請同學連線實驗。
出現(xiàn)新問題:實驗失敗。請同學思考實驗失敗的原因,想法解決問題。
學生猜想:會不會是燈泡燒了?
會不會是電路斷路了?
會不會是電路短路了?
教師發(fā)現(xiàn):連線好后,關上電源發(fā)現(xiàn)電源過載指示燈亮起,而燈就是不亮。教師解釋過載的含義。
學生修正猜想:說明電路是短路了。什么地方短路了?
學生檢查線路:教師指導學生思考檢查線路的方法。線路有點亂,有同學提議重新連線。
線路正確連結。問題還是沒有解決,問題究竟出在什么地方?
這樣可以使學生在教學保持興奮狀態(tài),也使學生學到許多東西。
3.從習題中確定
習題課教學,教師容易“就題論題”:在講習題時,只是報一下答案,介紹了教師自己解題的思路和方法。這種教學方法只能讓學生被動地接受,是典型的輸灌式教學。有時因此而忽視了習題中蘊含的科學探究內容。
。郯咐4]這是“壓力、壓強習題課”中一個題目:
一粒南瓜子平放在桌面上產生的壓強大約是
A、0.2帕 B、2帕 C、20帕 D、200帕
許多同學選擇了B,也有些同學選了A。但是教師沒有去做學生練習的反饋工作,馬上就說正確是C,并做了一下講解。
。郯咐治觯菸以诼犝n時問了一些選A同學:你們?yōu)槭裁匆xA呀?他們說是猜的。我說為什么不猜B、C、D,而就猜A,一定有你的理由。在我的鼓勵下,他們說了自己的想法:認為南瓜子的壓強一定很小的,因此,選A。而問選B的同學,這些同學也都說了自己選擇的理由:是猜的,但之所以猜B,是因為書本中有一句“一張報紙平放時對桌面的壓強約0.5帕”,一粒南瓜子的壓強大概會比報紙大一點吧。從學生的活動可以看出,學生針對問題提出了自己的猜想。進一步展開讓同學們設計一個實驗怎測量一粒南瓜子對桌面的壓強,就是一個可以利用探究式教學的好例子。
4.從各種媒體中確定
現(xiàn)在報刊、網(wǎng)絡等媒體資源非常豐富,教師可以利用這些資源設計出較好的科學探究內容。
。郯咐6]倘若你不小心打碎了一個花瓶,請不要過分傷心和惋惜。因為,你將有機會來體驗丹麥隆比工業(yè)大學物理學家雅各布·博爾發(fā)現(xiàn)的“碎花瓶理論”。該理論認為,當打碎花瓶后,其碎片的大小和數(shù)量具有嚴格的制約關系;較大的有若干塊,次大的稍多一些,小塊的更多,而更多的則是小碎片。若想按其重量來劃分,大致有10-100克、1-10克、1克或0、1克幾個等級。再將這些碎片分類稱出重量,就可發(fā)現(xiàn)它們之間表現(xiàn)為統(tǒng)一的倍數(shù)關系,即較大的重量是次大塊的16倍,次大塊的重量是小塊的16倍,小塊的重量是小碎片的16倍,如此等等。問題:讓我們去重復實驗,花瓶很貴,可以用茶杯替代,茶杯打碎了,是否也有同樣的規(guī)律?
[案例分析]
提出問題:茶杯打碎了,是否也有同樣的規(guī)律?
實驗設計:為了防止碎玻璃扎手,將塑料包在外面打碎了再進行測量。取碎玻璃時使用鑷子。
實驗結論:指出與“碎花瓶理論”是否符合。
資料查閱:在網(wǎng)絡上查閱相關資料,了解“碎花瓶理論”的應用價值:學者已利用這一原理來恢復包括隕石在內的不知其原貌的物體。隕石在地球濺落后通常以碎片的形式存在,當將它們搜集復原后,學者們就得出了如下結論:在進入地球大氣層前,這些橫沖直撞的天體多數(shù)呈圓形,個別的則呈飛碟形,從而為天體研究提供了更為形象的一手資料。這一理論還在考古學領域找到了用武之地。如今歷史學家們只要通過一些碎片的重量計算就可大致判斷所找文物的大小和形態(tài),使得以往非找到全部殘片后才可復原的工作流程大大簡化,考古效率因而獲得大大提高。
在教學工作中教師要結合實際的教育對象、教學媒體、教學環(huán)境,確定靈活多樣的探究內容,最終促進學生積極主動地探究學習。
結束語:人類與生俱來具有探究的本能,探究的過程是由一個人的好奇心、求知欲或要理解觀察到的內容、解決一個問題的熱情所驅動的。不應該神話科學探究,我們沒有必要糾纏一堂課是否完整地經歷了探究的幾個環(huán)節(jié),在每一個環(huán)節(jié)學生是否達到了自主探究的程度;也沒有必要刻意去追求學生在程序上、形式上是否重復科學家發(fā)現(xiàn)的過程,我們真正關注的是學生的“學”。如果探究的環(huán)節(jié)都有了,探究的程序也都走過了,科學家的樣子也做得像模像樣了,學生的學習卻仍然是機械的而不是有意義的,那樣的探究又有什么真正的價值?
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