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科学论文

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科学论文学, 并快乐着-让信手拈来的东西成为学生探究活动中的糖衣
作者:边琼瑛
邮政编码:311803联系电话
摘要:《科学》教材的特点是整合和探究,科学不仅指科学知识本身、还包括探索科学知识的思维过程和方法,这就需要教师以探究的方式组织课堂教学.而自然界广泛存在的一些简单的现象或物体都可成为学生去探究的对象,初步让学生有所体念.
本文通过选择一些倾向于学生的发展水平,感兴趣的东西(一些现象或物体)让它们尤如糖衣使学生去学习探究,在获取知识的同时,体验和领悟科学家的思维过程和思维方式,逐步培养一定的科学探究能力与品质,即:学(探究)→快乐(能力培养与品质养成),同时使教师在教学过程中不再只是简单的知识灌输而更注重通过怎样的途径去培养学生的品质.
关键词:学生探究活动探究教学快乐能力培养与品质养成
一、论题的含义及有关概念的界定(一)论题的基本结构是:学(探究)→快乐(能力培养与品质养成).学和快乐都不是简单的一般概念范畴中的意义、如:学习知识,欢乐,而是在此基础上的进一步深化.知识属于人的认识范畴,是人在社会实践中形成并得到检验的.从这个意义上讲,知识更像动词(即知识乃是一种探究的活动),而不是名词(即知识是绝对的,不变的结论).即探究活动为学,其中能力和品质的养成为快乐.
(二)副标题中定语信手拈来的东西为论题设计内容、即指自然界广泛存在的对象(一些现象或物体).本论题对这些东西的选择,倾向于学生,充分考虑学生的兴趣,需要及发展水平,以人与自然为中心.
探究活动是论题设计的中心、是使这些现象成为学生的目标,去发现问题,解决问题.探究活动通过探究教学去逐步实现.所谓探究教学,其实是一种模拟性的科学研究活动,它强调教师要创设一个以学为中心的智力和社会交往环境、让学生能通过探索发现来解决问题.探究教学的目的不是把少数学生培养成科学精英,而是要使学生成为有科学素养的公民,它既重视结果又强调知识获得的过程,既关注意义建构又注重应用,突出以学生为中心和全体参与,因而它特别有利于素质教育,创新教育的实施.
糖衣引用医学上的概念,人为了治病总要吃药,而药常常是苦的.人天生无知,总得学习,而学习也是艰苦的.怎样既达目的,又少吃苦呢这在制药方面早有发明,那就是加一层糖衣.在学习方面,最好的办法是唤起兴趣,关键是兴趣何来,那就让它从生活中来,让那些信手拈来的东西都成为其学习的糖衣.
二、问题的提出(一)根据课程标准,我国基础教育课程动大手术了.课程标准上岗,教学大纲退休.
(二)《基础教育课程改革纲要(试行)》指出、在教学过程中、应培养学生的独立性和自主性,引导学生质疑,调查,探究,在实践中学习,以改变教学过程中过分依赖教材,过于强调接受学习,死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力、大力开展探究性教学.
(三)本论题的提出就是针对如何开展探究活动展开、力图探索探究活动的目标和价值,探究课程教学模式,评价体系等问题.
三、论题假说及论证(一)假说:通过探究活动的设计,能明显发展学生的认知结构,促进学生个体社会化,发展非智力因素,从而使学生感到学习是生活的需要而不是额外负担.证明学生掌握知识的过程,实质上是一种探究的过程,选择的过程,创造性的过程,是学生创新精神,科学精神,正确人生观形成的过程.
(二)论证:
1.探究活动是一种重要的学习方式探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式.但以前多数自然科学教学中、接受式的太多,学生亲身经历,体验、探究的太少,这不利于学生理解,掌握知识,形成学习能力.其实,学生在学习某一概念之前已经形成了我们常说的生活概念.这些建立在少量的直接观察和具体经验的基础上的概念,大都比较粗浅、有些甚至是错误的.这些错误认识对学生学习新知识造成障碍、教学中、即使教师反复讲解,强调、学生表面上也承认教师说法正确,似乎也理解了科学概念字面含义、但在分析问题时仍然会以生活概念为依据进行思考.这种情况只有通过引导学生亲身探究,让他们自己发现自己已有经验与新发现的现象或事实之间不一致甚至冲突之处,他们才会自觉审视,反思并修正自己的经验和认识.
2.探究活动是科学学学科的学习内容科学不仅指自然科学知识本身、还包括探索自然科学知识的思维过程和方法,科学是知识,过程和方法的结合体.在伽利略之后发展起来的自然科学,积累了大量的自然科学知识,同时也积累了大量的自然科学思想和方法,这些都是人类文化知识的宝贵财富.如果现在科学教学只注重让学生学习科学知识而忽视了科学思想和方法的学习,那无疑是个无形的巨大的损失.应让学生在获取知识的同时,体验和领悟科学家的思维过程和思维方式,学习科学探究方法,全面提高科学素养.
3.探究活动是培养学生创新能力的基本途径
心理学研究告诉我们:能力是活动的结果,不同类型的能力只能通过相应类型的活动来培养.创新离不开对问题的探究,主要体现在以下两方面:
⑴学生科学探究的过程实际上就是一个创新的过程.学生在教师创设的真实情景中发现和提出了问题,并做出合理的猜想与假设,然后自己制定探究方案,动手,动脑验证猜想与假设,最后发现了自然科学现象和规律,这一过程能使学生的创新潜能得到充分开发.
⑵科学探究的基本过程实质上是一个科学的思维过程,而且过程中的每一个环节又都渗透着思维力和想象力的有机结合,都体现着科学方法的运用.科学教学若使学生按此过程进行学习,充分发挥学生在学习过程中的积极性和主动性,不仅能有效地培养学生创造性思维能力、多方面的创造性技能,使学生学到一定的科学方法,而且能使学生体验到科学家研究和解决问题过程中的心理活动,从而形成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神.
四、实施探究活动的目标围绕国家规定的学生德,智、体,美诸方面素质合格标准,但一直以来并没有使学生的能力发展得到足够的重视和强化,过分强调知识,技能的传授,忽视了学生的个性,创新精神和实践能力的培养,学校教学仍停留在抓双基上,抓基本能力和基本态度虚的层面上,正所谓素质教育喊得轰轰烈烈,应试教育搞得扎扎实实.借着课程改革的春风,真正的培养目标将会得以实施,促进学生个性养成和科学世界观的形成,加速学生人的社会化,使学生在以下每一类目标中至少在一个方面显示出明显的发展优势.
兴趣与求知欲(积极主动好奇探究)情意态度(关心、合作,参与,进取)意志(自控毅力)语言表达能力能力搜集和处理信息的能力动手操作能力学会合作品质学会学习有个性地发展在探究过程中、教师应培养学生什么品质(一)更注重培养学生学会合作学校教育决不单单是让学生学到知识和技能,帮助学生学会如何与他人合作,培养团队合作精神是学校教育的重点之一.现在的学生大多数是独生子女,习惯以自我为中心、协同合作的能力不强、而在问题发现后的一系列合作探究过程中、都强调集体协同合作的重要性.在合作中、肯定会出现这样或那样的磨擦或碰撞,这不是坏事,教师适时地抓住出现的问题,因势利导,就能化解出现的矛盾和问题.每一次的科学探究活动,教师都应注意引导学生逐步自主的学会如何与他人交流、学会相互尊重和包容、学会主动适应群体或团队生活,培养学生与他人友好相处的良好心理品质.
(二)更注重培养学生学会学习面对科学技术日新月异,传统学校教育提供的知识是远远不够的,所以培养学生会学显然比学会更重要.所谓会学,就是不在于教师给学生多少黄金(知识),而在于教会他们价值至高的点金术(帮助学生懂得如何学习).哪些人将在21世纪获得成功,可以用九个字来概括:终身学习,创造性学习.只有学会学习,才会终身主动的获取知识,创造性地解决问题,进而构建新的知识.千方百计地,最大限度的调动学生参与探究的积极性,主动性,让学生亲自去实践,去收集和筛选有用,加工和应用各种信息,去寻找解决问题的途径和方法,自主的,科学的获得知识与技能,最终学会学习,为终身学习打下坚实的基础.
(三)更注重发展学生个性面临当今知识惊人的增长和国际竞争、我们应认识到教育不能再是使人趋同(达到某个已经设定的标准),而是要使人更富有个性.一个学生便是一个世界、个性化教学将是今后教育的典型特征之一.
探究活动为学生提供了自主学习,自我表现,主动探索,合作学习的机会和条件,为学生个性和创造性的形成提供最好的环境和条件.
五、实施探究活动的方法学生的探究活动与科学家的科学探究虽然在程度上不同、但探究的基本程序和包含的要素是相同、即:提出问题-猜想与假设-制定计划与设计实验-进行实验与收集-分析与论证-评估-交流合作.
提出问题问题是思维的动因,是探究的起点、人们只有发现和提出问题,才会积极认真的思考、努力寻求解决问题的途径和方法.这一环节要尽可能鼓励或启发学生自己发现和提出问题.有些内容、学生缺少同类知识基础和相关经验、那么教师可直接提出问题,要尽可能展示发现问题的思路,渗透发现问题的方法,让学生懂得问题是怎么被发现和提出的.
猜想与假设猜想与假设是科学探究活动的核心环节,它能使探究者明确探究方向,有目的,有计划地进行探究.
制定计划与设计实验培养学生独立思考、计划,设计能力的好机会,一切让学生自己去摸索,通常的做法是在教师的引导下,以全班讨论或小组讨论的形式进行.由于学生思考问题的方式和角度不同、讨论中可能出现多种实验方案,这些方案只要合理有效,就应该肯定,让学生去做,不必也不应该要求学生设计的实验和书上给出的实验相同.
(四)进行实验与收集学生分组实验、记录观察到的现象和测量出的数据.
(五)分析与论证让学生把注意力放在求证上,不要忙于得出结论.
(六)评估学生反思自己的探究过程,探究思路,探究方法,探究步骤,结果处理等、检查是否有错误和疏漏,从而对结论的可靠性进行评估.
(七)交流与合作各小组将自己的探究过程,收集到的和作出的结论向全班报告,听的小组学生对报告质疑,被质疑的小组学生进行答辩,最后通过全班讨论、对结论修改完善,取得共识.
六、论题设计主要内容看到生活中某个对象,探究其与科学相关知识,让那些信手拈来的东西成为探究的对象,设计探究性的小实验、不仅学到了知识并体验到快乐.(见附表:探究活动的设计)并且以后碰到类似的对象,都会在其头脑中激活,尤如糖衣, 引诱其很自然地去探究,生活与课堂融为一体.
探究活动的设计(一) (详见附件一)信手拈来的东西可探究的知识设计的小实验快乐的体验一次性杯铅笔鸡蛋可乐瓶探究活动的设计(二) (详见附件二)要解决的问题测镜子的厚度绳取冰块聚太阳光取火请蚂蚁做标本自制水平仪让气球停留在任意位置
七、探究活动中值得思考的几个问题(一)探究教学在实施中的运用度与量的问题和探究教学内容资源的来源.显然, 新课程并不是要求所有的教学法都采用探究的方式,因此什么样内容适宜于探究教学,可供利用的探究教学资源有哪些、还需要一个经验积累的过程.
(二)作为科学素质重要构成的科学技能的类型与训练的要求也值得研究.目前的新课程标准尽管提出了重视探究技能和使用技能的学习,但对技能的达到要求则没有具体的标准,因而也需要在实践中进一步研究和丰富.
(三)常规教学与实践活动关系的问题.新课程标准重视在教学过程中进行活动,但开展什么样的活动,怎样协调好与教学的关系也需要通过实践来丰富完善.
(四)教学评价实施的问题.新课程对教与学评价的方式作了更新和扩展,但新方式怎样运用如何实施才能确保获得真实的评价结果也需要在实践中进一步探究.
八、实施探究活动的原则(一)教师主导作用与学生自主作用相结合的原则(二)视,听,谈,做,议相结合的原则(三)因材施教,因地制宜原则学与用结合原则
九、教学评价体现评价的激励和发展功能,寓评价于学习的过程之中(见下表)评价范畴评价的要项知识与技能
①运用知识解决实际问题
②探究和实验的技能过程与方法
①对探究活动的理解,参与和体验
②提问,猜测,假设,推理,论证的能力
③设计和组织探究过程的能力情感态度与价值观
①怀疑,批判,探究的科学精神
②自主性,问题意识,合作精神(二)采用多样化的评价方式
1.采用科学学习档案记载的方式对学生的学习发展历程进行评价.
2.采用活动表现评价的方式,即通过观察,记录和分析学生在各项学习活动中的表现,对学生的参与意识,在实践活动中的表现,能力、综合素质等进行评价.(见下表)
探究学习档案姓名:探究活动中发言、参与讨论的主动性体验探究的效果与他人合作的情况
登记人:
参考文献:
1.《中学化学教学参考》,2003年第3期;
2.《中学物理》,2003年第5,7,12期;
3.浙江省基础教育新课程《师资通识培训》资料.
附件一:
(一)一次性塑料杯相关知识探究用途做法物体长度,体积测量用来制量杯用量筒量取5毫升水,把这些水倒入空塑料杯中、杯子放于水平面上,在水面相应处用彩水笔画上刻度线,标上5 ,依次类推.
声音的产生与传播制土电话分别在两个杯的底部中央用针锥打孔、用一较长的粗细均匀的棉线把两杯接起来,两人可以用它对话、看看它的效果如何,能将声音传多远.
汽化和液化塑料杯烧水将杯子用细线系住,挂于铁架台上,加入水,用酒精灯加热、过一会儿,水沸腾了,而杯却没有被烧坏.
光的折射巧显折射棒在离杯口约3厘米处,用针锥打两孔、让长约10厘米的细铁棒穿越其中、向杯中注满水,由于杯子的透明,铁棒与桌面水平,有杯外两端作参照,很容易观察出棒的折射.
凸透镜的应用模拟放大镜往杯中注入水,透过水杯看书上的字,无疑看到放大的字.
(二)一支铅笔与四十二个小实验
探究:给你一支削好的长铅笔、设计几个小实验.(可设计42个小实验)铅笔力学类
①用手按铅笔两头,手感到痛.(力的作用是相互的)
②用手按铅笔两头,手感到痛的感觉是不同的(压强的大小与面积有关)
③把铅笔芯粉放入铁锁内、起润滑作用(滑动摩擦小)
④将铅笔向前抛出、铅笔能继续飞行(运动的铅笔有惯性).等等.
光
①铅笔的下端插入水中、看起来向上弯了.(光的折射)
②将铅笔立于阳光下,看到地上的影子.(光的直线传播)热
①笔不易拉断、不易压扁.(分子间有引力和斥力)
②将铅笔的一端放于沸水中煮一段时间,另一端仍能用手拿.(铅笔外壳是热的不良导体).等等.
电磁学类
①分别用铅笔的外壳和笔芯代替导线,做小灯泡发光实验.(导体和绝缘体)
②把铅笔放在磁铁上轻磨几下,看能否吸引小铁钉.(证明铅笔不能被磁化).等等.
附件二:
(一)测镜子的厚度
提出问题:怎样测镜子的厚度(镜子往往被镶在里面,我们既摸不到,又看不到.)
设计的实验:取一支削尖的笔、将笔尖紧顶着镜面,并使铅笔与镜面保持垂直.镜中笔尖的图像同实物笔尖之间的距离就是平面镜子的厚度.
原理:根据平面镜成像原理.
(二)聚太阳光取火
提出问题:一个晴朗的周末、小明一家去郊外野炊,到了要烧烤的时候,才发现忘了带火柴.
设计的实验:将一只用完的大可口可乐塑料瓶,灌满水.再找来一点干茅草和碎纸堆在地上,把易燃的东西移到远一点的地方去.将可乐瓶在太阳和干茅草之间移动,先让透过可乐瓶的光线在地上形成的光斑最小最亮,然后再将光斑移到茅草上.
原理:灌满水的大瓶子,相当于一个玻璃的凸透镜.太阳光透过透镜聚焦,干茅草放在焦点上,焦点上的温度很高,过一会儿茅草就会起火的.(透镜可以用多种方法制造,如果是在南极、北极地区、到处冰雪覆盖,可以用冰做一只透镜来采集阳光.在一只大碗中、用烟盒里的锡箔纸铺在碗壁上,做成一只凹面镜,用它采集阳光效果也很好.)

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