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《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究提出了具體的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),它既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一,猜想與假設(shè)則是學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的一個(gè)重要組成部分, 它是在觀察和實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上,根據(jù)科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)進(jìn)行理性思維加工以后,對(duì)未知自然現(xiàn)象及其自然規(guī)律所作的假定性解釋和說(shuō)明.由于初中生正處在體力和智力迅速成長(zhǎng)的時(shí)期,他們精力充沛,易接受新鮮事物.好奇、好學(xué)、好動(dòng)、好勝,對(duì)一切未知的事物都感到新奇,總想弄個(gè)水落石出.可見(jiàn),學(xué)生的這一特點(diǎn)是引發(fā)學(xué)習(xí)興趣的動(dòng)因.因此,教師應(yīng)抓住學(xué)生這一年齡特點(diǎn),在探究的問(wèn)題提出來(lái)以后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行激發(fā)、鼓勵(lì)、誘導(dǎo),使學(xué)生盡快進(jìn)入一種好奇、渴盼、急不可耐的境界,在頭腦中形成“究竟為什么”、“究竟是什么道理”的欲念,使學(xué)生積極主動(dòng)去對(duì)提出的問(wèn)題進(jìn)行猜想和假設(shè).
下面,結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐和在聽(tīng)課中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,談?wù)勗谖锢韺W(xué)科的科學(xué)探究中猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的問(wèn)題和需要注意的事項(xiàng).
1 猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的問(wèn)題
1.1 沒(méi)有讓學(xué)生猜想
為了進(jìn)行科學(xué)探究,有的是教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)物理情景,提出問(wèn)題后,自己說(shuō)出猜想,有的還是猜想和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)混合在一起.
1.2 按教科書(shū)上說(shuō)的猜想
不少的科學(xué)探究,也有學(xué)生猜想與假設(shè)環(huán)節(jié),但是學(xué)生是從書(shū)上看的猜想,書(shū)上提出幾種猜想與假設(shè),學(xué)生就說(shuō)出幾種猜想與假設(shè),不是自己真正的猜想.
1.3 不敢放手讓學(xué)生大膽去猜想
在科學(xué)探究中,只要學(xué)生猜到了需要研究的問(wèn)題,就不讓學(xué)生去猜其他問(wèn)題了.老師怕學(xué)生猜的問(wèn)題無(wú)邊無(wú)際,不好處理.至于學(xué)生猜到了其他問(wèn)題,也不予理睬,這樣就限制了學(xué)生的思維.
1.4 沒(méi)有意義的問(wèn)題也讓學(xué)生去猜想
例如,在研究焦耳定律實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生猜想出了電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與電阻、電流和通電時(shí)間有關(guān),學(xué)生也說(shuō)出了利用控制變量法研究問(wèn)題,在研究產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí),采用兩個(gè)不同阻值的電阻r1和r2組成串聯(lián)電路.但是有的老師又讓學(xué)生猜想兩個(gè)電阻r1和r2產(chǎn)生的熱量q1和q2有什么關(guān)系?學(xué)生猜想q1> q2、q1< q2、q1=q2.我認(rèn)為這種猜想是沒(méi)有意義的.
2 猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)需要注意的事項(xiàng)
針對(duì)猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)的問(wèn)題,結(jié)合平時(shí)的教學(xué)實(shí)際情況,我認(rèn)為需要注意一下幾點(diǎn):
(1)猜想時(shí)應(yīng)該讓學(xué)生合上課本,讓學(xué)生脫離課本的束縛,根據(jù)物理情景中的問(wèn)題,大膽的真正的去動(dòng)腦猜想.
(2)學(xué)生猜想出的影響因素,要讓他們說(shuō)出事實(shí)或理論依據(jù),這就避免了胡亂猜想的情況.
由于初中生的邏輯水平較差,學(xué)生的猜想的依據(jù)大多數(shù)是日常生活的經(jīng)驗(yàn)或事實(shí),缺乏必要的依據(jù).但作為科學(xué)探究的猜想和假設(shè),不能是空穴來(lái)風(fēng),必須有要根有據(jù).因此,如何將這一思維方式傳遞給學(xué)生,而且讓學(xué)生易于理解和應(yīng)用,這是在教學(xué)過(guò)程中必須攻破的難點(diǎn).例如,進(jìn)行“科學(xué)探究:浮力的大小”這一教學(xué)內(nèi)容時(shí),首先要引導(dǎo)學(xué)生研究“浮力的大小跟哪些因素
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有關(guān)”,我們是以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)作為引導(dǎo)他們進(jìn)行探索研究的出發(fā)點(diǎn),啟發(fā)他們聯(lián)系“井里提水”和“游泳”(通過(guò)“浸入水中多少”感覺(jué)的對(duì)比)等生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“科學(xué)猜想”,提出:浮力的大小可能跟物體浸入液體里的體積有關(guān).由于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是多方面的,其中有的形成了正確的觀念,有的卻形成了片面的、不科學(xué)的甚至是錯(cuò)誤的觀念.教學(xué)中教師應(yīng)該有計(jì)劃地先運(yùn)用學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中所形成的正確觀念,引導(dǎo)他們進(jìn)行正確的“猜想”,并有意識(shí)地避開(kāi)學(xué)生可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤“猜想”,從而順利地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的的探索,為制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指明了方向,通過(guò)這一系列教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生深刻體驗(yàn)到探究所帶來(lái)的樂(lè)趣.
(3)在提出學(xué)生需要探究的問(wèn)題,讓學(xué)生猜想時(shí),要精心選擇一些實(shí)驗(yàn)或?qū)W生熟悉的一些生活現(xiàn)象,給學(xué)生的猜想提供實(shí)驗(yàn)或理論依據(jù).例如:我們要研究浮力的大小與什么因素有關(guān),在讓學(xué)生猜想時(shí),可以做如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
①把一個(gè)雞蛋放入清水中,雞蛋下沉.然后往水中加鹽,會(huì)看到雞蛋浮起來(lái)了.
②讓學(xué)生拿一空飲料瓶,瓶口向上往水中壓,讓學(xué)生感覺(jué)手下壓時(shí)力量的變化.
學(xué)生做過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后,就能夠猜想出浮力的大小可能與液體的密度、排開(kāi)液體的體積和物體所處液體的深度有關(guān)這三個(gè)決定浮力大小的因素.這樣設(shè)計(jì)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)就給學(xué)生提供了猜想的事實(shí)依據(jù).如果老師真正的去動(dòng)腦選擇實(shí)驗(yàn)和找一些生活現(xiàn)象,學(xué)生就能夠合理猜想到了.
(4)通過(guò)分析、比較,否定部分猜想
在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“影響擺的快慢的因素有哪些?”進(jìn)行猜想時(shí),學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)開(kāi)始猜想的結(jié)果有以下幾方面:
①擺錘越重,擺得越快.學(xué)生提出的理由是:生活中一些物體越重落得就越快(學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的再現(xiàn)).
②擺線越長(zhǎng),擺得越慢.學(xué)生提出的理由:擺線越長(zhǎng),擺的路線越長(zhǎng),用的時(shí)間就長(zhǎng),來(lái)回?cái)[的時(shí)間多一些,擺的就慢一些.(有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)中速度的應(yīng)用.)
③擺的角度越大,擺得越快.學(xué)生提出的理由:角度越大,坡度就越陡,沖下來(lái)就會(huì)快一些.(學(xué)生利用生活經(jīng)驗(yàn).)
學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了初步猜想,教師再引導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)初步提出的猜想結(jié)果進(jìn)行再比較、分析.結(jié)果有的學(xué)生就根據(jù)自己在課外書(shū)上看到的有關(guān)知識(shí)否定了“擺錘越重,擺得越快”這一猜想,學(xué)生提出的理由是:科學(xué)家已經(jīng)證明了物體下落的快慢與物體的重量沒(méi)有關(guān)系,有些學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)用兩個(gè)輕重不同的物體讓它們同時(shí)下落來(lái)否定這個(gè)猜想的結(jié)果.學(xué)生經(jīng)過(guò)幾次利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過(guò)思維的沖突,否定了一些猜想的結(jié)果,最后得到了他們認(rèn)為比較合理并有待于進(jìn)一步研究的猜想結(jié)果.
3 把生活中的問(wèn)題變成課題,培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想的能力
一、課題的提出
1、當(dāng)前科學(xué)探究活動(dòng)中的兩個(gè)極端:
工序式:探究作為一種學(xué)習(xí)方式,需要通過(guò)一定的“形”表現(xiàn)出來(lái)并加以實(shí)施,這里強(qiáng)調(diào)的是探究的程序,現(xiàn)在一般認(rèn)為組織學(xué)生探究學(xué)習(xí)和開(kāi)展探究教學(xué)的基本步驟是:(1)提出或生成問(wèn)題;(2)圍繞問(wèn)題,提出和形成假設(shè);(3)收集證據(jù),形成解釋?zhuān)唬?)交流和評(píng)價(jià)。這幾個(gè)環(huán)節(jié)也可以看作是幾個(gè)要素,它們是探究性學(xué)習(xí)和教學(xué)的基本標(biāo)志,它們使探究性學(xué)習(xí)和教學(xué)有章可循。但是,如果只是按照環(huán)節(jié)和要素機(jī)械地設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),安排探究路線,然后組織學(xué)生按部就班地實(shí)踐或經(jīng)歷探究過(guò)程的每一步,把學(xué)生直接引向所要獲得的學(xué)習(xí)結(jié)果,這其中既沒(méi)有學(xué)生對(duì)現(xiàn)象、事件和觀點(diǎn)的質(zhì)疑,也沒(méi)有對(duì)問(wèn)題的自由性探索和觀察實(shí)驗(yàn)的自主性設(shè)計(jì),也沒(méi)有教師對(duì)學(xué)生探索的智慧性啟發(fā)和引導(dǎo),那么,這種“探索”就會(huì)演變成對(duì)智力進(jìn)行徒有形式的機(jī)械訓(xùn)練,而無(wú)法使學(xué)生體驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,迷失探究教學(xué)的方向,最終導(dǎo)致他們喪失學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和熱情。
自由式:新課程的進(jìn)程中,很多教師也認(rèn)識(shí)到人本主義對(duì)學(xué)生發(fā)展的重要性,但在具體的實(shí)施中常常矯枉過(guò)正,出現(xiàn)“偽人文”的現(xiàn)象。如教學(xué)目標(biāo)虛化、教學(xué)內(nèi)容泛化、教師使命缺失、教學(xué)過(guò)程形式化等。對(duì)于一個(gè)具體的科學(xué)探究過(guò)程來(lái)說(shuō),重點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)“熱門(mén)理念”上(即交流、活動(dòng)、合作):
交流:實(shí)踐中,常有教師把對(duì)話等同于師生問(wèn)答,形成“亂插嘴”、“假活躍”、“注意力渙散”等不良探究習(xí)慣。這樣的探究過(guò)程,展現(xiàn)的是學(xué)生膚淺表層的甚至是虛假的主體,失卻是教師價(jià)值引領(lǐng)、智慧啟迪、思維點(diǎn)撥等神圣職責(zé),這是導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程低效或無(wú)效的根本原因。當(dāng)前一些探究活動(dòng)中相當(dāng)部分是散漫的、隨意的、局限于表層的,活動(dòng)缺乏明確的目的。
活動(dòng):教學(xué)中,學(xué)生一會(huì)兒忙這,一會(huì)兒忙那,教學(xué)場(chǎng)面鬧哄哄、亂糟糟,還稱(chēng)之為“做中學(xué)”。這樣的活動(dòng)外在多于內(nèi)在,動(dòng)手與動(dòng)腦脫節(jié),目的性差,為活動(dòng)而活動(dòng),有活動(dòng)卻沒(méi)有體驗(yàn),沒(méi)有反思。
合作:一些教師卻片面追求小組合作學(xué)習(xí)這一形式,對(duì)小組合作學(xué)習(xí)的目的、時(shí)機(jī)及過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行精細(xì)的設(shè)計(jì)。只要有問(wèn)題,無(wú)論難易,甚至一些毫無(wú)討論價(jià)值的都要在小組里討論。討論時(shí)間又沒(méi)有保證,完全是隨著的教師的意志“收”與“放”,教師在小組合作學(xué)習(xí)中不是引導(dǎo)者而仲裁者,把學(xué)生往預(yù)設(shè)好的教學(xué)框架里趕。
2、什么是基于綠色人文環(huán)境的科學(xué)探究教學(xué)?
在2001年11月23日開(kāi)幕的“中外中小學(xué)校長(zhǎng)論壇”上,我國(guó)著名教育家、中國(guó)科學(xué)院院士楊叔子作了題為《現(xiàn)代教育:綠色·人文·科學(xué)》的主題發(fā)言。他說(shuō):“科學(xué)求真,人文求善,現(xiàn)代教育應(yīng)是科學(xué)教育與人文教育相融而形成一體的‘綠色’教育!”基于綠色人文環(huán)境的探究是人本主義的教學(xué),是一種以學(xué)生為主體、人的個(gè)性發(fā)展為第一要?jiǎng)?wù)的教學(xué),是一種珍視“獨(dú)立之精神、自由之思想”的教學(xué)。這樣的教學(xué)回歸自然生長(zhǎng),煥發(fā)生命活力,充滿心智撞擊。
一、課題研究的理論支持
1、可持續(xù)發(fā)展理論
2、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論
3、“做中學(xué)”理論
二、課題研究目標(biāo)及內(nèi)容:
(一)課題研究目標(biāo):本課題的研究要實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究教學(xué)中科學(xué)與人文的統(tǒng)一,在教學(xué)中常發(fā)生的“對(duì)話、活動(dòng)、合作”過(guò)程中,要克服浮躁、盲從和形式化的傾向,真正激活學(xué)生內(nèi)在的情感和思維。保持學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣,加強(qiáng)科學(xué)探究的能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)體和課程的可持續(xù)發(fā)展。
(二)課題研究的內(nèi)容:
本課題的研究重點(diǎn)在于具體的每一個(gè)科學(xué)探究教學(xué)中,特別強(qiáng)調(diào)對(duì)“交流、活動(dòng)、合作”三個(gè)互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)的探討上。
1、交流是一種對(duì)話的過(guò)程
教學(xué)中的對(duì)話是教師與學(xué)生以學(xué)習(xí)內(nèi)容為“話題”共同去生成和創(chuàng)造“文本”、去構(gòu)造“意義”的過(guò)程。它包括人與文本的對(duì)話、師生(生生)對(duì)話和自我對(duì)話。對(duì)話既是一種方法,又是一種精神。從方法的角度說(shuō),它要求我們改變過(guò)去太,全國(guó)公務(wù)員共同的天地多的“傳話”和“獨(dú)白”的方式,走向互動(dòng)和交流,讓“知識(shí)在對(duì)話中生成,在交流中重組,在共享中倍增。”從精神的角度說(shuō),它倡導(dǎo)平等、交往、互利和共同發(fā)展的理念,注重教學(xué)的開(kāi)放性和生成性。解決對(duì)話過(guò)程的有效性問(wèn)題,關(guān)鍵在于既要發(fā)揮學(xué)生的主體性,又要努力發(fā)揮好教師的引領(lǐng)作用。
2、活動(dòng)是一種體驗(yàn)的過(guò)程
馬克思說(shuō):“人類(lèi)的特性恰恰就是自動(dòng)自覺(jué)的活動(dòng)”。新課程提出要賦予學(xué)生更多自主活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)、親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì),以豐富學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和感性認(rèn)識(shí),因而在課堂上呈現(xiàn)了較多的外顯活動(dòng)。但是,有活動(dòng)而沒(méi)有體驗(yàn),活動(dòng)的價(jià)值也就喪失殆盡。因此,當(dāng)前的探究活動(dòng)中要努力提高教師對(duì)活動(dòng)的指導(dǎo)水平,將對(duì)活動(dòng)形式的重視與對(duì)活動(dòng)的質(zhì)量和有效性的重視有機(jī)結(jié)合起來(lái),使學(xué)生在探究活動(dòng)中得到切實(shí)、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
3、合作是一種碰撞的過(guò)程
新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)上的合作和交流,學(xué)生之間的合作、交流機(jī)會(huì)增多了,教學(xué)過(guò)程也就更豐富精彩了。但是,應(yīng)付式、被動(dòng)式的合作缺乏平等的溝通與交流、尤其是缺乏深層的交流和碰撞,結(jié)果往往是優(yōu)秀者的意見(jiàn)和想法代替了小組其他成員的意見(jiàn)和想法,學(xué)習(xí)成績(jī)差的學(xué)生成了陪襯,他們的意見(jiàn)常常被忽視。真正意義上的合作學(xué)習(xí)是合作小組成員間思維不斷碰撞、能力不斷互增的過(guò)程,因此,教師必須對(duì)合作學(xué)習(xí)的內(nèi)涵作深刻認(rèn)識(shí)和反思,對(duì)合作學(xué)習(xí)的操作過(guò)程作細(xì)節(jié)化的處理,讓學(xué)生真正是通過(guò)合作得到個(gè)體整體素養(yǎng)的提升。
三、課題研究的方法
1、理論學(xué)習(xí)(理念的提升,理念具體化即總結(jié)教學(xué)時(shí)的注意點(diǎn))
2、實(shí)踐反思(個(gè)體反思、教研組內(nèi)研討、典型案例沙龍)
四、課題研究的步驟:
第一階段:2004年10月-2005年1月,為本課題研究設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段,主要任務(wù)是廣泛收集資料,設(shè)計(jì)本研究計(jì)劃,對(duì)課題進(jìn)行進(jìn)行論證。
第二階段:2005年2月-2005年12月,為本課題研究實(shí)施階段。主要任務(wù)是開(kāi)展多種形式的研究,逐步推出研究成果。
第三階段:2006年1月-2006年10月,為研究課題總結(jié)階段。主要任務(wù)是總結(jié)研究工作,進(jìn)行回顧和反思,統(tǒng)計(jì)研究數(shù)據(jù)、資料,撰寫(xiě)研究終結(jié)報(bào)告,編寫(xiě)成果,進(jìn)行結(jié)題評(píng)審。
五、課題研究的成果形式
1、理論成果:通過(guò)對(duì)課題的研究,教師的理論水平和教學(xué)水平得以提高,撰寫(xiě)教學(xué)論文在省級(jí)以上刊物發(fā)表。
為了創(chuàng)建高效課堂,我校提出了“卡片式五環(huán)節(jié)”課堂教學(xué)模式,經(jīng)過(guò)幾年的理論研究和教學(xué)實(shí)踐,現(xiàn)正在我校推廣。“卡片式五環(huán)節(jié)”課堂教學(xué)模式是以卡片為引領(lǐng)的五步教學(xué)模式。老師設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)卡片,討論卡片和訓(xùn)練提升卡片,用卡片在課堂教學(xué)過(guò)程中做引領(lǐng),完成情境創(chuàng)設(shè)、預(yù)習(xí)展示、討論交流、點(diǎn)評(píng)講授、訓(xùn)練提升五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。老師的主要工作是設(shè)計(jì)卡片,點(diǎn)評(píng)要點(diǎn)、組織教學(xué)。其核心是“先學(xué)后教、以W定教、以學(xué)促教、能學(xué)不教”。其理論依據(jù)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、“以學(xué)生發(fā)展為本”的教育思想和學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教的教育原則。
二、關(guān)于“微課程”(Microlecture)
1.微課的特點(diǎn)
“微課程”這個(gè)概念最早是由美國(guó)新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級(jí)教學(xué)設(shè)計(jì)師戴維?彭羅斯(David Penrose)于2008年秋首創(chuàng)的,又稱(chēng)“微課”。“微課”是指以視頻為主要載體,記錄教師在課堂內(nèi)外教學(xué)過(guò)程中圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而開(kāi)展的精彩教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程。“微課”具有教學(xué)時(shí)間短、教學(xué)內(nèi)容少、資源容量小、資源使用方便等特點(diǎn)。“微課”的核心是教學(xué)視頻,是指為使學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)獲得最佳效果,經(jīng)過(guò)精心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì),以媒體形式展示的圍繞某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)展的簡(jiǎn)短、完整的教學(xué)活動(dòng)。它包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助教學(xué)資源,它們以一定的關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營(yíng)造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。
2.微課的作用
由于微課短小精悍,是針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的疑難問(wèn)題設(shè)計(jì)的,適合學(xué)生自學(xué);時(shí)間和地點(diǎn)可以選擇,有很大的自主空間,只要有學(xué)習(xí)的愿望即可實(shí)現(xiàn);視頻播放可以調(diào)節(jié),讓不同程度的學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)情觀看。制作微課能有效地促進(jìn)教師的業(yè)務(wù)成長(zhǎng);方便了教師之間資源的積累、分享和交流,提高教師的自信心和成就感。
三、在“卡片式五環(huán)節(jié)”教學(xué)模式中引入“微課”
1.在“情境創(chuàng)設(shè)”環(huán)節(jié)中引入“微課”
教師根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和新知識(shí)所需的銜接知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備好微課,可以讓學(xué)生在課下先看此微課;若以前面的知識(shí)復(fù)習(xí)來(lái)進(jìn)行“情境創(chuàng)設(shè)”時(shí)就可以設(shè)計(jì)為微課;教師也可以根據(jù)新課知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)新穎的問(wèn)題微課,吸引學(xué)生的注意力,為新課的講解做好鋪墊制作此微課。
2.在“討論交流”環(huán)節(jié)中引入“微課”
教師根據(jù)“討論卡片”的有關(guān)問(wèn)題設(shè)計(jì)制作好“討論卡片”內(nèi)容的微課,可以讓學(xué)生在課上或課下看此微課視頻,為新課的理解和學(xué)生思維的培養(yǎng)做好準(zhǔn)備;也可以是學(xué)生討論時(shí)預(yù)設(shè)要解決有關(guān)問(wèn)題的微課,這需要教師做好充分備課。
3.在“點(diǎn)評(píng)講授”環(huán)節(jié)中引入“微課”
點(diǎn)評(píng)講授是對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)與升華,是重點(diǎn)的突出和難點(diǎn)的突破過(guò)程,是通過(guò)老師或者微課視頻簡(jiǎn)明扼要、畫(huà)龍點(diǎn)睛點(diǎn)評(píng)或講解,釋疑問(wèn)題、總結(jié)方法、評(píng)價(jià)學(xué)生。要點(diǎn)是“精”,目的是理清思路、突破難點(diǎn)。要求是注重基礎(chǔ)、聯(lián)系實(shí)際、難易適中、方式靈活、面向全體、講究效果、注重反饋、及時(shí)評(píng)價(jià);內(nèi)容不僅包括方法和思維,同時(shí)也包括價(jià)值觀和做人的道理。在“點(diǎn)評(píng)講授”環(huán)節(jié)中引入“微課”,運(yùn)用微課視頻的形象與直觀,可調(diào)節(jié)播放,再結(jié)合老師的講解,微課能起到突出重點(diǎn)和化解難點(diǎn)的作用,有利于學(xué)生對(duì)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與掌握。如一些有機(jī)物反應(yīng)歷程復(fù)雜抽象,對(duì)斷鍵的方式學(xué)生難以理解,學(xué)困生更是難以認(rèn)識(shí),老師準(zhǔn)備好講解的微課視頻,運(yùn)用微視頻以動(dòng)畫(huà)形式直觀地展現(xiàn)球棍模型中斷鍵的位置與形成新鍵的過(guò)程,再結(jié)合講解,有利于解決這個(gè)難點(diǎn)。
4.在“訓(xùn)練提升”環(huán)節(jié)中引入“微課”
教師根據(jù)“訓(xùn)練提升卡片”的具體題目預(yù)設(shè)學(xué)生有問(wèn)題的題目并制作成微課,課上進(jìn)行觀看和分析,課下作為自助餐去消化。教師在應(yīng)用微課時(shí)要注意:首先,教師在所選題材上下大功夫,要從學(xué)情入手,通過(guò)深入淺出的講解使學(xué)生迅速地掌握知識(shí)點(diǎn);其次,在制作視頻時(shí)要注意動(dòng)靜結(jié)合,圖文并茂,字體搭配,字號(hào)搭配,顏色搭配,錯(cuò)落有致,要使整個(gè)視頻簡(jiǎn)潔、清新、流暢;再次,講解時(shí)心中要有學(xué)生,語(yǔ)言要用普通話,盡可能少地使用古板、枯燥的書(shū)面語(yǔ),使講解通俗易懂,節(jié)奏感強(qiáng);最后,整個(gè)視頻要控制在5~10分鐘。
“卡片式五環(huán)節(jié)”課堂教學(xué)模式很好地體現(xiàn)了新課改的真正目的,課堂教學(xué)中充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用,提升了學(xué)生的主體地位,開(kāi)發(fā)了學(xué)生的智力,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)積極性,提高了課堂效率,而微課在“卡片式五環(huán)節(jié)”教學(xué)模式中的應(yīng)用對(duì)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)起到了積極的助推作用,提升了教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉巖.微課在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的初步探索:以“乙醛”教學(xué)的微課應(yīng)用模型為例[J].化學(xué)教育,2015(11).
【關(guān)鍵詞】師生互動(dòng);高效課堂;高中化學(xué)
隨著新課改的不斷深化,對(duì)教育教學(xué)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,教學(xué)活動(dòng)從傳統(tǒng)的被動(dòng)式教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)教學(xué),在這種情況下,教學(xué)方法也要隨之進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn),才能適應(yīng)新課改的要求。因此,在高中化學(xué)教學(xué)中,必須要注重師生互動(dòng),提高學(xué)生主動(dòng)探究的能力,才能提升課堂有效性,提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。
一、高中化學(xué)課存在的問(wèn)題及解決方式
隨著教育體制的改革,舊的課程教育存在一定的問(wèn)題,化學(xué)課除了學(xué)習(xí)基本的教材知識(shí)外,還要適當(dāng)?shù)脑趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,找到原理。只有讓實(shí)際操作和理論知識(shí)有效的結(jié)合,學(xué)生才能更好的掌握知識(shí)。但是原有的教學(xué)體制并不完善,老師只是一味的傳授課本知識(shí),強(qiáng)調(diào)理論作用,學(xué)生根本無(wú)法真正理解公式和定理的根本作用。對(duì)于化學(xué)這一學(xué)科來(lái)說(shuō),動(dòng)手實(shí)際操作是必不可少的,但是現(xiàn)在很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施并不完善,要想構(gòu)建高效的教學(xué)模式,必須增加實(shí)驗(yàn)設(shè)施,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,不能固定的學(xué)習(xí)課本的理論性知識(shí)。當(dāng)然在注重實(shí)驗(yàn)操作時(shí),老師一定要避免學(xué)生處理不當(dāng),因?yàn)槟承┗瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性,所以老師要有基本的安全意識(shí),在實(shí)驗(yàn)中積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作。
二、加強(qiáng)師生互動(dòng)
在加強(qiáng)師生互動(dòng)環(huán)節(jié)上,教師起著重要的引導(dǎo)作用。老師要善于營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,加強(qiáng)師生間的溝通和交流,在化學(xué)教學(xué)中,師生溝通交流是必不可少的,老師和學(xué)生的互動(dòng)過(guò)程是雙向的,教學(xué)的組織形式要有利于學(xué)生的發(fā)展,要為學(xué)生的全面進(jìn)步創(chuàng)造有利條件。教師在互動(dòng)探究的過(guò)程中,要立足于學(xué)生已有的知識(shí)水平,巧妙的設(shè)置情境,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,利用思維特征。提高學(xué)生的思維能力,提高學(xué)生的知識(shí)水平。老師在課堂上要利用各種方式激發(fā)學(xué)生的探索欲望,喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,善于結(jié)合教材內(nèi)容,借助其他輔助功能,對(duì)固有的書(shū)本知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,把握住學(xué)到的知識(shí)的精髓所在。
三、教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際
1.老師有效的結(jié)合實(shí)際生活,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析理解
讓學(xué)生細(xì)心觀察周?chē)嬖诘幕瘜W(xué)事物。比如我們生活中每天離不開(kāi)的化學(xué)品 ――食鹽。我們知道食鹽的主要成分是氯化鈉,這是我們生活中常見(jiàn)的調(diào)味品。但是其實(shí)它的作用并不僅僅是增加事物味道,它對(duì)人體的生化活動(dòng)和功能也有著重要的作用,比如在日常生活中,我們可以適當(dāng)?shù)挠名}水漱口買(mǎi)不進(jìn)能防止牙齦腫痛也能對(duì)口腔起到預(yù)防作用,例如醋,醋的化學(xué)名稱(chēng)叫乙酸,其實(shí)醋也不僅僅是一種調(diào)味品,在生活中也有很大用處,在對(duì)新鮮的魚(yú)類(lèi)進(jìn)行烹飪時(shí),加醋不僅能夠接觸腥味,也可以殺滅細(xì)菌,可以預(yù)防多種疾病。患有低酸性胃病的人,經(jīng)常用少量的醋類(lèi)調(diào)味品,既可以增進(jìn)食欲,也會(huì)使疾病得到治療。用熟練的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題和在解決實(shí)際問(wèn)題中鞏固自己的化學(xué)知識(shí),用基礎(chǔ)知識(shí)解決生活中的有機(jī)化學(xué)問(wèn)題是復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)的好方法。讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生活中的存在,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的能力,能幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)知識(shí)。
2.鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
加強(qiáng)師生互動(dòng)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中多層次、多角度地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。有價(jià)值的提問(wèn)是思維活躍的表現(xiàn),新課程提倡培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、思考、想象去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并主動(dòng)地提出問(wèn)題,分析問(wèn)題,靈活地探索解決問(wèn)題的方在加強(qiáng)師生互動(dòng)環(huán)節(jié)上,教師起著重要的引導(dǎo)作用。老師要善于營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,加強(qiáng)師生間的溝通和交流,在化學(xué)教學(xué)中,師生溝通交流是必不可少的,老師和學(xué)生的互動(dòng)過(guò)程是雙向的,教學(xué)的組織形式要有利于學(xué)生的發(fā)展,要為學(xué)生的全面進(jìn)步創(chuàng)造有利條件。教師在互動(dòng)探究的過(guò)程中,要立足于學(xué)生已有的知識(shí)水平,巧妙的設(shè)置情境,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師要利用思維特征,激發(fā)學(xué)生的思維,提高學(xué)生的知識(shí)水平。老師在課堂上要利用各種方式激發(fā)學(xué)生的探索欲望,喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,善于結(jié)合教材內(nèi)容,借助其他輔助功能,對(duì)固有的書(shū)本知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,把握住學(xué)到的知識(shí)的精髓所在。
互動(dòng)性探究模式的教學(xué)模式為學(xué)生提供了開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境。加強(qiáng)師生互動(dòng),讓學(xué)生多渠道的學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣激發(fā)學(xué)習(xí)東西,產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望,讓學(xué)生積極投入到實(shí)踐中去,有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和自主創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的知識(shí)文化素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳星.著名特級(jí)教師教學(xué)思想錄[M].南京:江蘇教育出版社,2011(12)
科學(xué)探究能力測(cè)評(píng)已經(jīng)成為世界科學(xué)教育專(zhuān)家關(guān)注的焦點(diǎn),不少的國(guó)家已經(jīng)對(duì)科學(xué)探究能力進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)測(cè)評(píng)。科學(xué)探究是新課程理念的重要組成部分,是新一輪基礎(chǔ)教育改革的著力點(diǎn)。作為科學(xué)探究占主導(dǎo)地位的物理科,作為基礎(chǔ)教育一線的物理教師更應(yīng)當(dāng)將從科學(xué)探究活動(dòng)的評(píng)價(jià)人手,將科學(xué)探究引向深入。
當(dāng)前的教育現(xiàn)狀,對(duì)科學(xué)探究的評(píng)價(jià)主要存在著如下一些問(wèn)題。問(wèn)題之一是:部分教師還未建立起探究和發(fā)現(xiàn)的理念,認(rèn)為這些程序?qū)嵤┢饋?lái)太花時(shí)間,降低課堂的實(shí)效性,對(duì)一般學(xué)生來(lái)說(shuō)也太困難。問(wèn)題之二是:對(duì)學(xué)生實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試并未基于新課程的理念,只是關(guān)注大量的科學(xué)事實(shí),極少注意新課程中的過(guò)程和探究的維度。問(wèn)題之三是:雖然能夠有針對(duì)性的對(duì)科學(xué)探究作出評(píng)價(jià)。但更多的只是簡(jiǎn)單的口頭評(píng)價(jià);或是單一、絕對(duì)化的評(píng)價(jià),或是在探究結(jié)束時(shí)的終結(jié)性評(píng)價(jià)等。主要障礙是缺乏高質(zhì)量的、有深度、可操作的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)基于新課程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)探究作為科學(xué)教育的核心內(nèi)容,提出了“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“注重過(guò)程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)合,構(gòu)建多元化、發(fā)展性的評(píng)價(jià)體系”等課程理念。鑒于當(dāng)前以課堂教學(xué),試題評(píng)價(jià)為主的教育體系。有必要對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)的過(guò)程,確立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),明確評(píng)價(jià)的方向。將科學(xué)探究引向深入,最大限度地促使學(xué)生的探究能力得到一個(gè)有效的培養(yǎng)與發(fā)展。
2 物理科學(xué)探究活動(dòng)環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)的幾個(gè)維度
筆者參照國(guó)際科學(xué)探究評(píng)價(jià)實(shí)例,結(jié)合現(xiàn)行教育體制以及物理教學(xué)的實(shí)際情況,制定了科學(xué)探究評(píng)價(jià)各個(gè)環(huán)節(jié)中的評(píng)價(jià)維度。
提出問(wèn)題環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)能否捕捉有價(jià)值的疑問(wèn),并以問(wèn)題的方式提出;(2)所提出的問(wèn)題是否具有創(chuàng)新性;(3)所提出的問(wèn)題是否具有探究性;(4)能否對(duì)質(zhì)疑做出準(zhǔn)確的表達(dá)。猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)能否收集有效的信息;(2)能否。聯(lián)系已有的科學(xué)知識(shí)與問(wèn)題;(3)能否對(duì)猜想假設(shè)語(yǔ)言的準(zhǔn)確表達(dá)。
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)程度以及提出工作想法的意識(shí);(2)能否選擇合適的途徑和方法;(3)能否決定探究活動(dòng)的范圍與要求;(4)能否確定相關(guān)的儀器、設(shè)備、技術(shù)和科學(xué)方法;(5)制定出計(jì)劃的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)能否正確使用基本儀器;(2)能否進(jìn)行觀察、比較與測(cè)量;(3)能否記錄、處理所觀察到的現(xiàn)象與結(jié)果;(4)能否從多種信息源選擇有關(guān)的信息;(5)能否進(jìn)行估計(jì)測(cè)量、把握精確度。 分析與論證環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)能否分析考證所測(cè)出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠程度;(2)能否用數(shù)學(xué)的方法處理數(shù)據(jù);(3)能否通過(guò)對(duì)所得出的數(shù)據(jù)分析比較準(zhǔn)確得出結(jié)論;(4)能否利用得到的結(jié)論來(lái)評(píng)價(jià)假設(shè);(5)能否對(duì)所采用的方法、模型做出總結(jié);(6)能否糾正、加工和引申所得出的結(jié)論。
評(píng)估環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)能否得出符合證據(jù)的解釋分析;(2)能否檢查解釋在過(guò)程、方法上存在的問(wèn)題,并提出解決方案;(3)能否解釋和預(yù)想不一致的現(xiàn)象;(4)能否收集更多證據(jù)進(jìn)一步支持解釋?zhuān)?5)能否對(duì)探究的深度、廣度、意義做出評(píng)價(jià)。 交流與合作環(huán)節(jié)的幾個(gè)維度:(1)整個(gè)探究過(guò)程的協(xié)作度;(2)能否用適當(dāng)?shù)姆绞奖磉_(dá)交流探究的過(guò)程和結(jié)果;(3)能否傾聽(tīng)和尊重他人的觀點(diǎn)和評(píng)議,并交換意見(jiàn);(4)能否表達(dá)和介紹有效的信息,并涉及應(yīng)用。
以上各個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以作為探究過(guò)程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以表格的方式,在探究課堂中進(jìn)行逐項(xiàng)評(píng)價(jià)打分。若是采用這種方式,還應(yīng)確定各個(gè)維度的權(quán)重。附加上對(duì)整體探究過(guò)程的綜合評(píng)價(jià),以彌補(bǔ)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中未能涉及到的問(wèn)題。例如:這次的探究活動(dòng)是否有意義?選題是否適合這次的探究?探究過(guò)程中,合作伙伴的貢獻(xiàn)有多少?是否有新的問(wèn)題提出嗎?等等。
以上各個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可以作為物理教師進(jìn)行探究課教學(xué)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。在備課時(shí)、課堂評(píng)價(jià)過(guò)程中,轉(zhuǎn)變學(xué)科知識(shí)本位的上線,突出學(xué)生的探究與思考。通過(guò)設(shè)計(jì)一定的科學(xué)問(wèn)題情景,引導(dǎo)學(xué)生在具體的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容中,運(yùn)用科學(xué)探究能力來(lái)解決具體的問(wèn)題。在解決具體問(wèn)題的的過(guò)程中,關(guān)注以上各個(gè)維度。若都能從以上各個(gè)維度落實(shí)科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié),就能促使學(xué)生更大程度地提升在實(shí)際生活中創(chuàng)造性運(yùn)用科學(xué)探究技能的能力,綜合解決問(wèn)題的能力。以上各個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還可以作為探究試題命題時(shí)的切入點(diǎn)。當(dāng)前試題測(cè)試,依然是我國(guó)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究能力考查的主渠道。能否有效地測(cè)量學(xué)生的科學(xué)探究能力水平,關(guān)鍵看試題設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,是否把握考查的有效維度。對(duì)于科學(xué)探究能力考查的方法,美國(guó)的TIMSS和PISA測(cè)評(píng)采用的是紙筆測(cè)驗(yàn),而NAEP既有紙筆測(cè)驗(yàn)也有實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作技能的考查。這對(duì)那種認(rèn)為紙筆測(cè)驗(yàn)無(wú)法考查學(xué)生的科學(xué)探究水平是一個(gè)很好的反證。
3 物理科學(xué)探究活動(dòng)評(píng)價(jià)中的幾個(gè)注意點(diǎn)
3.1 科學(xué)探究的評(píng)價(jià)要致力于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的全面發(fā)展和弘揚(yáng)學(xué)生人格的主動(dòng)精神
在設(shè)置科學(xué)探究評(píng)價(jià)內(nèi)容時(shí),不能只是對(duì)物理知識(shí)的設(shè)置,而是要兼顧到有利于學(xué)生能力、創(chuàng)造力、興趣、愛(ài)好、情感、態(tài)度、意志、品格的發(fā)展提升。盡可能在學(xué)科知識(shí)探究的基礎(chǔ)上,突出科學(xué)探究能力立意,同時(shí)兼顧學(xué)生的興趣、愛(ài)好、情感、態(tài)度、意志、品格等方面的問(wèn)題。對(duì)問(wèn)題的解決主要不是依據(jù)學(xué)科知識(shí),而是依據(jù)科學(xué)探究能力來(lái)解決問(wèn)題,把科學(xué)探究能力的考查要素隱含在問(wèn)題情景中。所考查的能力要素是必須是全方位的。
3.2 科學(xué)探究評(píng)價(jià)的目的卻不在判斷的本身,評(píng)價(jià)的歸宿在于增值探索
主要表現(xiàn)在激勵(lì)作用、調(diào)節(jié)作用、診斷作用、管理作用、發(fā)展作用。
3.3 評(píng)價(jià)務(wù)必是真實(shí)的、具體的
避免過(guò)分強(qiáng)調(diào)人文性出現(xiàn)脫離實(shí)際的評(píng)價(jià);或是出現(xiàn)過(guò)多、泛化的表?yè)P(yáng);或是無(wú)原則的獎(jiǎng)勵(lì)和賞識(shí),評(píng)價(jià)要切合學(xué)生實(shí)際,要突出重點(diǎn),不宜面面俱到、脫離實(shí)際。在試題評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)時(shí),特別要注意試題所涉及的材料和情境都是新穎的,且都是聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際和行為,使學(xué)生感到親近,同時(shí)保證材料和情境的真實(shí)性。
【關(guān) 鍵 詞】樸素理論;探究式學(xué)習(xí);解釋?zhuān)活A(yù)測(cè);反例;科學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5843(2012)02-0014-02
《幼兒園教育指導(dǎo)綱要》在科學(xué)教育中明確提出“能運(yùn)用各種感官、動(dòng)手、動(dòng)腦探究問(wèn)題”,“要盡量創(chuàng)造條件讓幼兒實(shí)際參加探究活動(dòng),使他們感受科學(xué)探究的過(guò)程與方法,體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣”等指導(dǎo)性意見(jiàn),從中可以看出,探究式學(xué)習(xí)在幼兒科學(xué)教育中的重要地位。幼兒探究式科學(xué)活動(dòng)簡(jiǎn)單地說(shuō)是指幼兒像科學(xué)家那樣,經(jīng)歷從提出問(wèn)題,進(jìn)行猜想、假設(shè),進(jìn)行觀測(cè)和實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論和形成解釋?zhuān)脚c同伴討論、交流等基本探究過(guò)程。即,首先要通過(guò)感知、熟悉、提問(wèn)、回憶來(lái)明晰自己的研究對(duì)象,提出自己真正關(guān)心或有疑惑的問(wèn)題;然后分析自己的問(wèn)題,充分運(yùn)用已有經(jīng)驗(yàn)做出猜想和假設(shè);再帶著問(wèn)題通過(guò)親自動(dòng)手來(lái)驗(yàn)證自己的想法;依據(jù)觀察到的事實(shí)得出自己的結(jié)論;并在同伴間表現(xiàn)、交流、分享探索的過(guò)程和結(jié)果。這一概念與國(guó)外有關(guān)學(xué)者提出的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、以問(wèn)題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)、以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)含義相近,都是一種以問(wèn)題為依托的學(xué)習(xí),是學(xué)生通過(guò)主動(dòng)探究解決問(wèn)題的過(guò)程。那么,如何切實(shí)有效地引導(dǎo)幼兒探究式學(xué)習(xí)?也許,樸素理論為我們解讀幼兒探究式學(xué)習(xí)提供了一個(gè)窗口。
新近關(guān)于兒童的研究發(fā)現(xiàn):兒童對(duì)事物的看法有一套自己的邏輯體系,有著對(duì)世界的獨(dú)特認(rèn)識(shí),每個(gè)兒童都有自己的“樸素理論”,但是現(xiàn)實(shí)生活中因?yàn)閮和涣髂芰τ邢蓿覀儗和倪@些認(rèn)識(shí)定性為錯(cuò)誤概念,可實(shí)際上他們能根據(jù)這套邏輯體系解釋、預(yù)測(cè)事物的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,并且兒童隨著自身經(jīng)驗(yàn)的日趨豐富,會(huì)不斷地發(fā)展變化以完善自身的理論。其主要觀點(diǎn)是:兒童的知識(shí)點(diǎn)是相聯(lián)系的,具有內(nèi)聚性,同時(shí)兒童的認(rèn)識(shí)能超越直覺(jué)相似性,能看到客體、人們和事件的“本質(zhì)”,即兒童擁有樸素理論,且該理論和科學(xué)理論一樣,具有解釋和預(yù)測(cè)的功能,是有反例處理機(jī)制的。
筆者認(rèn)為,幼兒的每一次有效探究式活動(dòng)都是幼兒樸素理論逐步發(fā)展、完善的過(guò)程,現(xiàn)以探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的五個(gè)環(huán)節(jié)為依托,嘗試以樸素理論的視覺(jué)來(lái)詳細(xì)解讀幼兒的探究式學(xué)習(xí)過(guò)程,以期為教師引導(dǎo)幼兒活動(dòng)提供一點(diǎn)借鑒。
第一個(gè)環(huán)節(jié),觀察、發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題。觀察客觀物質(zhì)世界,是兒童心理發(fā)展的必然要求,是“探究式學(xué)習(xí)”的源泉,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的心理實(shí)質(zhì)是個(gè)體覺(jué)察到現(xiàn)有的某一狀態(tài)與預(yù)想的狀態(tài)之間存在差距。那么,我們到底該觀察什么?哪些才是有價(jià)值的觀察對(duì)象?如何在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題?對(duì)這些問(wèn)題的回答,我們不難從樸素理論的解讀中找到答案。樸素理論認(rèn)為,幼兒對(duì)事物的認(rèn)識(shí)并不是“白板”,而是有一套自己的想法的,而這套想法的表現(xiàn)形式就是“預(yù)想的狀態(tài)”。所以,在開(kāi)展觀察之前,需弄清楚幼兒對(duì)待觀察、待發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的已有經(jīng)驗(yàn)、想法,及其在此基礎(chǔ)上形成了哪些理論。其實(shí),只要我們科學(xué)教育的主題是貼近幼兒生活的,幼兒或多或少都是有一些經(jīng)驗(yàn)、想法的。接下來(lái),有針對(duì)性地做一些挑戰(zhàn)幼兒已有理論的觀察,引導(dǎo)幼兒覺(jué)察到觀察現(xiàn)象與預(yù)想的現(xiàn)象存在差距,即當(dāng)幼兒不能根據(jù)自己的樸素理論合理解釋、預(yù)測(cè)現(xiàn)在發(fā)生的現(xiàn)象時(shí),就與先前的理論產(chǎn)生了強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突。只有在這種沖突下提出的問(wèn)題才是幼兒愿意解決的問(wèn)題,才能牽引幼兒接下來(lái)的探究活動(dòng)。但是在傳統(tǒng)的探究式活動(dòng)中,問(wèn)題的提出往往是老師認(rèn)為重要的問(wèn)題,認(rèn)為需要搞清楚的問(wèn)題,而不管不顧幼兒對(duì)這類(lèi)問(wèn)題了解的程度。為此,在觀察的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題前需要喚醒幼兒的樸素理論,在挑戰(zhàn)樸素理論的基礎(chǔ)上,幼兒主動(dòng)提出的問(wèn)題往往被認(rèn)為是“探究式學(xué)習(xí)”的核心。
第二個(gè)環(huán)節(jié),進(jìn)行猜想,假設(shè)。即引導(dǎo)幼兒對(duì)上一環(huán)節(jié)提出的問(wèn)題作出進(jìn)一步具體的解釋、說(shuō)明,或者預(yù)測(cè)未發(fā)生的現(xiàn)象。理論的兩大功能是預(yù)測(cè)和解釋?zhuān)瑯闼乩碚撘膊焕狻?茖W(xué)研究中講究大膽假設(shè)、小心求證;但是大膽猜想、假設(shè)也并不是毫無(wú)根據(jù)的,嚴(yán)格意義上講是有根據(jù)的猜測(cè),這個(gè)根據(jù)就是幼兒的樸素理論。預(yù)測(cè)使得兒童全身心地關(guān)注即將要發(fā)生的現(xiàn)象,有利于兒童明白我想的是什么,我看到的是什么,我將會(huì)看到什么,我實(shí)際看到了什么。這個(gè)環(huán)節(jié)可以讓幼兒作出具體的預(yù)測(cè),以在接下來(lái)的環(huán)節(jié)中讓兒童比較預(yù)測(cè)與所觀察到的結(jié)果之間的異同,促進(jìn)兒童反思自己的理論。現(xiàn)實(shí)的科學(xué)教育中,對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)做得不夠深入,往往是一筆帶過(guò)。其實(shí)這個(gè)環(huán)節(jié)是更進(jìn)一步弄清兒童已有樸素理論的過(guò)程,可以通過(guò)各種方式記錄、張貼兒童的預(yù)測(cè),同時(shí)通過(guò)繪畫(huà)、語(yǔ)言等方式搞清楚兒童為什么會(huì)作出這些解釋、預(yù)測(cè),促使兒童明晰自己的已有理論。
在前面兩個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)幼兒做一些有針對(duì)性的觀察和實(shí)驗(yàn),在基于幼兒理論的基礎(chǔ)上,挑戰(zhàn)幼兒的理論,以達(dá)到對(duì)理論進(jìn)行反省、改造、重組,即不斷修正、調(diào)整、完善自身的樸素理論。
第三個(gè)環(huán)節(jié),進(jìn)行觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)。提供多種材料進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)。這個(gè)環(huán)節(jié)的主要目的就是引導(dǎo)幼兒尋找證據(jù)支持自身根據(jù)自身樸素理論所作出的預(yù)測(cè)、解釋?zhuān)磳ふ易C據(jù)支持理論。因此,這個(gè)環(huán)節(jié)中提供的物質(zhì)材料和教師的指導(dǎo)策略就特別重要。反例是駁斥現(xiàn)有理論最強(qiáng)大的武器,同樣,在兒童樸素理淪的發(fā)展過(guò)程中也起著非常重要的作用。但是當(dāng)兒童面對(duì)反例時(shí),并不是我們通常想象的馬上就改變自己原來(lái)的理論,以適應(yīng)新的事實(shí)、證據(jù),而是往往要經(jīng)歷一個(gè)掙扎的階段,他們通常采取“忽略反例、拒絕反例、將反例排除于理論之外、持有而暫時(shí)不使用反例、理論部分的發(fā)生改變”等手段來(lái)維護(hù)現(xiàn)有理論的權(quán)威地位,所以反例與兒童理論的變革并非即時(shí)的關(guān)系。這就需要我們教師不要抱過(guò)急的心態(tài),而是要等待兒童的成長(zhǎng),兒童的發(fā)展是需要時(shí)間的,給他們時(shí)間注意到、意識(shí)到有大量的反例時(shí),幼兒也許才會(huì)思考是否需要修正理論,這其實(shí)和皮亞杰提出的同化、順應(yīng)與平衡的機(jī)制是一樣的。所以,在這個(gè)階段中,在合適的材料、適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下促使兒童意識(shí)到大量反例的出現(xiàn)才是最重要的。
第四個(gè)環(huán)節(jié),得出結(jié)論和形成解釋。要讓兒童得出什么解釋、形成什么結(jié)論呢?這時(shí),我們必須要問(wèn),科學(xué)教育的目標(biāo)到底是什么?是讓兒童通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)得出正確的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)結(jié)論嗎?但是從兒童處理反例的各種策略中,我們意識(shí)到要讓幼兒通過(guò)幾個(gè)科學(xué)觀察、實(shí)驗(yàn)來(lái)改變?cè)械睦碚撌呛懿滑F(xiàn)實(shí)的。為此,我們強(qiáng)調(diào)尊重理論,也尊重證據(jù)。筆者認(rèn)為這里的結(jié)論、解釋指的是讓兒童尋求理論與證據(jù)的協(xié)調(diào),即需要兒童“用理論去解釋證據(jù)”、“用證據(jù)支持理論”。為此,他們可以對(duì)證據(jù)采取不同形式的加工以達(dá)到和現(xiàn)有理論的協(xié)調(diào),但是你能感覺(jué)到他維持現(xiàn)有理論的努力與掙扎,也許有一天會(huì)在掙扎中蛻變,這種蛻變可以是幼兒將理論的進(jìn)行了調(diào)整,而未涉及到核心理論;或者是從一個(gè)樸素理論走向另一個(gè)樸素理論,而不是我們想當(dāng)然的認(rèn)為,從樸素理論一定會(huì)走向科學(xué)理論,即使這樣,我們也認(rèn)為幼兒的樸素理論已經(jīng)在起變化了,是在逐步地發(fā)展和完善之中。所以,在這個(gè)環(huán)節(jié)中,我們的目的是引導(dǎo)幼兒依據(jù)觀察到的事實(shí)得出自己的結(jié)論,是在意識(shí)到已有理論和現(xiàn)實(shí)證據(jù)的不一致,并樂(lè)于作出調(diào)和與嘗試,并非強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一的科學(xué)結(jié)論,科學(xué)知識(shí)的獲得,這就需要我們擺脫那種過(guò)于關(guān)注結(jié)果的靜態(tài)知識(shí)觀,而更加關(guān)注兒童頭腦中樸素理論的發(fā)展過(guò)程。
第五個(gè)環(huán)節(jié),與同伴討論和交流基本探究過(guò)程。談科學(xué)是兒童社會(huì)地建構(gòu)科學(xué)(特別是科學(xué)理論和證據(jù))意義的過(guò)程,這個(gè)環(huán)節(jié)是指幼兒根據(jù)記錄把科學(xué)活動(dòng)中觀察到的現(xiàn)象、動(dòng)腦作出的假設(shè),及動(dòng)手操作得出的結(jié)論進(jìn)行相互的討論、交流。尊重事實(shí)是起碼的科學(xué)態(tài)度,幼兒首先要通過(guò)繪畫(huà)、圖標(biāo),美勞創(chuàng)作等記錄他們的探究過(guò)程和發(fā)現(xiàn),這是他們得出結(jié)論、分享和交流的基礎(chǔ)。這個(gè)環(huán)節(jié)可以通過(guò)發(fā)言、小組交流及全班課堂討論的方式讓幼兒與幼兒、幼兒與教師互動(dòng)交流,這不僅是幼兒梳理自己探究過(guò)程的環(huán)節(jié),也是使幼兒進(jìn)一步明晰自己的理論和證據(jù)是否協(xié)調(diào)的過(guò)程,培養(yǎng)幼兒尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度與精神,促進(jìn)幼兒知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的自我建構(gòu)。同時(shí),同伴間的相互質(zhì)疑和矛盾之處會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題,從而激發(fā)進(jìn)一步的探究。
總之,基于兒童樸素理論的探究式教學(xué),需要在充分喚醒幼兒樸素理論的前提下,通過(guò)解釋、預(yù)測(cè)、提供反例等策略,促進(jìn)兒童理論和證據(jù)的協(xié)調(diào)。它并不是要以一種科學(xué)理論去取代兒童的樸素理論,也不是簡(jiǎn)單的“做科學(xué)”,而是基于兒童樸素理論,激發(fā)幼兒的好奇心與探究欲,感受科學(xué)探究的過(guò)程和方法,體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣,同時(shí)培養(yǎng)幼兒尊重事實(shí),敢于質(zhì)疑現(xiàn)有理論的基本科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。
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科學(xué)探究的過(guò)程是一個(gè)提出問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的一個(gè)具有創(chuàng)造性的過(guò)程,也是一個(gè)思維形成的過(guò)程,這個(gè)思維的過(guò)程是模擬科學(xué)研究的程序而進(jìn)行的,因而這個(gè)過(guò)程與科學(xué)家的科學(xué)研究具有相似性.科學(xué)探究的一般過(guò)程與程序是:提出問(wèn)題猜想與假設(shè)制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)分析與論證評(píng)估交流與合作.在上述這些程序中,并非研究任何問(wèn)題都需要這些過(guò)程,探究有些問(wèn)題,可以省去中間一些步驟.①提出問(wèn)題.就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗箤W(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出要研究的課題.②猜想與假設(shè).通過(guò)集體思考與獨(dú)立思考相結(jié)合等方式去猜測(cè)問(wèn)題可能的原因或提出科學(xué)假說(shuō).③制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).為了檢驗(yàn)猜想是否正確,應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中要考慮到影響問(wèn)題的各個(gè)方面.④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù).按照制定的方案來(lái)進(jìn)行合理實(shí)驗(yàn)操作,并對(duì)操作中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄,也可以收集日常生活中的相關(guān)資料.⑤分析與論證.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及有關(guān)實(shí)例的分析,檢驗(yàn)猜想與假設(shè)的正確與否,并進(jìn)一步提出猜想或得出結(jié)論.⑥評(píng)估.讓學(xué)生對(duì)整個(gè)探究過(guò)程進(jìn)行反思與評(píng)價(jià),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn).⑦交流與合作.讓同學(xué)們?cè)谔骄窟^(guò)程中相互交流經(jīng)驗(yàn)與觀點(diǎn),改進(jìn)探究過(guò)程,并對(duì)探究成果進(jìn)行推廣與應(yīng)用.對(duì)于科學(xué)探究的這七個(gè)要素,可以靈活地運(yùn)用,也可以根據(jù)具體的探究問(wèn)題,對(duì)這些要素進(jìn)行組合、變序、合理增減等.
二、科學(xué)探究各個(gè)要素的操作要求
科學(xué)探究是模擬科學(xué)家的研究過(guò)程,按照一定的科學(xué)思維程序探索學(xué)習(xí)的過(guò)程,從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法,因而科學(xué)探究的各要素在操作時(shí)必須遵循一定的操作方法.①提出問(wèn)題這個(gè)環(huán)節(jié)中,能否提出問(wèn)題是非常重要的,只有提出了問(wèn)題,才有研究的方向,而提出問(wèn)題又可以從多個(gè)不同的角度,可以從日常現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和資料中介紹的現(xiàn)象中提出問(wèn)題,例如:為什么剛剛打開(kāi)高壓鍋,會(huì)發(fā)現(xiàn)里面的水沸騰起來(lái)?為什么抽了氣的礦泉水瓶子會(huì)變癟呢?②猜想與假設(shè)是在學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)及觀察和實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上,根據(jù)科學(xué)原理和科學(xué)事實(shí)進(jìn)行理性思維加工以后,對(duì)未知的自然現(xiàn)象所作的假設(shè)性解釋與論理,猜想與假設(shè)是探究的重要一環(huán),使學(xué)生思維發(fā)散的最為活躍的階段.因此,猜想與假設(shè)過(guò)程在科學(xué)探究中顯得至關(guān)重要,因而,對(duì)于學(xué)生的猜想與假設(shè)都應(yīng)適時(shí)給予鼓勵(lì),對(duì)于學(xué)生提出的任何猜想與假設(shè)都應(yīng)予以重視,并進(jìn)行合理的分析,這樣才能提高學(xué)生提出猜想的積極性,從而較好地進(jìn)行猜想與假設(shè).③制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),這個(gè)環(huán)節(jié)的目的是為了檢驗(yàn)猜想與假設(shè)是否正確或者是否為研究過(guò)程制定的方案,它是探究過(guò)程中不可缺少的重要環(huán)節(jié).多數(shù)情況下,制定方案是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的前奏,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程包括“確定實(shí)驗(yàn)原理”、“所需實(shí)驗(yàn)器材”、“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟”、“設(shè)汁實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)象的記錄表格”,同時(shí)還要使用正確的研究方法.④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù),這個(gè)環(huán)節(jié)的方式有以下幾種:通過(guò)觀察日常現(xiàn)象去收集證據(jù),通過(guò)回憶日常經(jīng)驗(yàn)去收集證據(jù),通過(guò)查閱資料去收集證據(jù),通過(guò)實(shí)驗(yàn)去收集證據(jù).其中通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)是常用的一種方法,對(duì)于通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)找出關(guān)系與規(guī)律的情況,一般要求測(cè)出三組或三組以上數(shù)據(jù)或情況.⑤分析與論證這個(gè)環(huán)節(jié)是對(duì)收集的證據(jù)進(jìn)行歸納與分析,從而得出某種關(guān)系或找出某些規(guī)律與結(jié)論.常見(jiàn)的分析與論證方法可用歸納法得出結(jié)論,例如,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力與正壓力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度一定時(shí),滑動(dòng)摩擦力與正壓力大小成正比.也可用推理法、比較法、類(lèi)比法等得出結(jié)論.⑥評(píng)估這個(gè)環(huán)節(jié)主要是評(píng)估實(shí)驗(yàn)原理步驟及操作過(guò)程有關(guān)科學(xué)性錯(cuò)誤或不夠合理的地方,同時(shí)找到減小誤差的辦法,從而進(jìn)一步改進(jìn)探究的方案.⑦交流與合作這個(gè)環(huán)節(jié)是指在探究過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行溝通,取長(zhǎng)補(bǔ)短,通過(guò)交流與合作找到最佳的探究方案,并提出新的問(wèn)題.
三、科學(xué)探究的誤區(qū)
科學(xué)探究是一個(gè)對(duì)未知領(lǐng)域進(jìn)行探索的過(guò)程,科學(xué)探究的目的不僅是為了使學(xué)生掌握知識(shí),更重要的是教給學(xué)生一些探究思維程序和掌握實(shí)驗(yàn)技能、體驗(yàn)物理科學(xué)研究的過(guò)程,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,因而教師在教學(xué)中應(yīng)時(shí)刻注意科學(xué)探究的真正目的,教學(xué)中教師要當(dāng)好“導(dǎo)演”,學(xué)生是演員,有時(shí)教師還應(yīng)該當(dāng)好演員中的“配角”.由于創(chuàng)造活動(dòng)的特點(diǎn),教學(xué)過(guò)程發(fā)展到教師事先預(yù)料不到的地方是完全可能的,這就要求教師根據(jù)課堂自然發(fā)展的情況,隨機(jī)應(yīng)變地控制教學(xué)過(guò)程,不可死板、機(jī)械.目前,有一些科學(xué)探究流于形式,或生搬硬套,或老師包辦代替,學(xué)生依然是被動(dòng)接受,雖然是一堂科學(xué)探究課,但學(xué)生根本沒(méi)有創(chuàng)造思維的空間,完全按老師設(shè)計(jì)的路子走,使的這個(gè)“科學(xué)探究”變得索然無(wú)味.久而久之,學(xué)生就會(huì)失去興趣.在探究滑動(dòng)摩擦力的問(wèn)題時(shí),如果提出問(wèn)題:“影響滑動(dòng)摩擦力的因素可能有哪些?”則提出猜想的空間就較廣;而如果提出問(wèn)題:“摩擦力與壓力及接觸面粗糙程度有什么關(guān)系?”則提出猜想的空間就很狹窄,整個(gè)探究過(guò)程就會(huì)很呆板,就會(huì)只聽(tīng)到一個(gè)聲音,這顯然不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng).在探究浮力問(wèn)題時(shí),可提出:“浮力與物體在液體中的深度是否有關(guān)?”等問(wèn)題供學(xué)生探究,以提高學(xué)生的探究能力與科學(xué)思維能力.另外在實(shí)驗(yàn)的“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié),也要多問(wèn)幾個(gè)為什么,為什么要這樣,為什么不那樣,從而使學(xué)生在討論中找到相對(duì)較為合理的方案.
四、科學(xué)探究實(shí)例
一、學(xué)習(xí)者分析
學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)了消化酶,探究過(guò)饅頭在口腔中的變化,學(xué)習(xí)過(guò)幾種無(wú)機(jī)催化劑催化的特點(diǎn)和條件。部分學(xué)生親身經(jīng)歷或看過(guò)泡菜、酸奶、果酒制作等與發(fā)酵有關(guān)的活動(dòng),有生活經(jīng)驗(yàn)但不知道現(xiàn)象背后的科學(xué)知識(shí)。高中學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力以及獲取、加工、處理信息的能力。
二、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
人教版高中教材中與酶相關(guān)的內(nèi)容有“酶的作用、本質(zhì)和特點(diǎn)”“果膠酶在果汁生產(chǎn)中的作用”“探討加酶洗衣粉的洗滌效果”“固定化酶技術(shù)”,有課內(nèi)必修內(nèi)容,也有課外拓展實(shí)驗(yàn),內(nèi)容豐富,通過(guò)整合和設(shè)計(jì)可以大大提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)分析
學(xué)生進(jìn)行有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)和探究,自主建構(gòu)“酶在細(xì)胞代謝中發(fā)揮催化作用”“發(fā)揮作用時(shí)具有高效性、專(zhuān)一性以及適宜溫度和PH”等重要概念;在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生學(xué)會(huì)控制自變量,觀察和檢測(cè)因變量的變化,以及設(shè)置對(duì)照組和重復(fù)實(shí)驗(yàn),提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力;通過(guò)小組合作,發(fā)展語(yǔ)言表達(dá)和分享信息的能力。“調(diào)查酶在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用”讓學(xué)生感受科學(xué)技術(shù)社會(huì)的相互作用;“酶本質(zhì)探索”的資料閱讀,讓學(xué)生建構(gòu)“絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA”這一重要概念。
四、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)施及評(píng)價(jià)
項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)學(xué)情整合課內(nèi)與課外資源,循序漸進(jìn),每一環(huán)節(jié)考慮可操作性和預(yù)期目標(biāo)。孔凡士等學(xué)者認(rèn)為項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)施一般分為“項(xiàng)目背景――項(xiàng)目任務(wù)――活動(dòng)探究――作品制作――成果交流――項(xiàng)目評(píng)價(jià)”六個(gè)環(huán)節(jié)。“酶為生活添姿彩”這一項(xiàng)目的主要實(shí)施環(huán)節(jié)及師生活動(dòng)如下圖所示:
1.項(xiàng)目背景環(huán)節(jié)。
學(xué)生本著自愿和能力互補(bǔ)的原則自主組建學(xué)習(xí)小組,在教師的協(xié)調(diào)下,設(shè)計(jì)并制作調(diào)查問(wèn)卷,分別調(diào)查酶在臨床、醫(yī)藥、食品、紡織、造紙等行業(yè)的具體應(yīng)用。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索,訪談醫(yī)生、超市銷(xiāo)售員、食品加工廠員工,參觀相關(guān)企業(yè),多途徑了解酶在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,最后歸類(lèi)整理,形成調(diào)查類(lèi)報(bào)告。該環(huán)節(jié)發(fā)展了學(xué)生語(yǔ)言、人際交往、信息處理等智能,也便于學(xué)生提出需進(jìn)一步探究的問(wèn)題;此外學(xué)生也感受到酶與人類(lèi)生活的密切聯(lián)系,從而開(kāi)闊了眼界,體會(huì)到了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互作用。
2.項(xiàng)目任務(wù)環(huán)節(jié)。
通過(guò)調(diào)查,學(xué)生認(rèn)識(shí)到酶應(yīng)用廣泛,但自然界中存在的酶并不完全直接適用于生活生產(chǎn),教師引導(dǎo)學(xué)生提出探究問(wèn)題:酶究竟起什么作用?為什么加酶洗衣粉的注意事項(xiàng)有“用溫水浸泡”?酶為什么這么“嬌氣”?加酶洗衣粉加了什么酶?在果汁生產(chǎn)中果膠酶應(yīng)用后很難回收,提高了成本,降低了產(chǎn)品品質(zhì),怎么克服?……通過(guò)小組討論確定有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題,并確定實(shí)驗(yàn)課題。
(1)實(shí)驗(yàn)一:比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解。
(2)實(shí)驗(yàn)二:鑒定果膠酶、α-淀粉酶的化學(xué)本質(zhì)。
(3)實(shí)驗(yàn)三:探究酶的專(zhuān)一性。
(4)實(shí)驗(yàn)三:探究溫度和PH對(duì)酶活性的影響。
(5)實(shí)驗(yàn)四:添加不同種類(lèi)的酶的洗衣粉,洗滌效果的差異。
(6)實(shí)驗(yàn)五:果膠酶的作用及用量的探究。
(7)實(shí)驗(yàn)六:固定化酶的制作及應(yīng)用。
本環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)真實(shí)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)與解析,衍生出豐富的挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù),吸引學(xué)生進(jìn)一步探究,從而真正有效地提升自己在面對(duì)真實(shí)問(wèn)題時(shí)所需的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。
3.活動(dòng)探究環(huán)節(jié)。
確定的實(shí)驗(yàn)課題中有的在書(shū)上有詳細(xì)的方法步驟,有的只是一些建議和思路,有的只有些許提示,難度不一。在學(xué)生自主探究過(guò)程中,教師可先在簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)上引路啟迪,讓學(xué)生明確探究實(shí)驗(yàn)的變量控制,感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn),而后應(yīng)放手讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師在引導(dǎo)、幫助、陪伴過(guò)程中,要堅(jiān)信學(xué)生有天生的學(xué)習(xí)能力,同時(shí)也要認(rèn)識(shí)到高中生的天賦的多樣性和發(fā)展水平的多層次性,不同的人會(huì)選擇不同的策略,需要不同的指導(dǎo)或幫助,因材施教。本環(huán)節(jié)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)精確地對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)探究真實(shí)問(wèn)題的能力,凸顯自然科學(xué)特征。
4.作品制作環(huán)節(jié)。
學(xué)生在完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)后應(yīng)力求找出事物之間的關(guān)系,尋求問(wèn)題的答案,并整理成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。科學(xué)是一系列的思維活動(dòng),是一套研究的方法,同時(shí)也是一個(gè)知識(shí)體。通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生已在腦海中不斷建構(gòu)新的科學(xué)知識(shí)。科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究是科學(xué)不可分割的兩個(gè)方面,在探究之后形成科學(xué)概念,建構(gòu)思維導(dǎo)圖。(見(jiàn)下圖)
5.成果交流及評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。
該項(xiàng)目的成果交流及評(píng)價(jià)方式可歸納為以下幾個(gè)方面:
(1)小組展示實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象的微視頻、實(shí)驗(yàn)報(bào)告;教師引導(dǎo)學(xué)生從活動(dòng)參與度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、活動(dòng)產(chǎn)生的情感體驗(yàn)等方面進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。
(2)小組代表解讀核心概念,展示知識(shí)網(wǎng)絡(luò);教師引導(dǎo)學(xué)生從概念理解的科學(xué)性、語(yǔ)言表達(dá)的邏輯性進(jìn)行組間互評(píng)。
(3)教師從合作能力、團(tuán)隊(duì)精神、
(一)課程設(shè)置的情況
本次新課程改革將義務(wù)教育作為一個(gè)整體,九年一貫地進(jìn)行課程設(shè)置,這是新課程結(jié)構(gòu)均衡性、綜合性和選擇性的具體體現(xiàn)。體現(xiàn)義務(wù)教育的基本性質(zhì),遵循學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律。從小學(xué)到高中科學(xué)和物理課程的設(shè)置方案,如下表1所示。
物理是分科課程,是一種單學(xué)科的課程組織模式,它強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科門(mén)類(lèi)之間的相對(duì)獨(dú)立性,強(qiáng)調(diào)一門(mén)學(xué)科的邏輯體系的完整性。因此,只有深入了解《科學(xué)》(小)、《物理》(初)和《物理》(高)中“科學(xué)探究”螺旋漸進(jìn)式發(fā)展規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系,才能有效駕馭物理教學(xué)中的“科學(xué)探究”。
(二)科學(xué)探究的地位
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》全文有五千字,“探究”一詞就出現(xiàn)了4次,涉及“探究”內(nèi)容的就有230多字,約占4.6%。《普通高中課程方案》全文有三千八字左右,“探究”一詞盡管只出現(xiàn)1次,但與“探究”有關(guān)的內(nèi)容就有80余字,約占2%。另外,對(duì)于全文只有三萬(wàn)二千字的《科學(xué)》(小)來(lái)說(shuō),“探究”一詞共出現(xiàn)137次,有關(guān)“探究”內(nèi)容約占全文的26.88%;而對(duì)全文只有二萬(wàn)六千字的《物理》(初)來(lái)講,“探究”一詞竟出現(xiàn)172次,有關(guān)“探究”內(nèi)容就約占全文的32.69%;而對(duì)有四萬(wàn)字的《物理》(高)來(lái)說(shuō),“探究”一詞共出現(xiàn)110次,有關(guān)“探究”內(nèi)容約占全文的10.75%.由此不難看出,“科學(xué)探究”在新課程標(biāo)準(zhǔn)中具有重要的地位,并起著舉足輕重的作用。因此,正確把握“科學(xué)探究”的內(nèi)涵和具體要求,對(duì)物理教學(xué)是十分重要的。
(三)科學(xué)探究的比較
1.縱向比較。對(duì)《科學(xué)》(小)、《物理》(初)和《物理》(高)三課標(biāo)中有關(guān)“科學(xué)探究”的內(nèi)容作具體的比較,如下表2所示。
由上表2不難看出,一是它們都要求學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程,沒(méi)有探究,就沒(méi)有科學(xué),并都提倡教學(xué)方式的多樣化。二是《科學(xué)》(小)明確提出“科學(xué)探究的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”,而《物理》(初)給出的則是“科學(xué)探究能力目標(biāo)”,《物理》(高)給出的是“科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟆薄H恰犊茖W(xué)》(小)從8個(gè)方面來(lái)描述“科學(xué)探究的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”的,而《物理》(初)和《物理》(高)則是從7個(gè)方面來(lái)闡述“科學(xué)探究能力目標(biāo)”的,《科學(xué)》(小)多一個(gè)“認(rèn)識(shí)科學(xué)探究”環(huán)節(jié)。四是《科學(xué)》(小)不僅畫(huà)出“科學(xué)探究?jī)?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)框圖”,還提出具體的活動(dòng)建議,而《物理》(初)則給出2個(gè)具體的“科學(xué)探究實(shí)例”。五是《科學(xué)》(小)的“制定計(jì)劃”、“觀察、實(shí)驗(yàn)、制作”、“搜集整理信息”、“思考與結(jié)論”和“表達(dá)與交流”幾個(gè)環(huán)節(jié),在《物理》(初)和《物理》(高)中則分別稱(chēng)為“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”、“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”、“分析與論證”、“評(píng)估”和“交流與合作”這幾個(gè)探究要素。與此同時(shí),它們都提出了:教學(xué)建議、教科書(shū)編寫(xiě)建議、課程資源開(kāi)發(fā)與利用建議以及有關(guān)學(xué)生評(píng)價(jià)的建議,只是編排順序不完全一樣。另外,《科學(xué)》(小)不僅提出了“教師隊(duì)伍建設(shè)建議”和“關(guān)于科學(xué)教學(xué)設(shè)備和教室的配置”的問(wèn)題,而且《科學(xué)》(小)在“附錄”中還提出了“教學(xué)活動(dòng)的類(lèi)型與設(shè)計(jì)”以及具體的13個(gè)“案例”和18種活動(dòng)形式。《物理》(高)在“附錄”中還提出“物理實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題”和“物理專(zhuān)題研修”這兩個(gè)問(wèn)題。這對(duì)實(shí)施新課程,具有一定的指導(dǎo)意義。
2.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的比較。對(duì)《科學(xué)》(小)、《物理》(初)和《物理》(高)“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中的科學(xué)探究“要素”或“環(huán)節(jié)”的有關(guān)要求進(jìn)行系統(tǒng)比較,如下表3所示。
由上表可知,《物理》(初)和《物理》(高)對(duì)于科學(xué)探究的“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”用7個(gè)“要素”和“基本要求”來(lái)描述,而《科學(xué)》(小)用8個(gè)“環(huán)節(jié)”和“具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”來(lái)描述,多一個(gè)“認(rèn)識(shí)科學(xué)探究”環(huán)節(jié)和“活動(dòng)建議”。另外,一從“提出問(wèn)題”來(lái)看,《科學(xué)》(小)只要求能對(duì)周?chē)挛锾岢鲆恍┖?jiǎn)單問(wèn)題,并能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行比較和評(píng)價(jià);《物理》(初)要求能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題,并能用書(shū)面或口頭表述這些問(wèn)題;而《物理》(高)則要求能發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題,不僅要會(huì)明確地表述這些問(wèn)題,而且要認(rèn)識(shí)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的意義。二是關(guān)于“猜想與假設(shè)”《科學(xué)》(小)只要求應(yīng)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)所觀察的現(xiàn)象進(jìn)行假設(shè)性解釋?zhuān)弧段锢怼罚ǔ酰┮蟾鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想,對(duì)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè);而《物理》(高)則要求能對(duì)解決問(wèn)題的方式和問(wèn)題的答案提出假設(shè),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。三是關(guān)于《物理》(初)和《物理》(高)中的“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”以及“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”兩要素,在《科學(xué)》(小)中則分為“制定計(jì)劃”、“觀察、實(shí)驗(yàn)、制作”和“搜集整理信息”三個(gè)環(huán)節(jié)。四是在《科學(xué)》(小)中的“思考與結(jié)論”和“表達(dá)與交流”兩個(gè)環(huán)節(jié),在《物理》(初)和《物理》(高)中被分成“分析與論證”、“評(píng)估”和“交流與合作”三個(gè)要素。
(四)教學(xué)建議的區(qū)別
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