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關(guān)鍵詞:導(dǎo)入方式;探究過程;探究時間;橫向交流
一、探究教學(xué)概述
1.探究教學(xué)的起源
上世紀(jì)中期,世界科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展。各國對人才的要求由知識型轉(zhuǎn)為智能型,與之相配的教育教學(xué)改革呼聲也響遍世界。其中,美國芝加哥大學(xué)教授施瓦布(J.Schwab1909―)于1961年在哈佛大學(xué)的紀(jì)念演講中首先提出了“作為探究的理科教學(xué)”(Teaching of Science as Inquiry)。
探究教學(xué)思想源于古希臘哲學(xué)家蘇格拉底(Socrates,公元前469-404年)的問答教學(xué)法。他主張教學(xué)過程中不直接向?qū)W生傳授知識,而是激發(fā)學(xué)生自己思索,尋求結(jié)論。繼而提倡教育適應(yīng)兒童自然本性的“自然教育理論”(J.J.Roussear,1712―1778)和強(qiáng)調(diào)
“學(xué)生中心,從做中學(xué)”的實用主義教學(xué)理論都一定程度上促進(jìn)了探究教學(xué)的發(fā)展。探究教學(xué)理論的主要代表人物有美國教育學(xué)家施瓦布、薩其曼和布魯納等人,他們從不同角度論證了“探究教學(xué)”的重要性。
而在我國,1999年初,上海市教科院普教所提出的“研究性學(xué)習(xí)”正是借鑒了國外探究教學(xué)的理論和實踐經(jīng)驗。已開展的有關(guān)理論和實驗研究都表明“研究性學(xué)習(xí)”是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的一種重要形式,對于推進(jìn)我國基礎(chǔ)教育改革、全面實施素質(zhì)教育,有著十分重要的理論意義和實踐意義。
2.探究教學(xué)的定義
探究作為人類的本能之一,它存在于我們生活的方方面面,對任何事物的認(rèn)識都屬于探究的范疇。探究式教學(xué)就是以探究為基本特征的一種教學(xué)方法。它是指教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提,以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容,以學(xué)生的周圍世界和生活實際為參照對象,為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究和討論問題的機(jī)會,讓學(xué)生通過個人、小組和集體等多種解難釋疑嘗試活動,將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的一種教學(xué)形式。
二、中學(xué)物理探究式課堂的構(gòu)建要素
綜合《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》和《全日制普通高級中學(xué)物理教學(xué)大綱》以及《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,中學(xué)物理課堂的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生能自主地構(gòu)建物理科學(xué)知識并獲得一定的基本技能,有一定能力描述、解釋甚至預(yù)言一些物理現(xiàn)象,能將物理科學(xué)知識和技能運(yùn)用于實際生活并解決一些實際問題。要達(dá)到這些目標(biāo),構(gòu)建良好的中學(xué)物理探究式課堂十分必要。而在構(gòu)建良好的中學(xué)物理探究式課堂的過程中,有以下五要素是教師必須關(guān)注的:
1.探究活動主題化
主題化是探究教學(xué)設(shè)計的第一步。教師在備課的過程中要充分解讀教材的內(nèi)容及本質(zhì),將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為目的明確、內(nèi)容具體易懂的主題。比如,學(xué)習(xí)牛頓第二定律時的主題可定為:“探究影響加速度的因素有哪些?”學(xué)習(xí)動能定理時的主題可定為“探究合外力做功與物體動能的變化之間的關(guān)系”;學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律時的主題可以定為“探究在只有重力做功的條件下物體的動能的變化和重力勢能的變化關(guān)系”;學(xué)習(xí)動量守恒定律時的主題可定為“探究物體間碰撞前后的不變量”。好的主題設(shè)計能引起學(xué)生探究知識的欲望,激發(fā)探究興趣,活躍思維。以主題為載體和核心,圍繞著問題的提出和拓展而展開,能夠讓學(xué)生更多地體驗探索并自主解決問題的過程。
2.導(dǎo)入方式趣味化
如何導(dǎo)入新的主題能充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究熱情,需要教師精心設(shè)計。在導(dǎo)入新主題的時候,可向?qū)W生呈現(xiàn)生活中的相關(guān)事例或自然界中的現(xiàn)象,讓學(xué)生分析并用理論加以解釋;可讓學(xué)生對比已知事實和新事實,并獨(dú)立做出概括;與主題相關(guān)的提問宜針對學(xué)生有疑難的地方設(shè)問,并深淺適中。比如,學(xué)習(xí)加速度這一節(jié)時可以同時讓兩個相同的小車分別沿傾角較小和較大的兩個斜面加速下滑,讓學(xué)生觀察小車做什么運(yùn)動,兩輛小車的加速運(yùn)動有什么不同?那我們?nèi)绾蝸砻枋鲞@樣的差異呢?進(jìn)而引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入課程的探究過程。再如,學(xué)習(xí)動量定理這一節(jié)時,可演示雞蛋從高處落到海綿墊上完好無損,當(dāng)落到堅硬的地面上時被摔破。請學(xué)生觀察思考:雞蛋與不同地面的兩次撞擊過程中哪一次受到的沖擊力較大?為什么海綿對雞蛋的沖擊力較小但是對雞蛋運(yùn)動狀態(tài)的改變和堅硬地面是等效的?學(xué)生分析思考后會發(fā)現(xiàn)海綿對雞蛋作用的時間較長。這時可適時提出探究主題:作用在物體上的力通過時間的積累會產(chǎn)生什么效果呢?
3.探究過程最大化
探究過程要體現(xiàn)探究活動意義的本質(zhì),即注重探究過程中學(xué)生各方面能力的發(fā)展而不是著急得出結(jié)論。它強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”“學(xué)中做”,力圖通過“做”的主動探究過程來培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。比如,對未知領(lǐng)域的猜想源于學(xué)生對已學(xué)知識的真實理解,猜想假說能鍛煉學(xué)生充分應(yīng)用已學(xué)知識對未知規(guī)律敏銳的判斷能力。而探究方法的設(shè)計和準(zhǔn)備能激發(fā)學(xué)生的智慧,鍛煉學(xué)生的執(zhí)行能力和協(xié)作能力及自我完善、自我修正的能力。實驗探究過程能鍛煉學(xué)生實際動手操作的能力,小組成員的分工協(xié)作也能培養(yǎng)學(xué)生健康完整的人格品質(zhì)。實驗數(shù)據(jù)的處理過程能鍛煉學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。而最后得出結(jié)論的過程更能讓學(xué)生切身體會到艱辛付出后的甜美滋味,這對于學(xué)生的情感世界是最寶貴的營養(yǎng)品。探究過程中的困難和挫折能磨礪人的意志,這不正是我們教育者要給予學(xué)生的嗎?因此,教師可以通過鼓勵、提醒、提建議、設(shè)思維階梯等各種方式,讓學(xué)生充分體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程,從而使探究過程對學(xué)生的鍛煉作用最大化。
4.探究時間充足化
在探究式課堂中,方法設(shè)計是探究過程的難點,是學(xué)生深度體驗科學(xué)探究過程的關(guān)鍵和鍛煉學(xué)生綜合能力的重要環(huán)節(jié),也是最花時間的環(huán)節(jié)。如果不給學(xué)生充足的時間,整個探究過程就會流于形式。因此,教師在設(shè)計一堂課時必須充分考慮到這一因素,給學(xué)生充足的時間來實施探究。如果過于追求時間和進(jìn)度,很有可能會丟掉學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的真實體驗過程,而這個過程恰恰是最能體現(xiàn)科學(xué)研究本質(zhì)的環(huán)節(jié),對于學(xué)生非常寶貴。當(dāng)然,如果時間拖得過長也會影響學(xué)生的信心,老師在關(guān)鍵時候要及時給予提示或建議,保證探究過程的連貫性。另外,在課堂時間有限的情況下,教師可嘗試將探究學(xué)習(xí)的某些環(huán)節(jié)安排在課堂以外以預(yù)習(xí)任務(wù)或延伸思考的形式進(jìn)行。比如,探究平拋運(yùn)動的規(guī)律時,在課堂上先引導(dǎo)學(xué)生用正交分解的方法進(jìn)行研究,等學(xué)生對兩個分運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律提出猜想以后因為難點已經(jīng)突破,剩余部分可安排學(xué)生課外完成。
5.課堂交流橫向化
過程評價階段適當(dāng)減少師生間的縱向交流,加強(qiáng)學(xué)生間的橫向交流。傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)模式,幾十個學(xué)生整堂課面對一個老師,教師往往課前要精心策劃教學(xué)過程的每一步,千方百計地要在課堂上主導(dǎo)幾十名學(xué)生的思想,這種方式?jīng)]有充分考慮學(xué)生的認(rèn)識過程有序的一面,同時又有思維跳躍性等無序的一面,本身就是對學(xué)生主體思維活動的束縛,應(yīng)該大膽增強(qiáng)學(xué)生之間的橫向交流,而老師是引導(dǎo)學(xué)生體驗探究過程的領(lǐng)路人,筆者在教學(xué)實踐中取得了比較明顯的效果。具體做法是,在課堂上把班級分成若干個小組,為引導(dǎo)和加強(qiáng)學(xué)生之間的橫向交流創(chuàng)設(shè)條件,使個別問題升級為典型問題,使完全沒有必要由老師統(tǒng)一講解的問題在分組討論中得以解決。同伴間可以相互交流學(xué)習(xí)體會,與他人合作探究使課堂教學(xué)活動始終處于主動獲取的學(xué)習(xí)活動之中,他們比被動學(xué)習(xí)時積極性更高,方向更明確,時間精力分配更科學(xué),效率也更高。
參考文獻(xiàn):
[1]李森,于澤元.對探究教學(xué)幾個理論問題的認(rèn)識[J].教育研究,2002(2).
物理學(xué)不僅指物理知識,而且還包含科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展于實踐(實驗),是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),因而物理教學(xué)理應(yīng)突出實驗,并發(fā)揮實驗的育人作用。傳統(tǒng)的物理教學(xué)只把實驗作為實現(xiàn)知識目標(biāo)的手段,在技能鍛練上也很薄弱。又由于受應(yīng)試教育的影響,實驗多停留在紙上談兵的層面上,實驗中的育人因素沒能得到挖掘和體現(xiàn),本來精彩誘人的物理課堂變成為空洞的說教,將學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和熱情扼殺殆盡。物理課程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn),“旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化,從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神?!彼粌H是重要的教學(xué)方式,更是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),“學(xué)生在科學(xué)探究活動中,通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識與技能,體驗科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神?!?/p>
科學(xué)探究包括“提出問題猜想與假設(shè)制定計劃與設(shè)計實驗進(jìn)行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估合作與交流”七個要素。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)精神,每一要素都有其相應(yīng)的能力要求,它具有提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的雙重功能。目前,學(xué)科教師對科學(xué)探究的重要性已有了一定的認(rèn)識,不管是概念課還是專題探究課,大都能較好地體現(xiàn)科學(xué)探究的幾個要素,特別是關(guān)于“提出問題”這個首要要素。課堂上教師能為學(xué)生提供一定的問題情景,并組織學(xué)生參與一些活動,激發(fā)學(xué)生從中觀察發(fā)現(xiàn)問題并提出要探究的問題,能較好地組織學(xué)生從事探究活動,并對活動進(jìn)行分析和概括,形成知識。但結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,多數(shù)教師在實施探究式教學(xué)時,要么對其相關(guān)要素的內(nèi)涵領(lǐng)會不深刻、要求不能很好把握,要么機(jī)械呈現(xiàn)科學(xué)探究的“七個要素”,學(xué)生的科學(xué)探究流于過程,難以發(fā)揮其科學(xué)探究應(yīng)有的功效。在科學(xué)探究七個要素中,第一要素是提出問題。探究課伊始,教師雖也為學(xué)生設(shè)計提供了一些問題情景,但都不很豐富。創(chuàng)設(shè)的情景要么過程短暫,學(xué)生沒有充分的觀察思考,要么與探究的問題缺乏聯(lián)系,使學(xué)生思維偏離探究主題。學(xué)生從情景中提不出有價值的問題,或由老師提出問題,而不是學(xué)生的真問題。此環(huán)節(jié)的過程性不強(qiáng),老師沒能有效地培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和提出問題的習(xí)慣。學(xué)生的問題常常是直觀現(xiàn)象加問號,需要老師引導(dǎo)學(xué)生將其轉(zhuǎn)化為要探究的科學(xué)問題,對此,老師缺乏有效及時的引導(dǎo)和指導(dǎo)。在探究活動和交流過程中學(xué)生也都沒能提出相應(yīng)的問題,仍然是老師問學(xué)生答。說明老師“以問題為紐帶”的科學(xué)教學(xué)觀還沒形成。此外,多數(shù)探究課都沒有很好體現(xiàn)評估要素,信息交流也多停留在老師和學(xué)生之間。
科學(xué)始于問題,問題源于發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)源于情景。所以,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富真實的物理情景,組織引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察,對學(xué)生大腦產(chǎn)生刺激,引發(fā)認(rèn)知沖突,從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題是科學(xué)探究的靈魂,也是成功進(jìn)行科學(xué)探究的前提,也是由學(xué)生年齡特點和認(rèn)知水平?jīng)Q定的。因此,科學(xué)探究七個要素中的“提出問題”是首要要素。在組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時,教師要竭力為學(xué)生提供豐富的物理情景,組織引導(dǎo)學(xué)生從多角度認(rèn)真觀察,激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出值得探究的科學(xué)問題。愛因斯坦說過,發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。學(xué)生能從提供的情景中發(fā)現(xiàn)問題,說明學(xué)生全神貫注,并初步學(xué)會了觀察。發(fā)現(xiàn)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。這是學(xué)生學(xué)習(xí)物理應(yīng)形成的能力之一。根據(jù)物理學(xué)科的特點和學(xué)校實際,教師為學(xué)生提供的情景一般可概括為以下三類:一是實物展示(操作或演示)的真實情景;二是多媒體呈現(xiàn)的模擬情景;三是由生動的語言描述的物理情景。我們提倡以實物提供的情景為主,這更能引發(fā)學(xué)生的興趣和注意,引起更強(qiáng)烈的刺激和認(rèn)知沖突。在以實物展示(操作或演示)時,可采用“慢動作”或“慢鏡頭”的呈現(xiàn)方式,使學(xué)生能充分觀察和思考,甚至可以用“啞語”的方式,更能起到“此處無聲勝有聲”的特效功能。運(yùn)用媒體呈現(xiàn)時,也應(yīng)反復(fù)兩次,以克服媒體瞬時性的不足。在情景呈現(xiàn)的過程中,需要教師的適時激疑和質(zhì)疑,鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出值得探究的問題,并引導(dǎo)學(xué)生將問題進(jìn)行歸納。這創(chuàng)設(shè)情景的目的和科學(xué)探究的源頭活水,也是學(xué)生進(jìn)行探究的動力之源。
關(guān)于學(xué)生的具體探究活動,是在教師組織學(xué)生進(jìn)行制定計劃和設(shè)計實驗并對方案進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。中外研究和實踐表明,探究式教學(xué)包括結(jié)構(gòu)型探究、指導(dǎo)型探究、開放型探究三種。在這三類探究教學(xué)活動中,教師的直接指導(dǎo)和幫助相應(yīng)地越來越少,學(xué)生探究的自主性和獨(dú)立性越來越強(qiáng)。從某種意義上說,開放型探究教學(xué)與科學(xué)探究十分相似或接近。探究教學(xué)的開展會受到諸多因素的影響,所確立的科學(xué)探究程序和學(xué)生認(rèn)知方式是建立探究教學(xué)模式的兩個至關(guān)重要的依據(jù)。忽視前者教學(xué)就不能體現(xiàn)科學(xué)探究的特性,失去探究教學(xué)的基本規(guī)范;忽視后者探究教學(xué)就會缺乏心理基礎(chǔ),難以落到實處。因此,探究教學(xué)應(yīng)以學(xué)生發(fā)展水平為基礎(chǔ)對科學(xué)探究程序進(jìn)行優(yōu)化和模擬。筆者認(rèn)為,結(jié)構(gòu)型探究顯得教條呆板甚至有點僵化,多少有悖于新課程倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生自主意識和能力的精神要求。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和認(rèn)知發(fā)展水平,在組織初中學(xué)生特別是八年級學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究時,應(yīng)以指導(dǎo)型探究為主,輔以開放型探究。在學(xué)生探究前和探究過程中應(yīng)有必要的面上指導(dǎo)和個別具體的指導(dǎo),決不是聽之任之的“牧羊式”的探究。否則會有相當(dāng)小組的探究帶有極大的盲目性,達(dá)不到探究的目的。
科學(xué)探究的“七個要素”是要素而不是七個環(huán)節(jié),也不應(yīng)理解為程序。應(yīng)避免將“七個要素”以環(huán)節(jié)或程序的形式呈現(xiàn),也不應(yīng)在一個探究課題中同時要體現(xiàn)各要素。科學(xué)探究對學(xué)生乃至對老師都是新課題,新課程科學(xué)探究課的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也應(yīng)是隱性顯現(xiàn)而不是機(jī)械的顯性呈現(xiàn)。因而,在實施探究式教學(xué)時要靈活處理,避免程式化甚至“八股化”。筆者認(rèn)為,不論是那種探究課題,只少應(yīng)有“提出問題、合作交流和評估(評價)”三個要素的體現(xiàn)。提出問題是進(jìn)行科學(xué)探究的前提,合作交流是培養(yǎng)學(xué)生合作意識和語言表達(dá)能力的重要途徑,評估(評價)是培養(yǎng)學(xué)生甄別判斷和創(chuàng)新能力和交流互動的有效手段。并且,合作交流和評估(評價)是伴隨著整個探究教學(xué)始終,并不是游離于各要素之外而獨(dú)立存在的一個程序。
為確保探究式教學(xué)的有效實施,筆者在實踐中探索嘗試出“發(fā)現(xiàn)探究導(dǎo)學(xué)”探究式課堂教學(xué)模式,其課堂結(jié)構(gòu)是“情景激趣問題導(dǎo)引活動探究反饋交流應(yīng)用活化”。具體概括如下:1.學(xué)生圍繞教師創(chuàng)設(shè)的物理情景或現(xiàn)象引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,教師設(shè)法激起學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)他們的求知欲望并提出探究問題;2.學(xué)生通過動手實驗探究問題,形成和檢驗假設(shè),解決問題,解釋觀察結(jié)果;3.學(xué)生分析、解釋數(shù)據(jù),對自己的觀點進(jìn)行綜合;4. 教師與學(xué)生共同回顧與評價所學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法;5. 將所學(xué)知識運(yùn)用于新情境,以拓寬理解,形成新技能。
一堂優(yōu)質(zhì)高效的科學(xué)探究課需要時間作保障,這正是有效進(jìn)行科學(xué)探究課的矛盾所在。因此,實施探究式教學(xué)需要教師對課堂教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化。筆者曾提出課堂教學(xué)“六優(yōu)化”,乃不適為提高探究式教學(xué)效果的有效思路和措施。課堂教學(xué)“六優(yōu)化”,即“優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu),優(yōu)化課堂環(huán)境,優(yōu)化課堂語言,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方法和優(yōu)化教學(xué)手段”六個方面。實現(xiàn)了教學(xué)“六優(yōu)化”就可保證探究教學(xué)有效實施。這需要教師的深入研究和探索。
參考文獻(xiàn)
1.《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,北京師范大學(xué)出版社,2001.7
1 量表初定——依托課程標(biāo)準(zhǔn),立足滬版教材,初定評價權(quán)重
課堂是主陣地,教材中科學(xué)探究活動是主要的能力培養(yǎng)載體,是物理知識建構(gòu)的基礎(chǔ),因此,我們倡導(dǎo)評價任務(wù)從內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的13個典型探究任務(wù)(不含樣例和活動建議)中選定,這樣最大限度地保障了評價與課堂教學(xué)的適切性.
1.1 評價任務(wù)的選取
為初步確定各要素在評價中的權(quán)重,我們統(tǒng)計分析了滬科版初中物理教材中的探究要素分布概率,選取滬版教材作為統(tǒng)計對象主要基于以下考慮:上海是新課改的排頭兵,特別是“二期課改”將“研究(探究)型課程”列入主干課程結(jié)構(gòu)以來,在探究教學(xué)上做出了導(dǎo)向性的嘗試和開拓,為開展科學(xué)探究教學(xué)和探究行為評價提供了資源保障.
內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有13個科學(xué)探究實例,著力關(guān)注科學(xué)探究體驗的積累,滬科版初中物理教材在編寫時把“科學(xué)探究”作為“構(gòu)建物理基本知識結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、體現(xiàn)課程理念”的主線,全書安排了完全探究性學(xué)習(xí)“科學(xué)探究”15個,部分探究性學(xué)習(xí)“實驗探究”31個,“迷你實驗室(小實驗)”10個,“測量活動”5個.
1.2 典型任務(wù)中探究要素的分布統(tǒng)計
1.3要素分布的簡析和權(quán)重的初定
縱觀上表,結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)探究能力目標(biāo)的界定,我們發(fā)現(xiàn)滬科版教材中探究要素分布存在以下特點(評價中也應(yīng)適當(dāng)關(guān)注這些特質(zhì)):
首先,探究要素不求全部涵蓋,但求探究始于并接近學(xué)生所處的真實環(huán)境.
教學(xué)中我們??梢钥吹?,課堂上“熱熱鬧鬧”,但是教學(xué)目標(biāo)并沒有得到很好地達(dá)成,究其原因,主要是教學(xué)目標(biāo)的“求全”造成的,探究不能浮于形式,有完整的探究環(huán)節(jié),卻沒能關(guān)注學(xué)生完整生命的成長,探究要素的分布應(yīng)面向真實世界,面向真實科學(xué),面向?qū)W生的發(fā)展,適當(dāng)安排突出不同環(huán)節(jié)的探究活動,對于學(xué)生熟悉科學(xué)探究的全過程,充分發(fā)揮它的教育作用十分必要,因此,探究行為評價也應(yīng)結(jié)合課堂教學(xué)實際在對象的選取面上有所取舍和側(cè)重.
其次,探究形式不求模式統(tǒng)一,但求與學(xué)生認(rèn)知特點和課堂教學(xué)適切.
教材根據(jù)具體的探究活動和對學(xué)生的要求,采取靈活多樣的形式,實驗探究與理論推導(dǎo)并存,證實與證偽并存,定性探究與定量探究并存,比如,在真實環(huán)境下學(xué)生針對“摩擦力與哪些因素有關(guān)”可能提出許多猜想,諸如“與接觸面積大小有關(guān)”、“與接觸面粗糙程度有關(guān)”、“與運(yùn)動速度有關(guān)”……于是既涵蓋了證實又涵蓋了證偽,符合學(xué)生的認(rèn)知特點,探究不一定非要做實驗,通過分析實驗數(shù)據(jù)去驗證假設(shè),還可以通過理論推導(dǎo)得出結(jié)論,啟發(fā)式教學(xué)也能完成探究式的學(xué)習(xí),鑒于這類學(xué)習(xí)行為的評價研究已較成熟,所以本文定位為“完全探究(研究)性學(xué)習(xí)”行為評價.
第三,能力要求具有層進(jìn)性,不同學(xué)程的評價可以在權(quán)重上適當(dāng)體現(xiàn)出差異.
學(xué)生對于科學(xué)探究的學(xué)習(xí)和對于科學(xué)知識的學(xué)習(xí)一樣,都應(yīng)該由簡單到復(fù)雜,循序漸進(jìn),因此,在學(xué)習(xí)物理的最初階段,滬科版教材在探究的重難點環(huán)節(jié)加設(shè)“探究點撥”、“加油站”等欄目,對容易出現(xiàn)困難的環(huán)節(jié)給予提示,而后逐步深入,最終使學(xué)生對于科學(xué)探究有比較全面、比較深入的認(rèn)識.
我們發(fā)現(xiàn),不同學(xué)程的探究能力培養(yǎng)目標(biāo)具有層進(jìn)性:八年級更加注重觀察和描述、提問和猜想、操作與信息收集、交流與合作;九年級除繼續(xù)關(guān)注前四項以外,逐步關(guān)注設(shè)計實驗、信息處理、分析概括,提倡評估,從探究類型上看,九年級加大了基本規(guī)律定量探究的比重,這些定量規(guī)律反映了自然界中物理客體本質(zhì)屬性的內(nèi)在聯(lián)系,它屬于較高層次的理性認(rèn)識,對提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)具有重要作用.
整合不同學(xué)程的能力目標(biāo)和要素分布差異,我們將各要素的權(quán)重近似擬合如下:
2 量表終定——探析五年中考。整合評價指標(biāo),編制評價量表
《標(biāo)準(zhǔn)》是一切教學(xué)活動的起點和歸宿,教材是最核心的文字教學(xué)資源,中考(《說明》和《真題》)是最具導(dǎo)向作用的外部評價手段,盡管紙筆測驗具有一定局限性,但因方便、成本低、評分者信度高等特點而被大規(guī)模采用,探析中考試題在評價科學(xué)探究能力方面的特點和規(guī)律,可以輔助修訂一級指標(biāo)的權(quán)重,同時細(xì)化行為評價的二級指標(biāo).
2.1 統(tǒng)計要素考查比例,修訂一級指標(biāo)權(quán)重
我們統(tǒng)計分析了上海最近五年中考真題(06-10),其中06年上海實行分區(qū)命題我們抽取浦東新區(qū)考題作為統(tǒng)計樣本,07~10上海實行全市統(tǒng)一命題,結(jié)果顯示,五年中考顯性考查科學(xué)探究的試題共計25題92分,所占比重呈逐年增大的趨勢,最顯著的特點是最近兩年(2009/2010)中考出現(xiàn)了考查“能寫出簡單的探究報告”的新題型,直接指向標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于“交流與合作”科學(xué)探究能力目標(biāo).
統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),中考集中考查“制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估”這4大要素,分值所占比重近90%,而另外三要素很少考查,可能跟這三方面的行為表現(xiàn)難以或不宜通過書面考試的評價方式評價有關(guān).
在依托標(biāo)準(zhǔn)、立足教材的前提下,適當(dāng)考慮中考的評價導(dǎo)向,我們對一級指標(biāo)權(quán)重做簡要修訂:
2.2 微觀分析“對科學(xué)探究能力的基本要求”,細(xì)化行為評價的二級指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)對7大探究要素的能力目標(biāo)提出了更為細(xì)化的35條基本要求(后文用編碼1-35簡述),微觀分析對基本要求的考查,可以有針對性地提高行為設(shè)計的效度和中考復(fù)習(xí)的有效性,在我們的研究中其最直接的作用是顯性出探究行為評價的二級指標(biāo).
深入分析五套試卷中與“分析與論證”有關(guān)的11道試題,我們發(fā)現(xiàn),考查頻率最高的三項基本要求依次是編碼21、20、22:經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程;能進(jìn)行簡單的因果推理;嘗試對探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋,概而論之,可表述為“歸納探究結(jié)果,并表述和解釋之”,證據(jù)的呈現(xiàn)形式以實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)為主,結(jié)論的呈現(xiàn)形式包括文字提煉和描點繪圖.
做類似的統(tǒng)計,得知“制定計劃與設(shè)計實驗”主要考查設(shè)計實驗的能力,如選擇所需器材、根據(jù)條件設(shè)計電路圖、注意控制變量等,“進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)”主要考查連接電路實物圖、讀取數(shù)據(jù)、安全操作等,“評估”集中考查改進(jìn)探究方案、電路故障分析、測量誤差分析,微觀分析對科學(xué)探究能力的基本要求,再轉(zhuǎn)化為外顯的學(xué)生探究行為,即得行為評價二級指標(biāo).
2.3 通用量化評價量表的制定
3 評價實施——關(guān)注探究行為,強(qiáng)調(diào)動態(tài)生成,促進(jìn)學(xué)生
發(fā)展
3.1 聚焦學(xué)生的探究行為開展評價
能力的發(fā)展離不開知識積累,但是“測驗不可能對產(chǎn)生結(jié)果的行為內(nèi)部過程無動于衷”,知識不能完全代表能力,所以在研究中,注重對學(xué)生認(rèn)知行為過程的評估,從研究特質(zhì)向研究過程轉(zhuǎn)變,強(qiáng)調(diào)“科學(xué)探究”中能力與過程的動態(tài)、且可控制的相互作用,學(xué)生探究能力的提高必須經(jīng)歷探究的過程,在這個過程中,學(xué)生要有相關(guān)的探究行為,某一方面的基本能力一定是和相關(guān)的行為聯(lián)系在一起的,所以應(yīng)基于學(xué)生實際的探究行為,評價學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成.
對探究活動中學(xué)生的探究行為進(jìn)行評價,可以指導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃、改進(jìn)探究行為,從而提高達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的效度,提高學(xué)生的探究能力,也為教師調(diào)整探究活動的設(shè)計提供依據(jù).簡言之,聚焦探究行為的評價才是促進(jìn)“教”與“學(xué)”的評價,才能保障教與學(xué)都按照有效的目標(biāo)導(dǎo)引方向進(jìn)行.
3.2 強(qiáng)調(diào)課堂動態(tài)生成對能力的催化作用
教學(xué)準(zhǔn)備中我們主張逆向教學(xué)設(shè)計:先將課程標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為“學(xué)習(xí)目標(biāo)”,并據(jù)此設(shè)計相匹配的評價,再來設(shè)計學(xué)習(xí)活動,我們倡導(dǎo)預(yù)設(shè)、生成、評價三大教學(xué)環(huán)節(jié)的交融,預(yù)設(shè)與評價要以課堂生成為中心,并為之服務(wù),讓課堂成為學(xué)生探究能力的生發(fā)場,生成的過程是一個漸進(jìn)的、多層次和多角度的非線性序列,它不可能百分之百按預(yù)定的軌道運(yùn)作,常會生成一些意料之外的新信息、新情境、新思維和新方法,實際的教學(xué)過程要比預(yù)定的生動、活潑、豐富得多.
為此,評價點和預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力行簡約,要有較大的包容性和自由度,做到預(yù)設(shè)而不死板;生成應(yīng)機(jī)智把握,即興創(chuàng)造,讓學(xué)生獨(dú)特的感悟、體驗與理解在課堂上綻放,我們在考量學(xué)生探究行為的設(shè)計中,不僅要關(guān)注探究目標(biāo)的整體指向,還要充分注意課堂上學(xué)生所表現(xiàn)出的實際行為,即時調(diào)整課堂教學(xué)中的探究活動,才能更好地讓學(xué)生獲得能力上的變化,這樣,我們的課堂教學(xué)才能真正發(fā)揮師生的雙主體作用.
3.3 評價定位要注重學(xué)生的發(fā)展
評價的主要目的是為了全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,幫助學(xué)生進(jìn)行評價后的反思,重新認(rèn)識自我、樹立信心,評價對于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有著很大的推動力,因此不論評價量表的設(shè)計還是評價量表的使用都要注重學(xué)生的發(fā)展.
首先,設(shè)計量表時,我們將7大探究要素提煉為7大能力目標(biāo),特別關(guān)注學(xué)生在探究過程中對信息的收集、預(yù)判、處理、交流等行為,特別引入創(chuàng)新能力,課程目標(biāo)明確指出:“擬定簡單的科學(xué)探究計劃和實驗方案,能利用不同渠道收集信息,有初步的信息收集能力,學(xué)習(xí)信息處理方法,有對信息的有效性作出判斷的意識,有初步的信息處理能力,有初步的信息交流能力.”可見,“信息”是高頻詞,僅在課程目標(biāo)“過程與方法”中就出現(xiàn)7次,這些目標(biāo)要求在我們的通用量表中都有所體現(xiàn),“勇于創(chuàng)新”體現(xiàn)了物理課程的價值,是科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)精神的高層次表現(xiàn),結(jié)合義務(wù)教育階段“探究”還未上升為“研究”的特點,我們將“創(chuàng)新能力”定位為“在科學(xué)性的基礎(chǔ)上,有自己的獨(dú)到見解和獨(dú)特的認(rèn)識問題的方法”.
其次,使用量表時,不過分強(qiáng)調(diào)評價的標(biāo)準(zhǔn)化,倡導(dǎo)客觀記錄學(xué)生成長過程中的具體事實,量表中的“備注或行為簡錄”相當(dāng)于“課堂日志”或“現(xiàn)場筆記”,由教師和學(xué)生把課堂中發(fā)生的事情如實記錄下來,客觀描述學(xué)生在活動中的表現(xiàn).
在學(xué)生的科學(xué)探究中,其探究過程可以涉及所有的要素,也可以只涉及部分要素.涉及所有或大部分的要素的探究稱為“完整的探究”,而只涉及少數(shù)要素的探究稱為“部分的探究”。科學(xué)探究不全是實驗探究,也可以是沒有實驗的理論探究.
一、完整探究
帶有“探究”兩字為標(biāo)題的探究課,如,(1)實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律;(2)實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;(3)探究彈性勢能的表達(dá)式;(4)探究功和物體速度變化的關(guān)系;(5)探究平拋運(yùn)動的規(guī)律.
二、局部探究
雖然沒有“探究”兩字,但具有探究要素.
如,必修(1)講質(zhì)點時就提出這樣的問題:實際物體的運(yùn)動是復(fù)雜的,如果物體都是一個個只有質(zhì)量、沒有大小的“點”,問題就簡單了.那么,什么情況下可以把物體看做這樣的“點”呢?
如,必修(2)(潛移默化為后面第一宇宙速度的學(xué)習(xí)埋下伏筆)
思考與討論:駕駛員與座椅間的壓力是多少?
地球可以看做一個巨大的拱形橋,橋面的半徑就是地球的半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時,地面對車的支持力是零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?
如,必修(1)強(qiáng)相互作用的引入
說一說:質(zhì)子帶正電,但質(zhì)子(與中子一起)卻能聚在一起構(gòu)成原子核.根據(jù)你的推測,原因可能是什么?(探究式學(xué)習(xí)一一提出問題)
特別是必修(1)力的平行四邊形定則的教學(xué),教材的不同寫法代表了不同的教學(xué)理念:原來的教材——側(cè)重驗證
圖示為橡皮條GE在兩個力的共同作用下,沿著直線GC伸長,所以力F等于F1和F2的合力.
在力F1和F2的方向上各作線段OA和OB,使它們的長度分別表示力F1和F2.以O(shè)A和OB為鄰邊作平行四邊形.量出這個平行四邊形的對角線的長度.可以看出,合力F的大小和方向可以用對角線OC表示出來.
新課標(biāo)教材——側(cè)重探究
圖甲表示橡皮條GE在兩個力的共同作用下,沿著直線GC伸長……所以力F等于F1和F2的合力.
我們需要研究的是:合力F與分力F1、F2有什么關(guān)系?
探究時要注意下面幾個問題.
1 幾個力的方向是沿著拉線方向的,因此要把拉線的方向描在木板的白紙上;
2 幾個力的大小由所掛砝碼決定,用力的圖示法在紙上畫出表示幾個力的箭頭;
3 怎樣表述合力的大小、方向與分力的大小、方向的關(guān)系?
建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端連接,也許能夠得到啟示.
4 得出你的結(jié)論后,改變F1和F2的大小和方向,重做上述實驗,看看結(jié)論是否相同.
探究性的實驗與驗證性實驗的根本區(qū)別在于前者的結(jié)論是未知的.這樣就增加了實驗的難度.教材在適當(dāng)環(huán)節(jié)給出提示,幫助學(xué)生沿正確的方向前進(jìn),但又不直接給出結(jié)論,以保持學(xué)習(xí)的探究性.
三、理論探究
從教學(xué)活動的角度講,高中物理中的科學(xué)探究不全是實驗探究.教材安排了幾個典型的、沒有實驗活動的科學(xué)探究,如,必修(2)第五章第五節(jié)“探究彈性勢能的表達(dá)式”、必修(2)第六章第六節(jié)“探究向心加速度大小的表達(dá)式”等.
對于不涉及實驗的探究活動,教材也在關(guān)鍵處用提示的方法,既使學(xué)生能夠不太困難地走下去,又保持了教學(xué)內(nèi)容的探究性.
探究教學(xué)理念為的是讓學(xué)生體會科學(xué)探究的過程,掌握科學(xué)探究的方法,提高科學(xué)探究的能力,同時深刻領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì),這樣的目的,只通過少數(shù)幾堂課,少數(shù)幾次實踐,是不可能達(dá)到的,應(yīng)該是日積月累、循序漸進(jìn)的過程.我們必須把探究式教學(xué)滲透到實際教學(xué)中去,用探究式教學(xué)的理念改造傳統(tǒng)教學(xué).因為課堂時間有限,可以是每堂課安排部分探究要素讓學(xué)生體會.比如某節(jié)課主要是安排如何提出問題的;另一節(jié)課安排如何在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出假說的;實驗課上安排如何利用實驗進(jìn)行科學(xué)探究等.
關(guān)鍵詞:中考 化學(xué) 探究式試題
中考作為目前初中教學(xué)的主要評價手段,對中學(xué)教學(xué)發(fā)揮著鑒別、選拔、激勵和導(dǎo)向功能。中考試題的命題理念必須體現(xiàn)新課程改革的根本宗旨??v觀近年來全國各個省市的中考化學(xué)試題,我們發(fā)現(xiàn)了一個可喜的變化,那就是探究式試題逐漸增多,這正是中考對新的化學(xué)課程將科學(xué)探究作為課程改革突破口的密切配合。但是,當(dāng)進(jìn)行仔細(xì)分析這些中考化學(xué)探究式試題時,我們發(fā)現(xiàn)有些試題的命題方式和內(nèi)容上還存在不少問題。特提出以下幾個問題和幾點改進(jìn)建議,希望和廣大同仁共同商討。
1 中考化學(xué)探究式試題存在的問題
1.1試題雖名為“探究”,但其實質(zhì)仍是考查學(xué)生的背誦和記憶。
我們發(fā)現(xiàn)近年來很多中考化學(xué)試題都套上了“探究”的美名,但仔細(xì)分析其內(nèi)容,不難發(fā)現(xiàn)其實質(zhì)仍是過去的老一套,學(xué)生只要背誦和記憶,不經(jīng)歷探究學(xué)習(xí)也能答對這些問題。
1.2試題缺少原創(chuàng)性。
筆者縱觀各省市中考化學(xué)試題,發(fā)現(xiàn)很多探究式試題都是重復(fù)的,甚至一字未改,如果照這樣命題的話,師生只要把各個省市的中考試題講做一遍就能夠得到高分,這樣的考試對當(dāng)前新課程提倡的探究教學(xué)能不能起正確的導(dǎo)向作用?那勢必誤導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué),使教學(xué)重返傳統(tǒng)以接受性學(xué)習(xí)為主的老路,還會造成師生“仿題”、“猜題”的“題海戰(zhàn)術(shù)”之壞風(fēng)。如“請寫出幾種區(qū)別無污染的飽和食鹽水和蒸餾水的方法”這道題就在很多中考試題中多年多次出現(xiàn)。筆者承認(rèn)這是一道考查學(xué)生發(fā)散思維的好題,但如此重復(fù),缺少原創(chuàng)性的此類題,學(xué)生可能在考前早就對它們的答案背得很熟,因而有可能失去原有的考查作用。
1.3考查某個探究要素的試題居多,而考查整體探究要素的試題很少。
翻閱近年來各省市中考化學(xué)探究式試題,筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)試題都是考查部分探究要素,試題要么考查學(xué)生提出問題的能力,要么考查學(xué)生收集和處理信息的能力或假設(shè)猜想的能力等??疾閷W(xué)生從提出問題到自己得出結(jié)論的整體探究能力的試題少。
2 對化學(xué)探究式試題命題的幾點建議
2.1 理解科學(xué)探究本質(zhì),試題體現(xiàn)科學(xué)探究活動過程。
探究學(xué)習(xí)是從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實生活中選擇和確定研究主題,在教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)一種類似于學(xué)術(shù)(或科學(xué))研究的情景,通過學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問題,以及實驗、操作、調(diào)查、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動,獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展,特別是獲得探索精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)過程[1]。由上述定義可知,探究學(xué)習(xí)不但重視知識的獲得,更重視獲得知識的過程和方法,重視學(xué)習(xí)在探究活動過程中的情感和體驗。命題者只有充分理解上述探究學(xué)習(xí)的本質(zhì),才能更好地編制探究式試題。在編制試題時,命題者必須創(chuàng)設(shè)適合于學(xué)生探究的問題情景,把要考查的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀融入試題的背景材料之中,使學(xué)生體會到考試的過程就是正在探究的過程,也是一個得到發(fā)展的過程。命題者設(shè)計的問題不宜過難或過易,要符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,問題太難,會使學(xué)生喪失探究的信心;問題過易,學(xué)生無需探究也能回答,那勢必造成學(xué)生重返死記硬背的老路。
2.2 盡量編制一些原創(chuàng)性的探究式試題。
“探究”的本身就包含著“原創(chuàng)”,不是原創(chuàng)的東西也就談不上去探究,這樣的試題當(dāng)然就不是探究式試題,對于學(xué)生學(xué)習(xí)新知識來說,新知識的學(xué)習(xí)就是原創(chuàng)。我們承認(rèn)編制原創(chuàng)性試題并非易事,但是為了使中考對教學(xué)發(fā)揮良好的激勵和導(dǎo)向作用,編制原創(chuàng)性試題是尤為必要的。要編制一份好的原創(chuàng)性試題,命題者必須做個有心人,要隨時關(guān)注社會生活、科技熱點,環(huán)境保護(hù)等知識,命題者還應(yīng)該熟悉當(dāng)前中學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)和中學(xué)化學(xué)課本的核心知識。只有這樣,命題者才能巧妙地設(shè)計既符合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)又和中學(xué)化學(xué)核心概念密切相連的問題情景,同時使學(xué)生感到親切和熟悉,體會到學(xué)以致用,其樂無窮的道理,也只有這樣才不至于照抄別人的試題。如“非典”過后,很多省市就以“非典”為情景來編制試題,這樣的試題必然比較新穎。當(dāng)然,命題者也可以參考別的省市的命題經(jīng)驗,對別的省市的試題采用類比、組合等方法來編制新的試題。
2.3緊密結(jié)合科學(xué)探究活動要素來編制探究式試題,考查部分探究要素的試題和考查整體探究要素的試題都應(yīng)占一定的比例。
探究式試題必須具有探究活動的特點。一場完整的探究活動往往包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、結(jié)論與解釋、反思與評價等6個要素。命題者可以從中選取一個或幾個要素來編制試題,也可以從考查整體探究要素來編制試題。一份好的試卷必須考查部分探究要素的試題和考查整體探究要素的試題都應(yīng)占一定的比例,而且探究式試題在試卷中必須占一定的分值,這樣才能更好地評價學(xué)生的探究能力。
(2)該金屬的活動性比銅( )(填“強(qiáng)”或“弱”)。
(3)請自選試劑,設(shè)計實驗探究該金屬與鐵的活動性強(qiáng)弱,并完成下表:
[評析]:此題是考查部分探究要素和整體探究要素相結(jié)合的好題。本題(1)、(2)兩問考查部分探究要素,即考查學(xué)生分析和處理信息的能力;第(3)問考查學(xué)生綜合探究能力,難度較大。對于(1)和(2)問,題中給出該金屬的這些信息,實際上是給出了該金屬的部分性質(zhì),學(xué)生只要有性質(zhì)決定用途的思維模式,就對上述兩問不難作答;第(3)問考查的基礎(chǔ)知識是金屬活動順序表的內(nèi)涵,學(xué)生即使掌握基礎(chǔ)知識,平時沒有經(jīng)歷這類探究活動,很難答對此問。對于第三問的答案可以為:學(xué)生提出該金屬比鐵活潑或不活潑的猜想都行,驗證假設(shè)時,可以把該金屬放入氯化亞鐵溶液中,當(dāng)溶液的淺綠色褪去時,證明該金屬比鐵活潑,否則證明不活潑。
好的探究式試題既可以考查學(xué)生的探究能力,又可以對當(dāng)前提倡的探究性教學(xué)起良好的導(dǎo)向作用。探討化學(xué)探究式試題的編制,無疑會對化學(xué)基礎(chǔ)教育改革起積極的促進(jìn)作用。
結(jié)果與分析
(一)被試學(xué)生生物科學(xué)探究能力T檢驗結(jié)果為考察學(xué)生“生物科學(xué)探究能力”在年級、性別和家庭所在地等方面是否存在差異性,我們對被試的學(xué)生所測得的數(shù)據(jù)分別作了T檢驗,結(jié)果表明:高二、高三兩個年級學(xué)生的生物科學(xué)探究能力不存在顯著的差異,即知識的傳授不能替代系統(tǒng)能力的培養(yǎng)(T值為-1.154);男、女學(xué)生所測得的科學(xué)探究能力的數(shù)據(jù)存在顯著差異,即學(xué)生生物科學(xué)探究能力存在顯著的性別差異(T值為2.224*,*P<0.05),男生在制訂探究方案、收集證據(jù)的能力方面明顯高于女生;來自農(nóng)村的學(xué)生跟來自城市的學(xué)生在生物科學(xué)探究能力方面存在顯著的城鄉(xiāng)差異(T值為2.171*,*P<0.05),來自城市的學(xué)生提出問題并形成課題、收集證據(jù)的能力明顯高于來自農(nóng)村的學(xué)生。(二)高中生生物科學(xué)探究能力的整體特點從被試在科學(xué)探究能力及其各要素得分的描述性統(tǒng)計結(jié)果來看,學(xué)生生物科學(xué)探究能力的平均得分為29.825,得分率僅有53.3%。結(jié)果表明,高中生生物科學(xué)探究能力普遍偏低,各要素的發(fā)展現(xiàn)狀都不容樂觀,其中要素7,即合作與交流的能力偏低顯得尤為突出,平均分僅有3.5814,得分率為44.76%。1.提出問題并形成課題的能力學(xué)生提出問題并形成課題的能力平均分只有4.2558,得分率53.23%。在調(diào)查學(xué)生提出問題、發(fā)現(xiàn)問題的是兩道題中(總得分為8分,下同),總得分在3分以下(含3分,下同)的同學(xué)占了23.3%,大部分同學(xué)總得分在4~5分之間,占被試學(xué)生的63.9%,而總得分高于6分(含6分,下同)的同學(xué)只有12.8%。這說明有很多同學(xué)并不善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,由此可推測出,高中生提出問題并形成課題的能力偏低。2.提出假設(shè)和制定探究方案的能力在調(diào)查學(xué)生提出假設(shè)的能力的兩道題中,總的得分率為52.55%,其中得分在3分以下的同學(xué)有24位,多數(shù)同學(xué)得分是在4~5分之間,占被試總?cè)藬?shù)的58.2%,而只有12位同學(xué)的得分高于6分,僅占被試人數(shù)的14%。制訂探究計劃或方案是探究過程中的重要環(huán)節(jié),也是最能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵所在。從調(diào)查結(jié)果的數(shù)據(jù)中,我們發(fā)現(xiàn)有12.8%的被試學(xué)生制訂探究方案的能力較低,得分在2~3分之間,58.1%的同學(xué)得分是在4~5分之間,只有29.2%的同學(xué)得分在6分以上。由以上數(shù)據(jù)可知,大多數(shù)學(xué)生提出假設(shè)、制訂探究方案的能力偏低。3.收集證據(jù)能力、分析證據(jù)并形成結(jié)論能力、評價與反思能力及合作與交流能力調(diào)查學(xué)生收集證據(jù)的能力、分析證據(jù)并形成結(jié)論的能力、評價與反思的能力及合作與交流的能力,所測得的數(shù)據(jù)顯示得分在3分以上(含3分)的同學(xué)在所有被試中所占比率分別是11%、23%、12%、19%,在這四個方面能力較強(qiáng)的學(xué)生所占比率都很低。
對策
關(guān)鍵詞:中職物理;探究式教學(xué);探究要素;科學(xué)探究
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式往往是老師單向灌輸、學(xué)生被動接受的局面,忽視學(xué)生科學(xué)探究過程。所以,改變這種以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,逐步形成以學(xué)生為主體的現(xiàn)代物理教學(xué)方式——探究式教學(xué)非常有必要。
一、物理探究式教學(xué)模式
物理探究式教學(xué)模式一般包含“學(xué)生初探——師生共探——探究反思”這三個基本探究環(huán)節(jié)。1、學(xué)生初探學(xué)生初探必然會涉及到“提出問題”、“猜想與假設(shè)”、“交流與合作”等探究要素。問題是探究式教學(xué)的載體與核心,學(xué)習(xí)活動大都是圍繞問題展開的。而探究式教學(xué)的出發(fā)點正是設(shè)定需要解答的問題,這也是進(jìn)一步探究的起點。從教學(xué)方面講,教師創(chuàng)設(shè)情景合理與否決定學(xué)生能否發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值和探究必要性的問題,最終將會影響學(xué)生初探的效果。因此,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題。我們可以利用多媒體展示一些出人意料的、有趣的動畫或圖片,通過學(xué)生觀察激發(fā)學(xué)生的求知欲,使學(xué)生有問題可提出,然后恰當(dāng)?shù)攸c撥引導(dǎo)學(xué)生交流討論。教育心理學(xué)認(rèn)為,當(dāng)人遇到問題而又沒有方法解決時,思維就會出現(xiàn)猜想與假設(shè)。問題產(chǎn)生后,我們不要急于用實驗去檢驗。而是讓學(xué)生要收集與解決問題有關(guān)的資料或數(shù)據(jù),作出他們認(rèn)為可能的解釋或提出新的問題。一般來說,由于問題所涉及的定律、規(guī)律、性質(zhì)等是學(xué)生還沒有學(xué)過的,所以,他們的解釋或提問就只能是一種大膽猜想和假設(shè)。我們要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行篩選,突出重難點,以便確立探究的方向。2、師生共探“師生共探”這一環(huán)節(jié)包含“分析與論證”、“交流與合作”等探究要素,若是實驗式探究還可能包含“制定計劃與設(shè)計實驗”、“進(jìn)行實驗與收集證據(jù)”等探究要素。因為有了假設(shè)與猜想作為鋪墊,同學(xué)們都躍躍欲試,他們很想知道自己的猜想是否正確。這樣,學(xué)生自然就想到了通過實驗等途徑來解決問題。以上是教學(xué)的關(guān)鍵步驟,我們首先要幫助學(xué)生擬定合理的實驗計劃,選擇恰當(dāng)?shù)奶骄糠绞?。同時要求他們親自實踐,由他們自己動手實驗、查閱,從而尋求問題的答案。這過程,老師起到一個組織者的角色,同時指導(dǎo)、規(guī)范學(xué)生的探索過程,要注意培養(yǎng)學(xué)生尋求合作的團(tuán)隊精神。3、探究反思“探究反思”這一環(huán)節(jié)必然會涉及“交流與合作”、“評估”等科學(xué)探究要素。經(jīng)過探究過程,學(xué)生要把自己的實驗數(shù)據(jù)或者查閱的資料進(jìn)行分析判斷,得出自己的問題答案。不一樣的學(xué)生或團(tuán)隊就同一問題提出不同的解釋或看法。學(xué)生要能將自己的結(jié)論清楚地表達(dá)出來并和大家共同探討。在交流的活動中達(dá)到“切磋”的目的,實現(xiàn)思維的碰撞,同時發(fā)展學(xué)生的語言表達(dá)能力、邏輯思維能力等,對鞏固實驗過程和概念規(guī)律的理解意義很大,特別要引導(dǎo)學(xué)生評價本課重點探究取得的結(jié)果和討論中提出的猜想和假設(shè)之間的差異,在這個過程中我們要適時給予矯正,肯定長處,指出不足,注意營造融洽的交流氛圍,通過評價,同學(xué)們體驗到科學(xué)探究的苦與樂,提高探究的興趣和自覺性。
二.物理探究教學(xué)案例分析
物理探究活動大多需要用實驗來探究,例如,在探究法拉第實驗時,要?dú)w納、概括出利用磁場產(chǎn)生電流的條件時,我們可以這樣設(shè)計探究活動:(1)提出問題:老師提出問題:不論是導(dǎo)體運(yùn)動還是磁場運(yùn)動,只要閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,電路中就有電流產(chǎn)生。大家試想:如果導(dǎo)體和磁場都不發(fā)生運(yùn)動,而磁場是變化的,這樣是否也能產(chǎn)生感應(yīng)電流?(2)建立假說:在教師的引導(dǎo)下,同學(xué)們通過討論,自己建立假說。師:同學(xué)們可能會立即作出判斷,但你們可以根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗大膽地進(jìn)行猜測。學(xué)生1:能。學(xué)生2:不可能。學(xué)生3:……(3)檢驗假說:老師對同學(xué)們的猜測進(jìn)行評價,并對他們的探究方向進(jìn)行適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。教師:在教師的引導(dǎo)下,實驗電路設(shè)計,器材組裝,學(xué)生進(jìn)行小組操作、觀察、合作交流,記錄實驗數(shù)據(jù)等。這樣一環(huán)緊扣一環(huán)的思維活動,帶學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,既培養(yǎng)科學(xué)思維能力和動手操作能力,又激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索精神。學(xué)生在探究中學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會合作,提高電路設(shè)計能力、連線操作能力、觀察能力、數(shù)據(jù)處理、分析歸納能力等。實驗數(shù)據(jù)說明:磁場變化能產(chǎn)生電流,同時也說明切割不能作為判斷是否能產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生的唯一條件,那么它們共同的規(guī)律是什么呢?(4)得出結(jié)論:教師:教師多媒體演示三個實驗的動態(tài)效果圖,啟發(fā),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,分析歸納(1)找共同量,引出磁通量概念;(2)一個暫態(tài)過程,即磁通量要發(fā)生變化。分析、歸納,回顧磁通量概念,公式:Φ=BS。師生討論各種情況下的磁通量大小和引起磁通量變化各種情況。(3)讓學(xué)生來說出電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件。學(xué)生:學(xué)生推導(dǎo),會說“只要…就有…”加強(qiáng)對條件的理解、記憶。只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路就有電流。上述教學(xué)過程,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中始終處于自主探究和積極思維之中。這就叫做探究教學(xué)。
三、物理探究式教學(xué)的誤解
以往的老師往往認(rèn)為科學(xué)探究追求探究的要素化,每一次科學(xué)探究都應(yīng)包括探究的基本要素。因此他們只注重探究過程,忽視物理知識的掌握。但實際上,科學(xué)的探究與知識的構(gòu)建是同時發(fā)生的。總而言之,探究式教學(xué)是在教師的引導(dǎo)下,以學(xué)生為主體,通過各種各樣的形式展開“自主、合作”等學(xué)習(xí)活動,研究客觀事物的屬性,發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的起因和事物內(nèi)部的聯(lián)系,從中找出規(guī)律,形成自己的概念。這樣,學(xué)生經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題、猜想、假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗并搜集分析實驗數(shù)據(jù)、表達(dá)與交流等過程,主動發(fā)現(xiàn)物理概念和規(guī)律,在探究與獲取知識的同時,從而發(fā)展學(xué)生的合作意識與團(tuán)隊精神。毋庸置疑,用科學(xué)探究的思想指引物理課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)變,形成以學(xué)生為主體的探究式教學(xué)模式是物理教育發(fā)展改革的趨勢。
作者:汪直文 單位:安溪華僑職業(yè)中專學(xué)校
參考文獻(xiàn):
[1]方榮《新理念下高中物理探究式教學(xué)模式研究》,2016。
一、科學(xué)探究的目的
科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲取物理知識,認(rèn)識和解決物理問題的重要實踐活動,其目的是讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識與技能,體驗科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神,理解科學(xué)的本質(zhì),挖掘智力潛能,培養(yǎng)科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神??茖W(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是一種重要的、有效的學(xué)習(xí)方式,也是義務(wù)教育階段物理課程的重要內(nèi)容,它對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。
二、科學(xué)探究的要素
科學(xué)探究包括“提出問題猜想與假設(shè)制定計劃與設(shè)計實驗進(jìn)行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估合作與交流”七個要素。每一要素都有其相應(yīng)的能力要求,它具有提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的雙重功能??茖W(xué)探究能力是逐步培養(yǎng)起來的,所以探究活動的組織和對學(xué)生探究能力的要求應(yīng)該循序漸進(jìn),由簡單到復(fù)雜,由部分探究到經(jīng)歷較完整的探究過程。在某個階段或某個探究活動中涉及哪些探究要素和能力要求也是因人因時因地而異的。學(xué)生剛開始接觸物理時,可以安排一些簡單的探究活動,探究的環(huán)節(jié)可以是其中的某幾個,甚至是某一個環(huán)節(jié),例如對光的反射規(guī)律的探究就可以只涉及到提出問題、設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗、分析與論證等要素。隨著學(xué)生物理知識與技能的不斷積累和發(fā)展,再逐步安排學(xué)生進(jìn)行一些較為完整的探究活動,例如對電流、電壓和電阻的關(guān)系的探究就可以涉及到全部的探究要素。
三、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的策略
1.設(shè)置情境,激發(fā)疑問。提出問題是科學(xué)探究的基礎(chǔ)。 如果學(xué)生提不出問題,探究很難進(jìn)行下去,為了讓學(xué)生能提出問題,我們可以合理地創(chuàng)設(shè)物理情境,讓學(xué)生從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒炗^察中提出有關(guān)物理問題。如講完壓力的作用點和方向后,提出探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時,我們是這樣設(shè)計的:同學(xué)們對壓力的作用點和方向已經(jīng)學(xué)習(xí)的非常好了,為了獎勵同學(xué)們,下面請同學(xué)們做兩個小游戲,請同學(xué)們拿出一支削好的鉛筆,同學(xué)們一聽立刻精神抖擻。
實驗一:用兩只手的食指分別頂住鉛筆的兩端,感受一下。
實驗二:兩只手指再用點力,再感受一下。
同學(xué)們露出了很痛的表情,于是我們接著分析,你想知道這是為什么嗎?同學(xué)們立刻根據(jù)自己的親身感受提出了這樣的問題“壓力的作用效果可能與哪些因素有關(guān)?”
2.制定計劃,設(shè)計實驗。作出猜想后,讓學(xué)生分小組討論實驗方案和設(shè)計實驗,包括器材、過程、記錄表格等。設(shè)計實驗是一個創(chuàng)造工作,是探究中很重要的一個環(huán)節(jié),直接影響到探究的結(jié)果。具體做法是:先放手讓學(xué)生大膽地去設(shè)計,小組之間、組與組之間討論方案具體的可行性,哪組設(shè)計的方案好,對確定設(shè)計有困難的教師加以積極引導(dǎo)。
3.進(jìn)行實驗與收集數(shù)據(jù)。學(xué)生根據(jù)制定的計劃和設(shè)計的實驗正確選擇實驗器材,進(jìn)行實驗時,教師要巡視,提醒學(xué)生注意觀察實驗現(xiàn)象,抓住主要矛盾,及時地對各組實驗過程進(jìn)行指導(dǎo)和評價,以便學(xué)生更好地將實驗進(jìn)行下去,并將實驗數(shù)據(jù)記錄下表格。
4.分析論證,得出結(jié)論。數(shù)據(jù)處理時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生思考:數(shù)據(jù)之間有什么關(guān)系?測量結(jié)果說明了什么?能得出什么結(jié)論?要和學(xué)生一起總結(jié)實驗的結(jié)論,鼓勵學(xué)生敢于提出不同的見解,勇于改正自己錯誤。在研究歐姆定律時學(xué)生可能會得出I=U/R,R=U/I,U=IR三種表達(dá)式,首先也要肯定學(xué)生很聰明,然后引導(dǎo)分析:因為我們研究的是電流與電壓、電阻的關(guān)系,三者存在一個因果關(guān)系,所以我們最終采用I=U/R這個關(guān)系式。
【關(guān)鍵詞】 新課程 教學(xué)改革 對化學(xué)認(rèn)識
一、探究教學(xué)的內(nèi)涵
20世紀(jì)中葉,美國著名生物學(xué)家、教育家施瓦布提出了探究式的教學(xué)方法。他主張不能把科學(xué)知識當(dāng)做絕對真理教給學(xué)生,而應(yīng)作為有證據(jù)的結(jié)論;教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)學(xué)科特有的探究方法、探究敘事等;教師應(yīng)當(dāng)用探究的方法教授知識,學(xué)生也應(yīng)通過探究活動展開學(xué)習(xí),即在學(xué)習(xí)科學(xué)的概念原理之前,先進(jìn)行探究活動,再根據(jù)自己的探究提出科學(xué)的解釋。從探究教學(xué)的縱向展開過程來看,其具體過程具有六個要素:
1、科學(xué)探究的基本形式是解決問題,要解決問題首先要提出問題。首先,教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種自由、民主的氛圍,將學(xué)生置于問題情境中,通過觀察、實驗、調(diào)查、閱讀等方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。其次,要保護(hù)學(xué)生的好奇心和自然現(xiàn)象、生活現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心,產(chǎn)生問題意識,從而提出問題。此外,提出的問題應(yīng)當(dāng)是通過探究活動能夠解決的,并且不超出學(xué)生的能力范圍。
2、根據(jù)提出的問題,收集相關(guān)信息,將已有的化學(xué)知識和問題相聯(lián)系,嘗試提出可以檢驗的猜測和假設(shè)。這是一個動腦的過程,猜想必須符合邏輯,同時又能有所創(chuàng)新和突破,而且還必須考慮到是否可以檢驗,檢驗的形式可以是實驗檢驗,也可是資料的查閱檢驗,或者其他可以收集證據(jù)的檢驗。例如,學(xué)生根據(jù)已有的化學(xué)知識和平時積累的經(jīng)驗,對“反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量之和會不會發(fā)生改變”的問題,提出三種可能的假設(shè):⑴增加;⑵減少;⑶不變。
3、制定計劃,設(shè)計實驗。通過小組討論,針對探究的目的和條件,選擇合適的方法;設(shè)計可操作的步驟;考慮影響實際結(jié)果的主要因素,并采用適當(dāng)?shù)姆椒刂茖嶒灄l件;有較詳細(xì)的實驗過程計劃。這個過程對于學(xué)生來說,剛開始困難較大,教師應(yīng)加強(qiáng)這方面的具體指導(dǎo),使學(xué)生掌握制定計劃的基本要素。
4、通過實驗與資料查閱,獲取事實、收集證據(jù)。使用有關(guān)器材進(jìn)行實驗,通過觀察、比較和測量,記錄和處理觀察、測量的結(jié)果,在多種信息中選擇有用信息。運(yùn)用調(diào)查、資料查閱等方式收集解決問題所需要的證據(jù)。
5、檢驗與評價。將收集的證據(jù)和化學(xué)知識建立聯(lián)系,分析、處理觀察和測量的實驗結(jié)果,得出符合證據(jù)的結(jié)論,對問題作出科學(xué)的解決,并與猜想和假設(shè)進(jìn)行比較。檢查和思考探究計劃的嚴(yán)密性,證據(jù)收集的周密性,以及解釋的科學(xué)性,并對結(jié)論的可靠性作出評價。如果結(jié)論與設(shè)計不吻合,應(yīng)重新確定探究方向、制定方案進(jìn)行探究。
6、表達(dá)與交流。用語言、文字、圖表和模型等方式表達(dá)探究過程和結(jié)果,表達(dá)探究計劃以及自己在探究過程中形成的見解,傾聽和尊重他人提出的不同觀點和評議,并交換意見,認(rèn)識表達(dá)和交流對探究活動的重大意義。
值得注意的是,并不是所有的探究過程都包含上述要素,有的探究過程可能只包含其中的幾個要素,有的探究過程所涉及的要素會更多,而且也不一定按上面呈現(xiàn)的順序進(jìn)行。
二、探究教學(xué)的特征
探究教學(xué)作為現(xiàn)代教學(xué)的一種模式,在其處理理論與實踐、結(jié)構(gòu)與功能,以及教學(xué)諸要素之間的關(guān)系方面具有下述特征。
1、學(xué)生是通過探究活動獲得新知和培養(yǎng)能力的。探究教學(xué)不是先將結(jié)論直接告訴學(xué)生,再通過演示實驗或?qū)W生實驗加以驗證,而是讓學(xué)生通過各式各樣的探究活動使他們參與并體驗知識的獲得過程,建構(gòu)起新的對自然的認(rèn)識,并培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。
2、探究教學(xué)注重從學(xué)生的已有經(jīng)驗出發(fā)。認(rèn)知理論的研究表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)不是從空白開始的,已有的經(jīng)驗會影響現(xiàn)在的學(xué)習(xí),教學(xué)只有從學(xué)生的已有知識和生活實際出發(fā),才會調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生的學(xué)習(xí)才有可能是主動的。否則,就很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
3、重視證據(jù)在探究中的作用。在探究教學(xué)中,證據(jù)是學(xué)生通過探究獲得新知的關(guān)鍵所在。同時通過證據(jù)的收集、從證據(jù)中提煉解釋、將解釋與已有的知識相聯(lián)系等過程,可以鍛煉學(xué)生的推理及批判思維能力,也使學(xué)生懂得科學(xué)家是如何思考問題、如何工作以及如何通過探究發(fā)展并獲得新知的。
4、重視合作學(xué)習(xí)。在探究教學(xué)中,常常需要分組制定計劃、分組實驗和調(diào)查,需要討論和意見綜合等合作學(xué)習(xí)。按照建構(gòu)主義的教學(xué)論,學(xué)生按照自己的方式來建構(gòu)對事物的理解,由于已有經(jīng)驗、文化背景的特殊性,學(xué)生對事物的理解會各不相同。合作學(xué)習(xí)能使學(xué)生看到問題的不同側(cè)面,對自己和他人的觀點進(jìn)行反思或批判,從而建構(gòu)起新的和更深層次的理解,同時,也增強(qiáng)了團(tuán)隊精神和合作意識。
三、探究方法指導(dǎo)
全日制義務(wù)教育《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實驗稿)在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計了66條探究活動與建議。通過探究活動,讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中,學(xué)習(xí)化學(xué)知識和技能,體驗探究的過程,學(xué)習(xí)探究的方法。如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動呢?以初中“鋼鐵生銹”的探究為例說明。
問題:鋼欣生銹的原因是什么?
探究活動:
1、引導(dǎo)學(xué)生充分思考提出假設(shè):⑴鋼鐵生銹是因為與空氣接觸,和空氣中的氧氣化合所致;⑵鋼鐵生銹是因為空氣中有水蒸氣,水和鐵起化學(xué)反應(yīng)所致;⑶鋼鐵生銹是因為空氣中的水和氧氣共同作用于鐵的結(jié)果。
2、指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗:⑴取一支試管,用酒精燈烘干,向里面放入一枚鐵釘,然后塞緊試管口,使鐵釘只與干燥的空氣接觸;⑵再取一支試管,向其中放入一枚鐵釘,注入剛煮沸過的蒸餾水至浸沒鐵釘,然后在水面上注入一層植物油,使鐵釘只與水接觸;⑶取第三支試管,往其中放入一枚鐵釘,然后注入蒸餾水,不要浸沒鐵釘,使鐵釘同時與空氣和水接觸。
3、引導(dǎo)學(xué)生觀察鐵釘生銹情況:在實驗后讓學(xué)生通過交流討論對提出的問題作出解釋和探究結(jié)論[常溫下,鐵在干燥的空氣中或在隔絕空氣只與水接觸的情況下均不生銹,而當(dāng)同時與空氣和水接觸時便會生銹。因此,鐵生銹的原因是空氣(主要是其中的氧氣)和水共同作用的結(jié)果。
4、再要求學(xué)生對探究的結(jié)論作反思和評價:考慮實驗結(jié)果和經(jīng)驗認(rèn)識(或猜想)是否吻合?實驗收集到的證據(jù)是否充分?
5、最后研究怎樣表述問題的結(jié)論并和同學(xué)交流,看看其他人怎樣探究?他們得到了什么樣的結(jié)論?他們?nèi)绾伪硎鼋Y(jié)論?