科学探究的一般流程范文
时间:2023-06-20 17:18:57
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篇1
1 问题的提出
(1) 听课感受。“探究光对鼠妇分布的影响”实验是初中阶段自然学科的首个探究实验,学生第一次接触,兴奋之余,他们手忙脚乱,探究活动基本上处于无序状态,流程不清晰,结果不明确。
(2) 学生问卷。笔者曾在课后向学生发放问卷,调查学生对该实验的理解,在关于实验类型的问题上,学生答“实验”的多,答“探究实验”的少。这说明学生习惯于实验,却疏于思考。
(3) 初中生物学科探究性实验如何实施?怎样把握一个度?这些问题直接影响着生物及其他自然学科的探究性学习。
2 反思的理论依据
(1) 建构主义理论认为,学习必须经过图式、同化、顺应、平衡四个过程,即学生从环境中获取的信息在已有的图式基础上先于同化,极少量的信息会有顺应,从而达到新的平衡;“最近发展区”素材在同化之时,也容易被学生顺应;探究性实验在原有实验之上,不能操之过急。
(2) 从2012年新版生物教材的编写体例来看,探究性实验比例较第一轮课改数量大大减少,反而恢复了实验、演示实验,说明编者在教材修订时听取了广大一线教师的意见和建议。另一方面,教材以“科学方法”“技能训练”将探究实验完整过程放在不同的单元、章节,化整为零,各个击破。如“作出假设”分别在人教版生物教材(下同)七年级上册P31技能训练、七年 级下册P21科学方法中分别给予阐明;又如七年级上册P24技能训练中“发现问题,提出问题”,在八年级下册P11技能训练中要求“对提出的问题进行评价”,体现学习过程的逐步深入。
(3) 生物作为学生在初中学段最早接触的自然学科,学生年龄小,智商发育水平还不是很高,不可能一下子或者说从第一个探究实验就追求其完整过程。应该说,探究实验流程贯穿于学生整个学习的过程及所有的学科,教师不能把所有的压力放在开始,放在生物学科。
3 实施的策略
(1) 教师要准确定位教学目标。借用人教版七年级上册教材P14的原话:“下面以鼠妇为例说明探究的过程和方法。如果你选择其他生物作为探究的对象,同样可以参考下面的内容设计并完成探究的过程。”从这句话中,不难看出,作为起始年级最早引入的探究性实验,其最主要的功能是告诉学生探究性实验一般的流程,为学生后续学习探究性实验作个引言和铺垫。
(2) 教师要求学生实地观察鼠妇的生活环境地。按照建构主义理论,要想学生最大程度获得新知,教师就要提供更多的“图式”,就必须让学生实地观察鼠妇的生活环境,如光、温度、湿度、土壤有机质等。
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课型是指学校教育中以学科课程为课程形式、以班级授课制为组织形式、依据教学任务、遵循人的认知发展规律而形成和划分的课堂教学的基本类型,是课堂教学最具有操作性的教学结构和程序。课型的形成和划分与教学内容、教学任务、教学目的、教学方法等众多因素相关。下面分析课型与教学方法的关系、课型与教学模式的关系、课型的一般与个别关系,通过对课型的研究,促进教师提高教学设计的能力,提升课堂教学的艺术。
1 课型与教学方法的关系
教学方法是在教学过程中,教师和学生为实现教学目的、完成教学任务而采取的教与学相互作用的活动方式的总称。在生物学教学情境中,常用的教学方法有讲授法、谈话法、讨论法、探究法、实验法、演示法、阅读法、参观法、练习法、实习法等。
教学方法是教学过程整体结构中的重要组成部分,是教学的基本要素之一,它直接关系到教学工作的成败,教学效率的高低和把学生培养成什么样的人。教学方法选择的依据主要是教学目标、教材内容的特点、学生的实际情况、教师本身的素质、教学时间和效率的要求等。如果教师不能科学地选择和使用教学方法,会降低教学效果,增加学生的负担。
中学生物学教学的课型分类可以从教学任务、教学内容、教学方法、教学组织形式等角度进行。从教学任务分,课型可分为新授课、练习课、复习课、讲评课、实验课等;从教学内容分,课型可分为事实学习、概念学习、规律学习、技能学习等;从教学方法分,课型可分为讲授型、讨论型、探究型等;从教学组织形式分,课型可分为合作型、自学辅导型等。课型在不同的分类依据之间存在重叠,在同一分类依据之间也可能存在重叠。
如果以教学任务和教学内容为横轴,以教学方法和教学组织形式为纵轴,可以得到更丰富的课型组合,如表1所示。有些组合得到绝大多数教师的认同,在实践中广泛使用,如讲授型事实学习、探究型实验课等;有些组合在实践中具有可行性,但使用的教师很少,如探究型概念学习、自学型规律学习,只要运用得当,能取得意想不到的教学效果;有一些组合存在着一些不合理性,几乎没有教师进行尝试,如自学型实验课、探究型练习课等;还有一些课型可能许多教师常常采用,如讲授型实验课,不组织学生进行实验操作或探究,对实验的原理、操作、现象进行纸上谈兵式的讲授,这种课型没有相应的教育学心理学理论支持,不能培养学生的操作技能、观察能力、发现问题和解决问题的能力。因此,研究课型不是希望将其固化下来,而是提出“教无定法,教学有方”的理念,鼓励教师灵活运用教学方法,合理设计教学流程,同时要敢于创新,不断提升教学的吸引力和艺术性。
2 课型与教学模式的关系
教学模式是在一定教学思想或理论指导下建立的、较为稳定的教学活动的结构框架和活动程序。教学模式的结构通常包括理论依据、教学目标、操作程序、实现条件、教学评价五个部分。国内外常见的教学模式有探究式教学模式、巴特勒自主学习模式、抛锚式教学模式、范例教学模式、加涅模式、奥苏贝尔模式、尝试教学模式、合作学习教学模式、发现式学习模式等。学案教学模式、杜郎口教学模式等新教学模式来源于实践,是对具体教学活动方式进行优选、概括、加工的结果,形成一种相对稳定的操作框架,这种框架有着内在的逻辑关系和理论依据。
在对课型的研究中,有人将课型界定为课堂教学结构的类型,也有人将课型界定为课堂教学的模型,这种课型观,似乎是受到了“教学模式”的影响,试图将每一种课型发展为相应的课堂教学模式。这种观点表面上看有所创新,但细究则不然。一方面,教学模式的概念相对于课型的概念是上位的,更为严谨、科学、系统,教学模式常常是在一定的教育教学理论背景下展开,并依据理论选用一些特定的教学方法来实现某种教学效果、达成既定的教育教学目标的结构框架和流动程序,而课型主要是依据具体的教学目的、任务、内容、方法而形成的课堂教学结构。另一方面,在某种教学模式下,课型可以是丰富多彩的,将课型与教学模式合二为一,容易造成教学模式的僵化而影响实践中的教学效果。
以学案教学模式进行分析,学案编写体例一般包括学习目标、课前准备、课堂学习、课后复习四个环节,课堂学习的结构有知识建构、典型例题、反馈练习、学法指导、拓展思考等方面。教师编写的学案分发到学生手中的方式有课前分发、课堂上分发和装订成册在开学时分发。从表面上看,学案编写是集体的智慧或者是优秀教师智慧的结晶,但是在同一个年级使用同一份学案,忽略了班级、学生、教师的差异性;学案将教学内容和流程已经固定,使课堂教学失去了新鲜感,不利于动态生成资源的开发和利用;学案的呈现方式模式化,教法和学法趋向单一,课型的丰富性受到抑制,教学的吸引力逐渐下降。因此,以学案为载体引导学生学会学习是一种教学方法,通过理论包装后这种教学法方法变成一种教学法模式,学案的泛滥使得教师个性化的教学设计缺失,从而制约着教师特别是年青教师的专业成长,更影响着学生学习兴趣的培养。
3 课型的一般与个别关系
哲学上一般和个别的关系,即普遍性和特殊性的关系,是辨证统一的关系,相互联系,不可分离;在一定条件下可相互过渡、相互转化。就人类的认识过程来说,总是由认识个别的(特殊的)事物,逐步地扩大到认识一般的(普遍的)事物,当已经认识了一般的事物本质以后,就以这种一般的认识为指导,继续认识尚未研究过的各种个别的事物,用以补充、丰富和发展这种一般的本质认识。也就是说,这是两个认识过程,一个是由个别到一般,再一个是由一般到个别,人类总是这样循环往复地提高认识。
课型中同样存在着一般与个别关系。从教师的专业成长历程进行分析,职初教师对课型的认识是从个别到一般的过程,成熟教师对课型的认识是由一般到个别的过程。从内容和教学任务来看,类似的教学内容可以采取相似的教学方法,从而课型基本相同,这是课型的一般性。但不同的教师或者针对不同的教学内容又可以选择不同的教学方法,创设新颖的教学流程,这是课型的个别性。
比如生物科学史的教学内容,在《普通高中生物课程标准》中,有“分析细胞学说建立的过程”、“说明光合作用及对它的认识过程”、“总结人类对遗传物质的探索过程”、“分析孟德尔遗传实验的科学方法”、“概述植物生长素的发现和作用”、“简述基因工程的诞生”等。从教材的编写范例上来看,一般都包含着年代、人物、经典实验、假说等。从教学过程来看,教师常常选择按照年代顺序,创设问题情境,通过对一些经典实验的分析,可以让学生体验科学知识的形成过程,从中学习科学家的思维方法和理解生物学概念、原理的来龙去脉。这种教学方法遵循人们对客观世界的认知过程,也符合学生的认知过程。但是生物科学史许多年代久远,学者数量众多,对科学史的教学常常陷入对科学史的简单分析和记忆,没有体验的过程,失去了科学史培养学生科学思想和方法、科学精神的功能,造成很多教师不重视科学史的教学。如果教师能创新地设计学生熟悉的情境,再抛出具有思维深度的问题时,能够激发学生强烈的探究欲望。教师启发学生提出自己的解释,提倡以小组为单位进行讨论,作出假设,设计实验方案并预测实验结果,通过学生之间、师生之间的交流与对话,引导学生运用科学的方法,修正完善实验方案,提升学生思维的逻辑性和严密性,最后再简单呈现历史上科学家对这个问题的认识过程。相同的教学内容可以选择两种完全不同的流程,不能简单地判断哪一种课型好,但多种课型的灵活运用,能够激发学生的学习兴趣,提升课堂的吸引力。
每个教师在教学工作中都在自觉或不自觉地按照一定的教学模式进行。研究课型、教学法方法和教学法模式有助于教师反思自身的教学,重视“教学有法”,但不固化教学的程序,从而实现“教无定法”,当教师能够真正融会贯通各种课型时,也许就能体会到“贵在得法”的教学真谛了。
参考文献:
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关键词:探究式教学模式课程改革科学探究
1、“探究式”教学模式提出的背景
2001年教育部颁布了义务教育阶段各门学科的《课程标准》,这次课程改革是建国以来多次改革中最为广泛、最为深刻的一次,是我国实施“科教兴国”战略的重要组成部分。根据新课程标准编写、上海教育出版社出版的实验教科书《化学》(九年级),2002年已被全国中小学教材审定委员会初审通过,已在我市五个省级课改实验区使用了一年。新课程的核心内容是进行科学探究。摆在我们教师面前的第一项变革,就是怎样设计教学环节来引导学生进行科学探究?围绕什么中心进行教学设计?有没有一种教学模式可模仿?这是实施新课程的关键环节之一。
2、“探究式”教学模式提出的依据
2.1、《课程标准》的要求
《课程标准》中提到,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,将科学探究列入内容标准,旨在将学生学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[1]。如果新课程在实施中依然是教师满堂灌,学生被动听的教学模式,那将违背课程改革的本意,使课程改革失去意义。本次课程改革的目标之一就是要通过课程内容的变化促进课堂教学丰富化,真正做到“让课堂充满生命活力,让学生成为学习的主人,使学生从被动接受知识向主动获取知识转化”这一策略思想展开的,这说明“探究式”教学是符合课程改革精神的。
2.2、心理学研究表明
学生对学习内容的巩固程度,跟教学方式的关系很大。一般来说,学生通过阅读文字材料,或听教师讲授之后,学生能够记住约20%的内容;学生对他们看到的实物现象能够记住约30%的内容;如果又听又看到实物现象,能够记住约60%的内容;如果是学生亲自探究过的,则能记住约90%的内容[2]。这说明“探究式”教学是能取得较好的教学效果的。
2.3、从化学学科的特点看
化学是一门以实验为基础的自然学科,是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性能的关系,以及物质转化的规律和调控手段。观察和实验是研究化学问题的基本方法之一,而化学中的概念、定律是借助于实验得到的。只有通过观察、实验等探究活动才能获取大量的感性认识,才能提高教学效果。“探究式”教学模式正是从这点出发,较好地运用到课堂教学活动之中去的。
3、“探究式”教学模式的基本理念及探究教学流程图
3.1、“探究式”教学模式的基本理念
“探究式”学习是由美国教育家萨奇曼提出来的。他认为,人生来具有一种好奇倾向,这种本能的倾向会使人们在面对陌生的现象时尽力找出其发生的原因。他坚信儿童具有自然而又旺盛的探索精神和强烈的求知欲,会想方设法弄清楚这些新鲜事物,这是一种进行科学研究的可贵的动力和资源[3]。
“探究式”教学是与“灌压式”教学相对的一种教学方法,“探究式”教学是用与教学内容相关的实际问题作为载体,让学生在教师的指导下有目的地、相对独立地进行探索研究,从而促进学生的思维水平的发展,提高学生运用知识解决实际问题的能力,并从中感悟到科学研究的基本策略和方法,得到科学思想的熏陶,为培养创新精神、创造思维打好基础。
3.2、“探究式”教学模式的教学流程图
“探究式”教学模式的基本程序:提出问题猜想与假设制定计划进行实验收集证据解释与结论反思与评价表达与交流。
“探究式”教学流程图如下:
3.3、“探究式”教学模式的教学流程图说明
此表对应的教学流程图不是科学探究教学的唯一模式,但不同的科学探究教学流程一般都可以分解为该流程图所包含的要素。因此,根据上表所对应的教学流程图设计的科学探究教学评价指标更具普遍性和实用性
4、“探究式”教学模式的操作要点
4.1、提出问题
问题是“探究式”教学的动力和起点,教师应根据教学内容创设情境提出问题。情境创设可从生产、生活、科技等现象、演示实验、新闻报道等入手,力求从学生的生活情境和已有经验出发,力求贴近生活、贴近社会,如:如何防止自行车锈蚀?水资源取之不尽吗?酸雨离我们还远吗?等等。帮助学生从化学的视角认识人与自然、人与社会的关系,并培养学生发现问题、提出问题的能力。
4.2、猜想与假设
问题提出后,要对问题可能的答案或结果作出猜想或假设。引导学生根据提出的问题结合日常生活及现象和所学的化学知识,大胆地进行猜想与假设,培养学生的想象力和创新意识。如:通入二氧化碳使石蕊试液变色的原因的探究活动中,引导学生对是谁使石蕊试液变色进行大胆的猜想,尽量发散学生的思维,对学生已有认识的正误,不立即给以评价反馈。这样既培养了学生的类比和形象思维能力,又可训练他们的逻辑推理能力。
4.3、制定计划
教师要激活学生已有的知识,启发和引导学生设计研究解决问题的计划,这时要渗透科学研究的策略、方法。先从宏观上提出总体思路,设计总体方案,再对每个局部进行微观设计,这样可使学生的知识活化重组,有机组合形成相互联系的知织结构,只有结构化的知识才能向能力转化。制定计划的过程是培养学生科学思维、提高解决问题的能力的有利时机,教师要充分发挥指导作用,让学生把思维过程暴露出来,适时地加以引导和点拨,也可以站在学生的思维层次上提出问题给学生思维指向,同时要给学生留有思维的空间和时间,千万不能包办代替。要注意的是计划制定不仅仅为解决问题,我们要在制定过程中整合学生的知识、发展学生的能力,培养创新精神!有时计划可能并不完善,可留待学生在具体操作过程中自己去发现、修正、完善。开始阶段或难度较大的问题可提供一些计划、方案供学生选择以降低台阶。
4.4、进行实验
实验是进行科学探究的主要方式,是论证猜想与假设的实质性过程,是知识的发源地和素质提高的有效手段。学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发了他们学习化学的兴趣,学会了科学探究的方法。通过实验探究使学生学习和体验化学研究的基本思路和方法,理解科学概念及科学的本质,提高观察、分析、解决问题的能力。
4.5、收集证据
引导学生运用实验探究、调查、查阅资料、上网等方式收集解决问题所需要的证据。多渠道地获取信息,运用比较、分类、归纳、概括等方法加工各种信息,筛选有用的证据,运用图表、小论文、调查报告等形式加以表述。通过证据的收集和处理,培养了学生求真、务实的精神。
4.6、解释与结论
教师要进行有效的启发,引导学生对实验现象进行思考、解释并通过理性分析形成结论,然后以实验报告的形式进行总结。并与实验前的猜想与假设进行对比,再对结论进行进一步的分析和讨论,培养学生对事实的分析处理能力和归纳能力。
4.7、反思与评价
在教师的指导下或通过与他人讨论,对探究活动进行反思,发现自己与他人的长处与不足,然后提出具体的建议改进自己的学习和探究活动。对于不同学生所提出的不同的方法或得出的不同结论,尽管有对有错,有好有坏,但只要有一定道理,教师在评价时就应针对其方法或结论中正确或好的方面给以热情鼓励和肯定,充分发挥评价的激励作用,增强他们的自信心,彻底解放他们的思想。
4.8、表达与交流
在学生获得足够的感性材料后,教师应积极引导学生用口头或书面等形式表达自己的探究过程和结果,相互交流、共同探讨、互相补充和完善。通过表达与交流,培养学生与他人友好相处的良好心理品质及团队精神[3]。
附:“探究式”教学法的教学案例——燃烧条件的探究:
[提出问题]:物质在什么条件下才可发生燃烧?
[猜想与假设]:要有燃烧的物质;要引火(引燃);要有空气……
[制定计划]:观察怎样使煤燃烧起来,怎样使它熄灭?访问消防队,火灾是怎样引起的?又是怎样被扑灭的?
[收集证据]:①证明有可燃烧的物质存在时,才可能发生燃烧;②证明有空气存在时,燃烧才能发生;③证明可燃物没有被点燃或没有处于一定温度下,燃烧不能进行。
实验设计:水、酒精、食油、铁丝哪些可以燃烧?用棉花沾这些物质,放在酒精灯焰上,可否引燃?
在密闭的容器里可燃物(如蜡烛、汽油)是否可以燃烧?在一有盖的玻璃容器里引燃可燃物后,盖紧,可燃物是否继续燃烧?
证实猜想:酒精、食油、铁丝;纸张、木条、煤炭两组可燃物中,哪一种物质更易被点燃?哪一种物质燃烧所需的温度更低(高)?用什么方法才能使它们燃烧,这些方法是否所能提供的热量不同,使可燃物能达到不同的温度?
[解释与结论]:(略)
[反思与评价]:实验结果和猜想是否吻合?实验收集到的证据是否足够?等等。
[表达与交流]:我的结论是这样的……你是如何探究的?你的结论是什么?等等。[4]
5、“探究式”教学模式的实践意义
“探究式”教学的意义是:学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习理论知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神;并使学生学习的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,使学生从被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
对于“探究式”教学模式的研究实施,我们采用了试验班和对比班进行对比的研究方法。试验班在教学中采用了“探究式”教学方法,而对照班仍采用传统的“传授式”的教学方法。为期一年对两个班的学生进行了教学效果跟踪调查,结果发现试验班学生学习化学兴趣显著增长,上课参与程度增加,对目前渗透创新教育的方法较喜欢,收获较大。由此说明“探究式”教学方法改变了学生学习化学的心态,上课积极性增加,促进了其非智力因素的培养和提高,学生在学习化学过程中不断受到鼓励,获得了成功的体验,同时激发了学生踊跃参与问题讨论和敢于探索的创新意识。
陶行知先生说过:处处是创造之天地,天天是创造之时,人人是创造之人。我们实践“探究式”教学就是要使每一个学生的潜能都得以发挥,都成为具有自信、自强、自我发展和具有实践能力的创新型人才,让每一个学生都获得科学探究的体验,掌握科学探究的方法,从而获得成功,这是我们实施“探究式”教学的目的,也是素质教育所追求的目标。
6、“探究式”教学模式的几点思考
6.1、精心设计探究题是保证探究质量的前提
精心设计探究题是探究式教学能否成功的前提。从心理学角度来说,问题可以激发学生学习的动机,“疑者,思之始,学之端也”。疑就是问题,最能激起学生由此及彼,由表及里,深入思考。从教学目的看,问题的设计体现了对知识能力、态度价值观等的要求。从教学过程来看,问题是使教学过程由教师向学生主体转化的桥梁,把学生置于探索者的地位,通过自主学习获得发展。讨论题的设计要注意以下几点:
(1)要有启发性:学生探究的问题最好一经提出就能激发学生的探究兴趣;这样的问题课本上没有现成的答案,一经提出就将学生置于“发现者”“探索者”的位置上,必须通过联想、通过收集或研读补充材料、经过思索才能将结论整理出来,而且每个学生作出的结论可能与其他同学是不一样的。
(2)问题要适合学生:探究的问题必须要考虑学生的学习心理特点、接受能力、知识水平等。选择难易适度、既能激发学生的思维积极性,又能使学生得到提高的问题。太难了,学生感到高不可攀,挫伤了积极性会放弃探究;太容易了,也不会引起学生参与讨论的兴趣。一般来说,探究的问题至少要在学生的思维上拐一个弯,即至少要有难、易两个层次,同时使大多数学生通过努力能够解决。这样既能为学生的思维留有用武之地,又能扩大参与面,使学生产生成就感。
6.2、落实各项准备是保证探究质量的基础
探究的氛围与质量,同探究前的准备关系极大。教师要细心指导学生作好准备。
(1)明确问题:探究之前要让学生明确所要探究的问题,引导学生明确问题的实质,了解解决问题的意义,激发学生的兴趣和探讨的主动性。可以在教室黑板上书写醒目的探究题和学生的一些主要观点、论据。
(2)探究用的实验器材:探究是根据一些生活、实验现象等基本事实,运用基本观点、方法、规律进行分析,得出结论的活动。为了探究的顺利进行,事先要准备好实验器材。
6.3、因势利导是提高课堂探究质量的关键
“探究式”课堂教学模式是学生通过交流,在相互启发商讨中,自己探求真理的教学模式。但学生的自主性学习交流,并非放任自流的盲目探索,教师要将学生自发的认识加以正确的引导。一般来说在课堂教学引导要注意以下几个问题。
(1)要对每位学生发言的点评。在课堂探究中,学生常常将注意力集中于自己的发言上,而不太善于通过相互交流提高自己。因此每位学生发言后,教师应用一两句话点评。点评的内容是发言学生思考的角度、主要观点或发言中的闪光点。这并不是对学生发言的裁判,而是帮助学生获取、组织评价信息的过程。它可以提示学生注意别人发言的内容,及时提出自己的见解,引发思想碰撞,或启发学生发现、吸取别人的长处,互相学习。
(2)要引导学生纠正错误的认识。在讨论中学生不可避免地会产生偏差,出现某些错误的观点。对于大多数学生认识不清的重要问题,教师不能简单地加以否定,而要提出针对性的问题,引导学生共同发现错误,通过进一步的讨论,走出误区。
6.4、探究式教学特别要注意的是情景、留白和反思
探究强调体验,没有情景就没有体验,情景也是猜想的依据;留白就是要给学生留有思维的时间和空间,要有思考的余地;要重视反思,没有反思就没有进步。当然探究式教学要把握好度,中学教学不可能每一堂课、每一个教学内容都用探究方法,可选择一些点进行探究活动,通过一个点的突破,辐射与相关点的联系。
6.5、“探究式”教学模式在课堂教学中存在的主要问题
(1)教师要转变观念需要一个很长的时间。
很多教师设置的问题梯度太小,大多是根据学生在已有的知识或翻阅课本的基础上,通过简单推理就能获得答案,这样在课堂上教师就接二连三地问,学生附和着回答。最终结果还是以教师为中心。至于评课,很多教师还是以教师的教学行为作为评价中心进行,特别是从知识系统性和条理性等方面进行评价。
(2)课堂的时间难把握,课堂难驾驭。教师确定介入的时间比较困难。介入过早,探究不够充分,过迟课堂效率太低。
(3)探究式课堂教学要花费的时间较多,教师往往不能提供充足的探究时间。探究式教学是把传统的习题课和分组实验课挪用到探究活动上,学生由此获得的探究能力能否应付传统的考试还难以确定,因为现有的考试制度下,都离不开考查知识和技能,目前很难考查“过程与方法、情感态度和价值观”。
(4)课堂上的知识总结不全面,不充分,学生普遍感到缺乏系统性和条理性。学生普遍不会记笔记。
(5)生生间汇报交流不全面,不充分,学生对老师的依赖性很强,对于出现的问题并没有认真的思考,而是等着听教师讲解;学生不善于表达自己的思想,他们所表达的思想往往不能激起其他同学思考;学生不善于听其他同学的汇报,他们大多仍继续关注自己探究过程中不出现的问题,只有教师开始解释他们才开始集中注意力。
(6)学校的多媒体设备、实验条件还都不能满足探究式课堂教学的需要。[5]
总之,探究式课堂教学是否能取得实效,归根到底是以教师能否转变教育教学观念,学生能否参与、怎样参与、参与多少来决定的,同时只有学生主动参与教学,才能改变课堂教学机械、沉闷的现状,让课堂充满生机。所谓学生主动参与就是给学生自主探究的权利,不要教师设框框,先把学生手脚捆绑起,要求学生按照教师预先设计好的一套去运行,而每步探究先让学生尝试,就是把学生推到主动位置,放手让学生自己学习,教学过程主要要靠学生自己去完成,这样,就可以使探究式课堂教学进入理想的境界。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001.
[2]透视科学探究性学习[J].人民教育.2003年9月
[3]时建彬.凸显科学探究,培养学生科学素养[J].中学化学教学参考.2004年4月
篇4
关键词:化学工艺题;问题设置;突破策略
中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1006-5962(2013)08-0208-01
化学工艺题起源于广东、上海卷,契合 "课程内容与学生生活和现实社会实际之间保持密切联系,使实践和生活成为科学课程内容基本来源" 这一新课程理念,已成为新课改后的高考新亮点。化学工艺题是一种多溶质的混合溶液,其中的工艺流程(包括文字、流程图、表格、数据、坐标图等)是优质溶剂,化学科学的知识、方法、观念是溶质,将溶质结晶出来并加以识别、应用是知识与能力的综合体现。以下基于化学工艺题的问题设置,谈谈在突破策略上的思考。
1 化学工艺题常见问题设置
2 化学工艺题的突破策略
2.1 重视教材基本知识的内化。
工艺题融合了元素化合物、离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质制备和分离提纯、反应条件的控制、绿色化学等核心知识。应力求重温重点知识,以点带面,通过知识的内在联系,建立一个完整的、系统的、开放的且不断生成的知识结构,力求达到知识的内化。
2.2 紧抓教材经典工艺的深化。
高中化学教材中涉及到的重要化工生产有合成氨工业、合成硫酸、氯碱工业,硅酸盐,炼铁、炼铜、炼铝、镁的提取、石油化工、煤加工等。高考复习中应充分挖掘教材中的重要工业生产流程,以生产原理、设备、生产流程中的除杂提纯、尾气的吸收与处理等热点知识为载体,联系新材料、新能源、环境问题。高考化学试题中流程题可能将课本中不同处的内容融合,可能会将课本知识延伸。这就提醒我们要引导学生认真阅读、梳理教材,弄清书上每个重要实验和化工流程,并在练习中加以变通,这样才易于做好试卷上有创意的工艺流程题。
2.3 熟悉化工生产中的主要操作。
⑴原料的预处理:目的是为了将原料转化为容易提取的物质,常用方法有粉碎、灼烧(焙烧)。如海带中提取碘,事先要将海带灼烧成灰。
⑵浸出:用浸取剂将固体物质中的主要物质溶解。浸取时常用浸取剂有水、酸、碱等。
⑶煮沸:目的是为了除去溶液中的某些易挥发、易分解、易沉淀的物质。
⑷pH值调节:化工生产中为了分离除杂,常需控制溶液的pH值,调节的方法有加氧化物、酸、碱等。
⑸蒸发:为了将溶液中的溶质提取出来,常采用蒸发的方法,对于不同的溶质,蒸发的程度不同。
①所得晶体不带结晶水(如NaCl)时,一般蒸发至出现大量晶体,利用余热蒸干。
②所得晶体带结晶水(如CuSO4・5H2O)时,通常蒸发浓缩,冷却结晶。
⑹过滤:为了加快过滤速度常用"抽滤";为了防止溶质损失或杂质析出常用"趁热过滤";为了保持固液混合物的温度恒定,可用"热滤"。
⑺洗涤:为了洗去固体物质表面的杂质,常用蒸馏水洗涤,有时为了减少固体的损失,常用冷水或酒精洗涤。
⑻重结晶:为了将粗产品进一步提纯而采用的重复结晶的操作。
⑼干燥:晶体表面上吸附有少量溶剂,需用适当的方法进行干燥。固体的干燥方法很多,可根据重结晶所用的溶剂及结晶的性质来选择,常用的方法有以下几种:空气晾干的;烘干(红外灯或烘干);用滤纸吸干;置于干燥器中干燥。
⑽氧化:加氧化剂,将杂质离子转化为易除去离子,如将Fe2+氧化为易水解的Fe3+。常用氧化剂有H2O2、Cl2、NaClO、KMnO4等。
2.4 渗透"绿色化学"的理念。
绿色化学有利于实现人类社会的可持续发展,对化学工艺流程的可行性评价需要从 "绿色化学"的角度考虑。常常涉及工艺的安全性、可操作性、节约成本(原子效率和原料的循环使用、节能)、环境保护等问题。
2.5 培养答题能力。
要想学生在高考中拿到一个从未见过、不太熟悉的工艺题不紧张,同时处理得游刃有余,需要我们在高考复习中培养学生工艺题答题能力。
⑴明确工艺题答题的基本步骤
①完成"是什么?为什么?"的问题探究过程
从题干中获取有用信息,了解生产的原料和产品。引导学生理解物质间的转化关系、理解物质结构、性质、应用及其内在联系。
②完成"做什么?怎么做?"的问题解决过程
引导学生从技术角度分析从原料到产品关键进行了哪些反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、溶液中的平衡)?关键操作进行到什么程度最佳?除目标产物外还产生了什么杂质或副产物?杂质或副产物是怎样除去的?
使学生明确做工艺题不需要拘泥于每个细节,不需要把过多的精力用于分析每步流程,只需把握大的方向即可解题。
⑵熟悉工艺题答题的基本策略
①给信息的反应方程式的书写基本步骤
结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质;确定最关键的反应物和生成物;配平关键反应物和生成物;再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物;依据题目信息写好反应条件;结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。
②基本实验操作检验沉淀是否完全。一般叙述为:取上层清液,检验其中含有的某一离子。
洗涤沉淀。如问洗涤目的,一般考虑除杂或减少原料的损失;如问如何洗涤,一般叙述为:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2-3次。如问用冷水或75%的乙醇代替水的目的,一般是为了减小溶解度(用乙醇还有助于固体的干燥); 如问沉淀是否洗净,一般叙述为:取最后一次洗涤液,检验沉淀表面的杂质离子。
从溶液中得到晶体,一般叙述为:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥,有时根据具体物质还应考虑抑制水解、趁热过滤等特殊操作。
③反应条件的选择
温度控制。经常从物质的挥发性、稳定性、副反应,对反应速率的影响,对化学平衡的影响,对物质溶解度的影响等方面分析。
提高转化率。根据平衡移动原理分析。
反应物用量或浓度。一般是为了提高反应物的利用率,控制副反应等。
pH值控制。通常是为了促进或抑制水解,控制反应的进行程度。
④绿色化学。从原料成本及循环利用、设备要求、节能、环保等角度回答。
⑤化学计算。灵活运用观察法、比较法拆分与重组法、建构模型法、分类讨论法、守恒思想、特殊化与一般化思想、平均化与极端化思想、方程思想、函数思想等。
⑶强化答题规范化素养的养成
"细节"决定成败,每年高考卷的典型错题分析都暴露学生的化学基础不扎实;在分析解答比较复杂的综合性问题时,思考问题不全面,思维欠严谨,实验探究能力和计算能力比较差,信息素养和学习能力不强,审题不仔细,答题不规范,不准确。一定要强抓基础知识的扎实性和学生答题的规范性,引导学生从出题者的角度审视问题,抓好错题订正和消化,使学生形成较强的化学学科素养。
突破工艺题这一富有挑战的新题型,应以《考试说明》为指导,宽基础、重素养,帮助学生练就"化学的慧眼和慧心", 答题时把握变中求不变,抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。最终使学生既学到知识,又培养能力。
参考文献
[1] 江苏省普通高中学业水平测试(选修科目).江苏教育出版社.2010.
[2] 全日制普通高中教材化学第二册.人民教育出版社.1991.
篇5
关键词:教学活动;化学思维;能力提高
中图分类号:G427文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2015)05-030-1
人教版教材上设置了多种形式的科学探究活动来辅助教学的顺利展开,诸如实验、探究、讨论、课外实验、调查与研究等等。而以活动为平台的课堂教学,更能够激活学生的学习思维,提高学生的科学素养。笔者现结合实际教学经验,谈谈如何利用教学活动,开发学习思维。
一、融合教学活动和教学模式,促进学生思维发展
在实验探究性课堂中,以“提出问题―活动准备―运用与实践―优化思维―能力提高”为主线的教学模式与教学活动的有机融合将对学生思维的发展有良好的作用。
如在执教《水的组成》时,具体流程如下:
提出问题:物质水是由哪些元素组成?
活动准备:
1.回顾《元素》中“讨论”所获取的结论,寻找化学理论依据;
2.阅读书本资料:科学家研究物质组成的过程;掌握涉及物质水、氢气、氧气的相关性质。
3.形成初步解决问题的思维,设计实验方案
运用与实践:实施实验,使水通电分解;验证正负极气体,根据现象分析得出结论。
优化思维:1.整理:学生总结研究物质组成的一般方法。
2.优化:选择分解反应或者化合反应对研究物质组成的优势。
能力提高:不同的物质在不同的反应情境中探究物质的组成。如酒精燃烧生成水和二氧化碳探究酒精的组成情况。
情景引入在引起学生兴趣上有优势,但是对于探究性课堂,开门见山的“提出问题”更具有科学探究的气氛,使学生快速进入探究者角色。“活动准备”是重要的思维启蒙的环节,老师预设的项目首先要对学生形成探究思维有很好的引导性,同时也要兼顾到学生的可接受能力范围。
一个有内涵的教学活动,融合一个适合学生的教学模式,为学生科学探究的思维促发,为其知识应运的思维发展建立了良好的平台。在《水的组成》这一堂课上,“教学活动”与“教学模式”的有效融合成了学生思维发展的催化剂。
二、扩充教学活动内容,拓宽学生思维水平
教材中所安排的活动,对知识具有极强的针对性。知识如果变成生硬枯燥的数据、公式、结论的拼盘,会将学生的学习兴趣消耗殆尽,能力也得不到提高。所以教师在教学过程中必须重视对实验教学内容的挖掘与变革。对一些教学活动的内容进行扩充,不仅有利于学生知识的形成也更能让学生的思维得到多层次、全方位的训练,思维水平得到了进一步的拓展。
扩充了活动内容后,知识不再是静态的纵向推理,而是动态的横向挖掘,赋予了学生更多的思维训练因子,学生的思维也得到了很大程度的拓宽。
三、重组教材活动顺序,优化学生思维品质
篇6
关键词:探究教学;探究学习;知识构建
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)24-0192-02
近几年江苏高考化学为考查学生对理论知识、实验原理的理解以及观察事物并尽可能地综合利用所学知识的能力,在考察元素及其化合知识时往往将其与生活生产结合在一起以实验探究的形式出现。在元素化合物流程题中,学生并未系统学习过的含铬化合物的性质及应用却频频出现,试题中通常以信息的方式给出学生未学过的知识,对学生的能力要求高,区分度大。笔者尝试以生活中的老酸奶事件为情境引出有关铬的课题,希望通过探究教学的模式,让学生体验探究过程,学会科学探究方法,增强获取信息的能力,培养学生的问题意识,实现知识的主动构建,从而培养学生的科学创新精神。
一、教学设计
[引入课题]老酸奶事件。为防止老酸奶产生乳清分离,影响其品质和口感,在老酸奶生成过程中常添加明胶作为增稠剂,2012年4月,央视爆老酸奶添加的是废皮革生成的工业明胶,含有铬、铅等重金属。铬是人体必需的微量元素,三价铬具有重要的营养作用,而六价铬对人体却有毒害作用,可干扰许多酶的活动,损伤肝和肾脏,诱发肝癌等恶性肿瘤。
[搜索信息]看完上述材料,我们肯定很想了解有关铬的知识,请在你大脑记忆库中快速搜索有关铬的信息。(留白)
(学生积极调动知识记忆库,想到如下信息。)
1.铬是24号元素,电子排布是3d54s1(《物质结构与性质》)。
2.交警根据硅胶颜色的变化判断司机是否酒后驾车(《必修2》)。
3.Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+对这一平衡体系加酸或碱时溶液颜色不同(《化学反应原理》浓度对化学平衡的影响)。
(教师将学生回答写在黑板上,让学生感受到自我价值,师生积极互动)。
(设计意图)让学生搜索已知信息,对分散在不同教材中的知识进行梳理,为下面探究环节打下埋伏,符合维果茨基的“最近发展区”理论。
(过渡)今天我们重点讨论六价铬,从结构特征看,铬原子电子排布是3d54s1,同处第八族的锰原子是3d54s2,失去这7个电子后,含+7价锰元素的物质具有比较强的氧化性,如KMnO4,那么含+6价铬元素的物质如K2Cr2O7是否也具有比较强的氧化性呢?
[探究活动1]KMnO4具有强氧化性,K2Cr2O7是否也具有强氧化性?提出你的假设,并设计实验验证。
(设计依据)从结构的相似性类比迁移,提出探究问题,按探究教学的一般模式:形成问题—提出假设—寻找证据(验证)—做出解释—拓展应用,另外铬原子的核外特征电子排布3d54s1是洪特规则的一个特例,学生印象深刻,容易想到,应能从结构特点出发来认识一种元素。
你的假设:
设计实验:(留白)
提供试剂:K2Cr2O7溶液,KMnO4溶液,稀硫酸,稀盐酸,FeSO4溶液,KSCN溶液,KI溶液,试管若干。
(设计意图)让学生体验科学探究过程。
(学生活动,假设K2Cr2O7具有强氧化性,设计实验如下:)
1.向FeSO4溶液中加入3~5滴0.1mol/L的K2Cr2O7溶液,再加2滴KSCN溶液,观察实验现象。
2.向KI溶液中加入3~5滴0.1mol/L的K2Cr2O7溶液,观察实验现象。
(学生活动,对方案1,2进行实验。)
(课堂生成及应对。)
意外:在学生进行实验1时,按照学生预设,Fe2+被氧化为Fe3+,加KSCN溶液时应出现血红色,但试管中却出现了红褐色的絮状沉淀。
疑惑:为何会出现这种现象?(学生一脸茫然,这是笔者在课前实验准备时也没有出现的状况。)
提问:请同学们猜想这种红褐色的絮状沉淀会是什么呢?
回答:会不会是Fe(OH)3沉淀?
提问:如何证明?
回答:加点稀硫酸进去。
实验:沉淀真的溶解了(学生表情开始释然。)
追问:为什么会出现Fe(OH)3沉淀?能从化学反应原理来给出合理的推测吗?
回答:是产生的Fe3+发生了水解。
提问:那么加酸的作用是什么?
回答:抑制了Fe3+的水解。(适时地将盐类水解平衡的知识点与实验现象结合起来。这也解决了笔者的困惑,在准备实验时用的是事先用硫酸酸化的K2Cr2O7溶液,所以没有出现沉淀的现象,但是学生实验时想不到要酸化。)
再追问:用硫酸酸化的K2Cr2O7溶液具有氧化性,用盐酸酸化可以吗?
实验:向K2Cr2O7溶液中加入稀盐酸,产生了刺激性气味的气体。
结论:K2Cr2O7将Cl-氧化成了Cl2,跟KMnO4一样,K2Cr2O7溶液是不能用盐酸酸化的,Cl-比I-的还原性弱得多,但同样能被氧化,更好地证明了K2Cr2O7具有强氧化性。
(过渡)含+6价铬元素的物质具有强氧化性,生活中使用经硫酸酸化处理的三氧化铬硅胶检查司机是否酒驾实际上就是利用+6价铬被还原为+3价时的颜色变化。六价铬的化合物具有强氧化性,同时具有较强的毒性,电镀和化工行业的酸性废水中含有剧毒的Cr2O72-,如何处理这种废水?请运用所学知识提出你的处理方案。
[探究活动2]含铬废水的处理。
你的方案:(留白)。
(设计意图)结构决定性质,性质决定用途,让学生将所学知识运用到实际问题的处理中,培养学生解决问题的能力。
(学生活动,提出方案如下:)
1.还原法:Cr2O72-Cr3+,Fe3+Cr(OH)3,Fe(OH)3
2.电解法:采用铁做阳极进行电解,使Cr2O72-转化成毒性较低的Cr3+
[教师心声]经过探究1的充分展开,学生对Cr2O72-具有强氧化性的性质有了较深刻的理解,在此基础上提出方案1是水到渠成。电解法比较难想到,但在最近的练习资料中正好出现过,相信学生对为什么要用铁做阳极材料进行电解有了更深的体会。
二、结束语
本课带领学生重点学习了有关含铬化合物的性质,应用及制备,苏教版化学教材中并未介绍,但笔者扔将其作为开展探究性教学活动的内容,本意并非过分强调铬元素的重要性,而是通过情境,流程图等信息培养学生的学习潜能才是重中之重,同时,这种微型探究教学模式也可作为其他元素化合物知识复习的一种尝试。
参考文献:
篇7
1 注重人文关怀增进师生情感
1.1创设和谐的课堂环境
创设和谐的课堂环境,是上好科学课的前提。只有学生对老师产生好感,学生才会有积极投入科学学习的动力。一直以来,创设和谐的课堂氛围,让学生喜欢我的科学课,是我不断的追求。每次,接一个新的班级,我会努力接近学生,我对学生讲:“第一次和老师接触,你觉得老师不好,那没关系。假如一个学期相处下来,你还是觉得老师给你恐惧感,激发不了你对我的科学课堂的兴趣,那是老师的责任。”我这样说了,也不断这样努力着。注重人文关怀,增进了师生情感。
1.2重视每一位学生体现人文关怀
第一次接触学生,彼此都很陌生。所以,第一堂课,我总是先给学生分组。每班的实验小组组长采用自荐的形式。即鼓励学生自己或者同学推荐,产生组长。然后,让组长自己选学生,一般都是平时比较要好的学生会组成一个小组。对那些由于种种原因,不受人欢迎的学生,如学困生,也决不放弃,鼓励每个小组,要勇担重任,接受他们,同时给予关心和帮助。这样一来,在科学课堂,每位学生都得到温暖,没有失落感,也容易让那些平时在别的课上得不到重视的学生,产生一种成就感。小组成立后,我会对每个组提出要求,让他们各组要相互竞争,譬如课堂上,哪个组学生举手较多,就及时表扬,激发学生的竞争意识。
和谐的课堂氛围,需要合理的手段来实现,多年来,我采用的做法和提倡的人文关怀理念,得到了很好的验证,实践证明是有效的。
2 规范实验流程培养探究能力
科学教学是严谨的,需要规范的实验流程。像科学家一样做研究,在规范的实验中培养探究能力,是实验教学的归宿。
2.1规范语言表述提高学生科学表达的能力
对于小学生来讲,他们的语言表达可能是苍白的,可能是无序的、杂乱的,他们不知道怎么才算是科学的表述。科学的表达j需要老师的良好训练。例如,让学生观察后,学生会直接讲述他观察到的现象,这时,跟学生强调必须这样回答:“我发现了……”几次训练下来,学生就会形成定式。很多时候,学生可能不知道怎么回答老师的提问,为不影响教学,那就直接训练让学生说:“老师,我不知道。”一旦,学生能自觉形成规范的语言来表达,老师就不要为学生一时的“不知道”而急躁,也许很快,学生就会主动跟着老师去探究。一句响亮的“不知道”,老师也给予合适的表扬,容易让学生亲近老师,增进感情。用规范来规矩学生,不急在一时,需要慢慢提高学生科学表达的能力。
2.2规范实验操作提高学生的动手实践能力
动手实验,是一节课中最重要的环节。当学生看到实验材料,往往有急于动手的冲动。每次总会有学生不自觉地想去摸或操作实验器材。这时,不能一味的责骂学生,相反应该及时做好引导工作,同时尽快开展实验。实验之前,应该让学生充分认识有结构的材料,适时介绍实验材料的功用。实验之前,还应该让学生自己设计实验,交流实验方法。只有做好充分的实验准备,才能有效开展好实验。
规范实验操作,是提高学生动手实践能力、探究能力的关键。
3 关注主动发展实现有效探究
一段时间下来,通过系统的训练,学生渐渐适应了实验室上课的规矩。让每一位学生充分感受课堂自主的探究氛围,才能真正实现有效探究的目的。
3.1讨论不能只是流于一种形式
小组讨论,是实验教学很重要的方面。讨论要有主题,也就是必须在学生十分明确讨论问题的前提下才能开展,讨论还必须有组织者,小组长就是讨论组的核心,但是千万不能是小组长的一言堂。要训练学生积极参与讨论,要各抒己见。同时,讨论后的交流,要充分激发每位学生的积极性,给每位学生发言的机会,特别要把机会多留给平时寡言的学生。热烈、和谐的氛围是实现有效探究的前提。因此老师需要做到尊重学生,关注好每一位学生,给每一位学生机会,让学生有主动发展的空间。
3.2实验不能只是完成一个任务
篇8
关键词:高中物理教学 探究学习 环节
进入新世纪以来,新课程理念得到广泛传播和积极实践。新课程标准和教材突出了对学生素质的全面培养,突出了知识建构的过程,尤其是在教学的方法上,强调了科学探究。科学探究作为新课程的基本理念,已经成为重要的教学方式。探究性教学不仅有利于学生掌握知识和技能,更重要的是它重视获得知识的过程和方法,重视学生的情感、态度和价值观的培养,有利于课堂三维教学目标的实现,使学生获得多方位的教育。
一、物理课堂探究教学的环节
“不下水,岂会游泳;不上山,岂能善猎。”为了让学生学会探究,就要倡导探究教学,让学生在探究中学会“探究”。为此,新课程标准提出了科学探究的程序,基本是“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作”七个步骤,根据不同的课型,就可以构建不同类型的物理课堂探究教学模式:(1)新授课教学模式(流程图)提问―探究―归纳―练习;(2)复习课教学模式(流程图)质疑―探究―小结―应用;(3)知识专题教学模式(流程图)示范―探究―评价―作业,等等。在这众多探究教学模式中,都必然包括以下教学环节:
1.创设情境
这一环节是一节课的开始,属于诱发学生探究的阶段。所谓创设情境,就是创造探究的氛围和条件。一般有以下方式:(1)出示问题情境,引发探究。(2)展示实际场景,引发探究。(3)实验操作,引发探究。教师需要利用合理的构想、恰当的材料、精炼的语言、演示实验现象等提出令学生困惑或感兴趣的问题,激起他们探索未知的兴趣和求知的强烈欲望,引发学生对探索问题的关注,形成鼓舞人心、令人兴奋的课堂气氛。例如,在学习闭合电路的欧姆定律之前,教师提出问题:“为什么电池用久了小灯泡就不亮了呢?”学生的回答是电池没电了,电压变小了。可是,分别用电压表测量新、旧电池两端的电压,结果几乎都是1.5伏,这让学生大吃一惊,感到非常诧异,都想知道这是为什么,学生学习的积极性也就提高了。
2.探究思考
这一环节是探究性教学实施的核心环节。实践是检验真理的唯一标准,任何科学假说和科学猜想都需要经过科学的检验。实践,也是学生吸收知识、锻炼能力的重要环节。这就需要教师有计划、有目的地以问题、实验为载体或通过组织学生自学课本、进行习题检测等有效手段,引领学生亲历知识的“发现”过程,主动参与知识建构,成为知识的“探索者”和“发现者”。
3.学以致用
这一教学环节包含练习和作业两个学习要素。教师在这个环节中引导学生运用探究出的结论、规律解决具体问题,这是认识在实践中接受检验并逐步转化为能力的过程,它可以使学生对物理概念、规律的理解逐步巩固、加深、拓展和升华。教师可以围绕着“双基”和培养学生掌握学习方法的目的,多出一些有一定梯度的练习题,反复训练学生,为学生能力的培养打好基础。
二、在教学中,通过把握过程而获得物理知识
“探究学习”的第一个特点是“学生自主地抓住自然的事物、现象,通过探究自然的过程而获得知识。”这就是说,在教学中,教师要把握好“知识”与“过程”的关系,这二者究竟谁为重点的问题,是传统教育与“探究学习”的区别,所以在教学中正视探究自然的过程,将其列为重点,要通过过程的探究而获得知识。为达到真正获得知识的目的,必须注意以下几点:
1.要善于通过实验来探究自然过程
在物理学中,许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以,对于实验的宏观现象,对于实验中数据的变化,要善分析,要透过现象看到本质;通过数据的变化来抽象出概念或规则,所以探究实验的过程,往往就是获得知识的过程。例如,密度的概念对初中生也是很抽象的,利用不同质量的同种物质,与相应体积数值,通过实验可以求出其密度大小,若结合实验,中学生是不难理解密度概念的。又如,在串、并联电路中,对于总压和分压的关系,设有实验来学习也是很抽象的,若通过仪器的数据变化来分析,就容易理解了。
2.要善于用逻辑推理与数学推导的方法来探究物理学的自然过程
许多物理学的规则、公式,都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论,这又是一个学习的重点,所涉及为两大方面:其一,为逻辑推理方式;其二,为思维的方法。
三、在教学中,教师要有目的地培养学生从事物理研究的能力
“探究学习”的第二特点是“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力”。这种物理学科的探究能力,主要包括学科的学习方略,思维方法和正迁移的能力。
1.学科的学习方略
物理学是以实验为基础的学科,所以该学科的主要学习方略就是自然科学的认识论和方法论的统一。
从自然科学认识论来看,主要是从感性到理性,从形象到抽象的认识过程。坚持实践认识再实践再认识的认识论。从方法论来看,就是坚持理论与实践的统一,其方法要有序可寻,循序渐进。整个方略将由:观察实验控制条件测量记录数据处理和解释分类抽象、推理发现规律性模型化提出假说验证假说等诸环节组成。其整体有机的综合一体则是学习物理的过程,为第一问题的最高的概括。所以笔者建议,在教学过程中,教与学都要遵循这一方略和过程来进行。
2.思维方法探究
问题的思维方法主要包括以下几点:(1)学会系统思维,掌握发现知识的内在规律的能力;(2)学会逆向思维,掌握从反面分析问题的排除能力;(3)学会概括思维,掌握综合能力;(4)学会辩证思维,掌握全面考虑问题的能力;(5)学会顿悟思维,掌握直觉的能力;(6)学会发散思维,掌握多角度着手处理问题的能力。
3.关于迁移问题
篇9
关键词: 通用技术 教学 探究 学习方法
教育部于2001年12月颁布了《基础教育课程改革纲要(试行)》,同时设计和修订各学科的课程标准。《纲要》明确指出:“改变课程实施过于强调接受学习,机械训练的现状,特别强调倡导自主学习、合作学习和探究学习,使学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。探究性学习就是学生在教师的指导下,以类似科学研究的方式进行学习,在掌握知识内容的同时,能够体验、理解和应用科学研究方法,同时培养创新精神和实践能力的一种学习方式。探究性学习的基本思想是让学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习,鲜明的体现出“创新”和“创新学习”的本质。
通用技术课是一门以培养学生的技术设计和应用能力为主的实践性课程,鼓励学生求新、求异,创新思维和合作交流。因此在通用技术科教学中,要有效地组织学生进行自主学习和共同探究。我认为在通用技术课上进行探究性学习应该做到以下几点。
一、坚持以生为本,开放引导课堂
近年来对学生学习的大量深入系统的研究,对传统的以教为中心的教学模式提出了越来越大的挑战。学生到底是怎么掌握科学知识的?一般认为是教师教会的,老师不教他们怎么会呢?而事实上,学生并不是带着一个空空的脑袋来到我们的科学课堂,对于不少问题,他们心中早已有了自己的一套“理论”。最要紧的是,“这些常常与科学理论相悖、同时也往往被我们相当然地认为不屑一顾或不堪一击的‘理论’,却是学生长期经验加智力活动的产物,是他们‘心中的科学’”对于不少内容,因此可以说学生是有探究性学习的能力基础的。而传统灌输式的教学是对学生基于好奇的天性而自发探究所获得的成果进行压抑,这样极易形成学生对科学的排斥甚至厌恶,甚至上造成学生科学精神的缺失。在学习活动中,学生自己的理解是应该得到充分尊重的,因为它们是学习过程的基本起点和贯穿始终的最活跃的因素。
因此,我们在具体的教学过程中,应采取以人为本的教学组织形式,针对本学科和学生的特点.努力构建民主的、交流的、开放性的课堂教学模式。在教学过程中,我们改变教师对课堂的垄断地位,尽量排除教材定论和教师权威对学生的束缚,允许学生对问题有独特的见解,提供自由表达的机会和时间,让学生在思维上尽量发挥,让学生在独立观察、思考和合作学习、共同探究的过程中去发现结果或规律。
首先要求教师在教学中开放课堂,消除不该有的程式和框框.培养学生探究学习的自信心和标新立异的勇气。例如在一次课堂教学中.我让学生列举身边生活中的流程设计.有一个女生列举了做一道菜前期准备工作的流程设计。她把做一道菜前准备工作的整个流程讲得头头是道。非常顺畅。也很有道理。原来她父亲是个高级厨师,在平时做饭时.她经常帮父亲做些做饭前的准备工作,感到流程设计的很重要。同学们听了也很受启发。
其次,开放课堂的同时,同样需要教师的灵活调控和因势利导。我们既要让学生有争论辩难的机会以及不同意教师的观点的自由与宽容,又要及时引导学生把注意力和思维聚焦在教学的中心问题上。有时教学过程中还会遇到一些意外的情况.会使学生的注意力严重分散。这时教师要顺势而为,灵活处理。这样,学生那种探究欲望自然就可以得到激发,设计的热情自然就会点燃。例如:在《技术与设计1》的教学中我先后组织了学生辩论会“技术有好坏之分吗?”、“保护知识产权有利于科学技术的普及吗?”学生分正反两方,分别收集资料,同学们积极性很高,辩论非常精彩。教师灵活处理,因势利导,对于辩论中的“意外事件”非但不会影响课堂教学,反而会成为难得的活生生的教学资源,从而提高教学效果。
二、培养技术素养,锻炼动手能力
在《普通高中新课程方案介绍》中,教育部基础教育司副司长朱慕菊介绍了普通高中课程实施现状调查结果,其中有关课堂教学方式的调查情况表明
有86. 7%的学生表示喜欢有较多的动手操作或亲身实践、讨论交流或自学等课程学习方式,只有12%的学生喜欢以教师授课为主的方式。由此可以看出学生喜欢探究性教学方式。
通用技术课是一门立足于实践,注重创造的课程。在这门课程中。设计和制作是相辅形成的两大支柱。设计是一切技术活动中的核心过程,而动手制作则是技术设计转化为实际成果的过程,设计和制作当中也包含许多方法和技巧。
因此。我们在教学中要充分调动学生全员参与、亲历设计和制作活动各环节的全过程。但要达到这个目标,教师就要密切结合学生的生活经验,激发学生对技术设计的兴趣和探究试验的欲望。在学习设计和制作的过程中。教师要以引导者的身份。为学生创设一个开放、民主、活跃、进取的学习氛围,鼓励学生展开想象.大胆创新,使学生在设计过程中发展能力并体验创造的艰辛和成就感。在具体的教学过程中,教师可先精心挑选一部分能体现技术设计的实例,比如,我让学生设计简单的结构作品、相框、小板凳等,让学生亲自动手操作,亲身体验创造的过程。这样就可以通过引导学生通过参考实例的技术设计思想和方法,来尝试着培养学生自己去进行程序设计。在使用实例时,教师还应注意形式的灵活性,可以设计相关的几个问题让学生回答,也可以引导学生对实例进行讨论,充分调动学生的积极性,使学生善于思考,勤于讨论,积极参与课堂教学,实现教师与学生的双边活动。但无论采用何种方式处理教学实例,教师都应结合教学目标进行是适当的评点。
由于是新课程,国家和省市还没有通用技术试验室的建设方案。于是,我争取学校的支持,投入近30万元,建设了一个使用面积220平方米的通用技术试验室,添置了百多件(套)试验仪器和机械。使必修课的《技术与设计1》和《技术与设计2》共9章书都有技术试验。2007年12月,广东省教育厅高中教学水平评估组来校评估后认为,我校通用技术试验室的建设规模、仪器设备配置、学生使用率在全省都是领先的。这为学生学好通用技术课准备了充足的硬件基础,学生的学习热情空前提高,对通用技术课更感兴趣了。
但由于学生个体的接受能力和实践能力有较大的差异。在学习过程中.往往会出现优劣分化的现象,特别是在实际操作技能过程中,有的同学没有得到教师的辅导和帮助,会造成学习中断或者干扰其他同学,所以教师要及时巡视加以指导,并采用个别辅导或同学之间互帮互学的方式,特别是聘请学习能力和操作能力强的学生当小老师,给学习和操作上有困难的同学提供帮助,使这些同学有信心和勇气跟上去,共同学好通用技术这门功课。
通用技术是一门实践性很强的课程,它注重的是“精神”变“物质”的方法和过程,这就需要学生以作品的形式呈现自己的学习效果,并通过对同学作品的相互观摩、交流和借鉴,得到更多的收获。基于这样的认识,我们结合有关课程,让学生自主设计校园环境、建筑物等的效果图;布置学生设计和制作各种日用品与科技作品模型;然后收集评比,并作为考核的主要依据。并且在课程考核中.我们注重对学生学习的过程评价、结果评价和综合素质评价,使广大学生的探究热情与创作积极性得到持续的保持和提高。
三、精选案例教具,深挖拓展教材
在通用技术课的教学中,教师若按传统教学方式对教材上的案例进行讲解,无非是对教材进行逐步分析,深挖内涵。这样做,学生反应一般并不热烈,兴趣不大;原因是教材上的内容学生自己能够看得懂,一些看不懂的。学生觉得关系也不大—— 反正高考又不考,没有必要学习。而学生所关注的东西,往往是与学生的生活体验关系密切的东西或是新的、以前未曾接触过的东西,心理学上的研究表明,一个人如果处于与他的生活体验相关的情境当中或面对以前从未有过的刺激的时候,他往往会表现出较大的兴趣。
这些原理应用到我们的通用技术课堂教学中,就要求我们教师不仅要详细分析推敲教材,还要满足学生求新、好奇和探究、创新的心理要求,选择经典案例,联系生活实际,创设对学生有吸引力的教学情景;以调动学生探究学习的积极性,活跃课堂气氛,只样这样才能达到教学目标。
有鉴于此,我们在处理教材时,对教材案例特别经典的、内容较好的,就尽量挖掘。对那些有趣的案例,学生就认真听,细心想,喜欢讨论和交流,从中学到了不少东西。若要挖掘出好的教材内容,需要我们教师花费大量的时间和精力去备课和去积累素材。
我们通用技术课的教师们,要经常广泛阅读各种读物以及上互联网来丰富自己的知识,收集各种教学资源;最好随身备有一个笔记本,及时搜集教学案例与灵感,把适用的知识和案例记起来,以便用于课堂教学。这样在课堂教学中,就能以教材案例为主,补充有代表性的相关案例为辅,创设更直观生动的教学情景,以激发学生的探究欲望。我教通用技术三年,共四届学生,先后在全国各地搜集了几十种教师演示的教具和学生试验仪器,并结合自己的日常教学经验积累加以改造,这样不仅大大开拓了教材,而且更贴近本地特有的教学状况。在具体的研讲案例时,教师也不能单纯地给学生说新闻、讲故事,而是要引导学生发现案例中蕴含的丰富科学内容,以及从技术中折射出的人文精神。例如通过对校园环境设计、校区设计格局、城市规划建设等实例的讲解,引导学生领悟设计理念和技术的意义,并鼓励学生大胆发言,大胆发挥自己的见解和创意,培养学生的设计意识和探究精神。
[参考文献]
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[2]庞维国. 自主学习: 学与教的原理和策略[M].上海:华东师范大学出版社, 2003.
[3]孔 锴. 当代教育新理念[M].北京:北京出版社,2005.
[4]熊冠恒.探究教学设计思路与实施策略[M].学科教育,2004.7.
篇10
关键词: 初中生物教学探究性学习运用
“转变学生的学习方式,倡导探究学习”是新一轮基础教育课程改革要突破的重点和难点之一。探究性学习改变了学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式,为学生创建开放的学习环境提供了多渠道获取知识,并将知识加以综合运用于实验的机会,能促进他们形成积极向上的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力,所以在初中生物教学中倡导探究性学习,有着重要的现实意义。在近几年的课改实践中,我对探究性学习有了一些认识。
一、探究性教学的内涵
探究性教学是课程改革的教学中新的一种模式,在实施中能激发学生的学习热情,通过具体的“动手”“动脑”“动口”过程,学生能培养解决实际问题的能力,获得亲身参与探究的体验,在探究中学会合作分享成功,增强社会责任感和使命感,提高教学效果。其过程包括学生活动和教师活动,一般流程如下:发现问题―作出假设―设计方案―实验探究―分析讨论―得出结论。
二、探究性学习的基本特征
从教育心理学的角度看,学生的学习方式有接受和发现两种。在接受学习中,学习内容是以结论的形式直接呈现出来的,学生是知识的接受者。探究性学习有以下基本特征。
1.问题性。
问题是思维运演的动力和催化剂,教学中若不能提出富有吸引力和挑战性的问题,学生就不会形成强烈问题意识,也就不会有认识的冲动性和思维的积极性,因此,问题是探究学习的关键和核心。
2.过程性。
过程和结果是学习过程中的一对矛盾。在接受学习中,教师将学习内容以结论的形式直接呈现给学生,不利于学生思维的磨练。探究性学习注重对结论获得过程的探索,通过强化问题的提出分析和解决的过程,学生不仅能深刻理解生物学概念、原理,而且能获得科学的思维方法,增强科学探究能力。
3.主体性。
接受学习将学生置于认识的客体地位,学生学习的自主性、独立性、创造性等主体性品质难以得到锻炼和展现,而探究性学习将学生置于主体地位,教师是学生探究的指导者。
三、探究性学习在教学中的运用
生物科学有着双重任务,既要传授知识,又要培养能力,两者相辅相成,统一并重。因此教师必须改变背诵现成结论的方法,让学生了解科学结论的形成过程,并创设条件让学生去探究,以获取科学的结论,使课堂成为新知识的场所。
1.层层设疑,留下悬念,激发探究的兴趣。
生物界是一个多姿多彩的而又充满奇妙的世界,它们的出现和存在给世界带来了生机和活力,同时又给爱动脑筋的学生留下了疑惑和好奇,从而激发他们去探索。如在学习“人体概述”中的实验“骨的成分与骨的特性之间的关系”这部分内容时,我先提问:儿童和老人摔跤,哪个容易发生骨折?我们通过什么实验验证?它与骨的成分有何关系?骨的成分对骨的特性又有什么影响?这样层层设下疑问,增强了学生的求知欲望,使他们通过探究得出了答案。
2.从观察实验入手,引导学生探究总结。
生物学是一门实验性很强的学科,许多理论知识都是通过观察实验验证所得,并且从中培养了学生的能力。如:观察蚯蚓实验时,要求学生通过观察了解蚯蚓的形态结构特点,进而理解环节动物的主要特征。有的学生问:“为什么蚯蚓缺一段能再生?”此问题看似与课本无关,但实质上已渗透了生物进化。于是我先表扬该生爱动脑敢于钻研,并告诉大家:“蚯蚓有咽上神经节、咽下神经节,相当于脑的作用。因此蚯蚓缺了前端就不能再生,缺了一小段后端则能再生。”并介绍了哪些动物有再生能力,同时指出动物越高等,再生能力就越弱,并建议学生课后自己做比较实验。学生听得聚精会神,轻松完成了教学任务,有的学生回家后自己动手,激发了探究知识的热情,提高了动手、动脑的能力。
3.改变实验方法,由只注重结果转向注重过程和培养学生动手能力。
探究发现是学生选择科学研究方法的主要步骤。在“馒头在空气中的变化”教学中,学生根据自己方案的不同,选择必要的实验物品进行实验过程的探究。通过不同的实验方案探究,学生获得了感性认识,实现了认识过程中的飞跃,同时师生交流、生生交流,从而营造出和谐、民主的课堂氛围。
4.巧设探究问题。
陶行知先生说得好:“发明千千万,起点是一问,禽兽不如人,过在不会问。”在教学实践中,教师可根据学生认识过程和思维的一般规律,广泛地联系实际,联系旧知识,让学生带着问题学,随着问题深入学。例如:讲蜘蛛结网捕虫时引出:“为什么蜘蛛能粘住其它昆虫而不粘蜘蛛自己?”“一朵花最吸引人的是花瓣,它鲜艳、美丽,但不是花的主要结构,为什么?”在学习蜜蜂这节时指出:“雄蜂成熟后常在晴朗的午后,飞到空中与蜂王交尾,交尾后不久便死去。”雄蜂交尾后为什么死去呢?通过提问,学生大胆突破了“唯书”“唯师”束缚,培养了创新思维。
四、应处理的几个关系
1.教师应帮助学生区别问题,避免杂乱无章的问题对学生造成干扰,但又不能局限学生的思维,把学生引向某一现象的简单结论。即在教师全过程把握课堂方向的前提下应该让学生围绕主题大胆、合理假设。
2.实验室的探究一般是一种模拟,和现实存在一定差异,也不可能实验,应提倡学生真实地接触社会,体验实际。
3.学生的探究活动是“做”科学,而并非真正的科学研究,因此在引导学生严峻时,难度应适宜,并尽可能与生产、生活社会实际问题发生联系。这样既能保证探究活动的“含金量”,又能避免挫伤学生探究的积极性。
4.现代教学手段的应用使原本无法观察的生命现象、分子结构得以在教学中展现,能帮助学生加深对基础知识和理论的理解,是生物教学的重要辅助手段。但不能用实验过程的录象和动画来代替学生实验,使学生得不到第一手感性认识并失去动手机会。
总之,运用探究教学可以让学生动眼、动手、动脑,从而培养学生的思维能力、操作能力,还可以让学生在探究学习中得到乐趣,得到锤炼,在探究中放飞思维,这对于教育对象全面发展,素质提高,使其终身受益,无疑意义重大,势必促进由“应试教育”向“素质教育”的转变。我们每一位生物教育工作者都应带领学生向科学思维高峰不懈努力攀登,去迎接生物学新世纪的挑战。
参考文献: