設計有價值的科學探究教學的教育論文
摘要:
傳統的教學與新課程理念的教學之大不同主要體現在科學探究的教學上。筆者通過具體詳細的實例闡述了科學探究的教學設計過程必須具有目的性、情境性、可行性、拓展性等特征,才是真正促進學生發展的教學,是生本教學。
關鍵詞:
科學探究教學;目的性;情境性;可行性;拓展性
傳統的教育由于對個人的認識重視不夠,使得科學教育往往是在基于“空白頭腦”假設或“教師主導”假設的前提下進行的。于是有了“滿堂灌”、“接受式”、“教師主宰課堂”的教學,學生只是被動地接受。
而建構主義學習觀認為,學生的學習并不是知識由外到內的輸入過程,而是學生主動地將新的信息、觀念與適當的已有知識經驗聯系起來,通過新、舊經驗之間反復的、雙向的相互作用積極建構自己的知識并賦予知識以意義的過程。這種過程是能動的、深刻的,是一個與情境聯系緊密的自主的操作過程。
因此,在科學探究的教學過程中,我們要幫助學習者找到學習過程中的“已有知識經驗”和“新知識”之間的缺口,促使學生調整內部認知結構,從而有效地幫助他們進行“主動建構”。
這就要求我們在教學過程中必須進行精心設計,真正成為學生學習過程中的領路人、引導者。目前,在我們的教學過程中,并不是所有的探究都是有價值的。那么,什么才是有價值的探究?筆者在多年的教學過程中,體會出有價值的科學探究教學必須具有以下幾個特征:1.目的性;2.情境性;3.可行性;4.拓展性。
一、科學探究教學需要增強目的性
案例1
人教版第三單元課題2《分子和原子》教學片段
教師演示:濃氨水滴到酚酞溶液中。
學生:觀察并記錄實驗現象(酚酞變紅色)。
教師講解:氨水可以使酚酞變紅色,是氨水的一種性質。
教師演示:分子運動的燒杯實驗(教材插圖所示)。
學生:觀察實驗現象(罩在大燒杯內的酚酞溶液逐漸變成紅色)。
教師提出問題:酚酞溶液遇到氨水才能變成紅色,而燒杯中的酚酞溶液沒有遇到氨水,為什么也能變成紅色?
學生:a燒杯內滴入酚酞要過一會兒才能變色與b燒杯無關;
學生:大燒杯中可能存在某種物質,與a燒杯中的溶液接觸,使其變色;
學生:燒杯b中的濃氨水會揮發,可能是它使a中的溶液變色。
教師:對!就是燒杯b中的濃氨水揮發,氨分子運動到a燒杯中,是酚酞溶液變紅色了。
教師:請同學們把本探究實驗的現象記錄在書上。
教材中安排本次探究,目的在于讓學生認識分子的特性,形成微粒觀,而培養學生的分析、推理能力和想象力,要達成上述目標的最好形式則是開展實驗探究。在探究教學中,雖然不主張每個活動學生都要嚴格遵循提出問題、猜想與假設、制定計劃和設計實驗等完整的探究步驟,但是教師對科學探究的涵義、要素、基本模式等應該有比較深刻的認識,從課堂實際來看,教師在這方面比較欠缺。如不明確“氨水使酚酞變紅色”這一實驗在探究中的地位,如學生沒有充分體驗“氨水刺激性氣味”,難以聯想到氨分子能夠運動,這使得猜想與假設的環節難以有效組織和實施。由此教師只是機械地執行教材,泛泛而“探”,最終結果學生只是知道了兩個實驗事實及一個分子運動的結論,觀念的培養、能力的提高可能成為一句空話。上述案例,也可以反映出教師沒有深入地鉆研教材,沒有較好的領悟教材編寫者的的意圖,教學的目的性不強。
二、探究問題設計需要呈現情境性
案例2
人教版第九單元課題2《溶解度》一節教學片段
片段一:課前預習,讓學生走進生活
教師事先布置了與學習內容密切聯系的'幾項任務:
(1)在家燒一壺開水,觀察沸騰前的現象。
(2)準備開水和冷水各一小杯,試試哪一杯中溶解的蔗糖多?在兩杯開水中分別溶解食鹽和蔗糖,哪種溶解得多?
(3)打開一瓶雪碧,仔細觀察所發生的變化?
片段二:知識運用,聯接生活現象和生活問題
本節內容學習完后,設計了如下面向生活的問題:
(1)我國有許多鹽堿湖,湖水中溶有大量的氯化鈉和純堿,那里的農民冬天撈堿,夏天曬鹽,試用你學過的知識說明其中的道理。
(2)夏天,陣雨來臨前,魚塘里的魚常出現“浮頭現象”,這是為什么?假如你承包了魚塘,該怎么辦?
(3)被汗水浸濕的衣服晾干后,為什么常出現白色斑跡?用什么辦法可以洗去?
新課程標準指出,我們的化學教學應該注意從學生已有的經驗出發,讓學生在熟悉的生活情境中學習新的知識和技能,感受化學的重要性,了解化學與日常生活的密切聯系,提高對化學的學習興趣,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題。簡言之,化學教學應以生活為本。片段一引導學生有目的的接觸生活,可以使學生獲得豐富的感性認識,真正認識到知識其實來源于生活,增強對科學的感悟和理解,同時在實踐中積累相關經驗,萌生相關問題,如燒水時看到水中有大量氣泡,就會產生這樣的想法:為什么溫度升高,這些氣體在水中就會“待”不住了等等問題,這些問題成為深入學習的動力。片段二運用化學知識來解釋生活中的某些現象、解決生活中碰到的問題,不僅可以提高學生解決實際問題的能力,同時也使學生意識到他們正在學習的化學知識的真正價值,增強學習知識和技能的信心和動力。本案例中教師注重引導學生用化學知識去觀察生活、思考生活,自覺應用化學知識分析、處理簡單的生活問題,讓化學真正走入學生的生活,提高了學生的化學素養。
案例2
人教版第九單元課題1《溶液的形成》第二課時
創設情景:向燒杯(底部粘有一小木塊)中注入半杯水,加入三藥匙naoh并不斷攪拌。
觀察現象:小木塊脫落。
討論與交流:可能是naoh加入水中溶解時,溶液的溫度升高,使燒杯底部的石蠟熔化,因而木塊掉下來了。
產生疑問:是不是所有的物質溶解時,溶液的溫度都會升高?物質溶解時,溶液的溫度為什么會升高?
活動與探究一:溶解時的吸熱或放熱現象
學生:閱讀教材,明確活動目標、實驗用品。
設計實驗方案:
(1)取三只燒杯,各注入100 ml水,用溫度計測量水的溫度。
(2)將兩藥匙nacl、nh4no3、naoh分別加入上述三只燒杯中,攪拌至固體完全溶解,測量溶液的溫度。
(3)用手背小心觸摸三只燒杯的外壁,有什么感覺?
(4)計算溶解前后液體溫度的變化,填入表中。
分析:溶解時溫度發生改變的原因。
活動與探究二:盡可能利用生活中的用品對下列問題任選一個進行探究。
設想一種實驗方案驗證naoh溶于水時大量放熱。
設想一種實驗方案驗證nh4no3溶于水時大量吸熱。
設想一種實驗方案既能驗證naoh溶于水時放熱,又能驗證nh4no3溶于水吸熱。
在大多數教師的教學過程中,這部分內容一般采取驗證性的教學策略,實驗的目的僅在于理解所學知識,學生處于被動接受的地位。案例中,教師借助趣味實驗創設教學情境,引起他們的好奇心,激發起學習的動機,使他們積極參與到假設、實驗、解釋、交流、拓展的探究環節中,經歷了知識的產生過程,改變了他們的學習方式,了解了科學探究的基本過程和方法。正如蘇霍姆林斯基所說:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望感到自己是一個發現者、研究者和探索者。”
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