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科學(xué)探究課中如何實(shí)施有效教學(xué)教育理論論文
探究既是科學(xué)學(xué)習的目標，又是科學(xué)學(xué)習的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習科學(xué)的主要途徑。與探究性學(xué)習方式有關(guān)的理論主要涉及兩個(gè)概念，即“過(guò)程”與“結果”、“情境”與“形式”。
科學(xué)探究一般包括：提出問(wèn)題，猜想與假設，制訂計劃，進(jìn)行實(shí)驗，收集證據，解釋與結論，反思與評價(jià)，表達與交流。在科學(xué)教學(xué)中，只有保證了科學(xué)探究的有效性才能夠保證教學(xué)的有效性，才能夠促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養的提升。那么在科學(xué)探究課中如何有效地引導學(xué)生進(jìn)行探究，讓學(xué)生進(jìn)行高水平的探究呢？
一、引導學(xué)生提出有研究?jì)r(jià)值的探究問(wèn)題
科學(xué)探究從問(wèn)題開(kāi)始——人們從問(wèn)題進(jìn)入科學(xué)探究，當然要從設計問(wèn)題開(kāi)始。我們教學(xué)設計的第一個(gè)環(huán)節更確切地來(lái)說(shuō)應該是：讓學(xué)生養成提出問(wèn)題的習慣，即教學(xué)設計要有利于養成學(xué)生的問(wèn)題意識。而提出的問(wèn)題自然還要指向教學(xué)目標。在教學(xué)中我們可以創(chuàng )設情境，引導學(xué)生提出問(wèn)題。比如在“探究凸透鏡成像規律”時(shí)，筆者設計了小實(shí)驗來(lái)引發(fā)問(wèn)題。上課開(kāi)始先發(fā)給每個(gè)學(xué)生一個(gè)放大鏡，讓學(xué)生在一張白紙上寫(xiě)一個(gè)字，透過(guò)放大鏡觀(guān)看這個(gè)字，并改變放大鏡與白紙之間的距離。
師：同學(xué)們在剛才的活動(dòng)中看到了什么現象？
生：當放大鏡離白紙較近時(shí)，看到的字是放大、正立的；當放大鏡與白紙的距離增大時(shí)，字變成了倒立的；當繼續增大放大鏡與白紙的距離時(shí)，倒立的字會(huì )變小。
師：放大鏡是一個(gè)凸透鏡，寫(xiě)在白紙上的字是一個(gè)物體，人眼通過(guò)放大鏡看到的字實(shí)際上是物體經(jīng)凸透鏡成的像。根據這些現象，對于凸透鏡，同學(xué)們想弄清楚什么問(wèn)題呢？
生：我們想弄清物體經(jīng)凸透鏡所成的像究竟跟凸透鏡與物體的距離有什么關(guān)系。
一個(gè)有價(jià)值的科學(xué)問(wèn)題便產(chǎn)生了，學(xué)生的科學(xué)探究由此開(kāi)始了。
二、鼓勵學(xué)生大膽地猜想與假設
猜想和假設是學(xué)生對原來(lái)的知識經(jīng)驗的運用和思考，因此，這個(gè)環(huán)節的安排具有重要的教育意義——不僅僅是學(xué)生接著(zhù)進(jìn)行設計、研究的出發(fā)點(diǎn)，而且也是對此前所學(xué)知識、所積累的經(jīng)驗的總結。學(xué)生進(jìn)行猜測后，要求學(xué)生說(shuō)出自己是怎樣想的或猜測的理由，這樣既可以培養學(xué)生良好的思維習慣，又使學(xué)生交流了提出假設的思維方法，相互之間受到啟發(fā)，并使學(xué)生明白提出的假設不是憑空亂猜的。以《電磁鐵》一課為例，在學(xué)生動(dòng)手做之前，我沒(méi)有急于把實(shí)驗方法步驟告訴學(xué)生，而是和學(xué)生一起針對怎么做實(shí)驗、實(shí)驗需要什么材料等問(wèn)題討論，隨后才放手讓學(xué)生大膽地動(dòng)手做，鼓勵學(xué)生把看到的實(shí)驗現象認真細致地記錄下來(lái)，讓學(xué)生去尋找實(shí)驗的真相。
學(xué)生的猜想與假設是建立在已有的知識經(jīng)驗和生活經(jīng)驗的基礎之上的，是稚嫩的、不成熟的，甚至是錯誤的。因此，教師要引導學(xué)生對自己提出的假設進(jìn)行反駁、篩選、修改，這是一個(gè)質(zhì)疑的過(guò)程，有利于培養學(xué)生的懷疑精神和表達能力。因此，要引導學(xué)生大膽地猜想與假設，并且能夠去為自己的猜想、假設尋找根據；還要引導學(xué)生對自己和別人的猜想進(jìn)行反駁、篩選、修改，這是一個(gè)質(zhì)疑的過(guò)程。
三、學(xué)會(huì )在合作中制定探究計劃，使探究有序、有效進(jìn)行
制定計劃需要一定的技能，因而制訂計劃的環(huán)節也就同時(shí)有培養學(xué)生制定計劃的技能的目標�？茖W(xué)探究并不是培養個(gè)別天才學(xué)生，而是面向全體學(xué)生。它并不注重探究的結果，而是讓每個(gè)學(xué)生都參與經(jīng)歷探究的過(guò)程，從而提高自己的創(chuàng )新意識和合作意識。個(gè)人的意識是有限的，充分發(fā)揮大家的聰明才智，并且在分工中合作，使每個(gè)人都有事做，避免了班級教學(xué)中部分學(xué)生處于“旁觀(guān)”、“旁聽(tīng)”的被動(dòng)學(xué)習狀況，使每組同學(xué)能夠按照自己的意愿進(jìn)行探究式學(xué)習，并在研究中每個(gè)學(xué)生都能承擔一部分探究任務(wù)。
“探究式學(xué)習”是新課程所提倡的三大學(xué)習方式之一，但“自主、合作、探究”三種學(xué)習方式不是孤立的，實(shí)際上它們是在合理的分工中自主、在自主中合作、在合作中探究、在探究中合作，三者是緊密結合在一起的。（建立異質(zhì)實(shí)驗小組，合作學(xué)習小組主要以異質(zhì)小組為主。異質(zhì)小組通常是以性別、學(xué)業(yè)成績(jì)、能力傾向、興趣愛(ài)好等方面不同的成員構成的，成員之間存在著(zhù)明顯的互補性，其內部由優(yōu)、中、差三類(lèi)學(xué)生組成。）
學(xué)生在自主提出問(wèn)題、進(jìn)行猜想后，再讓他們進(jìn)行討論、交流，合作制定出各小組的探究計劃，或者能提出進(jìn)行探究活動(dòng)的大致思路。例如在教學(xué)“加快物質(zhì)溶解的因素有哪些”中，學(xué)生提出各自的問(wèn)題和猜想后，教師再引導各個(gè)小組制定探究計劃，有的制定了“攪拌能加快溶解”的實(shí)驗計劃，有的制定“加熱能加快溶解”的計劃……
在科學(xué)探究中，各組進(jìn)行制訂計劃、實(shí)驗、調查、研討和綜合意見(jiàn)等，達到共同提高的目的。要分工合作，提高課堂效率。每個(gè)學(xué)生在科學(xué)探究中應該有一定的選擇探究問(wèn)題的權力，如果讓學(xué)生根據自身的情況、自己的喜好去探究，那么學(xué)生的學(xué)習興趣肯定非常濃厚，探究也會(huì )更深入、更持久。在科學(xué)教學(xué)中，可根據教材內容和學(xué)生的實(shí)際，圍繞一個(gè)主課題，確定幾個(gè)小的研究專(zhuān)題，運用研究性學(xué)習方式，分工合作，提高學(xué)生學(xué)習科學(xué)的主動(dòng)性和發(fā)現問(wèn)題的能力。
四、為學(xué)生提供有結構的探究素材和開(kāi)放的探究空間
例如教學(xué)“電路”這一節，我為學(xué)生提供的材料是：（學(xué)生四人小組）電池2節、導線(xiàn)4根、小燈泡1個(gè)、開(kāi)關(guān)1個(gè)、燈座1個(gè)、電池盒2個(gè)、實(shí)驗記錄紙一張。首先，讓學(xué)生用最少的實(shí)驗材料讓燈泡亮起來(lái)，這樣有的學(xué)生只用一根導線(xiàn)、一個(gè)燈泡和一個(gè)電池就讓燈泡亮起來(lái)了。接著(zhù)讓學(xué)生探究如何控制燈泡亮滅、如何讓燈泡更加亮起來(lái)，一步步深入探究。
要為學(xué)生提供開(kāi)放的探究空間，從課堂走向課外，走進(jìn)生活和自然。我們必須樹(shù)立開(kāi)放的教育觀(guān)念，重視引導學(xué)生在課外積極開(kāi)展后續研究活動(dòng)，善于給學(xué)生出大題目，積極開(kāi)展研究性學(xué)習，開(kāi)放我們探究的空間，提高探究的有效性。
五、充分的交流和有效的評價(jià)是實(shí)現有效探究的外部條件
交流是展示自己思考和探究的過(guò)程，評價(jià)是對別人思考和探究過(guò)程的看法，包括學(xué)生之間的評價(jià)和老師對學(xué)生的激勵評價(jià)。交流是把自己在探究過(guò)程中的所思所想，還有小組之間的合作，通過(guò)與人對話(huà)與交流，相互質(zhì)疑和評價(jià)，反思彼此的假設和結論。更重要的是，要在這一過(guò)程中，學(xué)生理清自己的想法，并在傾聽(tīng)過(guò)程中發(fā)現與自己想法不同的地方，敢于質(zhì)疑，使學(xué)生思維相互撞擊，加深理解。這就使學(xué)生探究的效果外顯出來(lái)，并進(jìn)行分享，實(shí)現探究效益的最大化，達到1+1≥2的效果。
六、應強調對照實(shí)驗等科學(xué)方法在科學(xué)探究中的作用
例如：在探究飽和溶液與不飽和溶液的概念時(shí)，為了幫助學(xué)生理解，可增做如下對照實(shí)驗，并邊演示邊啟發(fā)學(xué)生回答。將實(shí)驗所得的硝酸鉀飽和溶液分裝于標有“1”、“2”、“3”的3支試管中。取“1”號試管加入半藥匙硝酸鉀并振蕩，硝酸鉀不溶解。然后給這支試管加熱，引導觀(guān)察——硝酸鉀又逐漸溶解至全部溶解。提出問(wèn)題：這時(shí)的溶液是否是飽和溶液？為什么？學(xué)生易答出：不一定是飽和溶液，因為溫度升高了，這支試管內的溶液還可能繼續溶解硝酸鉀。接著(zhù)將這支試管放入冷水中，一會(huì )兒取出，學(xué)生會(huì )觀(guān)察到試管中析出了較多的固體。啟發(fā)提問(wèn):這時(shí)的溶液是否飽和？為什么？學(xué)生易答出：是飽和溶液，因為溫度降低后，試管內出現了不能再溶解的硝酸鉀固體。由此學(xué)生明白，必須是在“一定溫度下”，溶液的“飽和”和“不飽和”才有確定的意義。再取“2”號試管，向其中加入約2毫升水。啟發(fā)思考:這時(shí)的溶液還是飽和的嗎？接著(zhù)用實(shí)驗證實(shí)：向此試管中加入少量硝酸鉀，振蕩，學(xué)生會(huì )觀(guān)察到硝酸鉀又溶解了。由此學(xué)生明白，在飽和溶液中加入溶劑，溶液又變?yōu)椴伙柡土�，即只有“在一定量的溶劑里”，溶液的“飽和”和“不飽和”才有確定意義。至此，學(xué)生理解了在飽和溶液與不飽和溶液的概念中絕對不可缺少兩個(gè)前提條件。最后，取“3”號試管，向其中加入少量食鹽，振蕩后，食鹽全部溶解。讓學(xué)生分析該試管內的溶液是飽和溶液還是不飽和溶液。學(xué)生經(jīng)啟發(fā)易答出：該溫度下該溶液不能再溶解硝酸鉀，但仍可能溶解氯化鈉及其他溶質(zhì)，即該溶液對于硝酸鉀是飽和的，但對于氯化鈉等不一定飽和——從而理解了飽和溶液必須指出是哪種溶質(zhì)的飽和溶液�？傊�，在科學(xué)探究教學(xué)中，教師應以教學(xué)的設計者、組織者、指導者、參與者的身份和學(xué)生共同完成活動(dòng)，學(xué)生作為主體，以探究和合作的學(xué)習方式積極參與科學(xué)探究活動(dòng)。只有這樣才能保證科學(xué)探究的有效性，才能夠促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養的提升。
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