科学探究在科学教学中的应用

来源 :金色年华·学校教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ahchzgq
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  摘要:新课标指出:初中科学教育作为基础教育的重要组成部分是我国实施“科教兴国”战略的重要途径之一,是全面提高国民科学文化素质的基础工程,具有促进学生成长,推动社会进步和经济的基本功能。然而科学探究作为一种特殊的探究自然的活动,它反映了科学所独具的重要特征,科学探究是科学方法的核心,也是人们学习科学最重要而有效的途径与手段。通过初中科学教育,使学生进一步发展科学探究所需要的能力,增进对科学探究的理解并逐步形成通过科学探究全面培养科学素养的习惯。
  关键词: 新课标 科学探究 欧姆定律
  
  《科学课程标准》中指出:“教学是创造性的活动,教师应营造这样一种环境,教师和学生一起以科学探究的精神,积极主动地探索、认识自然界。”“必须关注学生原有认识对科学学习的影响,借助各种教育资源,引导学生认识原有经验的局限性,主动建构科学知识、学习方法,发展科学探究能力,培养科学态度、情感与价值观,了解科学技术与社会的关系。”
  新一轮课程改革把学生学习方式的转变作为本次改革的重点之一。就是要让学生的学习产生实质性的变化,提倡自主、探究与合作的学习方式,逐步改变以教师、课程和书本为中心的局面,促进学生创新意识与实践能力的发展。
  由此可见,科学教学在采用多种方式的前提下,主要是突出科学探究,这显然有别于以往的教学。因此作为一名新课标背景下的初中科学教师,不再只是课程的执行者,而且是课程的建设者、调适者,是课程实施中问题的协商者、解决者。切实地由知识的传授者转化为学生发展的促进者,在实践中不断学习,不断摸索,不断对自己的教育教学进行研究、反思,对自己的知识与经验进行重组,以适应新的变革。
  下面以“电流和电压、电阻的关系”一节实施课改,以讨商榷。
  一、课堂结构处理
  1.变本节内容中的“演示实验”为“分组实验”;
  2.采用以学生自主、探究与合作的探究式科学教学法。
  二、教学过程
  (一)创设情境 发现问题 提出问题
  师:(演示实验)
  1.用一节电池、一个开关、若干导线、一个阻值为5欧的定值电阻、一个小电珠(它的亮暗程度暂仅用来表示电路中电流大小)串联连接起来,闭合开关,让学生观察其亮度;
  2.再用一节电池与原先那节电池串联,接到原电路中,闭合开关,让学生观察其亮度的变化;3.在2的电路中,只将5欧的电阻换成10欧的电阻,闭合开关,让学生观察其亮度变化。
  生:第2次的小电珠比第1次的亮;第3次的小电珠比第2次的暗。
  师:由实验可知:我们认为第2次电路中的电流要比第1次的大;第3次电路中的电流要比第2次的小。提出问题:一段电路中通过的电流跟电压、电阻有何关系?
  ①同一导体,两端电压增大时,其电流会怎样?
  ②不同导体,两端电压相同时,则通过它们的电流是否一样?
  学习是一种有意识的心理行为,是由一定动机引起的。激发学生学习探求的兴趣是引导学生主体参与,达到主动发展目的前提。当学生提出有价值的问题时教师应该因势利导,让学生知道什么样的问题有价值,这对培养学生发现问题的兴趣,养成提出问题的习惯都有好处。建构主义学习观指出,知识不能简单地通过教师传授得到的,而是学生在一定情境下通过实践主动地加以意义建构。
  (二)建立猜想
  ⒈ 同一导体,两端电压增大时,其电流可能会增大。
  ⒉ 不同导体,两端电压相同时,则通过它们的电流可能与其电阻有关。
  这一环节是使学生思维发散的最为活跃的阶段。探究的过程也是一个创造的过程,创造的过程离不开思维发散的过程,没有思维发散的过程谈不上是一个创造或探究的过程。
  (三)设计实验
  在初中科学中,运用实验的方法是最为重要的。本节实验方法是属于控制变量法。如何用控制变量法来研究电流与电阻、电流与电压之间的关系呢?
  基本要点:
  操作的过程包括:
  ⒈知道并能找到实验器材:学生电源、开关、阻值分别为5欧、10欧、20欧的电阻各一只、滑动变阻器一只、电压表、电流表各一只,导线若干。(器材由实验室提供)
  ⒉ 设计实验步骤:
  ⑴保持R不变,研究I随U的变化,画出电路图.如图7—5—1所示。
  ⑵移动滑片P,三次改變电阻R两端的电压U和通过它的电流I,记录在表一中。
  ⑶保持U不变,研究I随R的变化,画出电路图。如图7—5—2所示。
  ⑷将开关s分别接入a、b、c三点,记下电流表的示数,和电阻值,填入表二中。(R1≠ R2≠R3)
  ⒊设计实验数据、现象的记录表格。如:
  这一环节即是学生感到最困难的一个环节,又是非常有利于启迪学生心智的一个环节。
  布鲁纳学习理论认为:“认识是一个过程,而不是一种产品。学习不仅是让学生掌握这些知识,更在于让学生体验知识、原理的形成过程。”因此教学本节内容时,我们在学校实验室进行。
  (四)获取事实与证据
  本环节是为最终得出探究的结论找到事实、实例与证据。 (记录信息如下)
   (五)分析与论证
  ⑴分析表一所列数据,可以得到的结论是:
  ⑵分析表二所列数据,可以得到的结论是:
  (3)概括表一和表二的实验结果,想一想,可以得出的结论是:
   本环节是对收集的证据进行归纳与分析,从而得出某些规律,找到某种关系,最终完成探究任务。这也是从动手实践上升到建立理论的思维过程。
  (六)评估与交流
  ⒈ 反馈与评估
  ⑴一段导体两端电压为3V时,导体中电流为0.6A,求这段导体电阻。若导体两端电压增加为6V时,这段导体电阻为多少?
  ⑵一段导体两端电压为6V时,通过导体的电流为1A,如果把它接到电压为21V的电路上时,能否用量程为3A的电流表测其电流?
  ⒉ 交流与归纳
  ⑴在理解电流跟电压的关系时
  ①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流表测量的是同一导体的电压和电流,不能拿一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。
  ②不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比.这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物理量,有各自的物理意义,物理量之问存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
  ⑵在理解电流跟电阻的关系时
  同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比.我们知道,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
  注意:这两个公式并非欧姆定律的内容,切勿混淆。
  导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压的大小和电流的大小无关,因此对于某电路或某一导体来说,U与I的比值不变。即使导体未连入电路,两端未加电压,其电阻还是客观存在的,如果题目中没有特别的说明,每个导体的电阻可认为是不变的。
  一堂课,教师一改以往的讲演、说教、归纳、灌输的老套做法,只是把力气花在为学生创设情境、营造氛围上,侧重学生主动思考、积极参与、勇于探究的培养,使学生一改以往的听、记、背、写的机械学法。
  三、教学感悟
  陶行知认为:“时代是继续不断的前进,我们必须得参加在现代生活里面,与时俱进,才能做一个长久的现代人”。学生今天在课堂里学习,明天必将要踏入社会学习,他们所需的决不仅仅是科学课上学到的一点知识,而需要通过自己的实践去探索,体会人生。因此在科学教学中,我们应重视科学探究活动,积极引导学生自己去动手实践,使学生理解科学探究的本质特征,发展学生逻辑思维和批判思维能力,这样才能有效促进学生的健康成长和潜能的全面开发。
  参考文献:
  [1]浙江省农村中小学教师素质提升工程(初中科学)浙江省教育厅师范教育处
  [2]初中科学教学中“DIY”活动的探索与实践(吴加涛)《温州教育》(2008年第9期)
  作者简介: 林为璋,男,中共党员,中学一级教师,曾获得县优秀教师、县文明班主任镇优秀共产党员称号,论文《扬起生命理想的风帆》 曾在“中国教育”论文评比获三等奖。
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