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如何在教学中渗透科学探究,我认为应该从以下几个方面入手。
一、科学探究不能循规蹈矩
对于一个问题的探究过程,其结果往往具有不唯一性,或者说并不知结果到底如何发展,从而要求对每一个现象每一个结果进行研究思考。比如以往在做水的沸腾实验时,其实很多学生加热到水沸腾时温度计的示数不是100℃,有的低一、二摄氏度,有的高一、二摄氏度。以前,我们会把这一现象归纳为误差,学生也欣然接受,甚至学生有时还会把结果向标准答案上靠。在探究性学习中,我想这一现象完全可以作为学生的一个探究课题,让学生分组自己去猜想可能是什么原因,然后进行一些可行性实验来研究假设成立与否。其实除了气压原因外,学生会发现用不同的温度计测同一杯沸水的温度,示数有微小差别,从而想到是否和温度计本身有关呢,再比较会发现水银温度计的示数较接近真实值,煤油温度计误差较大,接下去还可研究引起温度计精确度不同的原因,原来和各种液体的膨胀系数有关。在这样的探究过程中,学生们能越来越体验到穷追不舍的乐趣,这样一来,学生怎么会没兴趣?怎么会轻易忘却?当然,在这个过程中,学生们还会有其它的一些正确或不正确的猜想,但这些并不是最重要的,关键是学生投入了,研究了便是收获。古代圣君有一得人心之道,称之为“广开视听,丰文言是”,我们的教学也应广开视听,鼓励学生进行猜想与假设,而不应死扣理论结论来进行实验,这样会禁锢了学生的想像力。
其次,研究过程有所不同。以往的实验有明确的实验目的、实验原理、实验步骤,包括如何进行数据处理、结果的误差等都是预先设计好了的,学生在实验过程中只要按照要求去做,就一定能够取得预期的结果。即使达不到预期的结果,学生也会归结到仪器问题,读数误差等。探究学习要求学生根据自己的猜想自己设计实验,要为自己寻找证据,并且往往需要几个猜想几个论证才有结论,这个过程能培养学生思维的缜密性,培养学生分析问题的能力,使学生充分体会物理的科学性,培养学生的科学素养。人都是有惰性的,以前的实验比较现成,学生往往会让惰性占了上风,仅仅做个模仿秀而已,通俗的说就是很好混,科学探究从外因上促使学生充分开动脑筋,真正做到心手合一。
二、广开渠道,培养能力
学生开始很可能对探究式学习不适应,因此我们要考虑学生的情况和接受能力,要循序渐进。可以先培养学生阅读资料和调查的能力,比如要求学生对生活或科技上物理知识的应用进行调查并写出报告,学生可以采取看报、看书、看杂志、上网、询问家长等途径来完成,从而锻炼学生学会从各种渠道了解信息的能力。我们的教材中就设有这样适合学生自主学习的章节,如“新材料及其应用”、“超声波”等。以“新材料及其应用”这一节为例,我们采取了学生分组查阅资料然后进行小组汇报的学习模式。先是提前十天布置课题,包括阅读教材上这一节内容,然后和学生讨论交流出各种新材料,除教材所介绍的纳米材料、记忆合金、超导材料以外,还有稀土材料、反光材料、贫铀弹、现代武器中的新材料等,接下来分组选组长并进行课题拍卖。课题领完分工到个人,几天内小组组织汇总讨论,老师对各小组进行适当指导。汇报课由学生自己主持,各小组汇报后要接受大家提问,可以说学生自己的提问与回答讨论是最精彩的,比如有这样的问题“钛合金为什么耐高温?”一些学生就能用刚学的知识回答说“熔点高”。“超导失去电阻会怎么样?”“上海的磁悬浮列车不是利用同性相斥吗?日本的磁悬浮列车怎么又是利用异性相吸呢?”“贫铀弹辐射性怎么办?”……在布置课题到汇报课结束的十天中,学生和老师都觉得大有收获。
同时,我们可以收集一些科学家发现规律和发明创造的小故事,给学生介绍,并且把故事重点放在科学家研究的过程上。比如可以从牛顿发现苹果总往地下掉开始说起,说说阿基米德怎么猜想出浮力的计算公式,居里夫人如何艰苦研究放射性物质,奥斯特如何穷尽十年心血发现了电流的磁效应。这样做的目的是希望通过这些故事,激发学生的兴趣,使学生对科学研究方法有个初步的概念,让科学家们的人格力量能感染学生,从而培养学生良好的科学态度和严谨的研究作风。
在学生具有一定的探知能力以后,接下来可以实施要求较高的一些环节了,如制定计划与设计实验,进行实验与收集证据。在“探究声音是怎样传播”时,学生都能猜想说液体能传声,能列举出在水里游泳时能听见岸上的声音,岸上说话吓跑鱼等现象。是否能设计实验来支持观点呢?,再如,对于声音的响度与振幅的关系可以要求学生设计方案制定表格去研究。
三、要善于抛砖引玉
老师如何提出探究性的问题呢?话题可以从教材上来,可以从实验现象中来,也可以从学生的疑问上展开,还可以从时事新闻的案例上展开。例如:学习“光的反射”时,首先请学生读一段关于居民状告某酒店的幕墙玻璃引起光污染问题的新闻,学生就会想“太阳光怎么会转弯的?”“光是怎么反射的?”。所以说,一个较好的教学导课设计能起到抛砖引玉的作用,只有老师抛好“砖”,才能引出学生的“玉”。
另外,老师可以尽量多设计问题让学生讨论,一个好的讨论题能很好的培养学生的发散思维和想像力。比如学习熔化知识前可以让学生讨论“如何使烧杯中的一块冰较快的熔化”,学生能讨论出“敲碎些”、“在火上烧”、“太阳底下晒”等,甚至有学生说“象道路化雪那样,撒些那种白色药品”。这样,等于打开了学生的兴趣之门,让他们全身心地投入进去。
一、科学探究不能循规蹈矩
对于一个问题的探究过程,其结果往往具有不唯一性,或者说并不知结果到底如何发展,从而要求对每一个现象每一个结果进行研究思考。比如以往在做水的沸腾实验时,其实很多学生加热到水沸腾时温度计的示数不是100℃,有的低一、二摄氏度,有的高一、二摄氏度。以前,我们会把这一现象归纳为误差,学生也欣然接受,甚至学生有时还会把结果向标准答案上靠。在探究性学习中,我想这一现象完全可以作为学生的一个探究课题,让学生分组自己去猜想可能是什么原因,然后进行一些可行性实验来研究假设成立与否。其实除了气压原因外,学生会发现用不同的温度计测同一杯沸水的温度,示数有微小差别,从而想到是否和温度计本身有关呢,再比较会发现水银温度计的示数较接近真实值,煤油温度计误差较大,接下去还可研究引起温度计精确度不同的原因,原来和各种液体的膨胀系数有关。在这样的探究过程中,学生们能越来越体验到穷追不舍的乐趣,这样一来,学生怎么会没兴趣?怎么会轻易忘却?当然,在这个过程中,学生们还会有其它的一些正确或不正确的猜想,但这些并不是最重要的,关键是学生投入了,研究了便是收获。古代圣君有一得人心之道,称之为“广开视听,丰文言是”,我们的教学也应广开视听,鼓励学生进行猜想与假设,而不应死扣理论结论来进行实验,这样会禁锢了学生的想像力。
其次,研究过程有所不同。以往的实验有明确的实验目的、实验原理、实验步骤,包括如何进行数据处理、结果的误差等都是预先设计好了的,学生在实验过程中只要按照要求去做,就一定能够取得预期的结果。即使达不到预期的结果,学生也会归结到仪器问题,读数误差等。探究学习要求学生根据自己的猜想自己设计实验,要为自己寻找证据,并且往往需要几个猜想几个论证才有结论,这个过程能培养学生思维的缜密性,培养学生分析问题的能力,使学生充分体会物理的科学性,培养学生的科学素养。人都是有惰性的,以前的实验比较现成,学生往往会让惰性占了上风,仅仅做个模仿秀而已,通俗的说就是很好混,科学探究从外因上促使学生充分开动脑筋,真正做到心手合一。
二、广开渠道,培养能力
学生开始很可能对探究式学习不适应,因此我们要考虑学生的情况和接受能力,要循序渐进。可以先培养学生阅读资料和调查的能力,比如要求学生对生活或科技上物理知识的应用进行调查并写出报告,学生可以采取看报、看书、看杂志、上网、询问家长等途径来完成,从而锻炼学生学会从各种渠道了解信息的能力。我们的教材中就设有这样适合学生自主学习的章节,如“新材料及其应用”、“超声波”等。以“新材料及其应用”这一节为例,我们采取了学生分组查阅资料然后进行小组汇报的学习模式。先是提前十天布置课题,包括阅读教材上这一节内容,然后和学生讨论交流出各种新材料,除教材所介绍的纳米材料、记忆合金、超导材料以外,还有稀土材料、反光材料、贫铀弹、现代武器中的新材料等,接下来分组选组长并进行课题拍卖。课题领完分工到个人,几天内小组组织汇总讨论,老师对各小组进行适当指导。汇报课由学生自己主持,各小组汇报后要接受大家提问,可以说学生自己的提问与回答讨论是最精彩的,比如有这样的问题“钛合金为什么耐高温?”一些学生就能用刚学的知识回答说“熔点高”。“超导失去电阻会怎么样?”“上海的磁悬浮列车不是利用同性相斥吗?日本的磁悬浮列车怎么又是利用异性相吸呢?”“贫铀弹辐射性怎么办?”……在布置课题到汇报课结束的十天中,学生和老师都觉得大有收获。
同时,我们可以收集一些科学家发现规律和发明创造的小故事,给学生介绍,并且把故事重点放在科学家研究的过程上。比如可以从牛顿发现苹果总往地下掉开始说起,说说阿基米德怎么猜想出浮力的计算公式,居里夫人如何艰苦研究放射性物质,奥斯特如何穷尽十年心血发现了电流的磁效应。这样做的目的是希望通过这些故事,激发学生的兴趣,使学生对科学研究方法有个初步的概念,让科学家们的人格力量能感染学生,从而培养学生良好的科学态度和严谨的研究作风。
在学生具有一定的探知能力以后,接下来可以实施要求较高的一些环节了,如制定计划与设计实验,进行实验与收集证据。在“探究声音是怎样传播”时,学生都能猜想说液体能传声,能列举出在水里游泳时能听见岸上的声音,岸上说话吓跑鱼等现象。是否能设计实验来支持观点呢?,再如,对于声音的响度与振幅的关系可以要求学生设计方案制定表格去研究。
三、要善于抛砖引玉
老师如何提出探究性的问题呢?话题可以从教材上来,可以从实验现象中来,也可以从学生的疑问上展开,还可以从时事新闻的案例上展开。例如:学习“光的反射”时,首先请学生读一段关于居民状告某酒店的幕墙玻璃引起光污染问题的新闻,学生就会想“太阳光怎么会转弯的?”“光是怎么反射的?”。所以说,一个较好的教学导课设计能起到抛砖引玉的作用,只有老师抛好“砖”,才能引出学生的“玉”。
另外,老师可以尽量多设计问题让学生讨论,一个好的讨论题能很好的培养学生的发散思维和想像力。比如学习熔化知识前可以让学生讨论“如何使烧杯中的一块冰较快的熔化”,学生能讨论出“敲碎些”、“在火上烧”、“太阳底下晒”等,甚至有学生说“象道路化雪那样,撒些那种白色药品”。这样,等于打开了学生的兴趣之门,让他们全身心地投入进去。