如何引导学生进行科学探究

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   科学探究既是学生的学习目标,又是一种重要的学习方式。将科学探究作为学习方法和内容标准,是新课程的一个突出特点。在物理教学中实施科学研究,能使新课程的基本理念有效地得到体现。
   但是,科学探究能力是一个综合性很强的能力,科学素养的培养同样需要一个循序渐进的过程。否则将会在科学探究中形成一批学生有障碍,而无所适从。在教学过程中为了保护学生科学探究的兴趣,有效地培养学生的科学探究能力,应该从浅入深,由点到面,创设情境,激发兴趣。
  1.由浅入深地开展探究
   八年级学生刚刚接触物理这门学科,对物理课的学习兴趣极高,但是他们还缺乏科学探究的基本能力,因此在起始阶段,主要培养学生发现问题、提出问题、猜想与假设、进行实验与收集证据的能力。通过让学生设计简单有趣的实验慢慢地步入科学殿堂。
   如在八年级物理《声音的产生和传播》这一节教学中,由于这是学生第一次接触探究这一活动,我采用教材上的方法,就进行实验与收集证据这个环节作重点探究,由教师抛出问题 “声是怎样产生的”,然后由学生们做各种活动,如让学生敲打桌子、说话等,使物体发声,从中观察思考。学生往往只注重敲打的动作,而忽略了物体的振动。教师可以通过音叉、橡皮筋、乒乓球等教具,引导学生有目的、有计划、细致地、全面地观察声音产生的过程,音叉是怎样发出了声音?声音为什么响个不停?用手按住音叉,声音为什么立即停止了?帮助学生把好奇心引导到正确地观察上去,从而得出这一物理现象的本质:发出声音的根本原因是物体的振动。在“声音能在液体中传播吗?”这一环节的教学过程中,教师让学生根据“钓鱼的人最怕周边环境嘈杂”这一现象展开分组讨论进行猜想,并把自己的猜想理由说出来,使学生明白可以根据日常的生活经验或事实进行猜想,而不是盲目瞎猜。在探究影响蒸发快慢的因素时,教师可以创设一个情境:在黑板上同时用酒精和水写出“蒸发”两个字,通过观察现象让学生自己对此提出问题,从中提炼出“影响蒸发快慢的因素”这一问题,然后由学生进行猜想和设计实验方案,教师巡回指导,引导学生知道多个因素同时影响一个物理量。在研究时可以用控制变量的方法,使学生养成科学思维习惯,提高学生的实验设计能力。
   2.探究不能眉毛胡子一把抓,要恰到好处
   探究不是面面俱到,要符合现实。初中物理课程标准将科学探究分为七个要素:提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验和收集证据、分析和论证、评估交流与合作。在探究活动中,不能认为七个要素都齐全了,才是真正的科学探究。如果课课都严格按这七个要素来设计探究过程,就会出现课堂结构机械,时间不够用,草草收场的现象,不仅教学任务不能完成,物理知识也得不到落实。事实上新课标提出的科学探究的七个要素,它不同于“步骤”,差了其中一步,下一步就无法进行。它也不同于环节,并不是环环紧扣,缺一不可。所以在探究过程中教师可以根据学生的探究能力、教学内容的特点以及教学目标,确定具体的探究过程,可以选取某一个或几个要素进行不完全探究,要有侧重点。
   如在“光的传播”这一节教学中,教师先引导学生观察激光在各种物质中的传播路径,得出“光沿直线传播”的结论。教师通过学生的探究实验:激光斜着从瓶内的空气射入水中,引导学生发现前面的探究过程中未发现的问题(光能沿曲线传播),分析讨论得出光沿直线传播的一个条件是“在同种物质中”。教师再引导学生用酒精灯加热空气,使空气密度不均匀后,观察光的传播路径(通过喷雾显现光路),引导学生再次发现前面的探究过程中未发现的问题(光在同种物质中也能沿曲线传播),分析讨论得出光沿直线传播的另一个条件是“在均匀物质中”。
   3.丰富物理学习情境,激发探究兴趣
   兴趣是最好的老师,是进行探究的最直接动力。探究活动的设计,要符合学生的年龄特点,应注意从学生的生活经验、从社会关注的物理问题中选择利于探究的内容,创设物理学习情境,造成悬念,引发学生好奇心,调动学生探究的积极性和主动性。
   探究中问题的情境创设途径多种多样。诸如:小故事(冰透镜可以点火等);多媒体展现的奇异景观(极光、流星等);新奇的实验(演示模拟马德堡半球实验、不落的试管等);或让学生动手操作等,都可以让学生处于物理探究的情境中,从而激发学生探究的兴趣。诸如此类,足以激发学生主动探究的欲望。
   开展科学探究的教学,应以学生熟悉的事物为切入点,为科学探究寻找信息来源。只要教师全面把握探究的目的,找准探究的疑点、关键处进行教学上的加工、创造,就能创设出形式多样的使学生想研究的问题情境,从而激发学生的探究热情。
   探究能力的形成必须依靠人的意志的作用。在整个探究活动中,不断的去强化探究的意识,使学生经常保持一种强烈的探究欲望。一方面,探究意识来源于良好的习惯,主要表现为敏锐的观察周围的事物,勤于思考,勤学好问,善于积累等。另一方面,探究意识来源于外部强烈而反复的感官刺激,教师要通过开展探究活动,让学生经常得到激励性评价,体验到探究成功的乐趣。
   总之,抓住一切机会,充分挖掘教材,典型例子引路,创设问题情境,合理进行探究,才能保护好学生的探究兴趣,在课堂探究学习中提高学生的能力。
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