科学探究教学中要重视“评估”和“交流合作”环节

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  新课程提倡学生的主动性学习,强调探究式学习;探究式学习符合学生认识事物的规律,能激发学生提高学习兴趣,提升学习动力。
  科学探究形式大致表现在以下几个方面:提出问题,猜想和假设,制订计划与设计实验,进行试验与搜集数据,分析论证,评估,交流与合作等环节;在日常探究教学中,许多老师往往着重于前五个环节的教学,对“评估”和“交流合作”环节没有引起重视,有的老师也仅仅只是口头提到,而没有把这个工作开展下去;实际上“评估”和“交流合作”环节是探究活动中不可缺少的部分,学生通过“评估”和“交流合作”环节,对探究过程进行再认识,从而发现问题,提出疑问,解决问题,提高探究能力,学生在“评估”和“交流合作”环节中才能体会到科学探究的乐趣,领悟科学探究的思想和精神。
  “评估”和“交流合作”环节是探究活动中学生主体参与功能的延伸,是对前五个环节认识的深化。在日常物理教学中,“评估”和“交流合作”环节主要表现在学生对实验数据的评估和交流合作;学生对实验方案的评估和交流合作以及教师的指导性评估和交流合作。
  一、学生自身对实验数据进行评估和交流合作
  在科学探究实验中,学生根据实验探究方案,记录实验数据,得出结论时,学生对实验数据往往有个再认识和评估的过程,记录的实验数据是否正确及是否准确,如果不正确或不准确,其原因又是什么,学生就会根据自己已有的知识进行评估和交流合作,从而改进实验方法,重新获得实验数据,使实验结论的得出更具有科学性和合理性。
  例如:在观察“水的沸腾”试验中,不同的同学得出了两组不同的数据:
  学生发现,两组数据中水的沸点并不相同,查阅课本知识知道:1标准气压下水的沸点是100℃,这两个同学由此感到迷惑。经过交流认识到水的沸点可能与气压有关,征询教师得到肯定答案后,这两个同学思考:温度不同,为什么沸点也不同呢?他们又对实验进行了重新观察和评估,发现甲同学的烧杯上方没有纸盖子,而乙同学烧杯上方有纸盖子,于是他们恍然大悟:加盖子的烧杯上方聚集了较多的水蒸气,使得液体的上方气压增大,水的沸点高于100℃;接下来同学们又提出一个问题:甲同学烧杯中水的沸点为什么低于100℃?是不是实验室气压小于1标准气压?同学们借来气压计测出了实验室的气压,它确实小于1标准气压,到这时,同学们才露出了开心的微笑。在这个实验中,同学们通过交流合作和评估不仅学到了新知识,明白了液体的沸点与液体上方气压有关,气压大沸点高,气压低沸点低的道理,同学们的探究热情也极度高涨,课下爱做物理小实验,爱问个为什么,物理学习变得轻松了,学习能力和成绩都有了极大的提高。
  二、学生对实验方案进行评估和交流
  学生在探究实验的过程中,随着探究的深入,对原有的实验方案提出质疑,从而突破原有的思维限制,改进实验方案,甚至发现新的实验方案,使探究过程深化,起到了培养探究能力和探究兴趣的效果,为进一步学好物理奠定基础。
  例如:在用“伏安法”测电阻的实验中,学生根据实验测得出如下几组实验数据:
  学生们发现,电压不同时测得的电阻不同,并且当通过灯泡的电压越大,电流越大时,灯泡的电阻也越大,这个结论与导体的电阻是导体本身的一种性质相违背,同学们就思考是不是实验方案存在不合理的因素,经过讨论评估,发现实验方案不存在不合理的因素,然后查阅资料发现,灯丝的电阻还与温度有关,当灯丝通过电流,灯丝两端的电压增大时,灯丝的温度升高,电阻增大。有的同学对这个实验进行分析,提出了新的探究方法:①只用电压表不用电流表,能测出电阻吗?②只用电流表不用电压表,能测出电阻吗?同学们经过认真的分析和探究,改变了探究方案,最终找出了正确的答案。
  三、学生的评估和交流离不开教师的合理引导
  学生探究能力是新教材对学生学习能力的新要求,在学生探究实验中,大部分学生只停留在实验数据和实验结论的得出。部分成绩较好的学生对实验数据和实验方法会提出自己的看法和改进意见,这点星星之火,教师要充分予以肯定,要把这种好的思考方法转达给其他学生,让整体学生的探究热情得以燎原,同时还要对学生的疑问进行适当引导,帮助学生解决探究过程中遇到的不易解决的问题,有助于提高学生探究的信心,使探究过程深入化。
  例如:在测液体密度的实验中,液体的体积可以直接用量筒或量杯来测量,液体的质量如何来测呢?书中测液体质量的方法是:先测空烧杯的质量m1,再测烧杯和液体的总质量m2,则液体的质量m=m2-m1,学生很容易想到这个方法;教师在这里首先要肯定学生对已有知识的巩固,然后不妨给学生提出一个问题进行思考:按照上一节测液体质量的方法,当把液体倒进量筒或量杯中测体积时,烧杯中往往会残留一部分液体,使得倒进量筒或量杯中的液体体积减小,会造成测量密度的不准确;然后引导学生展开讨论和交流:出现以上情况时应该怎么办?如果学生仍有困难,教师甚至可以进一步引导:刚才是把液体全部倒入量筒,如果把其中的一部分倒进去,量筒中液体的质量是不是就不受影响呢?同学们再次经过讨论和交流,就很容易发现这种办法避免了烧杯中液体倒不净的问题,从而很容易过渡到课本上的探究方法,从而更容易理解和接受新知识,促进了教学的顺利开展。
  事实上,在实验探究过程中,评估和交流环节是对前几个环节的深层次思考,是前几个环节的延伸和不可缺少的部分;在实际教学中,评估和交流环节又是相辅相成,有机结合,密不可分的,评估中存在交流,交流合作也往往体现在教学的评估上;实际上,关于探究性学习的各个环节的各个部分都有许多值得我们教师不断钻研,在实践教学中不断总结的东西,以上仅是我在教学中的几点体会和感受,希望广大同仁多多交流指导。
  
  (作者单位:河南省洛阳市第四十五中学)
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