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科学探究是中学化学课堂教学的载体,是培养学生科学素养的基本途径,而当前对探究存在着“科学探究随意化”、“探究任务模糊化”、“探究过程简单化”、“小组合作形式化”等诸多问题。要提高科学探究的实效性,在教学中应该以“疑”为前提,“思”为核心,“做”为基础。在具体有效的科学探究中提升课堂教学效率,养成学生的质疑、评价、创新等意识和能力。
一、科学课堂中探究教学的存在问题分析
1.科学探究的随意化。只要是科学课,不管是什么内容,不管内容是否值得探究,都强调“探究什么”“我们一起来探究一下”,动不动就提探究,觉得科学课堂就一定要探究什么问题。时间长了会让学生随便对待科学探究,不能培养学生严谨的科学探究态度。
2.探究任务的模糊化。比如一位新教师在进行《二氧化碳》教学时,首先在屏幕上展示了三张图片:“森林”、“粉刷墙壁”、“可口可乐”。然后就给学生一个探究任务:探究二氧化碳!这样的一个探究任务学生看了以后不知道该从何探究,都坐在那里不知道该干吗。不明白到底是探究二氧化碳的用途还是二氧化碳的物理性质和化学性质。所以,探究任务的模糊化导致学生并没有真正进入科学探究的境界和状态。长此以往,可能会让学生觉得科学探究太难了,离他们太远了,从而在心理上造成一种对科学探究的恐惧。
3.探究过程的简单化。比如一位新教师在进行二氧化碳的物理性质的教学时,提出一个探究任务:探究二氧化碳的颜色和气味。其实这个问题只要学生稍做观察和体验就可以回答,根本不需要探究。如果经常把一些简单的问题拿来探究,会让学生觉得科学探究太简单,没有挑战性,不能激起学生科学探究的兴趣。久而久之,不能提高学生积极动脑思考、动手参与的能力。
二、以“疑、思、做”三字诀提高科学探究的实效性
(一)科学探究要以“疑”为前提,引导学生提出问题
科学探究前首先创设有关的情景,让学生去分析情景中出现的现象,提出一个值得大家一起探究的科学问题。相对于直接给学生一个问题探究,这种方法可以给学生一个质疑的空间和时间,从而培养学生对某一现象的分析、思考能力和善于提出问题的能力。例如,我在探究CO2的性质时,首先设立“看故事,说性质”环节,故事为:意大利丰岛南部有一个濒临地中海的美丽城市──那不勒斯。在它的郊区有一个“狗死洞”,游客牵狗进入洞中,在昏暗的光线中,游客可以看到洞内怪石林立,洞顶倒悬着大大小小的钟乳石,地上石笋峥嵘,岩石裂缝中还不断地冒着气泡,但是一段时间后,发现狗晕倒在地,而人却安然无事!学生看了很感兴趣,每个学生都积极思考,然后问为什么?这个环节的设立为后面的继续探究提供了很好的基础,激发了学生的积极性和学习兴趣。
(二)科学探究要以“思”为核心,激发学生设计实验方案
1.知识原理的“前引后伸”。当学生提出问题后,继续引导学生:“你认为CO2”有什么性质?此时要给学生充分的时间去思考,可以培养他们的发散性思维。让学生结合前面学习氧气的知识提出一些假设(包括物理性质和化学性质),比如“CO2的密度比空气大”“CO2易溶于水”“CO2会燃烧”等等。对于他们的假设,我及时给予了充分的肯定,哪怕是一些错误的假设。因为假设是一种可能,要经过后面的实验才能证实的。所以,我允许学生提出错误的假设。这样不会打击学生思考的积极性。只有学生本人经过思考提出他们自己的假设,才能在接下来的验证环节中积极、主动的参与,从而可以提高每个学生的学习效率。
2.在合作中设计实验方案。此时学生已经很想去通过实验验证他们的假设了,但是要告诉学生不要盲目的动手实验,要先设计一个比较完善的实验方案,这样可以培养学生严谨的科学实验态度。接下来要放手让学生自己学习,以小组为单位,首先设计实验方案。我的角色就是“观察员、引导员、评论员”,穿插在他们之间进行及时的点评。此时要求每个学生的都自己先思考,然后在小组范围内讨论。学习好的学生要讲明白他的方案中“为什么要这么做?”,这样可以让后进生能够明白,减少学生之间的差距,提高整体水平。
(三)科学探究要以“做”为基础,鼓励学生积极参与实践
1.在合作中实践。在做实验前,要强调分工明确。哪个学生负责这次实验的动手过程,哪个学生负责现象的记录,哪个学生负责总结。例如,在探究“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”时,学生A负责控制二氧化碳,学生B负责用试管取少量澄清石灰水,学生C负责记录现象和出现的问题,学生D负责整理器材和小组汇报,在实验过程中每个学生各司其职但又相互合作,这样每个学生都在合作中参与了实验。每次探究实验小组的分工要进行轮换,提高每个学生的动手能力、记录现象能力、总结能力。此时,我扮演“观察员”的角色,穿插于小组之间,观察他们中发生的一些问题。鼓励学生积极的动手做实验,提醒旁观的学生要始终关注整个实验的过程,对实验中的一些现象要及时的思考,出现的问题要及时的分析。
2.信息的收集和处理。负责记录的同学要求及时收集和记录在整个过程中小组其他同学观察到的实验现象和发现的问题,以作为小组同学在交流分析时提供信息参考。实验结束后,对信息的处理环节一定要每个小组成员独立完成,然后汇总起来一起分析记录的现象和发现的问题,得出一个初步的结论。例如,在探究“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”的过程中,学生在观察到二氧化碳通入澄清石灰水后,石灰水先变浑浊后又变澄清。面对“又变澄清”这个现象,有的学生又提出新的问题:浑浊的石灰水为什么又变澄清了?我要求学生先独立思考,然后学生提出了这样一些假设:可能是二氧化碳把变浑浊的物质反应掉了,可能是二氧化碳又从石灰水中跑出来了。我肯定了他们的假设,并让他们课后继续探究。在此过程中我扮演“评论员”的角色,对小组同学收集的信息和问题进行及时的点评和给予肯定,同时还要求学生在对信息的处理的基础上提出新的问题,提高学生思维创新能力、分析问题能力和处理信息的能力。
总之,要提高科学探究的实效性,在教学中应该以“疑”为前提,“思”为核心,“做”为基础。从而培养学生的质疑习惯,让学生学会积极思考和分析,提高学生的评价和动手能力,形成良好的自主创新意识。
一、科学课堂中探究教学的存在问题分析
1.科学探究的随意化。只要是科学课,不管是什么内容,不管内容是否值得探究,都强调“探究什么”“我们一起来探究一下”,动不动就提探究,觉得科学课堂就一定要探究什么问题。时间长了会让学生随便对待科学探究,不能培养学生严谨的科学探究态度。
2.探究任务的模糊化。比如一位新教师在进行《二氧化碳》教学时,首先在屏幕上展示了三张图片:“森林”、“粉刷墙壁”、“可口可乐”。然后就给学生一个探究任务:探究二氧化碳!这样的一个探究任务学生看了以后不知道该从何探究,都坐在那里不知道该干吗。不明白到底是探究二氧化碳的用途还是二氧化碳的物理性质和化学性质。所以,探究任务的模糊化导致学生并没有真正进入科学探究的境界和状态。长此以往,可能会让学生觉得科学探究太难了,离他们太远了,从而在心理上造成一种对科学探究的恐惧。
3.探究过程的简单化。比如一位新教师在进行二氧化碳的物理性质的教学时,提出一个探究任务:探究二氧化碳的颜色和气味。其实这个问题只要学生稍做观察和体验就可以回答,根本不需要探究。如果经常把一些简单的问题拿来探究,会让学生觉得科学探究太简单,没有挑战性,不能激起学生科学探究的兴趣。久而久之,不能提高学生积极动脑思考、动手参与的能力。
二、以“疑、思、做”三字诀提高科学探究的实效性
(一)科学探究要以“疑”为前提,引导学生提出问题
科学探究前首先创设有关的情景,让学生去分析情景中出现的现象,提出一个值得大家一起探究的科学问题。相对于直接给学生一个问题探究,这种方法可以给学生一个质疑的空间和时间,从而培养学生对某一现象的分析、思考能力和善于提出问题的能力。例如,我在探究CO2的性质时,首先设立“看故事,说性质”环节,故事为:意大利丰岛南部有一个濒临地中海的美丽城市──那不勒斯。在它的郊区有一个“狗死洞”,游客牵狗进入洞中,在昏暗的光线中,游客可以看到洞内怪石林立,洞顶倒悬着大大小小的钟乳石,地上石笋峥嵘,岩石裂缝中还不断地冒着气泡,但是一段时间后,发现狗晕倒在地,而人却安然无事!学生看了很感兴趣,每个学生都积极思考,然后问为什么?这个环节的设立为后面的继续探究提供了很好的基础,激发了学生的积极性和学习兴趣。
(二)科学探究要以“思”为核心,激发学生设计实验方案
1.知识原理的“前引后伸”。当学生提出问题后,继续引导学生:“你认为CO2”有什么性质?此时要给学生充分的时间去思考,可以培养他们的发散性思维。让学生结合前面学习氧气的知识提出一些假设(包括物理性质和化学性质),比如“CO2的密度比空气大”“CO2易溶于水”“CO2会燃烧”等等。对于他们的假设,我及时给予了充分的肯定,哪怕是一些错误的假设。因为假设是一种可能,要经过后面的实验才能证实的。所以,我允许学生提出错误的假设。这样不会打击学生思考的积极性。只有学生本人经过思考提出他们自己的假设,才能在接下来的验证环节中积极、主动的参与,从而可以提高每个学生的学习效率。
2.在合作中设计实验方案。此时学生已经很想去通过实验验证他们的假设了,但是要告诉学生不要盲目的动手实验,要先设计一个比较完善的实验方案,这样可以培养学生严谨的科学实验态度。接下来要放手让学生自己学习,以小组为单位,首先设计实验方案。我的角色就是“观察员、引导员、评论员”,穿插在他们之间进行及时的点评。此时要求每个学生的都自己先思考,然后在小组范围内讨论。学习好的学生要讲明白他的方案中“为什么要这么做?”,这样可以让后进生能够明白,减少学生之间的差距,提高整体水平。
(三)科学探究要以“做”为基础,鼓励学生积极参与实践
1.在合作中实践。在做实验前,要强调分工明确。哪个学生负责这次实验的动手过程,哪个学生负责现象的记录,哪个学生负责总结。例如,在探究“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”时,学生A负责控制二氧化碳,学生B负责用试管取少量澄清石灰水,学生C负责记录现象和出现的问题,学生D负责整理器材和小组汇报,在实验过程中每个学生各司其职但又相互合作,这样每个学生都在合作中参与了实验。每次探究实验小组的分工要进行轮换,提高每个学生的动手能力、记录现象能力、总结能力。此时,我扮演“观察员”的角色,穿插于小组之间,观察他们中发生的一些问题。鼓励学生积极的动手做实验,提醒旁观的学生要始终关注整个实验的过程,对实验中的一些现象要及时的思考,出现的问题要及时的分析。
2.信息的收集和处理。负责记录的同学要求及时收集和记录在整个过程中小组其他同学观察到的实验现象和发现的问题,以作为小组同学在交流分析时提供信息参考。实验结束后,对信息的处理环节一定要每个小组成员独立完成,然后汇总起来一起分析记录的现象和发现的问题,得出一个初步的结论。例如,在探究“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”的过程中,学生在观察到二氧化碳通入澄清石灰水后,石灰水先变浑浊后又变澄清。面对“又变澄清”这个现象,有的学生又提出新的问题:浑浊的石灰水为什么又变澄清了?我要求学生先独立思考,然后学生提出了这样一些假设:可能是二氧化碳把变浑浊的物质反应掉了,可能是二氧化碳又从石灰水中跑出来了。我肯定了他们的假设,并让他们课后继续探究。在此过程中我扮演“评论员”的角色,对小组同学收集的信息和问题进行及时的点评和给予肯定,同时还要求学生在对信息的处理的基础上提出新的问题,提高学生思维创新能力、分析问题能力和处理信息的能力。
总之,要提高科学探究的实效性,在教学中应该以“疑”为前提,“思”为核心,“做”为基础。从而培养学生的质疑习惯,让学生学会积极思考和分析,提高学生的评价和动手能力,形成良好的自主创新意识。