加强探究实验 主建构科学知识

加强探究实验 主建构科学知识现在有很多教师担心科学课强调科学探究会浪费时间，他们认为传授知识教学模式能增加课堂的容量，更深刻理解知识的内涵，通过大量的习题训练可以达到对知识巩固的目的。其实，学生对科学知识的理解和掌握是通过亲身经历而逐渐形成的，科学知识不应当是听课做习题背诵知识点的结合，而应当是在教师的指导和帮助下，不断探究科学现象本质与内在联系的过程，教学中应注重学生对科学知识自主建构过程，科学探究和知识建构是在同一过程发生的。本文以几个探究实验活动为例介绍在探究过程中帮助学生构建科学知识的教学实施。一、设置认知冲突情景，引导学生发现并提出问题在讲人类基因遗传这一节引入中，我讲一小故事进行这样教学设计：我们学校一位男教师是色盲患者，其爱人视力正常，有一次，他爱人让他到菜地里去摘一些西红柿，这位教师到菜地里后，把西红柿红色的与绿色的全部摘掉，拿回到家中，受到妻的批评，这种现象在生活中比较多。教师可进一步设计，这位男教师对于红绿色盲分不清，但是儿子、女儿的眼睛视力均正常。中国有句熟话：有其父必有其子，种瓜得瓜，种豆得豆，而色盲形状的遗传并没有在子女身上出现，那么、学生想到的事和原有认知发生矛盾，学生在分析这一矛盾时，提出人类某些性状的遗传是否与父代无关？学生的学习是在原有认识基础上，通过他们不断与新信息进行交流和思维撞击，在彼此的相互作用中，逐渐生长出新知识，在学生的头脑中，建构新的认知模式，在这一过程中，学生原有认识在探究过程中经过冲突和挑战，在科学知识的构建中起关键作用。设置认知冲突情景，让学生在前后矛盾中产生强烈冲突由“无疑”到“生疑”。二、设置判断情景，引导学生做出猜想和假设在“人类色盲基因遗传”教学中，教师引进“遗传”概念，“基因重组”概念，在学生学习遗传基因重组进行猜想和假设：父亲为色盲，但与色觉正常的母亲结合，子女都正常，那么母亲染色体上基因可能都是显性基因，父亲染色体上基因是隐性基因；父亲为色盲，母亲色觉正常，子女中有的视力正常，有的视力不正常（色盲），那么母亲染色体上控制色觉的基因可能是杂合型；父亲视力正常，母亲视力正常，女儿视觉都正常，但唯有儿子视力为色盲，那么，色盲基因遗传可能与性别有关；母亲色盲，父亲正常，但子女中女儿视力正常，唯有儿子视力为色盲，说明色盲基因可能不在y染色体上；父母亲视力均正常，在子女中没有一个是色盲，说明父亲母亲染色体中基因都是纯合。在教学中让学生充分展示各种想法，那怕想法是不正确的，这样可以增强学生利用已有知识经验解释现实的意识和建构知识的强烈的动机。自主建构科学知识的学习是目标定向的，只有学生清晰地意识到自己的目标并形成与希望的成果相应的预期目标时，学习才可能成功。猜想和假设的基本思维过程，就是根据观察，发现的事实，调动原有知识和经验，对该事实的成因或结果做出假定，进行解释的过程：一是客观事实；二是原有认知，两者结合起来，就是这一过程的基本特征。发展学生猜想和假设的能力就要增强学生应用自己的原有认识来审视所面对事实的意识，学会仔细观察分析事实，并在其中寻找与原有经验和知识中相似的特征，尝试用自己的知识和经验对它做出解释。三、设计和进行实验并对结果分析总结结论我们以“物质沉浮条件”为例来说明，在这个实验中，有的同学提出：重的物体下沉，轻的物体上浮。这时实验的证实特别重要。有一个小组分别把一个大木块和一个小铁钉放入到水漕中发现：小铁钉沉下水中，大木块浮在水上。在这个小组的启发下，一个有学生自主设计的实验便开始了。通过实验学生观察到在体积相同的条件下，重的物体下沉，轻的物体上浮。从而推翻不加任何条件认为重的物体下沉，轻的物体上浮的结论。通过实验过程并观看结果，以亲历的实验研究获得了科学知识。在教学中尽量创造一些实验的条件，让学生亲历实验设计过程，分析实验要解决的主要问题，提出解决问题的各种实验方法，通过筛选、优化、组合形成验方案，进行试验，探究实验的结论应围绕探究假设进行：假设究竟是被推翻还是被验证，在得出结论时不仅要陈述假设被推翻还是被验证的结果，还要说明假设获得验证时成立的条件或者假设被推翻的理由。四、创设合作学习情境，降低新知识建构难度创设一种合作学习的情境，采用分组合作方式，可使学生积极主动参与学习，认真听取他人的意见，对于不同的意见进行讨论，这样在学习过程中能从其他同学那里得到启发，降低新知识建构难度。合作的学习情境是以小组形式为学习群体，开展有组织的互学，互帮活动，因为小组成员有共同的学习目标，在学习的过程中积极承担在完成共同任务中个人的责任，能积极地相互支持和配合，所有的学生能进行有效的沟通，即建立并维护小组成员之间的相互信任，有效地解决组内冲突。学生在小组内活动能优势互补，对共同活动成效进行评估。例如，教师在布置学生自学用显微镜观察洋葱表皮细胞之后进行小组内交流：互相告知显微镜不同部位的名称，使用显微镜前应如何进行对光调节；用显微镜观察物体时玻片如何放置，视野暗如何调节一个小组在观察时看不到细胞结构，是波片有问题还是显微镜没有调节好，此处成为给学生留下深刻的知识点，成为学生合作互助的闪光点，这时，比老师告诉学生要好多少倍。用显微.镜观察洋葱表皮细胞.在学生自主学习的基础上，通过学生充分交流，相互帮助，较好地完成了学习任务.，学习交流过程，既是学生巩固学习成果的过程，又是学生相互教育的过程。五、让学生所得结论与科学结论进行比较反思在学习嫁接技术教学中，学生探究了黄瓜苗在南瓜根上嫁接实验，要使这个实验成功，必须使这两种苗的形成层充分接触，在操作过程中，对两种苗茎进行斜切，不要切断，然后用小夹把两切口夹在一起，几天以后，你观察，如果两种苗都长势良好，那就去掉黄瓜苗的根和南瓜苗的叶；再过几天后观察，黄瓜苗叶是否活了，活了说明实验成功。那么，如何来进行判断黄瓜苗是否成活？一搬而言，可用手触摸一下黄瓜苗叶就知道了，如果黄瓜苗叶一触就掉下来，说明嫁接失败；反之，黄瓜苗已成活了。让学生较完整构建嫁接这方面科学知识，并鼓励学生利用星期天时间，上网查找有关植物嫁接方面的资料来加深对这部分知识的了解。通过让学生所得结论与科学结论进行比较和反思，将学生个体或小团体的认识发展为一般的认识，从而达到在探究过程中发展科学思维和建构知识的统一。科学知识教学都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，在以前的教学中都忽略了作为过程的科学探究方面。常常将科学结论直接告诉学生，让学生理解和应用。学生是被动的接受知识，对知识理解不透，使科学探究过程与结果分离开来。在探究过程中帮助学生建构知识的教学，要求教师创造一种探究学习的课堂氛围，在充分了解学生的原有认识和思维