浙江省宁波市初中科学教育教学评比获奖论文 加强科学课外探究活动实效性的实践与思考.doc

加强科学课外探究活动实效性的实践与思考【摘要】科学（79年级）课程标准中指出：亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，在科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。本文针对当前科学课外探究活动中存在的问题，试从活动组织形式、活动内容的确定及具体操作策略等方面阐述提高课外探究活动实效性的方法以及实践后的反思与思考。【关键词】科学 新课程 课外探究 实效性一、研究背景随着科学课程改革的推进，科学教育的目标逐渐转向注重科学态度的养成，对科学本质的理解和对探究能力的培养，提倡学习科学应当是动手和动脑相结合的过程，应当是基于自己已有的经验主动建构知识的过程，学生通过主动的学习，应用所学的知识和技能解决生活和社会中的问题，这就要求在科学课堂教学的同时，把学生的课外探究活动丰富起来，让学生在活动的过程中继续发展科学素养。但现在的科学教学过程中，真正参与课外探究活动的学生几乎没有，探究的实效性差，那么造成这些现象的原因何在？本人通过问卷调查（见附录1）及其它方式分析了学生课后探究活动参与率低、实效性差的原因。（一）活动内容和形式单一问卷调查显示：有71.4%的学生认为“学校或老师提供课外探究活动内容和形式”内容单调、形式单一、无多大创新可言，因而有53.2%的学生对课外探究活动兴趣不高。因此，受长期传统教育观念的束缚和影响，教师教学模式比较单一，难以激起学生的内部动机，学生学习兴趣、积极性不足，是造成学生课后探究活动参与率低原因之一。（二）教师对后续活动缺乏监督和评价教师针对学生课外探究活动没有设计具体的研究方案，没有在学生心中生成任务或是兴趣，没有促使学生形成课外探究的行为习惯，只是给学生一个参与课外探究活动的提醒，在后续活动中缺乏一定的监督和适当的评价，导致学生行为的无目的性，使课外探究活动成为了一句空话。（三）学生课业负担太重，课外科学探究时间难以得到保证问卷调查表明：渴望参加、愿意参加课外探究活动的学生分别占43.3%和19.4%，而“如果你很少参加课外探究活动活动，主要原因是”，有53.3%的学生选择了“没时间”，18.7%的学生选择了“没机会”。显而易见，学生并非不是不喜欢课外科学探究活动，而是在沉重的课业负担下，学生没有时间和机会参与活动。（四）学生不良情绪的影响课外探究活动部分内容跨度太长，受外界影响因素太多，不仅影响了活动本身的连续性，更使学生产生畏难、畏烦等不良情绪，导致学生探究兴趣下降，动机减退，如果此时教师不及时加以鼓励、指导，就会使探究活动的实效性大打折扣。二、实践与探索在科学教学中，引导学生进行课外探究活动是课堂教学的必要补充与延伸，通过活动确实能充分发挥学生的主观能动性，是培养学生良好科学态度，使学生认识科学、技术与社会的关系，提高学生实践能力、学习能力的有效途径，但课外探究活动的实效性真正是教师需要关注的问题，而要让学生的课外探究活动体现其真正的价值，笔者认为可以从以下几个方面入手进行尝试：（一）活动的组织形式科学课外探究活动按其活动的规模，大致可以分为以下几种形式： 1、班级群体性活动班级群体性活动是一种较为广泛的活动形式，活动的任务是吸引大量的学生参加，激发对活动的兴趣，培养集体主义精神和增进科学知识，活动的特点是可以在较短的时间内让较多的学生受到教育，对于活跃和充实科学探究学习有积极的作用。例如：让整个班级学生到操场上测量正午太阳高度角；参观气象台、农场、发电站，访问科学工作者、农技人员等等。2、小组合作性活动小组合作性活动是在教师的指导下根据学生的特点和智能水平，以及对活动的兴趣、爱好和自愿，把学生分成不同的小组，组内成员有分工、有协作，为共同目标而努力的活动形式，它的特点是小型、多样，能够照顾不同学生的兴趣、爱好，有利于发展学生的特长。例如：分组合作绘制学校、教室平面图，然后评出最好的小组给以奖励；小组合作寻找校园内的植物类群，评比哪组找的最多，哪组找的最准确等。3、个人独立性活动个人独立性活动是学生根据个人的兴趣、爱好和特长，单独（或在教师的指导下）设计研究方案、操作和观察实验、记录结果、得出结论的活动形式，它的主要活动形式有：阅读课外书、写小论文、提小建议、做家庭小实验、小发明、小制作等。 课外活动的形式虽然有班级群体性活动、小组合作性活动和个人单独性活动等，但是它们之间不是截然分开的，而是互相密切联系的。个人单独性活动的开展是班级群体性活动、小组合作性活动的基础，而班级群体性活动、小组合作性活动则是个人单独性活动的发展。开展科学课外探究活动的内容很多，一切应从本地、本校的实际出发，采用不同形式，把课外探究活动蓬勃的开展起来。（二）活动的内容和操作策略科学教学中需要学生探究的内容很多，但并不是所有的内容都适于课外探究，这就应该考虑学生的实际，学生探究的时间、条件、能力等诸多问题，针对目前学生课外探究活动内容和形式单一的问题，笔者结合科学教材、科学课堂和学生实际进行深入考察和分析，列出了适合学生进行课外探究活动的内容（见附录2），认为可以让学生进行课外探究活动的内容主要有以下几个方面：1、观察活动小组合作性活动七年级主要是以学生观察活动为主，但有些观察活动受课堂时间、场地和自然条件的限制，只能在课外进行，因此教师要经常有意识的布置课外观察活动，引导学生观察，以培养学生观察的习惯、理论联系实际的本领和洞察事物的能力，不断开阔学生的眼界。课外观察活动的内容相当广泛，例如：观察天空的星座、观察雨后的彩虹、观察蚯蚓的习性等。具体策略：（1）培养学生的观察兴趣刚升入初中的学生，对科学很感兴趣，而且善于观察自然现象，并在观察中提出一些问题，但如果得不到鼓励和引导，久而久之，学生就会失去观察的兴趣，陷入视而不见的境地。问卷调查显示：“你是否愿意参加课外探究活动”，在被调查的七年级的学生中选择“渴望参加、愿意参加”的有90.5%，八年级学生中有71.3%，而在九年级学生中却只有55.6%。因此，加强对学生的观察引导，并及时进行表扬，对学生观察兴趣的培养是十分必要的。另外还可以介绍一些科学家通过细致的观察发现规律的故事，激活学生的兴趣，通过有计划地布置课外观察活动，引导学生注意身边事物的变化，让其有所发现，从而心理有满足感，保持学生的兴趣。例如：回家把筷子放入半杯水中，你能发现什么？改变放的位置、方法，你又能发现与刚才有什么不同？把现象记录下来，第二天上课交流。学生感到自己能够有所发现，他们的观察兴趣也就更浓了。（2）培养学生在课外观察中发现问题的能力课外观察活动的特点之一就是观察面宽，能够创造许多发现问题的机会，作为学生学习的引领者，教师在引导学生进行课外观察前，首先应该引导学生在观察中发现问题，然后对学生所要探究的问题进行筛选，从中选出比较容易的、确有价值的问题，以更好地帮助学生形成自身的知识体系，即使有些问题学生还不能深刻的理解，也应当给以鼓励，激励他们在观察中提出更多有价值的问题。通过不断的训练，学生在观察中提出问题的能力会迅速提高。（3）培养学生的观察毅力课外观察活动不受时间的限制，通过多次持久地观察，对培养学生的观察毅力是有益的。例如：在学生刚步入初中时，可以布置学生每天进行观察月相的变化并做好观察记录，从持久观察的记录中分析月相变化的规律；再如“探究绿豆种子萌发条件”，让学生通过连续一个星期的实验、观察、分析，最后得出结论等。同时为了尽量减少学生不良情绪带来的不利影响，教师应该适时地对学生加以鼓励、指导、监督和评价，使学生的兴趣和动机得以持续，更好地培养学生的观察毅力和科学态度。2、家庭小实验与室外小实验个人单独性活动家庭实验主要取才于家庭日常生活用品，学生用这种随手取材的方法进行实验会感到分外亲切。例如：“酒瓶发声”、“纸船烧水”、“手电筒成像”等实验，要求学生用所学知识解决实验现象产生原因，以达到课程知识与应用的整合。室外小实验的特点是空间开阔，不受实验室的限制，使学生感到新颖。例如：夜晚观察星座、观看月相，白天观看太阳黑子活动，测量操场一圈的长度，测定人上楼时的功率等。具体策略：学生可以在自己家里的一角开辟出来作为实验角，充分利用家中现有的生活器件，就地取材、废物利用，把身边细小物品制作成简单实验仪器；还可以借用学校实验室闲置报废仪器；教师可以引导学生家长购买一些必需的实验工具如刻度尺、钟表、温度计、量杯等，这样就可以进行一些家庭小实验。例如：利用一次性塑料杯、餐巾纸可以进行绿豆发芽实验；利用可乐瓶、笔帽做沉浮子实验；利用溜溜球做向心力实验等。为了组织好家庭实验与室外实验活动，教师应根据这两种实验的特点，与课堂教学过程有机地结合，给学生一定的独立思考的余地，并要求学生在实验的基础上，记录必要的现象、数据、简要回答思考题，实验应当是比较有趣的，不必过于追求实验结果的精确程度。3、小发明、小制作小组合作性活动或个人单独性活动学生动手制作一些小仪器、小玩具、小用品的兴趣十分浓厚，开展这些活动对培养他们动手、动脑和创造才能是十分有益的，例如：活动星图的制作、用乒乓球制作地球仪、自制温度计、绘制等高线、制作动植物标本等。具体策略：此类活动一般结合某个专题进行，鼓励学生利用身边的废弃物等简易材料进行科学小发明、小制作，引导学生把动手和动脑结合起来，鼓励学生有所创新，进行发明创造，当然，在制作活动中，还应对学生进行创造意识和创造思维的培养，促进学生能够运用所学的知识，发展操作技能和情趣。4、社会调查实践活动班级群体性活动开展社会实践活动，将理论与实践有机结合起来，让学生从学校走向大自然和社会，以参观者的角度考察现场情况，充分利用各种教育资源，给学生提供亲身体验的机会，增强学生的社会责任感，在活动中培养学生的科技意识、创造意识和环保意识。例如：学习“额定电压、额定功率”时，可以组织学生利用课余时间对家庭和商场中的家用电器性能进行调查（见附录3）。具体策略：教师选择学校周围与科学教育相关的事件、工程、环境问题等教育资源，组织学生到现场进行教学，鼓励学生开展对环境保护、新型传染病、能源危机、水土流失、人口增长等社会热点问题的讨论和研究，并走向社会，展开调查研究，写出调查报告，运用所学知识，提出解决的措施与对策。5、听报告会和讲座班级群体性活动利用适当的时间结合近期学习的内容邀请一些科学工作者、农技人员等专家和学者来校给学生进行作报告和讲座。例如：邀请地质灾害防治的有关专家进行讲座；邀请消防官兵讲解安全用火、指导火灾逃生演习；邀请有关专家对学生进行青春期教育和传染病及其防治知识讲座等等。具体策略；结合教学内容、教学进度和与科学教育有关的内容，充分利用丰富的校外资源，邀请有关专家来校作报告和讲座，既可以帮助学生解决学习中碰到的困难，又能使学生深刻认识到科学、技术与社会有着密切的关系，还能培养学生的科学态度、科学价值观和对科学的良好情感。二、反思与体会（一）关注探究过程在探究性科学学习过程中，要充分体现学生的主动性，发挥它们的能动作用，让他们在参与科学探究活动中，自己提出问题，设计解决问题的方案或计划，自己动手搜集资料，开展课外探究活动。当然由于初中学生认知水平和能力有限，在进行课外探究活动时，一定会遇到很多困难，需要教师大量帮助，这就要求教师要重新定位探究活动中的师生关系，此时教师的角色应该是学生学习过程中最亲密的合作者、最可以依托的协助者。1、由扶到放引导学生学会课外探究初中学生兴趣持久性不强，克服困难的意志薄弱，由于认知水平、技能等限制，很可能遇到问题就不能深入研究下去，此时教师应该适时加以鼓励和指导，为学生的观察、研究搭好脚手架，指导多一些，也可以确定较少的题目，让多人合作或单独探究同一活动，等到学生适应了课外探究的过程以后逐步放手，再让他们各自进行活动，引导学生课外探究是一个慢慢从扶到放、逐步培养的过程。2、帮助学生制定课外探究活动的具体计划每次探究活动，都需要制定具体、可行的计划。刚开始时，学生不知道该如何着手，教师要尽量设计简单易行的探究活动，采用图表式的记录方法，使他们逐渐掌握课外探究的基本步骤，初步学会事先制定可行的计划，并对探究中的某些情况有所预测。所以，在了解了学生探究的题目后，教师应该帮助、引导学生制定切实可行的计划，这是取得课外探究活动成功的前提。3、在学生中成立协助人员即使学生已能较独立地进行课外探究，也离不开教师的指导，比如：获取反馈信息，指导改进的方法，探究成果的写作、展示等等，这就必须在班中或小组中成立一定的协助人员，将可行的任务交由他们去完成。4、创设课外探究的良好环境对于学生课后探究活动，教师除了要给予极大的关注和及时的帮助外，还要发动各方力量，创设学生进行课外探究的良好环境。例如：学校图书馆、电脑室可以根据需要定时开放、学校实验室可出借一定的实验器具、学校可以开辟一定的场所建立学生课外探究活动基地、学生让各自的资源实现共享；取得家长的配合，适当提供一些条件 （二）注重交流、评价方式学生的课外探究活动也不能仅仅停留在探究活动上，在活动之后，教师更要注重评价方式的多样化，要组织学生及时进行反馈，为学生搭建交流的平台，因为学生在课外探究过程中必然会产生许多新的问题，此时教师要重视学生自己对各种现象的理解，放手让学生用自己的方式表达出来，洞察他们这些想法的由来，鼓励学生间的交流和质疑，引导、启发学生想办法解决。1、提供可交流的平台科学课应当培养学生能用自己擅长的方式表述研究过程与结果，进行交流并参与评议；能倾听和尊重其他同学的不同观点和评议。因此，在课外探究活动之后，教师应当提供学生交流的平台，创设一个民主、和谐、愉悦、包容的氛围，让每个同学都有提问、发表、展示的机会，更多地介入信息交流，从而达到提高学生科学探究能力的目的。及时督促检查，鼓励评价，给学生提供可交流的平台，体验课外探究活动的成功感，也是促使学生养成课外探究习惯，从而提高学生科学探究能力的重要举措。2、多形式展示学生课外探究成果初中学生的恒心是有限的，为了让学生能持之以恒地进行课外探究活动，必须充分重视学生的课外探究成果，让他们产生一种科学家搞发明似的成就感。所以，应尽量通过多种形式，来展示学生课外探究的成果。具体方法有：（1）学生课外探究的过程及探究的结果，可以让他们以报告或论文的形式整理成文、装订成册，在实验室或教室专门开辟一角，展示所有学生的探究成果，并参加各级学生科技小论文比赛或投稿发表；（2）利用班级黑板报一栏，专门展示班中的课外探究成果；（3）定期在学校、同年级段评议优秀课外探究成果，并在全校进行展示，给予适当的奖励；（4）为每位学生设置探究成果袋，记录每次课外探究成果，并与期末总评挂钩。在科学课的教学中，教师应以课前调查为前奏，以课外探究为后续，开展跨时空、全方位、多角度的延伸活动，切实加强学生课外科学探究的实效性，以拓展学生的知识面，开阔学生的视野，激发学生的求知欲，从而达到使学生建立概念，认识规律，灵活运用所学知识解决实际问题，提高学生科学素养的目的。【参考文献】1中华人民共和国教育部制订，科学（79年级）课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001年7月第1版；2袁运开等，科学（79年级）课程标准解读，湖北教育出版社，2002年5月第1版；3项红专，中学科学探究教学的策略与艺术，浙江大学出版社，2004年9月第1版；4傅道春，新课程中教学技能的变化，首都师范大学出版社，2003年8月第1版。附录1深圳中学学生科学课外探究活动情况调查问卷亲爱的同学：您好！首先向您表示我的敬意！这是一份关于大家科学课外探究活动情况的调查问卷，需要您的合作。请您认真阅读下列问题，并按照提示给出您的答案。您的答卷，不要求署名，您的答案不会向任何无关人员透露。再一次感谢您对本研究的支持和参与！给下面符合项打“”性别：男（ ）女（ ）所在的年级：七年级（ ）、八年级（ ）、九年级（ ）将你认可的答案的序号填在（ ）中（仅仅需要一个你认为最佳的回答）1、你喜欢科学课学习吗？（ ）a非常喜欢 b喜欢 c一般 d不喜欢 e很讨厌2、在科学课堂上，学生动手实验、活动的机会（ ）a非常多 b多 c一般 d不多 e几乎没有3、在科学课中，如果有学生活动，活动时间大多（ ）a5分钟以内 b510分钟 c1015分钟 d15分钟以上4、你对科学课设置的活动的趣味性评价（ ）a强 b还可以 c一般 d不高5、你对科学课设置的活动的参与性评价（ ）a强 b还可以 c一般 d不高6、一学期学习中科学课在实验室上课的次数有（ ）a5次以内 b58次 c912次 d12次以上7、科学课在户外进行的经历（ ）a比较多 b偶尔 c没有8、你觉得科学课中教师对课外知识的拓展（ ）a经常 b较多 c一般 d偶尔 e没有9、你觉得学校或老师提供课外探究活动的机会（ ）a非常多 b多 c一般 d不多 e几乎没有10、你参加学校或老师提供课外探究活动的机会（ ）a非常多 b多 c一般 d不多 e几乎没有11、你对学校或老师提供课外探究活动趣味性的评价（ ）a强 b还可以 c一般 d不高12、你对学校或老师提供课外探究活动参与性的评价（ ）a强 b还可以 c一般 d不高13、你对学校或老师组织的课外探究活动普及性的评价（ ）a大部分学生都有机会参加 b半数左右学生有机会参加c少数学生有机会参加 d只有少数几个学生可以参加14、你对学校或老师提供课外探究活动内容和形式的评价（ ）a内容丰富、形式多样、有创意 b内容较多、形式及创新性一般c内容单调、形式单一、无多大创新可言15、你是否愿意参加课外探究活动（ ）a渴望参加 b愿意参加 c无所谓 d不愿意16、如果你很少参加课外探究活动，主要原因是（ ）a没时间 b没机会 c家长不允许 d觉得没意义17、你觉得课外探究活动对你的学业是否有积极意义（ ），对你科学学科学习是否有积极意义（ ）a有 b应该有 c没有 d不知道18、你觉得课外探究活动与科学课程的内容的联系程度（ ）a非常大 b较大 c一般 d不大19、你是否经常阅读课外科技书籍（ ）a经常看 b一般 c看得不多 d几乎不看20、你喜欢参加哪些课外探究活动？ 附录2学生课外探究活动内容一、七年级序号活动形式活 动 内 容1班级群体性活动寻找北极星、认星座2观测太阳黑子3测量当地正午太阳高度角4观察月相5小组合作性活动测量人体体温、体重、心率6探究酵母菌发酵的最佳条件7观察蚯蚓的外形和生活习性及其对土壤环境的适应8观察虾的形态结构及其对水生环境的适应9观察绿豆种子的发芽及幼苗生长对光的适应10调查当地环境（水体、大气、土壤）污染情况11个人单独性活动绘制学校（教室）平面图12绘制模拟等高线13制作小地球仪14制作简单的检索表15制作生态瓶16制作小孔成像观察仪二、八年级序号活动形式活 动 内 容1班级群体性活动观察植物的蒸腾作用2观察甲状腺激素对蝌蚪发育的影响3探究植物的光合作用4探究植物的呼吸作用5小组合作性活动探究铁钉生锈的条件6探究种子的萌发条件7观察无机盐对植物的作用8观察植物的感应性（向光性、向重力性、向水性等）11个人单独性活动制作简单指南针12制作水果电池三、九年级序号活动形式活 动 内 容1班级群体性活动观看电影宇宙与人，并比较讨论2参观气象台站3小组合作性活动测量太阳照射下水及黄沙的温度比较4测量人上楼时的功率5气温的观测记录和统计6观测空气湿度、记录和统计降水量7个人单独性活动检测生活中常见液体的ph值注： （1）以上课外探究活动内容来自华师大版科学教材；（2）教师可根据实际情况增删以上活动内容和调整活动形式。附录3深圳中学科学课外探究活动方案家用电器与安全用电深圳中学初三 班第 课外探究活动小组成员： ；指导老师： 。【目的和意义】随着社会的进步和科学技术的发展，现代社会正逐步迈进电气化的时代，用途各异的家用电器进入千家万户，人类的生活越来越离不开“电”。从厨房到卧室，从客厅到卫生间，各种大小家用电器应有尽有，电气化使百姓生活更加清洁、方便、舒适。但是电的作用有其两面性，使用得当，能给人们带来很大的益处，使用不当，则会造成很大的危害。因此，在生活中如何做到安全用电，是每个家庭不容忽视的重要问题。我们设计的探究活动方案家用电器与安全用电，通过开展一些社会调查与探究活动，宣传安全用电常识，培养学生的科学素养，加强自身的用电安全意识，增强社会责任感。一、安全用电常识问卷调查【目的】调查村民对一些最基本的安全用电常识的了解程度，发现家庭用电中是否存在安全隐患。【要求】调查组成员给自己居住村庄的村民发问卷调查表，当面作答（同组成员所发问卷不少于100份）。分析回收问卷并统计，写出分析报告，针对人们忽视的用电安全问题，向有关部门提出合理化的建议，以消除村民用电安全隐患。安全用电常识问卷问卷对象：男（ ）女（ ） 村（ ）1、你家电视机平均一天要开几个小时？ 12小时 23小时 3小时以上（ ）2、你或你的家人在关闭电视机时，通常采用的方法是： 只用遥控器关机 关闭电源开关 两种方法随意用（ ）3、晚上家人睡觉前，有无检查该脱离电源线的用电器插头是否拨出？ 检查 不检查 检查或不检查无所谓（ ）4、你的家庭电路中是否安装有自动空气开关（新型保险装置）？ 有 没有 （ ）5、对人体来说，安全电压是多少？ 220v 1.5v 不高于36v（ ）6、一节干电池的电压、家庭电路的电压、动力电路的电压分别是多少？ 2v，380v，220v 1.5v ，220v，380v 1.5v，220v，36v（ ）7、在家庭电路中发生火灾时，下列哪种处理方法是安全的？立即泼水救火 先切断电源再泼水救火 两种方法都是安全的（ ）8、当发现有人触电时，下列救护方法中错误的是？ 尽快拉开电源开关 用干燥竹杆或木棒将触电者与火线拨开立即用手去拉触电者（ ）9、家庭电路的两根电线分别叫做： 火线和零线 天线和地线 外线和内线（ ）10、给电灯安装开关时，开关必须： 与电灯串联且装在火线上 与电灯串联且装在零线上 两种方法均可（ ）11、下列