探究性教学在科学教学中的应用.doc

探究性教学在科学教学中的应用 浦江县实验中学 张元彩摘 要： 为了实施素质教育，培养有科学头脑的新一代创新人才，一种全新的教学模式探究性教学应运而生。开展自然科学的探究教学，首先教师要营造有利探究的情境氛围，激发学生学习兴趣和探究动机；其次应注重以实验为手段的科学探究教学；第三，注重课堂探究与课外活动紧密结合；第四，应充分利用现代化教学手段。只有这样才能充分发挥教师的主导作用，真正落实学生的主体地位，为学生学会学习、学会生存、学会合作及终身发展奠定基础。 关键词：科学，探究，实验，教学。 引言： 新世纪、新机遇、新挑战，面对知识经济的挑战，教育正进行着一场深刻的变革。在这场变革中，一种全新的教学方式探究性教学脱颖而出。所谓探究性教学就是将科学作为探究过程来讲授，让学生象科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念、科学规律，培养学生的探究能力和科学精神。在探究性教学方式下，教师引导学生主动地探索知识，通过观察、思考、动手、合作、交流、积极地理解和建构知识，体验知识产生的过程和方法运用，形成正确的态度和价值观的过程和方式；学生们在不同类型的探究中学习参与科学探究活动的某些方面的工作，学会从事完整的探究活动。下面我以科学教学为例谈谈自己对这一教学方式的理解和实践初探。 一、营造有利探究的情境氛围，激发学习兴趣和探究动机 （一）创设一种民主、宽松、和谐的教学氛围。首先，努力创设“教师一学生”及“学生一学生”间民主、平等、自由、宽容和谐的学习氛围，让学生消除探究学习过程中的恐惧心理，有一个心理安全感，全身心投入学习探索与创造之中。在学生做实验进行探究的过程中，教师在教室里四处走动，与各小组进行交流，倾听学生的问题和想法，不时评价学生的探究进程并确定适合学生学习的下一步计划。其次，要改变传统的“学生被老师牵着走”的做法。教师要充分相信每个学生都有探究学习的潜能，激励学生探究学习；教师要尊重学生的观点和思维。建立师生间、学生间的密切合作关系，让学生进行充分的沟通与合作。最后还有教师要充分利用学生对科学现象的好奇心、神秘感，激发学生的学习兴趣和探究动机，充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。如在教学凸透镜一课时，上课伊始，先向学生展示一张投影片，然后用投影仪的镜头，在天花板上投射出一幅倒立的图像。教室里出现了惊叹声，教师再适时提问：“这是怎么回事？你能说出其中的缘由吗？”创设的情境已激起了学生的学习兴趣，此问题的提出立即使学生产生了探究欲望。又如，在教学电磁铁一课时，教师首先出示电池一节，导线若干、铁钉一颗。提问：“谁能利用这些材料把老师粉笔盒中的大头针吸出来？”学生在此之前已学过磁铁，知道只有磁铁才能吸出大头来，而老师手中的材料却是电池、导线、铁钉。于是学生便对这些材料产生了浓厚的兴趣，有了强烈的探究欲望。教之初（二）创造良好的 “合作交流”氛围。在现代社会生活和科学工作中，个人之间和团体之间的交流与合作是十分重要的，要想在激烈的竞争中干出一番大事，要想有所发明创造，只有依靠集体的智慧和力量，才能立于不败之地。教师在安排科学探究活动中，要注意培养学生这方面的良好素质。在整个探究过程中，教师在引导学生独立探究的基础上，必须重视引导学生开展讨论和交流活动。如教之初教之初教之初在浮力一课的教学中，我首先出示一组在水中上浮的物体，邀请学生实验，让学生说一说它们为什么能够在水中上浮？（学生马上想到了水有浮力。）接着我又出示了几种在水中下沉的物体（石头、铁、铝）让学生说说“这些在水中下沉的物体有没有受到水的浮力呢？”当学生正在争论不休的时候，我对学生说：“光靠争论是做不出结论的，还是让我们通过实验来探究其中的奥秘吧。请你们小组讨论讨论，准备怎么实验呢？”学生通过讨论以后相互之间评议和补充，设计出了好多种实验方法，最后我结合实验室里面的仪器情况以及实验的可操作性，确定了两种实验方法，让学生根据自己的兴趣自行选择。教之初 教之初探究性学习中收集实证资料的过程其实就是更多地获得和利用他人的帮助的过程。但教师在指导学生进行探究性学习的过程中切不可直接提供给学生实验时所需要的仪器以及实验的方法、步骤，而要引导学生开展讨论和交流活动，使学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验，并进行客观的比较和鉴别，从不同的角度改进自己的学习经验，提高认识，克服独立探究中的片面性和局限性，正确理解所获得的知识。二、注重以实验为手段的科学探究教学。初中自然科学涉及物理、化学、生物、环境、地理等知识领域，是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科，课本中有许多实验、许多新课知识可作为探究的课题去开展探究教学，所以对其运用探究性教学具有较强的可操作性。（一） 挖掘实验探究点，优化实验设计。 实施实验探究教学，教师必须有创新精神，努力挖掘可供探究的实验素材，据教学目标与学生的认识水平，对现行的实验内容“动动手术”，做些调整。教师可以将一些验证性实验改成探索实验来上，将一些演示实验改作学生实验，也可适当改变教材中实验设计的某些环节，使之呈现为一种“变式”，以便激发学生的实验兴趣，激活学生的思路，以完善学生的实验能力。“变式”的方法可以有多种，其灵活度可由教师把握，如八年级“植物细胞的吸水，失水实验”，教师可早一天布置学生在实验室利用课余时间，据老师提供的实验要求(分几个小组，容器、材料各组不一)让他们自己设计实验并完成分组实验，第二天，在课堂上，教师引导学生展开讨论，通过比较、分析，让学生领略到“课本实验方法不是探究的唯一途径”的实际意义，从而开拓学生的思维，树立创新意识。此外初中自然课可供探究的实验素材还很多，如化学方面的“酸的性质”“化学反应中的质量守恒”等等。 （二） 设计综合、开放性实验、培养学生的发散思维。 初中自然科学是物理、化学、生物等多种学科的合科教材，所以在实验探究教学中，引导学生综合学科知识，设计综合实验，开放性实验，有利于培养学生的综合分析能力，培养学生的发散思维及探究、创新能力。例如：让学生据所学的化学知识与植物知识，设计一个“研究植物呼吸作用”的实验，于是，有些同学用黑色塑料袋、绳子、吸管、试管、澄清的石灰水来设计实验；有些同学则用烧杯、燃烧的蜡烛代替澄清的石灰水和试管；也有些同学设计如下图 广口瓶中一株植物，瓶口紧塞并通过导管与盛有澄清石灰水的试管相通，把装置放在暗处。此实验要求学生把初中植物学知识与化学知识综合起来，用化学原理: CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O分析得出植物呼吸作用产生CO2的结果。教师也可以设计一些实验课题，让学生寻找多种解决方法以尝试。如“辨别食盐水和纯净水的”实验作为探究课题，要求学生据所学的知识，寻找多种实验途径辨认，结果学生设计出五花八门的实验，有从物理测密度法；据浮沉条件，设计鸡蛋的浮沉来判别；用化学方法，加入AgNO3溶液 产生AgCl辨认食盐水；用蔬菜、萝卜的细胞吸水、失水实验等等，还有几种办法。然后教师归纳，比较每种方法的优缺点，寻找最佳方案。象这样通过多学科的知识联系，多种实验方案的设计，能让学生的创新思维的多向性得到充分发挥，综合能力不断提高。 可见，通过探究性实验教学，让学生自己去摸索，寻求，让事实说话，进行认识的自我调节，可以把学生对事物的好奇、兴趣、操作及了解外界事物奥必的欲求转化为掌握知识技能的一种内驱力，并可培养具有创新精神和动手实验能力的高素质学生。 三 注重课堂探究与课外活动紧密结合。 科学教学应当是开放的，培养学生的科学素养仅仅靠课堂教学是不够的，课外活动是课堂教学的延伸，开展课外活动不仅拓宽了学生的知识面，活化知识，使学生掌握了研究问题的科学方法，同时也提高了学生思维能力与实践能力。因此，教师要根据教学、学生、校内外的实际情况开展各类课外活动，将课堂教学与课外活动紧密结合起来，使探究教学更加完善。例：据所学知识在教师的指导下，学生回家做一些生活小实验，1）用pH试剂 测定家庭中的食盐水、肥皂水、茶水、食醋的pH值，测定土壤的pH值。2）让学生回家指导家长合理施肥、浇花、移栽植物等。3）除去热水瓶的水垢。4）熟悉家庭电路，换接保险丝等。也可以组织部分对自然特别感兴趣的学生结合日常生活和社会实际选择研究性课题进行研究性学习的实践。这样学生在完成家庭小实验、研究课题的过程中，可以体会到失败与成功，领略了获得成功的喜悦。同时可将学生的课堂知识与实际生活联系应用，提高了他们对生活奥秘的探究兴趣，为培养将来进行科学研究的创新人才打下基础。 四 充分利用现代化教学手段。 在探究式教学的引导过程中，教师可以运用多媒体教学手段，让学生更加清楚地观察实验现象，增强学生的感性认识，有助于帮助学生进行理性思考，从而通过现象归纳出本质和规律。在指导学生开展探究活动中，重视与信息技术（互联网）相结合。可以从三个方面运用互联网等现代技术：一方面，学生可以考虑从互联网上寻找信息和资料为自己手头的探究服务。另一方面，学生可以运用某些计算机软件对数据进行处理。第三，现在，我国的许多网站中出现了“基于互联网的探究性学习”，学生可以在互联网上注册，选择探究课题，在开展探究的过程中学生随时通过互联网记录下自己的进展情况，这样的尝试，有利于促使“每一个学生都投身于探究式学习之中”这一理想的实现。实现了传统学习模式向现代学习模式的转变。总之，探究是一种多侧面，多形式的活动。初中自然科学的探究教学可以通过各种形式，不断地启发学生思考，调动学生的学习热情，充分