中学生科学探究能力的结构分析

中学生科学探究能力的结构分析

Summary：随着经济的不断发展，人们对于科学探究能力越来越重视。中学生的科学探究能力时学生是初中科学的重要教学目标之一，近些年来，很多学者对于探究式的学习进行了广泛的研究，但是对于学生探究能力的研究还不是很多。为了更好地了解中学生的探究能力，本文结合实际的教学经验，对于中学生科学探究能力的结构进行了分析。Keys：初中科学；探究能力；结构分析前言：现代教育更加注重对于学生探究兴趣的培养，认为科学教育不只是传授科学知识和技能，更加地强调学生对于知识的理解过程。近些年来，初中科学教育更加地重视对于科学的探究能力、科学态度和科学精神的培养。但是由于传统教学模式的影响，导致目前的初中生缺乏探究能力。了解学生的探究能力和水平，可以让科学教师根据学生的能力设计合适的教学方案，从而更好地培养学生的探究能力。一、探究能力的界定在传统的意义上，教学探究是指科学家在研究自然规律所进行的科学研究活动。随着新课改的推行，把科学探究引入到了学习过程中来，在学生层面，就是指学生在科学学习中，通过探究式学习的方法和过程，既学生能够结合日程生活，以及生活中常见到的现象，发现与科学相关的问题，并且能够及时地解决这些问题，从而提供高效的学习方式。科学探究能力具有以下几个主要特点：科学探究能力主要体现在学生的探究性的活动中。学生在活动中可以充分的体现科学探究能力，科学探究能力也决定了学生探究性学习的效率和结果。科学知识和探究技能二者相辅相成。在科学探究中，离不开科学知识的积累，如果缺乏科学知识，那么科学探究将毫无意义，如果缺乏探究技能，那么也无法进行科学探究。探究活动要求具有灵活性和协调性。在进行科学探究的时候，要把探究过程分为多个步骤，根据科学探究的要求，选择合适的步骤进行探究，从而使得探究活动变得灵活，使各个活动步骤协调进行。科学探究活动一般是具有集体性、合作性和交流性，是一种集体的活动，一般较为简单的问题来说，不需要进行特别的探究就可以进行，对于复杂的问题来说，就需要大家一起进行探究，在探究的过程中穿插交流和合作，使得问题能够更容易被解决。探究活动应当循序渐进，对于初中生来说，初次探究的内容应当不太困难，防止因为探究的问题太困难导致学生丧失探究活动的兴趣。学生的科学探究能力是在不断的实践汇总积累起来的。二、科学探究能力的结构很多学者和机构都对科学探究能力的结构进行了分析，各个国家对于探究能力的结构模型构建的不太一样，大体来说国外对科学探究能力的结构作出了探究与模型。总之就是对于事物能够提出一些有效的提问；能够用科学的语言描述一些事物；能够读懂一些科学文章，并且对这些文章进行一个简单的判断。科学探究能力应当反映了科学探究的全过程，同时具有一定的操作性，可以用来指导学生科学探究能力的培养。结合国际上的科学探究能力的模型以及当前我国初中科学的教学特点，笔者将科学探究能力的结构分为了科学知识的掌握、科学方法的应用、表达和交流三个方面：科学知识的掌握提高学生的科学素养，是初中科学教学的主要教学目的，科学素养主要是公民运用科学知识和能力，参加社会生活、经济生产活动以及公民决策所涉及的情感态度和价值观，反映了一个人对于科学知识和能力的运用水平，以及不断提高的科学能力。同时科学知识是科学探究的基础，只有掌握了充足的科学知识，探究过程才会顺利。而且探究过程需要结合科学知识，这样探究才能变得有意义。科学方法的运用科学方法是人们为了探究事物的真相，总结出来的思维方式和操作方式，是人类探究自然科学，探究世界的重要手段。科学研究方法，一般包含三个层次，哲学方法、一般方法和特殊方法。探究的过程一般包含提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流等环节。这是科学探究的全过程。例如在学习《汽化与液化》这一节课时，在学习这一节课之前，学生已经具备了相应的科学知识储备，知道了温度的概念，也知道了自然界物质存在的三种状态、以及什么是融化、什么是凝固。这节课的教学目标是让学生知道什么是汽化、液化并且理解汽化液化的过程，了解什么是沸点、沸腾的条件。在学习这一部分内容的时候，教师可以给学生做一个简单的小实验：把塑料袋装一些酒精，然后把塑料袋放到热水中，塑料袋鼓了起来。从而激发学生的学习兴趣，然后让学生动手实验，学生清楚地看到塑料袋里的酒精不见了，而塑料袋却马上鼓起，从热水中拿出塑料袋，过一会，塑料袋瘪了，袋里又有酒精了。这时学生自然产生“酒精到哪里去了？”、“为什么塑料袋会鼓起来？”、“酒精为什么会失而复得？”等一系列的疑问，从而引出汽化和液化的概念。接下来教师在让学生探究水的沸腾，让学生讨论水沸腾的时候会发生什么？停止加热又会出现什么现象，让学生对汽化和液化的现象进行探究，从而了解事物的本质。表达和交流科学探究需要正确的表达，需要和其他人及时的交流。在这里，交流和表达没有特别的要求，可以是口头进行交流，也可以进行书面的交流，在科学探究的过程中，需要学生能够清楚的表达需要探究的问题，以及对探究过程和探究结果的描述，并且撰写专用格式的报告，将结论有效地传承下来。教师在明确探究任务以后，就可以根据具体的任务细节设计探究任务，并且确定具体的探究任务，通过客观地评价，分析学生在探究中各种能力的表现，从而建立合适的学生档案。例如在学习《地球表面的板块》这一部分内容的时候，为了让学生能够在探究过程中学到更多的知识，教师在此阶段可以给学生设计一些关于地球板块的学习任务，例如在学习这节课之前，让学生讨论“青藏高原是怎么形成的？”，“什么是大陆漂移说？”让学生通过讨论，找到这个问题的答案。在找到这两个问题的答案以后，教师可以引导学生继续对课本的内容进行探讨，继续给学生布置其他的任务，让学生能够通过问题指引着学生去学习知识，这样原本需要教师讲的内容，就变成了学生自己寻找答案的过程，让学生可以通过探究解决问题。在翻阅书本的时候，让学生可以通过多次翻阅，掌握书本中的其他知识，这样教师在后面讲解的时候，学生也会对这些问题有印象，从而提高了学生的自主探究能力。在学生大致地掌握了本节课的知识以后，教师就可以根据课后的要求对学生进行知识的补充和拓展，让学生能够通过学习这节课了解更多的知识，例如地球的形成历史等等，这样一节科学课，就变成了学生的科普时间，教师的职责，也不再是单纯的对学生进行知识的输出，而是引导学生通过自己的探究学习新的知识，有效地增加了学生的探索精神，提高了学生学习科学的兴趣。当然、学生的探究过程也不是一帆风顺，有时候也会遇到各种各样的问题，让学生无法解答，这个时候教师就需要及时地帮助学生解决各种各样的疑难问题。初中阶段，本身也是打下基础的阶段，教师要充分的了解学生的认知特点，在此基础上培养学生的探究能力，让学生能够养成自己解决问题的能力。同时教师也要及时地提高自身的教学能力，以便更好地为学生解决探究过程中遇到的各种难题。总结：综上所述，教师应当充分的培养学生的探究能力，这样让学生摆脱被动接受知识的习惯，能够通过自己设计探究方案，自己解决遇到的问题。总之科学探究是一种增强学生综合能力的一种好的方式，教师要充