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科学探究基本方法

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科学探究基本方法范文第1篇

1.紧扣教材,强调基础

在学习过程中,要注意物理概念的阶段性,发展性.注意联系实际,从身边熟悉的真实现象入手,感知概念,通过对物理现象和事实的分析。比较,抽象,概括,自主构建自己的知识体系。逐步形成科学的概念。纠正以往死记硬背的简单做法。

在复习时,更要注意挖掘课本知识的巨大潜力,进行课本知识的再创造,即要重视对课本中基本概念。基本规律的理解和应用。又要重视课本中例题,难题。以免误入题海的歧途。

还要加强物理基本计算题的训练,体会从量的角度研究事物的意义,学会基本方法,掌握计算的基本格式,例如2009年河南省中招试题第24题,是教材课后习题的改编题,是一道基本力学计算题,但平均得分并不高,这与平时过分进行繁。难计算题的拔高训练,忽视解题格式的规范要求有关,因此我们在注重“基本知识,基本技能,基本方法”训练的同时,要注意联系实际,学以致用,形成迁移。探究。创新能力。

2.夯实基础,做好实验复习

近几年来,中考加强了对实验的考察,实验题已成为中考中非常重要的一项,实验题占全卷分值的比例已略有增加,而且实验题的要求也逐年升高,由单纯考察实验原理的理解,实验知识的简单运用(如读数,实验步骤的选择等)逐渐转向考核学生的实验能力(特别是实验设计能力),纵观最近两三年中考物理卷中没有完全与教材相同的实验题,都是经过一定的改造,题意是新颖的。

从近几年中考试卷反馈的信息来看,实验题失分相当严重。所以我们在复习中应积极创造条件强化实验教学,认真做好演示实验,应根据学校的设备条件和教学实际,将某些演示实验改为边讲边实验,适当地引入一些探究性实验,增加学生选做实验,鼓励学生自己动手做一些家庭小制作。小实验。不能老是停在“黑板上做实验”这种纸上谈兵的“初级阶段”,同学们要注意养成预习,设计,动手。观察,记录,思考,写实验报告等良好习惯和实事求是的科学态度,同时,还应亲自体验并初步掌握科学态度,同时,还应亲自体验并初步掌握科学探究过程:发现问题——提出问题——做出猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作,提倡利用身边随手可得的材料,进行实验探究活动和各种物理小实验,感知科学探究的过程,在探究活动中,对实验进行系统的复习。

3.注重学习过程,掌握学习方法

2009年的中招试题多数是将教材,生活中的一些现象重组和活用得到的,例如河南省中招试题第8题,在实验探究的情景中非常巧妙的将光学·声学·力学的知识融为一体,进行全面考察,但由于有些学生死记硬背的学习方法阻碍了知识的迁移,造成了知识的迁移,造成了此题的得分率并不高,因此,注意变革自己的学习方式,主动参与探究过程,把学习过程中的发现·探究·研究等认识活动凸现出来,学会独立,自主的发现问题,并通过物理实验·调查·信息与处理,表达与交流等活动,在“做科学”的探究实践中获得知识与技能,获得科学的学习方法,获得情感体验,逐步形成终身学习的意识和动力。

4.注意学科渗透,关心科技发展,社会热点,时事新闻

科学探究基本方法范文第2篇

一、强调探究式学习的多样化设计模式

一旦提到探究式学习,人们自然会想到它的基本模式,即提出问题―猜想假设―设计实验―进行试验―分析论证―评估―交流与合作这一基本模式。尽管强调过程中不一定包括以上所有环节,但探究式学习是不是只有这样发现式呢?只有通过以上的环节才可以进行吗?我们可不可以有其他的方式呢?以上问题还是值得商榷的。实际上只要是学生在主动地探询,就可以认为是探究。也就是说,探究不仅仅限于以上的一种模式,可以采取多样化的模式。从知识的现有程度上分,探究式学习可以分为两大类:发现式探究与接受式探究。

发现式探究适用于没有现成的知识可以直接搜集或者不容易搜集到,或者为了注重发现的过程,也就要求我们必须采用前面提到的基本模式。比如,“欧姆定律”一节的教学,为的是让学生在探究过程中认识到欧姆定律的得出过程,加深对这一规律的认识,所以我们采用前面提到的基本模式,首先猜想电阻、电压、电流三者之间的关系,包括教材中所说的相除、相乘,也包括我们可以想到的加减等方式,猜想后,强调控制变量法,研究两个量之间的关系,进而选择所用仪器,设计实验,进行试验,分析数据,得出结论。这个是发现式探究的过程。

接受式探究使用于已有现成的知识,但需要经过查询、分类、解读、研究、分析、归纳、综合等过程。现有的资料丰富多彩,图书、网络、电视、科技展等多种形式,可以供学生选择。比如,学习完“电磁波的海洋”后,可以布置学生查阅资料,了解电磁波对人类的利与弊,学生会主动获取他们急于知道的信息,积极性大为增加。在对现有资料的查询整理过程中,学生获取了知识,最终可以小论文的形式,汇报他们获取的知识。

二、给探究式学习的开展提供足够的条件

从探究式学习的过程上看,必须给学生学习活动提供必要的条件。探究式学习往往需要更多的时间,需要小班额教学,需要充足的材料。在探究中如果没有充足的材料,组织学生往往需要更多的时间,即使学生有了兴趣,也很难展开和深入,甚至积极性可能被打消。因此,充足的器材配备是探究式学习的基本保证。从时间方面说,学生要猜想新想法,验证新想法以及必要的讨论都要有一定的时间。因此,课堂的知识总量必须加以控制,以使科学探究活动有充足的时间。另外,探究活动对教师要求也很高,要求教师花费大量的时间与精力为探究活动作出充分的准备,包括活动的设计,过程可能出现的问题,活动方式,对活动结果的预测,活动结果的要求,必须可以灵活处理活动中可能出现的问题。

有了上述时间的准备,还需要物质上的准备,包括学生自己创造的、教师或学校创造的。对于一些简单的探究活动,所必须的器材简单易寻,学生可以自行准备,比如,探究平面镜的成像规律,所需的器材包括玻璃、蜡烛(或者棋子)、直尺、火柴等,生活中都可以找到,可以教给学生自己准备。另外可以采取积累的方式,这届学生使用以后,教师可以收集,供下届学生使用。对于接受式探究,物质上的准备也很重要,计算机在学校或者家庭中已经相当普及自不必说,书籍可以采取购买的方式,更简洁经济的方法是图书馆借阅,业余时间去图书馆搜集摘抄。以上的物质准备是探究成功的前提。

充分发挥现有器材的作用也可以使探究更加成功。在现今班容量较大的情况下,分组探究是普遍使用的方式,既可以最大限度地发挥现有器材的作用,又可以给学生充分的讨论、合作与交流的机会。另外,也可以采取自制教具的方式,更大限度发挥学生动手动脑的能力,甚至在某些情况下可以加深学生对探究过程前提的认识。

三、探究的重点不在于操作方法和操作技能上

学生是为了获取知识,而不是为了搞科学研究。因此,在探究过程中,不必对操作方法和操作过程要求过高。当然也不是说探究的过程是随意的,仅仅满足于青少年自发研究,而应当着眼于“基本科学素质”的培养。学生在探究活动过程中,通过经历与科学工作者进行科学研究时的相似的过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想与精神,课程标准明确指出是相似过程,而不一定是严谨的科学过程。因此,我们应该把科学探究的重点放在以下几个方面:满足学生求知欲,加深对身边世界的理解;培养学生的四个能力:科学的思维能力、解决问题能力、合作与交流能力、分析与概括能力。

为此,我们强调注意引导学生直接参与探究过程,甚至直接设计探究过程,哪怕是错误的,也要给他们机会。在磁感线的教学中,课本上的探究过程并不十分完整,用到省略号,给学生较大的想象空间,他们的想法丰富多彩,通过实验操作,进而归纳总结,磁生电的条件便展现在面前。至于操作的细节不必去追究。

青少年以自己独特的目光认识着周围的世界,进行着多方面的探究,探究并不是十分复杂,高不可攀的,他存在于每个人的身上,渗透于生活的每一个角落。青少年从事的探究与成人的探究本质上没有区别,但由于年龄的限制,不可能也没必要追求完美。教师所关注的重点是作为探究之本质的共同方面,如探究的基本过程,基本的科学思维方法,而不必强调某些具体的方法与技能。

四、探究中辩证地处理学生自主与教师指导

探究学习强调学生的自主性学习,但一定不能忽略教师的指导,青少年的探究过程往往是漫无目的的,但实际的探究是井然有序的探究。探究过程中,往往疑惑、阻力、阻碍、关注、紧张、艰辛、兴奋、喜悦和激动,不仅仅是轻松愉快,也伴随着畏惧、退缩、激进、偏激等现象,此时教师要加以正确的引导和指导,转化学生的不正常情绪。

教师引导学生的时机把握很重要。介入过早,学生的探究活动得不到充分的发挥,造成仅差一点就成功的遗憾;介入过晚,会出现学生思维的无序状态,学生茫然,手足无措。

教师如何指导学生,深度很重要。指导要充分,但不意味着所有。探究初期提供或布置查阅相关背景资料和准备性知识,探究中期适时引导或帮助,探究末期提供必要的提示。指导在于精而不在于多。

为了完成适时正确的指导,教师要充分地了解倾听学生。学生对于各种现象的理解,受到年龄的限制,往往与成人有一定差距,因此,教师重视相互交流与质疑,表达自己的想法,才能以此为据,引导学生彼此丰富调整自己的见解,走上正确的探究之路。

科学探究基本方法范文第3篇

关键词:小学科学教学; 科学素养培养

中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)05-069-001

为了达到培养学生科学素养的目的,教师应从以下几方面入手:

一、建立有利于培养学生科学素养的教学模式

小学科学课作为对少年儿童进行科学启蒙的基本学科,在提高学生的科学素养方面有着十分重要的地位。以下就我们在科学教学中如何培养学生科学素养的问题谈谈自己的探索与实践。

1.在科学教学过程中,始终坚持对学生进行辩证唯物的科学自然观教育

在小学《科学》教材中,到处蕴涵着“自然是由物质组成的”、 “自然界的物质是运动变化的”等辩证唯物的科学自然观,这是对学生进行辩证唯物科学自然观教育,培养学生科学素质的极好教材。在教学实践中,我积极发掘教材,按低、中、高年级三个层次开展这方面的教育。

在低年级段,通过教材提供的各种具体的自然事物和现象,如花草树木、鱼虫鸟兽、水和空气,天气的阴晴雨雪,太阳的东升西落等,进行科学自然观的有机渗透,使学生从感性上认识自然界及其各种自然事物与现象,激发学生的好奇心和学习科学、探索大自然的求知欲。

在中年级教学中,重点渗透“自然界的物质是运动变化的”科学自然观。在这个过程中,注意不要简单地把“运动”“变化”等概念硬“塞”给学生,而是在引导学生学习具体的自然知识、感受自然世界的同时,更多地认识和关注自然界的变化,丰富感性认识,积累感性经验,促进科学自然观的逐步形成。

到了高年级,则重点向学生进行“自然界的物质是相互联系的”“物质的运动变化是有规律的”科学自然观教育。在科学教材中,既有探索自然界物质是相互联系的内容,也有探索自然界物质运动变化规律的内容。通过这些内容的教学和科学自然观的有机渗透,使学生初步掌握一些自然变化规律,并自然而然地明确事物之间的密切联系,遵循自然界规律去开发和保护自然环境的道理。

2.通过实践活动,让学生学习和掌握一定的基本科学方法

实践,是一种手脑并用的操作活动。物理学家杨振宁曾经指出“不该说,读书努力就是好学生。应该说,有很强的动手能力和创新精神才是好学生。”科学课所特有的学科特点为学生的动手实践创造了有利条件。因为,各种自然观点及其发展变化的规律大多是学生在进行实验操作的实践活动中发现和认识的。因此,在科学教学过程中,教师要创造一切有利条件,善于调动学生的多种感官,引导学生充分地动眼、动手、动脑、动口,按一定的要求对研究客体,包括实物、标本、模型以及有关的实验情况进行认真、细致的观察,进行实验和操作,使学生获得更直接、更清晰的掌握一定的科学研究方法,为学生以后进一步的学习、工作、研究,乃至创造发明等打好不可缺少的素养基础。

2.1从具体的认识活动来说,训练学生观察、思考、实验等三种基本的科学方法。如在观察方面,训练学生观察各种自然事物、自然现象的观察方法,包括明确观察目的,把握观察重点,有计划、有步骤地按顺序观察、多角度观察,边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等。在思考方面,训练学生比较、分类、概括、归纳、综合等基本的思维方法;训练学生“先思后说”、“先想后做”等良好的思考习惯。在实验方面,训练学生认识和使用一些简单的一起,学习初步的设计实验的方法,会做一些基本的分组实验,包括训练性实验、验证性实验、探索性实验和测定性实验等,从而培养学生认真细致的科学态度,掌握基本的科学方法。

2.2从基本的认识过程来说,教给学生“发现问题-做出假设-实验验证-得出结论”的科学研究的基本方法。以学生的“学”为重心组织教学活动,在学生的“做”字上下工夫,对学生进行科学认识程序的训练。科学方法是从事学科探究活动所必须采用的一些方法,学生一旦掌握了这些方法,也就学会了“真刀真枪搞科学”的真实本领,就能在自然探索科学的过程中,获取科学新知、发展科学能力、提高科学素质。

3.创造条件,激发学生勇于参与、经历科学探索活动的兴趣

学生学习科学,不仅仅是获取信息、接受知识,更重要的是能运用一定的科学方法去自行探究科学,探索大自然的奥秘,并让他们在经历科学探索的过程中,更好地掌握获取知识的方法和能力,来解决生产生活中的一些具体问题。

3.1激发探究欲望。学生年龄小,他们好动、好奇,形象思维占主要地位,易于直接或间接地被客观事物或其它自然现象的新奇性所吸引,这就需要教师要了解研究学生,要蹲下来看学生,根据学生的具体特点和学科教学特点,灵活地处理教学内容和组织教学活动,注意形象性和实践性的有机统一,精心设计和组织一些富有情趣的实践活动,最大程度地激发学生积极参与探究的热情和兴趣。

3.2创设探究氛围。教学过程是师生互动的过程,也是师生情感交流的过程。在课堂上,民主的学习氛围、和谐的人际环境,都为学生探究活动的进行和深入提供了心理上的安全保证。因此,在教学过程,教师应根据教学活动的实际需要灵活地转换角色,创设适合于学生自行探究、激励学生勇于探究的学习环境,使学生以最佳的情绪参与到研究活动活动之中。对学生的探究活动,教师还要舍得花时间,让学生多“看一看”,认真“想一想”,互相“说一说”,动手“做一做”,充分发挥学生在课堂上的主体作用,开发学生的情感潜能、思维潜能、操作潜能,激发学生创新的火花。

科学探究基本方法范文第4篇

一、重视教法,让学生掌握基本的实验知识与技能

实验是需要借助一定的实验仪器有序展开的,因此要实现学生自主探究实验,就必须要重视学生基本实验知识与技能的掌握。这样,学生实验才能准确而有效地展开,否则就会一团糟,即使有再好的想法,也无法付诸于实践。

1.培养学生使用基本仪器的技能。实验仪器是完成实验的主要工具,是做好实验的基础。对此,物理新课程标准明确提出:要让学生学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。为此,在教学中,教师要向学生讲清讲透基本实验仪器的构造、原理与用法,从而为学生更好地进行实验打下基础。初中阶段常用的实验仪器主要包括:平面镜、透镜、刻度尺、量筒、天平、安培表、伏特表、滑动变阻器等。为了让学生更熟练而灵活地掌握与运用这些实验仪器,我采用讲解与操作相结合的教学方法,利用现代信息技术来直观而立体地呈现,加以详细讲解。现代信息技术具有特殊的功能,可以弥补实验仪器不充分、学生观察不清楚的不足,通过将仪器投影于大屏幕,通过放大、旋转等多角度、直观而立体地呈现,更加利于学生从理论上来掌握各类仪器的基本构造与原理。在此基础上再让学生认真观察实物,亲自进行操作,这样,学生便可以掌握这些仪器的基本原理与用法。

2.培养学生掌控实验过程的技能。第一,实验前要明确实验的目的、实验的原理、实验的根据、实验的方法。这样,学生才能合理制订实验方案,科学选择实验仪器,有效设计实验步骤。这样才能避免实验操作的盲目性与无效性。第二,实验中能够正确安装与调整仪器。实验是借助实验仪器展开的,要想顺利进行实验,得出相关的实验数据与结论,就必须要准确地安装这些基本的仪器,并且当仪器不灵敏或出现故障时,要能够及时发现,并可以调整部分仪器。第三,实验中准确记录实验数据,通过分析得出结论。教师要让学生学会按照实验步骤有条不紊地进行实验的操作和数据的读取,准确记录下实验中的各种现象以及各种数据,并展开认真的分析与运算,进而得出规律性认识,实验后写下科学的实验报告。

二、相机诱导,培养学生科学的实验探究能力

实验是学生的主体探究活动,那么教师在学生的自主探究中扮演着什么样的角色呢?学生的认知是一个渐进的过程,如果一开始教师就完全放手,学生的探究自然无法顺利展开。此时就需要发挥教师的主导作用,以“辅”为主,与学生展开积极的互动,一起全程参与实验过程,从而让学生掌握基本的实验技能与方法,提高学生的实验探究能力。如“影响蒸发快慢的因素”的实验运用的是控制变量的实验方法,如果教师不进行启发与指导,学生就会陷入茫然不知所措的状态,使得实验探究无法展开。最佳的教学策略就是以辅为主,以此实验为例,师生共同参与,渗透控制变量法,从而让学生掌握基本的实验方法,培养学生的实验探究能力。

1.借助学生熟悉的生活实例,渗透控制变量法思想。教师可以借助学生熟悉的植物的生长这一现象来引入,让学生思考两棵一样的植物,一棵放在阳光下,另一棵放在黑暗的条件下,这两棵的生长情况会怎么样?要验证这一条件,其他条件如湿度等要相同。进而引导学生借助熟知的生活现象来掌握控制变量法。这样,学生自然就可以意识到要研究与某个因素的关系,要在保证其他因素相同的条件下展开,从而为实验探究奠定基础。

2.与学生一起提出猜想,制订方案,设计实验,分析归纳。教师可与学生一起设计实验,先研究与其中某一种因素的关系,其他因素相同。在学生自主设计实验方案的基础上教师选取最佳方案,然后带领学生一起来操作实验。在这样的实验探究中,教师发挥着重要的组织与指导作用,让学生在教师的指导下有条理地展开实验探究。这样更能保证学生的主体地位,更加利于培养学生的科学探究能力。

科学探究基本方法范文第5篇

基础知识是考试的载体,必须关注学生对基础知识的掌握。因为不少题目是“题在课外,答案在课内”。在教学中应始终重视教材的使用,回归文本,重视学生的物理知识的积累和能力培养,夯实教学基础。要真正夯实基础,广大物理教师必须超越昨天,超越自我,转变教学行为,转换角色,促进学生学习方式的转变和学习方式的多样化。

1、教师教学行为的转变是夯实基础的前提条件。

要夯实学生的物理基础,提高学生的科学素养,教师作为人才培养者,不仅要通过自己掌握的知识影响学生,还要通过自己的人格力量和言传身教去感染学生。教学必须由教师中心、重传授、重结果向学生中心、重发展、重过程转变。

2、学习方式的多样化是夯实基础的根本保证。

学习方式是指学生在完成学习任务过程中基本的行为和认知取向,它不是指具体的学习策略和方法,而是学生在自主性、探究性和合作性方面的基本特征。目前,一提起怎样学习物理,许多学生就会想到“看物理书”、“做物理题”、“翻充塞书包里的各种教辅资料”,并在“一周一测”和“月考”、“季考”等各种考试中摸爬滚打等等,这种深深打下应试烙印的学习方式是把学习建立在人的客体性、受动性和依赖性的基础之上,忽略了人的主动性、能动性和独立性。在物理教学中,我们提倡学习方式多样化、个性化,引导和鼓励学生多角度多方位提出问题、探究问题、解决问题,引导学生对物理问题进行深层次思考,培养思维的深刻性和灵活性,把培养和提高学生的思维能力作为学生能力培养的重点。

因此,如果没有学习方式的转变,没有学习方式的多样化,就不可能打下良好的物理基础,提高科学素养的目标也必将落空。

3、科学探究是夯实基础的主要途径。

高中物理的“基础”不仅是学科的基础知识和基本技能,还包括学科方法、科学思想、科学态度和科学精神等体现科学素养的更高层次的要素。

科学探究基本方法范文第6篇

关键词:高中物理;实验教学;策略和方法;自主探究

物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理学家杨振宁也曾说过“物理学是以实验为本的科学”。在高中新课程改革的背景下,高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的科学探究或物理实验。在物理教学中,实验教学不但具有直观性强、易于理解等优势,所谓“百闻不如一见,事实胜于雄辩”,而且有利于培养学生自主学习、自主探究的能力。因此在物理教学过程中,教师不宜轻率地直接给出物理结论或物理规律,而是要通过物理实验、物理过程的阐述或生活实例,引导学生自己得出物理结论或物理规

律,在此基础上教师再做出点评归纳。

但是在目前高中物理教学中,物理实验仍未得到充分的重

视,物理实验教学还有待进一步加强。本文针对高中物理实验教学现状进行分析,结合自己的教学实践,提出一些加强高中物理实验教学的策略和方法,与同行教师一起研究探讨。

一、目前高中物理实验教学的现状

目前,随着新课改的推进,物理实际教学课时减少,实验课时被压缩。由于物理教学受到课时的限制,有些教师放弃了某些课堂演示实验,甚至一些必须由探究实验得出结论的新课,也被简单地“说过去”;有些教师认为“做好一个实验不如讲好一个实验”,变物理实验课为师生“纸上谈兵”课。实验教学中还普遍存在着教学方法简单化、实验过程形式化、实验结果唯一化的现象,学生的物理思维、实验方法、探究能力得不到预期的培养,从而导致学生实验设计能力普遍较弱。教师在教学中对实验轻率的处理方式,也直接导致学生重理论、轻实验、轻探究,学生以“背实验”代替“做实验”。

在高考复习备考中,很多学生把物理考纲列出来的11个实验的实验目的、原理、步骤、注意事项、数据分析处理等内容,一遍遍复习、死记硬背,花在上面的精力不少,但效果却不明显。从长远来看,这样做对培养学生的质疑探究能力、解决问题的能力极为不利。

二、优化高中物理实验教学的策略和方法

1.重视实验基本功的训练

物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本技

能。实验基本功的训练主要是在高一阶段,教师要充分重视课本的每一个演示实验和分组实验,中学物理教学大纲要求的分组实验一定要做。

一方面,教师要注重演示实验的规范性。物理演示实验本身就是技能的展示,具有很强的示范性,教师演示时的一举一动都会成为学生独立操作时的依据。教师做课堂演示实验前应先多次演练,力求操作演示规范、熟练、完整,确保课堂上效果明显,一次成功,使学生信服。对较复杂的实验,还可利用多媒体的仿真实验作为辅助,逐步展示真实实验的动态过程。

另一方面,在做分组实验之前,教师必须要求学生对本次实验原理、所用实验器材、实验步骤能清楚了解,要求每个学生都动手参与到实验操作中,并如实记录实验的原始数据等等。这些分组实验对于训练学生的实验基本功、规范学生的基本实验操作具有重要作用。

2.让学生自主设计演示实验

传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,即先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”。当学生掌握了实验的基本操作技巧、具备了实验基本功后,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,则会从中悟出很多课本上学不到的知识。

例如:在研究焦耳定律的演示实验中,我让学生提前在课前预习本节课,以思考题的方式向学生展示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,要求学生利用课余时间,自主设计实验方案、自主选择实验器材、自由组合探索研究。

设计实验方案的关键是让学生考虑好实验原理,怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象得出的不同的实验方案达十余种,有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧,有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升,有的让灯丝发热升温而发光……这样就使表演性演示实验变为开放性研究实验,极大地激发了学生学习和研究物理知识的积极性,培养了学生的发散思维能力和创造性思维能力。

3.让学生自主探究实验

如果每次物理实验的实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好,那么长此以往学生在实验过程中就不再会有浓厚的实验兴趣。因此,教师要适时、适量地改进实验课的教学组织形式,创设一些开放型的探究式实验。当学生已经熟悉实验的流程后,应该尝试让学生适当地亲身经历设计方案、选

择仪器、制订步骤、设计表格、收集信息、处理数据、得出结论、实验评价等实验过程中的某个环节,使学生真正进入科学学习的状态和角色。

当然,在实验中教师应适当地引导和帮助学生树立自主实验的信心,并对他们的实验进行评价,指出学生在实验过程中操作上或思维上的“闪光点”。对于实验过程中出现的异常现象,要激励学生进一步探索、分析原因,从中有所发现。通过探究式实验,不仅能使学生掌握基本仪器的使用方法、基本实验原理及其设计步骤、实验数据的处理方法、能力型实验的研究对策,并培养学生实事求是的实验态度、团结协作的能力、敢于怀疑的精神和探索创新的意识等,还能使学生懂得要变换角度、变换问题去认识同一件事。例如:测电阻的实验,可以使用不同器材、不同方法、不同电路,其方法很多,有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等,电路也有内、外接法,限流、分压接法等。而共同点是都应用了部分或闭合电路的欧姆定律。

4.注重实验总结,提高学生能力

每一个实验都有各自的设计思想,一个成功的实验,其设计思想总包含着对已有知识的灵活运用和创造性构思。引导学生领会前人的实验设计思想,是一条培养学生的设计实验能力的有效途径。

比如,在做“验证力的平行四边形定则”实验时,为什么要两次把橡皮条的结点拉到同一位置?在做“验证牛顿第二定律”实验时,为什么要使长木板倾斜以平衡摩擦力?在做“验证动量守恒定律”实验时,被碰小球的质量为什么要小于入射小球的质量?还记得“控制变量法”吗?……实际上所有的实验都要在控制上下功夫,实验的精髓就是“控制”。

综上所述,物理实验既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。它对激发学生的兴趣和求知欲,训练学生的科学实验方法,创设便于学生有效掌握知识的学习环境,培

科学探究基本方法范文第7篇

关键词:元素化合物;学习积极性;元素观;科学探究的基本方法

文章编号:1008-0546(2014)02-0031-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.011

传统的元素化合物教学,主要是以教师为活动中心,采用“教师讲授—学生接受”的教学模式,以“结构-性质-制备-用途”为主线对单质及其化合物进行学习。在这种教学模式下,学生始终处于被动学习,对元素化合物知识的接受效率较低、应用能力较弱。在新课程背景下,作为中学化学教师,如何在新课程理念的指导下,充分发挥学生的主观能动性,激发学生学习的积极性,用科学的方法论去指导教学过程,让学生在轻松的氛围中达成教学的三维目标,是我们一直要不断探索的课题。本文通过“碳的多样性”一节的教学实例和大家一同探讨元素化合物的教学。

一、教材分析和教学要求

碳及其化合物广泛存在于自然界中,普遍应用于我们的生产、生活实际,自然界和生活中很多现象都与其性质息息相关。碳及其部分化合物的性质在初中化学已经有所涉及,本节教材在初中化学知识的基础上,进一步探讨碳及其化合物的多样性。通过介绍碳的三种同素异形体金刚石、石墨、C60的物理性质和微观结构,体现碳单质的多样性;通过介绍种类繁多的含碳化合物,重点探究碳酸钠、碳酸氢钠的性质,认识碳酸盐与碳酸氢盐性质的异同点,体现碳的化合物的多样性。福建省普通高中新课程教学要求·化学[1]提出本课题的教学目标是:了解同素异形体的概念,知道碳有三种同素异形体;了解碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质和用途,能够对碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质比较(与酸反应、热稳定性)。

二、教学环节及评析

本节课的教学设计试图基于新课程理念的指导,以学生为主体,充分发挥教师在教学过程中的主导地位,采用多种教学策略,激发学生学习的积极性,引导学生运用元素观和科学探究的基本方法对碳及其化合物展开知识构建,期间采用自主阅读、小组讨论、实验探究等多种方式展开教与学的活动,最终达成教学的三维目标。

1. 情景引入——从“美”字说起

教学设计思路:

【幻灯片】展示一组美丽的图片:美丽的珊瑚,精美的钻石,秀美的溶洞奇观,妍婉秀美的传世名帖《兰亭序》

【设置问题】上述展示的物质中都含有同一元素,该元素是?

评析:著名教育学家苏霍姆林斯基说:“如果教师不想办法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,给不动感情的脑力劳动带来疲劳。”中国也有一句俗话:“好的开始是成功的一半”,有效的课堂导入能在某种程度上决定整堂课是否能顺利进行。一节优秀的课例在刚开始就应该能够起到画龙点睛的作用,指明本节课的主题,迅速调动起学生学习的积极性,并且能够很自然过渡到教学的主体内容上去。课堂导入的方法有很多,例如:故事、新闻背景,视频、图片引入,复习回顾,开门见山等多种方式。本节课采用图片引入式,通过一组精美的图片,让学生享受视角的盛宴,激发学生学习的积极性;随后,设置的问题把学生引向本节课的学习主题,同时也激发了学生进一步学习的欲望,进而自然过渡到本节课的主题教学。

2. “碳元素的存在形式”教学——走进生活

教学设计思路:

【小组合作活动】主题:走进生活

请同学们以2人小组为单位,试着写出生活中常见的或自己熟悉的一些含碳物质。

【师生互动】各小组汇报合作成果,教师带领学生对相关物质从物质组成的角度进行归类、总结(按单质、氧化物、酸、盐、有机物等归类)。

评析:化学来源于生活,生活中处处有化学。高中化学新课程标准[2]在课程的基本理念中也提到“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”。在本节教学中,教师采用让学生从生活中去寻找含碳的相关物质,在此过程中让学生去体验碳及其化合物的多样性以及身边处处都是化学物质,从而意识到学好化学的重要性。具体的实施方法采用的是小组合作的方式。小组合作学习是新课程理念中所倡导的重要学习方式。在小组合作学习中,能够充分突出学生的主体地位,培养学生主动参与的意识,提高了学生的自学能力、合作能力、语言表达能力和竞争能力等,并且可以使学生在学习中体会成功的喜悦,增强学生的自信心。最后在教师的引导下,师生完成对生活中含碳物质的分类,按着“单质—氧化物——酸——盐”和“无机物——有机物”的思路进行归类,充分体现了化学教学中的元素观。通过元素观的渗透,让学生体会:物质是由元素组成的,一种元素可以组成多类物质,体现元素组成物质的多样性和统一性。让学生学会:研究一种元素时,可以从它的单质再到氧化物、酸、碱、盐这条主线开展下去,进而研究相应物质的物理和化学性质,再到它们之间的转化关系,促进学生对元素化合物知识的自主建构。

3. “碳酸钠和碳酸氢钠性质”教学——走进探究式实验

教学设计思路:

【知识回顾】研究物质性质的基本方法和基本程序。

【探究活动的开展】1.观察Na2CO3和NaHCO3的外观,学习碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质。

2.预测Na2CO3和NaHCO3的化学性质。引导学生从物质组成的角度把两种物质归类,通过盐类的通性以及碳酸钙的性质去预测二者所具有的性质。

3.在教师指导下,制定探究实验方案(二者与盐酸、澄清石灰水、NaOH溶液、BaCl2溶液反应以及热稳定性),分小组开展实验探究。

4.在实验的基础上进行总结,分小组汇报实验成果,在教师的引导下,学生归纳总结Na2CO3和NaHCO3的化学性质。

【探究插曲】部分学生发现在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液也可以产生白色浑浊,和学生已有的认知产生冲突,教师首先对学生观察到的现象给予肯定,由于其原因的解释涉及到较多的反应原理知识,暂时还无法直接给予详细的解答。教师首先引导学生尊重实验事实,感兴趣的同学课后通过查阅书籍或网络先做简单的了解。

评析:法国著名生理学家贝尔纳曾深有体会地说:“良好的方法能使我们更好地发挥天赋的才能,而拙劣的方法则可能阻碍才能的发挥。”高中化学新课程标准在课程的内容标准中提到“初步掌握化学实验基本技能,体验和了解化学科学研究的一般过程和方法,认识实验在化学学习和研究中的重要作用。”传统的元素化合物知识教学仅能使学生短暂的获取相关知识,而不能激发学生学习的积极性。新课程中倡导学生利用科学的探究程序和方法去研究相关物质的性质,不仅学到了知识,也体验了科学探究的一般过程,更加激发了学生学习的积极性。本块内容首先在教师引导下通过学生回顾研究物质性质的基本程序和方法,进而在科学方法论的指导下展开对碳酸钠和碳酸氢钠性质的探究,采用实验、观察、分类、比较、小组合作等多种方法于一体,最后在教师引导下,各小组协作完成对碳酸钠和碳酸氢钠性质的归纳。在探究过程中,出现了和预测结果所不一样的实验现象,教师及时肯定学生的实验现象,培养学生尊重实验事实的科学态度,引导学生去自主探究、自主解决问题,让学生对科学探究的过程有了更为深刻的了解。

4. “多种多样的碳单质”教学——小组课外合作活动

教学设计思路:

【活动内容】同学们利用课下时间阅读课本相关内容,以4人小组为单位解决下列问题,下节课分小组进行汇报。

(1)碳的各种单质的物理性质?(2)碳的各种单质物理性质差异的原因?(3)碳的各种单质化学性质是否相同?(4)什么是同素异形体?

评析:小组课外合作活动是课堂教学的延伸和扩展。作为一种学习方式,和课内学习相比,它不受课堂时间和空间的限制,学生有更多的自主性和选择性。它是激发学生学科兴趣、提高学习积极性、培养学生自主学习能力和合作探究能力的一条重要途径。化学小组课外合作活动的形式可以采用课外阅读、化学制作(模型、标本等)、化学实验活动等。在这节课的教学中,由于碳单质的内容初中已经有所涉及且难度相对较小,在课堂教学时间相对紧张的情况下,笔者采取小组课外合作活动的形式让学生先自主合作学习,利用下节课时间以小组汇报的形式完成本块教学。这样的安排,既解决了本节课教学时间较为紧张,难以把全部知识当堂完成的问题,又充分锻炼了学生自学、合作、解决问题的能力。

三、教学总结

本节课的教学,笔者首先通过精美图片去创设问题情境引入本节课的主题同时激发学生继续学习的兴趣,再通过设置学生小组合作活动走进生活中去寻找含碳物质,让学生自主建构碳的元素线。由于本节课的重点是碳酸钠和碳酸氢钠的性质,故笔者在教学时对教材内容体系进行了适当的调整,把课堂的主体时间用来探究二者的性质。在碳酸钠和碳酸氢钠性质的学习上,笔者引导学生充分利用方法线,以研究物质性质的基本程序为线索,以分组探究实验为载体,采用多种科学研究方法于一体,对两种物质进行共性和特性的学习。对于碳单质的学习,灵活采用了小组课外合作活动的学习形式,作为课堂教学的有效补充。作为一节市级公开课,通过实际的教学效果来看,在整节课中学生有较高的学习积极性,整个教学过程能够充分体现“以学生为主体,教师为主导”的新课程理念,渗透学习元素化合物知识的科学学习方法,实现三维教学目标。结合本节课的教学以及对元素化合物教学的课堂实践,笔者在此谈三个方面的内容。

1. 学生学习积极性的激发

伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”如果一个人对某事物有了强烈的兴趣,他就会积极主动的去关注、去认识、去研究,并在这个过程中产生愉快的情绪和体验,从而更好地去掌握相关知识。作为化学教师,我们要采用各种方法去激发学生对化学学科的热爱,提高他们学习化学的兴趣。例如:良好师生关系的建立,引人入胜的课堂教学(如:精彩的课堂引入,丰富多样小组活动和探究实验的开展,对学生适时的鼓励性评价等),形式多样的课外活动的开展等。总之,学习兴趣,它是主动学习的前提,参与探究活动的动力,也是培养学生创新精神的源泉,我们必须重视对学生兴趣的培养和科学引导。

2. 学生元素观的建立

正是因为人类对化学元素的认识,才使人类对物质世界形成了条理有序的认识。作为学生,如果没有建立起元素观,那么他对物质世界的认识则是零零散散和混乱无序的。当他接触到众多的单质、化合物时,他将力不从心、无所适从。新课程标准中提到让学生形成有关化学科学的基本观念。在教学中,教师要引导学生建立元素观:物质是由元素组成的,有限的元素组成了成千上万的化学物质,物质可以按照元素组成进行分类,每一类物质具有它们的通性,物质间的转化本质是元素原子间的重新组合。学生通过元素观的建立,能用元素的观点认识物质,建立起相应的元素家族,例如:金属元素—相应单质—氧化物—碱—盐;非金属元素—相应单质—氧化物—氢化物—含氧酸—盐。结合科学研究的基本方法对典型物质性质进行学习,就会很容易建立起家族内各类物质之间的转化关系,从而达到元素化合物知识由点到线再到面的系统建构。

3. 让学生掌握科学探究的基本方法

通过元素观的建立,学生理清了元素与物质之间的关系,学会了建立相应的元素家族。那么如何去研究物质的具体性质呢?这就需要方法论的指导。通过对研究物质性质的基本程序的学习,可以让学生掌握科学探究的一般顺序,指导学生该如何去做。分类的方法和价态的规律可以指导学生如何对物质的性质进行预测。运用分类的方法,分门别类地对物质及其变化进行研究,可以总结出各类物质的一般性质和特性。运用价态的规律我们可以预测物质可能具有的氧化和还原性,更好地认识同种元素不同价态物质之间的转化以及如何转化。通过实验和观察的方法,我们可以去验证我们的预测结果,探索物质未知的性质,进而得到物质所具有的物质通性、氧化还原性质和特性。通过比较的方法,认识物质性质之间的异同,有利于更好的对物质性质的理解。

学生一旦树立了元素观,掌握了科学探究的基本方法,对学生来讲,元素化合物知识的学习将是在教师的引导下,充分发挥自身的主观能动性,采用科学的探究方法,从被动学习变为主动学习,对元素化合物知识的一个自主建构过程,进而达成教学的三维目标。以上是本人对元素化合物教学的一些初浅认识,如何更好地落实元素化合物教学中的三维目标,还有待于老师们的不断探索和总结。

参考文献

科学探究基本方法范文第8篇

关键词: 探究活动 验证性实验 探究活动 交流合作能力

生物学是研究生命现象和本质的科学。科学探究实验是生命科学的基本研究方法。科学探究实验不仅是学生掌握生物学基本知识,形成生物学基本技能的一种重要手段。同时也是激发学生学习兴趣,发展学生智力,培养学生思维能力和良好科学态度的重要途径。因此探究性实验在生物教学中起着举足轻重的作用。

长期以来,由于受传统教育观念及课程内容的束缚和影响,中学生物实验教学在内容及方法的选择上多采用验证性实验,即由教师先讲授知识,然后通过实验验证已了解的知识。这种实验教学方式不利于学生实验能力和创新意识的培养,束缚了学生独立思考的能力,致使学生动手能力差、视野狭窄、缺乏创新意识,严重影响学生的学习积极性。随着基础教育改革的不断深入和发展,面对21世纪对高素质人才的迫切需要,实验教学目标强调对学生的创新精神和实践能力的培养。20世纪80年代以来,教育专家们提出,在实验教学中采用探究性实验教学方法,以此来提高学生的学习兴趣,加强培养学生的思维和探究能力。许多生物教学工作者进行了大量的实践研究工作,逐步形成了一种新型的探究性实验教学方法。实践证明,探究性实验有利于学生逻辑思维能力和发散思维能力的培养,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的科学素养,培养学生的创新意识和实践能力。下面我就如何开展生物探究性实验教学谈谈自己的看法。

一、探究活动首先是基于问题的提出

长期以来,我们都习惯于老师提出问题,学生到教科书中去寻找答案回答,然后教师会要求学生记住这些答案,因为这往往就是学生该掌握的知识点。在这样的教学过程中,教师提出的问题一般都是课前设计好的,按照教学的进度层层提出,虽然有利于按部就班地完成教学计划,但我们忽视了一个重要的问题,就是问问我们的学生是否有问题。学生自己提出一个有价值的问题比解决一个问题更重要,因为那是具有创造性的表现。因此在引导中学生进行科学探究的时候,必须让他们锻炼独立地提出问题的能力,当然这依赖于问题情境的有效设置,要充分调动同学们思考的积极性和主动性,对于大胆提出问题的学生,即使这些问题偏离了我们预先设计好的方向,只要它是符合逻辑性的,是经过独立思考而提出的,都应该给予积极的肯定。并且建议老师们多问一点诸如“在某种情境下,你发现了什么?你是怎样想的?你对此有什么看法?你有没有想过其中的原因?你觉得该怎么处置?你为什么这样想?”等问题,这些问题看上去似乎与课本知识点联系不大,但对于启发学生提出自己的问题大有裨益。

二、变验证性实验为探索实验

现行的生物学实验大多还是验证性的,它具有较强的系统性,有利于培养学生掌握生物学实验的基本技能,并使学生掌握初步的科学研究方法。但是,验证实验的内容有的偏重于技能的训练,有的则使学生的学习处于较被动的情形中,它不利于学生从实验中发现问题、解决问题,也不利于体现学生在学习活动中的主体地位。因此,有必要对现行的生物学实验进行一定的调整,重新设计和增加一些探索性实验,让学生在教师组织和引导下通过探索事物客观规律的活动来获得新知识,培养提出问题、分析问题、解决问题的能力。

三、要让学生们熟悉探究活动的一般过程

探究活动的一般过程包括“情境设置―提出假设―证明分析―获得结论―引申扩展”这五个方面,各方面可以通过做实验的方式,也可以从现实生活吸取素材创设情境,或者介绍生物科学发展史中的经典实验,等等,方法多样。但总的说来,基本模式中不断强化,使科学探究成为同学们学习的主要方法之一。可以采用以下一些方式:(一)时常引入有关的生物科学发展史中科学研究过程的内容,而不仅仅只是说明结果。(二)加强多种方式的探究实践。包括围绕一定课题的讨论、辩论式的探究学习;针对特定的研究课题设计实验进行探究学习;在教师的组织下通过实地考察和观察发现问题,再进行探究学习;围绕某一个中心议题进行信息检索、收集、分析、综合,最后总结交流的探究等各式各样的活动。

四、注重学生独立探究能力与交流合作能力的培养是初中生物实验教学发挥探究功能的要点

随着初中生知识、经验的不断积累,思维水平的日益提高,他们常常不满足教师和教材给予的现成结论,而是大胆地提出自己的意见和想法,对科学的新知识、新现象、新成果发表自己的见解,在相互交流和辩论中,得到认同和发展。因此,初中学生在生物学实验教学的过程中,要求独立思考,独立探究的能力的逐步形成。教师对学生的这种科学素质的提高过程要给予足够的认识,要加以保护和鼓励;并在其中正确引导学生善于与他人交流,注意倾听别人的意见,在交流的过程中,吸取别人的长处,并培养与人合作共事的能力。

在生物课学习与实验中,重视学生对科学本质特性和科学过程的了解,激发学生对科学家的工作、科学发明、科学原理的应用与研究、科学传统、科学史等的兴趣,使他们能在学习与探索实践中通过对科学发展的认识而形成科学的信念和科学习惯。如在探索自然过程中能够产生充实感和兴奋感、好奇心、实事求是的思维品质、善于与人愉快合作的意识和科学的品质、进行独立思考的创造性学习和创造力。要让学生在学校学习期间亲身经历科学探究活动,自己提出课题、设计方法、制订计划并最后写出报告,与他人进行交流。重要的是让学生学会科学探究的一般方法,亲身体会科学家是如何发现困惑的问题、如何假设问题的“答案”、如何考虑从哪些途径去解决问题的,并渐渐地养成探究的态度、方法和思维的品质。科学的思维方式并不神秘,也不是科学家所特有的,而是每个人应该掌握的技能。在生物科学教育中,培养学生的批判性思维尤其重要,有了这种思维品质,他们就能够对生物学问题作出科学的分析和判断。

参考文献: