科學(xué)探究的內(nèi)涵范文

時間:2023-10-20 17:32:38

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科學(xué)探究的內(nèi)涵

篇1

一、探究性學(xué)習(xí)是一個能融合各種學(xué)習(xí)方式的開放系統(tǒng)。

從學(xué)習(xí)方式的角度來說,探究是基于過程的科學(xué)學(xué)習(xí)的方式,但它絕不是唯一的科學(xué)學(xué)習(xí)的方式,各種學(xué)習(xí)方式有機并存恰恰能促進(jìn)探究性的學(xué)習(xí)。筆者認(rèn)為,探究性學(xué)習(xí)是一個開放系統(tǒng),具有包容性。在探究的不同階段或由于探究的內(nèi)容不同,我們需要采用不同的教學(xué)方法。比如,在探究學(xué)習(xí)的起始階段,教師需要用講述的方式向?qū)W生傳授觀察記錄的方法;在討論階段,教師要運用一定的啟發(fā)式方法挑起矛盾,使討論更深入;在學(xué)習(xí)了新的概念后,教師要用掌握學(xué)習(xí)的技巧向?qū)W生出示一些變式(如“鱔魚是不是魚”這類問題),以使學(xué)生更充分地理解概念;在進(jìn)行通過查閱資料的學(xué)習(xí)時,教師在學(xué)生占有資料不足的情況下,要對有關(guān)的科學(xué)事實進(jìn)行講授,等等。因而筆者認(rèn)為,探究性學(xué)習(xí)從方法論上來說是著重于教學(xué)或?qū)W習(xí)過程的方法,而依據(jù)探究性學(xué)習(xí)過程中的內(nèi)容和形式的不同,其它教學(xué)法可以發(fā)揮各自的長處作用于其中。因此,我們必須正確地看待探究性學(xué)習(xí)與其它教學(xué)法的關(guān)系,諸如有意義接受學(xué)習(xí)、掌握學(xué)習(xí)、范例教學(xué)、非指導(dǎo)性教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等等。這些先進(jìn)的教學(xué)形式都是在反對傳統(tǒng)教學(xué)過分注重灌輸?shù)谋尘跋庐a(chǎn)生的,實質(zhì)上也含有“探究”的某些因素。探究性學(xué)習(xí)雖然與其它的教學(xué)法有相對獨立性,但與其它的教學(xué)法也有共通之處。所以,我們不僅不應(yīng)當(dāng)加以排斥,反而要善于從中吸取長處,以促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)自身的完善與發(fā)展。那種認(rèn)為探究性學(xué)習(xí)高于一切,是一種完美的教學(xué)形式,從而將其與其它教學(xué)對立起來的做法,是片面的、極端的、有害的,也有悖于探究性學(xué)習(xí)的精神實質(zhì)。

二、科學(xué)教學(xué)要符合兒童科學(xué)認(rèn)識活動的規(guī)律。

既然是探究性地學(xué)習(xí)科學(xué),那么科學(xué)教學(xué)就必須符合兒童科學(xué)認(rèn)識活動的規(guī)律,而不能主要采用灌輸式的和傳授式的教學(xué)方法了。愛因斯坦曾經(jīng)把科學(xué)定義為“探求意義的經(jīng)歷”,這句話雖然說的是科學(xué),但這句話同樣適用于科學(xué)教學(xué)。首先,科學(xué)教學(xué)是一個指導(dǎo)學(xué)生探究的過程(經(jīng)歷)。從科學(xué)教學(xué)活動本身來講,它是對科學(xué)活動的一種特殊形式的反映,就像劉默耕所說的那樣“學(xué)科學(xué)就要根據(jù)科學(xué)的本性來辦事”。在科學(xué)教學(xué)活動中,與科學(xué)研究一樣,都要涉及提出問題、猜想結(jié)果、制訂計劃、觀察、實驗、制作、搜集證據(jù)、進(jìn)行解釋、用語言符號表達(dá)與交流等活動。從科學(xué)教學(xué)的目的來講,就是要指導(dǎo)兒童學(xué)習(xí)“像科學(xué)家那樣探索大自然”。從兒童的天性來講,兒童對科學(xué)對大自然有著天生的好奇心,他們希望通過自己的親身實踐去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的真諦和大自然的奧秘。這些科學(xué)活動本身是源于兒童內(nèi)部的需要和興趣,是一種持續(xù)時間長、強度大的內(nèi)部動機。利用這個動機,將科學(xué)教學(xué)中的學(xué)習(xí)活動設(shè)計成一種探索式的、研究式的或發(fā)現(xiàn)式的,自覺而自動的學(xué)習(xí)將自然而然地產(chǎn)生。

其次,科學(xué)教學(xué)是指導(dǎo)學(xué)生探求意義的過程,這個“意義”包含兩層意義:一個層面是指科學(xué)新知,第二個層面是這些科學(xué)新知還必須是有價值的(關(guān)于這兩點,參見后文3、4的闡述)。因此,我們認(rèn)為,“科學(xué)教學(xué)要符合兒童科學(xué)認(rèn)識活動的規(guī)律”是設(shè)計探究性課堂的一個總原則。

三、探究性學(xué)習(xí)要以知識為“載體”。

篇2

關(guān)鍵詞:機電工程;失效理論;失效率

中圖分類號:TH14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 02-0000-01

雖然科技在不斷進(jìn)步,但是更多的“科技流產(chǎn)”、“科學(xué)事故”也不絕于耳,由此,失效學(xué)理論變應(yīng)運而生。近代工業(yè)的興盛對工程力學(xué)、材料科學(xué)等的腐蝕、斷裂的失效模式提出了新的挑戰(zhàn),同時,現(xiàn)代的檢測方法、測試儀器等的發(fā)展,特別是針對失效情況分析的科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展,為失效學(xué)理論提供了實際的研究基礎(chǔ),而理科理論的完善,模糊數(shù)學(xué)的異軍突起,以及電子技術(shù)的發(fā)展,也為失效學(xué)研究理論奠定了一定的理論基礎(chǔ)。但必須強調(diào)的是,失效就其本身而言,其事故的發(fā)生往往與人脫離不了干系,人的認(rèn)識是客觀并且有限存在的,但客觀世界是無限廣大的,而機電設(shè)備也是由人類產(chǎn)生的,也就是意味著,失效的發(fā)展有著其不容忽視的絕對性,而安全則是相對產(chǎn)生的。所以,當(dāng)事故頻發(fā)后,就產(chǎn)生了兩種新鮮的機制,一是事故失效機制,二是事故應(yīng)急機制,失效機制是在失效時間發(fā)生后,對事故本身進(jìn)行針對性的實效研究,對失效的機理、原因和模式進(jìn)行診斷,而應(yīng)急機制的目的一方面為了防止事故的發(fā)生,而另一方面是為了應(yīng)對事故。雖各種機制在不斷完善,但事故的失效率仍然居高不下,因此,對于機電設(shè)備的失效研究是十分有必要的。

一、失效研究的基本問題

(一)失效研究的內(nèi)涵

在研究失效問題時,首先要點明的概念就是機電產(chǎn)品。機電產(chǎn)品是指一定的生產(chǎn)設(shè)備和生活用具,其性能是使用機械、電器、電子設(shè)備所產(chǎn)生出各類電器電子性能的設(shè)備或用具。那么,機電產(chǎn)品在使用過程中出現(xiàn)失去預(yù)定功能的現(xiàn)象就稱作失效。在失效領(lǐng)域中,針對具體的失效是事故的過程的研究就是失效領(lǐng)域的核心研究內(nèi)涵。由此,可分為三個層次:一是失效性診斷,二是針對失效的預(yù)測,三是對失效事故的預(yù)防。在三個層次中,對失效事故的診斷是研究的可信問題。

(二)失效模式分析

失效模式分析可以分為四種,一是失效性分析,二是事故分析,三是廢品分析,四是狀態(tài)診斷。

(1)失效分析。失效分析通常發(fā)生在當(dāng)機電產(chǎn)品作為商品流入流通領(lǐng)域后發(fā)生的故障進(jìn)行分析。

(2)事故分析。事故分析通常發(fā)生在當(dāng)機電產(chǎn)品作為商品流入市場后,對使產(chǎn)品發(fā)生難以修復(fù)的情況下,對失效原因的分析。

(3)廢品分析。廢品分析通常發(fā)生在當(dāng)機電產(chǎn)品作為商品進(jìn)入流通領(lǐng)域前,因某種原因?qū)е鲁霈F(xiàn)質(zhì)量問題而不能進(jìn)入流通領(lǐng)域時所進(jìn)行的分析。

(4)狀態(tài)診斷。轉(zhuǎn)臺專斷是針對機電設(shè)備在流入商品領(lǐng)域前或后發(fā)生的失效事故的模式、原因、極力等做到適時、適當(dāng)、動態(tài)的判斷。

(三)失效模式與失效信息的診斷系統(tǒng)

失效信息是指與失效情況有關(guān)的對象、現(xiàn)象和環(huán)境的相關(guān)信息。當(dāng)失效事故發(fā)生時,每一種失效信息都是失效研究的一個特征,其都能夠反映出導(dǎo)致事故發(fā)生失效現(xiàn)象的原因或因素。當(dāng)將全部的失效信息綜合起來,并進(jìn)行科學(xué)的分析時就較容易診斷出事故的失效模式,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)失效的原因或機理。并且,可以將這種分析推理的過程反向推知出事故的失效信息。

二、失效研究中的科學(xué)問題

(一)失效的裂紋等診斷方法和技術(shù)

在失效研究領(lǐng)域中,對失效事故的端口或裂紋進(jìn)行診斷是極其普遍的診斷技術(shù)。斷口診斷是指,在通常情況下,結(jié)合事故發(fā)生時的斷口附近的情形進(jìn)行綜合判斷,例如:斷口的痕跡特征、裂紋走向或者斷口上的顏色、形貌的變化風(fēng),尤其要注意的是斷口附近的微觀特征以及微區(qū)成分等信息。裂紋診斷和斷口診斷的方式基本相同,在通常情況下是結(jié)合裂紋的最開始發(fā)生的位置以及擴展的方向,以及與接觸介質(zhì)的關(guān)系、裂紋的分布等情況,在分析中同樣要格外注意裂紋與顯微組織的關(guān)系和走向等微觀信息來進(jìn)行診斷。只有將宏觀的情況和微觀的信息結(jié)合在一起,才能準(zhǔn)確的診斷出事故的失效模式和失效原因以及失效機理。

過去的研究過程和研究結(jié)果已經(jīng)給出了典型的失效模式的診斷切口,包括典型的失效斷口、裂口的判斷特征。但是,對于非典型的失效模式的研究還不夠深刻和廣泛,尚缺乏一定的研究。因此,需要對斷口、裂口的宏觀、微觀特征進(jìn)行系統(tǒng)的研究,以及對斷口、裂口發(fā)生附近的材質(zhì)、應(yīng)力大小、零件情況和缺口狀況等的變化總結(jié)出規(guī)律,以及能夠形成判斷失效模式的特征判據(jù)。

(二)失效的概率診斷、智能診斷和模糊診斷

失效性是一種十分復(fù)雜的情況分析,既有能夠影響失效性發(fā)生的各種因素的不確定性,還有影響失效情況發(fā)生的本身設(shè)備的必然性。失效性的不確定性是指導(dǎo)致失效情況發(fā)生的材料具有分散性、隨機性、環(huán)境的不確定性、機件的隨機性;失效性的必然性是指機電設(shè)備在設(shè)計上必然會出現(xiàn)缺陷、選材不當(dāng)?shù)葐栴}。因此,事故的失效情況的發(fā)生是由外在的不確定性,即偶然性和內(nèi)在的必然性共同導(dǎo)致的,必然性表現(xiàn)在事故發(fā)生的規(guī)律,偶然性表現(xiàn)在差異上。因此,失效模式以及失效事故發(fā)生的原因、機理的診斷就可以采用概率診斷或模糊診斷的方法。但從當(dāng)前的科技發(fā)展情況來看,在失效診斷方面仍待研究和發(fā)展,雖然近些年計算機領(lǐng)域的不斷發(fā)展導(dǎo)致人工智能診斷系統(tǒng)的高速進(jìn)步,因診斷技術(shù)的發(fā)展仍然趕不上事故的發(fā)展率,只有通過研究人員仍然在不斷努力,探索研究的方法和技能。

三、結(jié)束語

機電設(shè)備的失效性分析是從失敗中尋找成功,是從過去入手未來。在現(xiàn)代,科技的發(fā)展已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵,更是國家進(jìn)行經(jīng)濟建設(shè)和科技發(fā)展的依托,高新科技的發(fā)展也逐漸開始依賴于失效分析,因此,對于失效的科學(xué)分析仍要進(jìn)一步研究、發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]鐘群鵬,張崢,武淮生.失敗(失效)是成功(安全)之母―試論機電裝備失效分析預(yù)測預(yù)防[J].中國機械工程,2000(0l):70-72.

[2]鐘群鵬,武淮生,張崢.機電裝備的失效分析、安全評定和無損檢測[J].中國工程科學(xué),1999(0l):43-48.

篇3

關(guān)鍵詞:前科學(xué)概念; 概念例證; 歸納

中圖分類號:G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2014)02-068-001

科學(xué)概念是客觀事物的共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映,是組成科學(xué)知識的基本單元,也是形成科學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。以構(gòu)建科學(xué)概念為主線的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué),是達(dá)成新課程理念下小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)三維教學(xué)目標(biāo)的主要手段,也是小學(xué)科學(xué)課程作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程的主要體現(xiàn)。學(xué)生科學(xué)概念形成的五個要素分別是:概念的語詞、概念的內(nèi)涵、概念的外延、概念的例證和前科學(xué)概念,只有緊緊圍繞這五個要素去構(gòu)建科學(xué)概念的過程與方法,才能真正幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念。

一、關(guān)注前科學(xué)概念,促使產(chǎn)生認(rèn)知沖突

前科學(xué)概念是錯誤概念和相異概念的綜合表達(dá),是科學(xué)概念教學(xué)以至科學(xué)教育的重要課程資源。小學(xué)生往往帶著各種各樣的前科學(xué)概念進(jìn)入到科學(xué)教育中,可見小學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)并不是從零開始的。因此,關(guān)注小學(xué)生的前科學(xué)概念,通過直觀形象的科學(xué)對比現(xiàn)象,可以促使學(xué)生產(chǎn)生強烈的認(rèn)知沖突,激發(fā)他們的探究欲望,同時產(chǎn)生新的問題,開始進(jìn)入新的科學(xué)概念的建構(gòu)過程。這種關(guān)注前科學(xué)概念的設(shè)計過程同時也是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中很常用的一種導(dǎo)入和揭示課題的方法。如《食物鏈和食物網(wǎng)》中,我們會分別出示:植物、蝴蝶及其幼蟲、麻雀、蛇、老鷹等實物圖,讓學(xué)生利用前科學(xué)概念來做“誰吃誰”的游戲,并讓學(xué)生說說“誰來吃老鷹?”整個的活動過程使學(xué)生產(chǎn)生了到底“誰吃誰”的認(rèn)知沖突,不但開始進(jìn)入了食物鏈科學(xué)概念的建構(gòu)過程,還為“生產(chǎn)者”和“消費者”兩個科學(xué)概念的建構(gòu)做好了鋪墊。還比如在《斜面的作用》中,我們也通常會用“盤山公路”、“卡車裝木桶”等科學(xué)現(xiàn)象來導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生探究欲望,開始“斜面可以省力”的科學(xué)概念構(gòu)建過程。

二、引導(dǎo)概念內(nèi)涵,體驗、歸納特性與規(guī)律

概念的內(nèi)涵是科學(xué)概念的核心,它反映了事物特有的屬性。由于小學(xué)生學(xué)習(xí)思維具有強大的直觀性,這就決定了他們的科學(xué)概念的建構(gòu)必須要從具有顯性特征的現(xiàn)象或規(guī)律入手。當(dāng)他們在教師的引導(dǎo)下,通過不斷地體驗與觀察,獲得了一定的感性經(jīng)驗積累后,再以歸納的方法來逐步建構(gòu)科學(xué)概念的內(nèi)涵。在《運動與摩擦力》中,在引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)摩擦力科學(xué)概念的內(nèi)涵時,我們就可以充分利用學(xué)生的生活體驗。如先讓學(xué)生說說生活中的摩擦力現(xiàn)象,并說說如何感受到摩擦力的;然后一起做“手掌與桌面摩擦運動”、“拉小車游戲”;最后讓學(xué)生來歸納共性的現(xiàn)象:物體運動、接觸面產(chǎn)生摩擦、感到一種阻礙運動的力。通過這種直觀的體驗和歸納,就可以慢慢引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)摩擦力的概念內(nèi)涵。

三、辨析概念外延,排除影響概念內(nèi)涵內(nèi)容

概念的外延是具有概念所反映的本質(zhì)屬性的全部對象,它表明概念所反映的對象“有哪些”,是概念的量的規(guī)定性。對小學(xué)生而言,概念的外延具有很強的“迷惑性”,它很容易在他們建構(gòu)科學(xué)概念內(nèi)涵時產(chǎn)生“誘導(dǎo)性”,從而使概念的內(nèi)涵和外延發(fā)生混淆,導(dǎo)致科學(xué)概念建構(gòu)的失敗。只有引導(dǎo)學(xué)生對概念外延進(jìn)行辨析,排除會影響概念內(nèi)涵建構(gòu)的內(nèi)容,才能明確概念的內(nèi)涵。在《聲音是怎樣產(chǎn)生的》中,學(xué)生很容易會被產(chǎn)生聲音的科學(xué)概念外延所迷惑,他們會把“摩擦、碰撞、運動”等現(xiàn)象看成概念內(nèi)涵――震動的外延。為此,我們就需要逐步設(shè)計辨析活動,排除它們對概念內(nèi)涵的影響。如先讓學(xué)生拉橡皮筋和用力慢慢彎曲鋼尺,觀察是否有聲音產(chǎn)生;然后讓學(xué)生對比靜止?fàn)顟B(tài)和處在震動狀態(tài)的橡皮筋與鋼尺;最后讓學(xué)生敲擊鼓面,觀察鼓面的震動。這一系列的辨析,讓學(xué)生明確了聲音由物體振動產(chǎn)生的科學(xué)概念內(nèi)涵。

四、突出概念例證,逐步鞏固建構(gòu)的科學(xué)概念

科學(xué)概念的形成離不開概念的例證支持,概念例證一般包含正例、反例和特例,一般小學(xué)科學(xué)概念的構(gòu)建主要依靠正例和反例的支持。概念例證的實施過程貫穿著整個科學(xué)概念構(gòu)建過程,例證的過程不僅培養(yǎng)了學(xué)生推測、設(shè)計、實驗、驗證等科學(xué)探究能力,發(fā)展了科學(xué)思維能力,還逐步鞏固了新建構(gòu)的科學(xué)概念。在上述課例中,《斜面的作用》和《運動與摩擦力》主要通過正例支持,讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,逐步建構(gòu)“斜面可以省力”、“接觸面光滑,摩擦力小,接觸面粗糙,摩擦力大”、“物體質(zhì)量輕,摩擦力小,物體重量重,摩擦力大”三個科學(xué)概念;《聲音是怎樣產(chǎn)生的》在正例支持的基礎(chǔ)上,還利用了反例――按住震動的鼓面,聲音馬上停止,幫助學(xué)生鞏固“聲音是由物體的震動產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。

五、淡化概念語詞,強調(diào)科學(xué)概念形成過程

篇4

一 充分利用新教材中的圖文激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

高中生物新教材每章首頁圖文并茂、詩情畫意,引言發(fā)人深省。新教材以優(yōu)美的畫面、名人名言或?qū)ι顒拥纳鷦用枋?,為教師開展直觀教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略生命科學(xué)的魅力,調(diào)動主觀能動性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和動機創(chuàng)造了良好條件。例如,“走進(jìn)細(xì)胞”這一章引用了美國細(xì)胞生物學(xué)家威爾遜的話:“每一個生物科學(xué)問題的答案都必須在細(xì)胞中尋找”。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在欣賞優(yōu)美圖文的基礎(chǔ)上,認(rèn)真思考領(lǐng)悟其豐富的內(nèi)涵,讓他們欽佩于科學(xué)家睿智的思想和獻(xiàn)身科學(xué)造福人類的崇高品格,迫不及待地想要去揭開生命科學(xué)神秘的面紗,從而從內(nèi)心迸發(fā)出主動要求學(xué)習(xí)和探索生命科學(xué)的強烈欲望和動機。

眾多插圖貯存和濃縮著大量的時空信息,圖中所包括的知識內(nèi)容遠(yuǎn)超過了文字的敘述,它能形象、直觀、生動、簡明、概括地表達(dá)一些生物學(xué)知識。例如,高倍顯微鏡下葉肉細(xì)胞中的葉綠體圖、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)圖、動植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖、生物膜的結(jié)構(gòu)模型示意圖等。教學(xué)中教師不僅要充分挖掘并利用各種插圖蘊含的知識信息,把插圖與文字內(nèi)容有機地結(jié)合起來,更要注重指導(dǎo)學(xué)生讀圖、說圖、歸納和比較,使學(xué)生產(chǎn)生新鮮感,引出好奇心,激發(fā)學(xué)生學(xué)會使用教材插圖,自主地動腦筋探索知識奧妙,從而加快學(xué)習(xí)速度,加深知識理解,在輕松愉快中提高教學(xué)效率。

篇5

一、以史實為佐證,讓學(xué)生認(rèn)識科學(xué)方法的意義

科學(xué)知識的構(gòu)建與科學(xué)技術(shù)的發(fā)明和更新,實質(zhì)上是科學(xué)方法構(gòu)建的突破或創(chuàng)新運用。以物理學(xué)的構(gòu)建為例,自伽利略創(chuàng)建了“實驗方法與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合、真實實驗與理想實驗相結(jié)合”的物理研究方法后,物理學(xué)科才得以形成獨立的知識與方法體系,人們稱之為“實驗物理學(xué)”。伽利略開創(chuàng)的實驗物理學(xué),包括實驗的設(shè)計思想,實驗方法,它不僅開創(chuàng)了物理學(xué)科發(fā)展的新局面,而且在推動所有自然科學(xué)的發(fā)展都有重要的作用。在實驗物理學(xué)數(shù)百年的發(fā)展進(jìn)程中,涌現(xiàn)了眾多卓越的在物理學(xué)發(fā)展史上起過重要里程碑作用的實驗,它們以其巧妙的物理構(gòu)思、獨到的處理和解決問題的方法、精心設(shè)計的儀器、完善的實驗安排、高超的測量技術(shù)、對實驗數(shù)據(jù)的精心處理和無懈可擊的分析判斷等,都是科學(xué)家創(chuàng)新運用科學(xué)研究方法與巧妙運用科學(xué)思維方法的佐證。

教材中知識與方法的闡述,其實質(zhì)是物理科學(xué)研究過程的體現(xiàn),所不同的是教材在時間與空間方面進(jìn)行了高度濃縮,即直接圍繞問題的提出、問題的研究思路或形成解決問題的方案、研究或解決問題過程、形成知識或結(jié)論這些科學(xué)研究過程中的必要環(huán)節(jié)來展開闡述,而這些必要環(huán)節(jié)中的內(nèi)容正是科學(xué)方法的精華所在。由于課程學(xué)習(xí)階段的時間與空間環(huán)境的有限性,教材不可能具體詳細(xì)的展現(xiàn)歷史上真實的科學(xué)研究過程,因此教學(xué)中教師要針對課程內(nèi)容滲透一些必要的史實介紹,這些歷史佐證素材,它不僅可以誘發(fā)學(xué)生對物理課程學(xué)習(xí)與探究物理現(xiàn)象的興趣,而且還可以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識科學(xué)方法的價值或意義。

如“光的傳播速度”,教材僅介紹了光在真空中的傳播速度為3.0×108m/s這個數(shù)值,然而這個速度值是如何測定的,教材只字未提。我們知道,光速的測定標(biāo)志著物理測量技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展,并且為現(xiàn)代物理的發(fā)展奠定了實驗基礎(chǔ)。光速的早期測定方法與原理并不復(fù)雜,所采用的設(shè)備也比較簡單,其中的物理史實足以讓學(xué)生認(rèn)識科學(xué)方法的重要價值與作用。對于光速測定的物理事實的滲透教學(xué),教師可以先介紹伽利略“兩山頭開燈”的測定方法,指出失敗的原因是光傳播時間的測定誤差太大,然后結(jié)合圖1介紹邁克爾遜“旋轉(zhuǎn)棱鏡法”的測定光速原理:旋轉(zhuǎn)棱鏡,當(dāng)鏡面從a轉(zhuǎn)到b,B點恰好能接收到A點發(fā)出的光信號,那么光通過的距離為(2S+L),設(shè)棱鏡的旋轉(zhuǎn)周期為T,則光傳播的時間為1/8T,周期T可以較精確的測定,那么光速。

顯然,邁克爾遜與伽利略測定光速原理都相同,所不同的是邁克爾遜將光的傳播時間“轉(zhuǎn)化”為測量棱鏡旋轉(zhuǎn)的周期,而棱鏡旋轉(zhuǎn)的周期可以采用測量旋轉(zhuǎn)頻率的“累計法”來測定,而且B點對光接收的準(zhǔn)確性體現(xiàn)了測量者那巧妙的思路與方法,由此讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)上的重大突破往往是科學(xué)方法方面的突破。

二、以教材為依托,讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)方法的內(nèi)涵

在物理知識構(gòu)建與技能方法介紹方面,教材蘊含著豐富的物理科學(xué)研究方法與科學(xué)的思維方法。如速度概念的建構(gòu),教材就是利用“比一比,跑一段相同的距離??凑l先到達(dá)終點”與“比一比,用相同的時間,看誰跑的遠(yuǎn)”的“控制變量”的比較方法來認(rèn)識運動的快慢,而用路程與時間的“比值”方法來定義速度這個物理量,從而揭示了運動快慢的本質(zhì)特征,其中“控制變量”方法、“比值”方法就隸屬于物理中的科學(xué)研究方法。再如在“探究浮力大小”實驗中,其中就是應(yīng)用浮力對彈簧“等效”作用方法(浮力實際沒有作用在彈簧上)來探究物體所受浮力的大小與排開液體重力的關(guān)系。就教材中蘊含的科學(xué)方法而言,可以說是比比皆是或俯而拾得,因此在教學(xué)中,教師要以教材為依托,注意挖掘教材中的科學(xué)研究方法與科學(xué)思維方法,引導(dǎo)學(xué)生深刻地領(lǐng)悟各種方法的內(nèi)涵或?qū)嵸|(zhì),這樣,學(xué)生在科學(xué)方法的運用方面才會具有堅實的基礎(chǔ)。如“溫度與內(nèi)能”課題中,溫度計的正確使用是本課題的重點,教學(xué)中應(yīng)注重設(shè)計相應(yīng)的測量溫度的活動來訓(xùn)練學(xué)生基本技能,但不能忽視溫度計發(fā)明過程中多種科學(xué)方法的認(rèn)識與領(lǐng)悟教育。教材雖沒有涉及溫度計的制成原理,但我們可以從溫度計“利用可見液柱變化來顯示不能直接觀察的溫度變化”來闡述“轉(zhuǎn)化方法”的思想內(nèi)涵,剖析體溫計通過細(xì)薄的水銀片來顯示人體溫度的細(xì)小變化的“放大方法”,指出各種溫度計用來顯示溫度變化的材料必須是熱線性材料以此來使學(xué)生領(lǐng)悟溫度計設(shè)計制作中的“類化方法”。雖是一支小小的溫度計,但它其中蘊含的科學(xué)方法對學(xué)生今后從事科學(xué)研究或創(chuàng)新發(fā)明卻有著及其重要的借鑒意義。

科學(xué)方法的認(rèn)識或理解可以是教師結(jié)合教材中的素材信息采用講授方式來達(dá)成,但更有效的方法是引導(dǎo)學(xué)生通過探究性的學(xué)習(xí)活動來領(lǐng)悟,做到“潤物細(xì)無聲”。

如通過“以托里折利實驗來探究論證大氣壓值”的學(xué)習(xí)活動使學(xué)生領(lǐng)悟“構(gòu)建模型”這種思維方法的內(nèi)涵,教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生思考或解決下列系列問題:

(1)我們已經(jīng)測出玻璃管中水銀柱的高度為760mm汞柱,試問,大氣壓的大小對管中水銀柱的高度有什么影響·

(2)玻璃管與水銀槽能否看做連通器·

(3)如圖2所示,水銀槽表面A點的壓強與管內(nèi)同一水平面B點的壓強有什么關(guān)系·

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關(guān)鍵詞: 初中化學(xué)教學(xué) 化學(xué)實驗 科學(xué)探究能力

一、引言

“化學(xué)實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式,學(xué)生具備基本的化學(xué)實驗技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行探究活動的基礎(chǔ)和保證。化學(xué)實驗應(yīng)高度關(guān)注安全問題,避免污染環(huán)境,要求學(xué)生遵守化學(xué)實驗室的規(guī)則,初步養(yǎng)成良好的實驗工作習(xí)慣?!边@是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》中關(guān)于化學(xué)實驗的意義及注意事項的闡述。教學(xué)實踐證明:化學(xué)實驗不僅能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,更為重要的是可以促進(jìn)學(xué)生獲取新知、驗證舊識,同時通過實驗,還能幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。因此,化學(xué)實驗是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的、重要的探究學(xué)習(xí)方式。

二、化學(xué)實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

科學(xué)探究的重要手段之一就是進(jìn)行實驗。在化學(xué)教學(xué)中,運用實驗可以創(chuàng)設(shè)生動的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生在相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境中獲得相關(guān)化學(xué)知識,鍛煉實驗技能,啟迪學(xué)生思維,讓學(xué)生在實驗中學(xué)會思考、分析,進(jìn)而掌握科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)科學(xué)探究的態(tài)度。下面以“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)為例,談?wù)勅绾瓮ㄟ^化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

質(zhì)量守恒定律是科學(xué)家在大量實驗的基礎(chǔ)上,通過科學(xué)實驗與推理總結(jié)出來的。這一定律是初中化學(xué)教學(xué)中的一個重點內(nèi)容,對整個九年級化學(xué)的學(xué)習(xí)起到承前啟后的作用。通過這一內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識從定性發(fā)展到定量,開始從量的方面去探究并總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)的客觀規(guī)律,為下一步化學(xué)方程式書寫、方程式計算的教學(xué)做好理論上的鋪墊。

在“質(zhì)量守恒定律”的課堂教學(xué)中,筆者實施了如下“六環(huán)節(jié)”的教學(xué):情境引入實驗探究表達(dá)與交流演示實驗解釋與結(jié)論操作模型,領(lǐng)悟定律本質(zhì)。在第一環(huán)節(jié)中運用多媒體課件播放視頻,內(nèi)容是實驗室中學(xué)生圍繞“蠟燭燃燒后逐漸變短,質(zhì)量是否減少”和“硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)出現(xiàn)了沉淀,質(zhì)量是否增加”這兩個問題展開的對話。觀看視頻后,組織學(xué)生討論上述問題,引導(dǎo)學(xué)生從定量的角度來思考化學(xué)問題。第二環(huán)節(jié)“實驗探究”完成了如下任務(wù):(1)圍繞視頻中學(xué)生提出的問題設(shè)計實驗方案;(2)分組討論,分析操作過程,歸納出產(chǎn)生不同現(xiàn)象的實驗;(3)展示出“探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總量如何變化的最佳方案”的思路和方法,進(jìn)行分組實驗探究。學(xué)生分組實驗的內(nèi)容主要有:①氫氧化鈉溶液和稀硫酸反應(yīng)前后質(zhì)量測定;②氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量測定;③石灰石和稀鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量測定。實驗現(xiàn)象包括三種情況:生成沉淀、生成氣體、既沒有生成沉淀,又沒有生成氣體。在第三環(huán)節(jié),筆者組織學(xué)生交流、匯報了實驗結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生分析了實驗結(jié)果不一致的原因,以及解決的辦法。第四環(huán)節(jié)中,筆者針對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了補充演示實驗——在密閉裝置中進(jìn)行石灰石和稀鹽酸反應(yīng),并通過引導(dǎo)學(xué)生評價實驗裝置,分析反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量沒有變化的原因。最后一個環(huán)節(jié),筆者利用水分子模型的拆分組合,理解水通電分解的反應(yīng)實質(zhì),進(jìn)而領(lǐng)悟到質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)與內(nèi)涵,即化學(xué)反應(yīng)前后原子的“三不變”——原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量都沒有改變。

以建構(gòu)主義認(rèn)知理論為指導(dǎo),在教學(xué)中筆者主要采取了“發(fā)現(xiàn)問題提出假設(shè)設(shè)計方案驗證假設(shè)總結(jié)規(guī)律揭示本質(zhì)”的教學(xué)模式,在創(chuàng)設(shè)的問題情境中展開思維對話,一步步引領(lǐng)學(xué)生探究化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物總量與生成物總量之間的關(guān)系,借此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識和科學(xué)探究能力。在課堂上,筆者組織學(xué)生交流、匯報,引導(dǎo)學(xué)生適時總結(jié),自主解答疑問,充分調(diào)動了學(xué)生參與的積極性、主動性,激發(fā)了學(xué)生不懈探究的熱情與自信,發(fā)揮了學(xué)生的合作精神和集體智慧,從而達(dá)到了訓(xùn)練思維和培養(yǎng)實踐能力的目的。在整個探究過程中,學(xué)生興趣盎然,協(xié)作互動,師生間平等對話,積極尋找解決問題的途徑和方法,主動建構(gòu)知識,發(fā)展實驗技能。

三、運用化學(xué)實驗開展科學(xué)探究活動應(yīng)注意的問題

1.確立地位,發(fā)揮功能。

遵照《標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求,確立化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中的重要地位,把它作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式,并加以有效實施,充分發(fā)揮其應(yīng)有的功能,而不能忽視或淡化其作用,把它看做化學(xué)教學(xué)的一種輔助手段。

2.凸顯現(xiàn)象,易于觀察。

要保證化學(xué)實驗現(xiàn)象的明顯出現(xiàn),讓學(xué)生易于觀察和判斷。因為化學(xué)實驗的本質(zhì)是通過實驗現(xiàn)象來表現(xiàn)的,學(xué)生只有通過觀察現(xiàn)象才能理解物質(zhì)發(fā)生的變化,認(rèn)識物質(zhì)的本質(zhì)屬性。

3.優(yōu)化實驗,提升內(nèi)涵。

教師可以根據(jù)學(xué)情,將以往驗證化學(xué)知識或事實的實驗,轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^實驗來探究這些化學(xué)知識或事實的探究性實驗,以提升化學(xué)實驗的內(nèi)涵和品質(zhì)。實驗過程中,教師要注意創(chuàng)設(shè)實驗問題,激勵學(xué)生主動思考與探索。

4.貼近生活,增強趣味。

化學(xué)實驗的內(nèi)容應(yīng)盡量做到“兩個貼近”:一是貼近學(xué)生生活,二是貼近社會生活或生產(chǎn)實際。反映的事物或現(xiàn)象最好是學(xué)生身邊經(jīng)常發(fā)生的或是學(xué)生比較熟悉的,同時要增強實驗的趣味性,以吸引學(xué)生眼球,激發(fā)主動參與的意識。

5.淡化界限,全員參與。

演示實驗和分組實驗并不存在涇渭分明的界限,教師要盡可能地淡化這個界限,努力創(chuàng)造條件與機會,增加學(xué)生親自參與實驗的次數(shù),讓學(xué)生實實在在地體驗完整的探究過程,保質(zhì)保量地完成《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“學(xué)生實驗活動”。

6.注重環(huán)保,減少污染。

本著“愛護環(huán)境、減少污染”的原則,盡量選擇反應(yīng)物和生成物無污染或污染小的實驗,對實驗產(chǎn)生的污染物要進(jìn)行科學(xué)合理的回收和處理。

四、結(jié)語

毋庸置疑,化學(xué)實驗是科學(xué)探究的重要方式,要真正發(fā)揮其作用,學(xué)生務(wù)必要掌握一些基本的化學(xué)實驗技能,并自覺遵守實驗規(guī)則,養(yǎng)成良好的化學(xué)實驗習(xí)慣。因此,在教學(xué)過程中教師要將這些基本技能的訓(xùn)練融入具體的化學(xué)實驗活動中,逐步提升學(xué)生實驗?zāi)芰?,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

參考文獻(xiàn):

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基礎(chǔ)知識是考試的載體,必須關(guān)注學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握。因為不少題目是“題在課外,答案在課內(nèi)”。在教學(xué)中應(yīng)始終重視教材的使用,回歸文本,重視學(xué)生的物理知識的積累和能力培養(yǎng),夯實教學(xué)基礎(chǔ)。要真正夯實基礎(chǔ),廣大物理教師必須超越昨天,超越自我,轉(zhuǎn)變教學(xué)行為,轉(zhuǎn)換角色,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變和學(xué)習(xí)方式的多樣化。

1、教師教學(xué)行為的轉(zhuǎn)變是夯實基礎(chǔ)的前提條件。

要夯實學(xué)生的物理基礎(chǔ),提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),教師作為人才培養(yǎng)者,不僅要通過自己掌握的知識影響學(xué)生,還要通過自己的人格力量和言傳身教去感染學(xué)生。教學(xué)必須由教師中心、重傳授、重結(jié)果向?qū)W生中心、重發(fā)展、重過程轉(zhuǎn)變。

2、學(xué)習(xí)方式的多樣化是夯實基礎(chǔ)的根本保證。

學(xué)習(xí)方式是指學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過程中基本的行為和認(rèn)知取向,它不是指具體的學(xué)習(xí)策略和方法,而是學(xué)生在自主性、探究性和合作性方面的基本特征。目前,一提起怎樣學(xué)習(xí)物理,許多學(xué)生就會想到“看物理書”、“做物理題”、“翻充塞書包里的各種教輔資料”,并在“一周一測”和“月考”、“季考”等各種考試中摸爬滾打等等,這種深深打下應(yīng)試?yán)佑〉膶W(xué)習(xí)方式是把學(xué)習(xí)建立在人的客體性、受動性和依賴性的基礎(chǔ)之上,忽略了人的主動性、能動性和獨立性。在物理教學(xué)中,我們提倡學(xué)習(xí)方式多樣化、個性化,引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生多角度多方位提出問題、探究問題、解決問題,引導(dǎo)學(xué)生對物理問題進(jìn)行深層次思考,培養(yǎng)思維的深刻性和靈活性,把培養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力作為學(xué)生能力培養(yǎng)的重點。

因此,如果沒有學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,沒有學(xué)習(xí)方式的多樣化,就不可能打下良好的物理基礎(chǔ),提高科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)也必將落空。

3、科學(xué)探究是夯實基礎(chǔ)的主要途徑。

高中物理的“基礎(chǔ)”不僅是學(xué)科的基礎(chǔ)知識和基本技能,還包括學(xué)科方法、科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的更高層次的要素。

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第一個亮點:探究體驗重梯度

從探究的層面看,呈現(xiàn)在我們眼前的是,學(xué)生的探究是一個逐步深入,注重梯度、不斷升華的過程。

1.精心導(dǎo)入,引發(fā)學(xué)生探究的欲望。在認(rèn)識什么是導(dǎo)體和絕緣體的過程中,尤老師精心引導(dǎo),循循善誘,出示直指概念核心的“銅鑰匙”和“塑料尺”,使學(xué)生在真切的操作中,在師生探討對話中,認(rèn)識到導(dǎo)體和絕緣體的不同。學(xué)生對于兩者之間有什么不同點,早已有了探究的沖動,學(xué)習(xí)情緒完全被調(diào)動起來。

2.豐富材料,激發(fā)學(xué)生探究的熱情。學(xué)生通過操作教師提供的豐富材料,展開自主探究,一幅感人至深的“群童探究圖”呈現(xiàn)在我們的眼前。到此時,學(xué)生的探究意愿一步步地升溫,探究的快樂在學(xué)生的內(nèi)心不斷涌動著,學(xué)生情感得到共鳴。

3.拓展提升,掀起學(xué)生探究的。尤老師抓住學(xué)生探究的疑惑點,繼續(xù)生成,繼續(xù)深入探究,在充分的操作中學(xué)生感受著這個世界:一個小小的驗電球,學(xué)生手拉手體驗電流流過身體的感覺;比較木條和枝條的不同,學(xué)生在細(xì)致的觀察中回顧導(dǎo)體和絕緣體的本質(zhì);在三杯水(純凈水、河水、鹽水)的測量中拓展延伸著自己世界的邊界。這一段的探究學(xué)習(xí),學(xué)生的體驗非常強烈,內(nèi)心深處的探究激情被放飛,自發(fā)找尋材料背后的真意,教師提供的各種材料皆被激活,件件有神,樣樣有用。

第二個亮點:做中感悟有實效

科學(xué)教育基本的理念指出:“在科學(xué)教學(xué)中,要讓學(xué)生充分地做,在做中感知,體悟世界?!睂嶋H操作是科學(xué)探究教學(xué)的生命線。尤老師抓住“做”這個根本,讓學(xué)生充分地做,在做中整體感知世界,在做中有所感悟,在做中形成技能,在做中受到熏陶。

1.指導(dǎo)真實、有效。探究必須多做,多做必須有效,有效必須指導(dǎo),指導(dǎo)必須有法。在方法上,如“實驗前老師還有幾個提醒呢”“想一想,為什么要重復(fù)檢測?”“你說的有道理。第三個提醒……”等等這些提醒非常有效。尤老師頗具魅力的語言讓課堂充滿靈動,學(xué)生在潛移默化中學(xué)習(xí)探究的方法,由教師的引導(dǎo)探究到學(xué)生的自主探究,水到渠成。在形式上,同伴示范、自主探究、群體體驗、教師演示等各種形式的探究交叉運用,一切圍繞教學(xué)環(huán)節(jié)的真實需要。找出導(dǎo)體和絕緣體材料的內(nèi)在特點,引導(dǎo)學(xué)生積極參與的同時,對學(xué)生思維進(jìn)行訓(xùn)練。隨著探究的深入,學(xué)生對導(dǎo)體和絕緣體兩種材料的性質(zhì)認(rèn)識更充分、更準(zhǔn)確,逐步形成科學(xué)的概念。

2.抓住材料,體悟概念。在課堂上,尤老師引導(dǎo)學(xué)生深入材料內(nèi)核,抓住材料來讓學(xué)生展開深入探究,體會關(guān)鍵材料在幫助學(xué)生理解科學(xué)概念中的作用,做出科學(xué)味來。如以“干木棒和枝條”這個兩個材料展開,繼而帶出“水是導(dǎo)體還是絕緣體?”的關(guān)鍵問題,學(xué)生在提問中自主地進(jìn)行探究,觀察思考,抓住“潮濕”這個關(guān)鍵來體會概念的內(nèi)涵。尤老師讓學(xué)生抓住重點材料,細(xì)細(xì)地品,慢慢地做,循序漸進(jìn)的過程清晰可見。學(xué)生在問題中對話,在操作中品味,找出其中的異同,把概念的內(nèi)涵、外延展現(xiàn)出來,從而走進(jìn)概念的內(nèi)核。

第三個亮點:技能訓(xùn)練求提升

科學(xué)課最外在的特點就是實踐性很強,應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,而培養(yǎng)這種能力的主要途徑就是科學(xué)實驗。尤老師在教學(xué)中注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng),進(jìn)行生動充分的過程技能訓(xùn)練,使學(xué)生的實驗操作能力逐步提升。如引導(dǎo)提問說“如果把它們分別接入簡單電路中,哪些也能像銅鑰匙一樣讓小燈泡點亮呢?”尤老師較好地挖掘了材料中培養(yǎng)學(xué)生思維力的訓(xùn)練點,放飛了想象的翅膀,如:“現(xiàn)在這個小組要再重新檢測小木棒了,先猜一猜,小木棒接上去會出現(xiàn)什么情況?”這個問題讓學(xué)生回歸科學(xué)、回歸實驗,先前的實驗浮現(xiàn)在眼前,淡忘的現(xiàn)象變得親切,噴涌而出,探究頓時就活了起來。再如比較“純凈水、河水和鹽水的導(dǎo)電性”這一環(huán)節(jié),是比較觀察,也是一個拓展的過程,包容了學(xué)生的思維發(fā)展,對材料的個性理解等。尤老師從小處著手,以小見大,用細(xì)節(jié)構(gòu)筑生命課堂,而綜觀全局,超越課堂,賦予知識無限的活力。

當(dāng)然,尤老師這節(jié)課的亮點還有很多,如習(xí)慣養(yǎng)成、評價激勵、充分開發(fā)和利用課程資源等。

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關(guān)鍵字:初中化學(xué)實驗課探究性教學(xué)

一、“實驗探究法”的基本內(nèi)涵

“實驗探究法”是指在教師的指導(dǎo)下,使學(xué)生運用已有的知識和技能,以新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的身份,通過實驗親自去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的一種方法。該法要求課堂教學(xué)以實驗為線索,通過教師引導(dǎo),由學(xué)生通過直觀、鮮明的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù),經(jīng)過處理、分析、歸納來研究元素及化合物的性質(zhì)、探索化學(xué)規(guī)律,讓學(xué)生參與到發(fā)現(xiàn)問題、科學(xué)探索、解決問題、運用新知的全過程中。

二、初中化學(xué)探究性實驗課堂教學(xué)的原則

1.初中化學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗活動結(jié)合

初中化學(xué)是化學(xué)教育的啟蒙階段,化學(xué)教學(xué)中要突出對基礎(chǔ)化學(xué)知識的學(xué)習(xí)、理解與應(yīng)用,把基礎(chǔ)知識和實驗活動有機結(jié)合在一起進(jìn)行學(xué)習(xí),更有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)學(xué)習(xí)意識和習(xí)慣。把實驗作為提出問題、探究知識的重要途徑和手段,要求學(xué)生根據(jù)實驗事實或?qū)嶒炇穼?運用實驗法探究物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律,提高實驗的智力價值。

2.以學(xué)生主動探究為重點進(jìn)行實驗

強調(diào)教學(xué)的探究性是針對傳統(tǒng)的注入式教學(xué)而言的。傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué),“大量地灌輸權(quán)威性的事實”,以至于“這些科學(xué)事實與結(jié)論是怎樣產(chǎn)生的”往往被忽視,這種現(xiàn)象在總復(fù)習(xí)中尤為突出,而如果教師通過設(shè)計一些富有創(chuàng)造性、探究性的實驗,鼓勵學(xué)生主動去參與探究,則不僅可以幫助學(xué)生在實驗中把知識梳理出來,還能使學(xué)生更好的把已有的知識系統(tǒng)化、整體化和網(wǎng)絡(luò)化,并對知識進(jìn)行拓展與深化。同時促使他們在技能的掌握和能力的形成過程中,逐步形成科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)行為習(xí)慣。

三、初中化學(xué)探究性實驗課堂教學(xué)方法

1.聯(lián)系生活實際,使學(xué)生大膽地分析問題

在初中化學(xué)實驗中,學(xué)生通過觀察樂于提出問題,這是學(xué)生思維積極性的開端。為了充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要從學(xué)生熟悉的生活實際中引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識和探究,讓化學(xué)走進(jìn)生活,讓學(xué)生感受到生活中充滿化學(xué),化學(xué)就在我們身邊。如在探究燃燒的條件時,教師先提出如下問題:1.有液化氣灶,而沒有液化氣,能產(chǎn)生燃燒嗎?能煮出飯和菜嗎?2.有液化氣灶,又有液化氣,而不點火,能產(chǎn)生燃燒嗎?3.有液化氣灶,又有液化氣,而將液化氣灶上的空氣閥門關(guān)閉,燃燒能進(jìn)行嗎?然后組織學(xué)生討論,大膽分析燃燒需要哪三個條件,由學(xué)生探究出燃燒的概念和燃燒需要的三個條件。在日常生活中,如果破壞燃燒的條件,使燃燒反應(yīng)停止,就可以達(dá)到滅火的目的。教師先提出一些滅火的實例,然后要求學(xué)生分析滅火的原理:1.堆放的棉花著火時,可用水撲滅;2.炒菜時油鍋中的油不慎著火,可用鍋蓋蓋滅;3.撲滅草原上的大火措施之一是將大火蔓延線路前的草迅速割掉。

通過對滅火實例的分析,學(xué)生會牢固地掌握滅火的原理。

2.通過實驗,使學(xué)生樂于提出問題

把實驗跟探究性學(xué)習(xí)融合起來,不僅能讓學(xué)生獲得知識,學(xué)到技能,更重要的是讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練,在掌握科學(xué)內(nèi)容的同時,養(yǎng)成科學(xué)精神和科學(xué)品德,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成勤于思考和樂于提問的習(xí)慣。如把紅熱的鐵絲緩慢插人盛有氧氣的集氣瓶中,學(xué)生看到鐵絲在氧氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,并有黑色的物質(zhì)落在集氣瓶中的水面上。這時學(xué)生就會提出:黑色的物質(zhì)是什么?實驗激發(fā)了學(xué)生求知探究的欲望。又如實驗:在A,B兩個小燒杯中裝入20mL酚酞溶液,小燒杯C中裝入5mL濃氨水,用一個大燒杯罩住A,C兩個小燒杯,小燒杯B置于大燒杯外。觀察幾分鐘后,學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)小燒杯A中的溶液慢慢地變紅了。而小燒杯B中的溶液顏色沒有變。這個探究性的實驗引起了學(xué)生思考。此時,教師提出:“是什么物質(zhì)使酚酞溶液變紅?”學(xué)生經(jīng)過討論、交流后就會得出是氨分子運動的結(jié)論。

總之,為了使學(xué)生了解科學(xué)探究的一般過程,教育工作者應(yīng)該積極探索探究方法,努力摸索培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生探究活動能力的方法,使課程改革順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

1.徐承波.吳俊民.化學(xué)教學(xué)設(shè)計實踐[M].北京:民主與建設(shè)出版社.1997.

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一、探尋幼兒科學(xué)啟蒙教育實施路徑

(一)不斷開發(fā)科教創(chuàng)新區(qū)科學(xué)教育資源。調(diào)查幼兒園所依附的高教區(qū)中可利用的人才、環(huán)境、物質(zhì)等方面的科學(xué)教育資源,科學(xué)、合理、有計劃地加以挖掘和利用,從而豐富本園的探究性科學(xué)游戲活動的題材和內(nèi)容,為本園的科學(xué)啟蒙教育服務(wù),以培養(yǎng)幼兒熱愛科學(xué)的情趣,拓展幼兒的科學(xué)知識視野。與服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院數(shù)字媒體系、蘇州工業(yè)園區(qū)國際科技園、獨墅湖圖書館順利牽手掛牌,建設(shè)翰林科學(xué)教育實踐基地,擴展園本科學(xué)教育實踐基地的范圍。

(二)精心打造幼兒園科學(xué)教育特色環(huán)境。挖掘園內(nèi)一切可以為幼兒園科學(xué)啟蒙教育利用的有利條件,抓住重點、突出特色,營造適合幼兒園科學(xué)啟蒙教育的物質(zhì)環(huán)境和心理氛圍。探索環(huán)境因素與幼兒主動探索之間的內(nèi)在關(guān)系,以幼兒園公共環(huán)境、專業(yè)活動室、活動教室為載體,充分考慮不同年齡段幼兒的適宜性和可操作性,包括具體的選材、設(shè)計、呈現(xiàn)方式及布置等,以最大限度吸引幼兒積極參與自主探究的游戲活動。

(三)開展豐富多彩的科學(xué)探究性游戲。以《3――6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》中科學(xué)領(lǐng)域的有關(guān)精神為指導(dǎo),著重研究幼兒探究性游戲活動的目標(biāo)確定、內(nèi)容選擇和游戲形式,逐步研究具體可實施的科學(xué)啟蒙教育策略,以激發(fā)幼兒對探究性科學(xué)游戲活動的興趣和探究欲望,使他們感受科學(xué)探究的過程和方法,體驗發(fā)現(xiàn)的樂趣。逐步開拓以集體教學(xué)活動、科學(xué)區(qū)角、科技大空間專業(yè)活動室多元化科學(xué)游戲活動形式。

二、落實幼兒科學(xué)啟蒙教育師資培訓(xùn)

(一)教師發(fā)展中心系列培訓(xùn)。全園教師參加課題研究,結(jié)合教師發(fā)展中心計劃,進(jìn)行相關(guān)的系列培訓(xùn)活動。如:新教師對課題方案的解讀學(xué)習(xí)、專家科學(xué)教育的專題講座、公益科技講座、翰林講壇之科技大空間的環(huán)境創(chuàng)設(shè)及管理、班級科學(xué)區(qū)域創(chuàng)設(shè)、觀摩區(qū)社會領(lǐng)域組展示活動、科技大空間自制材料分享、科學(xué)探究性游戲策略研討、身邊的科學(xué)---魔術(shù)分享等。組織教師外出參觀西題迪斯兒童科技營、西交利物浦大學(xué)科技展參觀、科教創(chuàng)新區(qū)圖書館流動科技館,通過系列培訓(xùn),多通道多途徑地提高教師科學(xué)活動的教學(xué)能力和自身的專業(yè)素養(yǎng)。

(二)專題科學(xué)教育論壇活動。開展科學(xué)教育論壇活動,通過子課題組長介紹課題開展的情況、取得的成果、存在的問題,教師紛紛以課題組成員的身份參與到論壇發(fā)言中。子課題一的成員分別從資源地走訪我們該準(zhǔn)備什么,如何在各種資源中挖掘出適合幼兒的資源并加以利用兩個方面暢談自己的想法;子課題二的成員則是從幼兒園的大環(huán)境、科發(fā)室環(huán)境、班級科學(xué)區(qū)角的創(chuàng)設(shè)展開了討論;子課題三的成員將自己在實際帶班中實施科學(xué)探究性游戲的經(jīng)驗、感悟與大家分享。活動中,老師們暢所欲言,在分享交流的過程中受益匪淺。

三、豐富幼兒科學(xué)啟蒙教育活動內(nèi)容

(一)教師活動

1、開展小專題研討及匯報活動。全園十八個班級均參與小專題研究,通過收集資料、實踐研究、小組討論、集中反思來尋求解決問題的最佳方法,有效地促進(jìn)了教師的專業(yè)成長。

2、各年齡段一課三研、同題異教活動。每月一課三研、同題開課的活動由原先單一的集體教育活動而拓展為涵蓋專室活動、科學(xué)區(qū)游戲兼而有之的多元形式。既豐富了活動的形式,又積累了一定活動的帶教經(jīng)驗。

3、科學(xué)教育專題講座活動。與美國知名科學(xué)教育機構(gòu)“西提迪斯”合作,開展少兒科技專題講座活動,讓幼兒走進(jìn)形式多樣的科學(xué)活動從而更加積極參與科學(xué)探索,并在科學(xué)活動中發(fā)展創(chuàng)造性和想象力,培養(yǎng)獨立意識和解決問題的能力。

(二)幼兒活動

1、翰林科技節(jié)活動。學(xué)年以翰林幼兒園科技節(jié)為載體,開展豐富多彩的活動,展現(xiàn)多元化科學(xué)游戲活動形式。各年齡段開展不同類型的科技活動,大中小班分別以利于幼兒動手動腦的親子科技玩具、科技環(huán)保拼貼畫、科技小報的形式揭開了熱烈的科技節(jié)帷幕,有游戲、有魔術(shù),豐富而有內(nèi)涵,閉幕式上展現(xiàn)了一年以來的科學(xué)精品資源課,幼兒在科技節(jié)中有收獲,有成長。

2、科學(xué)探究性游戲活動。以游戲的形式開展各年齡段科學(xué)活動,重點在科學(xué)領(lǐng)域教學(xué)活動、科技大空間專室活動、班級科學(xué)區(qū)角活動中進(jìn)行。內(nèi)容選擇適合孩子的年齡特點和現(xiàn)有水平,重點突出實踐性、操作性。