初中科学自主探究式学习指导方法初探

初中科学自主探究式学习指导方法初探 类 别 初中科学 【】探究性学习始终是新课程改革中的一个切入点，是学生在教师指导下， 积极运用类似于科学研究的方法，对客观事物进行独立自主地探究的一种学习方式。探究性 学习重过程、重应用、重体验、重合作，它把学生置于一个动态、开放、主动、多元的学习 环境中，给学生提供了更多的获取知识的方式和渠道。科学实验探究尤其突出。 探究性学习 情境 实验 讨论 在新课程改革中，探究性学习始终是新课程改革中的一个切入点。学生通过 探究过程的实践活动掌握科学探究的方法和技能，通过实践能更好地培养学生的 创新精神和实践能力，学生探究性学习中的“创造”是一种“再发现”，可以培 养学生的创造意识和创新精神。学生通过讨论，通过活动和自主实验解决问题， 同时，营造了一种和谐、平等、探索知识的情境，利于学生掌握知识和学会学习。 在初中科学教学中如何实施探究性学习？本人结合教学实践提出以下策略： 一、精心提出问题，创设新颖问题情境 爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要”。探究式学 习中，教师首先要精心备课，把课堂教学中学生可能提出的问题想周到；在引导 过程中，要创设挑战性的问题情境。教师有目的地创设能激发学生创造意识的各 种情境，促使学生产生质疑、问难，探索求解的学习动机，激发他们创造性的探 索。同时，教师要根据课程内容、学生认知程度、接受新知识能力以及个体思维 能力来设计问题情景。 初中科学中有大量的极富诱惑力的问题题材。如：1．一怀热水冒“白气”，冰棍也冒“白气”；冬天能看到口中吐出的“白气”，夏天却看不到。2．高压电能电死人和畜，但鸟雀却平安地停在高压裸线上。3．烧瓶颈部的水沸腾了，而金鱼却在下面的水中游来游去;水在纸制的“锅”里烧开。4．怎样用力也不能吹开用线吊着的间隔5—6厘米的两个乒乓球，越吹它们反而靠得越近。 比如在光的色散教学中，首先我把所有光的色散中学生可能提到的问题尽可 能的准备好，准备相应的实验条件，有利于学生提出问题和探索后实施操作 实验。在引入时，提出彩虹等美丽的色彩，那么为什么有这么多美丽的色彩呢？ 设定疑问，学生也想知道答案，于是学习动机就有了，利于后面的研究。 在讲解光的色散的实验条件时，引导学生思考提出问题，设定实施的方案， 这里引导学生提出问题很重要。学生的思维有时很局限，但是一旦思路打开了， 他们会想到老师都没有想到的问题。这里我用把牛顿的色散的实验展示在大 屏幕上，对照屏幕引导学生，牛顿做这个实验时肯定做了很多的探索。我们也来 想一想：可不可以不用这个光源，可不可以经过其他的透明的物体做这个实验， 可不可以换个角度做，最终我们可以得出光在什么情况下可以色散呢？这样明确 了探究目标，学生在这个情境下很容易想到很多的探索方案。 二、抓住实验的主导性，突出学生的主体性 教学中学生的好奇心和探索性行为以及任何探索迹象，都是教学活动的契 机；当学生对某一问题感兴趣并非常兴奋时，要允许他们按照自己的步调活动； 教学气氛要轻松活泼；不反对猜测，特别是具有一定道理的猜测。在讨论中，不 断的肯定学生好的想法，在这样的气氛和情境中，学生潜移默化的学会了探索的 方法和获得了知识。 1、演示实验，让学生自主设计 传统的演示实验教学，只是让学生看教师表演，先是“教师做，学生看”， 后是“教师讲，学生听”，缺乏对知识的深入引导和研讨，阻碍了学生主动学习 和亲自探索知识。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，我是这样处理的。提前在课前布置预 习本节课，以思考题的方式向学生出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，要求学生利用自习课时间，实施以下过程： a、自主设计实验方案 设计实验方案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，不同的实验方案达十余种， 有的甚至比教材上的方案还简单易行。如：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„„这样表演性演示实验变为开放性研究实验，极大激发了学生 学习和研究物理知识的积极性，培养了学生的发散思维和创造性思维能力。 b、自主选择实验器材 在完成设计后，有的学生到实验室借实验仪器，有的学生找老师帮忙安装实 验装置，有的学生则自己制作一些小器材，这样变纯观察性实验为创造性操作实 验。 c、自由组合探索研究 经过交流，有一些同学的实验方案相近似，于是他们就自动组合，在实验过 程中，互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作，在互帮互学中， 共同提高。 2、分组实验，让学生自主探究 学生分组实验是初中学生最感兴趣的课，但绝大多数学生是按教材的安排程 序进行实验，按照教师布置的步骤进行操作，兴趣只停留在表面上，凑“热闹” 成分很多， 这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。如：《测定小灯泡 的功率》的实验，如果只是指导学生按教材的安排进行实验，让学生注意观察小 灯泡两端的电压在等于额定电压，高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光 情况，并将每次测得的电压，电流值填入实验表格，算出电功率值，那么实验目 的单一，无法达到培养学生素质的目的，所以在教学过程中我是这样做的： a、不限制实验原理 在讲本节课时，只讲清实验目的，说明小灯泡上“3.3 V”或“2.5V”意义， 至于实验原理由实验小组讨论决定，并按要求画出实验电路图，结果出现三种实 验原理P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通过对三种实验方案的优劣的深入分析，确定 应用P=UI为实验原理的方案，从而培养了学生的发散思维能力，提高了思维品 质的深刻性与批判性。 b、不规定实验步骤 进实验室要求不看课本，动手时只说明实验中要观察灯泡的亮度，触摸灯泡 热度，计算灯泡的功率和电阻，并不限定实验有三个步骤，结果巡视实验中发现， 有的小组实验有五、六步，并设计了开放性的记录表格，包括灯丝在不亮、较暗、 正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值， 灯泡热度的触摸感。从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。 c、不确定实验归纳 实验后不固定方向，让学生多方向、多角度、深入细致的观察，分析实验现 象和数据，从而开放性地归纳出实验结论。如有的小组分析真实的实验数据，得 出如下结论：（1）伏安法既可测电阻也可以测电功率。（2）灯丝电阻随温度升高而增大。（3）灯泡的实际功率，随其两端实际电压的增大而增大。（4）灯泡 只在额定电压下正常发光，实际电压过高会浇坏灯泡，过低灯不亮。（5）因灯 丝电阻随温度升高而变大，故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率。通过以上五个方面的归纳，培养了学生的分析、概括实验结论能力，并加强了前后知识 的联系。 3、课外实验，让学生自主实践 科学小实验，小制作的题材广泛，材料非常丰富，是激发学生兴趣发挥学生 创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验，教师可适当给予指导， 提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手，因陋就简就地取材，把小实验、 小制作活动搞得丰富多彩，生动活泼。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或 不，但学生的自主性、参与性高，尤其在设计和准备过程中那种富有创造性 的思维及操作过程，是在其它途径中无法体会到的。同时使学生感受到科学知识 的应用无处不在，激发他们自觉应用科学知识解决问题的兴趣。 在科学实验教学中，尽量把验证性实验改为探索性实验，把演示实验改为开 放性实验，边讲边实验，并改进实验装置，器材等，让学生尝试实验设计、操作， 提高学生创新能力和对知识的应用能力，使学生自主参与学习进而大面积提高科 学教学质量。 三、以逻辑推理为主线 遵循学生的认知规律 实施探究性学习，应注重以逻辑推理为主线，遵循学生的认知规律循序渐进 地组织活动。教师必须在课堂上摆正老师与学生的正确关系，以免出现“一言堂” 教学。 现行教材虽然比较传统，但只要教师肯钻研教材，教材中的许多内容都可视 为探究材料。教师备课时，依据教学目标，精心设计问题，组织教学材料，设计 教学策略，让一堂课变成学生的发现——探究——推理——判断的过程。即让学 生按照自身的认知规律自己去体验获得知识的过程，实施解决问题的过程，做出 正确判断的过程，这就是一种探究式的教与学。 探究过程中，教师应尊重和耐心的倾听学生的说法，鼓励他们的可取的方面。 学生可能会提出好的材料，比如学彩虹的颜色，学生会想到美丽的肥皂泡。 四、以学生自主探索为主体 充分发挥非智力因素 1、探究性学习实施过程中，尤其重要的是让学生积极参与自主探索。要让 学生去体验，去体会探索的过程，掌握的不单单是一个结论，更重要的是探索知 识的过程，这正是说要重视素质教育，而不是只掌握结论的应试教育。 2、这种教学模式有助于激发学生持久的学习兴趣，变学生被动学习为主动 学习，使教师的主导作用和学生的主体作用始终贯穿于学习的全过程。在初中科 学的教学中更可发挥其优势。不仅让初中生由浅入深，由表及里地掌握自然知识， 更重要的是同时也能让学生逐步体验一种科学的认识和研究事物的方法。 3、充分发挥了学生的非智力因素，调动了学生学习的主动性和自觉性。当 代教学论发展的一个最基本的特征，就是将学生的认知活动与非智力因素(兴趣、情感、动机等)的影响紧密联系起来。爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师”。在 探究式教学中，通过探究前的“假设”“设计”创设探究情境，通过小组之间的 交流、分析、实验，使学生产生积极的情绪和体验。再通过学生自行探索达到目 的后，给予经常性的鼓励，激发学生的成就动机，让学生享受到成功的喜悦。 4、学生主体地位得以充分体现，各种能力得到了有效提高。在探究过程中， 教师起着引导、指导、点拨、的主导作用。学生通过实验，亲自发现问题， 使动手能力和观察能力得到了培养；通过探究，发表自己的见解，培养了表达能 力；通过归纳总结，促成学生的自学能力、分析综合能力得到有效锻炼与提高。 通过以上学生的动手、动脑、动眼、动口等活动，学生的主体作用得到了充分的 发挥。 综上所述，中学科学教学必须注重培养学生“自主学习、合作探究”的能力； 必须注重知识传授与能力培养的有机结合；必须注重知识内容和过程方法的有机 结合；必须注重概念和规律的学习与情感、态度、价值观养成的有机结合。只有 这样，才能真正体现新课程的理念，顺应新课程改革的潮流。 1、 浙教版七年级《科学》教科书、课程标准。 2、 吴永熙 张德启 《试论物理教育中的课题探究教学--课程、教材、教法.》 人民教育出版社.2002[3]：50-53 3、 任长松 《探究式学习—学生知识自主建构》[M] 北京教育科学出版社 2005．9 4、 张红霞 《建构主义对科学教育理论的贡献与局限》[J]教育研究 2003.7