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對農(nóng)村初中學(xué)生科學(xué)實驗探究能力培養(yǎng)的研究的論文
論文關(guān)鍵詞農(nóng)村初中 探究能力 科學(xué)實驗
論文摘要介紹在對農(nóng)村中學(xué)生的科學(xué)探究能力培養(yǎng)過程中的主要做法，為進一步開展農(nóng)村中學(xué)科學(xué)探究教學(xué)方法研究和學(xué)生探究能力培養(yǎng)提供重要參考依據(jù)。
1前言
近年來，科學(xué)教學(xué)改革積累不少成功的經(jīng)驗，但就總體而論，科學(xué)教學(xué)中重教輕學(xué)，學(xué)生被動學(xué)習(xí)、效率低、能力差的現(xiàn)象還普遍存在，教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用脫節(jié)的現(xiàn)象還較嚴(yán)重。而《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確提出“改變課程實施過于強調(diào)死記硬背、機械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生的主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、交流與合作的能力”的基礎(chǔ)教學(xué)目標(biāo)。為此，筆者在教學(xué)過程中對探究式教學(xué)模式進行實驗，對科學(xué)實驗探究教學(xué)的理論依據(jù)以及在農(nóng)村初中科學(xué)實驗教學(xué)中的運用進行初步探討。
2探究教學(xué)的理論依據(jù)和模式
2.1探究教學(xué)的定義
探究是指教會學(xué)生探究問題的方法和一般順序。探究式教學(xué)不是單純地對學(xué)生進行知識傳授，而是在教師的引導(dǎo)或指導(dǎo)下，學(xué)生自主獲取知識，領(lǐng)悟科學(xué)探究精神，領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然的方法進行的種種活動，是對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，變學(xué)生由被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣，使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用始終貫穿于教學(xué)的全過程。通過探究式教學(xué)可以更有效地讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會研究、學(xué)會創(chuàng)新。探究性實驗是指由教師給出或?qū)W生自定探究課題，讓學(xué)生自己擬定實驗方案，制定實驗步驟，獨立運用實驗手段，研究未知的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并在獲得現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)抽象總結(jié)出結(jié)論的一種形式。其目的在于引導(dǎo)學(xué)生主動地探索新知識，讓學(xué)生感受到探索、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的過程，獲得滿足，體會成功的喜悅，接受科學(xué)方法的訓(xùn)練，學(xué)會分析處理新信息，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
2.2探究教學(xué)理論依據(jù)
學(xué)生所認(rèn)識的科學(xué)知識，雖然相對人類而言是已知的，但對他們來說都是未知的。因此，學(xué)生要想認(rèn)識科學(xué)知識，也必須按照科學(xué)認(rèn)識的一般過程來進行探討；學(xué)生是科學(xué)教學(xué)認(rèn)識的主體，引導(dǎo)探究只有在學(xué)生的積極主動參與下，充分發(fā)揮主觀能動性，才能取得較好的教學(xué)效果。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下有目的、有計劃地進行探究活動，科學(xué)的研究過程是以自然現(xiàn)象、科學(xué)實驗為基礎(chǔ)，用科學(xué)方法而展開的過程。即：發(fā)現(xiàn)或明確要解決的問題——收集解決問題的有關(guān)信息——提出假說——驗證假說——發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律性。因此，按科學(xué)的研究過程設(shè)計探究性實驗教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)方法去探索、發(fā)現(xiàn)新知識的意識，以及解決問題的能力。
2.3探究教學(xué)的模式
美國生物學(xué)家施瓦布于1961年在哈佛大學(xué)的一次演講中，提出作為探究的理科教學(xué)的觀點。他認(rèn)為傳統(tǒng)的課程對科學(xué)進行了靜態(tài)的、結(jié)論式的描述，這恰恰掩蓋了科學(xué)知識是試探性的、不斷發(fā)展的真相，極力主張要積極引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣對世界進行探究。在施瓦布等人的推動下，探究教學(xué)在英美等國得到蓬勃發(fā)展，先后涌現(xiàn)出幾種著名的探究教學(xué)模式，如薩其曼的探究訓(xùn)練模式、施瓦布的生物科學(xué)探究模式、馬希爾斯和考克斯的社會探究模式，以及學(xué)習(xí)環(huán)模式和5e模式。
在學(xué)習(xí)環(huán)模式基礎(chǔ)上建立起來的5e模式，是一套更符合學(xué)生認(rèn)知特點的教學(xué)程序和教學(xué)策略。它將教學(xué)過程劃分為5個緊密相連的階段：吸引（engagement）、探索（exploration）、解釋（explanation）、加工（elaboration）和評價（evaluation）。它模擬科學(xué)家的探究過程，積極引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科學(xué)理念，掌握科學(xué)方法，尤其是實驗方法。
2.4探究教學(xué)中教師與學(xué)生關(guān)系的改變
探究教學(xué)是在教師指導(dǎo)下學(xué)生運用探究的方法進行學(xué)習(xí)，主動獲取知識、發(fā)展能力的實踐活動。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，因而知識與能力的獲得主要不是依靠教師進行強制性灌輸與培養(yǎng)，而是在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生主動探索、主動思考、親身體驗出來的。由此可見，與以灌輸、記誦、被動接受為特征的舊教學(xué)體系相比，探究教學(xué)中教師與學(xué)生的關(guān)系發(fā)生根本的改變。
3探究教學(xué)在科學(xué)實驗教學(xué)中的運用
培養(yǎng)學(xué)生的探究能力是科學(xué)教學(xué)的主要目標(biāo)。然而在科學(xué)實驗教學(xué)領(lǐng)域，長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養(yǎng)實驗技能的作用，而忽視了利用探究教學(xué)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗探究能力，這十分不利于對學(xué)生進行科學(xué)方法的教育和訓(xùn)練，難于發(fā)揮實驗的教育功能。因此，在初中科學(xué)實驗教學(xué)中要充分利用探究教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中積極地動腦動手，體驗科學(xué)家科學(xué)探究的過程和方法，從而獲得科學(xué)探究的樂趣和成功的喜悅。
3.1探究性實驗的教學(xué)模式
科學(xué)實驗以它特有的魅力在探究性學(xué)習(xí)中占有一席之地，為學(xué)生形成探究性學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力提供了條件。所以應(yīng)該提倡利用科學(xué)實驗進行探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力。
探究性實驗的教學(xué)模式：提出或明確要解決的問題——收集適合問題解決的資料——提出假設(shè)——驗證假設(shè)——導(dǎo)出結(jié)論——交流、評價與應(yīng)用。
3.2優(yōu)化實驗的教學(xué)過程，增加實驗的探究性
科學(xué)教材中有不少富有探究性的實驗，它是進行探究性實驗教學(xué)的好教材。教學(xué)時可以不改變教材中原有的實驗內(nèi)容，僅通過對教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計來增加實驗的探究性，激起學(xué)生的求知欲，更加促使學(xué)生積極思考、主動探索，實驗的啟發(fā)性大大增加。
3.3變驗證性實驗為探究性實驗
驗證性實驗是先有結(jié)論，后用實驗驗證結(jié)論的正確性，學(xué)生在知道實驗結(jié)果的前提下再去做實驗，往往提不起興趣，應(yīng)付了事。挖掘教材中的驗證性實驗，探求其中可轉(zhuǎn)化為運用探究性實驗的教學(xué)方法來進行教學(xué)的實驗內(nèi)容，將其設(shè)計為探究性實驗，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生主動探索解決問題的正確途徑，讓學(xué)生成為新知識的探究者和發(fā)現(xiàn)者。
下面以“綠葉在光下制造淀粉”實驗課的教學(xué)實錄來探討這一問題。
教師：大家看黑板上的實驗課題，明白此實驗的目的是什么？
學(xué)生：探究綠葉能否在光下制造淀粉。
教師：如果綠葉在光下制造了淀粉，我們可以用什么辦法檢驗出來？
學(xué)生：可以用碘液，在探究種子成分的實驗中我們已經(jīng)知道了淀粉有遇碘液變藍的特性。
教師：那可以直接用碘液滴到葉子上么？大家討論一下，覺得可以的同學(xué)親自嘗試一下。
學(xué)生：（經(jīng)過嘗試）不可以，葉片是綠色的，會遮蓋藍色的現(xiàn)象。
教師：那怎么辦呢？
學(xué)生：可以去除葉片中的葉綠素。
教師：假設(shè)現(xiàn)在已經(jīng)有辦法去除葉片中的葉綠素，排除了色素對實驗的干擾�，F(xiàn)在將碘液滴在去除掉葉綠素的葉片上，出現(xiàn)藍色現(xiàn)象，是否就說明綠葉可以在光下制造淀粉？小組討論一下。
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學(xué)生：不可以。問題一：無法證明葉片中的淀粉是葉片制造的，也許本來葉片中就有淀粉。問題二：也無法證明葉片中的淀粉一定是光下制造的。
教師：同學(xué)們提出的疑問很好。請同學(xué)們嘗試設(shè)計實驗，想出方法解決這兩個問題。
學(xué)生：問題一的解決辦法：將植物在黑暗中放置一晝夜，這樣將葉片中原來的淀粉消耗掉。問題二的解決辦法：通過對照實驗證明，選取植物的一片葉子，讓它一部分遮光，一部分見光，光照后檢驗葉片兩部分是否都有淀粉產(chǎn)生。
教師：非常好，通過同學(xué)們的努力，證明“綠葉在光下制造淀粉”的實驗方案已經(jīng)出來了。當(dāng)然實驗中還有“用怎樣的辦法去除掉葉片中的葉綠素”這個問題未能解決，這個問題的解決需要用同學(xué)們還沒有學(xué)習(xí)過的化學(xué)知識來幫忙，所以讓老師告訴大家解決的辦法：根據(jù)葉片中的色素可以溶解于酒精中的特性，將葉片放入酒精中，隔水加熱。注意不能直接加熱酒精，酒精燃點低，直接加熱會有危險。
通過變驗證性實驗為探究性實驗，不僅可以讓學(xué)生深刻理解所學(xué)的知識，而且讓學(xué)生感受到知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
3.4指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計探究性實驗
指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些探究性、研究性實驗，為學(xué)生探究和創(chuàng)新提供更廣闊的活動空間，讓學(xué)生在探究中不斷發(fā)現(xiàn)新問題，重新提出假說，重新整理和設(shè)計實驗方案，從而使學(xué)生充分體驗探究性實驗的魅力。
【對蠟燭及其燃燒的探究】
�。�1）教師提出問題：①點燃前的觀察（蠟燭的顏色、狀態(tài)、形態(tài)、硬度和密度等）；②點燃蠟燭的探究（火焰哪層溫度最高；蠟燭燃燒后生成什么物質(zhì)）；③剛熄滅蠟燭后可巧點蠟燭嗎；④檢驗生成物時可用一只干燥冷的燒杯罩在火焰的上方，先把燒杯口罩著外焰，然后把燒杯慢慢向下移，觀察火焰在哪個位置燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)明顯的現(xiàn)象；⑤點燃蠟燭剛熄滅時的白煙，可多做幾次，探究出點燃哪個位置的白煙蠟燭最容易重燃。
�。�2）讓學(xué)生猜想和假設(shè)上述的問題②④⑤。這是動腦的過程，猜想必須符合邏輯，同時必須考慮到是否可以檢驗。
（3）通過實驗檢驗。在實驗時，多鼓勵學(xué)生敢想、敢做，敢于突破“老師沒講過”的束縛。
通過科學(xué)探究活動來學(xué)科學(xué)，在這一過程中學(xué)生可以把科學(xué)知識與觀察、推理和思維技能結(jié)合起來，從而能動地獲得對化學(xué)知識的理解。
通過上述實驗過程，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，使學(xué)生親身體驗到類似于科學(xué)家發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過程。不僅有利于對學(xué)生進行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實踐能力，而且更有利于學(xué)生創(chuàng)新個性的形成和發(fā)展�！�
參考文獻
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