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對(duì)農(nóng)村初中學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)
論文摘要介紹在對(duì)農(nóng)村中學(xué)生的科學(xué)探究能力培養(yǎng)過(guò)程中的主要做法，為進(jìn)一步開(kāi)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(lái)，科學(xué)教學(xué)改革積累不少成功的經(jīng)驗(yàn)，但就總體而論，科學(xué)教學(xué)中重教輕學(xué)，學(xué)生被動(dòng)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(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生的主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)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(guò)程中對(duì)探究式教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的理論依據(jù)以及在農(nóng)村初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)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(huì)學(xué)生探究問(wèn)題的方法和一般順序。探究式教學(xué)不是單純地對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)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(shí)，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(jìn)行的種種活動(dòng)，是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，變學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)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(guò)程。通過(guò)探究式教學(xué)可以更有效地讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)研究、學(xué)會(huì)創(chuàng)新。探究性實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案，制定實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立運(yùn)用實(shí)驗(yàn)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(guò)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(dòng)地探索新知識(shí)，讓學(xué)生感受到探索、發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的過(guò)程，獲得滿足，體會(huì)成功的喜悅，接受科學(xué)方法的訓(xùn)練，學(xué)會(huì)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(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2.2探究教學(xué)理論依據(jù)
學(xué)生所認(rèn)識(shí)的科學(xué)知識(shí)，雖然相對(duì)人類而言是已知的，但對(duì)他們來(lái)說(shuō)都是未知的。因此，學(xué)生要想認(rèn)識(shí)科學(xué)知識(shí)，也必須按照科學(xué)認(rèn)識(shí)的一般過(guò)程來(lái)進(jìn)行探討；學(xué)生是科學(xué)教學(xué)認(rèn)識(shí)的主體，引導(dǎo)探究只有在學(xué)生的積極主動(dòng)參與下，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)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(jì)劃地進(jìn)行探究活動(dòng)，科學(xué)的研究過(guò)程是以自然現(xiàn)象、科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用科學(xué)方法而展開(kāi)的過(guò)程。即：發(fā)現(xiàn)或明確要解決的問(wèn)題——收集解決問(wèn)題的有關(guān)信息——提出假說(shuō)——驗(yàn)證假說(shuō)——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的規(guī)律性。因此，按科學(xué)的研究過(guò)程設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法去探索、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的意識(shí)，以及解決問(wèn)題的能力。
2.3探究教學(xué)的模式
美國(guó)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(diǎn)。他認(rèn)為傳統(tǒng)的課程對(duì)科學(xué)進(jìn)行了靜態(tài)的、結(jié)論式的描述，這恰恰掩蓋了科學(xué)知識(shí)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(duì)世界進(jìn)行探究。在施瓦布等人的推動(dòng)下，探究教學(xué)在英美等國(guó)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(huì)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(lái)的5e模式，是一套更符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)程序和教學(xué)策略。它將教學(xué)過(guò)程劃分為5個(gè)緊密相連的階段：吸引（engagement）、探索（exploration）、解釋（explanation）、加工（elaboration）和評(píng)價(jià)（evaluation）。它模擬科學(xué)家的探究過(guò)程，積極引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的科學(xué)理念，掌握科學(xué)方法，尤其是實(shí)驗(yàn)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(yùn)用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展能力的實(shí)踐活動(dòng)。其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，因而知識(shí)與能力的獲得主要不是依靠教師進(jìn)行強(qiáng)制性灌輸與培養(yǎng)，而是在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、親身體驗(yàn)出來(lái)的。由此可見(jiàn)，與以灌輸、記誦、被動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域，長(zhǎng)期以來(lái)人們過(guò)分夸大了實(shí)驗(yàn)所起的驗(yàn)證原理、通過(guò)形象直觀的方式獲取知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能的作用，而忽視了利用探究教學(xué)來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)探究能力，這十分不利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育和訓(xùn)練，難于發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能。因此，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要充分利用探究教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中積極地動(dòng)腦動(dòng)手，體驗(yàn)科學(xué)家科學(xué)探究的過(guò)程和方法，從而獲得科學(xué)探究的樂(lè)趣和成功的喜悅。
3.1探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式
科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(wèn)題的能力提供了條件。所以應(yīng)該提倡利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(shí)和能力。
探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式：提出或明確要解決的問(wèn)題——收集適合問(wèn)題解決的資料——提出假設(shè)——驗(yàn)證假設(shè)——導(dǎo)出結(jié)論——交流、評(píng)價(jià)與應(yīng)用。
3.2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程，增加實(shí)驗(yàn)的探究性
科學(xué)教材中有不少富有探究性的實(shí)驗(yàn)，它是進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好教材。教學(xué)時(shí)可以不改變教材中原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，僅通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)增加實(shí)驗(yàn)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(dòng)探索，實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性大大增加。
3.3變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是先有結(jié)論，后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論的正確性，學(xué)生在知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下再去做實(shí)驗(yàn)，往往提不起興趣，應(yīng)付了事。挖掘教材中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，探求其中可轉(zhuǎn)化為運(yùn)用探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法來(lái)進(jìn)行教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將其設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生主動(dòng)探索解決問(wèn)題的正確途徑，讓學(xué)生成為新知識(shí)的探究者和發(fā)現(xiàn)者。
下面以“綠葉在光下制造淀粉”實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)實(shí)錄來(lái)探討這一問(wèn)題。
教師：大家看黑板上的實(shí)驗(yàn)課題，明白此實(shí)驗(yàn)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(yàn)出來(lái)？
學(xué)生：可以用碘液，在探究種子成分的實(shí)驗(yàn)中我們已經(jīng)知道了淀粉有遇碘液變藍(lán)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(jué)得可以的同學(xué)親自嘗試一下。
學(xué)生：（經(jīng)過(guò)嘗試）不可以，葉片是綠色的，會(huì)遮蓋藍(lán)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(lán)色現(xiàn)象，是否就說(shuō)明綠葉可以在光下制造淀粉？小組討論一下。
｛學(xué)生討論｝
學(xué)生：不可以。問(wèn)題一：無(wú)法證明葉片中的淀粉是葉片制造的，也許本來(lái)葉片中就有淀粉。問(wèn)題二：也無(wú)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(wèn)很好。請(qǐng)同學(xué)們嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，想出方法解決這兩個(gè)問(wèn)題。
學(xué)生：?jiǎn)栴}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(lái)的淀粉消耗掉。問(wèn)題二的解決辦法：通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明，選取植物的一片葉子，讓它一部分遮光，一部分見(jiàn)光，光照后檢驗(yàn)葉片兩部分是否都有淀粉產(chǎn)生。
教師：非常好，通過(guò)同學(xué)們的努力，證明“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)出來(lái)了。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)中還有“用怎樣的辦法去除掉葉片中的葉綠素”這個(gè)問(wèn)題未能解決，這個(gè)問(wèn)題的解決需要用同學(xué)們還沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的化學(xué)知識(shí)來(lái)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(diǎn)低，直接加熱會(huì)有危險(xiǎn)。
通過(guò)變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，不僅可以讓學(xué)生深刻理解所學(xué)的知識(shí)，而且讓學(xué)生感受到知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)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(jì)探究性實(shí)驗(yàn)
指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一些探究性、研究性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生探究和創(chuàng)新提供更廣闊的活動(dòng)空間，讓學(xué)生在探究中不斷發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，重新提出假說(shuō)，重新整理和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從而使學(xué)生充分體驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)的魅力。
【對(duì)蠟燭及其燃燒的探究】
�。�1）教師提出問(wèn)題：①點(diǎn)燃前的觀察（蠟燭的顏色、狀態(tài)、形態(tài)、硬度和密度等）；②點(diǎn)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(diǎn)蠟燭嗎；④檢驗(yàn)生成物時(shí)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(gè)位置燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)明顯的現(xiàn)象；⑤點(diǎn)燃蠟燭剛熄滅時(shí)的白煙，可多做幾次，探究出點(diǎn)燃哪個(gè)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(wèn)題②④⑤。這是動(dòng)腦的過(guò)程，猜想必須符合邏輯，同時(shí)必須考慮到是否可以檢驗(yàn)。
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，多鼓勵(lì)學(xué)生敢想、敢做，敢于突破“老師沒(méi)講過(guò)”的束縛。
通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)來(lái)學(xué)科學(xué)，在這一過(guò)程中學(xué)生可以把科學(xué)知識(shí)與觀察、推理和思維技能結(jié)合起來(lái)，從而能動(dòng)地獲得對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，使學(xué)生親身體驗(yàn)到類似于科學(xué)家發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。不僅有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實(shí)踐能力，而且更有利于學(xué)生創(chuàng)新個(gè)性的形成和發(fā)展�！�
參考文獻(xiàn)
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