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科学探究的一般流程样例十一篇

时间:2023-07-25 09:25:05

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇科学探究的一般流程范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

科学探究的一般流程

篇1

很多有识之士指出:我国传统的科学教育过分强调以传授科学知识为主,把学生当作接受知识的容器,向学生讲授,灌输自然科学的大量知识及一般规律,学生的学习偏重于机械记忆,分层理解和简单应用,学生的学习是一种被动的接受性学习,而忽视了学生科学素养,人文精神的培育,即在知识技能上“重理论、轻实践”,在评价中“重分数,轻技能”。这种学习方式不利于学生创新精神和实践能力的培养,如果不能有效转变,将会影响整个国家的人才战略,影响我们社会的可持续发展。因此,我们的教育应大力提倡改革,在人才教育培养观念上实现“两个转变”,一是由继承性教育向创造性教育转变,二是由知识立意向能力立意转变,使学生由被动接受知识向主动获取知识转化,培养学生自主获取知识、信息的能力,实事求是的科学态度和敢于创新的精神,即要培养学生个性健康发展。

随着九年义务教育物理新课程的实施,初中物理新课程的课堂教学已经开始由传统的知识性教学转向现代化的发展性教学,这种课堂环境的重组和优化,必然促进学生的学习方式发生重大变革,“探究性学习”就是为了适应这种新的变革而倡导的一种新的学习方式。而且这种学习方式贯穿于整个物理新教材之中。探究性学习是指在教师指导下,在学科领域或现实生活情境中,通过学生自己探索式的学习研究活动,在摄取已有的知识或实验的基础上,经过同化、组合和探究,获取新的知识、能力和态度,发展创新素质的一种学习方式。

我校初中物理“探究性学习”课题组全体教师以理论作指导,通过“两引一放”即引进模式、引导探究、放手探究的程序,在实践的基础上不断摸索,构建了以下初中物理“探究性学习”模式及评价体系。

一、构建初中物理课堂“探究性学习”教学模式

根据物理学科知识与课型特点,我们将物理课堂“探究性学习”分为:实验式和理论式。

1.实验式 所谓实验式探究,就是在科学探究过程中主要是通过做实验来解决提出的科学问题的一种探究方式,根据问题性质的不同又可分为以下两种模式。

规律原理探究

规律原理探究是根据物理规律、原理等,先设置一个情境,让学生提出问题,然后猜想,再通过设计实验、开展实验、分析论证来证实猜想是否正确,我们归纳为“八步教学法”,其流程图如下:

设置情境提出问题猜想设计实验进行实验分析论证评估交流拓展延伸

如案例1:探究浮力大小与哪些因素有关

设置情境:演示实验,将乒乓球放入水中后,乒乓球从水中浮起来,将比乒乓球小的铁球放入水中,铁球沉入水底。

提出问题:物体在水中受到的浮力跟什么因素有关?

猜想:学生通过观察实验现象,猜想出了可能与物体的密度、物体是否空心,物体形状等因素有关。

设计实验:学生根据控制变量法设计出了以下实验:①将相同体积的铁块和铅球浸入水中,用弹簧测力计测出其得到的浮力。②将不同体积的铁块浸入水中,测量其受到的浮力。③将同样大小橡皮泥做成实心和空心放入水中,观察其在水中的状态。④将同样大小的橡皮泥做成球形和方形放入水中,测出其受到的浮力。

进行实验:学生分组实验,分别按照以上实验方案进行实验,记录了以下测量结果或观察结果:①将相同体积的铁块和铝块浸入水中受到了浮力相等。②将不同体积的铁块浸入水中,体积大的受到的浮力大一些。③同样大小的橡皮泥做成空心的比实心的受到的浮力大。④同样大小的橡皮泥做成球形和方形受到的浮力相同。

分析论证:学生根据实验结果分析:物体受到的浮力与物体的密度无关,与物体是否空心有关,与物体的形状无关。

评估交流:学生对自己在实验中的成功和不足之处作出了较高的评价,其中一组在总结自己实验的成功之处在于组内的同学之相互协作,配合得当,并找到实验中的不足之处,橡皮泥取同样大小的时候并未完全相同,在做成空心时开始并没有漂浮在水面上,重做时,橡皮泥沾上了水,给实验带来了一些影响。

拓展延伸:通过上述过程知道了浮力的大小与物体是否空心有关,进一步延伸探究浮力的大小与物体浸入液体体积的关系,学生再次猜想设计实验得出结论。

测量设计探究

测量设计探究是针对物理教材中的测量问题,依据物理原理,通过设计多种测量方案,进行实验,而设计的一种探究方式,我们归纳为“五步教学法”,它的流程图如下:

提出问题设计实验进行实验评估交流拓展延伸

案例2:测量小灯泡的电功率

提出问题:怎样测量小灯泡的电功率?

设计实验:学生通过分组讨论了以下实验方案:①用电功率表,直接测出。②根据公式P=W/t,记录电能表上铝盘转过的周数和记录时间来测量计算得出其电功率。③根据公式P=IU,通过用电流表测电流、电压表测电压来测量计算电功率。

进行实验:学生分组进行实验,由于第①种方案实验室没有电功率表,学生按照第②种和第③种进行实验。

评估交流:学生通过实验评估得出,应用第③种方案测量既快又方便。

拓展延伸:通过实验,学生已经发现用电流表和电压表可以很方便地测出小灯泡的电功率,如果实验中只有电流表(或者只有电压表)能不能测出其电功率呢?学生讨论分析具体的方案。

2.理论式 科学探究不仅是动手做实验,但如果把“探究性学习”等同于做实验,那是对“探究性学习”认识上的肤浅,理论式探究对于培育学生科学的研究思维方式和收集处理信息能力有极其重要作用,我们将理论式探究分为两种以下模式:

数理推导法

数理推导法是学生在情景基础上,发现问题,通过建构数理模型,充分运用数理知识从理论上推导出物理定律、原理等,它的流程图为:

创设情景提出问题猜想建构数理模型理论推导得出结论验证猜想

信息收集法

其流程图为:问题提出分组收集信息资料交流评估

如案例3:问题提出:很多交通事故是由于汽车具有惯性引起,交通法规中有哪些与之相关的规定?

分组收集信息资料:布置学生分组收集信息。

交流评估:学生把收集的信息在课堂交流,看谁收集得更全面。

要搞好上述课堂“探究性学习”教学模式,提高教学效果,在实践中我们领悟到必须做到以下几点:

1.充分了解学生。教师要利用空余时间采用多种方式与学生进行沟通,知道学生对本章本节内容哪些感兴趣,想知道什么,想干什么,知道学生已有的知识储备如何等,这样做其目的是使教师更充分利用信息、教具、学生已有知识,更好地设计课堂教学,适应学生,更大地调动学生的积极情感因素,培育学生的探究能力。

2.充分挖掘教材,整合资源。“探究性学习”不是不重结果,它是通过学生的学习过程来建构知识体系,这就要求教师充分挖掘教材潜力,整合教育资源(包括教育设施、信息、教师等)要发挥群体优势。

3.要有勇气摒弃应试教育模式,有信心战胜困难。在新课程的教学中总有相当部分教师(特别是初三教师)总担心这种课堂教学模式会影响中考成绩,总感觉“探究性学习”课堂闹嗡嗡不成体统,教师好像是配角,势必给学生一个误导信号──放任自流。这就需要教师看到教育发展趋势,认识到传统教育中存在的弊端。有勇气拼弃应试教育做法,大力进行实验改革。当然,在实施“探究性学习”中,会加大教师的工作量,教师要知晓这种教学方式的变革所带来的困难,一定要有战胜这些困难的勇气和信心。

二、构建初中物理课外“探究性学习”活动模式──实践式探究

实践式探究是学生根据日常生活的一些现象提出新的问题,通过调查、实验、制作、创造等方式,解决新问题的一种探究方式,我们根据课外“探究性学习”特点,将实践式探究总结为以下三种模式:

1.调查探究

主要是学生在开展广泛的社会调查和资料分析的基础上再进行深入的研究,一般应用于社会问题的研究课题,它的基本流程图如下:

选题制定方案社会调查撰写结题报告评估交流

2.实验探究

物理学科是一门实验性很强的学科,放手让学生利用课余和假日时间,自找器材动手进行一些实验探究,不但有助于培养学生良好的科学研究的兴趣,而且能有效地培养学生发现和解决问题的能力及创造能力,其流程图如下:

学生选题建立假设设计实验进行实验验证假设交流评估

3.制作探究

制作探究是教师提出一个技术性的问题,通过学生的制作去解决,培养学生的动手能力,应用能力和评价能力,其流程图如下:

提出问题制订方案动手制作评估交流

如案例4:自制温度计

①提出一个技术问题:如何制作一支液体温度计,能比较直观地反映气温的高低。

②制订解决方案:要求学生进一步提出解决技术问题的设计建议并制订解决方案,学生经过交流讨论、提出以下方案:

方案一:配制一定量的有色水,装入小盐水瓶中,并盖紧带孔的橡皮塞,用一端封闭,另一端开口的玻璃管装上热水,振荡一下后,倒掉热水,迅速地通过橡皮塞上的孔插入到有色水中一定深度,玻璃管温度下降到常温后,管内就会上升一段水柱。

方案二:与方案一大同小异,但管内形成水柱的方法不同,把玻璃管封闭的一端放在火焰上烧烤一会儿,再迅速插入到有色水中一定深度。

方案三:与前面方案一,用两端开口的玻离管插入有色水中,在上端接一带止水夹的软管,用抽气机抽出或用嘴吸出软管内的一些气体,有色水就会在软管内形成水柱,然后用止水夹夹住软管。

方案四;同前面方案三,用手压挤塑料管的封闭端(塑料管的一端开口,另一端封闭,且弹性较大),插入有色水中一定深度,放开手,有色水就会在塑料管中上升形成一段水柱,为了确保不漏气,用凡士林在塑料管四周涂一周。

上述是我们探讨出的课外“探究性学习”的几种模式,在实践中我们认识到,进行课外“探究性学习”应注意以下两方面的问题:

1.充分开放学校资源。特别是农村寄宿制中学,学生在校时间长,只有实行学校资源(如微机室、实验室等)开放,才能给学生提供开展探究性学习必须的场地、器材等,探究性学习活动才能落到实处,发挥其应有的功效。

2.充分放手学生活动。教师在引进探究性学习模式、引导学生开展此类探究后,应充分放手让学生自己选感兴趣的问题,自主探究,不要担心学生探究失败,失败也好,成功也罢,都有益学生,正是探究中吸取失败教训,或成功之经验,在争论中思辨,碰撞出智慧的火花。

三、构建初中物理“探究性学习”“三位一体”的评价体系

传统的评价在评价内容上过多地依重学科知识,忽视对学生综合素质的评定,且评价指标单一,忽视了学生个体之间的差异,因此起不到促进发展学生个性的作用。针对“探究性学习”特点,我们在实践过程中,本着突出“一个中心”,遵循三个原则,实施“三位一体”的评价体系。

一个中心:即促进学生个性健全发展

遵循三个原则,即:

①评价内容的灵活性:学生是“探究性学习”活动中最重要的实验因子,但学生是活生生的人,学生个体之间存在差异,学生参与活动的态度、活动经历、研究的方法、技能掌握、创新实践能力,不尽相同,因此在评价内容上要注重其灵活性。

②评价方法的多样性:在探究性学习的评价中采取学生自评、互评、组评、师评等方式结合,在形式上有笔试、口试、观察、交流、动手制作、实验、竞赛等。

③评价过程的发展性:以往传统评价只注重终结性评价,而探究性学习既注重阶段形成性评价,又注重终结性评价,可通过建立档案袋式的评价反映出学生个性在各个时期的进步状况,有利于促进学生个体的发展。

根据以上原则,我们确立并实施了“三位一体”的评价体系,即阶段形成性测试+探究性学习课题+日常评价。

阶段性形成测试分双基知识题、探究性学习题、创造能力题、感受与体会题四个部分。

探究性学习课题从选题、计划、实施、论证等方面评估学生的探究、创造能力。

日常评价:主要是对学生日常参与探究活动的情感态度与研究能力、知识等方面情况进行评价,我们制定了学生物理学习评价表(附后表)(每学期进行两次评定),评价结果作为日常评价成绩,根据以上评价体系,我们将学生个体在不同时期的阶段性形成测试、探究性学习课题及日常评价资料按时间顺序装入学生档案袋中,学期结束三者综合作为学生本学期的终结性评价,即终结性评价成绩二阶段性形成测试×35%+探究性学习课题×35%+日常评价×30%。

通过在九年义务教育物理新课程教学中构建“探究性学习”教学模式及“三位一体”的评价体系。我们发现物理教育教学工作出现了一些可喜的变化:

1.促进了学生的全面发展。

由于这些教学模式的运用,不但使学生掌握了探究性学习的一般程序,而且使学生从探究中获得了无穷的乐趣,培养了学生的探究能力。由于初步构建了“三位一体”的评价体系,从而改变了过去只注重单一“考试分数”的评价方式,使原来操作能力强,但考试分数低的同学树立了自信心,也认识到自己的弱点,使原来动手能力不强但考试分数高的学生也认识到了自己的不足,因此有利于促进学生全面的发展。

2.提高了学生的科学素养。

实施“探究性学习”前教师感觉学生学习沉闷、思考不主动、知识偏重于机械记忆,学生中考成绩低下,实施“探究性学习”以后,通过科学探究,学生不仅学到了科学知识,还体验到科学研究的过程,了解了科学研究方法,受到了科学价值观的熏陶。我们发现学生对新课程物理学科的兴趣增强了,学生的科学探究能力、创新能力增强了,并要求主动做实验、多做实验、自觉地进行课外调查、制作。

3.提高了教师的业务素质

“探究性学习”实施以后课内课外强调学生的自主、开放,教师如何驾驭课堂,如何在有限时间让学生建构知识体系,对教师提出了严峻的挑战,这就促使教师加强业务学习,加强交流协作,在实践中努力转变教学方式,转变教师角色,提高自己的业务素质。

评价内容

按优良中差分为四等,分别取5、4、3、2

自评

组评

师评

综合

态度

1.主动、较主动、一般、不主动

2.合作、较合作、一般、不合作

3.认真、较认真、一般、不认真

1.特别留心观察、留心观察、一般、不留心观察

2.善于发现问题、能发现问题、一般、不能发现问题

3.善于设计实验方案、能设计、一般、不能设计

4.能很好完成实验、能完成、一般、不能完成

5.能设计质量较高的实验报告、能设计、一般、不能设计

6.善于分析归纳、能分析归纳、一般、不能

7.善于反思实验、能反思、一般、不愿意

8.善于表达自己观点、能表达、一般、不能

1.能很好通过研究获取、能通过研究获取、死记硬背、什么都不愿意

2.知识掌握很牢靠、牢靠、一般、不牢靠

3.能应用知识很好解决问题、注重知识应用、一般、不注重知识应用

1.能充分利用资源、能利用、一般、不能利用

2.能经常虚心求教、能请教、一般、不愿请教

3.能撰写较高质量的论文、能撰写一定质量的小论文、能撰写、不能

4.能设计动手做有一定水平的小制作、能设计动手做、能动手、不能

5.经常做小实验、不经常做、做过、不做

篇2

科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。

二、高中化学探究教学的基本模式

探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。

(一)实验探究模式

“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:

其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。

案例1:褪色原因的探究

实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。

提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?

提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

实验探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈红色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。

交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。

得出结论:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。

(二)问题探究模式

“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:

其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。

案例2:苯的结构的探究

提出问题:苯分子具有怎样的结构?

讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。

形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能

的结构)

假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)

设计方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高锰钾溶液褪色?

史实情景:介绍化学史实。

讨论交流:学生讨论并预测结论。

结论阶段:确切地表示苯分子的结构。

三、高中化学探究教学的基本程序

1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。

2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。

3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。

四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证

探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。

(一)建立假设

“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。

案例3:盐类水解的探究

实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。

明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?

分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。

归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。

实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。

交流运用:应用于解决实际问题。

(二)实验验证

任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。

案例4:苯酚与钠的实验探究

设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。

设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。

篇3

教学关注:理论联系实际。化学来源于生活,应用于生活,教学中加强理论联系实际,结合实际生活和生产,运用化学知识解决生活中的化学问题,解释生活中的化学现象。

第12题:本题提供了五套简单装置,考查学生(1)实验室常见仪器的名称;(2)实验室制取氧气的装置组装、原理(化学方程式的书写);(3)实验室制取气体装置气密性的检查。(实验室制取氧气,本题从常见仪器、反应原理、实验装置等多角度全面考查学生的实验技能)。近几年来,化学实验一直是中考考点:常见仪器的辨识,实验的基本操作,同时考查相关实验的反应原理(化学方程式的书写)。

教学关注:强化实验教学。强化课堂学生实验教学和师生合作探究性实验的教学,让学生充分体验化学实验的过程,并感受化学实验的快乐。

第13题:生产硫酸的简要流程图。本题以生产硫酸为情境,主要考查以下知识点:(1)氧化物;(2)化学反应充分进行的影响因素;(3)化学方程式的书写;(4)稀释硫酸的实验操作;(5)高炉炼铁的原料。综合性较强,先要学会看流程图,理解各个步骤的转化关系,然后根据理解的流程图及提供的信息进行答题,此题有一定的难度。

教学关注:加强简单的流程图的理解,分析流程图中的转化,训练流程图中涉及转化的化学方程式的书写,以及由简单的流程图所迁移到的有关知识点。

第14和15题:这两道均是以实验为主的科学探究性试题。科学探究是新课程改革的一个亮点,它既是一种科学有效的学习方法,也是一项重要的学习内容,其主要包括八点:提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、搜集证据、结论与解释、反思与评价、交流与表达。

第14题:对“维C泡腾片与水反应所产生的气体”进行探究,本题重点考查的内容有:(1)猜想与假设;进行实验,得出结论及迁移的探究(维C泡腾片溶液的酸碱性)。基本知识点清晰明了。

第15题:对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行探究。本题重点考查的内容有:(1)猜想与假设;(2)实验;(3)数据分析;(4)评价与反思。第(1)个问题,写出锌和稀硫酸反应的化学方程式,考查的是金属活动顺序相关知识点;第(2)个问题,量筒旨在测水的体积,实际上也是集气瓶中收集到的氢气的体积;第(3)个问题,通过分析实验的表格中的数据,应该能找出答案;而第(4)个问题有难度,因为答案不唯一,找出合理的,就是正确的;难点在第(5)(6)两题,答案不是唯一的,合理的就是正确的。

教学关注:加强学生语言表达。2013年的中考试卷中,开放性试题对学生的语言表达能力进一步提出较高要求:学生的思路要合理、清晰,学生的语言表达要完整、准确、精炼(用最简洁的语言表达最明确的含义),学生的书写要工整、美观、规范。

第16题:本题属于化学计算,对于化学计算,近几年的中考都是比较淡化的,没有难度很高的计算题。初中化学计算一般有相对分子质量的计算、根据化学方程式进行的简单计算、溶液浓度的计算和固体物质质量分数的计算四种类型,不同类型的化学计算中还有很多类型的计算题型,但从近几年的中考化学计算题来看,难度较小。本题属于根据化学方程式进行的简单计算。关键在于准确地写出化学方程式,及根据化学方程式进行计算的格式。

教学关注:准确书写化学方程式,正确分析化学方程式中各物质的关系,注意根据化学方程式进行计算的格式。

通过今年安徽中考化学主观试题的赏析,可看出安徽省化学中考重视基础,着重探究,为初中化学的教学提供了方向。我觉得2014年的初中化学教学时应该注意:把握课程标准,认真研究考纲,扎实基础知识。

如今的中考试题不是知识点的简单记忆和重现,而是将化学知识贯穿在分析和解决实际问题的情境中,注重探究、体现开放。而《课程标准》和《考纲》不仅是教师教学的准则,也是中考试题的命题依据。所以在教学中一定要面向全体学生,培养学生学习化学的兴趣,帮助学生掌握科学的学习方法,立足课标、吃透教材、夯实基础。

篇4

要使探究性实验能够顺利完成,实验前的准备必不可少。

1. 明确实验目的

老师必需明确在课堂上准备让学生做什么实验,实验的目的是什么。每一次的实验,都应该向学生明确这一次进行什么实验。

2. 精心准备实验器材

作为科学老师,都知道不同的实验材料对实验能否顺利进行影响极大,因此科学教师应该对选用的实验器材有所了解,最好都能够亲自试一试,才不会在实验当中出现意料之外的结果。

3. 合理组合实验小组

在课前组建适当的实验小组是顺利完成探究任务的基础。一般说来,适当的小组人数不宜过多,一般4到6人为宜。有了合适的小组成员,还得给小组的每位成员安排合适的任务。笔者给每个小组设置了材料员(负责实验材料的交收和保管)、实验协调员(负责监管整个实验的过程,安排各位成员的分工)、实验记录员(负责填写活动记录表)及汇报员(负责组织实验后的汇报)。每个小组成员都有具体的任务,并且每节课都会适当的调整他们的任务,让学生轮流担任各个任务。这样不但可以让学生有明确的分工,不再纠缠于谁该做什么,而且能让学生在不同的方面得到锻炼与提高。

4. 科学设计实验记录表

在探究性实验过程中,学生应该及时进行观察并把结果记录下来,但小学生年纪小,书写能力有限,这就要求我们在设计实验记录表的时候要注意降低难度,减少文字性的表达内容。实验记录表可以采用多种方式设计,可以是表格式的,把一些选项都列举出来,让学生以选择或打勾的方式完成,也可以让学生用图式的方式代替文字的表达。

二、探究性实验过程的指导

在实验过程中的指导是实验能够完成的关键因素,探究性实验的指导包括整体性的指导和个别指导。

1. 整体性指导

整体性的指导是指面向全体学生进行了对实验目的、要求、操作过程的指导。在这个过程中,教师应该向学生明确本次实验活动的任务是什么,有什么要求,以及实验的流程是怎么样的。这些内容较多,建议用PPT的方式呈现给学生。实验的步骤如何较多或较复杂,最好能够把流程在学生的记录表上有所呈现。

除此之外,教师要教会学生操作实验仪器,让学生认识一些仪器的名称,能够使用正确的名称。

每次实验活动前,对于一些容易出现问题的地方教师可以特别进行指导,让学生在进行操作时重点注意。对于一些涉及安全的操作更加要在整体指导时讲清楚,避免实验当中出现意外事故。

2. 个别指导

实验过程中的个别指导,实际上是指对整个实验小组的个别指导。个别指导一般是在学生开始实验探究的开始后,老师巡视活动过程中进行。当学生的活动开始后,老师不能自顾做自己的事,而应该关注学生的活动情况。在活动开始之后,往往会有一些小组还没有弄清实验该如何做,或者在做实验的过程中遇到各种各样的问题,这时候就十分需要教师的指导了。老师在巡视的过程中,要善于发现学生的困难,并对具体的问题作出指引。

三、探究性实验后的汇报交流

所谓汇报,就是以小组为单位把自己的设计思路、实验过程,实验结果等的内容进行一定整合,用文字、图画或其他方法呈现给全班同学,并在这个过程中和其他小组同学进行交流。汇报往往是科学探究的核心部分,汇报交流做好了,学生的收获会更大。

1. 组内交流筛选好汇报人选

在实验结束之后,让各小组有一定的时间在组内先进行交流,选出合适的人选进行汇报,就能够有效地节省时间,避免因为表达不清而导致的拖延。

2. 强调倾听,培养学生认真听的习惯

篇5

课堂是学校生活最基本的构成部分。对于教师而言,课堂是生命中最重要的舞台,它的质量,直接影响教师对职业的感受和专业水平的发展。对于学生而言,课堂是张扬个性、体验成功的主要阵地,它的质量直接影响学生当前及今后的发展和成长。华东师范大学叶澜教授在《让课堂焕发出生命活力》一文中充满激情地呼吁:“课堂教学应被看做师生人生中一段重要的生命经历,是他们生命有意义的构成部分。”

但是长期以来,我们把学生看成是接受知识的容器,奉行“填鸭式”的历史教育,高中历史课堂变成为应试教育服务的功利性教学,学生只是被动、机械地学习历史知识,整个课堂非常压抑、沉闷,缺乏应有的生命活力。在实施素质教育的今天,历史课程理念发生了巨大的变化。在历史课堂教学中不仅重视基础知识的落实,而且重视学生学习能力的培养;课堂上也不再强调教师的讲解,而更多的是培养学生的探究意识和人文精神。历史教学观的巨大变化,要求教师在教学手段上多样化,在教学构思上更多地力求构思的精细化,在课堂教学中更多地注重课堂的互动性和生成性。而这些新理念的实践需要通过优化课堂教学流程得到检验。因此,在新课程理念下,对原有的历史课堂教学流程进行整体重构与设计成为一种必不可少的教学良策,成为提高课堂教学质量的关键所在,成为促进学生全面发展、个性发展的重要途径。

所谓历史教学流程,从本质上说与教学过程的内涵是一致的,都是指教学活动的展开过程,是教师根据学生身心发展的特点,借助一定的教学条件,指导学生通过认识教学内容从而认识客观世界,并在此基础之上发展自身的过程。但从词语本身的含义来讲,《现代汉语词典》将“过程”释义为事情进行或发展所经过的程序,“流程”释义为水流的路程。显然,流程不是一个静态的概念,它较之于过程更具动态感和生成性。从新的教学理念来讲,教学流程比教学过程更能体现以学生为主体。课堂上学生的思维是发展的、动态的、生成的,所以,教学活动的展开不是过程,而是流程。将“教学过程”改为“教学流程”体现出对新教学理念的准确把握。

高中历史教学流程的整体重构与设计是建立在一定的教学理论和实践基础上的,既是教学理论的具体化,又是教学经验的系统概括。历史教学流程的整体重构与设计紧扣教学大纲及新课程标准,以历史教材为载体,以信息技术为手段,在先进的教学思想和教育理论的指导下,使各种教学资源、教学要素、教学环节及其各成分经过重新构建、有机联系、互相融合,在整体优化的基础上产生凝聚效益,从根本上改变传统的教学方式和学生被动学的学习方式,以期对提高学生的主体性、创新性,培养学生的创新精神和实践能力产生深远的影响。整体重构与设计过程既要进行观念的更新、理论的批判,又要在教学改革中探讨新的实践形态。

我校历史教研组“十一五”期间实施的课堂教学流程是“了解—理解—见解”历史“三步曲”。“了解”是历史学习的第一步,即了解历史事实、梳理历史线索、概括阶段特征等。“了解”的要义一定要“精准”,历史是一门科学,科学要求准确严谨。诸如历史事件中的时间、地点、人物和经过等,要准确无误地掌握。梳理历史线索,有助于形成知识结构;概括阶段特征,便于立体地把握历史知识。“理解”是历史学习的第二步,即要弄清历史事件、历史现象的因果关系,揭示历史偶然性和必然性的辩证关系,理解重要的历史概念等。理解的要义一定要“深刻”,这就要求课堂学习时应精读、细读、有重点地阅读;要善于综合阅读,诸如历史地图、历史材料、图片乃至注释都应有目的地读一读;学习时,要讨论,要探究,要思考,要查阅资料,要整理笔记,生生合作,师生交流。形成“见解”是历史学习的第三步,即从历史的成败得失中总结经验教训,从纷繁的历史现象中获得深刻的历史启迪,善于在历史的联系比较中获取真知,运用正确的史观对人物、事件进行历史的、科学的评价。“见解”的要义是“新颖”,要有自己的思想和独立的人格。

对原有的课堂教学流程进行整体重构与设计是每一位中学历史教师经常思考并为之不断实践、探究的话题。“了解—理解—见解”历史这一教学流程由浅入深、循序渐进,遵循学生的认知规律,但其最大问题在于它的普适性,与历史学科的切合度不够紧密。历史学是认识和阐释人类社会发展进程及其规律的一门科学,与人类在政治、经济、文化、社会等方面的活动密切相关。通过历史教学让学生了解人类社会的发展过程,从历史的角度认识人与人、人与社会、人与自然的关系,从历史中汲取智慧,提高人文素质,形成正确的人生观和价值观,从而更好地在德、智、体、美等方面全面发展。鉴于此,我校历史教研组立足于校情学情,并结合学科特点,对原有的课堂教学流程进行整体重构与优化,那就是“亲近—探究—感悟”历史。

(一)“亲近”历史。历史具有过去性,时间一旦过去,历史不再重演。这一环节依据历史学科的过去性特点,通过多元化的文本阅读,全面地接触历史学习的内容,梳理历史线索,还原历史真实。这一环节需要教师提供大量相关的历史资料,如史料、图表、漫画等作为支撑,借助多媒体手段创设历史情境,将与教学有关的信息尽可能地以视听方式呈现给学生,使历史活起来、动起来,为学生营造历史的氛围,从而激发学生的积极情感,拨动学生的情感之弦,让学生在情理交融中完成由情入理的深化。苏霍姆林斯基曾说:“所谓课上得有趣,这就是说,学生带着一种的激动的情绪从事学习和思考,对面前展示的真理感到惊奇,甚至震惊,学生在学习中感受到自己的智慧力量,体会到创造的欢乐,为人的智慧和意志的伟大而感到骄傲。”很明显,创设历史学习的情境,能够拉近历史与现实的距离,学生能够感受到历史的脉搏,也正是由于教师为学生创设了生动真实的学习情境,才能激发学生学习历史的积极情感,使学生感受到美、欣赏到美、创造出美。

(二)“探究”历史。“学贵有疑,疑则有进”。教学是思维的工具,学生的积极思维往往是由问题开始的,又在解决问题的过程中得到发展。这一环节教师可以依据教材内容,在新旧知识的连接点上,在教学的关键处设计几个问题,这些问题要符合学生的认知水平和心理特征,要有思维的层次性和梯度。然后让学生自主合作、思考探究,最后解决问题。引导学生由浅入深,层层递进,激发学生探索知识的兴趣和热情。同时要敏锐地捕捉学生的疑问,大胆放手,让学生自主学习、合作探究,使他们真正成为知识的发现者、研究者和探索者。历史探究活动是一种建构性的、追求协商的、尊重个性的体验课程观。探究活动的“验”质,深深植根于学生的精神世界,并通过师生对话、生生合作及师生围绕问题展开的探究过程使个体获得关于人、自然、社会和自我统一的情感体验,从而实现对既往“经验”的超越。在美国课程论专家古德莱德为课程划定的五个层次中,体验层次的课程被置于最重要的地位,同时也被认为是最不易实现的课程。正因为如此,我们才更应在教学实践中开展丰富多彩的探究活动,真正实现学生的全面发展和人文素质的普遍提高。

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翻转课堂教学法,是通过课前预习基础资料和相关信息收集,在课堂上达成资料的交流和汇总,进一步解决课前提出相关案例中的问题,同时落实了知识技能的掌握。

现以《细胞分化》为例,介绍让STS教育理念真正实施的翻转课堂教学模式。

【教材分析】

本节《细胞分化》内容安排在《细胞增殖》之后,体现了生命活动的规律。其重点是细胞生命历程中的一个环节――细胞分化,以及与细胞分化相对的细胞的全能性。这些内容都是和现代的生物发展前沿密切联系的,也是和生活社会相关联的。

【学情分析】

学生在初中对“细胞分化”、克隆羊的形成都有初步的认识,在本册书第三章对细胞核的功能的探究实验中明确了细胞核的功能,也了解了核移植的操作。在第五章的一些实验探究中应该已经具备了一定的科学探究能力。

该节课中,学生应该通过合作学习完成对“白血病”的病因和治疗的探究,获得对细胞分化、细胞全能性的深刻理解和对探究方法的应用能力。

【教学方法】

1.案例教学法

2.翻转课堂教学法

3.小组合作学习的方法

【教学目标】

1.让学生理解“细胞分化、干细胞和细胞的全能性、植物组织培养等”新名称;

2.用这些知识理解生活中的实例、探究生活及科学中的问题;

3.学会搜集资料、表达自己的观点,汇总整理知识;

4.掌握科学探究的一般方法;

5.培养学生关心社会、乐于探究的精神。

【教学过程】

一、课前预习

1.课前预习完成相关的名词解释:细胞分化、细胞全能性、植物组织培养

2.小组合作搜集资料――白血病的成因和治疗方法(发放合作小组学习过程记录表)

二、课堂

1.科学探究“白血病的病因和治疗方案”

在这一环节结束后,教师提醒大家回顾这个探究的流程,提示可以按照这个一般方法来进行其他的探究。

2.学以致用

案例1:镰刀型细胞贫血症患者的血红细胞呈镰刀型,运输氧气能力低。该病在我国广东的发病率较高,危害严重(略),你分析可以有哪些方法来治疗该疾病?

案例2:濒危植物红杉,(具体作用略)如何来保护呢?

(提示用科学探究的方法来实际应用。)

通过案例2完成植物细胞分化、植物细胞全能性、植物细胞的组织培养的相关知识的理解和掌握。

(更多由学生自主学习,同时提醒学生充分应用书本提供的资料。教师通过观察引导来协助探究。)

3.小结

学生分组小结,理出本节课的知识框架。(教师建议学生要注重概念与应用案例一起整理。)

4.课后拓展

你能用今天所学的知识来帮助科学家探究治疗帕金森综合症的方法吗?

(可以写成论文、科学探究流程图等形式)

【教后反思】

1.在教学研讨中,有人质疑课前的预习会不会占用学生大量的学习时间。

其实课前的预习任务中名词解释,通过10分钟不到的看书就可以完成,预习任务2白血病的成因和治疗方法,可将“成因”与“治疗方法”分开去检索相关资料,不到5分钟就可以完成,因此对每个学生最多只需要15分钟的时间就可以。

当他们在这预习中感到困惑时,也就获得了去学习探究的动力,这正是“翻转课堂”的魅力所在,让学生带着问题带着求知的渴望进入课堂,这样的课堂必然收获多多。

2.这一节的知识对高中生来说,理解难度不大,在分组讨论交流时,相关的概念“细胞分化”“细胞全能性”等都已经被当成熟悉的知识来应用,他们在分析白血病病因、讨论治疗方案时,已经涉及到把癌变、衰老等内容。因此,《细胞的生命历程》整个一章中,给学生一课时将细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变都先进行简要的预习(布置预习学案),再来完成这些案例探究,知识体系学习,就更具有完整性,也能让学生在提出自己的观点时,能对细胞的了解更全面。

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认识的过程一般都遵循着“实践-认识-再实践-再认识……”的总规律,但科学探究作为一种特殊性的认识,其认识过程模式一般为:

科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。

二、高中化学探究教学的基本模式

探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。

(一)实验探究模式

“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:

其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。

案例1:褪色原因的探究

实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。

提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?

提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

实验探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈红色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。

交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。

得出结论:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。

(二)问题探究模式

“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:

其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。

案例2:苯的结构的探究

提出问题:苯分子具有怎样的结构?

讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。

形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能

的结构)

假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)

设计方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高锰钾溶液褪色?

实验验证:通过实验这些结构又一一被了。

史实情景:介绍化学史实。

讨论交流:学生讨论并预测结论。

结论阶段:确切地表示苯分子的结构。

三、高中化学探究教学的基本程序

1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。

2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。

3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。

四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证

探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。

(一)建立假设

“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。

案例3:盐类水解的探究

实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。

明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?

分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。

归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。

实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。

交流运用:应用于解决实际问题。

(二)实验验证

任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。

案例4:苯酚与钠的实验探究

设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。

设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体,气泡不能证明是苯酚与钠反应。

教师评价:关键要选择一个合适的溶剂,既能溶解苯酚,又不与钠反应。让学生

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中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2012)4(S)-0007-3

1 引言

二十世纪已经以非凡的百年纪事进入了历史博物馆,新世纪的辉煌之页已经翻开,在新的竞争中立于不败之地的可以说是科技发达、教育制度完善的那些国家。与二十一世纪的知识经济时代的发展趋势相适应,教育领域在价值观念、培养目标、课程结构、教学方法和管理模式等诸多方面发生了一系列的变化,引起全社会广泛关注的探究性学习正是在这一历史背景下得以提出且不断发展的。为此,我们广大教育工作者应该加强对学生探究性学习的教学活动的研究,不断在课堂教学中渗透探究性的学习方式,充分发挥学生学习的主动性和创造性,形成在探究中获得知识的教学氛围以实现教学的创新。

2 科学探究能力的培养目标

由于科学探索是一项重要的创新活动,那么科学教育中学生进行科学探究就需要重要的科学创新、科学思维能力。其具体体现为以下几个方面:

1.发现问题、提出问题的能力(运用对称、类比、特殊化、一般化等方法提出问题);

2.能运用理论思维导致悖论,分析产生悖论的原因,并能提出猜想或假说(运用已学过的理论结合归纳、推广、等效、直觉等方法提出新的猜想或假设);

3.能运用实验和逻辑方法验证猜想或假说,完善新的理论;

4.能运用科学思维方法(分析、比较、抽象、概括、归纳等)从理论上分析及处理实验现象和数据、建立模型、得出概念、发现规律等。

针对以上能力目标,笔者愿做引玉之砖,结合自身的教学实践谈以下几方面的粗浅认识。

3 物理探究式教学模式的实践探讨

3.1 运用“科学探究式”教学模式设计实施新知识创新教学

新知识主要是科学研究中的一些新概念、新规律和新模型等。运用“科学探究式”教学模式来实施新知识创新教学,其特点是以学生的认知流程为主线,以教师的启发指导、提供信息(知识背景和方法背景、材料)为导航,以学生的自我探究为主体,通过教师与学生双方互动式交流使学生获取新知识。该教学模式流程如图l所示。

以“原子的核式结构的发现”的教学为例。

对“原子的核式结构的发现”一节教学,由于学生在化学课中已学过原子的核式结构,若简单陈述卢瑟福的α粒子散射实验并不能激发起学生的学习兴趣和创新思维。但是如果将卢瑟福的α粒子散射实验的设计思想设计成探究性的研究课题,去组织引导学生的思维活动,则可设计如下程序化问题以调动学生学习的积极性:

(1)卢瑟福为何要设计α粒子散射实验?

(2)卢瑟福为何以α粒子作为射线源?能否用阴极射线代替?

(3)实验中靶标的材料为何用金(Au),而且要制成金箔片?能否用铝箔代替?

(4)根据实验现象中α粒子极少数反弹,绝大多数不偏转,能推出什么结论?

通过以上小课题的研究,不仅使静态的知识被还原为动态的科学认知过程和探究过程,还可使学生在此过程中受到物理学家们科学研究方法、科学创新思维的熏陶,从而使学生在新知识学习过程中自身能力得以提高和锻炼。

3.2 运用“实验探究式”教学模式设计实施实验创新教学

物理是一门实验科学,在实验教学中要充分培养学生探究物理规律的各项技能和方法。

“实验探究式”教学模式就是针对这个要求而提出的.其特点是以学生认知程序为教学主线,即教师根据学生认知特点,遵循科技人员应用设计的思维方法,模拟科技人员进行实验探究情景,通过铺设知识和思维台阶,展现实验探究过程,在教师导航下,通过师生双方互动式活动来引导学生进行科技探索。

以“2002年高考(上海卷)第17题”的分析为例。

有一组同学对温度计进行专题研究,他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾经设计过一个温度计,其结构为:一麦杆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插入水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱,根据管内水柱高度的变化,可测出相应的温度。为了研究“伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图2所示的测温装置。图中A为一小塑料瓶。B为一管,通过软木与A连通,管的下端竖直插在大水槽中。使管内外水面有一高度差h.然后进行实验研究:

(1)在不同温度下,分别测出对应的水柱高h,记录的实验数据如表3所示:

根据表中数据算相邻两次测量水柱高度差并填人表内的空格,由此可得出结论:

①当温度升高时,管内水柱高度h将____(填:变大、变小、不变);

②水柱高度h随温度的变化而____(填:均匀,不均匀)变化;试从理论上分析并证明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压):____。

(2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主要不足之处有①____;②____。

该题提供的物理情景:“有一组同学对温度计进行专题研究……”本身就是一个关于实验探究性学习的题目,从考查方面看,本题突出考查了学生是否具有这种“类似科学研究”的能力。在第(1)小题中首先需要进行数据处理,若描出h-t图像就会发现在实验误差范围内图像是一条直线,从而得出h随温度是均匀变化的,这就要求教师在平时教学中培养学生处理实验数据并根据这些数据总结归纳出物理规律的能力。然后第(1)小题题目中有提示“管内水柱产生的压强远远小于一个大气压”则暗示学生瓶内气体做等压变化,这考查了学生是否具备建构“等压变化”这个模型的建模能力。在第(2)小题中由于在建构物理模型过程中不考虑管内水柱产生的压强和实际大气压可能会变化等因素的影响,这与实际实验情况有偏离,故该种温度计测温度存在不足之处也是显而易见的,这需要教师在平时进行“实验探究式”教学中努力提高学生的实验素养和误差分析能力。

3.3 鼓励发散性思维,培养学生思维的变通性

发散性思维又称辐散思维,是创造性思维中重要组成部分。它是根据已有的信息,从不同角度、不同方向思考,从多方面寻求多样性答案的一种展开性思维方式。它表现出流畅、变通、独特三大特征。培养学生思维的变通性要求教师在平时的物理教学中应对所给的例题、习题、试题的形式和内容富于变化,要让学生在条件和问题的不断变化中培养自己的探究性学习的意识和能力,防止不良思维定势,不动脑筋地照搬某种常规解题方法。

以“高中物理竞赛中有关热平衡方程”的教学为例。

在高中物理竞赛中有关热平衡方程的教学中,笔者特意设计这样一个问题:用200g温度为

100℃的热水和200g温度为20℃的铝块,能否用混合法使铝块的温度达90℃?

一般学生按照常规的思维方式,运用热平衡方程来分析,不难列出:

C水m水(100-t)=C铝m铝(t-20),代人有关数据解得t=86.1℃,因此得出不可能使铝块的温度达到90℃的结论。

此时,如果教师提出一个启发发散性思维的关键问题:“题目要求水必须一次性与铝混合吗?”许多同学就可能突破常规思维的束缚去分析:先取100g热水与铝块混合,解得热平衡后温度t=76.4℃,然后把这部分水倒掉,再加入剩余的100g温度为100℃的热水与温度已升高到76.4℃的铝块再次混合,则可解得最后热平衡温度t=93℃,可见完全可以使铝块温度达到90℃。进而提出问题:“铝块最后的温度有可能超过93℃吗?”此时大多数学生会兴致勃勃地再去分析考虑,探究出的结论渐渐浮出水面:把水分成的份数越多,进行热传递的次数越多,铝块能达到的末温就会越高。

3.4 开创具有科技创新特点的研究性学习及活动课

要进行以培养学生创新精神和实践能力为重要内容的素质教育,就必须改变学生的学习方式,即由被动接受知识转变为自主研究探索来主动领悟,不但要学习课本内的知识,还要探索课本外的东西,从中感受从事科学研究的一般方法和创新乐趣。研究性学习及活动课由此产生,其一般程序是:开设科普讲座指导选题制定研究计划实施研究结果处理或撰写论文报告交流研讨等。针对物理学科的特点通常有:①科普讲座型;②知识探究型;③准学术研究型;④创新研究型等不同层次的研究性学习及活动课类型。

不论哪一个层次的研究性学习和活动课都要注意以下几点:

(1)要注意新颖性(独特、创新)、实用性(经济实惠,符合科学规律,具有实用价值)、先进性(能解决某些技术难题,使产品的性能提高、用途增广等)。

(2)要注意使学科类知识与科技活动类知识相互有机的结合。在学科教学中,应努力挖掘科学知识因素,引导学生把课堂知识转化为实用技能,在社会实践与日常生活中运用。

(3)要注意在研究活动中做到多辅导、多点拔、多示范、少指责、少包办。

3.5 渗透科学研究方法,提高科学探究素质

高中物理中的科学研究方法一般流程如图4所示。在探究式教学的实施过程中,应注意有机地渗透科学研究方法,使学生明白一些学科方法论内容以培养他们的科学素养。

著名教育家陶行知说过:“人身两大宝,双手和大脑”。瑞士心理学家皮亚杰也曾说过:“要认识一个客体,就必须动之以手,智慧始于动作”。教师平时教学中要鼓励学生勤动手多去做一些科学探究,从中体会到探究问题的一般方法和过程,从而使学生初步认识到将来从事科研工作的基本程序,使他们科学探究素质得到一定的提高。

以“电动势”的教学为例。

在学习《电动势》一节内容之后,可提出以下问题布置学生课后探究:

(1)搜集器材,自制一个伏打电池。

(2)怎样确定自制伏打电池的正负极?

(3)测定自制伏打电池的电动势。

(4)研究自制伏打电池电动势大小跟电池的哪些因素有关?(如:电池内溶液浓度、两极金属板的材料及插入溶液的深浅度等)

通过对以上问题的实验和理论研究探索,学生不但可以加深对电动势的产生机理、特点等的认识和理解,而且还可以从中体会到科学探索的一般研究方法和无穷乐趣。这对培养学生进行探究性学习的能力是非常有益的。

4 结束语

由于在物理探究式教学中要注重学生探究的过程、方法,注重学生情感、态度和价值观的培养,注重交流与合作,注重科学精神,注重创新和实践,所以对学生学习的评价不能只盯住一个最终结果,而应该更加注重对学生探究性学习的过程进行评价,并且要注意评价方式的多元化。中学生由于知识和能力水平所限,在他们进行的探究性学习当中能够取得一个好的“结果”固然可喜,若没能取得,教师也必须要充分肯定他们从中表现出来的良好科学探索精神和处理问题时的科学探究态度。通过建立积极、正面的评价机制,使学生在科学探究的锻炼中,逐步形成科学思想和科学方法.培养他们良好的科学合作态度和做人态度,这必将有利于学生的终身学习,有利于全面提高受教育者的素质。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.物理课程标准[J].北师大出版社.2001.7

[2]霍金萍,查尔明.让教师走进研究性学习[J]广西教育出版社.2001.4

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一、高中生物学课外探究活动的选题原则

瑞士教育心理学家皮亚杰指出:“活动是认识的源泉,智慧从活动开始。”在生物课外探究活动中,应根据学生的特点和教学的需要,灵活安排活动。探究活动的选题直接关系到探究活动的进行。

(一)基于教材适当加深

生物学课外探究活动的开展,须以课本知识为基础,以学生原有知识水平为根本,所选课题不宜偏难,否则学生“蹦起来都够不着”,三蹦两蹦,积极性没了,兴趣丢了,弄巧成拙,适得其反。应使学生蹦起来就够得着,不蹦吃不到,这样方能调动学生的积极性,达到预期目的。

(二)融知识性、趣味性、实用性于一体

所选活动的课题要有一定知识容量,使学生通过认真、细致、耐心地研究,能掌握相应技术,懂得一定的原理,对学生在知识广度与深度上都有所增强。探究活动的内容关注学生的兴趣,努力挖掘各种趣味因素,选择具体的,可操作化问题进行实验探究和观察。鼓励学生探究生产和生活中的实际问题。例如学习了植物的向光性,可让学生设计培育一株“S”形茎的牵牛花;学习了光合作用和呼吸作用,可让学生利用花盆或小块菜地设计提高大棚蔬菜产量的实验。

(三)选题应宜小不宜大

鉴于当前高中学生学习任务十分繁重,专业知识有限,题目的难易要适中。选题既要使学生有“知难而进”的勇气和信心,又要做到“量力而行”。一般以学生用所学知识或收集资料后,既能探索未知的学习内容,又便于实验验证的知识为宜。

(四)园地、因时、因人制宜

生物学课外探究活动应从实际出发,根据学校及周围的条件、需要以及学生的情况来安排内容,充分利用学校、社区、家庭中的课程资源。

二、高中生物学课外探究活动的组织

(一)成立课外探究活动小组

课外探究活动小组一般由3至6人组成,学生在这样的小组内独立活动的机会多,教师指导的机会多,学生自己挑选自己想做的题材的自由度也大,且可以互相合作、比较,有利于各种课题的选择和能力的培养。

(二)确定内容,制定计划。

根据生物学课程内容、教学及生产科研的需要,学生的兴趣和基础,以及开展活动的条件等,由全组教师共同确定活动内容,讨论、制订活动计划。计划应明确活动内容及其目的要求,具体拟出活动计划表,包括活动时间、内容、地点、准备工作及负责人等项目。计划应向每个小组成员公布。

(三)指导学生进行课外探究

课外探究活动以学生独立活动为主,应充分调动学生的主动性、积极性,使他们感到自己是课外探究活动的主人。教师不要包办代替,但也不要放任自流,教师在活动中仅起指导作用。即协助学生制定活动计划,讲授有关理论知识,解决学生在活动中遇到的困难和问题,检查活动情况和效果,表扬和鼓励学生。

(四)进行归纳总结,写出体会、报告,并进行交流

活动结束,及时指导学生对观察到的现象,得到的数据进行科学分析,组织学生广泛交流讨论,提出自己的观点,以书面形式表达出来。锻炼他们的归纳、总结、写作能力。

(五)形成完整的督查机制,保证活动的长期性

生物学课外探究活动,切忌“三天打鱼,两天晒网”。需要制定切实可行的督查机制,形成合适的评价体系以确保活动的长期发展,教师及时对好的活动小组表扬、奖励,对做的不好的小组指出改进的方面,以求不断完善,充分调动探究的积极性。

三、高中生物学课外探究活动的实施

我们结合教材中的探究活动建议和学校现有资源,组织和实施了“制作真核细胞模型”、“制作泡菜”、“校园植物调查”等课外活动。以下以“制作真核细胞模型”为例来阐述整个活动的组织和实施过程。

(一)准备活动

按自愿组合的方式2人或3人一个小组,通过小组讨论确定本小组制作模型的,大小,确定使用的各种材料。讨论设计方案、制作流程和小组成员的具体分工。

(二)活动的实施

按照制定的实施流程,各个小组利用周末时间,动手完成模型的制作。

(三)检查完善

按照设计方案对制作出的细胞模型进行检查,对发现的问题进行小组讨论后,进一步对模型进行修改和完善。

(四)成果展示与交流

教师组织各小组将制作好的模型在展览室进行展示和交流。每个小组派一名代表对本小组的作品进行讲解。其他小组给予评价。将作品对全校师生开放展览,通过投票评选出各类奖项。

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1.1试题内容的科学性

科学性是高考试题的生命。高考化学实验试题中涉及的概念、原理、化学符号中绝不能出现科学性错误,化学实验试题中所采用的图表、数据、实验事实等必须经过实验的反复证实。当然,为了特定的测试目标,命题者可以作一些合理的处理,如对问题的研究范围作合理的假定,对某项化学事实作合理的假设,对某种研究方法作合理的简约等。但这些合理的处理都应该建立在科学性的基础之上,不能与化学基本规律和化学实验事实相违背。

1.2试题背景的真实性

高考化学实验试题中的数据、图表、实验操作流程等都具有真实性。所以要重视化学与社会生活、生产等实际问题的联系,增强问题的真实性,考查学生在真实情境中提出、解决问题的能力。大多数高考化学实验试题具有真实的实验背景,有的直接用高中化学课本实验和中学化学课外实验作为命题背景,有的用化工生产流程、大学化学实验操作方案等作为命题材料。平时练习中常常见到的那些虚拟性的、理想化的实验不太可能出现在高考试卷中。当然,命题者可能会根据高考命题的特殊要求对一些真实材料作一些简约处理。

1.3所设问题的实验性

高考化学实验试题中的各个问题都是直接或间接围绕着“化学实验探究”这个中心,命题者会从不同角度、不同侧面设计多样化的问题,来测试考生的实验探究能力。在化学实验试题中也会考查到元素化合物、化学基础理论、有机化学、化学计算等模块的内容,但大多是实验知识和实验能力的延伸考查,一般不会在化学实验题中毫无关联地单独考查其他模块的知识内容。如在实验试题中要求考生书写跟实验原理相关的化学方程式,在实验试题中考查跟实验流程相关的盐类水解、沉淀溶解平衡等基本理论问题,在实验试题中考查跟容量滴定相关的化学计算、跟物质制备相关的化学计算(产量、转化率等)等等。

2.高考化学实验试题的命题特点

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生物学是一门实验科学,在高考中生物实验的考查是一个重要方面,高考生物实验常以三种题型出现:验证性实验、探究性实验、评价和修正性实验,掌握实验题的相应答题技巧和语言规范对实验题的解答具有重要的帮助。

题型一 验证性实验

【流程简图】

【答题模板】

一、审“实验目的”(变量法)

1.从试题中提出的问题“验证×××(自变量)对×××(因变量)

的×××”找出自变量和因变量。

2.实验目的就是实验结论,在答实验结论时可照抄实验目的。

二、析“实验原理”(三段法)

1.实验原理一般由三段组成:“自变量和因变量的关系+因变

量的观测指标+实验具体过程描述”。

2.实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考;有些题目要求对实验结果进行分析,其实就是对实验原理的考查,

所以,对实验结果分析时套用实验原理即可。

三、辨“材料用具”(消元法)

依据所给材料,消去已用材料,分析选用未用材料。

四、套“实验步骤”(套用法)

实验步骤一般从以下三点考虑:

1.取材分组:将若干生长状况、大小等相同的材料(用具)均分为若干组,并用A、B、C……进行标号。

2.材料处理:不施加实验变量(自然条件或模拟自然条件)设为对照组;施加实验变量,设为实验组(或是相互对照组);控制无关变量,即其他条件相同且适宜,试剂等量且适量。

3.观察记录:反应(生化反应类)或培养(生理实验类)相同时间后,观察指标(特异颜色变化、沉淀反应;形态结构、生理特征变化等)或测定指标(生长发育速度、生化反应速度等),记录数据。

五、述“实验结果、结论”(照抄法)

依据实验原理写出实验结果,实验结论照抄实验目的。

实验对照加减法

1.适用实验

若实验的操作步骤中需要进行对照,就可以用“加减法”进行解答。

2.方法

①减法原理:实验需要消除或减去某变量,从而反映出某些特征。例如探究光合作用中CO2作用的实验,实验组就需要用NaOH除去CO2,即减去了变量。

②加法原理:实验需要施加某变量,从而反映出某些特征。例如探究某激素对高等动物生长发育影响的实验,实验组需要饲喂或注射某激素,即施加了变量。

③自身对照――减法原理和加法原理,如探究植物必需矿质元素的实验中,先依据减法原理在完全营养液中去掉某种矿质元素,培养一段时间出现了某些特征之后,再运用加法原理补充这种元素。

题型二 探究性实验

【流程简图】

【答题模板】

一、审“实验目的”(变量法)

1.从试题中提出的问题“探究×××(自变量)对×××(因变量)

的×××”找出自变量和因变量。

2.有些试题要求写出实验研究课题,就是要求写实验目的,可套用“探究×××对×××的×××”这句话。

二、作“实验假设”(转换法)

1.假设是根据现有的科学理论和事实,对所研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释,即实验原理。

2.提出一种可能的实验原理,换用陈述句表述。

三、辨“材料用具”(消元法)

同验证性实验。

四、套“实验步骤”(套入法)

同验证性实验。

五、述“实验结果、结论”(反推正写法)

1.先假设出可能的实验结论再得出实验结果,最后反过来写,即反推正写法。

2.常见三种结论:实验变量有利促进,实验变量不利抑制;实验变量无影响。

3.有时也会出现“预测最可能的结论”,此种情况应根据已有知识推测最合理的结论。

结果结论假设法

1.适用实验

如果要求预测实验结果,就可以用“假设法”进行解答。

2.方法

先假设实验结论,再推出所对应的实验结果,然后逆过来写,即先写结果再写结论(一般用“看得见”的结果得出“看不见”的结论,即结果是可测量、可观察的,结论是不可测量、不可观察的)。

①若仅A、B两组且B为对照组,则A>B“促进”;A

②若有A1、A2、A3、A4……多组实验,则结果有如图1所示的

多种可能(单调递增、单调递减、先增后减、先减后增、无影响、无规律等),结论也有相应的多种可能。

题型三 评价和修正性实验

【流程简图]

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一看“对照”:若无对照,则参照实验组补充对照组;若有对照,则看对照是否有标记、是否遵循了单一变量原则、是否遵循了等量原则。

二看“步骤”:步骤是否完整。