提高科学探究教学有效性的思考
2020-03-03 07:08:04 来源：范文大全收藏下载本文
提高科学探究教学有效性的思考
台州市黄岩区城关中学
肖彩鸿
摘要：笔者从一次公开课后的反思中意识到，科学探究教学要讲究有效性。在平时探究教学中，我们常发现为探究而探究的现象，而忘了这个探究活动在课堂教学中应起的作用，另外，有大量的课堂探究教学未能充分发挥应有的功能，而导致探究教学低效现象屡见不鲜。 笔者就新课改以来科学探究教学实践从：
一、创设有效情景，提高科学探究教学的有效性。
二、适时进行指导，提高科学探究教学的有效性。
三、改进拓展实验，提高科学探究教学的有效性。
四、及时进行讨论，提高科学探究教学的有效性四个方面来谈谈提高科学探究教学的有效性。
关键词：科学探究 教学 有效性
有幸参加了市科学骨干教师培训，并上了一节《物质的导电性》的公开课，同时听了同行的两节相同内容的课。课后在进行评课时，对三节课进行肯定的同时，有一些同行提出这样一个问题：这三节课在探究“物质的导电性”时，各自虽有不同的侧重点，学生也拿出身边较多可以被检验有无导电性的物体，但实际效果差异较大，如何在科学探究教学中做到真正的“探究”，达到良好的教学效果，提高课堂效率？事后我对这个问题细细想了一番，觉得确实在平时的科学探究教学中由于注重学生的探究过程，所以在实行中有可能忽略了课堂的有效性，甚至会出现两种极端现象：一是机械化的探究，二是放羊式的探究。那么，什么样的科学探究课是有效的呢？
我国学者叶澜以“什么样的课才是好课”为题对有效教学进行了探讨，她认为“扎实、充实、丰实、平实、真实”的课就可以算是好课了。“扎实”即学生学到了知识，锻炼了能力。“充实”的课是有效率的课。“丰实”的课是有生成性的课，即这样的课不完全是预设的结果，在课堂上有师生之间真实的情感、智慧、思维、能力的投入。“平实”的课是常态下的课，课堂里要有相互的讨论、思维的碰撞。“真实”的课是有待完善的课，课是值得反思的，需要去重建的。由此，教学是否有效，并不是指教师有没有教完内容或教得认真与否，而是指学生有没有学到什么或学得好不好，如果学生学得不好，即使教师教得很辛苦、很认真，也是无效或低效的教学。如何提高科学探究的有效性，下面结合教学实际和听课感受谈谈科学探究中提高教学有效性的几种策略。
一、创设有效情景，提高科学探究教学的有效性
从心理学上看，生动、自然、贴切的情景可以引起学生对认知对象的认同感，给教学内容赋予生命的意义。从而促进学生将自己的经验世界与认知对象发生互动，使“同化和顺应”过程得以顺利完成。一个好的情景，能引发学生发现、提出一系列有价值的问题。从而使学生进入有效的探究式课堂，进行发现式学习。
在实验中创设有效情景，激发学生探究动机，真正发挥实验的最大功效。例如教学《液体的压强》时，在利用底部和侧壁扎有橡皮膜的玻璃管研究了液体对容器底部和侧壁有压强后，教学“液体内部压强”往往是按照课本先介绍液体压强计后用压强计去研究液体内部压强。这样教可以顺利完成教学任务，但容易给学生产生一个错觉，以为液体内部压强只能用液体压强计来测量，因此会束缚学生思维。其实上述教学会错失让学生进行探究的良好时机。若在研究这个问题时，教师有意识地预设如下问题情景：“液体对容器底部和侧壁有压强，那么，液体 1 内部是否也有压强呢？如果有，怎样来观察呢？”使学生容易想到“把底部扎有橡皮膜的玻璃管插入液体中去进行观察”。运用学生提出的方法去研究液体内部压强，结果发现橡皮膜有变化但不明显，此时教师可趁机激发学生思考，寻找更佳的器材。在学生百思不得其解时教师出示“液体压强计”必定能达到水到渠成之功。从“扎有橡皮膜的玻璃管”到“液体压强计”的设计是为了让学生经过探究后获得自主发现，体验探究学习快乐。
笔者在进行“酸的性质”的教学中，设计的学习情景如下：我先在课堂上演示了一个有趣的实验：在一只洁净的小烧杯A中装入30ml蒸馏水，再滴入2—3滴石蕊试液(甲溶液)；在小烧杯B中装入30mL浓盐酸(乙溶液)；用一只大烧杯把A、B两个小烧杯罩在一起，一会儿就看到A烧杯中的溶液变成了红色。 (1) 对上述现象你有什么看法？请给出你的猜测。 生1：A烧杯中的蒸馏水使石蕊试液变成了红色。
生2：B烧杯中的浓盐酸挥发出一种气体，溶解到A烧杯的溶液中，使溶液变成红色。 生3：A烧杯中滴入的石蕊试液要过一会儿才能变红色，与B烧杯无关。 生4：大烧杯壁上沾有某种物质，与A烧杯中的溶液接触，使其变红。 生5：„„
(2)请你设计实验方案，证明你的猜测。提供的实验用品：烧杯、试管、胶头滴管、滤纸；蒸馏水、石蕊试液、浓盐酸、氯化氢气体等。 (3) 对这个趣味实验，通过实验探究，你的结论是什么？
在教学中，教师要善于引导学生从真实的实验情景中发现问题，有针对性地展开讨论，提出解决问题的思路，使学生的认识逐步得到发展。如“在新制的生石灰中加入水能煮熟鸡蛋”，“活性炭和明矾的净水作用比较”，“倒扣在桌上的烧杯中一高一矮的两支蜡烛哪支先熄灭？”等实验都可以为学生学习有关的知识提供有效的学习情景。
二、适时进行指导，提高科学探究教学的有效性
现代科学课程理念指明，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。在学生整个探究过程中可说可不说的话不说，尤其在学生的探究活动中，当你不能讲出有意义的话的时候或没有把握的时候，就不要讲话，让学生自己去做，最好在学生注意力开始松懈的时候才进行课堂讨论。探究活动的关键在于自主发现的过程。竺本达教授认为：教师和学生在整个科学探究活动的经历中，思维和行动应该比语言占优势，甚至在讨论中，教师也应该少说、多看、多听、多感受。学生们的话也主要在活动后的讨论中表达，是集体思想的精华。实际上如果教师问题问得不好，反而会干扰学生的探究。
例如，笔者听了这样一节《物质的导电性》公开课，在学生探究“物质的导电性”实验时，教师在巡视时发现一组学生拿出改正液做实验，可能觉得比较好吧，就向全班学生提出问题：“改正液能导电吗？”当时几乎每个小组都停下正在探究的物体，纷纷拿出改正液去探究其导电性。我认为这样提问不足取。首先，当学生沉浸在探究乐趣时教师不适时的提问，干扰了学生探究时的注意力、观察力，中断了学生对实验现象的记录和思考。其次，当学生将桌上现有的物体一一进行实验后，拿出身边可探究的物体时，学生进行的是自由的探究，各小组拿出的物体各种各样，不需要强调对某个物体导电性的探究。因此，当学生在探究时，教师应多看、多听，对各组探究过程出现的一些有意义的问题记在心里，尽量少说话，除了学生在操作中出现的一些问题加以个别指导外。然后在探究结束后，再对实验中出现的典型问题由小组提 2 出，全班学生讨论，这样，使个别学生的发现转化为全体学生的知识，提高了科学探究教学的有效性。
但是，我们的老师常常出于学生“实验能力不强”的考虑，对探究实验的方方面面“管”得可谓面面俱到。如有的老师担心学生探究过程不顺或在探究中出错，在实验探究前仍会不厌其烦地引导学生回顾实验步骤、注意事项，以及进行示范性的实验操作。另外，当学生一旦在实验中遇到障碍的时候，老师就会及时地帮助其将问题解决于萌芽状态，于是学生就失去了自己尝试分析解决问题的机会。这样的“探究”活动，学生只能练习一些科学探究的方法和技能，这样的实验探究，就不会有生成性的内容，也很难提高学生的思维能力、创造能力。降低了科学探究教学的有效性。
三、改进拓展实验，提高科学探究教学的有效性
探究教学强调以学生为出发点，把学生看做是学习的主人，让学生自主地参与学习活动，鼓励学生达到大胆探索、积极思考、敢于质疑、勇于创新。为了让学生通过实验对新知识的探索，去体会求新、求异的乐趣，达到培养探究能力和创新精神的目的。必须要为学生创设探究求新、求异的实验，让学生去实践、去探索。例如：学习二氧化碳的制取时，我有意把学生分成A、B、C三类实验组进行对比实验，去探索实验室制取CO2的最佳方法：A组用石灰石和稀H2SO4反应，B组用石灰石和稀HCl反应，C组用Na2CO3和稀H2SO4反应。实验前，提醒学生仔细观察实验现象（如产生气体的时间，反应的剧烈程度，反应物的量变等）。实验中，教师巡回指导。实验后，组织学生进行讨论，并由师生共同得出结论：
A组方法不可取，原因是生成微溶的CaSO4要覆盖在石灰石的表面使反应中止； B组反应速度适中且便于收集，是实验室制取CO2的最佳方法； C组反应很快结束，速度迅猛，不便收集，适宜灭火器原理。
通过这样的实验改进，为学生提供了实验探究的机会。通过比较、鉴别，举一反三，既使学生牢固地掌握了知识，又激发了他们的探究兴趣。实践证明，如果直接告诉学生二氧化碳的制取方法，那么知识容易遗忘，记忆难以长久保持的，教学效果也比较低下。因此，对书上的一些实验进行改进，让学生在实验中学会对比实验观察远比记住实验现象更为重要。
又例如，我在《水的压强》教学中，当从固体压强中引出水压强并探究其特点时，学生很自然地会猜想“水的压强可能与水的质量有关”，因此，在水内部压强的特点探究活动中，不但要比较同种液体中不同深度、不同液体中同一深度之间的压强大小，更要比较相同质量的水在不同深度时产生压强的大小，以启发学生对书本中实验活动提出质疑。 师：从探究中可知，液体的压强随深度的增加而增大。 生：老师，我认为水水内部压强大小和水的质量多少也有关。 师：为什么？
生：液体由于受到重力的作用，和固体一样，对支持它的物体也有压强。刚才向玻璃筒加水，由于水的重力增加，水对容器底部的压强也随之增大。
师：哦，这确实是一个问题，最好是在水质量相同的情况下来比较容器底部橡皮膜凸出程度。 生：有了，只要把等质量的水倒入粗细不同、侧壁小孔大小一样的玻璃筒中，比较橡皮膜凸出程度。
师：按学生的要求进行实验，你们看哪个橡皮膜凸得更出一些？
3 生：细的一只。 师：能说明理由吗？
生：水的压强随深度的增加而增大。 师：水的压强与水的质量有关系吗？ 生：肯定没有。 „„
通过以上对实验的延伸拓展，提高了科学探究教学的有效性。
四、及时进行讨论，提高科学探究教学的有效性
在科学探究教学中，仅仅靠学生自主探究往往会使学生的探究活动浮于表面，参与度不均衡，知识落实不到位，这是探究中经常出现的低效现象。所以探究活动结束后，就要对探究过程中的问题及现象及时地进行课堂讨论。
课堂讨论在发挥学生主体地位、培养学生思维能力、语言表达能力等方面起着重要的作用。在学生充分探究活动之后，最好将实验器材全部收集归放在一边，再集中精力进行讨论。
首先，要让学生切实参与到讨论中来。探究活动中，可能由于学生素质参差不齐，加之传统教学过程从来没有经历体验探究创新学习的方法，因而学生多数不会参与，不习惯参与，结果课堂上或者是一片寂静，或者是提出的问题离题万里，设计的实验令人啼笑皆非，实验的结果乱七八糟。为了激励和培养学生积极参与的精神和动脑的习惯，对这些现象教师不应批评，而是设法从另一个角度进行肯定或鼓励或提示引导使之完善。学生能干的，教师不做；学生能说出的，教师不说；学生能懂的，教师不讲。充分发挥学生的主动性。
其次，教师参与是课堂讨论的关键。叶澜教授指出：课堂教学是一个师生间积极互动的过程。作为学生学习的促进者，课堂讨论中，教师应积极地看，认真地听，设身处地地感受学生的所作所为、所思所想，积极鼓励学生质疑问题，允许出错，允许改正，允许保留意见。对学生的独到见解或创新思维，教师要及时给以鼓励和表扬，以激发其继续探讨的兴趣和热情。
再次，课堂讨论的内容要反映探究的过程。经过实验结果的研究分析后，教师组织学生给各小组或个人一些机会，以自己想到的各种各样的方式，来展示他们的探究工作。这个环节对学生的学习是一个促进：当某个小组或某人解释、阐明、澄清或为自己的结论进行辩护时，会促使学生构建起更深层次的理解。当学生交流了他们的发现和解释，并倾听到他人对这些数据、资料、信息的解释或推论时，他们将会刺激、被引导着去反思自我，接受其他人的建设性批评，或对这些批评做出反应。最后，学生在教师的指引下做出最后的结论，并将学会应用于生活之中，这是一个完整的“发现”过程，一次完整的探究经过。
《课程标准》明确指出：“将科学探究列入内容标准，旨在学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探究精神。”因此，为实现课程改革目标，提高课堂探究教学的有效性，我们要根据教学内容和学生的实际情况，选择恰当的教学方式，尽量使学生亲身经历和体验科学探究活动，激发学生学习科学的兴趣，学会科学探究的方法。通过探究活动，能使学生获得了丰富的、初级的、创新的新体验、新感知。从而让我们能更有效地提高课堂教学效率。
4 参考文献：
1、张红霞 著 《科学究竟是什么》 北京 教育科学出版社 2003年
2、何灿华 《从实验验证到理性思维》 教学月刊 2007，10
3、程思 《小仪课堂教学有效性的主要指标》 现代教学 2007 ， 11
4、《科学新课程标准》 北京师范大学出版社 2003年10月
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