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浅谈探究性学习在初中科学教学中的应用

宁波市曙光中学 2011-09-26 21:38:20

  探究学习最根本的特点是学生自主、独立地发现问题,其目标不仅仅是知识与技能、情感与态度的发展,更重要的是探索精神和创新能力的发展,探究既是一种学习方式,也是一个学习过程。教师在教学中利用初中学生学习的心理特点,抓住探究学习的契机,培养学生探究学习的能力,提高学生学习的兴趣。

        初中科学新课程的理念要求:教师须引导学生进行探究性学习,使学生体验科学探究的过程,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,使学生自主、主动地获取知识,并产生对科学这门课的浓厚兴趣,使学生爱学乐学,为终生学习打好良好的基础。笔者在初中科学教学的实践中,谈谈探究性学习在科学教学中的有效应用。

  一、探究性学习要适应初中学生的心理特点

  在学习心理方面,目前初中学生的观察、记忆、逻辑思维能力进一步发展,他们能够在观察中注意到事物的细微处,能够较长时间地专注做一件事情,具备了一定的逻辑推理能力和抽象的表达事物本质特征的能力。这一时期初中学生具有强烈的求趣、求知、求动的特点。而探究性学习正好符合这一时期学生的一种重要的学习方式。它是培养学生的好奇心,发现问题,提出问题,并激发学生求知欲,培养学生的学习兴趣的一种有效的学习途径。教师要善于保护他们的好奇心,且适时地给予鼓励和分析,从而达到培养学生分析问题和解决问题的能力。这一时期的初中学生,他们已经有了一定的基础知识,而且这些知识具有过渡性的特点,他们的认识随之由经验型向思维发散型发展,求知欲望比以往任何时候都强烈,同时也喜欢动手操作。他们在掌握科学这门课的能力上,是通过各种活动作为中介来形成的,在活动中进行思考,在思考中进行活动。

  在课堂教学中,教师要根据学生的心理特征、年龄特征、知识经验、能力水平、认知规律等因素,抓住学生思维活动的热点和焦点,通过各种途径创设与教学相关的、使学生感到真实、新奇、有趣的教学情景,激发学生的学习兴趣,使其产生跃跃欲试的探索意识。这些都需要教师在教学设计的基本思路上下功夫,要以培养学生的质疑精神、创新能力和灵活运用知识的能力为目的,特别是在引入新课程中,即在引入新问题、新知识时创设情景,应用探究式教学方法,巧妙地利用各种偶发事件提出问题。如运用故事、诗歌、实验、课件等等。如在学习“大气压强”时,让学生观察 “吞”鸡蛋、覆杯等生动有趣的实验,他们的注意力会高度集中,新奇的实验现象常常出乎他们意料之外,使他们兴趣盎然,这样,就容易唤起他们的好奇心,激发他们的求知欲望。对于初中学生来说,浅显的问题,学生没有太大的热情来探究,只有那些真正有探究价值的问题,学生才会投入到探究学习的过程中来。对于学生来说,有一定的思维空间的问题,才是值得探究的问题。如“磁场”的概念十分抽象,不易为初中学生所理解,教师可以这样设计一套问题来组织教学:在一些小磁针的中间放一支粉笔,此时观察到周围的小磁针仍然保持原来的静止状态。当你用粉笔碰一下小磁针,小磁针就发生偏转。问题1:小磁针现在为什么发生转动?学生回答:小磁针受到粉笔施加的力的作用。问题2:用条形磁铁代替粉笔,小磁针的运动状态会改变吗?学生观察到小磁针发生偏转,不再指南北,而显示出有规律的排列。问题3:小磁针为什么发生偏转?有学生答:它受到了磁铁的力的作用。问题4:物体间力的作用是相互的,现在磁铁与小磁针并不直接接触,这个力的作用又是如何发生的呢?通过教师所设计问题的诱导,学生展开了紧张的思索。到此时,引入磁场的概念已到火候,师生共同小结认为,原来磁体周围的空间与非磁体周围的空间是不同的,磁体周围的空间存在着一种肉眼所看不见、摸不着,但实际确实客观存在的物质,即磁场,小磁针的偏转正是由于受到了磁铁的磁场的作用而发生。这样的问题设计,既抓住了学生的好奇心,又利用了学生的学习心理特点,通过质疑解答,达到了本堂课的教学目的。

  二、探究性学习要培养学生的问题意识

  学生在学习中能够提出问题,表明他对这个问题已经进行过独立的思考和分析,表明他对前人的学问和现成的知识有疑难或产生怀疑,同时更表明他已更积极参与到探究过程中来了。运用探究性学习的方法,就是要培养学生的问题意识。运用这种方法,常常会有新的发现,提出新的探究问题,从而出现教学新资源的生成。比如:在探究“凸透镜成像规律”的教学中,学生在光屏上观察到实像,而虚像却不能在光屏上观察到,而是用眼睛通过凸透镜去观察到。这时就有学生提出问题,用眼睛通过凸透镜能观察到实像吗?这种课堂即时生成的教案资源,教师不能放过。此时,安排一个“观察实像”的小实验:不设光屏你能不能观察到实像?让学生进行探究,引发思考。学生很有兴趣,想尽快得找到答案。结果问题又出来了,有的学生说看到了实像,有的学生说看到了虚像,有的说像是倒立的,有的说像是正立的,有的说看不到像,有的说看不清楚等等。又比如:在探究“串联电路的特点”时,刚连接好二盏灯,闭合开关,接通电路,就有学生发现了问题,提出为什么灯L1较亮,灯L2较暗,也有的学生发现灯L1亮,灯L 2不亮,这时教师也不要急于做分析,让学生自行讨论分析解释,有学生甲回答,可能是一盏灯坏了,学生乙回答可能是两盏灯的规格不相同,学生丙说可能是电流从电源正极出发经过灯L1、灯L2电流逐渐减小,所以灯L1较亮,灯L2较暗甚至不亮。这时教师追问这个学生,请你说出判断的依据是什么?学生回答说:跟水流相似,不少同学受水流类比的影响,同意他的说法,也有好多同学认为丙同学的解释是错误的,不能与水流相比,教师不作肯定与否定的回答,继续让学生进行探究活动来寻找答案。由于问题本身来自于学生,所以他们对探究问题的答案有着浓厚的兴趣,此时老师稍作点拨,就有学生提出,只要改变两盏灯的位置,看其亮暗是否改变就可以解决疑问;又有同学提出来用电流表测电流就可以了;也有学生提出可能有一盏灯短路了。但对于为什么规格不一样的两灯亮暗不一样的具体原因不清楚。这时教师说,要解决这个问题我们还需要学习许多相关的知识,这样很自然地引发了他们的学习热忱。

  有意地培养学生的问题意识,是解决学生在学习中掌握知识能力的有效方法。在整个探究性学习过程中,学生通过亲自观察实验,他们的质疑一一得以解答,而在此过程中,求知的渴望又激发起他们许多新的发现,新的思考与问题,这又是创新意识与智慧在头脑中碰撞出的火花。

  三、探究性学习要注重到课外拓展

  学生学习,教师教学也不能局限于课堂,由于课堂教学时间有限,为了顺利完成课堂教学任务,有部分探究任务可以转移到课外,作为课堂教学的延伸。课外探究性学习自由度更大,时间更充分,范围也更广。在学习“阳光直线传播”这一课中,为了向学生展示小孔成像的原理,课文中首先出示的是地面上树影中的圆形亮斑,教师预先布置学生课外去亲自观察阳光下的地面上,其树影中是否有一个个圆形的亮斑,经过仔细的观察之后,学生说出了看到的各种不同的形状:有圆形的;也有椭圆形的;还有很多不规则形状。于是很自然的就产生了疑问:为什么这些亮斑不全部都是圆形的,难道小孔成像的原理不再适用了吗?第二天他们带着问题来听课,教师告诉学生在实际的例子当中,树叶间的缝隙相互挨得很近,很有可能导致在地面上形成的光斑会重叠在一起。如果发生了重叠,我们又将会看到什么现象呢?这时学生明白了其中的原因。他们用带孔的硬纸板,改变其离地面的高度,观察到不同的现象,得出小孔成像的形状还与小孔距地面的距离有关,距离较近,像的形状与小孔的形状相同,距离较远时,像的形状与物体的形状相同。教材中安排的许多活动可以让学生预先去课外探究学习,扩大视野。

  此外,在探究性学习的教学中,不是每节课都有必要实施,有时一节课,有时一节课中的某一部分,有时一个问题中的某段进行探究性学习。有开放性的探究,也有指导性的探究。这里要注意的不是形式,而是教师在教学实践中如何灵活应用探究性学习在课堂上的使用,是教师在教学中这种教学思想的渗透。

  苏霍姆林斯基也曾说过:“在人的心灵深处,有一种根深蒂固的需要,希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”这说明每个学生都有创造性学习的愿望和需要。因此在课堂教学中,教师要努力发展学生的创造性,要让学生自己动起来,使他们的所有的感官(眼、耳、口、脑、手)都充分发挥作用。实践证明探究性学习的教学能使学生不仅获得科学知识,同时还掌握科学方法,培养科学态度。这样教师在教学中更需要不断地研究学生,依据学生的需求设计和调节教学过程,从学生的实际开展探究教学,开发学生的思维,使他们的学习能力在潜移默化中得到训练和提高。

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