初中科學探究范文
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第1篇
新的課程標準明確地指出：“科學探究是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內(nèi)容標準，旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學生的科學探究能力，實事求是的科學態(tài)度和創(chuàng)新的探索精神。”新的課程標準為我們制訂了“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度與價值觀”三個維度的教學目標，改變了過去繁、難、偏、舊的教學大綱的要求。隨著教學目標的變化，我們的教學行為和學生學習方式也應該發(fā)生根本的轉(zhuǎn)變。學生知識與技能的獲得，只能由學生自己主動參與感知，并進行知識結(jié)構(gòu)反復的重組、整合、加工、建構(gòu)、提高、運用，方能學會。科學探究是學生參與式的學習活動，由初中科學實驗走向初中科學探究是新課程的特征標志。新的課程標準提倡三維的教學目標，突出學生科學探究能力的培養(yǎng)，這與傳統(tǒng)的教學大綱要求突出的雙基教學有著本質(zhì)的差異。初中科學探究在突出初中科學實驗技能性要求的基礎上，強調(diào)學生對探過程積極投入和情感體驗，強調(diào)探究的過程比探究的結(jié)果更重要，更加突出了過程與方法以及態(tài)度、情感和價值觀的教學。因此，科學探究教學是落實三維教學目標的有效手段。
二、如何在初中科學教學中落實科學探究教學
實驗是一切科學探究的基礎，但是實驗活動本身不能等同科學探究。科學探究是包括實驗在內(nèi)的一個完整的探索發(fā)現(xiàn)過程，對科學探索能力的基本要求有很多是實驗本身所不能做到的。實驗只是解決了“做什么，怎么做”以及“看什么，怎么看”的問題，至于“想什么，怎么想”這一貫穿于實驗過程始終，決定著實驗方向和實驗結(jié)果的核心環(huán)節(jié)，以及體現(xiàn)初中科學思想方法的運用問題，其本身就是探究活動重點所在。它既游離于實驗之外，也體現(xiàn)在探究過程中。按照初中科學規(guī)律隱藏在初中科學現(xiàn)象背后的深層次，我們可以將初中科學探究活動歸納為兩種主要模式。
1、提出問題——設計實驗——動手實驗——解決問題。
這種模式探究活動的組織，符合學生的身心特點，由易到難，由淺入深地進行，側(cè)重從初中科學現(xiàn)象與實驗數(shù)據(jù)分析中歸納初中科學結(jié)論。探究過程突出重點，略去實驗的細節(jié)部分，并有意對實驗的觀察做必要的引導。如學習聲現(xiàn)象，在探究聲產(chǎn)生和傳播的條件時，其探究的重點環(huán)節(jié)是引導學生通過設計并進行一系列的實驗，觀察、分析實驗現(xiàn)象，最后得出實驗結(jié)論，而在探究噪聲的污染及防治的途徑時，其探究重點是通過調(diào)查搜集和處理有關信息，創(chuàng)新性地提出自己的見解。這一類型的實驗也有側(cè)重于實驗技能訓練的，它是科學探究必要的基礎，實驗中教師要做好規(guī)范的示例引導，如“測定滑輪組的機械效率”，就是如此。
2、提出問題——猜想與假設——設計實驗——動手實驗——檢驗假設。
這種模式探究活動的過程，側(cè)重點在建立猜想與假設或設計實驗方案上。提出猜想與假設，盡可能地讓所有學生“動”起來，鼓勵學生“奇思異想”，發(fā)揮學生學習的主體性，以協(xié)作性小組形式來進行討論，以搶答的形式提出自己的猜想，激發(fā)學生學習的熱情。活動中，我們應對學生表達形式不同的猜想作簡單的分析歸類和排除，并寫于黑板上，以確定課堂驗證的重點，避免離了主題。對學生提出的猜想，即使有錯，教師也應該給予適當?shù)墓膭詈鸵龑В荒苤肛熀秃唵蔚胤穸ǎ斎唬覀儜岢猩钜罁?jù)的猜想。當學生不知如何猜想時教師應當教給學生必要的思維方法，保護學生學習的積極性，將學生引入積極的學習狀態(tài)中。
第2篇
關鍵詞：科學學習方法；自主探究能力；思維能力
科學課程是一門綜合性較強的課程，在科學教學中，教師應根據(jù)學生的實際情況開展科學教學，但是，當前初中科學教學仍不容樂觀。因此，本文對以科學探究為主的科學教學措施進行探討，以提高學生的科學素養(yǎng)和文化素養(yǎng)。
一、加強學生科學學習方法的培養(yǎng)
采用以科學探究為主的科學課堂教學，不僅可以培養(yǎng)學生的自主探究能力，也能提高學生的科學素養(yǎng)。例如學習七年級上冊的第三章“我們居住的地球”，這一章節(jié)主要注重人類與地球關系的講解，主要目的是讓學生領悟到家園建立的艱辛過程。因此，在科學教學中，教師應以科學探究的方式，結(jié)合生活實際，如將地球比喻成籃球，通過探究籃球的形狀特點，從而加深對地球科學現(xiàn)象的理解。由于七年級學生有一定的科學基礎，這就給教師減輕了負擔，更有利于科學教學的開展。但是，七年級學生普遍存在科學學習方法不到位的現(xiàn)象，在科學教學中，教師應根據(jù)學生的實際情況合理開展課堂內(nèi)容，從而加強學生科學學習方法的培養(yǎng)。在科學教學中，首先，教師應做好課堂材料的收集，如古代人對地球形狀的認識，準備好科學課程課件后，然后開展教學。在科學課堂中，教師應提出問題讓學生思考，如“怎么證明地球形狀是圓的？”然后引入關于地球的圖片或資料，教師可以引用航天員所拍攝的地球照片，使學生充分了解地球的形狀。新課程提出對學生創(chuàng)新思維能力、實踐操作能力、科學素養(yǎng)、人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學生樹立終身學習的科學學習方法；新課程注重學生科學探究、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，而不是死記硬背的學習方式，采用科學探究的學習方法，并以小組合作的形式，從而開展科學課程。在小組合作教學中，首先學生需要收集相關資料，然后針對問題進行小組討論和探討，并提出自己的觀點和意見，科學探究的教學方式不僅加強了學生科學學習方法的培養(yǎng)，同時也提高了學生團隊合作意識和動手操作能力。
二、加強學生自主探究能力的培養(yǎng)
在科學教學中，實驗是科學教學的重要環(huán)節(jié)，從科學教育理論方面分析，科學教學注重學生的主體性，即以學生為主體的科學教學，這就要求在科學教學中注重學生自主探究能力的培養(yǎng)，為了使學生充分掌握科學知識，充分利用實驗教學的優(yōu)勢，例如學習八年級下冊第二章內(nèi)容“空氣”，空氣是與生活實際相聯(lián)系的，這一章節(jié)教師可以從空氣的成分和用途進行空氣知識的講解，然后安排一些實驗教學，從而對空氣中的成分進行驗證。在實驗教學中，首先教師應提出問題，如“空氣中有哪些物質(zhì)？”這樣學生就可以根據(jù)問題進行思考，有的學生可能認為空氣中有水、氧氣等，而有的同學可能認為有水、氧氣、二氧化碳、灰塵等，教師可以要求學生對空氣中的成分進行驗證，并收集證據(jù)，最后對問題作出合理的解釋。通過實驗教學，不僅讓學生掌握了科學知識，同時也讓學生掌握了基本的實踐操作，從而培養(yǎng)了學生分析問題、思考問題、解決問題的能力。
三、加強學生思維能力和拓展能力的培養(yǎng)
新課標不僅要求注重學生自主探究能力的培養(yǎng)，也注重學生思維拓展能力的培養(yǎng)。為了加強學生思維拓展能力的培養(yǎng)，采用科學探究的教學方法，并以實驗課堂為主，例如探究物體的密度，教師可以對小石頭的密度進行驗證，密度公式一般為ρ=m/V，從公式中可以得知，物體密度的大小由物體的質(zhì)量和體積來決定。密度實驗中，需要彈簧秤、量筒等器材，因此，教師可以這樣提問：“如果實驗中沒有量筒，而只有彈簧秤器材，怎么才能測出物體的密度？”通過思考和探究，學生可以先用彈簧秤測出小石頭的質(zhì)量，然后稱出水和燒杯的總量，從而計算溢出水的質(zhì)量，根據(jù)水的密度，就可以計算出石塊的體積，最后計算出石塊的密度。傳統(tǒng)的實驗課堂，教師把學生所需要的實驗器材都提前準備好，這樣的實驗教學不利于學生思維拓展能力的發(fā)展，通過設計不同的問題，并要求學生積極思考和討論，使學生在實驗中加強分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。
在初中科學教學中，教師應注重學生自主探究能力和思維拓展能力的培養(yǎng)，新課程下，要求加強學生創(chuàng)新精神、科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，采用科學探究的教學方法，并以實驗教學為主，使學生在科學教學中不斷思考和探索，從而提高學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。
參考文獻：
[1]潘瑤珍.信息技術與初中科學教學整合策略的研究[D].浙江師范大學，2006.
[2]趙峰.初中科學教學中科學探究的實踐研究[D].東北師范大學，2011.
[3]鄭曉燕.上海市初中科學與生命科學學科教學銜接研究[D].上海師范大學，2012.
第3篇
關鍵詞: 科學史 探究 初中科學課堂
科學的核心是探究,教育的重要目標是促進學生的發(fā)展,科學課程應當體現(xiàn)這兩者的結(jié)合,突出科學探究的學習方式。教育部制訂的《科學(7―9年級)課程標準(實驗稿)》的總目標中,提出了要使學生“增進對科學探究的理解,初步養(yǎng)成科學探究的習慣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力”,分目標的四個方面中更是將“科學探究”列在首位。科學探究作為一種讓學生理解科學知識的重要學習方式越來越受到廣泛重視。
在科學史中,有著無數(shù)燦爛輝煌發(fā)現(xiàn)的詩篇,無論是海王星的發(fā)現(xiàn)、魏格納大陸漂移說的建立,還是牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)和原子結(jié)構(gòu)模型的建立與完善,等等,其探究過程都充滿了艱巨性和創(chuàng)造性,閃爍著科學的光芒,滲透了科學的思想和方法。科學家發(fā)明發(fā)現(xiàn)的過程、思想和方法對我們今天的發(fā)明發(fā)現(xiàn),對我們今天的科學教育都是寶貴的財富。教師讓科學史上的探究走進科學課堂,有利于學生理解科學知識,領悟科學天空的方法,了解科學基本觀念的變革,培養(yǎng)科學精神,理解科學的本質(zhì)。
一、科學史上的探究是引領學生走向探究的樣板
對于初學科學探究的學生來說,選擇一個科學性、趣味性俱佳,科學探究思路清晰,基本環(huán)節(jié)完整的科學探究史實作為學習樣板是最適合不過。
初中科學第一冊第一章第7節(jié)“科學探究”圖文并茂地再現(xiàn)18世紀英國醫(yī)生琴納探究預防天花的過程:當時天花是一種死亡率很高的傳染病,但沒有治療天花的有效方法。第一步,提出問題:哪些人能抵御天花?琴納開展廣泛地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有兩類人不會患天花,一類是已經(jīng)得過天花的人,另一類是養(yǎng)牛場的擠奶女工。第二步,琴納作出科學猜想:或許得過一次天花,人體就會對天花產(chǎn)生免疫力。第三步,琴納對這一猜想進行理論分析:擠奶工得了一次輕微的天花,就有了對天花的免疫力;得過天花的人也是因此而獲得對天花的免疫力,所以他們都不會再感染天花。第四步,琴納做出假設:從牛身上采集牛痘膿漿,接種到人們身上,使他們也像擠奶女工那樣得輕微的天花,以產(chǎn)生對天花的免疫力。第五步,進行科學實驗:琴納從一位擠奶女工的手上取出微量的牛痘膿漿,接種到一個男孩的胳膊上,一個月后,這位男孩具有了抵抗天花的免疫力。琴納的假設被證實,從此獲得了抵御天花的有效辦法――種牛痘。
雖然當時的琴納是在實驗基礎上進行探究,但我們在教學中無法再次以實驗為載體進行重現(xiàn)。教材列舉這一經(jīng)典的科學探究,形象地說明科學家所進行的探究活動通常比較復雜,但其基本過程相近,即發(fā)現(xiàn)和提出問題――針對所提出的問題,依據(jù)自己已有的科學知識和經(jīng)驗,通過思考,建立猜測和假設――依據(jù)探究的目的和條件制訂探究計劃,通過觀察、實驗等途徑獲取事實與證據(jù)――對假設進行檢驗,對探究過程和結(jié)論進行評價。
七年級學生首次接觸“科學探究”這一名詞,尚未形成完整的概念性認識,教師以形象的事例來表述“科學探究”而不是概念描述,可消除學生對科學探究的神秘感,激發(fā)學生學習、參與科學探究的熱情。在教學時,我組織學生一起分析這一科學故事,感受琴納不怕天花,敢于探究,遵循科學探究方法,從而取得成功的科學情感,共同分析琴納取得成功的科學途徑,從而得出科學探究的一般過程,為學生展開模仿型的科學探究提供“參照物”。
科學史上有許多探究案例具有嚴謹?shù)目茖W探究環(huán)節(jié),是引領走向探究的良好樣板。
二、科學史上的探究是組織學生探究學習的素材
任何科學知識的形成都曾有過曲折的探究歷程。濃縮這些科學史上的探究歷程,本身就是最具說服力的學習素材,也是學習過程的最佳路線。
第二冊第二章第7節(jié)“牛頓第一定律”提出一個基本問題:物體不受力作用時,將做什么運動?一個靜止的物體,如果不受到力的作用,將保持靜止的狀態(tài)。運動的物體,如果不受到力的作用,是不是立即停止運動了呢?并指出:“這個問題難以直接通過實驗作出回答,因為我們很難為運動的物體創(chuàng)造一個‘不受到力的作用’的實驗條件。”這就促使我們改進通常的以實驗探究的教學策略,采用新的策略,即“實驗加推測”的教學策略。
這種研究策略在科學史上也曾起到重要作用。尤其是“牛頓第一定律”的發(fā)現(xiàn)歷程:300多年前,伽利略設計了“斜面實驗”,得出結(jié)論:如果物體在運動中不受到力的作用,它的速度將保持不變。后來笛卡爾補充了伽利略的認識,指出:如果物體不受到任何力的作用,它不會向左、右方向偏,將永遠沿原來的方向做勻速運動。牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果,進一步得出:一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài)。
伽利略設計的“斜面實驗”實際上是一種“思想實驗”,是無實驗載體的探究。教材引用了伽利略的斜面實驗的設計思想,通過小車從斜面上滑下后為什么最終會在水平面上停下來等問題探究和改變斜面材料猜測探究小車運動速度變化的討論,重在如何控制實驗條件,以及推測改變水平面的光滑度小車最終的運動變化,從而大膽提出設想:假如小車在運動中不受到任何阻力,運動情況會是怎樣?
依據(jù)實驗探究,并在此基礎上運用思想探究進行深化,類似的教學活動還可以在課外讓學生探究是重的物體下落快還是輕的物體下落快,或是兩者一樣快。教師可以介紹伽利略另一著名的思想實驗:自由落體的運動規(guī)律。這些教學活動側(cè)重點不僅是讓學生建立起科學認識,而且是讓學生認識到科學研究具有多種形式,某些無法用實驗來完成的探究可以轉(zhuǎn)換思路,巧妙設計和大膽推測,甚至利用邏輯推理來完成。
三、科學史上的探究是滲透科學方法學習的載體
在科學教育中,教師要改變“重科學結(jié)論,輕探究過程”的模式,以學生的探究活動為主線,倡導探究學習,使學生認識到產(chǎn)生科學知識必須依賴探究,讓他們像科學家從事科學探究那樣來學習科學,領悟科學探究的真諦。英國學者貝爾納在1939年就指出:“在科學教育中,以普遍的思維指導教育過程,重視探究和發(fā)現(xiàn),是培養(yǎng)學生理性思維的根本途徑。”
第四冊第一章第3節(jié)“原子結(jié)構(gòu)的模型”以粗線條的形式介紹了從1897年發(fā)現(xiàn)電子,直到1913年波爾提出現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)模型,以及當代夸克理論的研究歷程。教材為什么不是直接提供現(xiàn)代得到公認的原子結(jié)構(gòu)模型,而是提供了原子模型的建立過程呢?知識的獲取固然重要,但知道知識是怎樣得來的,知道科學是一個不斷完善、不斷修正的過程,通過探究更接近事物的本質(zhì)而不是真理的終點更重要。這一點對于學生形成正確的科學觀、學會自主探尋、辯證地看待科學具有重要意義。
人類認識原子是一個漫長的、不斷求索的歷史進程。與其說提出原子結(jié)構(gòu)是一個事件,還不如說是一個歷程,是一個不斷發(fā)展的歷程。原子結(jié)構(gòu)理論正是通過幾代科學家不斷地經(jīng)歷著發(fā)現(xiàn)問題―提出問題―建立猜測和假設―獲取證據(jù)―檢驗與評價―合作與交流等環(huán)節(jié),不斷修正而得到發(fā)展的。通過模擬科學家的探究過程,學生在掌握原子結(jié)構(gòu)的同時,能夠更好地體會到科學家的求索精神,從而更好地掌握科學研究方法,形成科學精神。教師要遵循科學探究的一般過程,沿著原子核發(fā)現(xiàn)的歷史長河組織教學,讓學生了解每一階段的科學家是怎樣發(fā)現(xiàn)問題,從而對已有知識產(chǎn)生懷疑,重新建立新的假設,獲取證據(jù),從而形成新原子模型觀的。這樣在模擬探究過程中,學生就會逐漸形成“自己的”原子結(jié)構(gòu)模型和原子觀。
四、科學史上的探究是學生感悟科學本質(zhì)的渠道
科學史上的探究充分說明了科學需要探究,自然界是可以被認識的,科學是認識自然最有效的途徑,科學對自然現(xiàn)象有解釋和預見的功能,科學是一個開放的系統(tǒng),科學知識具有相對而言的穩(wěn)定性并不斷發(fā)展和進步,科學強調(diào)和尊重經(jīng)驗事實對理論的檢驗,對自然的這一理性態(tài)度可促使人積極地去探索自然。從過程的意義來看,科學的本質(zhì)就是探究,是不斷地追求真理,不斷地修正錯誤,是不斷的創(chuàng)新。
第二冊第四章第6節(jié)“地球表面的七巧板――板塊”以閱讀材料的形式提供了從魏格納的大陸漂移說到板塊構(gòu)造理論的形成。但由于大陸漂移學說形成及其發(fā)展在探究方法、經(jīng)受的曲折都極具代表性,因此教師需要作適當?shù)难a充介紹:19世紀大陸固定論在關于地殼構(gòu)造理論中占統(tǒng)治地位。它認為地殼只有地槽在垂直方向上的運動,而沒有水平方向上的運動(地臺是穩(wěn)定不動的)。20世紀初,向大陸固定論發(fā)起挑戰(zhàn),首先提出大陸漂移說的是德國地質(zhì)學家魏格納。
有一天,魏格納躺在病床上,被掛在墻上的世界地圖所吸引,他發(fā)現(xiàn)大西洋兩岸輪廓線有驚人的相似性。次年他又在一本文獻中看到有人根據(jù)古生物學的證據(jù)提出巴西和非洲曾有過陸地連接的觀點,這引起了他莫大的興趣。于是他產(chǎn)生了大陸漂移的猜想,并開始收集資料和配搭證據(jù)。他從古生物學、地質(zhì)學、古氣象學方面搜集證據(jù):大西洋兩岸存在許多生物的親緣關系,如有海牛、肺魚、鴕鳥等;在非洲和南美洲發(fā)現(xiàn)了兩億多年前小型的爬行動物的化石;大西洋兩岸的巖石、地層和皺褶構(gòu)造有許多相似性和連續(xù)性;兩極地區(qū)有過熱帶沙漠,赤道地區(qū)有冰川的痕跡。最終他大膽地提出了大陸漂移的假說。在此基礎上海底擴張說的板塊理論建立起來。從大陸漂移的提出到板塊學說的確立,構(gòu)成了一場名符其實的現(xiàn)代地學革命,被認為是地學史上的一次革命,堪與哥白尼的日心說和達爾文的進化論相媲美。
五、科學史上的探究是學生汲取科學精神的源泉
科學史上的探究中蘊涵豐富的精神資源。客觀求實、理性求真、批判創(chuàng)新等科學精神的培養(yǎng)應貫穿于科學教育的過程中。科學史上任何一個成功的探究都離不開科學家強烈的好奇心和求知欲,因而教師通過多種途徑激發(fā)學生的學習和探索興趣是非常重要的環(huán)節(jié);創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的核心,科學史本身就是一部創(chuàng)新史,如海王星的發(fā)現(xiàn)是抽象思維產(chǎn)生創(chuàng)造性思維的典例,教師應著力引導學生標新立異,各抒已見,培養(yǎng)其思維的多向性、批判性;合作、交流在探究中有助于對科學過程的理解,當今科學的發(fā)展都是人們合作探索的結(jié)果,教師要培養(yǎng)學生關于合作的意識和交往、溝通的能力,懂得尊重他人的成果……當然,科學家通過重復他人的實驗來驗證其結(jié)果,就要對問題、步驟、證據(jù)、提出的解釋和對其他解釋的評價進行明確清晰的描述,使自己的研究能夠經(jīng)受更多的質(zhì)疑,也為其他科學家用這些解釋來研究新問題提供機會。在科學探究學習中通過成果的交流,學生能在歸納問題、表達、口頭表達、交往、自信心、寬容心等一系列方面得到充分的鍛煉。
第六冊第一章第2節(jié)“太陽系的形成與地球的誕生”滲透了太陽系行星的發(fā)現(xiàn)史介紹,對促進學生更好地理解、汲取科學精神都有積極作用。
從天王星到冥王星,其發(fā)現(xiàn)歷程漫長曲折,是科學力量的生動寫照,提示了科學探究永無止境,科學只有不斷求真的過程而沒有終點的科學精神。
科學史中的探究蘊涵著巨大的教育價值,在教學實踐中教師需要更新觀念、積極探索,開發(fā)利用教材中蘊含著科學史上的探究案例,讓這些內(nèi)容豐富、情節(jié)生動、與教學內(nèi)容聯(lián)系緊密的科學探究史料激活我們的初中科學課堂。
參考文獻:
[1]項紅專.科學教育新視野.杭州:浙江大學出版社.
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