時間:2023-08-16 09:19:55
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇科學探究的六個步驟,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
的學習方式,在有著國際教師、國際學生的幼兒園,以英語作為載體的探究活動彰顯出了獨特的效果。
關鍵字 PYP課程 英語探究 探究六步驟 教學方法 一、對PYP課程的理解
(一)PYP課程
PYP—Primary Years Program即國際文憑小學項目。PYP項目是國際文憑組織為3至12歲學生設計的,它是一個國際性的、強調學科交叉的項目,通過課內、課外多種學習方式促使學生全面發展。我們的傳統課程通常分為語文、數學、英語、物理、化學等具體的科目。而PYP課程分為以下六組學科:語言、數學、社會、科學與技術、藝術、個人/交往/體育。以開展以上六組學科進而使學生形成重要的概念,獲得技能和知識,培養正確的態度,學會對社會負責。PYP探究課程圍繞以下的六大跨學科主題開展:我是誰?我們處在何時何地?如何表達自己?世界如何運轉?如何管理自己?共享地球。教師再根據以上六大跨學科主題制定各年段的探究單元主題。
(二)什么是探究
在PYP課程中,學生以形成性探究作為主要的學習方式。了解了什么是PYP課程后,我們不難看出:在PYP課程中,探究不是一門學科,而是一種學習方法,這種學習方法貫穿教學的始終。那到底何為探究呢?在“Making the PYP Happen”中,我們了解到,對于探究,最廣義的解釋是:探究是由學生或教師發起的,使學生從當前的理解水平發展到一個新的、更深入的理解水平的過程。學生將以探索、思考、實驗、與以往的學習建立聯系、收集數據、通過應用加深理解、研究并尋找信息等方法進行學習。
二、PYP課程英語探究活動分析
根據我校的語言政策,3-6歲項目是使用雙語開展探究教學的,雙語即中文和英文。那么英語探究活動,顯而易見,就是以英語為語言載體所開展的探究活動;以英語作為教學語言,對于活動的開展增加了很大的難度。要把英語探究活動搞好,首先就要過英語關。3-6歲的學生如何使用英語進行思考、回答提問、自主提問呢?解決了這些問題,才能有效的開展英語教學活動。
本人將從英語探究教學的特點、開展的條件、探究的六個步驟、教學的方法進行分析。
(一)PYP英語探究式教學的特點
以世界為教材是PYP的特點之一。教學內容源于生活,通過探究對知識進行綜合、分析、加工處理,然后內化,最后運用于生活。PYP英語探究式教學,是圍繞PYP探究單元展開的,以英語為載體進行探究教學。首先,從探究的角度講,它必須符合學生的年齡發展特點,如:思維特點、動作發展特點、理解能力等;再者必須符合學生學習的第二語言的特點,盡量采用學生能聽懂的,但比原有水平稍難一點的語言開展探究,這樣學生既能通過探究獲得知識、信息,又能提高第二語言能力,一舉兩得。
(二)開展的條件
要有效開展英語探究活動,需具備良好的條件,以下從“軟件”和“硬件”兩方面展開談。“軟件”指的是活動的參與者,也即教師和學生。英語探究,要求教師首先要具備較強的英語能力才能用英語組織探究活動,再者,要求教師要有很全面的知識。在探究中,學生會遇到各種問題,教師要能機智地引導學生解決問題,沒有全面知識的教師很難滿足學生的需要,因此教師的素質狀況直接影響著教學的效果,這就要求教師本身要做一個終生不渝的學習者。除了自學外,學校也組織教師到國內外進修學習,不斷提高師資隊伍的素質,保證探究教學活動的順利開展;“硬件”指的是我們所擁有的教學資源,如:開展PYP探究單元少不了的《單元書》,它包含單元計劃表,家園互動,教學案例,活動照片,幼兒作品,幼兒單元評價表等內容。還有其他校內資源社區資源,家長資源,數字化資源等等。此外,我園還每班配有一名外籍教師,英語探究活動由中國英文教師和外籍教師合作開展。
(三)攻破語言關很重要
使用英語開展探究活動,那怎樣才能讓學生聽得懂教師的話,達到良好的教學效果呢?學生的英語聽說能力水平直接影響著教學的效果。在課前,教師將會利用茶余飯后的時間,或是英語語言活動的時間進行下一英語探究活動的滲透,滲透的內容為與下一探究活動相關的新單詞,重難點句型等。這樣,在活動開始前先給學生突破語言關,活動開展時,學生能較為容易的聽懂教師的語言。教學活動由中國英文教師與外籍教師合作開展的優勢在于:外籍教師能給學生英語語言上語音、語法等方面地道的輸入;中國英文教師能解決當學生聽不懂是給予解釋,或是對于文化、專業詞匯方面給予適當的中文解釋。保證學生在課堂上輕松過語言關。
(四)PYP探究六步曲
在PYP課程中,探究通常分為以下六步開展:導入,發現與探索,梳理,進一步延伸,反思和行動。下面以《感官》一單元為例闡述六個步驟:
中心思想:我們的感官以及他們的作用。
這個主題我們主要探究的是對自然世界和規律的探究。物質與人類社會生物有機組成部分之間的相互影響,以及科學的影響力和技術優勢將會幫助和改善人類的基本功能。在活動中我們開展了如下主題:我的感官有哪些;感官的構造;它們有什么用途;盲人與聾啞人的生活及如何幫助他們等。
探索步驟一:導入
1.與專業舞蹈教師提前溝通,在探究活動開始的同時開始舞蹈《五官操》,學生們通過悅耳的旋律、歡快的節奏,很快便知道了人的五官有哪些,初步了解了五官的作用,并且對它們產生了濃厚的興趣,在茶余飯后不時的歡唱。
2.圍繞“人的感官有哪些?”進行探究。在探究開始時,讓學生們討論“感官有哪些?”,“感官和五官是一樣的嗎?”,“感官和五官的區別是什么呢?”教師通過多媒體,親身探究體驗、分享經驗等手段讓學生們對以上問題有了初步的了解。
一、 認為物理探究教學是唯一的方式
物理課程標準指出:物理課程突出科學探究,但探究只是一種讓學生理解科學知識的重要學習方式,并不是唯一的方式。可是,一些物理教師由于知識和認識上的原因,在教學任何問題都要用物理探究的方法。事實上,課堂中有效的學習要依靠多種不同的教學方法,所有的科學知識都只用一種方式來教是低效的。在選擇具體的教學方法時,一個比較明智的做法是將教學內容、教學目標、教學方法和教學對象有機地結合起來考慮。如果只要求學生掌握某個結論,那么講授法也許就能達到目的,如果必須要學生了解過程與方法,以便更好地掌握概念、規律等,那么教師就要考慮設計一個探究過程。也就是說,具體選擇哪種教學方法或哪幾種教學方法的組合,關鍵看想要達到什么目的,而不是一味提倡物理探究,徹底拋棄其他方法。
二、 把物理探究按照一定的步驟進行
物理課程標準指出:進行科學探究的方式是多種多樣的,其基本過程一般包括提出問題、進行猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、獲取事實與證據、檢驗與評價、合作與交流等六個要素。可是,許多物理教師卻把要素誤認為是環節,在每次探究活動中都不敢遺漏任何一個要素,按部就班地忠實地執行這六個要素。這種步驟化的課堂探究,由于過分追求探究過程的完整性,在時間上是很難保證的,即使做到了,對每個要素的挖掘也只能是淺嘗輒止。因此,對于一個具體的探究活動,不應是所有的要素都要強化。學生應該在哪個要素上花工夫,或者說,探究活動的主要能力目標是哪個要素,應根據課題的特征、知識的循序漸進要求和學生的身心特點等進行合理和全面的規劃。這樣一節課雖然只突出了某一兩個要素,但不同的課題分別突出了不同的要素,學生所得到的將是深入和全面的發展。
三、 認為物理探究就是物理實驗
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,許多物理探究活動都涉及實驗,并要求在設計和動手實驗過程中培養學生的協作意識、探索精神和探究能力。于是,一些物理教師將科學探究與學生動手實驗簡單地等同起來,認為科學探究就是讓學生更多地動手做實驗,所有的探究活動都要經過實驗。其實,這是對科學探究的一種錯誤理解,雖然實驗是物理學科的基礎,但絕不是說,物理課上中的每一個規律都應該或可以直接由實驗總結出來。沒有實驗的教學過程同樣可以總結出規律,同樣可以是物理探究,如根據實驗推理等,它們同樣具有重要的意義。此外,由于有的動手操作實驗并不能保證學生思維的真實投入,也不是真正意義上的探究。物理探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動,同時還是一個充滿創造性思維的過程。
四、 認為物理探究就是合作學習
物理課上要鼓勵學生合作學習,利用協作性的小組形式積極開展探究活動。因此,物理教材中設計的探究活動大多以小組合作的形式呈現,公開課上的探究活動也以小組合作的形式展開,日常教學中由于缺少實驗器材等原因,探究活動更應以小組合作的形式進行,久而久之,使許多物理教師認為物理探究活動必須小組化、合作化。客觀地說,小組合作探究確實是一種重要組織形式和教學策略,但這并不是說不需要獨立探究了。英國著名科學哲學家卡爾波普爾曾指出:“一個成功的探究者必須學會做一個獨行者。”通過獨立探究,可以使學生獲得第一手的感性認識,有利于學生形成鮮明的表象,為科學概念的建立及其科學知識的應用打下堅實的基礎。如果沒有獨立探究,談不到創造,只能亦步亦趨,照貓畫虎,創新也就成為一句空話。
關鍵詞:生物實驗;開放性探究;實驗教學
生物開放性探究實驗應具有的特征:(1)自主性。開放性探究實驗需要學生自己設計并完成實驗,就要求學生熟悉教材內容,并能運用實驗設計的原則方法和原理設計出合理的實驗方案。并會觀察實驗現象、分析實驗原理、解釋實驗原理、得出實驗結果。這樣,才能夠最大限度地激發學生學習的興趣和創造的潛能,也能充分體現學生學習的自主性,符合現代主體性教育理論的要求;(2)探究性。開放性探究實驗不同于驗證性實驗,這使得實驗中出現什么現象,學生不能直接從課本中找到答案,只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其步驟、過程的多樣性,結論的非唯一性,對于開拓學生視野,養成求異思維品質,提高創新意識和實踐能力是十分有效的;(3)開放性和靈活性。開放性探究實驗對于所探究的問題,可以提出不同的假設;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;實驗設計、操作的獨立性,只要能夠解決問題就行。開放性探究實驗的意義在于:有利于培養學生的創新思維和創新能力。開放性探究實驗注重探究式學習,這有利于學生體驗科學探究的一般方法,養成科學探究的態度,學習科學探究的方法。
生物開放性探究實驗教學的難點
(1)實驗設計難。由于學生以前沒有這樣的經驗,同時受學生年齡的限制,他們的思維往往有較大的局限性。因而,學生難以完成一個比較完整合理的實驗設計方案。
(2)實驗完成難。由于以往認識的偏差和條件的限制,對學生動手能力的培養不夠,而且學生對實驗儀器的認識和控制能力較差,因此,學生獨立完成實驗較難。
(3)實驗分析難。限于學生的思維能力,學生獨自分析實驗結果、探索和思維獲取結論。學生獨自分析實驗結果、得出正確結論比較困難。特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結果的偏差,難以得出合理的解釋。
然而對于我校這樣一些硬件設施較差的學校來說,可以采用簡便的方法和現成的材料進行開放性探究實驗,甚至可以根據自己學校的實際情況,結合課程教學,取消或增加一些開放性探究實驗,針對生物開放性探究實驗,學生有選擇實驗器材的余地,設計的實驗方案和操作過程也多種多樣性,這大大拓展了學生思維的空間,從而使學生的創新思維和創新能力不斷提高;同時開放性探究實驗也需要教師積極參與,這促進了相互交流,加深了師生友誼,達到教學相長從而有的放矢地開展素質教育。
生物開放性探究實驗課的教學環節。科學探究通常包括通過實驗來探究、通過調查來探究等不同形式。生物學實驗教學在生物學教學中有著十分重要的地位,教師應積極提供機會,讓學生親自嘗試和實驗進行探究,并將其內容要求盡可能多地滲透到各主題內容的教學活動中去。以探究為本的生物學實驗教學與一般意義上的探究是有區別的,也與科學家從事的科學探究有著明顯的不同。中學生物學開放性探究實驗是基于中學生物學實驗前提下的,由教師給予學生指導的科學探究活動。在科學上,實驗的結果、結論或許早就有了,但為什么還要組織學生去探究呢?因為要教會學生科學探究的一般方法,考察學生在實驗過程中的操作表現,思維表現,學習能力表現等。開放性探究實驗一般以小組合作開展,提倡“以問題為中心,自主探索,小組交流,重在發展”,它要求學生既要對所研究的課題開展學習活動,同時又要對實驗過程開展學習活動。
生物開放性探究實驗課的教學過程結構歸納為以下六個環節。
(1)背景下提出問題(2)假設(3)設計實驗(包括實驗A、B、C)(4)實施實驗(包括實驗A、B、C)(5)結論(6)表達交流。
以上六個環節可以解釋如下:
(1)教師提供背景材料或學生從日常生活、生產實踐或學習中發現與生物學相關的問題,并以書面或口頭表述這些問題。描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。
(2)應用已掌握的知識,引導學生對問題的答案提出可能的設想,估計假設的可檢驗性。
(3)制定探究計劃,提出實驗步驟,列出所需要的實驗材料與用具,選擇控制變量,設計對照實
[1] [2]
驗。
()實施計劃,觀察實驗現象,收集實驗數據,評價這些實驗現象和數據的可靠性。
()描述實驗現象,處理實驗數據,得出合乎實驗的解釋,形成結論。
()撰寫實驗報告,口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。顯然,開展開放性探究實驗從整體上應體現上述六個環節。
開放性探究實驗應注意的問題:、要重視實驗的探究過程。教材或教師提供給學生的實驗,是想讓他們去領悟科學的思想、體驗科學家研究自然界所用的科學方法。因此開放性探究實驗中探究活動的教學過程具有創新教育意義,十分重要。在教學中要花大力氣組織好在生物探究實驗中學生的分工合作、交流討論、分析總結。注意課堂內外實驗的結合。教材安排的實驗,通常要求在課內完成。但往往時間不夠,要在課外時間才能完成,需要課前收集材料、處理材料;有的探究活動需要組織學生外出參觀、訪問、調查等。所有這些教師都要在學期教學計劃中早有安排,真正做到開放性。、要重視總結報告的撰寫和交流。培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告,通過攝影、攝像,使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動,培養他們的合作學習的精神和語言表達能力,讓他們體會到不同的實驗方法,會有不同的實驗結果,這也屬于開放性的一個方面。學生的很多感受和體會也得到了交流,同時有利于學生形成正確的情感態度價值觀。、尊重、鼓勵學生。在開放性探究實驗中,學生會有各種想法,會提出種種問題,會得到各種不同的結論、甚至會是錯誤的結論。無論如何,教師都要應該尊重學生,愛護學生,善于發現他們的優點。當學生在實驗中遇到困難,有消極、畏難的情緒時,教師應及時找學生談心,鼓勵他們不畏艱難。
通過生物開放性探究實驗教學,學生有了充分想象和獨立思考的空間,培養了學生主動探究科學知識的精神。學生的個性、獨立性、協作性得到充分發展。學生的創新思維、創新能力不斷提高,這才是真正意義上的創新教育和素質教育。通過開放性探究實驗教學,我校學生學習生物學的興趣大大增加,生物學成為他們最歡迎的學科。
一、重新認識“高效課堂”
我校模仿山東兗州二中的“高效課堂”教學模式,建立了自己的“高效課堂”模式。此模式4~6人一小組,圍在一起坐,課前教師準備好導學案,并印發給學生,學生按照導學案要求和步驟,自主學習、合作學習、探究討論問題,實質上就是“自主—合作—探究”的教學模式。對于每一節課,學習不一定高效,甚至談不上有效,取名為“高效課堂”有點名不副實。所謂探究,是探討和研究。探討就是探求學問,探求真理和探本求源;研究是研討問題,追根求源和多方尋求答案,解決疑問。探究式課堂教學,就是以探究為主的教學,是指在教師的啟發誘導下,以學生獨立自主學習和合作討論為前提,以現行教材為基本探究內容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,為學生提供自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動,將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。
“探究教學”一詞,是美國芝加哥大學施瓦布教授于1961年首先使用。他認為,學科的知識處于不斷變化中。他主張不能把科學知識當作絕對真理教給學生,而應作為有證據的結論;教學內容應當體現學科探究方法;教師應當用探究的方式來教授知識,學生也應通過探究活動展開學習。教學中的探究(學生的探究)實際是對科學探究的探究,是一種特殊的模擬性的科學探究。
隨著課改和新課程的實施,我國越來越多的教育研究者和教師反思傳統教學的弊端。在大量的研究基礎上,教育研究人員一方面借鑒其他國家的經驗和教訓,另一方面結合我國的教育實際,提出“探究性學習”的新概念,并將這一學習方式發展成為一種新的教學形態。如地理學,不僅研究了地理事物的空間分布和空間結構,而且闡明了地理事物的空間差異和空間聯系,并致力于揭示地理事物的空間運動、空間聯系的規律。地理學科的綜合性和地域性為探究教學的實踐提供了廣闊的平臺和豐富的素材。
二、重新思考“高效課堂”中的幾種關系
由于我校過分強化自主—合作—探究式教學,機械地照搬山東兗州二中的教學模式,導致教學成績的下滑,導致社會不認可,學生的家長不認可,某些教師不認可。面對“高效課堂”教學模式帶來的懷疑和困惑,我們必須冷靜再思考,探索符合我們學生的“高效課堂”模式,使山東“高效課堂”模式本土化,那么就必須正確認識這樣幾種關系。
1.探究式教學與接受式教學的關系
從教學理論的角度講,教學可分為接受式教學和探究式教學兩種。在接受式教學中,知識由傳授者(教師)直接提供,教師規定了要講授或演示的內容,規定了學生要學習或掌握的知識,理解、擁有并牢固地掌握這些知識是學生的學習目標。在探究式學習中,問題的解決是關注的焦點,即在教師的幫助或支持下,學生自主尋求問題的答案。在探究過程中,學生作為探究者,教師作為幫助者。
2.小組活動與合作探究的關系
現代社會生活和工作都離不開各種方式的交流合作,許多工作不可能由個人單獨完成,合作意識是現代人的一種必備的品質。學生個體間、群體間、師生間的交流不僅體驗合作樂趣、成功喜悅和群體力量,也體會到了自己的努力和貢獻的價值。地理學科的特點決定了大多數的探究活動需要合作完成,開展小組活動是合作探究的一種課堂組織形式。
目前,我校實行的“高效課堂”,將原來排排坐改為了團團坐。為了便于開展探究活動,教師課前重新編排座位,兩張或三張為單位組成學習活動小組。課堂上,教師一聲令下,學生有序地加入學習小組,投入熱烈的討論。整個活動熱熱鬧鬧,但在熱鬧的背后更多的是放任、隨意、低效、浮躁。具體表現在:就教師而言,很少考慮小組成員安排的合理性和具體分工,導致學生不知如何合作;教師給出的探究問題經常帶有很大的隨意性,有的過于簡單,有的過于復雜,有的缺乏實踐價值;教師安排的探究活動時間沒有保證,有時還沒有進入狀態,有時剛進入狀態就被制止。就學生而言,討論不能圍繞中心問題進行;只有少數優生參與探究過程,多數學生成了觀眾;小組成員間、小組間的交流很少,基本停留在個體獨立學習的層面上。這樣的合作探究有名無實,只流于形式。合作探究是利用學生集思廣益、思路開闊、分析透徹、各抒己見的特點,使獲得的概念更清楚、過程更合理、結論更明確。小組活動要體現合作探究的價值,教師應加強指導,讓學生有內容交流,學會交流。其一,小組安排合理,分工明確。其二,合作探究的內容要有價值。其三,討論學習的時間充足。其四,交流的方式和學習結果要反饋。
3.探究教學與全程探究過程的關系
從探究教學的縱向展開過程來看,大體經過六個步驟:科學地提出問題;根據已有的知識和經驗,提出假設或猜想;制訂研究方案和方法;收集資料(證據);得出結論;展示、交流和總結。從探究教學的橫向展開過程來看,它的每一個步驟可以是多種形式的活動。拿收集資料(證據)來看,可以通過觀測、實驗和調查來收集,也可以通過查閱文獻和上網來收集。具體情況不同,可采用的方式也不同。目前存在著一種看法,認為只有包括上述六個步驟的教學活動才是真正的探究活動。其實不然,在實際工作中,探究教學的形式是多種多樣的,有些教學活動包括了上述的六個步驟,如一些在教師指導下所做的研究性課題,這些活動往往會持續數周,這種探究活動屬于完整探究。多數的探究活動只由上述某一些步驟組成,拿《普通高中地理課程實驗教科書必修地理Ⅰ》來說,其編排有探究性活動三十多項,多數活動是給出一個具有很強操作性的研究或實驗方案供學生進行探究,或給出客觀數據讓學生分析歸納得出結論,如關于太陽高度的探究性設計、地球的宇宙環境一節中關于生命探究的活動設計,這種探究活動屬于部分探究。
在現有的課程內容、課程資源、師資水平以及教學管理、評價等條件下,理想化的、完整的探究學習難以形成或不符合教學實際。教師要根據活動的難易程度、學生認知基礎、能力水平、時間多少,選擇某個或某些步驟的部分探究。一節課中某些內容適合探究就采取探究的方法,不適合就不采用這種方法,不能為了探究而探究。
4.探究教學與課改的關系
《普通高中地理課程標準》指出:地理課的教學目標包括三個部分:知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀。我國教育專家分析中小學教育現狀后得出:知識、技能、解題能力、勤奮刻苦是我們的優勢;實踐能力、創造性、情感體驗與自尊自信、人生觀與價值觀是我們的問題;優勢和問題同樣突出,課改不是推倒重來,好的要繼承,不好的要革除,更多的是改革創新。
參考文獻:
[1]李秉德.教學論.北京:人民教育出版社,2000-09.
[2]魏國棟.普遍高中新課程解析.北京:人民教育出版社,2004.
高中生物實驗分兩種類型,驗證性實驗和探究性實驗,由于后者更能體現探究能力、實驗設計能力和運用生物學知識和方法分析和解決實際問題能力;更能體現科學態度、科學精神和創新意識,每次考試都有相當比重。由于探究實驗知識教材中并沒有系統地整理,使同學們在做這方面題時感到無所適從。為解決這一問題,現將有關實驗設計的基本理論、實驗設計的思路方法和常見的類型做一介紹,以期增加理論知識,提高分析問題和解決問題的能力。
二、探究實驗的基本內容
探究性實驗一般包括:提出問題、做出假設、設計實驗、進行實驗并觀察、記錄結果(有時需收集數據)、分析結果得出結論、表達和交流六個基本內容。
(一)提出問題
人們對事物做縝密觀察以后,常常由于好奇心或想做進一步了解而提出問題,雖然任何人都能提出問題,但只能是有意義的問題才值得探討,問題即為實驗的題目,是實驗要達到的具體目標,例如“探究植物細胞在什么條件下吸水和失水”“探究影響酶活性的條件”“酵母菌在有氧還是無氧條件下產生酒精”“光照強度對光合作用的影響”。
(二)做出假設
根據已有的知識和經驗,對提出的問題做出嘗試性的回答,也就是做出假設。假設一般分為兩個步驟:第一步,提出假設;第二步,做出預期(推斷)。一個問題常有多個可能的答案,但通常只有一個是正確的。因此,假設是對還是錯,還需要加以驗證,即依據假設或預期,設計實驗方案,進行實驗驗證。
(三)實驗原則
1.單一變量原則
實驗過程中可以變化的因素稱為變量。按性質不同,通常可分為三類:自變量、因變量和無關變量。
自變量,指實驗中人為改變的變量。因變量,指實驗中隨著自變量的變化而引起的變化和結果。通常自變量是原因,因變量是結果,二者具有因果關系。實驗的目的在于獲得和解釋這種前因后果。例如,在“溫度對酶活性”的實驗中,所給定的低溫(冰塊)、適溫(37℃)、高溫(沸水浴)就是實驗變量。而由于低溫、適溫、高溫的條件變化,唾液淀粉酶水解淀粉的活性也隨之變化,這就是反應變量,該實驗即在于獲得和解釋溫度變化(實驗變量)與酶的活性(反應變量)的因果關系。
無關變量指實驗中除自變量以外的影響實驗現象或結果的因素或條件。顯然,無關變量會對反應變量有干擾作用,實驗的關鍵之一在于控制無關變量,以減少誤差。
2.對照性原則
通過設置實驗對照對比。既可排除無關變量的影響,又可增加實驗結果的可信度和說服力。通常,一個實驗總分為實驗組和對照組。實驗組,是接受實驗變量處理的對象組:對照組,也稱控制組。按對照的內容和形式上的不同,通常有以下對照類型:
(1)空白對照
指不做任何實驗處理的對象組。
(2)自身對照
指實驗與對照在同一對象上進行,即不另設對照組。
(3)條件對照
指雖給對象施以某種實驗處理,但這種處理是作為對照意義的,或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。
(4)相互對照
指不另設對照組,而是幾個實驗組相互對比對照,在等組實驗法中,大都是運用對照。
3.科學性原則
所謂科學性,是指實驗目的要明確,實驗原理要正確,實驗材料和實驗手段的選擇要恰當,整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則,都要具有可行性。
4.重復性原則
在實驗設計中也必須注意實驗的可重復性。任何實驗都必須要有足夠的實驗次數,才能判斷結果的可靠性,尤其是有數據計算的實驗,設計的實驗不能只能進行一次,在無法重復的情況下,作為正式結論,這樣的結論易被。
(四)進行實驗并記錄觀察或測量實驗結果
(五)分析結果得出結論
(六)表達和交流
三、探究實驗設計的一般方法
第一步:根據實驗目的和要求,先確定好三個變量即自變量、因變量、無關變量。
第二步:確定實驗的原理。實驗原理通常根據實驗的目的和題目所給的材料進行分析處理,確定實驗變量的檢測方案,再根據我們所學過的知識聯系起來確定實驗的原理。
第三步:設置對照實驗,選擇合理的實驗對照方法。
第四步:選擇實驗材料(實驗材料要根據原理來選擇或題干所給的信息來確定)。
第五步:設計實驗步驟。設計實驗步驟時最好能理順實驗思路,設計步驟時一定要注意遵循實驗設計的四個基本原則(對照原則、單一變量原則、等量原則、科學性原則)。實驗步驟基本模式如下:
(1)將相關的實驗材料、用具或相應的實驗對象等隨機平均分組,并編號(目的是為了防止偶然誤差);
(2)施加實驗變量,控制無關變量而設置對照(注意:單一因素不同;其他因素相同且條件要適宜);
(3)進一步相同處理(如條件適宜相同環境);
(4)檢測因變量、觀察、統計、比較。如果實驗現象是隱蔽的,必須找出具體的檢測方法,以顯現實驗結果,便于觀察,之后找出具體的觀察和記錄對象,觀察、記錄、統計、比較實驗數據和現象;
(5)有些實驗可能需要反復操作本實驗。目的是防止偶然誤差。
一、激發探究興趣,提供典型實驗
探究性教學設計可以通過優化教學組織形式、精選良好的探究問題、巧用現代教學媒體、設計富有邏輯性和趣味性的教學語言等途徑創設探究情境,不斷啟發學生自主思考,引導同學深入下去。探究性教學能否成功,很大程度上取決于學生的學習主動性。因此,激發學生的探究動機和興趣十分重要,只有讓學生動起來,才能充分發揮學生主動、自主、探求的積極性。探究性教學設計可以通過優化教學組織形式、精選良好的探究問題、巧用現代教學媒體、設計富有邏輯性和趣味性的教學語言等途徑創設探究情境,不斷啟發學生自主思考,引導同學深入下去。例如,在“影響酶活性的條件”的探究教學中,要求同學根據教材提供的一些影響消化酶的背景資料,提出問題和作出假設,并根據提供的一些材料用具、設計實驗的原則以及注意事項,自己獨立設計探究實驗,完成科學探究。從這樣的組織安排來看,給予了同學更多的選擇空間。例如,從酶的選擇看,既可以選擇過氧化氫酶,也可以選擇唾液淀粉酶、胃蛋白酶等等;從影響酶的條件來看,既可以選擇溫度,也可以選擇pH。學生除了選擇自己感興趣的問題進行探究外,還必須考慮不同的條件、不同的酶,因此,所探究的問題和設計的實驗自然是各不相同的。如果不同組的同學探究不同的問題,全班同學將會有更多的問題和心得進行交流。這樣的探究性類型遠比全班同學共同探究一個問題所涉及的知識、碰到的問題和解決的措施要多得多,所涉及的信息量要廣泛得多。
生物課中選擇能顯現事物規律的實驗,可以使學生在較短的時間內發現現象,認識規律,使學生在教師的指導下自行獲取知識,培養創造能力。因此,教師要精心設計選擇學生熟悉的、典型的、適量的實驗,激發學生的探究和學習知識。培養學生的質疑能力,通過對問題的發掘和探究,不僅加深了學生對教學內容的深層次的理解,而且增強了學生獨立思考問題的意識,使質疑和探究成為學生學習的內在需要,有助于發展學生的主動性和獨立性,促使課堂教學的動態生成和教師教育智慧的形成。
斐林試劑 雙縮脲試劑
組成 甲液:0.1g/ml NaOH
乙液:0.05g/ml CuSO A液:0.1g/mlNaOH B液:0.01g/mlCuSO
使用 現用現配混合使用 先用A液后用B液
用量 甲液2ml 乙液4-5滴 A液2mlB液3-4滴
有效成分 Cu(OH)2 Cu2+
反應環境 中性 堿性
反應條件 加熱 常溫
反應結果 淺藍色棕色磚紅色 紫色
在還原糖和蛋白質的鑒定實驗中,注意兩種試劑的比較
這樣使學生知道了這兩個實驗的本質。
二、科學探究,實驗六環節
中學生物學探究性實驗是基于中學生物學實驗前提下的,由教師給予學生指導的科學探究活動。在科學上,實驗的結果、結論或許早就有了,但為什么還要組織學生去探究呢?因為要教會學生科學探究的一般方法,考察學生在實驗過程中的操作表現,思維表現,學習能力表現等。探究性實驗一般以小組合作開展,提倡“以問題為中心,自主探索,小組交流,重在發展”,它要求學生既要對所研究的課題開展學習活動,同時又要對實驗過程開展學習活動。
高中生物探究性實驗課的教學過程結構歸納為以下六個環節:
(1)提出問題(2)假設(3)設計實驗(包括實驗A、B、C)(4)實施實驗(包括實驗A、B、C)(5)結論(6)表達交流。
以上六個環節可以解釋為:
(1)教師提供背景材料或學生從日常生活、生產實踐或學習中發現與生物學相關的問題,并以書面或口頭表述這些問題,描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。
(2)應用已掌握的知識,引導學生(或直接由學生)對問題的答案提出可能的設想,估計假設的可檢驗性。
(3)制定探究計劃,提出實驗步驟,列出所需要的實驗材料與用具,選擇控制變量,設計對照實驗。
(4)實施計劃,觀察實驗現象,收集實驗數據,評價這些實驗現象和數據的可靠性。
(5)描述實驗現象,處理實驗數據,得出合乎實驗的解釋,形成結論。
(6)撰寫實驗報告,口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。
顯然,開展探究性實驗從整體上應體現上述六個環節。只有這樣,才能充分體現其一般課型特征。但是,也不能把這些環節絕對化。例如第一個環節,要求學生能夠獨立提出問題,這些問題可能是由學生自己提出來的,也可能不是。如果學生在教師提供的諸多問題中選擇一個,或者他們受到某些問題的啟發,提出新的將要探究的問題,能說這樣的問題就沒有探究意義嗎?當然不是。再如,設計實驗方案、實施實驗方案和得出實驗結論,這三個環節之間有著前后關聯關系,若實驗方案的設計存在某些失誤,就會影響到實驗結果的準確性,甚至得到錯誤的結論。這樣的話,教師也不能指責學生,因為學生已經努力參與了實驗過程,他們的探索精神是值得肯定的。
【關鍵詞】探究式學習法 語法教學 感悟
一、問題的提出
新課程的語法教學內容包括語法的形式p意義和用法。在傳統的語法教學中,教師從語法形式p語法規則入手,舉例說明并過渡到意義,最后在教師主導下通過相關練習培養學生運用知識的能力。這種教學模式使得學生對語言知識的理解只能停留在表層,無法深刻體會其交際功能,從而無法形成有效的交際策略,在真實的情景里做到學以致用。
《全日制義務教育普通高級中學英語課程標準(實驗
稿)》所確立的教學整體思路,是以學生為主體的教育主體觀。作為中小學常見學習方法之一的探究式學習法,其指導思想是在教師的指導下,以學生為主體,讓學生自覺地、主動地探索,掌握和認識解決問題的方法和步驟,研究客觀事物的屬性,發現事物發展的起因和事物內部的聯系,從中找出規律,形成自己的概念。在探究式學習的過程中,學生的主體地位、自主能力都得到了加強。由此可見,在新課程背景下,探究式學習法不失為一種值得推廣的語法教學模式。
二、探究式學習法在高中英語新課程語法教學中的應用
教師應用探究式學習法進行語法教學,能夠讓學生在語篇中自然地感知語言,從機械性模仿過渡到創造性運用,由語言知識的學習向真實的交際技能轉化,充分體現了語法的交際性原則。
人教版現行教材的設計是在重視學生基礎知識和基本技能的基礎上,努力構建學生的語法知識體系。每個單元圍繞一個主要話題開展聽說讀寫活動,共分九個部分。各單元的目標語法在主要閱讀語篇中都有意識地、大量地呈現,學生通過探究發現所學的語法結構的形式與功能,強調在用中學,在學中用。例如,必修四Units 1-4的主要閱讀語篇呈現的語法項目是動詞的-ing形式,每一個語篇中都存在大量可用于學習、研究的語法知識,符合語言學習的真實情景,能夠更有效地培養學生的語言知識運用能力。因此,在課堂教學中教師應充分利用這些教學資源,引導學生通過主動探究和體驗歸納出相關語法的結構和用法,讓每位學生都感受到學習的樂趣。
現以必修四Unit 4的語法結構動詞的-ing充當定語和狀語的基本功能為例,展示筆者在課堂教學實踐中是如何應用探究式學習法這一模式的。這堂語法課的教學目標是要求學生通過學習,能夠區別動詞的-ing用作定語、狀語的用法,正確使用該語法功能。活動過程如下:
步驟一:讓學生在課文中找出含有動詞的-ing充當定語和狀語的句子,通過生動形象的背景材料,在語篇中感知所學的語言。
[設計說明] 每一個語篇都提供了綜合運用語言的語境及大量的示例,以這樣的語篇作為語法學習的材料更符合語言學習的真實情景,展示了同一語法項目內分支項目間形式、意義和用法的區別。
步驟二:讓學生兩人或四人一組進行討論、判斷并歸納語料中哪些句子含有動詞的-ing充當定語或狀語,并說明原因、體會其用法。然后請幾組學生說出討論的結果。
[設計說明]通過研究、對比、分析語法規律以及展示探究性學習的成果,學生不僅提高了語法學習中探究、收集處理信息的能力,而且加深對語法知識的理解并構建語法體系,獲得親自參與研究探索的積極體驗,逐步形成樂于探究,努力求知的心理傾向。
步驟三:對學生的總結進行梳理,幫助學生整理目標語法知識,形成自己的概念。
[設計說明] 教師在教學過程中適時對語法規則進行綱要式的歸納和總結,讓學生領會語法意義,從而準確、得體地運用語法,這是必不可少的教學環節。
步驟四:教師圍繞情景話題與學生進行交流,讓學生在交流中再現已學的語法知識,體會語法點的交際功能。筆者所定位的目標語法知識的運用,共設計了六個包含本單元語法動詞的-ing充當定語和狀語的句子,以問答的方式與學生談論有關里約奧運會開幕式的情形。
[設計說明] 在開放式的語篇層面上進行練習,目的是培養學生把語法和所要表達的內容有機地結合起來,促使語法技能發展成為運用語法進行交流的能力,確保了語法運用的真實性。
步驟五:要求學生在規定的時間內用動詞的-ing充當定語和狀語的句子,加入適當過渡詞把上述六個問題連句成篇,并通過投影儀加以展示,使學生在交際中進一步了解本單元主要語法結構的區別和用法,達到正確使用該語法功能的目的。
[設計說明] 在語法教學中穿插寫作教學,擴展了輸出途徑,增強了學生的思維力度,還能夠更有效地培養學生的語言知識運用能力。
三、感悟
探究式學習是一種積極的學習過程,充分體現了以學生為主體的教育主體觀。學生在教師的引導下從語篇輸入開始,以小組合作學習的方式探究辯識語法現象p發現語法規律,并且通過語篇輸出的形式重溫和活用所學的語法,使語法課變得生動有趣。總之,教師應從學生實際出發,在課堂教學中把語言形式p意義和用法有機地結合起來,從而實現由語言知識的學習向真實的交際技能轉化。這才是語法教學的真正目標。
參考文獻:
但是,由于應試教育的影響和化學教師對探究教學本質的認識不夠,在化學探究教學中還存在著多方面的問題,這些問題的存在直接影響著化學探究教學效率的發揮。
一、化學探究教學活動的形式化、程式化
“提出問題、收集有關資料和事實、提出猜想或假設、對假設進行實驗驗證和推理、發現規律得出結論(整合遷移應用)”是科學探究活動中常具有的基本要素。這些過程使得探究式學習的完整性得到了充分的體現,然而并不是所有的探究活動都必須完整具備這六個要素,有些探究活動中只包含其中的某些要素。然而實際上,在許多的化學探究課堂上,由于有些教師探究素養的缺乏,使得在面對探究教學時不知道該怎么開展活動才好,在課堂上按照這些探究要素轉變成的六個階段按部就班地進行實施,從而把科學探究過于程式化,使原本富于變化、豐富多彩的化學探究活動變得僵化。
二、化學探究教學簡單過程的復雜化
我們在研究中學化學實驗探究教學現狀時,曾經聽過初中化學教學中的這樣一節課:“二氧化碳收集方法的探究”現將其探究教學過程摘錄如下:
【問題情景】已知:①CO2是一種無色無味的氣體,密度比空氣大,易溶于水;②用燃著的木條伸到集氣瓶中,木條熄滅,因此可以用燃著的木條伸到集氣瓶口檢驗CO2是否集滿;③將CO2通入到澄清的石灰水中,石灰水變渾濁。如何收集制備的二氧化碳氣體?
【提出假設】
1.CO2可以用向上排空氣收集。2.CO2不能用向下排空氣收集。3.CO2不可以用排水法收集。4.……
學生分組設計實驗方案、論證實驗方案、分組進行實驗、小組交流討論。
【形成結論】
①CO2可以用向上排氣法收集;②CO2不可以用向下排氣法收集;③CO2可以用排水法收集。
該探究教學的設計雖然體現了探究教學的理念,包含了所有的探究要素。但這可以是一個部分探究的課題,教師不宜設計很復雜的情境,可以直接給出問題:CO2氣體可以用什么方法收集?接著讓學生自主進行實驗設計和實驗操作。該實驗設計和操作比較簡單,學生容易完成。當學生通過實驗操作產生了認知沖突時,再讓學生利用科學探究的方法對產生的問題進行解決。這樣學生在整個活動中體驗到了探究學習的樂趣。
三、化學探究教學效率偏低
高效率的中學化學探究教學有一個重要的衡量指標,那就是師生時間和精力的投入。高效率的化學探究教學應該盡可能地用最少的時間讓學生得到最大的收獲。但現實化學探究教學中,化學探究教學效率低下的現象非常普遍。
(1)探究教學活動松散,耗時多效率低。在一些化學探究教學實踐中,教師留有足夠的時間讓學生討論、思考,而缺少科學有效的指導,整個探究活動就顯得松散,有時一節探究課上完后,教學內容還沒有完成,從而導致某些單元的教學任務不能在課標要求的課時數內完成。
(2)學生探究活動中思維負荷偏小。在探究教學活動中有些教師讓學生按照設計好的步驟去做。例如,“探究氯水的成分”。有些教師直接利用教材2替代學生設計了實驗方案:實驗1,分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸,滴在pH試紙上,觀察并比較現象;實驗2,在潔凈的試管中加入2mL新制氯水,再向試管中加入兩滴品紅溶液,觀察現象;實驗3,在潔凈的試管中加入2mL新制氯水,再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸。上述設計,直接給出了實驗用品和實驗操作步驟,使學生從探究活動的設計者變成了機械的操作者,簡單到只要按著教材設計的方案去做就可以,學生的思維并沒有得到訓練。
高效率的化學探究教學,要求教師對教材中安排的探究活動進行再度開發,創設新的問題情境讓學生充分運用思維進行自行的設計與探究。
(3)探究內容選擇不當,學生探究收獲很小。如對于離子反應,有化學教師這樣進行探究教學:
引入新課:離子在溶液當中發生了怎樣的反應呢?每個小組的實驗桌上都有五種電解質溶液,大家以小組為單位,設計實驗方案。
學生討論,設計方案,代表匯報。教師總結、鼓勵,對設計的方案表示肯定,并提出合理化建議。展示某一小組的設計方案(投影)。
設計三種情況:
(1)向CuSO4溶液中滴加NaC1溶液;(2)向CuSO4溶液中加入BaC12溶液;(3)向NaC1溶液中加入AgNO3溶液。
小組和小組之間交流,確定最佳設計方案。
師:這三種情況下是否都發生了化學反應?如果發生了化學反應,請寫出化學反應方程式;如果沒有發生化學反應,請試著說明理由。下面同學們通過化學實驗來檢驗你們的假設是否成立,用事實說話。
學生實驗、小組討論、交流、探究,派代表發表各自的見解,講解分析的過程及得出的結論。師生共同分析總結:電解質在溶液中的反應實質上是離子之間的反應。
該探究教學片斷在教學中花了大量的時間,雖然該活動包含了科學探究的大部分要素,但該探究活動從假設的提出、方案設計到實驗操作、原理的分析都顯得沒有思維容量。而這個課題,只要教師演示一個現象較明顯的實驗,通過多媒體動畫形象地演示其微觀過程,學生就很容易得出“電解質在溶液中的反應實質上是離子之間的反應”的結論。
中學化學探究教學的實施越來越普遍,在實際教學過程中,教師越來越重視理論學習和實踐相結合。由于還是處于嘗試階段,所以,整個中學化學教學中,探究教學還存在不少問題。中學化學的課程改革,對探究教學這一方面急需建立一個科學的評價體系,以引導廣大師生更好地去實踐化學探究教學,提高化學探究教學效率。
【參考文獻】
[1]唐力,化學探究式教學過程建構性特征的研究[J],課程.教材.教法,2002(3)