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诸 葛 算 术

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日志

 
 

一、“探究—体验”式课堂教学策略  

2009-09-16 16:22:25|  分类: 科学专栏 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(一)教学策略

 

1.提出问题

2.猜想假设

3.制定方案

4.实施探究

5.展示交流

6.拓展创新

观察、实验、制作、考察、调查、参观、采访、搜集、种养等

搜集整理信息息

思考与结论

过程与方法

  1.提出问题

学习目标:引导学生认真进行观察、思考,并在观察、思考中引发问题,为探究活动做好准备。

操作要领:教师要依据教学目标、遵循学生认知规律、有机结合学生生活中熟知的现象,创设问题情境,让学生在问题情境中感知问题、寻找问题,并提出问题。

2.猜想假设

学习目标:引导学生围绕问题所可能发生的种种现象及结果进行预测或作假设性解释。

操作要领:以小组或以全班为单位,针对要研究的问题,让学生运用已有的知识和经验进行预测或作假设性解释,要注意引导学生展开想象,并在想象的基础上让学生畅所欲言。

3.制定方案

学习目标:引导学生围绕猜想假设,提出探究活动的大致思路,为科学验证做好铺垫。

操作要领:在具体操作中,一般要采取分组活动的方式,让各小组针对本组要研究的问题,制定自已的计划或方案。在本步要注意发挥教师引导、指导、点拔的作用。

4.实施探究

学习目标:引导学生依据研究计划或方案开展探究活动,验证猜想假设,得出科学结论。

操作要领:依据方案开展观察、实验、制作、考察、调查、参观、采访、搜集、种养等探究活动,来验证猜想假设。在活动中要注重小组合作,让小组的所有成员都活动起来。

5.展示交流

学习目标:引导学生对探究的成果进行展示与交流,加深对科学结论的理解。

操作要领:一般先组织学生进行组内展示与交流,在统一思想、得出结论后,再组织全班交流。

6.拓展创新

学习目标:引导学生将学到的科学知识与社会生活进行密切融合。

操作要领:引导学生运用所获得的知识与技能,解释生活中的现象,解决生活中的问题,进行改进、发明、创造活动,关注与本课研究主题相关的社会问题等。

(二)策略解读

本策略适用于小学《科学》课堂教学。

本策略共分六步,分别是提出问题、猜想假设、制定方案、实施探究、展示交流、拓展创新,这六步也恰恰是一个完整的科学探究过程。

本策略是以《基础教育课程改革纲要》为统领,以全日制义务教育《科学(3-6年级)课程标准》为基本依据,以我市多年来倡导的小学自然“探究-体验”教学实践经验为核心,以我市当前科学教学改革现状为前提,以“探究—体验”为主要特征的小学《科学》课堂教学策略。

第一步:提出问题

“科学学习要以探究为核心”,科学探究又以问题解决为重点,问题是科学学习的关键。德国物理学家海森堡说:“提出正确的问题,往往等于解决了问题的大半”。因而让学生提出高质量的问题是本步的关键。

小学生由于受知识水平、生活阅历、年龄特点的影响,往往提不出高质量的问题。大量实践证明,在科学课堂教学中创设科学合理的问题情境具有重要的意义,它能够激发学生探究和思维的火花,能够引发学生发现和提出问题,能够为问题的探究和解决播下思维的种子。

问题情境是学生自己觉察到的“有目的但不知如何达到”的心理困境,是一种由于认知失调而急需设法解决的心理状态。它不同于问题,问题是客观存在的内心心理与外部世界的矛盾。问题情境的创设应具备以下三个要素:一是情境要指向新的未知的事物。创设问题情境的目的是为了诱发问题,这是创设问题情境的目标要素,是为了学生完成某种任务(即学习的任务或思维的对象)而有意设置的。教师在创设问题情境时必须要把握住问题的导向,把问题情境指向学生的学习任务或思维的对象,避免问题情境偏离学习的目标。二是情境要激起学生认知冲突,激发探究愿望。问题情境应把学生已有的知识、经验与新知识、新矛盾有机结合起来,使学生产生认知上的不平衡(认知冲突),学生为摆脱这一内心的困境,产生主动探究的愿望,这是创设问题情境的动力要素。心理学研究表明,人人都有填补认知空缺,解决心理困境的本能需要。三是情境要贴近学生已有的知识能力水平。所创设的问题情境,必须使学生在已有的水平上能“觉察”得到,依据现有的水平能探究下去,这是创设问题情境应具备的智力要素。相反,那些远离学生知识能力水平的问题情境,学生只能望洋兴叹,不但不激发学生探究的欲望,反而会挫伤学生进行探究的积极性。

本步还要注意:一要鼓励多样性问题的提出。在创设的问题情境中,教师要引导学生积极地进行观察、思考、想象,鼓励学生从不同角度、不同层面进行思考,提出不同的问题。二要注意多样问题的梳理。由于学生生活经历、认知水平的不同,所提出的问题也会不一样,教师应引导学生对所提出的问题进行梳理,对问题进行归纳、整理、分类,在此基础上提取出有研究价值的、学生感兴趣的问题。

在选择本节课要重点研究的问题时,有两种方式:一是由各小组自主选择不同的问题,分别研究;二是由全班选择一个或者几个相同的问题,共同探究。

第二步:猜想假设

猜想与假设是科学思维的一种形式,是研究者根据已知事实材料和科学知识对所研究的问题做出的一种猜测性陈述,是对问题中事物的因果性、规律性做出的假定性解释。猜想与假设是学生科学探究活动的一个重要组成部分。

作为一理性思维的形式,猜想与假设是科学研究中重要的方法,从其形成来看,可分为两个环节:一是猜想环节,二是假设环节。猜想是学生接触到问题后,在已有知识经验的基础上,结合对客观现实的感性认识依靠直觉而做出的各种假定。假设是在猜想的基础上经过一系列的观察、实验、分析、比较、归纳等逻辑推理排除掉一些不可能的猜想而得到的较为科学的假设。假设比猜想更具有合理性,对探究的问题更有针对性和指导性。在猜想环节,学生充分发挥主体性,积极主动地提出尽量多的猜测与可能,不需要考虑问题与猜想之间的因果逻辑关系,因此思维常常处于一种非常活跃的、非逻辑的、发散的状态。在假设环节,通过对猜想的排查和做出种种的解释进行提炼总结,因此需要一种逻辑的聚合思维。在科学探究中,提出合理的猜想与假设除了为探究活动指明方向外,还可以充分发展学生的创造性思维,培养学生的创造能力。

培养学生合理地进行猜想与假设是非常重要的,在科学课堂教学中,教师要有意识地注重对学生进行猜想与假设的训练,在引导学生进行猜想与假设时要注重以下几个原则:

合理性原则。猜想不是胡猜乱想,不合理的猜想与假设不仅没有发展成为科学结论的可能,而对探究过程也没有任何意义。在进行猜想与假设时,要引导学生有根据地进行合理地猜想与假设。

规律性原则。猜想与假设虽然是针对一些客观事实和现象而提出来的,但科学探究的目的不是解决个别问题,而应是一类问题,寻找事物之间的普遍联系和一般规律,因此,提出的猜想与假设要具有某种规律性。

方向性原则。猜想与假设是在探究之前对研究问题所进行的一种科学预见性活动,指导着探究计划的制定和方案的设计,是学生确定研究方向,选择实验方法、实验器材的基础,因此提出的猜想与假设应能使学生明确探究的方向,指导整个探究活动的进行。

开放性原则。猜想与假设是科学探究中学生思维最活跃的阶段,不同学生由于经验、知识、能力的不同,对问题的认识不同,因此会提出不同的猜想与假设。“探究—体验”教学的目的就是要充分调动起所有学生的积极主动性,发展学生自主思考、自主创新的能力,因而教师不要对学生进行过多的干涉,要让每位学生都能提出解决问题的办法,让学生的猜想与假设具有极大的开放性。

第三步:制定方案

有了前面筛选出来的问题,有了猜想和假设作为铺垫,学生便跃跃欲试,他们极想知道自己的猜想是否正确。这时,学生自然就想到了必须通过实验途径来解决问题。那么,设计什么样的实验呢?这就要引导学生去制定研究方案。

制定研究方案的意义在于,使学生的研究有一定的目的性,使研究过程能保持较为正确的方向,使活动形成一个有序的系列。

一个较合理、详细的研究方案,应反映下列项目:

●要研究的问题的题目

●研究的目的

●研究小组的成员组成

●需要准备的材料和用具

●对问题或事物的可能结果或发展趋势提出预测或假设

●研究的过程或方法

●研究结果的记录(文字、图画、照片,影象等)

●研究的结论

本步一般分为两个步骤进行:

第一是确定方案。将学生分成不同的小组,学生通过小组讨论来确定解决问题需要进行哪些活动,活动需要采取哪些方式和步骤,小组内如何进行分工等等。这样不仅可以集思广益,得到更多的决策方案,而且通过决策参与,还可以培养学生的责任感与合作精神,有利于小组凝聚力的形成。在这儿,引导学生积极动脑筋思考,灵活运用已有的知识技能,从不同方面利用不同方法对同一问题进行思维,提出自己的方案,是非常重要的,可以不考虑实验的操作细节或仪器的组装。方案须经小组充分交流,在小组交流的基础上,展开全班讨论,探索各种合理的方法,设计各种可行的方案,并从中找出最佳。

第二是选择器材。方案确定以后,教师就可以让学生自由选择器材,教师提供给学生的器材最好比所需的要多一些,能让学生有选择的余地,让学生在众多的仪器中判断并进行优选。另外,实验器材要尽可能取自于生活实践中比较常见、相对容易得到的器件,有的可能是玩具、废旧物品等等,要尽量符合低成本实验的思想,让学生感到“瓶瓶罐罐当器材,拼拼凑凑做实验”的乐趣,感受到实验来源于生活,贴近于生活,使学生了解到并不是只有实验室中的高精仪器才能做实验,并不是科学家才能做实验。

第四步:实施探究

明确了实验的设计方案、器材和实验步骤以后。探索活动的准备工作已经就绪,学生就可以开始进行合作探究了。

合作探究的形式有三种,教师可根据需要确定选用那一种更好。这三种形式分别是:一是同桌合作探究,即让同桌学生各自发挥探究优势,就相关的疑难问题,相互启发,相互研讨,然后再交流相互探讨的结果;二是小组合作探究,合作小组可以是4人或6人,最多不超过8人。小组应该是一个班集体的缩影,小组成员应该包括基础好的、中等的、较差的学生。合作探究具有集思广益、思维互补、思路开阔、分析透彻、各抒己见的特点,使获得的概念更清楚、结论更准确;三是全班集体同做一个实验进行探究,即抓住中心议题或关键性问题,让学生各自发表见解,集中解决难题。

探究的过程分为四步:

一是数据及信息的收集。信息的收集是探究的基础,信息收集的准确与否,直接决定着探究的成败。而学生在实验操作的过程中,往往只重现象,忽略数据的收集,因而教师在实验时要及时提醒、引导学生做好数据的收集工作。

二是数据的整理。学生分析实验结果的第一步就是对实验数据和观测资料的整理。教师要引导学生根据收集来的数据、资料进行科学分析,透过表面现象来找问题的本质,得出具有规律性的东西。

三是与假设的对比。将实验结论与自己的假设猜想进行比较,以检验假设是否正确,如果正确则可以进行归纳得出初步结论;如果不正确则要重新进行其它的猜想假设,再进行实验探究。在这一过程中,要让学生体验到成功与挫折,逐步养成成功了,不骄傲;失败了,要敢于面对、不气馁、不放弃的科学精神。

四是结论的得出。引导学生自行得出结论,在表达形式上不做苛刻要求,提倡学生用自己的语言进行表述,只要能说明白、讲清楚即可。当然,教师要适时给予适当的帮助,引导学生分析,帮助学生得出结论。

第五步:展示交流

在整个探究过程中,由于经验背景的差异,探究者对问题的理解常常各异,在探究的共同体中,这种差异本身便构成一种宝贵的学习资源。同时他们也很想把自己设计的“产品”推广给其他同学,得到其他学生与老师的评价。有的小组动手实验能力较弱,思维相对滞后,他们也想知道别人是怎么完成的,是不是还有比自己更先进的方法。总之,学生都有被别人评价和想了解别人的需要。

在本步,教师应充分利用这一学习资源,抓住学生这一心理特点,让学生把他们在实验过程中的体会以及实验后得到的结论相互交流、讨论。

对探究成果的展示与交流,一般分两个步骤进行:

第一个步骤是组内展示与交流。主要针对本组内共同进行的探究活动,对所积累的各种信息资料进行整理、分析、讨论,获得共识。

第二个步骤是全班交流。是在各小组汇报各自探究成果的基础上,对全班同学的成果进行整理、分析、讨论,得出科学的解释或结论,获得更为丰富的成果,达到资源共享、成果共享。

在展示与交流中,教师要鼓励展示交流方式的多样性,引导学生采用自己喜欢的方式进行展示与交流,如:文字表达、表演、画图、展示作品等;还要特别重视课堂中新问题的生成,针对新的问题,教师要冷静思考、妥善解决,切不可一棍子打死或不予理睬;还要重视学生倾听意识的培养,在学生进行展示与交流时,要引导学生学会倾听,并教给倾听的方法,如将他人的研究成果及实验中的发现,选择要点进行简要记录的方法等。

第六步:拓展创新

科学课的内容丰富多彩,包罗万象。涉及到生命世界、物质世界、地球与宇宙的知识,与人类的生活密切相关。此时引导学生结合研究的主题,运用所获得的知识与技能,解释生活中的现象,解决生活中的问题,并进行改进、发明、创造活动,关注与本课研究主题相关的社会问题等,有机地将科学、技术与社会生活进行密切融合。这样既扩展了学生的知识,又增强了学生的研究兴趣。

在内容上,一方面要注重与本课探究主题相联系。通过本课主题的探究,学生对本主题有了比较深入的了解,在主题的基础上鼓励学生拓展创新,有利于本课主题的进一步深化。一方面要注重与学生生活相联系。让学生感受到科学无处不在,科学就在我们身边,进一步增强学生学科学、爱科学、用科学的兴趣。

在形式上要注重开放性。引导学生举一反三,触类旁通,扩展思维的广度、深度,从多角度去思考问题。允许学生海阔天空、奇思妙想,允许学生想法不合逻辑。

在评价上以鼓励为主。不管学生出现怎样的想法,教师都要进行鼓励,以保护学生与生俱来的探究欲。

(课题组)

(三)案例

 

案例(一):《做一杯饮料》

教材说明:

本课内容选自青岛版《科学》教材四年级上册第三单元第8课《做一杯饮料》。在教学本课时,教者将原教材中利用做饮料来认识加快溶解的方法,改变为在探究饮料的制作过程中体验饮料配方的来之不易,体验科学探究中的反反复复,体验科学探究过程中的失败与成功,体验科学探究过程中的合作与交流,培养学生耐心细致、实事求是地科学态度,精益求精地科学精神,从而提高学生的探究能力和科学素养。

教学目标:

1.能提出制作活动的思路,能对制作过程中产生的问题和制作的结果进行客观的评议,体验科学探究的乐趣,培养坚韧不拔的毅力。

2.善于用学到的知识改善生活,愿意合作与交流,锻炼学生的操作能力。

3.学会思考的方法,在实验时能对计划做及时调整。

教学准备:

橘子粉 白糖 奶粉 蜜桃粉 苹果粉 玻璃棒 小勺 小瓶盖 一杯开水

教学过程:

一、提出问题

师:老师先调查一个问题:喜欢喝饮料的同学请举手!

师:你最喜欢喝哪种饮料?为什么?

师:那你们知道大多数人喜欢喝的饮料是什么吗?猜猜看。

师:请看这张调查统计表。(课件出示调查统计图表。)

  

 

师:你们都喝过吗?从这张图上可以看出什么?为什么?

师:醒目和椰汁味道一样吗?分别是什么味道?它们的味道与什么有关系?

师:猜猜看,它们有怎样的配方?

……

师:就像同学们说的饮料中的糖、橘子粉、橘子汁、二氧化碳、香精等等,都是饮料的原料,饮料中所含有的每一种原料以及每一种原料的多少,就是饮料的配方。配方不同,味道就不一样。看来一种饮料是否好喝,与它的配方有着密切的关系。

师:你能自己设计配方,制作一杯饮料吗?

【饮料是小学生都喜欢喝的,利用“饮料”这个介质导入新课,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生学习的参与度,释放学生上课起始时的心理压力,活跃课堂气氛,也有利于探究问题的形成。】

二、猜想假设

师:你喜欢什么口味的饮料,你打算设计怎样的配方?

学生分小组进行讨论。

【在制定具体的方案之前,让学生先在小组围绕问题进行讨论,对问题做出种种猜想,可以发散学生思维,培养学生创造能力。这也是制定方案的必需,也是具体实施方案的预定目标。】

三、制定方案             

师:今天,老师也给大家准备了一些原料,看看都有些什么?

学生观察。汇报:水  橘子粉  白糖  奶粉  柠檬粉  豆奶粉

师:老师准备的这些可以当配料。同时还给同学们准备了制作饮料的辅助工具:干净的玻璃棒,小勺,干净的小瓶盖。

师:现在,请同学们根据自己小组讨论,结合老师提供的配料,设计你们组的饮料配方方案,并填写在“饮料配方设计单”(课件出示)上。

 

饮 料 配 方 设 计 单

 

请在你所选的饮料配方的下面打上“√”

我们准备做(     )味道的饮料,我们选的配料是:

橘子粉

白糖

奶粉

青苹果粉

水蜜桃粉

 

 

 

 

 

学生设计饮料配方。

学生交流。

生:我们准备做橙子味的。饮料配方是:橙子、糖、水。另外,我还喜欢奶味,所以想加点奶粉。

生:我们组想做一杯甜牛奶的饮料,需要奶粉、白糖。

……

【设计制作方案,是引导学生进行科学探究的前提,是让学生经历探究全过程的必需,是培养学生自行设计实验能力的基本措施。在这个环节中让学生自己设计制作饮料方案,目的还在于让学生在制作的过程中体验实验方案是可以随情况的变化而变化,体验科学实验的成功需要反反复复的过程,知道一个成功的实验结果需要经过一个复杂的过程才能得来,培养学生要有步骤、有目的的搞实验的意识。】

四、实施探究

师:同学们设计的配方很好,我感觉做出来的饮料口感肯定不错。下面就请同学们根据自己的设计,也可以吸取别人好的想法对自己的配方加以改进后,进行制作,制作过程中,要注意以下几点:

(1)要做好记录。(课件出示“制作饮料报告单),请大家看看这张报告单,今天我们使用配料的单位不是克或千克,而是瓶盖。做的时候 ,就需要同学们先把配料装在瓶盖中,再用;并把使用几瓶盖的原料及时记录下来 。

 

饮  料  制  作  报  告  单

 

橘 子 粉

白  糖

奶  粉

苹果粉

水蜜桃粉

第一次

(     )瓶盖

(     )瓶盖

(      )瓶盖

(      )瓶盖

(    )瓶盖

lntal: margin;

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