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【关键词】物理;探究;猜想;假设
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)07-0218-02
新课程标准与原教学大纲相比,很重要的不同就是重视科学探究的教育作用,强调过程和方法的学习。科学探究是和科学内容并列的。在新的课程标准中,对科学探究能力中猜想与假设环节有这样的基本要求:尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。认识猜想与假设在科学探究中的重要性。
1 猜想与假设是学习物理的重要方法
中学生学习物理的过程与物理学家探索物理世界的过程在认识上应该是相似的,中学物理学习中的探究活动是引导学生获取物理知识、进行类科学研究探索,培养科学探索创新能力的重要途径。在探究活动中,根据已知的一些物理现象,进行猜想与假设,然后制定计划与设计实验,这本身是科学探究的内容和要求。牛顿说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现。
事实上,在物理学史上很多伟大的发明和发现都是源于猜想。在奥斯特发现了电流的磁效应之后,“电能生磁,磁应该也能生电吧?”法拉第就是在这样的猜想下,经过整整十年的实验,最终发现了电磁感应现象。物理天才霍金的时空观让人感觉玄妙无比,令人不能不惊叹他的想象能力。物理学发展至今日,还有许多的猜想有待人们去证实,相信在今后的日子里,会有更多的猜想不断的衍生,发展。
多年来,物理课程偏深、偏难,考试偏重于对知识的记忆、理解和利用公式解题上。其直接结果,就是导致平时的物理教学教学中“重灌输、轻启发;重教授、轻活动;重机械训练、轻实质体验。”大量的模仿训练使学生跌入了深深的题海,启发思考这一行之有效的学习方法被弃而不用,本应是学生亲身体验的探究过程变成了直接告诉现成结论,通过自己的探索发现规律更是少而有少。教师在教学中过多重视教学生应试技巧,而忽略了对学生创造思维、创新能力及综合分析能力的培养。进行课程改革,就是要大胆摒弃传统教学中不利于学生发展的老套套,跳出框框,打造全新的物理教学模式。
物理教学的一个最重要的任务,就是要教会学生学习方法,培养他们的创造能力,使他们形成一定的物理思想。假如物理教学过程中回避了直觉、猜想、假设,实际上就是剥夺了学生创造的机会,他们自己的想法和主张得不到应有的重视,他们的想象力没有了驰骋的空间。教师应该在学习物理的过程中让学生知道,物理科学不仅仅是观察现象,理解公式,还可以根据现象充分发挥自己的想象,提出自己的观点,从而能够通过想象看到事物的本质,最后推导出物理规律。
2 要鼓励学生敢于猜想
在传统的课堂教学中,学生往往是被动的,接受式的进行学习,学生除了认真听讲还是认真听讲,根本不能体现学生的主动学习,他们的好奇心受到了压制,他们想象的空间受到挤压。在这样的情况下,一开始时,学生往往不敢猜,一方面由于他们习惯了老师说什么就是什么,另一方面他们怕自己说错了,受到老师的指责,或同学的嘲笑。这时就需要教师的鼓励和引导,不管他们的猜测是否准确合理,教师都要持肯定的态度。培养他们的猜想要从最容易的入手。比如在学习串联电路中电流的关系时,猜想串联电路中点的电流有什么关系这是比较容易的,又比如在演示自制温度计时,盛水玻璃瓶放入热水中时,不妨先让学生猜猜,细玻璃管中的水柱会怎样变化,尽管学生大多数都能猜到,但不能因为容易就忽视猜想的这一环节。要知道根据已有的经验作出合理的猜想,这是科学探究中最具创造性的一环。只有从细微之处有意识地养成学生积极思维,积极猜想的习惯,才能逐步使他们形成良好的物理学习方法。
3 要让学生学会正确的猜想方法
在课堂教学中,教师放手让学生猜想,可能会遇到两种尴尬的局面,一是学生怎么猜也猜不到点子上,二是学生的猜想漫无边际。怎样避免这两种情况的发生呢?这有赖于教师在教学过程中不断摸索。笔者在教学实践中进行了一些尝试,在此抛砖引玉,与大家共同探讨。
在物理教学中科学猜想与假设过程其实和科学研究一样应该有两种基本的方法,第一种是实验方法,另一种是理论分析方法。
实验方法可以有下述几个步骤:(1)明确研究本课题的目的和要求。(2)大胆进行“科学猜想(3)对猜想结果进行讨论,去伪存真,去繁求精。比如说在探究滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关的过程中,在让学生进行猜想时,如果教师引导不够,学生的猜想往往会出乎教师的意料。学生不仅猜想可能与压力大小有关,可能与速度大小有关,可能与摩擦面的粗糙程度有关,可能与接触面的面积有关,还猜想到了可能与质量大小有关,可能与材料有关,可能与密度有关,可能与形状有关等等……这样学生的猜想放得太开,不容易猜到关键的点子上,如果所有的猜想都要设计实验进行验证,实际上在课堂教学的有限时间里也不可能做到,这时可以借助于简单得演示实验进行引导。
理论分析方法应该有以下步骤:(1)有关物理定义的阐述(2)定义中关键词的分析(3)针对定义中的关键词进行猜想(4)对猜想进行结果讨论,去伪存真,去繁求精。比如在探究物体动能的大小可能与哪些因素有关时,在猜想的环节中,可以这样进行操作
首先给出动能的定义:物体由于运动而具有的能叫动能。
筛选关键词:物体,运动。
根据关键词进行猜想:有关物体可以猜想到:密度,体积,质量。
有关运动可以猜想到:速度。
分析:体积相同时密度越大质量越大,因此密度和质量其实都是与质量有关,而密度相同时,体积越大质量越大,因此其实也是与质量有关。接下来再设计实验进行验证,也就水到渠成。
关键词:探究式学习;高中生物;高效课堂
探究式教学方法也成为课程改革的重点,高中生物课堂教学中运用探究法教学遇到了困境,在具体教学中遇到了许多问题,对高中生物教学进行分析探究是教学方法应用的对策。
一、探究式学习在高中生物课堂中的应用问题
近年来,我国对教育比较重视,虽然政府不断地对教育体制进行改革,但是在具体的实施中遇到了很多问题。高中生物教学中运用探究式的教学方法在具体实施中遇到一些问题。我国目前开展的是应试教育,高中生物的教学理论知识比较多,教师的教学任务比价繁重,教师必须在有限的时间内把知识点讲解完毕,如果运用探究式的教学方法,教学的时间不够,课程的许多知识点不能讲解。所以,教师没有办法开展探究式的教学。
二、高中生物教学中探究性学习问题出现的原因
(一)理论知识过多
高中生物的理论知识比较多,并且也比较重要,所以,教师的教学任务比较重。因为每门课程的课时有限,教学的知识点密集,教师在教学方式上难以选择探究式的教学方法。因为探究式的教学方法占据课堂的时间多,导致生物课程的知识点不能完整的
讲解。
(二)教师能力不足
生物课堂中运用探究式的教学方法对教师的能力有一定的要求。教师的思想观念也很重要,一些教师认为在教学中实行探究式的教学方法,对于学习程度好的学生来说可以提高学习质量,但是对于不喜欢生物课堂的学生,运用探究式的教学方法就是旁观者,对学生学习的意义不大。
(三)教学要求不明确
目前,我国对于高中生物教学的探究式教学方法,没有明确的要求。造成许多高中生物教师对探究式教学方式的具体教学目标和要求不清楚,在实际教学中运用探究式教学方法的教学效果不佳。教师的教学能力也有待提高。
(四)设备不完善
在实际教学中,学校不具备完善的教学条件,基础设施差,需要做的实验设备短缺。在一些经济条件落后的地区,生物实验是由教师在黑板上画出来的。一般情况下,学校没有设置专门的实验员,所以实验设备全由教师一个人操作完成,在实际教学中,教师单人的课程和班级较多,实验操作困难,教师常常会感到力不从心,因此,大部分教师放弃了实验探究式的教学方法。
三、优化探究式学习模式,构建高中生物高效课堂
(一)为生物探究教学方法创造条件
对我国高中课本进行分析研究,结合实际教学分析,高中生物教学中,哪一些课程可以运用探究式教学方法。探究式教学在课堂占据的时间不宜过长。因为受应试教育的影响,高中教师教授的大部分是理论性知识,缺乏实验操作。我国应该对教育体制和课程进行改革,加强对生物探究式教学方法的应用。只有这样才能取得良好的教学效果。
(二)对教师进行专业化培训
高中生物教师应该满足生物探究性教学的要求,改变传统的教学模式,利用新型的教学技术和方法,提高教师的教学水平和教学质量。对高中教师进行专业化的培训和指导,运用探究式的教学方法教授学生学习生物知识。学校要定期对高中生物教师的教学水平进行检测,选出优秀的教师对其他教师进行培训,能够从根本上提高教师的教学水平和质量,能够更灵活地运用探究式教学方法。
(三)完善教学设施
现在我国农村的基础教学实施比较落后。高中生物教学理论与实验联系比较紧密。对于生物教学的探究性要求也比较高,所以,加强完善教学设备是教学的基础条件。
(四)改善高中生物的教学体系
探究性教学主要倾向于对学生能力的培养,而我国目前的应试教育要求的是对学生进行理论知识的传授。在实际教学中,高中生物教师把实验画在黑板上进行,采用这种教学方式取代了探究性教学。目前,我国的教学体系仍然不完善,必须建立和完善教学体系,并且建立与之相适应的评价体系,这可以提高教学的质量和水平。
探究式的教学目标没有具体的规定和要求。实验设备的条件也不完善,所以针对这些问题,提出了一些措施改善探究式教学方法的运用。要尽量安排高中生物教学的密集型,提高教师教学的效率,为高中生物探究学习创造了基础性条件。我国必须对课程进行改革,加强生物课程的重要性,对教师进行专业化的培训。教师应该改变传统的教学方式,利用探究式教学方法提高教学的质量和水平,利用探究式教学改变传统的理论性知识的灌输教学方法,建立完善的体系和制度。
参考文献:
生物探究课是生物课堂教学的延伸,是提高学生素质的重要手段,是集知识、思维、能力为一体的重要课程环节。
1 生物探究课的培养目标
①培养动手操作能力;②培养观察力、记忆力、思维能力和创造能力;③培养合作、竞争意识;④激发学习生物学兴趣,培养学习生物学情感。
2 生物探究课现状透视
近几年,探究课程的设置受到教育部门的重视,但目前许多学校生物探究课不同程度偏离探究课的构建原则,存在以下不容忽视的问题。
2.1 组织上的自发性。生物探究课虽然强调自愿参加,但总要依赖一定的组织形式,以保证探究课的正常开展。目前,部分学校生物探究课仍处于自发状态,无牵头的组织者、无严格的组织纪律、无检查评估的组织部门。这样的自发组织是不稳定、不长久的。
2.2 内容的上随意性。探究内容应根据学科的培养目标,考虑到和教材的衔接,体现有序性。而有些学校或生物教师在安排的内容上随心所欲,没有通盘考虑课程体系,又没有精心设计探究方案,使探究具有很大的盲目性,收不到实效。
2.3 形式上的单调性。目前部分学校开展生物探究课时,忽视了学生的兴趣、爱好的差异,搞简单的一刀切,久而久之,把本来有兴趣的学生培养成无兴趣的人,抑制了学生个性的发展,有特长的学生得不到及时发现和接受相应的培养。
2.4 开展探究的不经常性。由于探究经费、探究场地设施、探究时间等诸多因素的限制,生物探究课开展的不够正常,前后脱节,缺乏连续性、递进性。
3 关于生物探究课的实践体会
针对开展生物探究课存在的问题,以生物探究课构建原则为指导,结合学科特点,经过反复实践,总结以下探究方式和操作形式。
3.1 健全的组织结构。开展生物探究课必须由教务处、教研室主任、班主任组成的健全管理系统。生物教师任指导,选拨对生物学有兴趣的学生组成探究集体。制定明确的探究计划,包括探究课题、内容、目的、要求、时间、参加人数、探究形式等,做到有的放矢。并从实际情况出发,因地制宜设计每一个探究方案,使学生在探究中学到技能。
3.2 独特的方案设计。探究课是学生在教师指导下的一种科技探究,优秀的探究方案是学生探究成功的重要前提。例如,“水分的吸收”这一教学内容前,教材上安排了“植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验。我在教该实验时,我还设计用5%、10%Nacl溶液;35%、40%蔗糖溶液作渗透剂分别进行分组探索性实验,让学生在探索中自己寻求答案。自己小组所用浓度实验完毕后,各小组间还热烈讨论、交流结果。
3.3 丰富多样的探究内容。
3.3.1 参观考察。结合当地的实际,组织学生参观水族馆、珍稀蝴蝶展、组织学生看科普电影和录像,利用网络资源,参观后组织学生谈收获、写体会,教师作总结。
3.3.2 实验探究。根据学校现有的实验条件,开展一定的实验探究;也可以根据学生生活中发现有意义的课题,在教师的指导下进行实验,让学生独立思考,主动探究,亲自实践,动手操作,敢于创造。如《蚯蚓在什么表面的物体上爬的快》、《草履虫的应激性》等。
3.3.3 开展讨论。生物探究课上可就有兴趣的问题开展讨论,如我国是否存在蜂鸟?什么是克隆?也可就某些重大工程建设展开讨论,糖尿病的治疗前景、克隆、神舟号飞船搭载植物种子(基因突变),环境污染等等讨论中,注意营造自由的气氛,使学生敢于大胆表述,也渗透了环境教育。
【摘 要】 本文通过优化选择探究性实验教学内容和教学模式,进而提高生物探究实验教学质量,促进学生生物学素养的提高。
关键词 生物探究性实验;三环六步
从生物学科自身特点来考察,生物原本就是一门科学学科。要真正实现生物学科的价值,就必须探索一种新的模式来改变我们的学习策略,积极倡导自主学习和探究学习,而探究性实验教学则可以让学生敢于探究,乐于探究,善于探究, 笔者从以下二个方面谈谈如何提高探究性实验教学,优化探究性实验教学。
1.生物探究性实验教学探究内容的优化选择
生物探究性实验教学必定是对一定内容或一定问题的探究,但是生物实验教学中不是任何内容都能有效地运用探究的方法来组织教学张莫宙教授就认为,有三种知识不宜“探究”:超经验的知识、不可证明的知识、程序性知识。
1.1在探究性实验选择能展示知识形成过程的生物知识进行教学
生物基本知识是生物学习的重点与核心。知识的形成通过过程,过程是正确识的前提。生物中存在大量的产生性知识,它们往往是通过对某个特殊过程进行概括而产生的对象,这种生物知识具有过程-对象的双重性。
1.2在探究实验教学中选择开放性的生物问题进行探究
开放性的生物问题是指那些答案是多项的,具有发散性、探究性、层次性、发展性、创新性等特性。这类问题对于激发学生的好奇心和好胜心,增强学习的内驱力,对生物探索产生了浓厚的兴趣,可以作为生物探究性实验教学重要内容,我们可选择。
1.3从验证性实验中选择应用问题进行探究
这类实验与往往是一个已经做好了的“成品”生物问题,在某种程度上如果我们把它转化成探究性问题,这类问题的解决可以加深学生对知识及原理生成的理解。如学生在做完三大物质鉴定之后,可让学生解决这样的问题:双缩脲试剂可以用来鉴定还原糖么?
1.4从探究性实验上选择一些开放性的生物实验
新课改生物必修书上出现一些探索性、开放性的实验。这类实验往往考察学生对生物规律内在本质的掌握情况,以及动手解决实际问题的能力。这种实验的总体特征是立意高、设计巧、方法活,考知识、考方法、考能力、考素质、考潜能。我们可从中选取一些具有代表性的实验让学生来探究。
2.生物探究性实验教学的教学优化模式
探究性实验教学不同于验证性实验教学,目标是培养学生提出问题、分析问题,解决问题以及在探究中培养学生团结、合作的精神等。实施中可以采用优化了探究性实验教学模式,其教学程序如下:
例如“培养液中酵母菌种群数量的变化”一节内容,结合学校和学生的实际进行探究性实验教学。第一步:明确目标 (知识、能力、情感态度与价值观目标)。
第二步:自主学习(实验原理、实验用品)。
第三步:小组研讨
一、探究问题:根据酵母菌种群数量的增长,提出哪些问题。
二、作出假设:在一定的环境条件下,酵母菌种群的数量随时间呈怎样变化。
三、设计、进行实验:实验的观测指标是、实验的观察方法。
四、血细胞计数板的的使用(师生共同构建血细胞计数板)
五、思考与讨论
(1)1个大方格的体积,一个中方格的体积,1个小方格的体积?(2)对于压在小方格界线上的酵母菌,应如何计数?(3)现观察到图中所示5个中格共有酵母菌40个,则上述1mL酵母菌样品中约有菌体几个?
第四步:质疑点拨
一、怎样使用血细胞计数板对酵母菌进行计数呢?
(1)制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片和制作血细胞计数板相同么,差异在那儿?(2)从试管中吸取培养液进行记数之前,要将试管振荡几次?原因是?(3)如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,应当采取怎样的措施?
二、进行实验:培养液配置、培养、计数并作记录。
第五步:总结归纳
一、分析结果,得出结论
二、下表是一小组的数据统计,根据8%葡萄糖培养液中种群量随时间变化情况画出曲线(单位:107个/mL)
(1)酵母菌增长形势?(2)增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是?(3)影响酵母菌种群数量的因素可能有?(4)本实验需要对照么?
三、表达与交流
为了探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学按下表完成了有关实验。
(1)该实验的变量有哪些,分别是?(2)请写出该同学要探究的实验名称?
四、进一步探究:根据所选探究的课题,请你简要写出实验的设计思路
第六步:检测达标
检测达标习题要精心挑选,要典型,要符合学生学习的规律,从易到难。
参考文献
[1]谢文栋.中学生物学实验探究教学法实施的研究教学[J].生物学教学.2007,32(9):11-14
关键词:生物教学;问题;策略
课堂探究作为高中生物课堂教学一种新的学习方式引入,但从当前高中生物教学的现状来看,部分教师仍以讲授灌输为主,学生被动接受,没有很好地发挥学生的主体性、主动性、创造性,仍然缺乏促进学生“自主探究”的具体教学策略。本文对高中生物探究教学出现的问题进行了分析,提出了当前高中生物探究教学的几点策略来优化教学,提高教学质量,让学生认识生命世界、学习生物课程。
一、高中生物探究教学存在的问题
1.传统教学思想的禁锢
部分教师认为探究式教学浪费时间和精力,对成绩的提高意
义不大;也有教师认为探究就是放手让学生各自自由探索,不适合课堂教学,因此,在教学中不能开展探究式教学。
2.对探究教学认识不足
部分高中生物教师能力不足,认识存在误区,认为生物的探究教学就是实验探究,无法把握探究式教学的理念和精髓;另外教师的能力和素质直接影响着学生在探究式学习中获取知识和启发思考的能力。
3.对学生的差异考虑不周,探究式教学的效果也参差不齐
部分教师在备课时,照搬教材,不问学情,同一年级的不同班级都采用一样的探究式教学设计,必然导致探究式教学效果的参
差不齐。
二、高中生物探究教学策略
1.教师更新观念,积极尝试探究
当前,很多教师对探究教学培养学生的生物兴趣和能力有一
定的认识,但在实际教学中,迫于教学各方面因素的制约,不能放手大胆地进行探究式教学,也有部分教师对探究教学的理解还停留在朴素的现实主义和经验主义层面,他们没有认识到对学生科
学态度和科学精神的培养。因此,教师只有不断更新观念,才能解读新的课程政策、教学方法,才能理解探究教学的重要意义。在实际教学中,我们可以多进行一些专门的培训,多开展相关的教研活动,在集体备课和研究中,在教学实践中积极进行探究式教学尝试,通过积极创设问题情境,启发学生学习的热情,将生物课堂教学较好地融入学生探究活动——“做中学”的活动之中。
2.创设问题情境,激活学生思维
“问题”是组织探究活动的前提,也是诱发学生学习需要的重要情境,所以教师要根据不同的教学内容,创设恰当的情境,精心设计问题。教师在预设问题情境时,可以从学生的生活经验、从实验入手,提出问题,启发学生思考和讨论,从而带动学生的积极性。在创设问题情境时,教师要注意从学生的生活实际或者经验出发,将“问题”提得“妙”,将探究的活动设计得“巧”,这样才能更好地激活学生的思维。还要注意问题的难易度,过难的问题要适当补充一些辅问题,把大题化小,引导过渡;过于简单的问题,只要求学生回答是与否就可以了,不宜当作探究性教学的问题。如在教学
“植物激素”的知识时,一位教师设计了这样的问题:小麦、玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇上大雨的天
气,种子就容易在穗上发芽,让学生运用生物学的知识来解释这种现象。这样学生就很容易理解脱落酸在高温条件下容易降解这一生物知识点。
3.调控探究气氛,多进行表扬鼓励
在探究教学活动中,教师要及时调控,做到收放自如,努力营造探究氛围,让学生在开放、民主、和谐的课堂教学环境中进行探究学习。同时,可以通过多表扬、鼓励学生的探究精神,这样就可以使学生对探究学习充满信心。探究活动中学生与众不同、标新立异的问题,只要学生能提出问题,解释问题有自己的思路,均应给予鼓励,即便是学生的回答偏离教育目标甚远时,也不要给予绝对的否定,有些问题可以让学生在课外共同讨论。例如,当学生解决问题有困难时,教师要适时给予启发,适当“拉一把”,降低问题的台阶,设置低一个层次的探究点或子目标,引导学生继续探究。
4.展示探究成果,改革评价方式
在探究式课堂教学过程中,教师要对学生的探究成果进行展
示和交流,比较理想的探究结果可以让全体学生分享成果,共享智慧;没有达到预期的探究结果也可以让其他同学给予必要的帮助,以实现课改倡导的共同进步和全体发展的理念。另外,我们的课堂的教学评价不能只注重结果,也要多关注学生获得知识的过程。特别是要改革以考试成绩来对学生评价的形式,月考、期中考试、期末考试等各种考试,只能让教师将答案告诉给学生或者以讲解的形式进行,误导了课改本来的意图,也使探究式教学处于不利地位,所以评价方式上不仅要考查学生的知识,更重要的是要考查学生如何获得知识的过程。
三、高中生物探究教学应注意的问题
1.不管是教师还是学生都要克服对探究学习产生的神秘感和畏惧感
教师和学生都要消除探究教学无法实现和科学探究无法实现的想法,教师要改变不知如何开展探究教学的观念,主动实施探究教学;学生要树立起探究的信心,通过一些小实验、调查研究,不断体验自身参与探究的全部过程进而激发探究兴趣。
2.探究教学要以扎实的基础知识为基础
探究教学不能忽视学生基础知识的掌握,不能只顾把精力放在如何组织学生进行探究活动的环节上,既要注意帮助学生构建基
础知识体系,提高学生分析问题和解决问题的能力,又要引导学生加强各知识点之间的联系。
3.探究教学要结合多媒体进行
多媒体图文声像并茂的动态传播,可以调动学生的主动性和