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1、初中科学课程探究活动的设计与运用 摘要：实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育，重要的着眼点是改变学生的学习方式，在指导学生掌握基础知识和基本技能的同时，培养学生主动学习、积极探究的意识和能力，已成为所有参与新课程教学与研究老师的共同目标，“猜想”、“探究”已经成为学生进行新课程学习，尤其是理科学习必须具备的一种学习方式。那么，在科学新课程教学中，“探究”究竟扮演了什么角色，具有哪些意义，以及我们该如何带领我们的学生通过探究学习来达成学习目标呢？ 关键词： 探究活动 设计运用罗素说：“重要的不是给出答案，而是提出问题。”可见探究活动在科学课程中有着极其重要的地位。科学教师在教学中能否正确理解
2、活动的积极意义，能否巧妙设计应用与正确评价这些活动成为新课程的难点。1科学探究活动的理论支点张载说：“于不疑处有疑，学方能进。”在组织教学过程中，科学的做法则是先激发学生兴趣，而不是先指出目的。由于学生带着强烈的动机去行动，便有可能在活动中达到目的。可见，科学探究活动的主体是学生，兴趣是学习科学课程最直接和持久的内在动力。为此，探究活动的情景设计至关重要。一个良好的情景应当能使学生在探究过程中体验到学习科学的乐趣，能强烈激发学生的好奇心和求知欲，探究过程本身就是一个不断探究、不断创新、不断完善的过程，所以科学教育应该是一个能动的过程，大量的学生自主探究活动又可帮助教育者实现教育目标。教师在探究
3、活动中扮演的角色也是活动能否达到预期目的的关键因素之一。在活动开展前，教师是活动的设计师和组织者；在活动开展时，教师是思维的引导者和行为的规范者；在活动结束后，教师是活动的评价者。2初中“科学”探究活动内容丰富、形式多样，能力、层次与作用也各不相同。作为初中“科学”课程的探究活动，应根据初中生自身特点，选择一些简单易行的活动。笔者结合自己的教学实践，提出以下几类探究活动。（1）观察活动这类活动主要通过视、听、嗅、味、触觉等多种渠道刺激学生感官，诱导学生发现科学问题，感受自然界的奥秘，激起学生学习的欲望。如观察星空、地形地貌、绿豆种子的发芽及幼苗生长对光的适应性、土壤中有什么等等。组织这类活动前
4、，教师对观察的对象或目标要有所指向，以免学生盲日实践，收效甚微。如“观察土壤中有什么”这一活动，可鼓励学生设计实验和表格，从生物、非生物、颜色、颗粒大小、含水量、含气量等多角度多方位来观察，并将学生的设计与成果进行展示，对那些观察视角独特，有新发现的学生尤其要予以鼓励。有些观察活动周期较长，还需要求学生持之以恒地做好观察记录。（2）调查与交流活动调查活动要利用学生观察、实验以及收集事实证据的机会，利用学生的生活环境和各种社会资源，为学生提供开放的学习环境。同时使学生的分类、分析、预测、推论等思维方法得到锻炼。交流活动是课堂教学与课外活动的紧密结合点，可充分发挥师生的信息源作用，是开拓视野体现个
5、人价值的良好舞台。活动中师生间生动活泼的交流讨论，将探究活动由部分扩展到整体，从课内延伸到课外。如调查太阳能热水器的结构与使用、调查土壤的使用情况等。组织调查活动必须制订周密的调查计划与调查提纲，分组行动，专人负费，分工明确，密切合作。调查后，各组需撰写包括决策建议在内的调查报告，进行全班交流讨论。教师在活动中，主要对如何制订调查计划，如何撰写调查报告等进行方法指导。（3）竞赛活动美国心理学家马斯洛认为人都需要发挥自己的潜力，表现自己的才能，从中得到最大的满足。在个人能力有限的情况下，通过小集体内其他成员的互动帮助，在维护小集体的荣誉与利益的同时，个人价值也得到体现。如在学习固体溶解度这个抽象
6、概念时，不妨通过对概念中“一定温度”、“100克溶剂”、“饱和”等几个关键的理解，来把握理解概念涵义。竞赛内容可以非常丰富，复习、预习、技能训练、理解概念等都可灵活运用，但竞赛结束后一定要奖惩分明，维持和延续学生高涨的学习热情。（4）游戏活动这类活动，适用于那些内容比较抽象且枯燥，不易引起学生兴趣的学习内容。通过这种活动学生获得的不仅仅是抽象的知识，而且将这种知识最大限度地融入到他们的心灵中。如在认识生态系统结构以及食物链的教学中可请学生们扮演某生态系统中的不同成分，体会各成分之间的关系以及在生态系统中所起的作用。又如在防止土壤污染、保护土壤的教学中，激发学生调查研究，提出工作方针和对策，把科
7、学知识与STS紧密结合起来。实践已证明游戏活动深受学生喜爱，但很容易使学生在过度兴奋中忘却了学习目标，故此游戏后，一定要借助活动评价、回顾总结、启发点拨等手段引导学生走向目标思维。（5）实验探究活动发展学生的科学素养离不开科学的学习过程，而科学的核心是探究。在学生手脑并用的探究活动中，可体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学的方法。探究实验又分以下几类。趣味性实验。这类实验因实验中的颜色变化、声光的发出、形态的剧变等超出学生原有的知识储备而使学生获得良好的体验。如为了探究燃烧的条件，给热水中的白磷通入氧气，当学生看到水中白磷剧烈燃烧时，每个人的学习兴趣都被激发了起来。改进性实验。有些实验按教科书上
8、做了以后不一定能得到正确或明显的现象。针对这类实验，组织学生进行课外实验探究，就课本中的实验原理、装置、操作方法提出改进方案。如教材中验证热空气上升的实验现象不明显，也不安全。学生设计了热空气推动的小风车，现象既明显又能说明问题。应用性实验。人们的吃穿住行无不渗透着科学知识。通过这些实验可使学习与生活接轨，丰富学习内容。如学习了光的直线传播性质后，要求学生设计实验考察商品房的采光问题，通过测量计算提出可行性方案等。研究性实验。教师有目的、有计划地提出一定课题，由学生独立设计实验以达到活动的目的。这类活动要预先做好探究前的准备工作，如组织学生确定课题并质疑，针对疑问设计探究性实验方案等，实验后要
9、组织学生进行探究过程和探究结果的分析，撰写探究体会，这种反思教育有利于培养学生思维的严密性和科学性，教师也可以从侧面了解学生对科学实践或探究性学习的态度、情感与价值观方面的取向，为以后的探究性学习提供有益的实践经验。（6）技能训练活动科学实验的手段多种多样，科学实验的技能必不可少。在学习中，需要不断加强对学生的实验操作技能、测量、计算等的训练。而这些活动如放在一定的情景中进行，则更能贴近生活，激发学习热情。如通过建立自已的健康档案去促使学生学会使用刻度尺、磅秤、温度计及计时器等实验仪器。（7）课外实践活动课外实践活动可为学生尝试多样化的学习方式，促进学习方式的转变提供保证。例如可让学生在参加“
10、探究酸雨对农作物的危害”等活动中尝试研究性学习，让学生在参加“设计校园绿化方案”等活动中尝试设计性学习，让学生在参观科技馆展览时尝试体验性学习，让学生在参加“爱鸟宣传活动”中尝试合作性学习，通过墙报、摄影、种植培养、参观访问等多种活动激发学习兴趣，扩展知识面，培养创新意识，做到活学活用。3活动的组织实施 实验探究一般按这样的流程进行：提出问题猜想与假设制定计划进行实验记录现象解释与结论反思与评价表达与交流。案例一：对蜡烛进行的活动与探究。方案1 研究的问题：蜡烛燃烧后的现象。 猜想： 蜡烛燃烧后会产生火焰；蜡烛会熔化。制定计划：要观察蜡烛的状态、颜色，是用什么材料做的；要观察蜡烛燃烧时会发生哪
11、些现象，得到了什么； 要知道熔化后的蜡烛跟原来的蜡烛是否相同。进行实验：取出蜡烛，观察蜡烛的状态、颜色，是用什么材料做的； 点燃石蜡，观察有什么现象； 将一块白瓷片压在火焰上方； 将熔化的石蜡放在酒精灯火焰上烤一会儿，观察有什么现象，再移开火焰， 继续观察现象。 吹灭火焰 记录现象： 略。 解释与结论：略。方案二 研究的问题：蜡烛燃烧后的产物。 猜 想：蜡烛会熔化； 蜡烛燃烧后会生成一些无色气体。 制定计划：要观察蜡烛的颜色、状态，是用什么材料做的； 要观察蜡烛燃烧时熔化的现象，并观察熔化后的石蜡； 要取得蜡烛燃烧后的产物，并验证它的性质。 进行实验：取出蜡烛，观察蜡烛的颜色、状态，是用什么材
12、料做的； 点燃石蜡，用干燥干净的小烧杯底部压在火焰上方一瞬间后，观察现象； 用干而冷的烧杯倒放在外焰上方，稍微烤一下，观察现象； 用内壁蘸有石灰水的小烧杯靠近火焰侧面，迅速倒转，再倒入少量石灰水，观察现象； 吹灭火焰。 记录现象： 略。 解释与结论：略。 从上述两种方案可看出，由于学生各自能力的不同，思维方式的不同，故探究的目的与方法都有差异。作为教师应该认可这种差异，哪怕有些设计有一定缺陷，我们都应该充分肯定学生自身的设计、探究意识，然后在反思与评价，以及表达与交流的环节中，可将学生组织起来，相互学习、相互补充，从而得出更全面的结论，对蜡烛形成一个更全面的认识，也借此展开对深层次问题的探究。
13、 （3）严格要求，安全规范科学实验中有许多燃烧、爆炸等事故隐患，所以教师对实验方案要严格把关，指导学生充分估计与准备，严格要求规范操作，不能只顾实验的趣味而忽视了安全。设计实验时启发学生多思考几个方案，选择最佳方案进行，同时应规范废水、废渣、废气的处理，强化环保教育。（4）改革评价方式，确保活动深入持久进行教学评价对教学有导向作用，是整个活动的重要环节。教师对学生的活动态度、技能把握情况、能力发展情况做出公正与激励性的评价，指出发展的方向，可长期维持学生科学探究的动机，多元化的评价更有利于创新精神和能力的发展。随着新课程理念逐步深入人心，新课程评价体系的建立和完善，科学探究活动必将朝着更加健康有序的方向发展。实践证明，在科学教学中开展形式多样的科学活动不仅为课堂教学架起了面向自然、面向社会的大门，还可以弥补课堂学习的不足，加深对理论知识的理解，激发学习动机，利于培养创新思维和创造能力，形成刻苦探索、不断进取的优良品质。参考文献2朱文仙开展化学课外实践活动的实践与认识化学教学
初中科学课程探究活动的设计与运用
