提高科学探究活动实效性的实践与对策

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1、提高科学探究活动实效性的实践与对策 科学的核心是探究，科学新课程的基本理念之一就是突出科学探究。科学教学不仅要考虑科学自身的特点，更应遵循学生学习的心理规律，从学生和社会发展的需要出发，发挥学科的自身优势，以科学探究为突破口进行教学。通过探究学习活动，使学生体会知识的形成过程，激发学生的主动性和内在学习动力，促使学生积极主动地学习，培养学生的创新精神和实践能力。然而，新课程实施以来，在现实的科学教学活动中，存在着不重视科学探究活动的实际效果的现象。形式化的、低效率的探究活动，不仅浪费学生宝贵的学习时间和精力，也有违新课改的基本理念精神，严重影响着科学课程教学效率的提高。一、制约科学探究活动效果

2、的因素分析1、教师的水平和能力：长期以来，受传统的应试教育模式的影响，现有教师自身对科学探究的意义和重要性存在认识上的不足，也缺乏科学作为综合课程要求的教师应具备的较广博的知识，缺乏对学生进行科学探究活动的有效、正确指导的经验与能力，这必然影响科学探究学习效率的提高。2、学生的知识水平与探究能力：开展有效的探究学习活动，要求学生具备一定的知识量和知识水平层次，也要求学生具备一定的实验操作能力和思维能力。而小学阶段对科学的教育相对薄弱，学生的科学知识储备还未能达到此要求，同时对探究式学习方式也较生疏，也没有养成一定的科学探究习惯，缺乏基本的探究能力，制约着初中学生科学探究活动的效率。3、良好的探

3、究环境：充足的时间、空间和学习材料有利于科学探究活动的开展和深入。但科学新课程开设以后，尚有许多不利的环境因素制约探究活动的有效开展，具体表现在：、家庭与社会文化背景的不利因素，片面追求升学率，现行的考试制度和传统文化影响，许多家长与学生自己，甚至部分教师对探究教学活动不支持。、充足的探究时间不能保证，科学探究要求学生通过探究来理解科学知识，发展探究能力，它比机械记忆学习或直接传授知识更加费时，因而学生需要充足的时间来进行探究学习。而新课程内容多，知识面广，完成教学内容与进度的教学课时又有规定，存在着教学时间与教学进度的突出矛盾。探究空间与学习资源的不足，现有学校的教室、实验室的可用空间和器材

4、设备与新课程内容要求不完全配套，必备的学习材料，现代教学手段的资源条件相对落后与不足，也直接影响着探究活动的有效开展。有鉴于此，在现有的条件下，切实转变教师的教育观念，提高科学教师对探究学习活动的指导能力，在平时的科学教学活动中采用合理的教学策略，重视提高探究活动的实际效果，是大面积提高科学教学质量的必由之路。二、转变教师教育观念，提高教师对探究活动的指导能力：教师作为科学教育的实施者，在科学教改的实践中起着关键的作用。科学探究活动能否成功，实际效果如何，很大程度上取决于教师的自身水平和指导能力。1、加强教育理论的学习，树立先进的科学教学观念：科学新课程以提高每个学生的科学素养为总目标。在教法

5、上，转变教师角色定位，重引导，重科学的过程方法，重学生能力的发展；在学法上，倡导自主、合作的探究方式，所有这些，与原课程相比，有着显著的差异。这就要求我们科学教师应注重先进教育理论知识的不断学习，具备进行科学素养教育的创新意识，并用新的教学观念进行教学。、树立从以传授知识为中心转向科学方法为中心、从以教师为中心转向以学生为中心的教学观。把教师从课堂上的“表演”角色转向幕后的“导演”角色，作教学过程的参与者和组织者，是学生学习的合作者、指导者、咨询者和服务者。、树立重视对学生科学意识、科学兴趣、科学精神培养的价值观。改变传统的过分重视知识、忽视能力态度、价值观及学习兴趣的培养的观念。、要重视改变

6、教学方法，使学生由“读科学”转变为“做科学”。即从传统的死记硬背现成的知识，转变成在“动手、动脑做科学”的过程中学习科学，改变过去过分强调接受学习、模仿训练的做法，重视学生的主动探索和合作交流。、要重视对学生个性的培养，即重视学生创新精神和创新能力的培养。教师必须尊重学生的人格，关注学生的个体差异，使不同层次的学生满足不同的需要，激发他们主动学习的积极性，使每个学生都得到充分的发展。2、加强业务知识的学习，提高自身知识水平和教学能力：科学新课程内容宽泛、翔实，综合性强，这就要求教师自己应具有宽厚的科学知识功底和较强的驾驭组织课堂教学的能力。、知识功底不仅包括各个分学科的专业基础知识，还包括运用

7、科学新知识、新发现、新成果的能力，以及收集、整理、分析科学信息的能力。同时还要善于总结和积累各种教学思路、教学设计、教学方法手段和经验，并对学生的学习状况、不同年龄段学生的心理特点和学习需要有一定的了解和经验的累积。、教师要不断提高科学素养、教学能力、教学评价能力，以适应科学教育的新要求。在教学中要随机应变、审时度势、因势利导，对学生学习中的各种表现、发表的意见、提出的问题、异想天开的想法要做出恰当的、积极的评价，能够预见到未来的情况、可能出现的问题，及时转变教育教学的内容和方法。要注意培养学生质疑的习惯和独立思考的习惯，注意从一些习以为常的现象或“理所当然”的想法中启发学生质疑和独立思考。还

8、要有不断创新的意识、较强的动手实践能力，组织和指导学生进行实验、实践调查等探究性的教学活动，并具备一定的现代化技术的掌握与操作水平，率先使用现代化多媒体等教学手段于科学教育的教学中。3、倡导开展“校本教研、校本培训”，在实践中提高对探究活动的指导能力：新课程还处于刚实施阶段，对刚参与实践或即将参与实践的每一位科学教师来说，在自身通过教育教学理论、业务知识的学习，提高知识水平和教学能力的基础上，有效地实践新课程，在学校内部把教科研活动与提高教师教育教学能力的培训相结合，是提高科学教师对探究活动指导能力最直接的、有针对性和实效性的好形式。我校利用科学教师多，师资队伍能力强的优势，开展了富有特色的教

9、科研活动和培训活动，实践证明，效果良好。 、以同年级教师组成“备课组”，备课组内教师实行每周一次“集体备课”制度。每位教师先将某一单元的教学内容自己备好课，在集体备课时把各自对教学内容的设计进行交流、探讨，在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标如何实现，自主、合作、探究的学习方式如何实施，课堂收与放的度如何把握等等具体问题达成共识后，再充分发挥自己的能动性、创造性，设计出适合自己班级学生实际的、富有个性化的教学活动。、实行“经验反思交流会”。每月一次以沙龙座谈的形式，请来校内外的优秀教师、学科带头人及骨干教师等教学专家作经验介绍，把优秀的教学设计、富有特色的教学案例、叙事研究

10、报告等展示交流，对教师各自教学实践中的不足及失败的反思也拿出来与同行交流，在互帮互助中共同提高，促进教师的专业化发展。、开展课题研究活动，提高对探究活动的实践指导能力。如何通过教师对学生探究学习的有效指导，使学生积极主动地学习，使教师和学生的“交互主体性”在探究学习中真正得到的实现，教研组成立课题组进行专题研究，就“如何精心设计探究计划、如何选择和组织恰当的学习材料、如何做好探究学习的组织安排、如何提高探究性提问和探究性讨论的技能”等问题分人分组开展教学实践研究，并开设了“科学探究实验”、“身边的科学”、“科学头脑与小发明”等校本课程，在具体的教学实践中不断丰富教学经验，提高教师对探究活动的指

11、导能力。三、提高科学探究活动实效性的实践策略（一）创设恰当的问题和情境，培养学生对探究活动的兴趣和热情：学习兴趣是学习行为的原动力。心理学研究表明：人有一种天生的好奇心倾向，这种倾向促使人们在面对陌生现象时会尽力找到其发生的原因。教师在进行科学教学时，应充分考虑学生的这种心理需求来设计教学方案，创设新奇、艺术和一定难度的问题和情境，激起学生对科学世界强烈的探究欲望。1精心设计问题，增加学生的好奇心：如在进行气压对液体沸点的影响这部分内容的教学时，我对问题这样设计：甲、乙两个男孩分别在一座海拔很高的山脚和山顶宿营时，准备他们的晚饭，甲点燃了火，把肉和菜混在一起，放在火上煮，乙也一样。不一会儿，甲

12、尝了一下煮的食物，发现已好了，美滋滋地享用了，乙也尝了一下自己煮的东西，发现连土豆和胡萝卜都没熟，这是为什么呢？这一富有戏剧性的事件，增强了学生的兴趣，强烈的矛盾使学生不由自主地问：“为什么乙的东西没熟呢？”，探究的兴趣自然被激发起来了。2运用现代教学技术手段来导入、展示问题，增强学生探究的欲望：如运用多媒体将各种美丽的花朵图片来提出植物问题，用自然风光图片来提出地理学方面的问题，这些美好的图片画面自然地引发了学生对问题的探究热情。再如将电影剪辑片段、录音录像、动漫图画材料及日常生活中的影像材料等设计成科学问题，利用多媒体技术，把学生带入更加生动有趣的境界，更能增强学生探究的欲望。3利用科学史

13、上的经典事例，培养学生的科学精神，激发学生对科学探究的激情：在科学的历史上，无数科学家以严谨的治学态度、辛勤的探索劳动、坚韧不拔的献身精神，为人类的科学事业耕耘，为后人的美好幸福生活而献身。可以说，他们的伟大成就和对人类的巨大贡献无不与科学探究有关。如大发明家爱迪生，在研制电灯的过程中，为了寻找灯丝的合适材料，先后探索试验了1600多种矿物和金属材料，反复进行了2000多次试验，积累了第一手资料，最终发现炭化的竹丝效果最好，这就是早期的碳丝灯。再如居里夫人和她的丈夫，在当时十分困难的条件下，自己动手，从数以吨计的铀矿物废渣中提取了少量的纯镭盐，证实了元素镭的存在，并提倡把镭用于放射治疗，造福于

14、人类。这些事例恰当地渗透于科学教学内容中，既有利于培养学生的科学精神，更能激发起学生对科学探究的激情，努力学好科学探究方法和基本科学知识，将来更好地为人类服务。（二）营造良好的探究环境，创设高效的探究氛围。1做好课前探究准备： 教师在设计探究活动时，要充分了解清楚学生的探究知识准备和探究能力，以精确估计探究时间的分配；对探究活动所需的学习材料、实验器材和设施等精心设计，从学生操作的安全性，可靠性，易观察性和误差小等方面择优选择准备；做好探究小组的成员分工和工作布置，使学生能有序地开展探究活动，并按预定的节奏进行下去，从而尽可能地减少教学时间的遗失，提高时间利用率和探究效率。2营造融洽、积极的课

15、堂探究氛围：前苏联教育家苏霍姆林斯基在论及和谐、融洽的课堂气氛时曾说：“如果教师不去设法在学生身上形成这样情绪高涨、智力振奋的内部状态，那么知识只能引起一种冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动只会带来疲劳。”因而，教师与学生之间应当创建民主化的师生关系，努力创造一个相互支持、相互信任和安全的课堂氛围。教师尊重学生，认真听取学生的意见，少对学生的探究活动进行严格地控制，尽量多地给他们提供自主、主动和自我表达的机会，保持与学生之间积极的、启发的交互活动。当学生完成探究要求，得出正确的结论时，及时给予肯定和表扬：“你的回答真了不起！”，使学生体验到满足感和自我价值感；当学生在探究过程中遇到挫折时，要用温

16、和的话语给予鼓励：“别着急，再认真观察、仔细分析一下，是哪儿出了问题。”，降低他们的紧张和不安感；哪怕是学生的探究结果不合常理，出现明显的失误时，也绝不能冷言冷语地批评，甚至挖苦嘲笑，应努力用和蔼的态度、亲切的语言，消除学生害怕失败的心理障碍，使学生身心处于最佳的活跃状态，心情舒畅，积极主动地大胆探索，勇于思考，勇于创造。3增加学生的专注探究时间：西方教学专家研究表明：有效的教学时间与教学效果呈现一种线性关系，用于有效教学的时间越多，学生主动参与学习的时间越多，学习的成绩和教学效果就越高、越好。当然科学课程的总体教学课时总量是有限的，我认为在教学时不能只关心教学时间的总量，而应提高学生的专注学

17、习时间和减少教学时间的遗失来提高时间的利用率，从而提高探究学习效率。如我在指导学生探究时，把握好每次探究活动的节奏和时间的安排，对探究问题情境的呈现精心设计，使问题含有与学生原有知识的矛盾，引起学生的探究兴趣和内在动力；提倡小组合作探究，让学生能够轮流主持，使每个人都有机会为探究负责，充分激发学生的主体意识，使他们更加专注地参与到探究活动中去；对于注意力脱离探究活动的学生予以提醒，使其注意力回到探究活动中来；对探究活动能力低的学生予以适当的解说和帮助（或请部分优秀学生来完成）；设计形式多样的探究方式，以提高学生对探究活动的新鲜感。（三）优化各项探究可能性，进一步提升探究实效：正确处理好学生的探

18、究积极性和探究效率的关系，优化各项探究活动的可能措施，能进一步提高探究活动效率。1选择适宜难度的问题情境进行探究：心理学研究成果表明，简单易学的材料，不能引起学生的学习兴趣，学生就会缺乏探究的动机，而太难则会使学生产生过多的挫折，失去进一步探究的信心。因而教师必须把握探究问题的难度，选择在学生的“最近发展区”内经学生努力可以解决的难易适度的问题进行探究，让学生“跳一跳可以摘到桃子”，使学生探究易于成功，调动和维持学生的探究兴趣。我在把握问题的难度时考虑如下因素：大多数学生的现有知识水平能力，充分考虑学生的既有生活经验、知识能力因素；尽量控制变量的数目，尽可能少地出现无关变量；操作简单易行，实验

19、控制容易，学生操作能力所及；实验现象明显，易于得出结论。以激发学生探究兴趣，达到预期的探究效果，体验探究的成功。2倡导合作探究，大面积提高探究质量：探究教学提倡在全体学生积极参与下的合作学习，国内外许多教学实践已证明，通过合作学习与探究，学生可以取长补短，相互促进，从而提高探究效率。我在平时的教学工作中非常重视学生的合作探究学习这一形式，尝试实践下列的做法取得了良好的教学效果。、精心组织和建设合作探究小组，把具有共同的知识基础，共同的合作学习积极性，特别是能够互相信任、积极配合去完成共同任务的学生，按46人分成若干合作小组，班中的少部分学困生有意识地分插在各小组中，由其他成员在每次探究活动时针

20、对性地加以指导和帮助，提高他们的学习兴趣和探究能力。、合作小组成员分工明确，每位成员在相互合作的前提下都充当负有实际责任的角色，如小组长（记录成员在探究活动中的特殊表现及“闪光点”，作为学生的成长记录内容），实验操作员（负责实验器材的领取、材料准备、操作实施指导等工作）；活动记录员（负责记录小组活动的过程、方法、现象、结果等具体探究内容）；活动发言员（负责探究结果、现象及存在问题的汇报、交流工作）。不同岗位的成员在各次探究活动中轮流换岗，使每个学生都得到发展，培养学生的合作探究、合作交流能力。、注重合作探究技巧训练，指导学生合理选择探究讨论的问题，避免过易或过难；把握好讨论时机，如当大部分学生

21、独立思考之后没有结果，学生表现出很想知道答案，但无法解决时，让学生合作交流、小组讨论，以取得良好的效果；丰富合作探究的形式，如开展“小组目标达成”、“小组间竞赛”、“小组辅助个人”等形式；加强合作效率的训练，如给小组成员分别编排序号，用简单的手势来吸引学生的注意力等，以提高时间的利用率。通过以上做法，培养了学生的合作精神和竞争意识，提高了学习效率和学生的创造性思维能力，效果明显。3开发课内外探究学习、活动资源，提升探究的层次和实效人生的价值，并不是用时间，而是用深度去衡量的 列夫托尔斯泰。教师根据学生的发展需要，教给学生一些自然科学、社会科学研究过程中需要的基本知识，指导学生“如何访问专家”、

22、“如何通过互联网收集信息”、“学习如何做研究”，进一步提升学生的探究层次。对于某些探究活动需要较长的时间和空间资源才能完成时，积极鼓励学生参加学校科技兴趣小组或进行课题研究性学习活动，在切实可行的基础上，开发和利用校内外探究学习资源，如学校图书馆开辟“科技阅览区”，实验楼建立“开放实验室”，科技楼提供专门的教室，配置一定的实物、实践资源等。学校和老师通过各种渠道，与校外的图书馆、青少年活动中心、街道、花卉种植基地等单位建立联系，为学生提供活动场所和实践基地。通过科学探究活动的有效开展，极大地激发了学生的创新精神和创造欲望，培养了学生的创造能力。教学策略是实现教育目标的关键，作为新课程改革的实施者，我们科学教师要切实转变观念，对自己积累的经验进行理性的概括和运用，创造性地发现和运用探究教学的教学策略，坚持以学生为本，主动承担起教学策略的掌握者、实施者和创造者，提高探究教学活动的实效性，把新课程的教学理念真正落实到教学实践中去，从而提高科学教学质量。