1、中长期科学探究活动的探索与实践 小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程,科学探究活动是科学教学的核心,根据小学生的年龄和心理特点,小学科学的探究性活动按照时间的长短,一般可分四类:2-3天以内能完成的为短期探究性活动;半个月以内能完成的为中期探究性活动;一个学期以内能完成的为长期探究性活动;一个学期以上的为超长期探究性活动。“能参与中长期的科学探究活动”是我们的课标要求,引领学生进行中长期探究活动是我们科学教师义不容辞的责任。 在市教研室的专业引领、龙泉教委的关心支持下,我们教研室认真落实定点联系、学科跟进制度,积极开展各种常规教研活动,并以小课题研究为载体,推动教研活动深入开展
2、。中长期科学探究活动就是我们科学学科本学年度的一个研究课题,下面我就针对“中长期科学探究活动”这一专题,向各位汇报一下我们的尝试与探索。 一、中长期科学探究活动的研究背景 1.中长期科学探究活动的教材分析 青岛版小学科学教材在本地区实行以来,3-6年级的教材已经全部呈现在我们面前,每个年级都有一些中长期的科学探究活动,如三年级“一周的天气”、四年级“植物的生活”、五年级的“观察星空”,六年级的“铁生锈”、“月相观察”等活动。开展这样的科学探究活动,能够使学生在观察能力、动手实践能力等方面都得到锻炼,体会到与人合作交流的愉快,从而养成良好的中长期探究习惯,有利于全面提升学生的科学素养。 2.中长
3、期科学探究活动教学现状分析 通过听课调研,了解到我们的科学课教师在执教中长期探究课时,教学现状令人担忧:有的虎头蛇尾,刚开始搞得轰轰烈烈,后来就不了了之;有的则是以教师的讲解或者课件演示的形式代替学生科学探究;有的则干脆置之不理,既没有给学生讲解,也没有要求学生在课外进行探究。许多的中长期探究活动都没有得到真正的落实,这势必影响学生实践探究能力的有效培养和科学素养的全面提升。虽然存在着许多客观原因:如一周只有两课时,教学任务紧;教师多数都是兼职,精力不够;学生没有良好的观察习惯,不能坚持;家长不重视、不配合;科学教师队伍不稳定,更换频繁不利深入;科学探究活动太麻烦,耗时费力但我们不能一味等待、
4、埋怨,我们需要的是如何面对现状,寻找突破这个瓶颈的办法,从小处做起,每次克服一个难题,日积月累,就会有大收获。 二、深入研究、有效开展中长期科学探究活动 (一)拟定计划,做好探究准备 未雨绸缪,计划先行。我们每个年级都有中长期科学探究活动项目,科学教师在学期初就要通研教材,了解本学期都有哪些中长期科学探究活动,要达成哪些目标,探究周期是多少,需要做哪些准备,有哪些是需要前置的,有哪些是要后延的。科学地制定探究活动的计划,以把握适宜活动时机,获得最佳活动效果。(展示3-6年级中长期科学探究活动计划) (二)积极寻找突破口,激发教师开展探究活动的动力 怎样引领教师按计划开展好中长期科学探究活动呢。
5、树好标是关键。我积极寻找突破口,逐年级分析我们的科学教师队伍,发现六年级的科学教师多是校长、教导主任等业务骨干,如我街道安居小学的程忠校长,孙堂小学的蔡敬庆主任等,他们业务能力强,年轻有干劲,在学校又是业务管理者,如果掌握了开展中长期科学探究活动的方法,有利于在本校其他年级推广、辐射,有效率高。这样,我们就借助六年级科学弯弯的月亮中的“月相观察”这一探究活动,进行了关于“小学科学中长期探究活动”系列活动的研究。首先我们网发通知,要求教师提前思考“月相观察”探究活动,完成:月相观察活动设计方案(展示活动方案),并转发预设的一些“月相观察”的有关记录单,让教师根据本校学生实际,选择、修议、设计有利
6、于学生的记录形式。在个人初步思考、准备以后,我们集中所有六年级的科学教师在中心小学进行了“月相观察”集体备课研讨交流活动。我们共同解读了“月相观察”的教材,进一步把握了教学目标,了解教材编写意图;之后,大家根据自己的教学经验交流研讨,集思广益达成共识,完善了月相观察活动设计方案,确定了月相观察活动的最佳时间、方位,组织学生活动的方法,活动过程资料的记录、整理、汇总方式,活动记录的分析、归纳,科学结论的形成,活动成果的展示形式等;并对活动前转发的月相观察活动的各种记录样表,进行了选择、修议和补充,确立了“月相图表记录”、“月相观察日记”、“月亮的脸我的摄影集”等月相观察活动记录形式,充分发挥了教
7、师的集体智慧,实现了资源共享。 街道教研室黄主任亲临活动现场,对于做好中长期科学探究活动给与了充分的肯定与鼓励。我们认为:同一个年级的教师进行教研,大家对教材都非常熟悉,共同的话题多,思考的深,积极性高,邀大家“一起看月亮”,月相观察活动成为了大家共同快乐的话题。(“月相观察”活动掠影展示) (三)精心组织,让探究活动具有持久的“保鲜度” 1.选用适当的方式获得家长的了解、支持与参与 因为中长期科学探究活动多数要在家里完成,让活动获得家长的支持至关重要。 “月相观察”活动要坚持一个月,我们每个学校都用各自的方式争取家长的支持和参与,如让学生给家长讲月相观察活动的意义,利用家长接送孩子的机会与家
8、长沟通等,安居小学还以一份题为一起看月亮的告家长及孩子们的倡议书发出倡议,阐明看月亮的目标、意义、记录方式,邀请家长每天提醒或和孩子一起看月亮。(展示倡议书) 据了解,在观察月相过程中,学生的爸爸妈妈非常支持,有的家长每天晚上陪孩子一边散步一边一起去看月亮;有的家周围晚上灯光太亮,看不清,他们就开车到郊外去看有了他们的支持,师生们“月相观察”活动的信心更强了,家校联系彰显了教育合力。 2.灵活采用多种方式保持学生的探究热情 在活动有了好的开端之后,保持活动的热情则是摆在教师面前的重要课题,是需要教师一直不停地思索,根据活动进展情况积极采取相应有效策略的。 在“月相观察”过程中,有的教师将“你看
9、月亮了吗”的提示语贴在教室里进行温馨提示;有的经常组织交流看月亮的情形,比较记录的结果;教师还引导学生推想“明天的月亮会是怎样的”,通过提交这样的新任务不断增强学生持续观察的动力。 我们还注重过程性评价,中长期的探究活动具有较长的过程性,活动结束后进行单一的总结性的评价对学生来说,遥不可及,有些学生会认为自己无法达到而主动放弃,在“月相观察”活动中,要发现月相变化的规律起码要持续观察一个月以上,在这一个月内又常常会受到天气、观察时间的制约。如果听之任之,最后能够坚持下来的就会越来越少,甚至没人再高兴观察。在这样的活动过程中,我们对能够几天坚持观察的或者半夜里爬起来观察月相这样一些表现优异的学生
10、及时进行评价,充分发挥了榜样的作用,引导学生继续进行深入的探究,让探究活动具有了持久的“保鲜度”。 (四)指导学生做好记录,获取有价值的科学“证据” 我们教育学生“尊重证据”,科学事实和科学数据就是科学探究的“证据”,这些“证据”不可能仅靠教师的讲解来获得,我们要指导学生踏踏实实的做好每一次科学记录,让孩子们亲自获得第一手资料,留下孩子们科学探究的足迹,作为表达交流、推测、分析得出科学结论的事实依据。培养学生良好的科学记录习惯,让学生学会记录,一直是我们追求的目标。 我们倡导学生建立自己的科学记录本,明确科学记录的内容:科学探究活动的各类实验记录单;科学课学习中的课堂笔记,如记课堂上教师板书的
11、本课重要知识点、科学概念与结论等;课前预习所产生的疑惑,探究活动后提出的新问题,课外探究活动的记载;收集到的与本课内容相关的资料与信息;中长期观察实验中的一些数据、现象与发现。我们教给学生科学记录的办法: 1.规范记录格式 教师给学生提供记录格式规范的示例,指导学生注意把原始信息真实地记录下来,字迹要清楚;记录的一侧要留空白,便于反思时记录,也便于学生了解自已成长的过程和思维发展的轨迹;如果记录内容是收集来的资料,一般要有标题,内容要完整,还须标明作者与资料的出处。 2.简化记录语言 为了让学生把更多的注意力集中到科学研究上,要求学生在记录过程中学会长话短说,语言简明,抓住“关键”字和“核心”
12、内容,做到严谨简练。当遇到写不来的字,可以用拼音代替,但教师要注意引导学生课后纠正;有的信息可以用符号或图画代替。这有利于提高学生的学习效率,有利于锻炼学生的思维能力。(展示范例水的观察记录) 3.丰富记录形式 (1)精心设计实验记录单。如果给学生一张白纸,学生的学习很可能会陷入混乱状态,不知道该如何下手,没有目的性。我们的科学记录不要让学生觉得是一项“头痛”的作业,是学习的包袱。要让学生明白科学记录是表达探究成果的重要方式,是科学实验不可缺少的一个环节,所以要花时间帮助学生设计记录单。如在“月相观察活动”中,我们就通过教师的研讨,共同设计了“月相图表记录”、“月相观察日记”等记录单。在“月相
13、图表记录”中,我们本着让学生容易操作的原则进行设计,让学生直接在表中圆圈上画出观察到的月相的形状,在表中弧线上标出月亮在天空中的位置就可以了。我们还要提示学生:要记农历的日期,农历十九以前在晚上观察,农历十九以后在早晨观察,示意图要遵循左东右西的原则。“月相观察日记”我们也设好了表格,学生可以用简洁的语言记录观察到的月相情况。表格的最后,我们还设计了“我的发现: 1、月相变化的规律是 2、我还发现”板块,除了让学生分析观察的月相,找出规律外,还留给学生更广阔的思维空间。(展示“月相图表记录”、“月相观察日记”记录单);在铁生锈一课,教材提供了三种记录单。(展示教材记录单)我们觉得记录单中只让学
14、生记录一周后的铁生锈情况,不利于发现每天的细微变化情况,学生的兴趣和期盼的热情会削弱,所以我们依据教材改进了实验单,(展示重新设计的铁生锈记录单)并且把“我们的发现”留白,去除了原表中的提示,目的是放手让学生充分去表达自己的看法与发现。我们的记录单体现三个层次:首先让学生记录每天看到的铁生锈情况,获得第一手资料;其次让学生在汇报交流后,小组讨论分析发现规律;最后由教师梳理点拨,形成科学的结论。 另外,我们还可以充分利用科学学习指导与训练的“同步记录”表,做好科学记录。 (2)采用标本、照片记录。如。在青岛版科学教材五年级下册植物的花一课,可让学生通过“采集、解剖、压平、阴干、粘贴、保存”等程序
15、,制作“花”的标本,来记录探究有关花的科学知识;青岛版科学教材六年级下册人的一生一课可以采用贴照片或图片的形式来记录探究人的成长轨迹。在“月相观察”活动中,我们就采用照相的形式,形成了“月亮的脸我的摄影集”。(展示学生月相照片) (3)录像视频资料记录。随着人们生活水平的提高,一些先进的科技产品也进入了千家万户。再者现在年轻的家长对孩子科学课比较关注,经常带着孩子走进大自然、亲近大自然,亲子互动用录音记录“生活中的各种声音”探究声音的秘密;或用dv拍摄“各种动物”了解它们的基本特征等等,这些都帮助学生留存了宝贵的科学记录资料。 做好小学科学课的“科学记录”,尤其是中长期科学探究记录,鼓励学生持
16、续记录,能帮助学生积累丰富的科学记录过程资料,培养学生持之以恒的科学精神,学生逐月逐年积累自己的科学记录本,长此以往,相信他们可以把一生的发现都收藏在一本又一本的科学记录上,从而汇编成一部孩子们自己最好的科学百科全书,形成良好的科学素养。 我们的这种做法也得到了一定的认可,我撰写的指导学生做好科学记录一文发表于科学课2021年第12期。 (五)分析交流形成结论,珍视学生科学探究成果 中长期科学探究活动,学生都经历了一番较长时间的努力,他们探究出的都是一些原始的、零碎的、感性的知识,需要教师在汇报交流中引领学生形成系统的、规范的、严密的科学结论,这一环节非常重要。在学生探究铁生锈活动中,安居小学
17、的周波老师就通过指导学生条理清晰地进行汇报观察到的各种环境下铁生锈的情况,在小组分析思考自己的发现的基础上,集体交流、碰撞,达成共识:铁生锈的必要条件是氧气和空气同时存在,酸、碱、盐能使铁生锈的程度深、速度快,科学的结论在教师的点拨、梳理和提升中形成。 在中长期科学探究活动中,学生的能力不可估量,他们会留下许多有价值的探究成果。在“月相观察”活动中,学生的月相图表记录规范、准确,大庙小学的曹晓莉老师还利用自己的美术特长带领学生制作了“月相卡”,学生的“月相观察日记”更令人赞叹:我们来看六年级一班田丽茹同学的月相日记农历十一月十五:放学时有点饿了,回到家抬头一看,好大好圆的月亮呀。不知是不是饥饿
18、过度,看着月亮就像一块大月饼,真让人垂涎三尺。十五的月亮真圆呀。并配附了卡通的圆月亮;农历十一月二十三:呀。今天的月亮缺了一半,该不是二郎神的哮天犬没拴好,跑来把月亮吃了一半吧。还形象的画了一幅天狗吃月亮的图;农历十一月二十九:今天我老早就去看月亮,可是等了半天也没看见月亮,她上哪儿去了。画了几颗孤零零的带“。”号的小星星,似乎连星星都困惑了,月亮哪去了她的月相观察日记图文并茂,既准确地画出了月相的形状,还发挥了孩子们许多美好的想象。(展示学生的探究成果:月相图表记录,月相卡,月相观察日记) 各学校对于“月相观察”活动的成果进行了展评,并择优上报街道教研室,我们将对各学校活动成果进行评比,对此
19、次活动中表现突出的教师和学生进行奖励。我们还要创造各种机会展示或保存这些珍贵的成果,做为学生投入下一次探究活动的动力源泉。 中长期科学探究活动贵在坚持,我本人也和师生们一起共同观察了月相,我们这个活动是在农历十 一、十二月份,数九寒天,着实的冷,尤其是后半月在早晨观察时,真的不想起床,要是赶上休息日,更不愿出去观察,但还不能迟疑,晚了就看不到了;我采用的是照相的形式记录月相,整整一个月,天天带着相机,我住的是楼房,为了能清楚,每次都要把阳台上的窗户打开,迎着寒冷的空气给月亮拍照。当月亮运行到一定方位时,需要把身子伸出窗外去拍。我恐高,每次都要家人拉住我,照一张照片,吓得直哆嗦。(展示月相照片)
20、我想,我们的老师们、我们的学生们能坚持一个月的观察真是不容易啊。但我看到了美丽的月相,每天想着的都是月亮,心情非常愉快,还从80多岁的奶奶那获取了宝贵的农谚“大二,小三儿,月出一杆儿;十五,十六,月亮太阳两头露;十 七、十八,天黑摸瞎;二十整整,月出一更”多么准确、朴实的表述呀,相信这一定是我们的前辈们善于观察得出的智慧结晶。相信老师和同学们的收获会更多 中长期科学探究活动任重道远,但我们充满信心:我们有重视实验教学的中心小学,它率先设立了科学专职,争创了“枣庄市实验教学与实验室管理规范化学校”;我们有重视学科教研的安居小学,所承担的科学课题小学科学课堂教学评价的研究被省教研室评为课题研究先进
21、单位,东新小学3位教师也参与了研究,贡献突出;我们有优秀的学科带头人:龙泉小学宋亚老师是滕州市教学能手,枣庄市科学课改标兵;东城小学的赵祥涛,中心小学的孙广军、司晓峰等教师在市实验操作大赛中喜获一等奖;我们有爱专研、爱创新的科学教师,董村小学的徐芹、龙泉小学的徐宝萍等多位教师自制的教具在省市获奖;为解决实验教学中的困惑,我们进行专题研究;为提高教师的实验操作技能,我们大练基本功:全员进行技能培训、与西岗兄弟单位协作切磋,到初中请教理化生专业教师指导我们一直在努力,因为我们有各级领导的信任与支持,因为有你们在给力。(展示各种相关活动掠影) 我们在探索中实践,我们在实践中探索,我们总结着成功的经验
22、,我们也反思着失败的教训,如何激励中长期活动的持续性。如何针对学生个体实践活动,把握扶与放的尺度。如何捕捉学生中长期活动中生成性的资源,是我们今后努力的方向。 在“中长期科学探究活动”研究上虽然我们刚刚起步,但不积跬步,无以至千里,相信只要我们共同努力,我们的科学道路上一定会繁花似锦 第二篇:小学科学教学中探究活动的探索小学科学教学中落实探究活动的探索 科学探究是科学学习的中心环节。科学课程标准指出,学生的科学学习要以探究为核心,让学生亲历探究过程,体验学习科学的乐趣。作为学生科学学习活动的组织者、引领着和亲密的伙伴,教师要灵活和综合运用各种教学方式,真正提高探究活动的实效性。 科学课程必须建
23、立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的各种科学探究活动。因此在科学教学中,要让学生经历比较完整的科学探究过程:发现问题、提出问题猜想与假设设计方案实验探究获得认识发现新问题,由问题开始至问题“结束”,从而提高学生的科学素养。在小学科学教学中如何将科学探究活动落到实处呢。笔者经过多年教学实践,认为可从以下几方面入手。 一、立足课堂,让每一个学生都成为探究者 我们需承认,目前的学校教育,学科课程仍是主要阵地,教室仍为主要空间,教材仍为主要载体。因此,立足课堂,深入钻研教材是实施科学探究活动的基础。有人可能说,一本教材、一块黑板、一些科学挂图,有什么好探究的呢。其实任何教学方
24、式都带有探究的成分和性质,尤其对学生更是如此。重要的是让探究的精神走进课堂,让学生学会用科学的、探索的眼光看待学习对象。“教材无非是一个例子,有了探究、探索的眼光,任何载体都可以培养探究意识、锻炼探究能力,不一定非得另外寻找课题,不妨把探究的精神和方法结合在日常学习中更方便更有效。 1.创设直观性问题情景 苏霍姆林基说。“直观性是一种发展观察和思维的力量,能给人带来情绪色彩,由于视听感觉和思维同时进行,学生形成了一种被成为情绪记忆的东西,在这种好心情下,没有理解不了的东西,没有记不住的知识。”因此,教师可以充分利用实物、标本、插图、模型、录像、多媒体课件,精心创设形象化的问题情景,形成直观的教
25、学情景,给学生一个形象生动、内容丰富的对象,使学生深入其境,激发探究的欲望,真正作为一个主体去从事科学探究活动。 在教学水面的秘密时,我设置了量筒中水面形状的图片,制作了雨滴下落的flash动画,立体感强且形象逼真、直观,再联系学生已熟悉的感性认识,填补了学生思维的空缺,求知欲立即被激发了起来,在教师的引导下提出了许多关于水的表面张力的问题。为下一步的探究活动奠定了基础。 2.暴露错误的思维过程 经验告诉我们,教学中只向学生介绍成功的方法和途径,将会破坏学生对科学思维的神秘感和好奇心。学习过程是一个由不知到知的发现过程,利用学生学习中出现的错误,创设一个自主探究的问题情景,鼓励学生多角度、全方
26、位审视错误,突破原有条件、问题锁定的框框,进行将错就错修正条件或问题的训练,让学生在纠错的过程中,自主的发现问题、解决问题,是培养学生探究意识的有效途径。 在学习哪杯水多时,教材呈现了三个形状、粗细、水面高低不同的容器,不少学生认为水面高的容器中水多,有的认为粗容器中含水多,而事实却不一定如此。再如水温的变化一课,学生对水温的变化规律有着多种看法。这时可试着先让学生独立思考,鼓励学生大胆猜想,分组讨论,暴露学生错误的思维过程,然后设计出探究验证的办法,验证自己的猜想是否正确,教学效果是很明显的。 二、体验生活,让每一个学生都成为实践者 在教学实践中,教师可让学生在体验探究活动的过程中展开交流和
27、讨论。人类的学习活动一般认为有三种形式:一是接受学习,二是发现学习,三是体验学习。体验学习是指人们在实践活动过程中,在情感、行为支配下,通过努力观察、尝试,最终构建新1知识的过程,他追求的是在潜移默化中实现认识的积累和更新。围绕体验学习,教师在教学实践中应注重引导学生关心身边的科学现象、规律,善于用科学的眼光审视客观世界,同时也让学生感受到科学知识在日常生活、医学领域、尖端科学研究等领域的广泛应用。 “玩具里的科学”、“给文具分类”、“秋天里的动植物”、“岩石的用途”等教学内容非常其贴近学生的日常生活,所以教师要超越材料和课时的束缚,设计玩具市场调查、秋天里动物的变化调查等实践活动,让学生接触
28、现实、体验生活,学点“有用的科学”,不是单纯应付“考试的科学”。 三、倡导合作,让每一个学生都成为参与者 合作学习是新课程极力倡导的一种学习方式。健康、有益、互利的合作是人与人之间的交流学习、求得共同发展、取得成功的重要保障,也是增强个体心理健康的重要途径。没有合作,就无法实现和谐的“教学互动”,更谈不上指导学生学会学习。 科学探究活动应面向全体学生,教师应该给每一位学生参与探究活动的机会。在实践中我体会到小组合作是合作学习的有效形式,以前后4人合作学习(优生1人、中等生2人、学困生1人)一组为宜,坚持独立在前、合作在后、成果共享的程序,坚决杜绝优生当老师、中下生当听众的现象。例如在“改变浮和
29、沉”实验中,教师可以采取以下步骤引导学生合作探究:、问题质疑:教师先简要指出实验要求和注意事项,学生独立思考提出问题,组长认真组织组员展开讨论,做好记录形成小组意见。、实验操作:每组自选探究项目,组长分好工,4人换轮,比赛哪些组做的既快又成功,这样分工明确,人人参与,热情高,凝聚力强。、活动总结并展示:包括以上环节所出现的问题,组内分析要求组员既要积极参与,踊跃发表自己的意见,又要倾听其他同学的发言,及时补充修正自己的看法;组间交流时,组长先代表本组发言,组员要大胆补充更正,甚至代表组长发言,教师鼓励学生想说就说,说不清楚的允许补充,说错了允许改正,不同见解的允许坚持,保留看法,必要时可按观点
30、的不同设小小的辩论台,教师相机诱导,适当评价,师生共同总结出改变物体浮和沉的方法。 四、突破传统,让每个学生都成为探索者 苏霍姆斯基在让学生进行独立脑力劳动-研究性学习一文指出:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个探索者、发明者、研究者。”因此在开展科学探究活动中,教师要突破传统教学模式,应围绕学生的探索与创新活动组织教学过程,激发学生想成为探索者、发明者、探究者的动机,鼓励学生超越自我、超越同学、超越老师。现在的学生处于一个信息的时代、网络的时代,在某些领域拥有的信息量已超过老师,如学习“有趣的石头”和“风的形成”时,不少同学已通过其它途径接触到,教师可以先请他们讲
31、,既可以模仿教师平日的新授方法,亦可自创教的形式,使其他同学学会这部分内容。这样既激发了学生的好奇心和创造精神,也常常能开拓教师的思路,师生互补,教学相长。教学中,教师也可以尝试组织学生利用校园网自制多媒体教学课件,使学生在制作过程中不断探索,培养其创新能力。 总之,新课程的实施使学生的学习方式发生了根本性的转变,以探究活动为核心的科学教学过程,不再是教师照本宣科和刻板地执行教案的过程。每一位科学教师要立足实际,精心设计,让学生亲历探究过程,以提高学生的科学探究能力,形成正确的思维方式,真正使探究成为学生科学学习的主要方式。 第三篇:物理科学探究校本课程的实践探索物理科学探究校本课程的实践探索
32、 2021年9月,我校与广西师范学院(以下简称师院)物理与电子工程学院科学探究俱乐部合作,在高一年级开设了物理科学探究校本课程,我校物理组具体负责组织实施。 成立于2021年的师院科学探究俱乐部,主要由该校三位大学教学论课程的教师指导,成员来自该校物理系在读研究生和四年级本科生。俱乐部活动的宗旨是学习科学探究的教学理论,研讨科学探究的教学案例和教学设计,实践科学探究教学;通过“教中学教”的过程,指导物理师范生亲近和理解科学探究,具备在课堂教学中实施科学探究教学的能力。俱乐部自成立以来,已经在广西科技馆和南宁市的多所小学、初中举办过一系列的科学探究活动,得到了学生和家长的高度认可。 一、我校校本
33、课程的设计与教学安排 我校物理组在与该俱乐部充分协商的基础上,决定按如下计划实施我们的校本课程:在师院专业教师的指导下,由俱乐部成员组成授课教师小组,在我校高一年级组织两个探究班(学生约100人)开展探究活动;我校物理组的教师参与探究案例的设计与实施,对有关的教学活动组织评课、反思,并参与课堂学习纪律的管理。 在具体实施的过程中,我们根据教学研究的需要,适时调整教学研究的内容和方向。第一学期,我们重点组织课堂探究与课后反思、讨论,时间安排在每周二下午第 七、 八、九三节课;第二学期,我们重点组织课堂教学见习与科技制作活动,时间安排在周一或周五。我们最初设计的课程内容,有科学探究活动“高脚杯发声
34、的奥秘”“浮沉子的奥秘”“水果电池的探究”“影响水果电池电流大小的探究”“做一个可控的电磁铁”“直流电动机的制作与探究”等,以趣味物理实验为主,还有科学制作“水火箭”“西罗喷泉”“走马灯”等。在试行了一个学期之后,我们对物理课程的本质进行了深入思考,决定对课程内容作出如下调整:将科学探究活动由趣味物理实验拓展到与教材相结合的探究活动,由定性分析拓展到定量分析,重视和培养学生在探究中的合作与表达,引导教师和学生加强对探究活动本身的学习和反思。 二、我校校本课程实施的两大亮点 虽然师院的科学探究俱乐部已经成立多年,但在高中开展科学探究俱乐部活动还是首次;而我校在高中课改后也是首次在我们物理组确立开
35、展科学探究教学实践活动。在没有任何现成经验可以参照的情况下,我们以巨大的热情坚持了一个学期的“趣味物理实验”的摸索,第二个学期之后,我们开始修订科学探究课程的价值取向。我们认为,传授正确的物理知识只是基本要求,教会学生物理学习和探究的方法才更有价值。如果学生以后不再学习物理,他们可能很快会忘记学过的物理概念、规律,但如果因我们精心的教学而习得了科学的方法和科学的思想,那么,我们将终生为之自豪。实践证明,学生对调整后的课程非常满意,我们的教学效果也非常好。 (一)形成了课堂教学和校本课程相结合的教学模式 在第二个学期调整教学活动的内容之后,我们将科学探究活动由趣味物理实验拓展到与教材相结合的探究
36、活动。结合对教材的分析,我们发现,物理课程标准对科学探究的方式有如下区分: 尽管科学探究的方式因不同的教学内容或教学模式而不同,但物理实验已经毫无疑问成为高中物理教学的重要内容和进行科学探究的重要手段。 1.让实验探究贯穿课程始终 新课标教材的编写与大纲版教材有很大的差异,借助实验探究科学规律的设计意图十分明显。例如:第一章给出时间、位移、速度等基本概念之后,引入了“用打点计时器测速度”这个实验,接着给出了加速度的概念;第二章围绕着打点计时器的运用,展开了对匀变速直线运动的研究;第四章把“探究加速度与力、质量的关系”这个实验独立设为一个课时,到第二课时才讨论牛顿第二定律。 教材一方面对那些通过
37、分析实验数据得出规律的教学内容设计了具体的实验探究,另一方面也对偏重于定性分析和逻辑推理的教学内容采用了实验探究的设计。以牛顿第一定律一课为例,因为教材中包含了理想实验和物理学史的内容,我们在教授该课内容时,重点设计了探究教科书中所涉及的科学规律、验证物理学发展史中重大发现的探究活动两个“探究过程”,并形成了如下教学环节: 2.提升理论探究能力 课程目标对“过程与方法”这一维度的要求如下。“通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。”而物理教科书中存在着大量未经实验探究过程而得出的概念和规律,要求我们在教学中重视逻辑推理、物理
38、模型的建立和数学工具的运用。 在进行校本课程教学研究的过程中,我们逐渐认识到,科学实验其实并不是科学探究的本质特征。理论推导的整个过程,同样能让学生“经历”完整的科学探究的过程。以必修2第七章机械能守恒定律的教学为例:教材首先从重力做功和重力势能的变化过程开始,引导学生讨论功和能的关系,并通过数学推导的方式定义了重力势能的表达式;然后在功、能关系的讨论中利用极限思想探究出弹性势能的表达式;接着通过实验探究得到了动能与物体的速度二次方成正比,指出实验并没有得到动能的表达式,说明实验测量只是达到目的的一个桥梁,实验并不能解决一切问题;最后在动能定理一节,把实验思路转换成理论性研究,通过数理推导得出
39、动能的表达式,同时得出动能定理。整个章节的教学过程,既让学生完整经历了科学探究的过程,又让学生体会到了运用数学知识在研究自然科学中的优势;不仅使学生对科学概念和科学规律的理解更为全面、准确,也使学生了解了科学研究的方法,提高了思维能力。 当然,理论探究的课堂教学,设计不好,很容易让我们“退回”到传统教学中的单向灌输状态。因而,下一步,我们将对此课题进行更为深入的思考和研究。 3.探究形式多样化 课改专家唐果南教授对探究形式曾有过这样一段精炼的论述:“物理课程标准指出了科学探究的几个要素(提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证)要素不同于环节。一个过程缺少必要的环节会中
40、断;而课程标准指出的要素是科学探究的标志,一个具体的教学过程只要具有一两个这样的要素,它就有了探究性。也就是说,学习时的科学探究不一定是完整的。因此,也不能苛求教师在课堂教学中都要展现完整的科学探究。” 在进行校本课程教学的过程中,我们对唐教授的观点深表认同:形式多样,不拘形式,不求“完整”。这无疑给我们广大的一线教师在关键处松了绑,解放了我们的思想,放开了我们的手脚,让我们得以按照课程的本质去理解课程,遵照课改的本质去实施课改。 (二)教师在校本课程实施过程中的专业心理成长 在实施课改之初,我们曾经天真地以为,科学探究就是让学生自己或者老师带着学生去做实验,最好学生自己能得出结论,实在不行再
41、由老师引导学生总结。更直白地说,我们是想着给学生玩一玩、体验一下,然后还得由老师讲,最后还是由老师逼着学生去做练习。这样的理解也曾顺带引发了我们很多消极的联想,比如:如果没有实验条件,就不探究了;如果课时比较紧,就不探究了;如果学生表现不好,就更用不着探究了。因为,实实在在地,我们面临着这样一个巨大的困难,就是学校现有的实验条件很差:实验器材老旧,学校长期不够重视实验教学,教师设计实验教学的水平不高 将近两年的校本课程的教学实践,有力地促进了老教师的自我提升,同时也带动了青年教师的专业成长。我们找到了方向,有了自己的一些体会。尤其重要的是,我们一直在不断地剖析自己的教学心理,反思自己的教学行为
42、,体验研究的过程,积累探究教学的感受和收获。对于科学探究,我们经历了“排斥迷惘接受认同”的心理过程,在教学观念中逐渐明确了“实验探究和理论探究并重,情感体验和态度价值观自然形成”的思想,在教学行为上初步形成了“课堂教学和校本课程相结合”的模式。 (三)对学生情感态度与价值观的培养自然达成 我们在教学实践中发现,科学探究对于引导学生体验积极情感、形成科学的态度和正确的价值观三方面都有着明显的促进作用,而且,这种引导是自然而然达成的。 例如,在开展“水果电池”这一课题的科学探究活动时,学生最初并不感兴趣,觉得“水果可以提供电流”这是在初中甚至早在小学时期就已经知道的“常识”,没有什么探究价值,抱着
43、一种不以为然的态度。在实施这个探究活动的过程中,我们不是简单地介绍这个实验的重要性,而是设计了一系列的问题,使用指导卡片引导学生从水果的甜度、极板材料的金属活动性、极板与水果的接触面积等角度去探究水果电池的电流大小与什么因素有关。这些问题让学生意识到自己对水果电池的认识是真的不够深入和全面,于是“自然而然地”激发了好奇心与探究欲。在对以上问题进行实验探究的过程中,学生对科学的认知又一次“自然而然地”经历了从简单的了解过渡到定性分析原因的过程,最终得到了“如何通过定量分析发现规律”的科学思维方法的训练。在“测量电流大小”“制作水果电池供电电路”等教学环节,问题研讨、小组竞赛、成果展示等丰富的教学
44、活动,不断地激发并鼓舞着学生的探究热情,让学生在活动中学会了如何与他人交流与分享,并“自然而然地”形成了敢于坚持正确观点、勇于修正错误的科学态度,培养了主动合作、乐于合作的团队精神,以及热爱科学的情感。学生在课后反思时感慨:“成功路上会有无数次失败,我们要坚持,不断地动手探究。” 又如,在制作电磁铁的实验中,有个小组做了很多次实验,最终制成的电磁铁仅仅吸起了几枚小铁针,对此,学生的情绪很是低落,下课时间快到了,这个小组正准备偃旗息鼓放弃实验,我们的指导老师发现后,没有马上告诉学生问题所在,也没有给他们讲述科学家们克服困难的故事,更没有批评学生,而是放下身段,陪着学生一起动手,从每一个实验步骤到
45、每一个人负责的项目,引导大家反复检查、实验,最后学生们终于发现:都是铜线接头没有打磨好惹出的祸。问题解决了,实验成功了,学生们在经历了失败和挫折之后品尝到成功的喜悦,不仅懂得了“失败是成功之母”的道理,更从指导老师的身上体会到了不怕困难、勇于克服困难的坚忍不拔的意志对科学实验的重要。老师以身示范,其作用远比简单的说教自然而有效。 看到学生在科学探究校本课程教学实践活动中的进步,我们由衷地感到欣慰。每当我们在课堂中看到学生专注的眼神和那认真细致地检查器材、埋头奋笔推算的身姿,听到学生坚定的表述、会心的笑声时,我们的心里会充满了欢乐和自豪。学期末,当我们对“物理科学探究”这门课程进行学情问卷调查时
46、,我们欣喜地看到,学生对这门课程给予了高度的评价,并表达出了充分的喜爱,100%的学生“喜欢”,92%的学生“还想参加”。我们从学生的答卷中读出了信心、睿智、幽默、收获、成长。 三、问题与对策 (一)完整的模式追求 在我们教研组,几乎所有的高中老师都带过4次以上的毕业班,对原有知识结构和高考都十分熟悉,已经形成了相对稳定的教学模式。当我们尝试着开展科学探究时,我们必须养成新的教学习惯。最大的问题是需要全新备课,而且是在短时间内对课程进行完整度相当高的整体规划。目前,我们已初步建立起“课堂教学和校本课程相结合”的教学模式,但这只能算是观念上的初步转变,有了一些粗浅的认识。只有当全体教师不断激发出
47、自我对物理教学的热情、能够获得学校和上级部门的更多支持以后,我们才有可能尽快搭建起包括科学评价在内的完整的体系和更为规范的操作模式。 (二)亟需有效的培训 尽管我们与师院科学探究俱乐部合作开设了“物理科学探究”校本课程,双方在理论和实践上互有补充,但对于一线的教师而言,得到系统和完整的理论指导还是太少。原因有三:一是教师自身主动学习、主动实践的积极性不高;二是学校教务和科研部门提供的培训机会很少;三是不少培训机会往往停留在通识层面,对具体的学科问题少有深入的专题培训。 (三)教学条件的缺乏和实验能力、计算机技术的缺陷 科学探究对实验室提出了很高的要求。按照教材安排,几乎每一小节都会涉及演示实验;如果再考虑校本课程要求的大量实验,师生在实验室的探究时间将大大增加。即便所有的实验都是物理老师自行去实验室做前期准备,实验室的现有条件也不能满足这些课程对实验器材的要求。要真正解决这一问题,除了物理教师要发挥自己的聪明才智,在现有条件下尽量巧妙地进行实验探究的设计之外,还有赖于学校对教研组和实验室建设的资金投入。 另外,先进实验技术(频闪技术、气垫技术、传感技术等)和计算机技术的缺陷,也常常使我们的科学研究教学陷入困境。 通过近两年的实践和探索,我们对科学探究的理论和实践有了初步的认识,也对开