把握科學(xué)教學(xué)特點(diǎn)有效滲透科學(xué)方法

1、把握科學(xué)教學(xué)特點(diǎn) 有效滲透科學(xué)方法近年來(lái)科學(xué)方法教育的研究成為教學(xué)研究的熱點(diǎn)之 一，且有了一批理論和實(shí)踐研究成果。但就筆者所見(jiàn)，這些 研究大多是針對(duì)高中教學(xué)的，而針對(duì)在初中科學(xué)這樣的綜合 性課程中實(shí)施科學(xué)方法教育的論述卻較少。怎樣結(jié)合教學(xué)的 實(shí)際，有效地進(jìn)行科學(xué)方法教育是當(dāng)前初中科學(xué)教學(xué)中亟待 解決的問(wèn)題。本文將結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討怎樣根據(jù)初中科學(xué)教 學(xué)的？熱蕁3.踔醒？生的特點(diǎn)，有效地實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法教育，對(duì) 于實(shí)際教學(xué)中常見(jiàn)的疑難問(wèn)題，比如如何處理思維方法教學(xué)， 如何處理顯性教育與隱性教育的關(guān)系，實(shí)踐中怎樣進(jìn)行顯性 教育等問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的探討。一、科學(xué)教學(xué)中科學(xué)方法教育的特點(diǎn)及應(yīng)對(duì) 要

2、在科學(xué)課程中有效地進(jìn)行科學(xué)方法教育，必須始終把 握科學(xué)教學(xué) ？熱蕕奶氐愫統(tǒng)踔醒 ？生的特點(diǎn)，即我們所教授的 課程是物理、化學(xué)和生物三門(mén)學(xué)科的綜合，課程教學(xué)對(duì)象的 年齡僅有十五六歲。要把科學(xué)方法教育的一般原則、規(guī)律與 這些特點(diǎn)密切結(jié)合起來(lái)組織教學(xué)，將科學(xué)方法教育滲透到教 學(xué)？熱葜腥了 ?1. 根據(jù)課程的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué) 科學(xué)課程中包含的物理、化學(xué)、生物三個(gè)學(xué)科的知識(shí) 熱藎 ?都屬于自然科學(xué)的范疇，因此所涉及的科學(xué)方法就有 自然科學(xué)所共有的一般研究方法；由于研究對(duì)象的不同，這 三個(gè)學(xué)科又有各自特殊的研究方法，即使在同一學(xué)科中，也 包含多種科學(xué)方法的運(yùn)用。面對(duì)科學(xué)課程的這一特點(diǎn)，我們必須突出重點(diǎn)的科學(xué)方

3、 法。在科學(xué)課程教學(xué)中，首先通過(guò)分析教材 ?熱藎 ?挖掘隱含 在其中的科學(xué)方法因素，在對(duì)教材中的科學(xué)方法教育目標(biāo)層 次、目標(biāo)要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，突出在三個(gè)學(xué)科中均有體 現(xiàn)的自然科學(xué)的一般研究方法， 比如觀(guān)察、 實(shí)驗(yàn)、科學(xué)抽象、 數(shù)學(xué)、歸納法、演繹法、分析和綜合等。在各學(xué)科的特殊研究方法中，突出該學(xué)科最重要的那些 方法，特別要注意從整體上把握各學(xué)科的規(guī)律、 方法和思想。 比如生物知識(shí)教學(xué)中，要凸顯“生物與環(huán)境相適應(yīng)，形態(tài)結(jié) 構(gòu)與功能相適應(yīng)”思想?；瘜W(xué)知識(shí)教學(xué)中，需著力體現(xiàn)“組 成、結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)，性質(zhì)又決定其存在、用途和鑒別方 法” “反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā) 生裝置，氣

4、體的水溶性和密度決定收集方法”兩大規(guī)律。物 理知識(shí)教學(xué)中，對(duì)概念，重在分析、比較、抽象、概括；對(duì) 規(guī)律，注重歸納、演繹；對(duì)實(shí)驗(yàn)，則側(cè)重“據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，確 定實(shí)驗(yàn)原理（可用公式表示，比如密度、電阻、電功率、機(jī) 械效率的測(cè)定等） ，制定實(shí)驗(yàn)方案，選擇所需的器材，理清 實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，確定減小誤差的方法”這一思維路徑。2. 根據(jù)初中學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué) 不同年齡層次的學(xué)生心理特點(diǎn)、思維規(guī)律、理解能力是 不同的，高中生與初中生甚至初中不同年級(jí)的學(xué)生都是有區(qū) 別的。因此，在進(jìn)行科學(xué)方法教育的時(shí)候，要從學(xué)生的實(shí)際 出發(fā)，根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)，選擇最有利于學(xué)生發(fā)展的教學(xué) 方法。具體來(lái)說(shuō)，有如下幾點(diǎn)。（ 1

5、）在對(duì)初中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育的時(shí)候，要特別 注意教學(xué)方式，選擇合適的時(shí)機(jī)和適宜的知識(shí)載體，要充分 考慮并依據(jù)初中學(xué)生的年齡心理特征、 接受水平、 學(xué)習(xí)能力， 設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的教育目標(biāo)，做到量力而行。（ 2）科學(xué)方法教育應(yīng)體現(xiàn)不同的層次性，根據(jù)學(xué)生的 思維發(fā)展特點(diǎn)，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，循序漸進(jìn)。對(duì)于初中 學(xué)生來(lái)說(shuō)，科學(xué)方法的學(xué)習(xí)往往不是一兩次的涉及就能完成 的。為了達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo) ,需要精心地進(jìn)行設(shè)計(jì) ,力求具有典型 性,具有適當(dāng)?shù)姆磸?fù)、 變式和梯度。 循序漸進(jìn)也體現(xiàn)在對(duì)科學(xué) 方法教育的要求上，要在適當(dāng)時(shí)機(jī)引導(dǎo)學(xué)生討論、總結(jié)這些 方法特點(diǎn)及其應(yīng)用要點(diǎn)等 ,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)逐步地深化， 逐步地 實(shí)現(xiàn)科

6、學(xué)方法教育由隱性方式向顯性方式過(guò)渡。（ 3）考慮學(xué)生的特點(diǎn)， 也意味著要兼顧到學(xué)生的發(fā)展。 為了與高中教學(xué)相銜接，突出在整個(gè)中學(xué)乃至學(xué)生將來(lái)深造 所需要的科學(xué)方法，比如理想化方法、數(shù)學(xué)方法、控制變量 法等，它們雖然在初中科學(xué)中出現(xiàn)的頻率并不算很高，但到 了高中階段卻是很重要的方法，因此有必要為后續(xù)的學(xué)習(xí)打 下一個(gè)深厚的基礎(chǔ)。二、科學(xué)課程中有效進(jìn)行科學(xué)方法教育的實(shí)踐1. 似墨染宣紙，滲透科學(xué)方法 在中學(xué)階段各學(xué)科進(jìn)行科學(xué)方法教育的主要方式為滲 透，考慮到初中學(xué)生的特點(diǎn)，要更加注意滲透的方式。例如，觀(guān)察方法是科學(xué)方法中最重要的方法之一。在進(jìn) 行“觀(guān)察方法” 的教育時(shí)， 考慮到初中學(xué)生好奇心強(qiáng)的特點(diǎn)

7、， 因此在上七年級(jí)生物緒論課時(shí)，可以從激發(fā)他們的好奇開(kāi)始， 介紹科學(xué)觀(guān)察的基礎(chǔ)知識(shí)；在后續(xù)的生物課程學(xué)習(xí)中，可以 結(jié)合相關(guān)的生物學(xué)實(shí)例，進(jìn)一步簡(jiǎn)介有關(guān)科學(xué)觀(guān)察的基礎(chǔ)知 識(shí)，結(jié)合有關(guān)生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能等典型實(shí)例，指出 科學(xué)觀(guān)察要有明確的目的性、客觀(guān)性、全面性以及要積極思 索。隨著學(xué)習(xí)的深入，繼續(xù)在其他場(chǎng)合進(jìn)行“觀(guān)察方法”的 教育，在教學(xué)中應(yīng)該把出于好奇的觀(guān)察提高到有目的的觀(guān)察。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，尤其要培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察 的條理性、敏銳性、精確性，使學(xué)生掌握觀(guān)察技巧，領(lǐng)悟科 學(xué)方法。要訓(xùn)練的觀(guān)察方法和技巧是：能按一定程序進(jìn)行系 統(tǒng)觀(guān)察。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)能按“反應(yīng)前、反應(yīng)中、反應(yīng)后”的 程序

8、觀(guān)察；對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置能按“整體 -部分 -整體”的順序進(jìn)行 觀(guān)察。如對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的裝置的觀(guān)察， 先從整體到部分： 從左到右由發(fā)生和收集裝置兩部分組成；再?gòu)牟糠值秸w： 每一部分從下到上由什么儀器組成，如何連接在一起。能通 過(guò)對(duì)比觀(guān)察、重點(diǎn)觀(guān)察和重復(fù)觀(guān)察來(lái)突出觀(guān)察目的，強(qiáng)化觀(guān) 察效果。 對(duì)現(xiàn)象變化不很明顯、 區(qū)分度差的觀(guān)察對(duì)象， 如 CO2 通入紫色石蕊試液后的顏色變化，通入澄清石灰水出現(xiàn)的渾 濁現(xiàn)象等，能通過(guò)對(duì)比觀(guān)察，獲取清晰的效果。2. 借學(xué)科綜合，融會(huì)科學(xué)方法由于科學(xué)課程？熱蕕畝嘌B菩裕？決定了課程中的科學(xué)方 法也呈現(xiàn)兼融互滲的特點(diǎn)。這里所說(shuō)的“兼融互滲”包含兩 層意思：同一方法在多學(xué)科、

9、 多場(chǎng)合的應(yīng)用和一個(gè)科學(xué)知識(shí) ？ 熱萸I嫻蕉喔齜椒0 ?（1）同一方法在多學(xué)科、多場(chǎng)合的應(yīng)用 近代科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，揭示了物質(zhì)的不同存在形式和 運(yùn)動(dòng)形式之間存在著 ？仍詰謀局柿 ？系，發(fā)現(xiàn)了原來(lái)被分割開(kāi) 的各門(mén)學(xué)科之間的聯(lián)系和共性，以及各門(mén)學(xué)科所共有的最基 本、最本質(zhì)的概念。在這種綜合中，自然界的本質(zhì)進(jìn)一步得 以顯示。 1科學(xué)課程給我們提供了揭示、體會(huì)這種本質(zhì)的舞臺(tái)。在 課程中往往存在著一種科學(xué)方法對(duì)應(yīng)著三個(gè)學(xué)科中不同知 識(shí)點(diǎn)的情況。如觀(guān)察法在物理、化學(xué)、生物的中均有應(yīng)用。因此要充分利用好課程的特點(diǎn)，在教學(xué)中讓學(xué)生整體地了解 科學(xué)的本質(zhì)以及與各學(xué)科之間相互滲透的特點(diǎn)。（ 2）同一知識(shí) ?熱萆

10、?透多種方法 科學(xué)課程中還經(jīng)常遇到在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)中體現(xiàn)了多個(gè)科 學(xué)方法的情況，這是因?yàn)槊恳粋€(gè)科學(xué)理論的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng) 用, 都是多種科學(xué)方法綜合運(yùn)用的結(jié)果。如在研究滑動(dòng)摩擦 力與哪些因素有關(guān)時(shí)，同時(shí)用到了觀(guān)察法（觀(guān)察彈簧測(cè)力計(jì) 示數(shù)）、轉(zhuǎn)換法（把測(cè)量滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)換成測(cè)勻速拉動(dòng)時(shí)拉 力的大?。?、歸納法（把滑動(dòng)摩擦力與壓力、接觸面粗糙程 度和面積的關(guān)系進(jìn)行歸納）和控制變量法（在研究滑動(dòng)摩擦 力與壓力有關(guān)時(shí)控制接觸面粗糙程度不變）等方法。這時(shí)教 師要將各種方法有機(jī)地結(jié)合在一起進(jìn)行教學(xué)。使學(xué)生從不同 的角度來(lái)思考問(wèn)題，從而開(kāi)闊學(xué)生的思維空間，激活學(xué)生思 維的靈活性，提高思維品質(zhì)，提升科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的

11、綜 合能力。3. 展思維過(guò)程，揭示科學(xué)方法 思維方法是科學(xué)方法教育的重要 ?熱藎 ?初中科學(xué)教學(xué)應(yīng) 使學(xué)生掌握一些基本的思維方法，如比較法、分類(lèi)法、類(lèi)比 法、歸納法等。教學(xué)中，要充分重視思維方法的教育，使學(xué) 生具備初步的分析和綜合能力。由于初中學(xué)生抽象思維能力水平的限制，思維方法 的教育是個(gè)難點(diǎn)。要克服這個(gè)難點(diǎn)，教師對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)， 都要設(shè)計(jì)出合理的、適合初中學(xué)生特點(diǎn)的思維程序去組織教 學(xué)，在教學(xué)過(guò)程中要充分暴露自己的思維過(guò)程，有時(shí)候甚至 有意識(shí)地故意暴露一些錯(cuò)誤的思維過(guò)程。比如一些一流的科 學(xué)家在上課的時(shí)候往往是盡情地按照自己的思路進(jìn)行分析、 演繹、推導(dǎo)，在此過(guò)程中，給了學(xué)生一個(gè)思維模仿的平

12、臺(tái)， 即使出現(xiàn)了錯(cuò)誤，也使得學(xué)生知道了是怎樣出錯(cuò)的。比如對(duì)概念教學(xué)，從方法論的角度來(lái)看 , 一般是在觀(guān)察 實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用分析、比較、抽象、概括等抽象思維的方法 揭示出事物本質(zhì)屬性的過(guò)程 ,而對(duì)于以形象思維為主的初中 學(xué)生而言，無(wú)疑是有一定難度的。為了突破這一思維方法教 育的難點(diǎn)，筆者在概念教學(xué)中，采用“斷詞斷句法” ，即把 概念中的重點(diǎn)字句摳出來(lái)，展示自己的理解過(guò)程，因?yàn)檫@些 字句或揭露了事物的本質(zhì)，或指出了事物變化的范圍和條件， 或反映兩個(gè)事物的區(qū)別與聯(lián)系，通過(guò)這種方法克服難點(diǎn)，同 時(shí)再輔以相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或者事例，促使學(xué)生的思維從形象思維 到抽象思維的過(guò)渡。如“電磁感應(yīng)”的概念： “閉合電路的一

13、部分導(dǎo)體，在 磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流” ，這 里，筆者就分劃線(xiàn)部分字詞并設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)加以突破。又 如“反射”概念，生物體通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)外界和?炔康母髦執(zhí)碳朋鞒齙撓y鸚苑從r?對(duì)劃線(xiàn)部分字詞筆者則設(shè)計(jì)了相 應(yīng)問(wèn)題并展開(kāi)實(shí)例分析。久而久之，學(xué)生在潛移默化中習(xí)得了這種本領(lǐng)，當(dāng)學(xué)習(xí) “酶”的概念時(shí)，他們就能拆解提煉概念中的關(guān)鍵詞“活細(xì) 胞制造”“有催化能力”“蛋白質(zhì)” 而大做文章了。 因?yàn)槭?“催 化劑”，所以在“反應(yīng)前后，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變” ；因 為是“蛋白質(zhì)” ，所以和“激素”差不多，在食用后，可被 “消化分解為非蛋白質(zhì)成分” 。展思維過(guò)程，不僅要在概念教學(xué)中運(yùn)用，

14、在課堂教學(xué)、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及習(xí)題乃至探究活動(dòng)中都要運(yùn)用，且 要根據(jù)不同的 ?熱薟捎貌煌 ?的方法。如在習(xí)題教學(xué)中，教師 不能只注意問(wèn)題的解決，而更要注重暴露自己的思維過(guò)程， 讓學(xué)生學(xué)到分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生主動(dòng) 參與，積極思考，促進(jìn)思維能力的發(fā)展。4. 重顯性教育，應(yīng)用科學(xué)方法科學(xué)方法教育可以分為隱性方式和顯性方式兩個(gè)教育 階段?？茖W(xué)方法教育的終極目的是使學(xué)生掌握、?然 ?、自如地應(yīng)用科學(xué)方法，這應(yīng)該是我們教學(xué)所追求的重要目標(biāo)。而 實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的重要步驟，就是進(jìn)行科學(xué)方法的顯性教育方式。（ 1）進(jìn)行顯性教育方式的基本策略 首先要把隱性滲透的文章做深做透。對(duì)于初中低年齡的

15、學(xué)生，要通過(guò)隱性教育的方式，使他們感受科學(xué)方法，受到 科學(xué)方法的啟蒙和熏陶，初步體會(huì)科學(xué)研究的方法和策略， 這也為下一步顯性教育創(chuàng)造條件，又避免過(guò)多地增加信息量 和教學(xué)的抽象性。 2在隱性滲透的基礎(chǔ)上適時(shí)地進(jìn)行顯化。根據(jù)科學(xué)方法在 教材中出現(xiàn)的頻數(shù)、重要性以及學(xué)生對(duì)該方法掌握的程度等， 及時(shí)地選擇一些特別重要的、常用的方法，如觀(guān)察法、控制 變量法等，不惜濃墨重彩， 明確地強(qiáng)調(diào)、 給出該方法的特點(diǎn)、 用法及操作過(guò)程 ,讓學(xué)生掌握。 在這個(gè)過(guò)程中同樣要注意學(xué)生 的特點(diǎn)，不能離開(kāi)知識(shí)講方法， 要循序漸進(jìn)， 不能一步到位。 將這些方法固化在學(xué)生的頭腦中 ,并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。（ 2）從隱性到顯性教育

16、方式轉(zhuǎn)變的實(shí)踐 在前面講到“觀(guān)察”方法的時(shí)候，實(shí)際已經(jīng)體現(xiàn)了從隱 性到顯性教育方式轉(zhuǎn)變的過(guò)程：在初始階段采用的是隱性方 式，而到了八年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，就開(kāi)始明確提出了該方法的 特點(diǎn)、 ?熱鶯凸鄄斕募記桑 ?有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟、應(yīng)用該 科學(xué)方法，從隱性教育方式轉(zhuǎn)變到顯性教育方式。以下再以 “控制變量法”的教學(xué)為例。首先，在七年級(jí)上研究“蒸發(fā)快慢的因素實(shí)驗(yàn)”時(shí)，我 們只要求學(xué)生初步了解在研究液體溫度對(duì)蒸發(fā)快慢的影響 時(shí)，能有意識(shí)控制液體的表面積和液體上方空氣流動(dòng)快慢兩 個(gè)因素相同即可。在這個(gè)階段，我們所做的僅僅是讓學(xué)生感 受“控制變量”的作用，初步認(rèn)識(shí)“控制變量法” ，體會(huì)研 究問(wèn)題的的方法和策略

17、。在此階段，配合精選練習(xí)，強(qiáng)化學(xué) 生對(duì)“控制變量法”的感受。到了八年級(jí)下研究“電磁鐵的磁性與線(xiàn)圈匝數(shù)、有無(wú)鐵 芯和電流的大小的關(guān)系” 時(shí)，則可以有意識(shí)地將 “控制變量” 引入整個(gè)探究環(huán)節(jié)，包括由探究目的確定自變量、因變量， 并據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，學(xué)會(huì)科學(xué)地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在九年級(jí)上，則可自設(shè)探究主題課“不同濃度硫酸銅溶 液對(duì)水稻種子萌發(fā)的影響” ，指導(dǎo)重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 與評(píng)價(jià)上。課中，老師可通過(guò)一系列問(wèn)題，如“我們要研究 的問(wèn)題是什么”“做這個(gè)研究， 要改變什么”“改變這個(gè)條件， 可能會(huì)發(fā)生什么變化”等，引導(dǎo)學(xué)生理清自變量和因變量的 關(guān)系，盡可能全面、詳盡地分析應(yīng)控制相同的無(wú)關(guān)變量，通 過(guò)對(duì)隨機(jī)分組（挑選健康飽滿(mǎn)的活種子并等分成 5 組）、設(shè) 置對(duì)照（排除偶然性）、條件適宜（墊上細(xì)沙，恒溫 25 C, 置于等大培養(yǎng)皿中，定時(shí)、定量加等量水或溶液） 、重復(fù)實(shí) 驗(yàn)等無(wú)關(guān)變量操作策略的指導(dǎo)， 使學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì) “控制變量” 的?群 ?。而方案評(píng)價(jià)上，可通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)的評(píng)價(jià)，使 學(xué)生分清結(jié)果與結(jié)論的不同。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄表的評(píng)價(jià)，發(fā) 現(xiàn)三個(gè)變量在表格中的地位，并在對(duì)由自變量確立實(shí)驗(yàn)組數(shù)