試論科學(xué)探究的目標(biāo)與實(shí)施策略

PAGE2PAGE5試論科學(xué)探究的目標(biāo)與實(shí)施策略吳修青【摘

要】重視科學(xué)探究，是《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本特點(diǎn)之一，科學(xué)探究對(duì)物理教學(xué)的重要意義已廣泛的為人們所接受，但如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分有效的科學(xué)探究活動(dòng)，尚處于摸索階段。本文試圖從科學(xué)探究的七個(gè)要素出發(fā)，條分縷析，逐一探討每一個(gè)探究環(huán)節(jié)要達(dá)成的目標(biāo)，以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略。【關(guān)鍵詞】科學(xué)探究

目標(biāo)實(shí)施策略【正文】重視科學(xué)探究，是《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本特點(diǎn)之一。沒有探究，就沒有科學(xué)，科學(xué)探究體現(xiàn)了物理學(xué)的本質(zhì)特征，是物理教學(xué)的重要組成部分?？茖W(xué)探究與物理知識(shí)的建構(gòu)是統(tǒng)一的過程。科學(xué)探究能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，使學(xué)生有效地學(xué)習(xí)物理。物理課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，僅僅只是拉開了物理課程改革的序幕。知之非難，行之非易?？茖W(xué)探究對(duì)物理教學(xué)的重要意義雖然已廣泛的為人們所接受，但如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分有效的科學(xué)探究活動(dòng)，尚處于摸索階段，這是一個(gè)必須下苦功且值得下苦功去研究的問題?？茖W(xué)探究有七個(gè)要素，這也是科學(xué)探究的七個(gè)階段或七個(gè)環(huán)節(jié)，下面將對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)要達(dá)成的目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略進(jìn)行探討。一、關(guān)于“提出問題”1、期望達(dá)成的目標(biāo)①、我們期望問題由學(xué)生提出，盡管《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》說：科學(xué)探究的問題可以是學(xué)生提出的，也可以是老師提出的。在我們的教育價(jià)值觀中，善于提出問題是一項(xiàng)必須著重培養(yǎng)的能力，誠如愛因斯坦所說：“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)楹笳邇H僅是方法和實(shí)踐的過程，而提出問題則要找到問題的要害?！雹?、我們期望學(xué)生提出的問題表述準(zhǔn)確、明白而又深刻，且正好符合我們的研究方向，有利于我們迅速、簡捷的切入課題和順利實(shí)施探究。③、我們期望由個(gè)別“高手”提出的問題（天才的發(fā)問往往只能出自于少數(shù)極有天賦的優(yōu)秀學(xué)生之口，大多數(shù)人還處于“憤”和“悱”的狀態(tài)）正好能起到啟迪大眾的作用，并廣泛的喚起學(xué)習(xí)的興趣和思維的熱情。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的條件①、學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)有積極的態(tài)度，態(tài)度越積極越容易發(fā)現(xiàn)問題并能持續(xù)研究下去。②、學(xué)生已掌握了一定的物理科研方法并養(yǎng)成了良好的思維習(xí)慣。③、學(xué)生對(duì)呈現(xiàn)的問題情境有濃厚的認(rèn)識(shí)興趣，有求知欲的人才不會(huì)滿足于淺嘗則止，力圖探究事物的原因和結(jié)果。④、學(xué)生對(duì)將要研究的問題已有一定的知識(shí)準(zhǔn)備和經(jīng)驗(yàn)的積累。3、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略與方法①、建立民主、自由、合作的教學(xué)氣氛，形成自由探討、自由爭論的氛圍。要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和探索精神，切忌“教師中心”。這種氣氛不僅于“提出問題”階段重要，于科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)乃至于整個(gè)物理教學(xué)都是十分重要的。②、創(chuàng)設(shè)問題情境。問題的提出不可能“無中生有”，更不能放任自流、漫無邊際，要充分發(fā)揮老師的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)作用，切忌“學(xué)生中心”。問題情境呈現(xiàn)的物理情景與學(xué)生已有的知識(shí)的沖突越激烈，越能激發(fā)學(xué)生提出問題。問題情境的呈現(xiàn)可以靈活多樣，可以是一個(gè)謎語、一個(gè)沒有結(jié)尾的故事、一首詩、一道題、一個(gè)不明結(jié)果的實(shí)驗(yàn)、一個(gè)出人意料的游戲，等等?？傊?，一切能夠引發(fā)學(xué)生探究活動(dòng)的情境，都可以是問題情境。③、進(jìn)行必要的復(fù)習(xí)和適當(dāng)提示相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)。④、對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，使之表述?zhǔn)確、契合課題。4、舉例研究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素：①、質(zhì)量、重力、體積、面積可以歸結(jié)于“液體量的多少”這一類問題。②、江、河、湖、泊的壓強(qiáng)比較可轉(zhuǎn)化為在大小形狀不同的容器中進(jìn)行。③、液體壓強(qiáng)的大小測量轉(zhuǎn)化為對(duì)U形管的觀察。④、運(yùn)用控制變量的方法把這個(gè)多因素的問題轉(zhuǎn)化為多個(gè)單因素的問題。四、關(guān)于“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”1、期望達(dá)成的目標(biāo)①、我們期望學(xué)生正確操作儀器，對(duì)未使用過的儀器能根據(jù)說明迅速掌握使用方法。②、我們期望學(xué)生既能嚴(yán)格按程序操作，又能根據(jù)實(shí)際情況靈活變通。③、我們期望學(xué)生在順利完成實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)能歸類整理、填寫清楚。④、我們期望學(xué)生善于通過網(wǎng)絡(luò)、報(bào)刊、電視、廣告等公共信息資源收集資料。⑤、我們期望學(xué)生安全操作。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的條件①、學(xué)生具備基本的實(shí)驗(yàn)操作、觀察、記錄的能力。②、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，表格設(shè)計(jì)科學(xué)。③、按規(guī)則操作儀器，按程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略與方法①、把學(xué)生按能力層次適當(dāng)搭配，合理分組。②、指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確選擇器材，合理擺放。③、指導(dǎo)學(xué)生按要求有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，及時(shí)指正違規(guī)操作。④、既要求學(xué)生如實(shí)記錄，又要求注意剔除不合理的數(shù)據(jù)。4、舉例“研究決定導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)，采取控制變量的方法，分別改變導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體代號(hào)ABCDE長度（米）1.51.51.50.81.5橫截面積（毫米2）1.21.21.21.23.2材料鎢鎳鉻絲錳銅錳銅錳銅五、關(guān)于“分析與論證”1、期望達(dá)成的目標(biāo)①、我們期望學(xué)生能夠篩選和描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息。②、我們期望學(xué)生能察看和預(yù)測數(shù)據(jù)的分布規(guī)律、趨勢和走向。③、我們期望學(xué)生通過比較、分析、綜合、歸納、判斷、推理等過程得出科學(xué)的結(jié)論。④、我們期望學(xué)生主動(dòng)嘗試著去解釋結(jié)果。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的條件①、前期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要有正確的記錄和表述。②、分析數(shù)據(jù)時(shí)能同時(shí)考慮產(chǎn)生數(shù)據(jù)的特定的實(shí)驗(yàn)條件。③、具備一定的推理能力。3、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略與方法①、當(dāng)數(shù)據(jù)較多時(shí)，要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行選擇性的有意義的比較，避免無關(guān)比較。②、引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系產(chǎn)生數(shù)據(jù)的不同條件，在綜合比較數(shù)據(jù)和條件、因和果的過程中得出規(guī)律。③、平時(shí)注重科學(xué)方法和思維過程的訓(xùn)練，使學(xué)生在分析問題時(shí)能自覺模仿科學(xué)家的思維方式。4、舉例在前面的“研究決定導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，選擇A、B、C進(jìn)行比較，是為了研究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系；選擇C、D進(jìn)行比較，是為了研究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系；選擇C、E進(jìn)行比較，是為了研究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系。進(jìn)行其它比較則沒有意義。六、關(guān)于“評(píng)估”1、期望達(dá)成的目標(biāo)①、我們期望學(xué)生即使在如期完成探究后，也要反思探究的過程和結(jié)果，注意總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)。②、我們期望學(xué)生正確認(rèn)識(shí)假設(shè)與探究結(jié)果的差異。③、我們期望學(xué)生注意未解決的問題，發(fā)現(xiàn)新問題。④、我們期望學(xué)生在吸取教訓(xùn)的同時(shí)嘗試改進(jìn)探究方案。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略與方法①、探究活動(dòng)要安排評(píng)估時(shí)間，自我反思和互評(píng)相結(jié)合，提出改進(jìn)意見和調(diào)整方案。②、鼓勵(lì)學(xué)生用不同的方法驗(yàn)證或多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較。③、當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和假設(shè)不一致時(shí)，提醒學(xué)生區(qū)分是數(shù)據(jù)有偏差，還是假設(shè)被證偽。3、舉例學(xué)生按前面的猜想進(jìn)行“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果必然與猜想有差異。經(jīng)評(píng)估確定：速度和接觸面積是摩擦力的無關(guān)因素；如果實(shí)驗(yàn)不做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則會(huì)引起數(shù)據(jù)的偏差。七、關(guān)于“交流與合作”1、期望達(dá)成的目標(biāo)①、我們期望學(xué)生有表達(dá)自己觀點(diǎn)的意識(shí)和撰寫探究報(bào)告的能力。②、我們期望學(xué)生善于聽取別人的意見和改進(jìn)自己的方案。③、我們期望學(xué)生早日具備團(tuán)隊(duì)精神和合作意識(shí)。④、我們期望學(xué)生在交流與合作中不要盲從他人。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的策略與方法①、按能力層次分成探究小組，鼓勵(lì)組內(nèi)合作，組間交流。②、在“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”時(shí)，盡可能制定多種方案，分組按不同的方案進(jìn)行，使交流和比較成為必然。③、多步驟、多因素的研究，可分解到各組進(jìn)行，然后綜合，既節(jié)省時(shí)間，又有利于交流。④、培養(yǎng)學(xué)生撰寫探究報(bào)告的良好習(xí)