案倒教學與探究式教學既是科學學科特點的要求,又是促使學生掌握科學知識規律的有效方法與手段。同時,也是學生的自我探索和教師的引導相結合的全新教學模式的重要載體。探索案例教學與探究式教學在初中科學課程教學中的應用途徑,有利于培養學生的科學精神,提高學生理論聯系實際的能力與水平。
一、當前初中科學課程教學現狀分析
近年來,隨著教學設施、師資力量的不斷改善,初中科學教學水平有了顯著提高。實驗儀器、電教設備的配套建設,為科學課程教學提供了堅實的物質基礎。但在實際教學中,由于一些教師的思想觀念仍然不能擺脫舊思維的束縛,仍將知識傳授與考試技能訓練當作教學的根本任務,忽視了學生主動性的發揮;同時,由于教學任務重,時間緊,許多學校并沒有提供給學生自由利用實驗器材,進行相應探究性實驗的條件,即使是學生自己動手做了,也往往是在“趕場子”,學生科學素質的提升受到制約,新課程標準的要求也沒有真正落到實處,一定程度上制約了科學課程教學的發展。
隨著教學改革的不斷深入,教師創新教學需要投入更多的精力和心血,加之有的教師家庭和個人存在這樣那樣的困難,很難保證教師能有足夠的精力去研究教學,創新教法。一部分教師還是選擇了陳舊的“比較穩妥”的教學方式,而不愿進行創新教法的嘗試,導致課堂缺乏生機。在進行日常課堂實驗教學時,一般是通過教師講述,或是利用多媒體設備播放多媒體課件來演示,而對實驗的整個過程,如實驗前的準備、問題的提出、結果的假設和猜測、實驗計劃的制定以及實驗過程的設計進行都由教師個人完成;或者就是采取教師對實驗內容先講解后示范,再讓學生照貓畫虎。在學習過程中,學生很難有時間提出質疑和進行能動性的探究學習,導致學生對科學知識的學習雖然充滿興趣,但對科學課程的內容學習卻感覺枯燥無味,使科學教學嚴重偏離正常軌道,不能達到應有的效果和目標。
同時,還存在忽視學生個體差異的問題。許多科學課教師大多注重教學的程式化,往往忽視學生個體的需求與情感傾向,一定程度上遏制了學生的個性發展與健康成長。加之,現在學校普遍存在“超員”現象,教師往往也沒有過多的時間和精力,對學生進行因人施教。“一鍋煮”的情況十分常見,導致科學課程教學想學的沒學好,不想學的更加喪失學習的興趣與信心,走進了教與學的怪圈。因此,有必要探索適合初中科學課程特點及學生身心發展的教學模式,提高初中科學教學的水平。
二、案例教學與探究式教學主要特點
1 案例教學主要特點
科學案例教學法,就是根據科學教學的需要和教學目標選用一定的案例進行研究和分析的教學方式,它通過對有關自然現象和自然規律研究的案例進行分析、討論,以培養學生分析問題和解決問題能力的一種教學方法。
案例教學具有以下特點:一是教學目標明確。教學案例的選擇要適應教學目標的需要,教學目標總的來說是要提高學生分析問題和解決問題的能力。教學目標可分解,既要清楚通過案例解決學習層次上的什么問題,又要明確體現出學生解決問題時所顯現的能力水平。二是學生親身體驗。案例的呈現更接近為學生營造一種環境,而不是對某一問題的說明,讓學生融入到故事情景中。案例教學是用生動的事例闡釋比較枯燥的理論,讓學生設身處地地去思考分析,體驗科學家們的思維過程,從而激發學生探究知識的興趣,提高了學生認識、分析、解決問題的能力。三是啟發學生主動思考。教學案例本身既不是純理論性的內容,又不是簡單的事例,而是包含一定需要思考的內容和問題。學生在分析案例的過程中,開動腦筋,挖掘根源,從而提出建設性意見和解決的方法,由此提高學生分析問題解決問題的能力。四是實踐特征明顯。案例教學始于實踐,案例是在實地調查的基礎上編寫出來的,它的素材來自實踐,有真實的細節。促使學生在學習中實踐,在實踐中鍛煉分析和解決問題的能力。
2 探究式教學主要特點
科學探究教學是指學生在教師指導下,采用類似科學研究的方式所進行的一種學習活動,不將現成的科學結論直接告訴學生,而是要求學生自己親歷科學知識的獲得過程,從形成問題、建立假設、制定研究方案、檢驗假設、作出結論等活動中尋找問題的答案。
探究式教學的主要特點:一是教師創設問題。要求教師在備課時立足現實,通過問題設計、討論引導和總結,充分發揮教師的主導作用,主導教學活動和學生的發展,并通過問題引發、自探共研充分調動和發揮學生個體和群體的主動性、積極性,實現學生對教學的廣泛參與,在教師主導下循序漸進地發展學生的自主性。二是學生自主研究。教學中放手讓學生獨立地去想、去摸索。在失誤中尋找正確的答案。學生在教師的點撥下,完全靠自己的探索得出了問題的結果,學生不僅經歷了探索問題的過程,更能收獲一種特殊的成功體驗。三是培養學生的發散思維。對一個問題的解決,不能只有一個唯一的辦法。人們在不同的條件下。利用自己的知識結構會有不同的思路,這是創造性思維的基礎。在當前的初中科學課教學中,奉行的還是唯一的方法,教師講的是正確的。這將限制學生用多種思路去認識和解決面臨的各種困難和問題。
三、在初中科學課程教學中推廣應用案例教學與探究式教學
案例教學與探究式教學獨特的優勢,適合初中科學教學的特點,也滿足學生的認識需求,探索應用案例教學與探究式教學,將有力推動學生科學素質的提高。
1 提出問題,完善案例。實施案例教學與探究式教學,是采取一種科學的、開放式的教學模式,信息容量大,與當前學生生活親身體會聯系較為緊密,教師在課前需要認真進行準備。需要認真對教學案例進行選擇、對學生進行科學分組、根據課程內容設想學生在討論過程中可能出現的問題及對策、課堂教學所需器材等等。所選的案例要與教學目標相吻合,是學生易于接受和認同的。案例所采用的內容最好是學生身邊或可能發生的事情,問題是其經常遇到或可能遇到的問題,通過案例學習可以提高學生的認識水平和分析能力。案例教學設計要對學習過程中的知識信息進行分析、運用,合理引導學生提出供探究的問題,并根據學生課前反饋的意見,不斷完善案例和教案。教學中要盡量選擇一些緊扣時代熱點、迫切需要解決的問題資料、和學生生活密切相關、學生有濃厚興趣和接受能力,符合教育實際的案例,有助于學生綜合素質的提高。
如針對今年海地遭遇了當地200年來最強地震這一重大事件撰寫案例。1月12日,海地1.3級地震截至2月23日共有22.25萬人遇難。海地于新年伊始便發生地震,震中距離首都太子港約16公里,政府陷入癱瘓。其中8名中國維和人員也不幸遇難。國際社會積極參與救援,援助金額近10億美元,中國也派出國際救援隊出征,獲得國際社會的一致好評。這節課通過一系列的情境設置、設疑等途徑,讓學生利用已有的知識和經驗,對材料中的信息進行處理。和已有的知識對比、聯系,最后綜合求解,這些過程能極好地培養學生信息的接受和遷移能力,鍛煉分析綜合的思維水平,提高習慣于接納新信息并盡快聯系已有知識,發展對事物認識的深度、廣度,培養學生自我探索、勇于創新的精神品質。
2 引導學生進行合理猜想與假設,通過學生自我實驗獲得知識。教學過程中。教師要積極引導學生依據已有的知識和經驗對提出的問題可能出現的答案,作出合理的猜想與假設,并經過討論、實驗與思考作出初步的論證。一方面可以激發學生主動參與學習的自覺性,另一方面可以增強學生對知識點及有關結論的認識。
例如:在教授《牛頓第一定律》這一課時,先由學生進行親手實驗:在實驗平臺上用手推動小車,使其前進一段距離。并且給學生提出兩個問題:一是小車為什么會運動?另一個是為什么小車會停下來?分析根據學生的觀察以及直覺的推測導出錯誤的結論一力是維持物體運動的原因。引導學生根據以前學過的知識得出另一個結論——力是改變物體運動狀態的原因。進而提出問題:物體受到的力與物體運動狀態的改變之間有什么關系?通過探究式教學,引導學生打破思維常規,勇于自我否定,獲得新知。
3 把握關鍵環節,提高實驗質量。要周密安排實驗計劃,根據科學探究的要求,設計實驗方案,選擇儀器、試劑,以及教學中實驗手段的選擇,同時還要考慮到實驗過程中可能會出現的結果,按實驗步驟進行,仔細觀察實驗現象,認真記錄實驗數據,在實驗操作中注意觀察與思考相結合,采用多種形式表達所收集到的實證,并能從中發現問題,解決問題。將收集到的資料進行分析、討論,得出事實證據與假設之間的關系,通過比較、分類、歸納、概括等方法,得到最后的結論。 例如:《熔化和凝固》的教學,針對實驗存在一定的難度、課堂時間有限的實際,可以采用多媒體演示完成“海波”和“松香”的熔化過程,既可以節省實驗時間,又可以使學生獲得較為直觀的印象:當兩種物質熔化時,坐標系中的溫度隨時間變化的曲線也在變化。利用課件教學只需幾分鐘時間就可以完成海波和松香的熔化過程。當然也必需看到雖然課件比較形象,節省了課堂教學時間,但缺乏實驗的真實性;而實物演示更直觀,更有說服力,并且演示實驗還有利于培養學生的動手、觀察能力。因此,對于辯證地看待傳統實驗與多媒體教學的作用,合理選擇合適的手段與方法。充分發揮演示實驗與多媒體教學各自的優勢有積極作用。
4 認真進行教學反思與評價,鍛煉提高學生素質能力。有對探究結果的可靠性進行評價的意識。在實驗方案、現象、解釋等方面與他人存在不同之處時,能與他人進行討論,不斷反思,并提出改進的具體建議,能體驗到探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。當然教學反思與評價應遵循教學反思內在特征,尊重反思的個體差異,因而標準應當是粗線條的。評價應突出初中科學學科特點,關注教學反思對本學科科學建設的意義。要鼓勵學生積極參與課堂交流與互動,使學生可以用口頭或書面等方式表達探究過程的結果,并使學生在與他人進行交流討論時,養成尊重別人,準確表達自己思想觀點的良好習慣。