《初中科學課程標準》的基本理念指出:科學的核心是探究,教育的重要目標是促進學生的發展,科學課程應當體現這兩者,突出科學探究的學習方式。應給學生提供充分的科學探究機會,讓學生通過手腦并用的探究活動,體驗探究過程的曲折和樂趣,學習科學方法,發展科學探究所需要的能力,并增進對科學探究的理解。通過探究性活動不僅可以使初中學生體驗到探究的樂趣,獲得自信,還可以讓學生形成正確的思維方式。所以在日常教學中組織好科學探究活動,是科學教師貫徹和落實這一新課程理念的關鍵。下面結合自身的教學經驗談談自己對初中科學探究活動設計的幾點思考。
一、再現認識事物的過程
科學知識是全人類,特別是科學家探究活動的結果,它是人類智慧和勞動的結晶。學生通過學習教材所呈現的科學知識,掌握這些人類智慧和勞動的結晶。在學習的過程中,通過探究實驗將知識還原,更全面地了解認識事物的過程,這樣更有助于學生學力的發展。
華師大版初中科學七下第三章第二節《陽光的傳播》第一課時,有這樣一個學習目標:鑒別哪些物體是光源。為達到這個目標,教材中提供了幾幅圖片,問哪些物體能自行發光?我起初的設計也是來源于書本,學生通過一定的討論,也能對哪些是自行發光的做出判斷。但這樣獲得知識的過程淡然無味,缺乏活力。課后,我思考著:我們為什么要對物體能否自行發光做出判斷呢?我想,這主要是我們能看見物體需要光的緣故。但通過對相關圖片的討論,是達不到我們看見物體是需要光這個必備條件。為此,我設計了一個探究活動:通過黑盒(黑盒內有一個簡單的電路圖,并放幾個物體。閉合開關時燈泡發光,斷開開關時沒有任何光)”的小孔,能看到什么?
學生:看不到東西。
教師閉合盒外的開關,讓這位學生繼續觀察
學生:哦,里面有燈泡,電線,還有一個桔子……
教師:為什么一開始看不到,現在又看到了呢?
學生:開始沒有光,后來燈泡發光了。
教師:那么,要看到物體必須要有什么?
學生:要有光。
教師:很好,大家想一想:夜晚在一個沒有任何光的房間內,能看到物體嗎?
生齊答:不能。
教師:盒內燈泡的光,從哪兒來?
學生:小燈泡自己發出的。
教師:很好,讓我們看到盒的電線、桔子的光又是從哪來的呢?
對于教材上大量的實驗,我們不能采取簡單的“拿來主義”,機械操作,而應通過創設問題情境,如:“應該怎樣設計”、“為什么要這樣設計”、“換一種方法能否行得通”等,有意識地創造一種探究氛圍,盡量展現實驗的設計思想。從而培養學生設計實驗和動手實驗的能力。
圖3
例如,在做歐姆定律實驗時,可設問如下。
設問一:①“形成電流的原因是什么?電流跟電壓有什么關系”?猜想:電壓↑→電流↑。②“電流流過導體會受到導體的阻礙嗎?電流跟電阻有什么關系?”猜想:電阻↑→電流↓。
設問二:“上述猜想是否符合客觀事實?”電流跟電壓、電阻究竟有什么關系呢?猜想需實驗檢驗。引出實驗思路:因為有兩個因素影響電流,那么在定量研究時應保持一個量不變,再研究另一個因素對電流的影響,從而將一個多因素問題轉化為多個單因素問題。①電阻R不變,電壓U變,電流I怎樣變?②電壓U不變,電阻R變,電流I怎樣變?儀器準備:電源、電阻、電流表、電壓表,開關和導線若干。
設問三:①“要求電壓U變,通過什么來實現?”(答:滑動變阻器) ②“要求電阻R變,通過什么來實現?”(答:變電阻)“最好的方法是什么?”(答:電阻箱)。
由此我們設計出最合理的電路圖,如圖3(定值電阻R換成電阻箱),這樣實驗過程中不用更換電阻R,線路連接好后,不用再重新拆裝。電阻R不變,電壓U變化,可由滑動變阻器來控制。電阻R改變,電壓U要求不變,也可由滑動變阻器來控制。要求學生連接、操作、讀數、填表,教師一旁指導。通過這樣的實驗教學,使學生積極主動地參與實驗全過程,進而培養了學生的實驗動手能力,發展了學生的探究創新能力。
綜上所述,在新課程教學中,教師要充分利用科學的學科特點,培養學生動手實驗的意識和能力。這樣才能真正培養出既能動腦又會動手,富有探究創新精神的學生。
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(責任編輯 易志毅)