在《標準》中,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內容標準,旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的科學探索精神。學生在科學探究活動中,通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。
科學探究的形式是多種多樣的,其要素有:提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與搜集證據、分析與論證、評估、交流與合作。在學生的科學探究中,其探究過程可以涉及所有的要素,也可以只涉及部分要素。科學探究滲透在教材和教學過程的不同部分。
新課程改革的目的是:為了中華民族的偉大復興,為了每一位學生的全面發展,因而課程的基本理念是:(1)注重學生發展,超越學科本位。(2)從生活走向課程,從課程走向社會。(3)注重科學探究,提倡教學方式多樣化。(4)注意學科滲透,關心學科前沿。(5)改進評價體系。
1.新課程理念下高中理科備課的內容
當前,備課的基本內容包括:(1)研究課程標準。明確課堂教學的目的要求。(2)研究教材。特別是要認真鉆研教科書,理清知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三維目標在教科書中的具體體現,準確理解重點、難點,確定教學的關鍵,制定切實可行的三維目標。(3)研究學生。深入了解不同層次學生的學習基礎和思想狀況,選準本課的起點和基點,使分層教學滲透到教學的每一個環節。(4)研究例題、習題,設計好檢測手段與鞏固強化內容。不僅要設計教學效果檢測的基本方法與內容,而且要精心選擇和設計例題、隨堂練習題,確保教學的效果與覆蓋面。例題、習題的題目要緊扣新課標、教科書和學生實際,兼顧深度、廣度,體現層次性,體現因材施教,分層教學。(5)研究教學的教育素材。要找出教學內容的教育滲透點,特別是要關注每名學生的積極參與及終生可持續發展能力與意識的培養。(6)研究教法和學法指導。教師要根據自身的優勢和特長,學生現有的基礎,選擇恰當的教法,并指導學法。(7)制定教案。教案應有明確具體的三維目的要求、教學內容分析,即重點、難點、關鍵、教學過程(包括目標要求、重點、難點處理方法、教學手段、體現教育因素、教學小結等),保證一定數量和質量的練習作業、板書設計等。(8)授課后及時反思自己的教學行為,尤其是針對課堂教學或學生作業中出現的問題進行具體剖析,以提高自己的教學能力。教學反思占用的時間一般不少于總課時的三分之一。
2.新課程理念下備課的基本要求
(1)教學目標制定要準確。所謂目標準確,意指制定的教學目標既要符合課程標準的要求,又要符合學生的實際情況;既不是低標準的,又不是高不可攀的。(2)內容選擇要合理。選擇合理的教學內容是備好課的前提,教學內容的選擇要依據知識的特點、教材的編寫意圖、完成教學任務需要的時間和學生的實際情況等因素來決定。(3)做好教學內容分析,突出重點,擊破難點,抓住關鍵。幾乎每節課都有它的教學重點、難點和關鍵。重點、難點部分的教學處理要害就是這節課的關鍵,教師的課堂教學水平主要體現在重點的突出和難點的突破上。一般說來,一節課上學生需要掌握的主要內容(包括知識、方法、經驗、思想)就是本節課的教學重點,而學生理解存在困難的地方、教學難于實施的地方就是教學難點。(4)全面了解學生水平。學生已有的知識、經驗和智力能力水平,是確定學生的學習方法、選擇教師的教學方法和設計教學方案的重要依據。如果學生對相關的舊知識掌握不好,就會影響學生對新知識的理解和掌握。因此,在備課時,我們首先要根據所教內容,找出新舊內容之間的關聯,尋找學生的現實水平,明確未來要達到的水平,以便確定學生的“最近發展區”。這就是我們常說的“備學生”,只有這樣,我們在備課、上課時才能有的放矢。其次要注意教學方法要精選,體現教學方式的轉變和課堂環境的改善,問題設計要精當,教學細節要周密安排,教具和課件準備要充分,練習設計要精當。
3.在實踐中體驗合作,在嘗試中摸索探究,真正實現教學相長
“三人行必有我師”。一個人的智慧和能力往往是有限的或者說對問題的認識和看法是不全面的,然而集體的智慧和能力是遠遠大于單個人的。諾貝爾自然科學獎獲得者的名單中,可以發現大多項目都是以集體研究出現的。在諾貝爾獎獲得者中,最大的合作群體是師生五人相傳:1909年化學獎榮獲者奧斯特瓦爾德的學生能斯特獲1920年化學獎。能斯特的學生密里根獲1923年物理學獎,密里根的學生安德森獲1936年物理學獎。安德森的學生格拉塞獲1960年物理學獎。還有國外著名的卡文迪許實驗室,曾經形成了威震世界的人才群。這些人中,獲得諾貝爾獎的就有十七人。可見科學家們群體的科學研究過程實質就是一個合作探究學習過程。合作探究的學習方式早已經出現,只是我們未曾嘗試而已。
科學源于生活,又應用于生活。因此在教學活動中,應緊密聯系學生的生活實際,將抽象的概念建立在學生生動、豐富的生活背景上,并引導學生學會在“做”中學習科學知識,在自主中學習科學知識,在探究中學習科學知識,在合作交流中學習科學知識的方式。將過去的說課,聽課,黑板上的演算,轉變成為研究課、討論課、交流課,這樣才能真正促進學生主動學習,進而獲得主動發展。在一些實驗的完成過程中,我們也曾出現沒有事先想到的問題,但經過反復調試與實踐,難關一個一個都被攻克了,最終取得了令人欣慰的成果。現在我們不得不承認合作探究能夠出智慧,出成果。合作探究的學習方式,在課堂上學生應與老師處于平等的地位,不應唯老師是從,而要學生與老師平等地交流與討論,最后達成共識。