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初中科学探究式课堂教学设计的案例研究.doc

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上传者: 印藏着爱情的名存 2017-10-23 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《初中科学探究式课堂教学设计的案例研究doc》,可适用于工程科技领域,主题内容包含初中科学探究式课堂教学设计的案例研究江山市年度一般规划课题初中《科学》探究式课堂教学设计的案例研究一、究的背景和现实意义二、同类课题综述三、研究的主符等。

初中科学探究式课堂教学设计的案例研究江山市年度一般规划课题初中《科学》探究式课堂教学设计的案例研究一、究的背景和现实意义二、同类课题综述三、研究的主要过程四、研究结果分析五、问题与思考初中《科学》探究式课堂教学设计的案例研究课题负责人:略【摘要】传统的课堂教学中学生的自主性、能动性、怀疑性和创造性得不到尊重和发展学生的探究精神被扼杀实践能力也得不到培养。探究式教学以其独特的用类似科学研究的方式去探究并获取和应用知识的教学活动体现了新课程的教育理念。在深入理解探究式教学的精神和实质的基础上建立一套相应的实施策略是非常有必要的。本课题旨在从微观的课堂教学出发通过对不同内容的科学探究式教学案例的设计与课堂教学的具体实施归纳出初中科学教材中适合进行探究式教学的内容归纳出不同内容的探究式教学方式并从实际教学中存在的问题总结出探究式教学的策略和应用原则。【关键词】探究式教学目标内容模式初中《科学》探究式课堂教学设计的案例研究课题负责人:略一、研究的背景和意义:《基础教育课程改革纲要》指出我国基础教育课程中存在诸多问题:过分注重系统知识的传授过分强调学科本位课程内容繁、难、偏、旧教学方式以模仿加记忆为主等等。在这种课程体系下学生的自主性、能动性、怀疑性和创造性得不到尊重和发展学生的探究精神被扼杀实践能力也得不到培养。实施新课程两年以来由于种种原因特别是应试教育的影响以上问题仍然没有得到根本性的解决。要真正解决这些问题基础教育的理念必须由服务于选拔向为学生的终身学习和发展打基础转变。探究式教学以其独特的用类似科学研究的方式去探究并获取和应用知识的教学活动体现了新课程的教育理念。、有利于培养学生的科学素养。科学素养就是对个人的决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程知识的理解。它主要包括四个方面:,科学探究(过程、方法与能力),科学知识与技能,科学态度、情感与价值观,对科学、技术与社会关系的理解探究性教学是一种模拟科学探究的活动它不仅有助于学生掌握探究方法提高探究能力更有助于学生形成尊重客观事实、敢于怀疑和坚持真理以及锲而不舍的毅力等科学素养。、有利于改革传统的课堂教学之弊端。探究式教学改变了单向的师“授”生“受”的教学方式凸现了学生的主体地位体现了“以人为本”的教学理念使学生在平等、民主和谐的气氛中进行对话、交流与合作以真正实现教学相长。、有利于学生认知体系的“主动建构”。探究式教学改变了以课堂、教师、教材为中心的教学模式使学生在真实情景和现实生活中学会学习与探究从而真正实现了著名教育家陶行知先生提倡的“教学做合一”。探究式教学以问题为中心要求学生本报告由A老师撰写始终围绕问题仔细观察、查找资料、访问专家、实地考察、认真思考等为学生锻炼和提高观察能力、分析能力、评价能力、概括能力和创新能力等创造了条件。然而探究式教学在具体实施中仍存在许多问题如:教师对其在探究式教学中的地位和作用的认识存在偏差学生的主体性不突出、主动性不强教学流于形式等。基于以上认识在深入理解探究式教学的精神和实质的基础上建立一套相应的实施策略是非常有必要的。本课题旨在从微观的课堂教学出发通过对不同内容的科学探究式教学案例的设计与课堂教学的具体实施归纳出初中科学教材中适合进行探究式教学的内容归纳出不同内容的探究式教学方式并从实际教学中存在的问题总结出探究式教学的策略和应用原则。二、国内外同类课题的研究综述:、《〈科学〉教材实施课堂探究的几点策略》中的主要论述:(一)形成问题情景、激发学生探究欲望的策略:()教师引导学生产生问题情景()通过实验引发问题情境()留意学生生活中感兴趣的问题和有意义的提问。(二)启发学生假设的策略:()让学生独立做假设、猜想、预测()让学生充分假设。(三)把握探究的开放度的策略:()引导学生抓住主要的问题进行探究()步步为营层层深入()合理处理教材侧重探究某一环节。(陆淑英实验通讯浙江教育出版社())、国外相关研究综述:探究式教学(Inquiryteaching)的思想起源于世纪初美国著名教育家杜威(JohnDewey,~)主张进行“问题教学法”并首次提出了较为系统的探究教学理论。在美国六十年代兴起的教育改革运动中芝加哥大学的教授施瓦布(JJSchwab)年在哈佛大学作了题为《作为探究的科学教学》的报告明确提出“探究式学习”。他认为“如果要学生学习科学和方法那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢,”因此他主张教师通过探险究活动进行教授学生通过探究活动展开学习。美国《国家科学教育标准》指出:“探究是一种复杂的学习活动需要做观察需要提问题需要查阅书刊及其他信息源以使了解已有的知识需要设计调查研究方案需要根据实验证据来核查已有的结论需要运用各种手段来搜集、分析各种数据需要提出解答、解释和预测需要把结果告知于人。探究需要明确假设需要运用判断思维和逻辑思维需要考虑可能的其它解释。”到目前为止国内外已有不少对探究式教学模式的研究成果如萨其曼(RichardSuchman)的探究训练模式、施瓦布的生物科学探究模式以及我国诸多学者提出的探究式教学模式。然而正如韦尔其(Welch)等人所说:“多年来科学教育工作者一直倡导以探究为基础的科学教学然而探究教学中学生的成果一直令人失望。部分原因在于科学教育工作者实施探究教学的强烈愿望与运用探究教学方法之间存在着矛盾。”这一矛盾的实质是目标与手段的不一致。三、课题研究的步骤:、前期准备:年月~年月筹建课题组确定研究主题明确各成员分工。加强课题组成员的理论学习提高新课程的理论水平。搜集整理各方面相关资料初步拟订课题研究方案做好开题准备。、实施阶段(年月中旬~年月)第一阶段(年月中旬~年月):进行校本教研培训。主要以专题讲座的形式进行理论指导。主要内容有:,科学素养的内涵与构成,科学课程(~年级)标准解读第三部分:关于内容标准,科学课程(~年级)标准解读第四部分:关于实施建议,《构建学科课堂教学模式与建立教学新常规》研究报告,《中国基础课程与教学研究》(吕世虎肖鸿民中国人事出版社年月),探究性教学的实施的策略,科学教学过程优化研究第二阶段(年月~月初):对初中科学~册的科学教材进行分析归类指出适宜探究式教学的内容以及相应的探究式教学方式。第三阶段(年月~年月初):组织教师进行集体备课。在初中一年级和二年级进行广泛的听课通过对课堂教学实况评价分析课堂教学中所存在的问题并提出相应的对策。对课堂教学模式进行分析归纳进行阶段性总结。在科学教研组组织探究式教学案例评比活动。选取一些优秀的教学案例。成果展示:在科学教研组组织探究式教学观摩活动。案例分析:在科学教研组组织探究式教学案例分析。备、上、说、缩、听、评、写课一条龙活动。、总结阶段(年月):形成课题研究的成果撰写研究报告做好结题鉴定工作。四、结果分析、探究式教学内容的选择科学教学中并不是所有的问题都值得去探究的这也是没有必要的对探究学习的内容的选择主要从以下三个方面来考虑:首先探究的内容是学生经过努力能达到主动建构的其次对探究的内容学生具有一定的基础知识如相关的概念、规律等最后也是最重要的学生对探究的内容缺乏经验性知识经历探究能获得许多接爱性学习无法得到的体验。从这三点出发对《科学》~册各章节教材的学生探究程度和方向进行了分析见表。学生在探究活动中各种探究能力不是孤立的各种能力的发展是一个循序渐进的过程因此内容选择教学设计必须符合学生的认知规律和心理特点。对《科学》教材进行全面的分析确定了以下内容可以开展探究性教学见表。表:《科学》~册各章节的教材体系和探究要求:册序各册主题各章标题科学探究要求第一册科学入门(方法)探究过程的介绍(让学简单的探究观察生物(微观)生以系自然系统的组成和尺度(统测量仪器的使用地球与宇宙(宏观)统观点一概念)观察能力看自然分类的方法物质和特性界)交流与合作技能问题的提出假设的提出(简单)运动和变化(考虑有的学生介绍模型第二册还需要实物支持不能顺利对环境的觉察调查完成符号操作)认识变量实验设计交流与合作技能生活中的水推理技能假设的检验地球的外衣大气相互作用(系统内的要素相数据的形式生命活动的调节第三册互作用的方式)简单的变量控制实验设计电路探密交流与合作技能粒子的模型与符号假设与证据处理数据空气与生命观察与证据植物与土壤结构与功能(系统内各要素第四册变量控制相互作用产生结构与功能)使用模型电和磁实验设计交流与合作技能探索物质的变化介绍黑箱假设检验假设物质的转化和材料的利用逻辑能量的转化与平衡转化与平衡(系统形成结构假设的修订第五册之后的物质与能量转化)复杂的变量控制解释数据代谢与平衡实验设计交流与合作技能复杂问题的提出复杂问题的假设构建模型演化(能量、信息输入后取样问题第六册发生一些变化演化具有方演化的自然多因素变量控制向性)实验设计预测交流与合作技能表:探究性教学的五类内容:探究内容分类探究内容举例探究活动的特点欧姆定律测量固体和液体的密度研究凸透镜成像规律观察阳光照射下物影长度的变化验证绿叶在阳光下制造淀粉对科学概念、教师提出问题学生通过科学实验获得证直流电动机原理原理、规律的据包括实验的设计和执行最终得出结探究O的制取和性质论。探究活动可以在或课时内完成。探究金属活动性顺序解剖猪的心脏测量斜面的机械效率质量守恒定律是什么将蝴蝶吸到花上去的这类探究内容比较宽泛学生首先要确定观察蜗牛对刺激的反应探究的问题设计探究方案方案可以是水稻种子萌发的最佳温度和含水量实验室人为控制实验或者观察自然发生动物行为与天气变化的关系的事件来获得证据结论的推出还要借鉴光合作用需要CO吗文献资料使结论具有普遍性。一般要课动物和植物的呼吸内、课外结合完成探索。对生命的探究植物的向光性精神因素对正常生理活动的影响我国现有珍稀动植物通过文献调查获得资料对资料进行分析动物和植物和分类检索表整理获得结论。需要课内、课外结合开展人类的起源探究。人口数量与环境资源的关系寻找地壳变动的的证据制作活动星图观察星空对地球、宇宙需要实地调查研究也有文献的查阅甚制作简单等高线地形模型空间及本地环至也需要实验验证。需要课内、课外结合调查:什么时候流感发病率最高境状况的探究完成探究活动。节气和物候调查本地水污染、大气污染情况酸的特性、碱的特性晶体与非晶体的熔化对于这类内容的探究绝大多数的假设是元素周期表中元素之间联系的规律对物质性质的模糊的学生通过设计实验、执行实验获以铜为原料制造硫酸铜探究得资料通过分析、整理资料得出结论。金属的用途与性质可以在至个课时内完成探究任务。物质三态的变化规律影响固体溶解度大小的因素直线电流与磁场分布规律灯泡亮度跟电功率的关系学生探究活动的重点在变量控制、实验的对物质相关性影响酶催化的因素设计与执行。一般通过单变量实验获得证的探究感应电流大小与哪些因素有关据、得出结论。可以在或个课时完成。浮力与物体排开水体积的关系香烟烟雾对小白鼠的影响、科学探究的目标要求科学探究包括八个要素这八个要素对学生的探究活动有不同的要求教师在探究式教学设计过程中必须明确科学探究的目标要求课题组在参考了《科学课程标准》对探究要求作了具体分析。(第、页见表)表:科学探究的目标要求探究过程要素学习要求达成目标能对自然现象产生好奇心提出可能在观察、调查、阅读等情境中发现通过科学探究解决的问题提出科学问题问题尝试提出可以通过科学探究领会提出问题的途径和方法来解决的问题。理解提出问题对科学探究的意义。收集相关信息将已有的科学知识能针对提出的问题依据已有的科学知进行猜想和假设和问题相联系尝试提出可检验的识、经验通过思考作出猜想和假设猜想和假设。了解猜想和假设在探究中的作用。能针对探究目的和条件选择合适的方法(实验、调查、访问、资料查询)选择取得证据的途径和方法决定考虑影响实验结果的主要因素能确制定计划设计收集证据的范围和要求以及所需定需要测量的量并采用适当的方法实验的相关资料、仪器、设备和技术等控制变量并制定相应的计划。理解制定计划和设计实验对科学探究的意义。能使用基本仪器进行安全操作使用有关设备和材料进行调查、检能从多种信息源中选择有关信息观察与实验获索、观察、测量和实验安全地操能进行一系列观察、比较和测量会得事实与证据作记录观察和测量结果。记录和处理观察、测量的结果理解实验对科学探究的作用。将证据与科学知识建立联系得出基分析、处理观察、测量和实验结果本符合证据的解释与猜想和假设进行比较作出解能注意与预想结果不一致的现象并释检验与评价作出简单的解释收集更多的证据支持解释检查解能提出改进工作方法的具体建议释及过程、方法上是否存在问题。了解科学探究需要运用科学原理、模必要时提出改进措施。型和理论。能用语言、文字、图表、模型等方式表述探究的过程和结果能倾听和尊重他人提出的不同观点和书写探究报告并以适当的形式进表达与交流评议并交换意见行交流。认识表达和交流对科学探究的意义认识探究的成果可能对科学决策产生的积极影响。、探究式教学的实例与评析在课题研究活动中课题组成员对探究式教学的内容进行了选择对探究要素的目标要求进行了系统的分析对探究式教学的设计进行了学习和研究。在此基础上科学组教师进行了课堂教学观摩活动和探究式教学实例分析。现对其中的一个典型案例进行分析。案例:探究滑动摩擦力和哪些因素有关,课堂教学实况评析,、设计思想这是一节学生课堂探究活动~学生在这节课内完整地经历了七个探究步骤~若使实验探究的结论有效就必须有目的地控制变量~因此~在设计实验和操作过程中控制变量是关键~在这个探究过程中~教师注意了引导。学生在这个实验中出现的一个困难点是如何测摩擦力~需要教师的指点。本节课设计的探究过程如图。评估猜想形进行实验提出制定计划分析交流得成假设收集证据问题设计实验论证出结论交流讨论图由学生熟悉的情景引导学生提出问题~通过实验探究影响滑动摩擦力的因素在学生进行实验时~鼓动学生尝试用不同的方法和从不同的角度探究~发散学生的思维~拓展学生团队合作和交流的能力~培养学生实事求是和勇于探索的精神。在学生掌握了相关的规律后~应该让学生来解释有关的现象和应用~以引导学生“从生活走向科学~从科学走向社会”~因此~本案例设计了一个课外探究~《科学消费防滑运动鞋》~该探究活动是对探究是对《科学探索者运动、力与能量》,浙江教育出版社~年月第一版,中的生活实验《科学消费防滑运动鞋》的改进~以适应我国中学生。、创设情景~提出问题科学课上老师首先播放了一段录象~学生观看:推出去的冰壶在冰面上慢慢停下来,滑冰运动员滑到终点用力后慢慢停下来,骑自行车不蹬脚蹬后滑行一段停下来。师:它们的运动最终都停了下来~是什么使它们停下来的呢,生:是摩擦力。通过讨论使学生认识相互接触的两个物体相对运动时~接触面间就会产生阻碍相对运动的摩擦力~得出活动摩擦的概念。该案例是A老师在年月日在我校七年级三班上的一堂探究式教学观摩课。师:你是否感受到过摩擦力的存在,生:……学生回答出各种情况~正确的给予肯定和表扬。小活动,让全班同学试一试,:用手按在桌面上滑动~体会手的感觉~向下用力按着桌面再试一试,让学生用手在衣服上蹭一蹭体会手的感觉,脚在地上滑一滑~体会脚的感觉。师:从录像中的现象和活动中你还想知道什么,生:滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关。教师在黑板上板题:探究摩擦力的大小和哪些因素有关评析:设计的小活动既活跃了课堂气氛~又使学生感到科学就在我们身边。通过观察和体验~丰富了学生的感性认识~启发了学生意识到滑动摩擦的存在。通过教师设置的情景~逐步引导训练~学生发现问题、提出问题的能力和意识会逐渐提高。、假设与猜想师:请同学们想一想滑动摩擦力的大小可能与什么因素有关,请同学们讨论一下~并将讨论结果记录下来。学生讨论~教师指导师:现在请各组回报计论结果。小组:滑动摩擦力的大小与压力大小有关~与接触面积大小有关~与接触面的粗糙程度有关。小组:滑动摩擦力的大小与压力大小有关~与接触面积大小有关~与物体运动的速度有关~与接触面的粗糙程度有关。小组:摩擦力的大小与压力大小有关~与接触面积大小有关~与物体运动的速度有关~与接触面的粗糙程度有关~还与摩擦的类型有关教师将各小组的讨论结果板书下来:压力的大小接触面积的大小接触面的粗糙程度物体运动的速度摩擦的类型重力的大小摩擦板的倾斜度拉力的大小。师:还有没有其它因素,没有学生回答。师:你们回答得非常非常好~表扬一下。,全班学生一起有节奏地鼓掌,摩擦力的大小确实与摩擦的类型有关~但今天我们一起来探究一下滑动摩擦力的大小与哪些因素有关~,边说边更改板书:探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关,师:在科学探究过程中~我们常用什么方法来进行,生:控制变量法。师:控制变量法在使用过程中应注意什么,请举手回答。生:在研究过程中要对各可能相关的因素进行分析~只变换其中一个相关因素~其它因素都必须相同。师:你真棒:科学家就是这样进行科学研究的。下面我举其中的一个例子~如研究滑动摩擦力的大小与物体运动速度的关系~我们可以用弹簧秤拉着同一个物体以不同的速度在同一摩擦板上做匀速直线运动。这里必须指出滑动摩擦力的大小在数值上等于弹簧秤的示数~至于为什么~等上完后面两节课同学们就知道了。要特别强调必须做匀速直线运动。今天这堂课我们就从压力的大小、接触面积的大小、接触面的粗糙程度和物体运动的速度这四个猜想中任选其中的两个进行探究。其它猜想请同学们课后再去探究。现在我将探究活动报告表发给每一小组。,见表,表:探究活动报告表探究者同伴日期提出问题我还想知道猜想,做出猜想并说明猜想的依据,实验器材实验方法实验步骤,如有数据~必须设计数据记录表,设计实验分析论证,实验结果说明了什么,能得出什么结论,写清楚分析过程,评估,实验设计有什么不合理的地方,操作中有什么失误,结论是不是可靠,,交流,在课上大胆发言~既要改正自己的错误和不足~又要为自己的正确观点和做法辩护~课后把自己的探究报告给同学和老师看~把交流结果记录在这里。,评析:猜想过程中教师要适当点拨~~尽可能让学生的思维发散然后引导学生进行科学合理的分析、推理、比较~形成假设。猜想具有猜测性~同时也必须具有科学性~是有依据的~不是盲目的瞎想~在学生猜想过程中不仅要鼓励学生猜想~还要提示学生从科学事实和生活经验中找依据~并强化这种意识。学生猜想时会想到很多种情况~这些情况不一定没有道理~有的因素在一定条件下对所研究的问题起主要作用~有的是次要因素~~有些情况下是可以忽略的。学生能想到滑动摩擦力与接触面积的大小、物体重力、物体运动速度、摩擦板的倾角、拉力的大小、等有关~这是很了不起的~教师在教学中给予很大的鼓励与表扬以保护学生的这这种问题意识。教师对学生的探究进行了方向的指导~提出只从压力的大小、接触面积的大小、接触面的粗糙程度和物体运动的速度这四个猜想中任选其中的两个进行探究~但课堂探究没有受限于知识目标~将接触面积的大小、拉力的大小这两个不是影响摩擦力大小的因素也纳入到探究内~这是很有意义的活动。从几个学生回答有关控制变量法运用中可以看出学生在这方面掌握得很好~学教师有意识训练过的~由于蒋东海老师是第一次上新课程的课~是借班上课~因此~评课时蒋老师说了几个想不到:想不到学生控制变量法运用得这么好~学生的猜想形成假设能力这么强。、制定计划~设计实验师:请同学们根据刚才实验研究提出的假设和控制变量法以及测量摩擦力的方法设计出实验方案~包括数据记录表。我这里有一份关于研究滑动摩擦力与压力大小、与接触面粗糙情况的数据记录表~供大家参考。,出示小黑板~见表。,表数据记录表实验条件实验弹簧秤示数次数压力情况接触面情况学生设计实验方案~教师巡回指导。评析:制定计划与设计实验~主要是把形成的假设从操作的角度具体化~考虑更多的是每一个操作的结果是否能够说明假设的问题~教师在教学过程中要对研究多因素问题时的控制变量进行指导。数据记录表对分析得出结论有关键作用~七年级学生由于认识水平的提高和多次实验自己能设计出表格~教师的举例有助于学生的设计~但不一定要据泥于这种样式。、进行实验~收集数据学生进行实验~并将测量数据记录在表格中。教师观察各组实验情况~并对一些学生进行指导。、分析与论证本组学生进对实验数据进行分析、讨论得出初步的结论。、交流得出结论各组学生代表展示本组实验探究报告~简要介绍自己的实验过程并分析数据记录表~得出结论。在交流过程中~有一组学生得出了结论:滑动摩擦力的大小与物体运动速度有关~运动速度越大~摩擦力越大。教师让其他探究滑动摩擦力的大小与物体运动速度关系的小组进行比较分析~并让该组学生改进方案后重新实验~并强调一定要拉着物体作匀速直线运动。总结得出结论:,,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关~接触面越粗糙~摩擦力越大。,,滑动摩擦力的大小与压力的大小有关~压力越大摩擦力越大。,,滑动摩擦力的大小与接触面积无关。,,滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关。、评估师:请同学们反思实验设计思想及实验过程~我们得到的结论是否可信,在实验过程中是否有新的发现,是否重新思考了实验的一些内容,存在哪些疑惑,生:在拉动弹簧秤的过程中是否真正做到匀速,如何能更好地保证匀速,生:滑动摩擦力是否还与其它因素有关,生:所用接触材料的有限性是否会影响到结论的正确性,师:同学们的思考都很有价值~希望课后能继续探究。我这里有一个课外的生活小实验《科学消费防滑运动鞋》~现在将一些资源发给你们~有兴趣的同学可以去探究一下~实验室可以给你们提供一些必要的实验器材,见附件,。评析:评估的过程是教师在教学过程中不太注重设计的一个环节~但评估的过程会使学生从更全面的角度来思考和认识问题~将促进学生用更严谨的态度来进行科学探究。课外探究实验的补充与拓展加强了科学与生活的联系~提高了学生的探究兴趣。、科学探究式教学的模型建构科学组和课题组教师结合萨其曼探究式教学模式在探究式教学设计与课堂教学观摩研讨活动过程中总结出两种探究式教学模型:探究式教学模型A学生探究学习的最终目的是通过探究达到对所学知识的深层理解和探究能力的提高从而能够解决实际问题而不只是套用公式进行数学计算。这就要求学生能够:在必要的指导下进行有目的的观测或实验并对结果进行思考。直接提出问题或通过描述已学知识与所发现的问题的冲突所在从而明确提出问题。根据自己已有的知识经验提出问题解答的猜测与假设。利用各种信息手段搜集相关的资料和信息检验假设或收集必要的材料设计实验验证假设。作出合乎逻辑的决定并进行合理的评价。将个人获得的部分信息组合为一个连贯的解答并与他人交流考虑他人的评价。在探究结束时学生应能够:将已有的解答应用于新的情景。将新的解答应用于已有的情景。此模型的主要部分见下图其中和之间可能需要反复进行这是探究式教学的般模型。其一般过程可以用下图表示(图)。观察现象在兴趣、好奇心的驱动下产生探究欲望分析、比较否明确提出问题教师引导激发是分析问题在经验基础上提出假设明确问题单独或合作收集有关信息和材料设计、实施实验验证假设否反复实验验证假设提出新假设是评价交流得出结论图探究式教学模式图A探究式教学模型B对概念获得的研究表明:学生在科学概念学习前的前概念、错误概念、朴素概念或异类概念的转变过程是非常困难的。阅读、听讲甚至问题的解决对改变直觉信条都不是有效的。教师通过有关问题亲身经验是学生概念转变的一条有效途径。这种有效的教学策略主要包括以下几步:引发学生的前概念。学生对日常生活或自然、社会现象的观察、思考过程中不知不觉形成了自己一些初浅的观点教师设计适当的方式让学生将其以某种形式清楚地表达出来。引起学生的概念冲突。针对前概念通过亲自动手做科学实验、教师的科学演示实验或逻辑的推理使学发生认知冲突。此时学生渴望明白“事实真相”以解除其疑惑。如“力是维持物体运动状态的原因”、“质量不同的物体从同一高度同时下落质量大的物体先着陆”等错误概念在学生中已经根深蒂固难以说清教师可以通过实验的演示或同时推出两个自相矛盾的结论以引起学生的冲突。适当时机引入科学概念达到概念的替代。当学生因看到其错误概念不起作用(导致预测失败)而受到挫折和挑战时教师就可以通过实验结果的分析、论证、抽象等说明学生观点错误的原因最终引导学生以起作用的经验替代错误概念调整和纠正他们对周围世界的看法。这种教学模式中的探究过程主要是针对学生科学概念的掌握而提出的但对改变学生的错误观念也是一样有效的。其过程可用图表示。教师设置情境或引导、探擦学生的前概念让学生从中发现存在的疑惑分析使问题归类组织学生针对问题交流讨论学生记录各自问题及假设收集有关信息和材料设计、实施实验验证假设引入概念评价实验验证否反复实验假设提出新假设是得出结论图探究式教学模式B最后需要指出的是尽管这里从模型建构角度探讨探究式教学但探究式教学本身并没有固定、刻板的模式。教师应在领会探究教实质的基础上随机应变、灵活处理教学过程中出现的各种问题设计合理可行的探究式教学。高效的探究式教学应表现为学生主体在教师的引导的帮助下自觉、主动、自信地进行创造性、探索性的学习活动。在这样的活动过程中学生的知识获得、积累与能力的发展始终应处于一种良性循环状态。下面是一个探究式教学模型在教学设计中的实际应用的案例:案例:探究式教学设计实例本文以浙江版《科学》教材第三册第一章《水的性质》中有关《阿基米德原理》为本文以浙江版《科学》教材第三册第一章《水的性质》中有关《阿基米德原理》为例~说明模型A在探究式教学中的应用。例~说明模型A在探究式教学中的应用。、学生学习《阿基米德原理》的背景分析、学生学习《阿基米德原理》的背景分析本节的教学内容~是建立在水的性质的基础上学习的~所以对学生来说~对水有本节的教学内容~是建立在水的性质的基础上学习的~所以对学生来说~对水有一个比较清楚的感性认识~认识到水对于生命的重要性。在日常生活中~水还可以被用一个比较清楚的感性认识~认识到水对于生命的重要性。在日常生活中~水还可以被用于工农业生产的各个方面。从科技的角度出发~通过对水的一些性质研究~能对液体的于工农业生产的各个方面。从科技的角度出发~通过对水的一些性质研究~能对液体的一些性质了解。从科学教材的的角度看~学生已经学习了浮力概念~知道称重法测浮力一些性质了解。从科学教材的的角度看~学生已经学习了浮力概念~知道称重法测浮力大小的方法~并且会根据二力平衡的知识分析漂浮在液面上的物体所受浮力等于重力等大小的方法~并且会根据二力平衡的知识分析漂浮在液面上的物体所受浮力等于重力等基础。所以~学习《浮力大小与哪些因素有关》对于学生来说~已经具备了一定的感性基础。所以~学习《浮力大小与哪些因素有关》对于学生来说~已经具备了一定的感性知识。知识。、学生学习《阿基米德原理》的学习任务分析、学生学习《阿基米德原理》的学习任务分析本节教学内容的学习任务~从知识掌握的角度看~应该让学生完成对浮力大小与哪本节教学内容的学习任务~从知识掌握的角度看~应该让学生完成对浮力大小与哪些因素有关的探究。知道浮力大小的决定因素~会用阿基米德原理进行有关计算~能用些因素有关的探究。知道浮力大小的决定因素~会用阿基米德原理进行有关计算~能用测力计测量浮力~能用阿基米德原理计算浮力了解物体在液体中浮沉条件。从学习方式测力计测量浮力~能用阿基米德原理计算浮力了解物体在液体中浮沉条件。从学习方式的角度看~学生必须尝试用探究的方式进行学习~要改变传统的老师讲学生听的教学方的角度看~学生必须尝试用探究的方式进行学习~要改变传统的老师讲学生听的教学方式。学会组织小组讨论~小组之间的竞赛、小组之间的交流与合作~学会对学问的假设式。学会组织小组讨论~小组之间的竞赛、小组之间的交流与合作~学会对学问的假设与猜想、设计、实验、分析与推理等~完成学习过程中的体验。与猜想、设计、实验、分析与推理等~完成学习过程中的体验。、学生学习《阿基米德原理》的目标分析、学生学习《阿基米德原理》的目标分析通过上述分析~我们认为~在设计教学过程时~一方面要充分依据萨其曼探究教学通过上述分析~我们认为~在设计教学过程时~一方面要充分依据萨其曼探究教学过程的理论~另一方面要依据学习背景、任务与条件。因此~学生在探究过程中必须达过程的理论~另一方面要依据学习背景、任务与条件。因此~学生在探究过程中必须达到:,,确认水及其它液体对浸入其内的物体会产生浮力的作用~确认空气也有浮力,到:,,确认水及其它液体对浸入其内的物体会产生浮力的作用~确认空气也有浮力,,,能通过实验的方法探究浮力的大小跟哪些因素有关~并概括出阿基米德原理。,,,,能通过实验的方法探究浮力的大小跟哪些因素有关~并概括出阿基米德原理。,,能用测力计测量浮力~能用阿基米德原理计算浮力,,,能用力和运动的关系推导出物能用测力计测量浮力~能用阿基米德原理计算浮力,,,能用力和运动的关系推导出物体在液体中的浮沉条件~并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实验问题。体在液体中的浮沉条件~并会用物体的浮沉条件解释有关现象和解决简单的实验问题。、《阿基米德原理》教学过程设计片段、《阿基米德原理》教学过程设计片段为了清楚说明问题起见~本文选择《阿基米德原理》教学内容中的探究浮力的为了清楚说明问题起见~本文选择《阿基米德原理》教学内容中的探究浮力的大小与哪些因素有关课题。具体设计过程如下:大小与哪些因素有关课题。具体设计过程如下:,,提出问题:实验竞赛:用一张牛皮纸折一只小船~看谁的小船承载的重量最,,提出问题:实验竞赛:用一张牛皮纸折一只小船~看谁的小船承载的重量最大,学生根据观察提出自己感兴趣的问题~使学生产生想知道为什么的本能冲动~这是大,学生根据观察提出自己感兴趣的问题~使学生产生想知道为什么的本能冲动~这是科学探究的第一步~然后由教师点明:今天课堂上研究“浮力大小与哪些因素有关,就科学探究的第一步~然后由教师点明:今天课堂上研究“浮力大小与哪些因素有关,就此问题我们要做什么,”,引出建立假说,此问题我们要做什么,”,引出建立假说,,,建立假说:由学生提出各种假说内容~教师选择重点探究内容如下:,假说,,建立假说:由学生提出各种假说内容~教师选择重点探究内容如下:,假说一,可能与物体的体积有关,假说二,可能与浸入液体的深度有关,假说三,可能与一,可能与物体的体积有关,假说二,可能与浸入液体的深度有关,假说三,可能与液体的密度有关液体的密度有关,,制定实验研究计划:由学生设计实验对假说一的实验设计:体积相等的,,制定实验研究计划:由学生设计实验对假说一的实验设计:体积相等的铁块、铝块、木块放入水中~用称重法测出铁块、铝块受到的浮力~根据二力平衡木块铁块、铝块、木块放入水中~用称重法测出铁块、铝块受到的浮力~根据二力平衡木块受到的浮力等于重力~比较浮力的大小。假说二的实验设计:同一铝块浸没在水中不受到的浮力等于重力~比较浮力的大小。假说二的实验设计:同一铝块浸没在水中不同深度~用称重法测出铝块受到的浮力~比较铝块受到的浮力大小。假说三的实验同深度~用称重法测出铝块受到的浮力~比较铝块受到的浮力大小。假说三的实验设计:同一铝块分别浸没在水中、酒精中、食盐水中~用称重法测出铝块受到的浮力~设计:同一铝块分别浸没在水中、酒精中、食盐水中~用称重法测出铝块受到的浮力~比较铝块受到的浮力大小。比较铝块受到的浮力大小。,,实行实验研究:学生分成四人小组~其中必须有一人负责~一人作记录~一,,实行实验研究:学生分成四人小组~其中必须有一人负责~一人作记录~一人为发言人~一人作为检察员~各小组自选一个因素~根据研究计划进行实验~记录实人为发言人~一人作为检察员~各小组自选一个因素~根据研究计划进行实验~记录实验中的现象和数据~教师巡回指导。四人组必须联系生活实际~收集事实依据~解释实验中的现象和数据~教师巡回指导。四人组必须联系生活实际~收集事实依据~解释实验结论。验结论。,,得出实验初步结论、交流:每组由一位发言人上台公布实验情况~并评价各,,得出实验初步结论、交流:每组由一位发言人上台公布实验情况~并评价各小组的实验结论。结论:物体受到的浮力大小与物体的体积不一定有关,铝小组的实验结论。结论:物体受到的浮力大小与物体的体积不一定有关,铝块受到的浮力大小与铝块浸入水中的深度无关,铝块受到的浮力大小与液体的密度块受到的浮力大小与铝块浸入水中的深度无关,铝块受到的浮力大小与液体的密度有关。有关。,,总结反思:我们是通过什么办法探究物体受到浮力大小的因素,,,总结反思:我们是通过什么办法探究物体受到浮力大小的因素,学生总结科学探究思路~了解控制变量法进行科学实验的方法。学生总结科学探究思路~了解控制变量法进行科学实验的方法。,,修改假说一:由学生根据探究结果~修改解说一~作出解说四:物体受到的,,修改假说一:由学生根据探究结果~修改解说一~作出解说四:物体受到的浮力大小可能与物体浸在水中的体积,排开水的体积,有关。浮力大小可能与物体浸在水中的体积,排开水的体积,有关。,,对假说四的实验设计如下,并完成结果,,对假说四的实验设计如下,并完成结果利用益水杯~让铁块、铝块、浸入水中体积相等~用称重法测出铁块、铝块受到利用益水杯~让铁块、铝块、浸入水中体积相等~用称重法测出铁块、铝块受到的浮力~比较浮力大小。得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。的浮力~比较浮力大小。得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。,,结论的推出与评价,,结论的推出与评价浸在液体里的物体~受到浮力大小的因素:物体排开液体的体积、液体的密度。浸在液体里的物体~受到浮力大小的因素:物体排开液体的体积、液体的密度。,,交流与合作:你还有想继续探究的问题吗,物体受到的浮力大小与它排,,交流与合作:你还有想继续探究的问题吗,物体受到的浮力大小与它排开的水的重力之间的关系如何,请继续努力~老师跟你们一起探索。开的水的重力之间的关系如何,请继续努力~老师跟你们一起探索。五、问题与思考、不能一味否定接受式学习科学探究要有一定的知识基础和能力基础新课程倡导探究式学习以培养学生的创新精神和实践能力。使学生在探究过程中既学习到知识又学到技能和方法培养学生的科学精神和科学态度。但应该注意的是科学探究并不是学生学习科学的唯一的方式针对具体教学内容和特点要注意多种教学组织形式和不同教学方法的综合应用。捷克教育家夸美纽斯曾说“一切事情的安排都要适合学生能力。”只有根据学生的实际情况灵活多样的教学方式最大限度地促进学生的主动发展、全面发展乃至终身发展才是教师的最佳选择。、科学探究活动是循序渐进的学生不是记住探究过程中的几个要素就具备了探究能力探究能力的发展是一个渐进的过程需要在探究实践中不断积累。因此探究教学的总体安排应有一定的梯度。先要让学生经历一些简单的探究活动随着能力的提高再慢慢加大探究难度使探究活动的水平循序渐进地提高。初中科学探究活动可以考虑以下安排:初始阶段探究能力目标定位在训练学生进行探究所需的基本技能上可以安排一些部分探究和指导性探究或者单因素的探究以重点训练学生提出问题和形成假说、通过简单实验收集数据、解释数据、做出结论等综合性技能通过多次单要素训练使学生从整体上认识探究的内涵在学生对探究有了较多的认识后就可以安排有关控制变量、建立模型、设计实验等难度较大的探究活动包括完整的和开放型的探究以发展学生的能力。、确定评价的参照标准对学生探究过程和探究结果进行评价学生在探究式学习过程中表现出来的主动性、积极性学习过程中情感态度价值观的变化情况应根据每个具体活动的具体操作目标制定出相应的评价标准并进行形式多样的及时性评价以及肯定学生的探究过程。本课题对此尚未进行深入地研究这是有待进一步研究的。参考文献:、吕世虎肖鸿了中国基础教育课程与教学研究北京:中国人事出版社、宋乃庆、徐仲林靳玉乐中国基础教育新课程的理念与创新北京:中国人事出版社、励兰英新课标初中科探究性教学实例宁波:宁波出版社、傅圣瑾科学新课程教学设计与特色案例评析北京:首都师范大学出版社、姬秉新苟正斐基础教育课程改革的历程与趋势北京:首都师范大学出版社

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