科學探究的課堂實施誤區(qū)及對策研究

1、科學探究的課堂實施誤區(qū)及對策研究“一切為了每一個學生的發(fā)展” 是新課程的最高宗旨和核心理念。也是科學探究的最根本目的。經(jīng)過兩年多的教學實驗摸索，筆者對探究性學習有了一個初步的定位和個人理解，對探究性學習方式在課堂教學中如何開展也有了一定的實施策略。筆者認為，真正意義上的探究性學習是一種富有創(chuàng)造性的學習方式，是凸顯學生主動性、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的一條有效途徑，是符合當前素質(zhì)教育對人才培養(yǎng)的要求的。筆者還認為，探究性學習在課堂教學中的實施策略應該是：學生在教師的指導下，根據(jù)教材特點、自身個性特點和學習硬件條件，從課堂學習中確定探究學習內(nèi)容，合作或獨立開展探究，經(jīng)歷探究的幾個過程要素，主動地

2、獲取知識、應用知識、解決問題。經(jīng)歷多次這種學習方式，讓學生積極主動地建構(gòu)自己的智能結(jié)構(gòu)，而且能在遇到未知事物、新的問題要去解決時，有意識地按科學探究的步驟去進行，能用科學的方法去完成。另外，在這些學習、實踐過程中，使學生能獲得豐富的情感體驗，塑造良好的心理品質(zhì)和科學的情感、態(tài)度、價值觀。但遺憾的是，在近兩年物理課堂教學實驗中有少數(shù)教師走人了下面兩個誤區(qū)。誤區(qū)一：注重了探究性學習的過程要素在課堂上顯現(xiàn)的形式，而忽視了過程要素在課堂上顯現(xiàn)的實質(zhì)。我們知道：物理新課程理念十分注重科學探究，把科學探究列為內(nèi)容標準的重要組成部分。這種探究對教師來講就是探究教學，對學生來講是進行探究性學習和進行創(chuàng)造活動。

3、其課堂重要顯現(xiàn)形式就是學習運用一定的科學思維程序去探索知識的過程，它由以下幾個過程要素組成：提出問題猜想假設制定計劃和實驗進行實驗收集證據(jù)分析論證評估交流與合作。這七個要素顯現(xiàn)的實質(zhì)是培養(yǎng)學生六個方面的能力：觀察能力、提出問題能力、信息收集能力、信息處理能力、分析概括能力、信息交流能力。在教學實驗中，筆者發(fā)現(xiàn)，少數(shù)教師往往沒有弄清科學探究要素的實質(zhì)，穿著“新課程改革、探究式教學” 的新鞋，走著“重知識輕能力， 灌輸式教學”的老路 具體表現(xiàn)在以下方面：(一)在課堂教學中采用程序化、問答式教學模式，牽強附會地顯現(xiàn)探究式學習的幾個要素所謂的問答式教學模式，就是一問一答的師生互動模式，完全把學生的思想

4、禁錮在一個框架內(nèi)，把學生的思維朝一個方向縱向牽引；所謂程序化就是機械性搬出“探究要素”。教學實錄一(大氣壓強)：教師(創(chuàng)設情景)：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強， 而液體、氣體都能流動(板書：提出問題)。教師問：那么氣體是否有壓強?學生答：也有壓強。 (板書：猜想)教師問：請說出猜想的理由。學生答：從生活中我觀察到一個現(xiàn)象，開水瓶中裝入開水后，塞緊瓶塞，瓶塞馬上會被沖開。教師： 下面我們設計幾個實驗證明我們的猜想(板書：設計實驗。演示1： 杯子中裝有水， 用紙片蓋住，倒立。)請同學們說說，水會灑嗎?學生甲答：不會。學生乙答：會。教師問： 為什么會?學生乙答： 因為教師： (演示2，把鐵盒子加熱，再

5、用盒蓋密封。)教師問：觀察到什么現(xiàn)象?學生答：觀察到從教學實錄一可看出， 幾乎全部由教師包辦了探究式學習的幾個要素“提出問題” “設計實驗” 等，這是十分錯誤的。我們應該明確，學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是探究性學習中最不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，不能提出問題，探究便無從說起。另外，探究式學習過程是圍繞所探究的過程展開的，正是由于有了明確、具體的探究問題，才使探究過程有了明確的方向，使探究能沿合理的猜想一步一步走下去。因此，問題是各個探究過程的核心。要實現(xiàn)科學探究的學習目標， 突出學生的課堂主體地位，尤為重要的是由學生發(fā)現(xiàn)并提出問題。另外，存在利用教學資源進行單一的、重疊性練習和灌輸問

6、題。學生在課堂上所有的時間內(nèi)、大腦內(nèi)全部裝滿教師塞給他們的物理情景和知識點。留給自己想象、發(fā)揮的空間當然就受到了限制，變成了類似于電腦硬盤的知識存儲器只會讀取不會運算。那樣，探究式學習中的幾個要素的設置也就失去了其初衷，更談不上培養(yǎng)學生六個方面的能力了。再者，學生學習中對猜想的驗證必須經(jīng)歷實驗設計、提出解決問題的方案的過程，在這兒突出學生為主體，強調(diào)鍛煉其收集信息、處理信息的能力，注重有沒有經(jīng)歷、嘗試、有創(chuàng)新意識的科學探究的方法和過程等等。因此， 筆者針對上面的教學內(nèi)容作了如下改動，實驗后發(fā)現(xiàn)教學效果更好。教師(創(chuàng)設情境)：演示1：用杯子裝滿水，蓋上一紙片，倒立杯子，觀察。演示2： 空鐵盒子放

7、在火上加熱，用鐵蓋密封， 冷卻下來，觀察。教師問： 同學們發(fā)現(xiàn)了什么問題，能否用語言表述出來？學生甲：在實驗1中，為什么鐵盒子會變癟？它是否受到力呢？學生乙：在實驗2中，是什么力托住水而不灑呢？是紙片嗎?學生丙：在實驗3中， 難道是水吸住了紙片嗎?教師： 同學們分小組有針對性地選擇一到兩個問題，討論一下， 能否尋找自己的經(jīng)驗事實或用桌子上的器材來證明自己的觀點呢？學生小組討論或?qū)嶒?有成功的，有失敗的。學生尋找發(fā)現(xiàn)失敗的原因，探究式學習的課堂熱鬧非凡。)學生?。?我們小組針對問題(1)做了一個實驗。想了想，將盒蓋打開，發(fā)現(xiàn)鐵箱又還原了。我們討論后認為是空氣加熱后膨脹、冷卻后內(nèi)部比外界空氣壓力要

8、小，所以鐵盒變癟。學生戊：教師：請同學們歸納得出結(jié)論 、(二)在課堂教學中采用簡單化、表面化探究性學習要素的操作方法，舍棄了深入研究如何操作來提高學生探究學習能力的實驗過程第一，有些教師害怕學生提不出問題，因此在教學中就越俎代庖，創(chuàng)設情境時主動地使用陳述性語言。有些教師與筆者交流的過程中就有過困惑：有些學生不知是投機取巧還是什么，提問題時把我講的描述性語言前面加個“為什么” 就成了問題了 其實，這正是由于教師創(chuàng)設物理情境缺乏一定的語言技巧和引導要領(lǐng)，造成學生跟著模仿的結(jié)果，這也說明教師缺乏深入研究的意識。 、教育家蘇霍姆林斯基說過： “教師的語言修養(yǎng)在極大程度上決定著學生在課堂上腦力勞動的效率

9、?！?因此，探究式課堂教學上，教師在創(chuàng)設物理情境時的語言組織和表述的示范性就十分重要了。教學實錄二(光的反射)：教師(演示)：激光器投射到鏡面上。教師問：請同學們觀察， 這里發(fā)生了光的反射現(xiàn)象。你們可提出什么問題?學生甲： 為什么光會發(fā)生反射?學生乙： 人類是怎樣利用光的反射?學生丙：光反射要有什么條件?(很長時間才有學生提出“光的反射有何規(guī)律” 的問題 )以上這個教學實錄片段典型的問題就在于：物理情境的創(chuàng)設出現(xiàn)盲目性和語言組織不得要領(lǐng)，導致學生對課堂探究式學習內(nèi)容缺乏方向和目的造成探究課題的難以確定，如果改為如下的教學過程，效果會大不一樣。教師(演示)：用激光器照射到鏡面上。同學們觀察到了什

10、么現(xiàn)象?我轉(zhuǎn)動鏡面， 又觀察到了什么?對比一下，可提出什么問題?另外，在讓學生描述問題時，要對學生問題化的陳述適當加以指導。如“為什么杯中的水不會灑?”這是“大氣壓強” 教學片段中學生比較低層次的問題表述方式，要演變成一個科學問題， 還需引導學生對現(xiàn)象作進一步的思維加工：杯中的水不會灑，顯然不是紙片自己托著， 是否有力對紙施加了作用呢？是什么力呢？問題則變成“什么力作用在紙片上？”這樣，學生經(jīng)歷一定的案例的積累， 并隨著他們物理知識的豐富，能夠逐步提高自己提出探究問題的能力。第二，有些教師對探究式學習的要素中的“評估”“交流與合作” 不太重視，認為其對知識與技能的掌握無關(guān)緊要， 往往在課堂教學

11、中將其模式化輕描淡寫地處理，走過場。我們知道，新課程改革和科學探究的著眼點不是改知識結(jié)構(gòu)，而是如何更好地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，為了學生的終身發(fā)展實行素質(zhì)教育，那種中考考什么就教什么的急功近利的思想實在落后，也違背了義務教育的宗旨。而且，如果片面強調(diào)知識與技能的教學，輕視過程與方法的各個探究要素，忽視情感與價值觀教育，也不會在筆試中取得好的成效。原因有以下三點：(1)重視探究式學習中的學習評估過程，有可能引出學生新的發(fā)現(xiàn)，對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力起著至關(guān)重要作用。在筆者教學實驗中，有這樣一個片段：學生在探究電磁鐵磁性的強弱中，對自己的實驗結(jié)果進行評估時，有些小組發(fā)言：“我們改變電流并用電磁鐵吸引大頭針的

12、數(shù)目時，發(fā)現(xiàn)吸引的個數(shù)區(qū)別根本不明顯，甚至沒有什么區(qū)別”。由此引起小組討論“能否用其他方法代替” 的話題。學生們大膽想象，說出改用“吸起鐵屑的數(shù)目” 或“放入旁邊的小磁針的偏轉(zhuǎn)幅度” 來比較等多種優(yōu)化方案， 大大鍛煉了學生創(chuàng)新想象能力。 (2)重視探究式學習的評估、交流的過程有利于培養(yǎng)學生敏銳的洞察力，發(fā)展學生批判性思維，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。同樣有這樣一個教學片段：探究“影響摩擦力大小的因素”。有一個小組在交流時提出“還與接觸面的大小有關(guān)”，該小組還提交了進行實驗的方案及實驗數(shù)據(jù)(其實不是很嚴密)，這引起了其他小組學生的極大興趣，此時教師在這里沒有給出自己主觀、武斷的結(jié)論，而是對該組學生大力贊

13、賞并讓其他學生在科技實踐活動課再來探究這個問題，共同得出一個正確結(jié)論。這對培養(yǎng)學生不迷信權(quán)威，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度有很好的作用。如果此時教師武斷地否定學生交流內(nèi)容，必將導致學生在今后的評估、交流活動中不肯說實話，也不愿意講真話，并抹殺學生的洞察力和探究熱情，有害無益。 (3)經(jīng)歷探究活動的學習過程，能讓學生體驗探究中小組成員的整體力量，感知并分析別人觀點與自己觀點不同的地方或方案，自覺吸收他人之長，補己之短。這對學生將來從事社會工作提前提供了很好的鍛煉機會， 培養(yǎng)了學生的合作精神誤區(qū)二：重視了探究性學習中學生的主體地位，而忽視了教師在課堂上的角色作用。曾聽過這樣一句話：“中國的教育是把有問題的學

14、生教得沒有問題；國外的教育是把沒有問題的學生教得有問題?！?這句話是耐人尋味的，而探究性學習方式正以突出學生課堂學習的主體地位對這句話作出了回擊。絕大多數(shù)教師也意識到了這一點，也朝這個方向?qū)嵺`著。但少數(shù)教師在實踐中往往把握不了自己在探究式教學中的角色作用。(一)忽視教師在課堂教學中導與引的作用 導演角色在課堂教學中，科學探究的內(nèi)容是由教材內(nèi)容決定的，教材內(nèi)容則是由教材的線索決定的，這就涉及探究的難易需要有一個循序漸進的過程，而且學生探究難度的感覺不僅與探究內(nèi)容有關(guān)，而且還和探究過程中學生的自主程度有關(guān)。探究過程中學生解決的問題越多，教師的指導越少或指導得越原則，也會導致探究的難度越大。有些教師

15、在實踐中沒有認真?zhèn)湔n。忽視了分析教材中具體探究式學習活動內(nèi)容對學生的要求，用一刀砍齊的方式把握對學生探究活動的指導尺度，造成課堂節(jié)奏被打亂，完成不了課堂教學目標。課堂效果也很差。這就需要教師在課堂教學中要做到兩個方面：(1)把握好對不同的探究式學習活動中的要素的取舍， 訓練的強度； (2)有意識地對學生進行探究式學習活動的開展進行必要的科學方法的指導。筆者聽過一節(jié)“大氣壓強”探究式教學觀摩課，上課教師利用豐富的教學資源(實物實驗、多媒體演示、精彩講授)，完成了大氣壓強的產(chǎn)生、測量、應用等三個教學內(nèi)容，但卻遭到專家和教師們一致否定。當時聽課的湖北省宜昌市教研中心教師指出：這是一節(jié)灌輸式教學課的典

16、型(雖然表面上有探究式教學的幾個要素)。她簡明扼要總結(jié)該教師在該節(jié)探究教學活動中要素的取舍、練習的強度，認為本節(jié)課有三個側(cè)重點不同的“探究活動內(nèi)容”。第一個探究活動重在“收集證據(jù)證明”：是否存在大氣壓強；第二個探究活動重在“猜想和設計過程”：為什么要想到用間接方法，可用哪些方法來測定大氣壓強；第三個探究活動重在“交流和合作”：創(chuàng)新設計一個氣壓計。這也告訴我們，在開展探究式學習活動中，教師備教法時，重視探究活動中的引和導是何等重要。另外，在探究式教學活動中。 應該有意識地指導學生理解掌握一些探究的方法。特別是探究活動中指導學生如何提出問題，可訓練學生根據(jù)問題情景，對不同現(xiàn)象進行比較，利用創(chuàng)造學習

17、技法來提高這方面的能力；指導學生如何進行猜想和假設，可按物理思維過程(歸納分析、形成假說)，按日常的經(jīng)驗(直覺感受)，按科學方法；指導學生如何進行設計實驗，可按控制變量的方法(研究幾個量的關(guān)系)、等量轉(zhuǎn)換法(無法直接測量的量)、比較法(定性研究兩個問題)來研究。久而久之，學生的探究式學習的能力會大幅度提高。還需指出的是，教師在完成一節(jié)探究性教學活動中。課堂節(jié)奏、時間的把握也應統(tǒng)籌好。(二)忽視教師在探究性學習活動中的參與和示范作用演員角色在學生進行探究式學習活動中，特別是學生在進行實驗信息收集、分析處理數(shù)據(jù)等的過程中，少數(shù)教師往往把自己作為一名旁觀者，遠離學習小組，只是成為學生學習活動中的一名

18、“工程兵”排除學生實驗故障的實驗員。這種做法也是十分不妥的。打破迷信權(quán)威的格局首先要從教師自身做起，只有認真參與到學生的探究活動中去，才能發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新亮點；只有轉(zhuǎn)變自己的角色、放下為師架子，方能與學生走得近，學生才會敢說、敢做、敢想。記得筆者在教學實驗中有這樣一段教學實錄片段：學習小組用停表測量擺和脈搏的周期時間，筆者參與的該小組進行了熱烈討論，得出一致的結(jié)論：類比脈搏測量方法可測擺動十次后的總時間除以十，得出其周期。在同學們記錄、觀察計數(shù)、操作停表時。有一個學生突然對筆者說： “老師，我怎么發(fā)現(xiàn)擺擺動的幅度似乎越來越小了”，我故作驚訝地說： “是的哦!” “那擺動幅度減小的過程， 其擺動的

19、周期還會不變嗎?”，我故作疑惑狀： “可能吧!哎呀!我沒有試過，還不能肯定!你認為呢?”這個學生露出迷惑神色。一到下課，他便帶著問題找到我： “老師，你能從實驗室借出一架天平給我?guī)Щ丶覇?” 我問： “你是想探究剛才課堂上的問題嗎？我支持你！過了幾天，這個學生拿著一份打印十分規(guī)范、很完整的探究報告“探究擺的秘密” 交到了我的手中?，F(xiàn)在想來，如果我當時就給出答案是什么， 不是什么，講得頭頭是道，把自己當作一名權(quán)威會直接扼殺學生的探究熱情，就不會有后面這一幕，也就談不上培養(yǎng)學生科學的態(tài)度和發(fā)展其批判性思維了。筆者經(jīng)過實踐體會到：要做好探究性學習中的參與活動，應本著像學生一樣“求知” 的心態(tài)融入學習小組之中， 不要輕易發(fā)表結(jié)論性的語言，不要露出批判性的表情， 掛在嘴邊的話語應該是“你認為呢”“可能吧” “試試看” “我也想知道”。另外需指出的是，在學生用語言描述、歸納物理現(xiàn)象結(jié)論或規(guī)律時，往往出現(xiàn)不夠科學、嚴密的情況，這時教師十分擔心和憂慮，這其實是很正常的，學生畢竟知識的貯備和理論高度不夠，這時教師的語言描述