科学课探究性学习的六个步骤等

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　　科学课探究性学习的六个步骤
　　纪峥斌
　　
　　“被动地接受可能会获得一定的知识技能，但却会失掉学习的动力、欲望、兴趣等这些更加宝贵的东西。”这句话告诉我们，学习必须是积极体验、探究的过程，只有让学生进行有意义的探究，他才会真正成为学习的主体。这一点，对科学课来说，尤为重要。
　　美国《国家科学教育标准》把探究分为三种：一是科学探究，二是基于探究的教学或以探究为本的教学，三是以探究为本的学习。其中，以探究为本的学习和把探究看成是一种积极的学习过程，强调学生自己思考怎么做和做什么，而不是让学生接受教师给予的现成结论。这就是说，探究既是一种学习的活动又是一个学习的过程，是一个围绕“问题”开展的活动，是一个逐步分析和解决问题的过程。那么，在科学课中按什么样的过程操作才能更好地实施探究性学习呢?笔者以为，这个过程大致可以分为以下六个步骤：
　　
　　一、选择教学情境和研究主题
　　根据课程标准的要求，教师应分析要掌握的知识，确定要达到的目标，明确学生现有的知识水平，了解学生已有的概念，并通过他们对这些概念的表述来发现其最主要的困难(分析认识上的障碍和错误)，由此来进行教学设计与确定学生的探究主题。
　　
　　二、确定探究的问题
　　探究问题的设计，应首先关注“儿童的问题”，注意“面向生活、面向社会”。即在教师的指导下，学生围绕主题展开讨论，提出要探究的问题。教师的指导活动重在帮助学生明确他们想研究的问题。确定学生选择的探究问题要应该注意三点：
　　1．确定的问题要能引导出课程标准规定的知识内容的学习。
　　2．学生原有的知识水平能够适合对该问题进行探究。
　　3．通过讨论和交流活动，培养学生的思维能力与科学语言表达能力。
　　如教科版《比较水的多少》一课中，有这么一个问题：“桌上放有三个盛水瓶子，你认为哪个瓶子里的水多，哪个瓶子里的水少?”在教师的引导下，学生看着演示材料自然而然就会产生“怎么比较”的问题，这就成为学生自己提出的问题，其想探究的欲望肯定很强烈。
　　
　　三、规范推测，假设过程
　　在教师的指导下进行。首先让学生以小组或以班级形式围绕问题进行讨论：根据什么?将发生什么?理由是什么?从而明确相关的概念和假设。探讨可行的实验方案，以便开展对假设或推断的检验，接着组织学生整理讨论记录，书写出详细的假设与推测。然后在班级中交流，教师要让学生规范地用口头和书面语言来表达自己的推测与假设。
　　以《比较水的多少》一课为例，学生想探究比较水的多少，教师激发了他们的探究欲望，但还不能让他们马上探究。因为在探究前还要做一些准备，否则学生的探究学习目的不明，使得科学探究的效率降低，这时就需要教师为学生引入探究学习的推测和假设环节。
　　
　　四、开展探究和解决问题
　　这本质上是注重让学生充分建立体验探究的过程。学生小组开展相关的实验活动，对假设进行科学验证。活动的目的是要训练学生的实验操作能力和培养学生的团队合作精神。这一过程要求学生：
　　1．小组讨论，设计实验方法，用文字和图形表达出来。
　　2．学生用几组不同参数进行实验，描述实验结论(用图解或文字)。
　　3．对照先前的假设和推断，描述与探讨实验方法和结论，讨论能证明与判断实验结果的各种要素。
　　在探究验证过程中，学生可能会经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是学生理解科学的本质、科学精神的意义与价值所在的基础。
　　
　　五、交流改进建议
　　在班级中交流解决的办法、产生的反应、获得的结论和存在的疑惑，对照学生的建议，围绕有效性与论据展开讨论。这些讨论要使学生意识到，同一个结论有多种途径可以达到。
　　如学生经过小组探究后得出“比较水的多少的方法有许多种，有的很简便，有的就比较麻烦”的结论，然后教师提问：“在各种比较水的多少的方法中你们认为哪些方法既简单又好，哪些方法相对来说比较麻烦？”引导学生在今后科学探究中遇到类似情况学会方法的选择，让学生增强辨证意识。
　　
　　六、内化并应用知识
　　教师要帮助学生列出在探究过程中接触过的新知识(概念、技术和方法)，对照新知识，让学生阅读材料、参考资料或通过举例延伸知识，使学生对这些知识有比较全面的认识，并得到应用。
　　如当学生会用一个画了刻度线的一次性杯子来测量水的多少的方法后，教师就应适时、适度地给予引领：“这是同学们自己研究出来的可以测量液体多少的仪器，做得不错。如果把这只一次性杯子再做好看些。比如长长的圆柱状，也在上面准确地标上像刚才同学们画的刻度，那么一种新的可以测量液体多少的科学仪器——量筒就被发明了(出示量筒)。事实上你们已经做出来了，小朋友真聪明，科学家也是像你们这样发明一些科学仪器的。”让学生从自己的探究结论来理解量筒，使获得的科学知识得到进一步提升。
　　以上这六个步骤并不是教师开展探究性教学活动的固定模式，但却包含了科学教育课堂教学活动的基本要素。它不应成为对教学方法的限定，也不要将这六个步骤的叙述顺序当成探究活动的过程顺序。教师应根据教学目标和内容的需要，根据不同类型课的特点。思考如何设计探究步骤，以及决定采用何种手段来处理课堂上发生的各种问题。
　　
　　小企业，大污染——科学研究性学习教学案例
　　卢连俤　卢亨富
　　
　　教学目标
　　1．了解我市小企业(特别是竹木加工企业)污染的原因、危害，从而增强环保意识和热爱家乡的感情。
　　2．树立在研究中学习的观念，初步了解研究性学习的方法；培养学生提出问题、解决问题的能力。
　　3．培养合作学习精神。
　　
　　课前准备
　　1．调查我市小型竹木加工企业等的污染和治污情况，取得第一手资料(排污照片、图片、水样)。
　　2．查阅资料(用书、报、上网等方式)。
　　3．访问小企业领导和工人，了解小企业在安排农村富余人口的作用及治污情况。
　　
　　教学过程
　　一、创设情境。确立课题。制定研究方案
　　1．利用多媒体播放工厂废水污染、空气污染的录像资料，引导学生谈谈污染的危害，认识保护环境的重要性。
　　2．引导学生关注身边的污染源(我市小企业如雨后春笋般成长，是否存在环境管理跟不上的问题)。
　　3．出示课题：小企业，大污染。
　　4．组成研究小组，制订研究方案。
　　(1)指导学生自由组合，组成合作研究学习小组，推选小组长，确立课题，制订研究方案。
　　学生通过讨论研究，确定研究子课题。例如：
　　①来舟麻将席厂污水排放情况及周围植物生长是否受影响。
　　②木材加工企业噪音污染。
　　③我市小企业的数量、治污措施及小企业对我市经济的贡献。
　　④污水对环境的影响。
　　⑤我国为防治污染制订了哪些法律，南平市为防治污染采取了哪些措施。
　　(2)引导学生讨论具体的研究方法，例如：拍摄、调查访问、录音、查阅书报、上网等。
　　二、初步交流考察收集到的资料。撰写小论文
　　1．课桌椅摆成一圈，举行研讨会，交流本组收集的资料及调查体会。
　　2．引导学生将考察结果写成报告或小论文。
　　教师要介绍小论文格式：①研究背景。②主要观点。③研究方法和过程。④研究中对信息资料的采集和对资料的统计分析。⑤论述自己的见解。
　　三、汇报研究成果
　　小组长向全班同学介绍自己的小论文或报告，进一步交流研讨，引导学生互相评价论文并提出问题。
　　学生交流了如下课题的论文：
　　总课题(一) 南平市小企业污染调查
　　子课题：1．南平市小企业数量及分布调查。2．南平市小企业排污、治污措施调查。
　　总课题(二)废水污染的防治
　　子课题：1．南平市政府防治废水污染方案及实施情况调查。2．我国防治污染的法律法规。
　　总课题(三)废水污染对人类及动、植物的危害
　　子课题：1．麻将席厂废水污染问题研究。2．天然的染发(工人因接触化学药品头发变黄)。3．废水与渔业资源。
　　总课题(四)小企业对经济发展的贡献
　　子课题：1．小企业的规模数量及安排农村富余人口数量。2．小企业对国家税收的贡献。3．小企业对提高农民收入，解决“三农”问题的贡献。
　　
　　教学反思
　　《小企业，大污染》这节课的教学，充分发挥了学生的创造性和主动性，让他们有了张扬自己个性特长的空间。值得深思的是，通过调查，有的同学注意到了企业虽小，但数量多，如何治理污染问题是个迫在眉睫的问题；有的同学发现了小企业在经济发展中的作用，但如何在保证经济的迅速增长和可持续发展的同时，又能积极采取治理污染，保护环境，是我们关注的主要问题，也是个难解决的问题。如何取舍，以学生的智慧并没有找到切实可行的解决方法，但学生经历探究的过程，在合作学习中学会了合作，增强了环境保护意识。