注重科學(xué)探究,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

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摘要:科學(xué)探究能力是學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要的體現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力是新課程改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。舊有的教育體制已難以適應(yīng)當(dāng)前教育形勢(shì)的要求,時(shí)代呼喚著新課程改革。本文作者正是從新課程改革的要求出發(fā),詳細(xì)地闡述了科學(xué)探究的概念及特點(diǎn),通過對(duì)比論述了進(jìn)行科學(xué)探究的必要性,提出了科學(xué)探究的環(huán)節(jié)與科學(xué)的培養(yǎng)方法,闡明了進(jìn)行科學(xué)探究過程中需要注意的一些問題??茖W(xué)探究對(duì)于全體教育工作者而言是一個(gè)永久的課題,作者以自己的視角幫助我們理解新課程改革一個(gè)層面。
    關(guān)鍵詞:科學(xué)探究 新課程改革 創(chuàng)新 科學(xué)素養(yǎng) 研究性習(xí)題 科學(xué)評(píng)價(jià)
    《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“在義務(wù)教育階段,物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練,注重將物理科學(xué)的新成就及其對(duì)人類文明的影響等納入課程,而且還應(yīng)重視對(duì)學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)精神的培養(yǎng)?!笨茖W(xué)探究貫穿于中學(xué)物理教育教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),它要求教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,學(xué)生通過自主的探究活動(dòng),體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,摸索科學(xué)探究的方法,領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想和精神,培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的意識(shí)和能力,從而不斷積累科學(xué)素養(yǎng),為投身未來的事業(yè)奠定基礎(chǔ)。
    一、正確認(rèn)識(shí)科學(xué)探究
    1.科學(xué)探究的含義
    探究就其本義,是探索和研究。探索就是探求學(xué)問,索求真理;研究就是研討問題,究其根源。學(xué)生的科學(xué)探究是指學(xué)生通過教師的指導(dǎo)和啟發(fā)引導(dǎo)下,親身經(jīng)歷和體驗(yàn)與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神,理解科學(xué)的本質(zhì),挖掘智力潛能,培養(yǎng)科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。
    2.科學(xué)探究的特點(diǎn)
    科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是一種重要的、有效的學(xué)習(xí)方式,它對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。在學(xué)生的科學(xué)探究過程中,教師應(yīng)注重學(xué)生對(duì)探究過程的體驗(yàn),而非機(jī)械記憶探究的結(jié)果;重在收集證據(jù),多方尋求答案,而非繁雜無意義的計(jì)算;重在對(duì)結(jié)果客觀科學(xué)地評(píng)價(jià),而不要迷信于權(quán)威。在科學(xué)探究活動(dòng)的過程中,學(xué)生處于主體地位,教師可以是活動(dòng)的組織者、指導(dǎo)者,也可以是活動(dòng)的參與者、學(xué)習(xí)者,在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
    3.科學(xué)探究的要素
    科學(xué)家在進(jìn)行某項(xiàng)科學(xué)探究時(shí)往往需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)與觀察,可能要花費(fèi)數(shù)年甚至畢生的精力,他們進(jìn)行科學(xué)探究的目的旨在發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象或發(fā)明新的理論,推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。對(duì)于中學(xué)生而言,他們所進(jìn)行的科學(xué)探究旨在深刻理解科學(xué)知識(shí),體會(huì)科學(xué)方法,重在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),為今后進(jìn)一步的科學(xué)探究奠定基礎(chǔ)。
    中學(xué)生的探究活動(dòng)雖與科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)探究有所不同,但基本環(huán)節(jié)仍然是相似的,即:提出問題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→收集事實(shí)證據(jù)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析與論證→檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)→表達(dá)與交流。
    二、中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究的必要性
    近年來,中國(guó)人民對(duì)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的感觸可謂是越來越深,科技的進(jìn)步、觀念的更新促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展、國(guó)家的繁榮。當(dāng)今社會(huì)已進(jìn)入了信息時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,整個(gè)社會(huì)乃至整個(gè)世界都在把發(fā)展科技作為頭等大事來抓,而發(fā)展科技的速度與規(guī)模應(yīng)取決于教育的發(fā)展。舊有的教育體制與當(dāng)今的新的教育理念之間的矛盾與分歧已經(jīng)凸現(xiàn)無疑,由于多種因素的制約,目前基礎(chǔ)教育仍存在著著效率低下、教學(xué)形式單一、教學(xué)方法陳舊的弊端,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以調(diào)動(dòng),究其原因是舊有教育體系沒有徹底地把學(xué)生的主體地位體現(xiàn)出來,學(xué)生的創(chuàng)新能力難以得到淋漓盡致的發(fā)揮,而且評(píng)價(jià)體系不健全也制約了教師的教育教學(xué)創(chuàng)新能力。
    新課程改革特別注重學(xué)生的科學(xué)探究能力的培養(yǎng),科學(xué)素養(yǎng)的提高。所以在基礎(chǔ)教育階段,教師應(yīng)突出學(xué)生的主體地位,給學(xué)生提供一個(gè)充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì),讓他們?cè)诳茖W(xué)探究過程中體驗(yàn)科學(xué)探究過程的艱辛與快樂,領(lǐng)悟科學(xué)思想,掌握科學(xué)方法。
    三、如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
    1.努力創(chuàng)設(shè)物理情境,激發(fā)探究欲望
    學(xué)生對(duì)于好課的評(píng)價(jià)是“生動(dòng)、易懂”。教師要做到上課生動(dòng)有趣,通俗易懂,必須要具備對(duì)教材的駕馭能力及對(duì)學(xué)生的駕馭能力。要做到這兩點(diǎn),教師必須要認(rèn)真分析教材,理清教學(xué)思路,分析學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程。因此,教師除了具有廣博的科學(xué)文化知識(shí)、較強(qiáng)的語(yǔ)言表達(dá)能力,還要有一定的應(yīng)用現(xiàn)代媒體教學(xué)的能力。在課堂教學(xué)中,教師既要做到旁征博引,又還要做到循循善誘,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題。在現(xiàn)代媒體的多感官刺激下,在恍然大悟的感覺中,學(xué)生體驗(yàn)到了科學(xué)的魅力,也激發(fā)了他們科學(xué)探究的欲望。
    2.多設(shè)計(jì)開放性問題,發(fā)散學(xué)生思維
    應(yīng)試教育下的題海戰(zhàn)術(shù)已無法適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求,精選例題顯得尤為重要。教學(xué)過程中,教師應(yīng)多設(shè)計(jì)一些開放性的習(xí)題,做到一題多解,一題多變。例如在學(xué)習(xí)完凸透鏡成像的特點(diǎn)后,可讓學(xué)生總結(jié)得出判斷一個(gè)透鏡是否為凸透鏡的方法,學(xué)生們可以通過小組討論或通過查閱資料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方法總結(jié)得出。
    3.加強(qiáng)研究性習(xí)題的開發(fā)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)教學(xué)雙贏
    研究性習(xí)題與學(xué)生的認(rèn)知水平及生活實(shí)踐息息相關(guān),進(jìn)行研究性習(xí)題的開發(fā)設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),通過同學(xué)之間及師生之間的合作與交流,能極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,有利于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的素養(yǎng)。
    研究性習(xí)題可以是課本學(xué)習(xí)的內(nèi)容,也可以是課本以外但又能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的一些問題。教師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度,開發(fā)設(shè)計(jì)研究性習(xí)題,創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究情境,同時(shí)還需制訂科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)雙贏。
    4.精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生獲得成功的體驗(yàn)
    物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,有利于啟發(fā)學(xué)生的各項(xiàng)思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)新能力。初中物理教學(xué)中所出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為主,物理教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn),盡可能挖掘?qū)嶒?yàn)中的探究創(chuàng)新成分,將驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn),從中提煉出科學(xué)思想。教材每章后的“小實(shí)驗(yàn)”、“小制作”,簡(jiǎn)單有趣,易于操作,可鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手完成,如有可能,教師還可自行設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生理解課本知識(shí)。此外教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)或小制作、小發(fā)明,大膽創(chuàng)新,讓學(xué)生充分體會(huì)實(shí)驗(yàn)帶給他們的興奮與愉悅,從而更容易理解課本中刻板的概念與原理,既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,也讓他們獲得了成功的體驗(yàn)。
    5.重視生活體驗(yàn)及社會(huì)實(shí)踐,多方積累知識(shí)
    物理來源于生活并還原于生活,教學(xué)內(nèi)容只有通過社會(huì)生活和生產(chǎn)活動(dòng)才能充分發(fā)揮教育的巨大功效。每一個(gè)人的成長(zhǎng)經(jīng)歷都是他寶貴的財(cái)富,青少年十幾年的生活經(jīng)驗(yàn)是任何書本知識(shí)所無法替代的。作為教師,我們一定要珍惜并挖掘?qū)W生的這種潛在的認(rèn)知水平。物理學(xué)與人們的生活生產(chǎn)密切聯(lián)系,在課堂教學(xué)中教師要用平實(shí)的語(yǔ)言、貼切的生活事例講解教學(xué)內(nèi)容,生動(dòng)鮮活的生活事例能喚起學(xué)生心底的共鳴,拉近學(xué)生與科學(xué)知識(shí)之間的距離。在教學(xué)中,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生重視生活經(jīng)驗(yàn)的積累,平時(shí)多注意觀察,多參加一些有意義的生活生產(chǎn)實(shí)踐,多去接觸具有一定科技含量的生活或生產(chǎn)用品,多去關(guān)注科技方面的信息。有條件的話,可組織學(xué)生進(jìn)行一些參觀訪問以及社會(huì)調(diào)查,將理論與實(shí)踐有效地結(jié)合起來,從多方面培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。
    6.打破傳統(tǒng),建立科學(xué)的評(píng)價(jià)體系
    新課程改革要求我們必須建立一套科學(xué)的評(píng)價(jià)體系,評(píng)價(jià)不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī),而且要發(fā)展學(xué)生多方面的潛能,適應(yīng)未來發(fā)展的需要。發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育功能,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我,建立自信,促進(jìn)學(xué)生在原有水平上的提高。在科學(xué)探究活動(dòng)中,教師自身要樹立一種科學(xué)靈活的評(píng)價(jià)意識(shí),努力挖掘?qū)W生在活動(dòng)中所迸發(fā)出來的科學(xué)思想,保護(hù)學(xué)生的發(fā)散思維能力及創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
    四、教師在實(shí)施科學(xué)探究過程中請(qǐng)注意的問題
    1.更新觀念,力爭(zhēng)跟上時(shí)代步伐
    民族要發(fā)展,教育要先行;教育要發(fā)展,教師應(yīng)先行。作為新世紀(jì)的人民教師,我們一定要與時(shí)俱進(jìn),搶抓機(jī)遇,努力適應(yīng)教育新形勢(shì)的要求,及時(shí)更新觀念,進(jìn)行準(zhǔn)確地角色換位,努力提高自身全方位的素質(zhì),爭(zhēng)作課改的領(lǐng)頭人。
    2.加強(qiáng)學(xué)習(xí)研究,努力適應(yīng)新課改要求
    新課程改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù),新的教育形勢(shì)要求每位教師不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)研究,把握學(xué)科發(fā)展的前沿態(tài)勢(shì),注重各學(xué)科之間的整合,努力適應(yīng)課程改革的新要求。
    發(fā)展是一個(gè)永恒的主題,永無止境地學(xué)習(xí)是現(xiàn)代教師的主旋律?,F(xiàn)代教育技術(shù)日新月異,教學(xué)素材與教學(xué)手段不斷更新,教師除了要學(xué)會(huì)運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),還要學(xué)會(huì)正確選擇和運(yùn)用恰當(dāng)科學(xué)的教學(xué)方法組織教學(xué),提高課堂教學(xué)效益。
    3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力必須循序漸進(jìn)、因材施教
    中學(xué)物理學(xué)科教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的基本知識(shí)、基本技能。在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力時(shí),不可操之過急,也不可走極端,事事都搞探究,而忽視學(xué)生的雙基訓(xùn)練。在教學(xué)過程中,應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)去探究,挖掘他們學(xué)習(xí)的潛能,而非走過場(chǎng),流于形式。此外,學(xué)生個(gè)體之間存在著這樣或那樣的差異,教學(xué)過程中,教師應(yīng)充分了解他們的實(shí)際情況,因勢(shì)利導(dǎo),提出不同的教學(xué)要求,使用不同的教學(xué)方法,讓每一個(gè)學(xué)生得到充分發(fā)展。