科学探究的基本过程

2024-06-03 版权声明 我要投稿

科学探究的基本过程(精选8篇)

科学探究的基本过程 篇1

教育科学的理论研究是一个在占有关于特定教育现象的感性、理性材料基础上,运用概念范畴体系,通过分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等具体的思维操作方法,以各种逻辑的和非逻辑的方式进行加工处理从而构建理论的过程。这个过程以教育活动的现实为起点,以形成问题解答的理论为终点。

(一)确定理论研究课题 教育理论研究首先要确定选题,即明确理论研究要研究什么问题。

(二)收集和分析文献资料 收集和分析文献资料是教育理论研究工作中极重要的一环。

(三)确定概念范畴并提出研究假设

(四)形成理论体系并进行检验 通过研究,发现了教育现象内在的规律和本质联系,就将可研究初期提出的理论假设以命题的方式来表述,从而形成一个以核心概念为基础的概念系统和以命题形式来表达客观规律的完整的理论体系。对理论的检验可以分为两种,一种是实践检验,即对理论的外部检验;一种是逻辑检验,即对理论的内部检验。通过长时间的实践检验,研究者可以不断完善理论,通过逻辑检验(主要是对教育理论的立论基础、理论体系的基本命题、基本理论和学术观点进行判断和检验,同时也要对辅助学说进行检验)

科学探究的基本过程 篇2

科学探究能力有多种, 比如:提出问题的能力、做出假设的能力、制定和实施实验方案的能力、分析数据的能力等等。这些能力的培养不是一朝一夕就可以完 成的, 需要在平时的课堂上、实际生活中、各种活动中有意识地去培养。要培养学生的科学探究能力, 我认为应从以下几个方面着手:

第一, 创造合适的情景, 培养学生发现问题、提出问题的能力。提出问题比学会知识更重要, 这样才能发展学生的探究能力。在生物课堂上, 教师要及时结合课堂列举的实例, 及时引导学生, 提出一些有价值的实例。比如, 在讲授生物特征时, 学生看到鲸鱼在水中呼吸时喷出的水柱, 结合平时人的呼吸, 能够认识到动物能呼吸, 进而指出, 生物还包括植物, 是不是植物也能呼吸。这样, 学生就会根据教师的引导, 提出各种各样有价值的问题。只要坚持这种教学方法, 学生提问题的能力会有很大提高。

第二, 巧用推理, 发展学生做出假设。结构与功能相适应, 生物能够在某一环境中生存, 必然有与其相适应的形态结构和生理结构。比如, 在讲授鸟适于飞行的结构特点时要从各个方面来引导学生推理: 通过减少空气的阻力来认识鸟的形态;通过增加上升力来认识鸟的翅膀;通过减轻身体的重量, 来认识鸟的骨骼、消化;通过提供前进的动力来认识鸟的肌肉、消化系统、循环系统等等。虽然内容很多, 但是, 通过这一系列的推理, 能够使学生完整地认识鸟适于飞行的结构。

第三, 借助实验材料, 发展学生的制定、实施方案的能力。提出问题、做出假设不是目的, 而是能够通过实验来验证某个结论, 形成重要概念。而要做实验, 就离不开学生对实验材料的取舍以及实验条件的设定。不同的实验目的需要不同的实验材料, 设定不同的实验条件, 不同的实验材料又决定了怎样获得这些材料。比如, 制作临时装片, 就采用通过撕取、刮取、直接利用等几种方式, 而在制作装片时又有动物细胞的临时装片和植物细胞的临时装片等区别, 等等。通过这种利用实验材料, 设计制定方案, 达到实验目的的方法不仅可以让学生形成探究能力, 而且对培养学生取舍最优的实验材料、实验方法能力的提高有着积极意义, 对学生将来的成长也有非常大的促进作用。

第四, 利用其他学科的知识促进发展学生的分析能力。作为自然科学的生物必然与其他自然科学有着紧密的联系。发展学生的分析能力, 离不开其他自然学科的辅助。比如, 探究食物中含有能量时, 燃烧花生必然有一部分能量会散失掉, 因此在选择实验环境时就需要选择尽量减少能量散失的环境, 这就要用到物理学的知识。而且, 在这个实验中还利用了温度计, 这也需要对怎样读温度计的方法有着严格的要求。再比如, 在探究细胞不能无限制增大时, 计算乒乓球与篮球的体积与表面积的比值, 就利用了数学知识。学生在充分利用其他自然学科知识的基础上通过分析来达到实验的目的。

当然, 教师还要给学生一双“慧眼”, 让学生在实际生活中发现问题、做出假设、并通过自己的方式来验证自己的假设, 综合培养学生的探究能力。

初中科学探究实验基本理论的思考 篇3

一、假设与与假设验证原则

实验的第一个要素是“假设”;第一项原则是“假设验证原则”。

通常,科学探究起源于假设。假设亦称假说,指用来说明某种现象但未经证实的论题。假设一般分为三个步骤,即:提出假设;作出预期(或推断);验证假设。如果假设得到证实,预期得以实现,则假设或假说就可以转化为科学理论,故假说是科学发展的基本形式。假设是科学发展的第一个要素。同理,假设验证是科学实验的必要环节和应遵循的程序准则,故假设验证是科学实验的第一项原则。

二、变量与单一变量原则

实验的第二个要素是“变量”,第二项原则是“单一变量原则”。

变量,亦称因子,指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同,通常有以下两类四种变量,即:1、自变量与因变量。自变量指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件;因变量指实验中由于自变量而引起的变化和结果,二者有因果关系。实验的目的在于捕获解释这种前因后果。2、无关变量与额外变量。无关变量,亦称控制变量,指实验中除自变量以外的能影响实验变化和结果的因素或条件;额外变量,亦称干扰变量,指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然,额外变量会对因变量起干扰作用。

单一变量原则,是处理科学探究实验中复杂变量关系的准则之一。它有两层意思:一是确保“单一变量”的实验观测;二是确保“单一变量”的操作规范。在初中科学探究实验中几乎都涉及这一原则。

三、控制与平衡控制原则

实验的第三个要素是“控制”;第三项原则是“平衡控制原则”。

控制,是处理实验中变量关系的又一准则,指实验要严格地操纵自变量,以获取因变量;与此同时,还要严格地均衡无关变量,以消除额外变量。一句话,通过实验控制,尽量消除实验误差,以取得较为精确的实验结果。

如果说“单一变量原则”主要是对无关变量和额外变量的控制而言,而这里的“平衡控制原则”,则主要是对无关变量与额外变量的控制而言。意思是说,实验中的无关变量的因素条件很难避免,只有设法平衡和抵消它们的影响。常用的方法有:单组实验法、等组实验法、轮组实验法。

四、对照与实验对照原则

实验的第四个要素是“对照”,第四项原则是“实验对照原则”。

对照是实验控制的有效手段之一,目的在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比,既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。

通常,一个实验总分为实验组和对照组。至于哪一个作为实验组,哪一个作为对照组,一般是随机决定的。这样,从理论上说,由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的,故实验组与对照组两者之差异,则可以认定为是来自自变量的效果,这样的实验结果是可信的。实验对照可分为以下四种形式,即:1、空白对照;2、自身对照;3、条件对照;4、相互对照。

五、捕获解释和真实客观原则

实验的第五个要素是“捕获”和“解释”,第五项原则是“客观真实原则”。

观察、实验的实质即在于捕获事实和解释事实。捕获,即捕捉、记录实验中的事实、现象和数据,用术语说,即捕捉记录由自变量带来的因变量。解释,即论证、说明实验中的事实、现象、数据,用术语说,即论证、说明实验中的自变量与因变量的因果关系,从而得出结论进行讨论。

真实客观原则是科学实验所必须遵循的基本准则,即实验中的捕获、解释一定要实事求是,一切从实际出发,使获取的材料(事实、现象、数据)尽可能地反映客观事物的本来面目,不能主观臆造,不能凭空胡诌,不能片面武断。所谓事实,有两类性质:一类是“客观事实”,一类是“经验事实”。实验即在于捕获真实客观的能反映客观事物本来面目的经验事实,并加以合理的解释。

六、实验与观察的联系与区别

实验离不开观察。观察是在自然条件下研究对象的方法,或者说观察是在自然条件下对研究对象的事实现象进行捕获、解释的方法。实验是在控制条件下研究对象的方法,通常包括观察。观察与实验在结构要素和方法要素等方面既有联系,有共同之处,又有区别和差异。其共同点为:都是有主体有目的有计划的能动活动;都要使用感官、仪器、设备等中介手段;都是研究对象的事实现象;都在于对研究对象进行捕获和解释。其不同点为:1、观察以不变革对象为特征,处于自然常态条件下;而实验以变革对象为特征,处于控制操纵条件下。2、观察的方法控制变量比较直观、简单,观测比较被动;而实验是使用假设、变量、控制、对照等中介手段,能使对象纯化、强化,增进了可观测性和可重复性等。

以上实验的五个要素、五项原则是相互联系、整合为一体的。它们是进行实验设计、制定实验方案的理论依据。实验基本理论的探讨,为改进实验教学,推行素质教育,特别是为发展学生的探索能力、动手能力、创造意识、创新能力、科学态度和科学精神,提高实验教学质量,提供了理论依据和实验指南。

科学探究的基本过程 篇4

郑典敏

研究性学习就是一种以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题,主要以个人或小组合作方式进行的一种学习方法。学生通过亲身实践获得直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本科学方法,提高综合运用所学知识、解决实际问题的能力。科学是一门具有崭新教学理念的学科,学习的核心便是科学探究。科学探究也涉及到提出问题,并通过猜测、计划、观察等活动,亲历解决问题(科学探究)的过程,获得科学知识,形成科学价值观。

研究性学习与科学探究都是通过学习者从提出问题到解决问题的探索实践过程来实现科学知识的掌握和科学价值观的形成,以提高学习者解决问题的能力的学习方式。所以,在科学教学中,通过研究性学习来开展科学探究,是培养学生科学素养的重要途径,是实现科学教学三大目标有机整合的重要方式。哈佛大学就有这样一句名言——教育的真正目的就是让人不断提出问题和解决问题。就较好地说明了研究性学习、科学探究在教育活动中的重要性,学生亲历科学探究的过程是获取科学知识和培养科学价值观的主要途径。

一、获得亲身参与研究探索的体验,培养学生爱好科学的情感和态度;

在科学教学中,改变过去自然教学中多以课堂讲授为主的教学方式,学生在科学学习特别是科学探究活动中,多以小组方式进行研究性学习,开展科学探究活动,注重学生亲历研究的过程。在活动中,经过研究性学习的进入问题情境、实践体验、表达交流等阶段,学生自己提出问题,猜测结果,制定计划,收集整理信息资料、进行表达与交流,实施调查研究、实验研究和文献研究等研究方法。在整个过程中,每一个学生都进行着一种研究性学习的活动,自己去寻求问题的结论或结果,开展探索性的学习,亲历科学探究的全过程,体验到科学探究的每一个环节,从而形成科学的世界观和价值观,掌握浅显的科学知识,提高科学探究的能力。

在《物体在水中是沉还是浮》一课的教学中,我就将学生分成四到五人一个小组,他们通过观察自己带来的各种物体,首先提出问题——这些物体在水中是沉还是浮?然后根据观察和自己生活中的经验及课前了解到有关信息进行猜测:哪些物体会沉,哪些物体会浮。制定出验证猜测结果的实验计划——如何将这些物体放入水里去验证?然后将小组制定的计划付诸行动进行研究性学习,自己去进行物体沉浮的实验,进行探索,并作出研究记录,收集与物体沉浮相关的信息,思考为什么有的物体在水面浮,在水中却沉; 有的物体在水面、水中都沉;有的物体在水面、水中都浮。最后进行全班交流,讨论物体沉浮与物体的哪些因素有关,又是一种什么样的关系。他们就是通过研究性学习进行着科学探究,较好地完成了本课的学习,学生对物体沉浮的问题更加关心和愿意了解了,并掌握了进行物体沉浮实验的简单方法。

二、培养发现问题和解决问题的能力,增强学生进行科学探究的信心;

对同一事物、同一现象不同的学生可以发现和提出许许多多的问题,作为研究性的科学学习,就要在教师指导下,在这众多的问题中挑选出学生普遍感兴趣或小组感兴趣、学生和学校条件能够完成、具有一定研究价值的问题进行探索研究。在问题的解决过程中,也就是在学生进行研究性学习中,主要发挥学生的自主性,教师作适当的指导,使他们能较为顺利地完成科学探究活动,得出自己研究的结论,培养他们自己通过科学探究解决实际问题的能力。这样学生的科学探究就容易取得一定成效,他们才能够更加主动地参与到科学探究活动中来,进行实践与交流,亲历研究性学习的过程,得出科学的结论和方法,进而增强他们学习科学的兴趣和信心。

在《物体在水中是沉还是浮》的教学中,我就根据学生自己提出的众多问题,引导学生确立了以下问题进行分组的探索研究:铅笔是沉还是浮?小刀是沉还是浮?塑料尺是沉还是浮?石子是沉还是浮?……以上问题学生以小组的方式,在实验室中,根据小组计划,使用水槽、烧杯等实验器材,利用自己准备的研究材料,进行了研究性的科学探究活动,作出实验记录,收集和整理相关信息资料,讨论本组探究出的结论,最后在班上进行交流,得出了有的物体在水面和水中都会下沉,有的物体在水面和水中都会浮,而有的物体却是在水面会浮,而在水中却会下沉。进而发现与自己以前认识的有所不同,激发了学生对物体沉浮问题的兴趣,以致他们在课后遇到我时,经常拿一些物体沉浮不同的问题来进行探讨。而各小组学生自己研究的结果得到全班和老师的肯定,也增强了他们进行科学探究的信心,表现在后来的探究活动中,学生准备工作比以前做得更充分,探究气氛也更活跃,学生的科学探究能力有了一定提高。

三、培养收集、分析和利用信息的能力,提高学生正确处理和应用科学知识的能力;

学生在科学探究活动中,要求他们作好科学探究的记录,并查找相关的书籍资料,作为解决本小组问题的信息资料。根据所收集的资料信息进行分析,看能否运用在小组问题的解决过程中,作为进行交流与讨论的有力证据,让同学和老师的进行讨论,提高他们正确处理和运用科学知识的能力。

在《物体在水中是沉还是浮》的教学中,在研究物体沉浮的原因时,许多学生就认为重的物体会沉,轻的物体会沉,他们还举出了石子、钢珠、玻璃等物体比较重,在水中就会沉,木头、泡沫等物体比较轻,在水中就会浮的例子。但经过同学的反驳,他们便发现他们原来的认识是片面的,所引用 的实例(信息)是不全面的,所以结论也是不正确的。要想得到全面正确的结论,就要有全面充分和正确的信息资料来证明,这样才能得到正确的结论。

四、学会分享与合作,体验合作的愉快,培养团结互助的科学精神和科学道德;

学生在分组进行科学探究的活动中,充分发挥了学生的主体作用,让每一个学生都参与到科学探究活动中来,由组长负责分工,大家各司其责又互相协作,共同去研究本小组确定的探究问题,并由专人负责记录,大家提供相关的知识点,思考与讨论问题的答案,然后由组长或组长指定的学生向全班表达本组探究的结果或结论,将本组的成果展示给全班同学分享,同时也享受了其他组的研究成果,体验了合作的愉快,培养团结互助的科学精神。

在《物体在水中是沉还是浮》的教学中,各小组分别研究不同物体的沉浮情况,有的研究小刀、木片等,有的研究石子、玻璃珠等,有的研究塑料直尺、泡沫等,然后根据小组研究不同物体在水中沉浮的探究结果在全班进行交流,全班讨论各小组研究的结果,根据不同的结果,提出新的问题,引发他们对物体沉浮的进一步关注。在课堂上,全班学生既体验了合作的过程,又分享了全班同学对物体沉浮问题进行科学探究活动后的研究结果。

商务谈判的基本过程 篇5

谈判基本过程1:谈判准备阶段

谈判准备阶段是指谈判正式开始以前的阶段,其主要任务是进行环境调查,搜集相关情报、选择谈判对象、制定谈判方案与计划、组织谈判人员、建立与对方的关系等。准备阶段是商务谈判最重要的阶段之一,良好的谈判准备有助于增强谈判的实力,建立良好的关系,影响对方的期望,为谈判的进行和成功创造良好的条件。

谈判基本过程2:谈判开局阶段

开局阶段是指谈判开始以后到实质性谈判开始之前的阶段,是谈判的前奏和铺垫。虽然这个阶段不长,但它在整个谈判过程中起着非常关键的作用,它为谈判奠定了一个在的氛围和格局,影响和制约着以后谈判的进行。

因为这是谈判双方的首次正式亮相和谈判实力的首次较量,直接关系到谈判的主动权。开局阶段的主要任务是建立良好的第一印象、创造合适的谈判气氛、谋求有利的谈判地位等。

谈判基本过程3:谈判摸底阶段

摸底阶段是指实质性谈判开始后到报价之前的阶段。在这个阶段,谈判双方通常会交流各自谈判的意图和想法,试探对方的需求和虚实,协商谈判的具体方程,进行谈判情况的审核与倡议,并首次对双方无争议的问题达成一致,同时评估报价和讨价还价的形势,为其做好准备。

摸底阶段,虽然不能直接决定谈判的结果,但是它却关系着双方对最关键问题(价格)谈判的成效;同时,在此过程中,双方通过互相的摸底,也在不断调整自己的谈判期望与策略。

谈判基本过程4:谈判磋商阶段

磋商阶段是指一方报价以后至成交之前的阶段,是整个谈判的核心阶段,也是谈判中最艰难的,是谈判策略与技巧运用的集中体现,直接决定着谈判的结果。它包括了报价、讨价、还价、要求、抗争、异议处理、压力与反压力、僵局处理、让步等诸多活动和任务。

磋商阶段与摸底阶段往往不是截然分开的,而是相互交织在一起的,即双方如果在价格问题上暂时谈不拢,又会回到其他问题继续洽谈,再次进行摸底,直至最后攻克价格这个堡垒。

谈判基本过程5:谈判成交阶段

成交阶段是指双方在主要交易条件基本达成一致以后,到协议签订完毕的阶段。成交阶段的开始,并不代表谈判双方的所有问题都已解决,而是指提出成交的时机已经到了。

实际上,这个阶段双方往往需要对价格及主要交易条件进行最后的谈判和确认,但是此时双方的利益分歧已经不大了,可以提出成交了。成交阶段的主要任务是对前期谈判进行总结回顾,进行最后的报价和让步,促使成交,拟定合同条款及对合同进行审核与签订等。

谈判基本过程6:协议后阶段

合同的签订代表着谈判告一段落,但并不意味着谈判的活动的完结,谈判的真正的目的不是签订合同,而履行合同。

化学课堂学习过程的基本阶段 篇6

感知化学新教材,一般有三个途径:(1)演示实验或边讲边实验,这是主要的。其次是展示模型、标本、挂图等直观教具和幻灯、电影等现代化教学手段。(2)利用教材、课外读物中提供的基本事实材料。(3)利用生动形象的语言,唤起学生头脑中的旧观念,使与所学的新观念结合起来。这就要充分利用学生已有的知识和经验,并非事事都要从生动的直观开始,注意克服为演示而演示的形式主义。学生的共同经验是,全神贯注地看、听、想、做,不断地与思想不集中受外来干扰作斗争,集自己的注意力。实验看一次做一下,比读十遍印象还深,不看不做就无真情实感,难于理解所学内容。看时要注意老师的指导及说明,学会既看全面,又能分清主次现象。没有实物及实验可看的可做的,要认真听老师所讲的事实、例子。边看、边听、边做、边想。这就是把所看、所做、所听的物质及其变化的现象事实的信息(刺激),通过能动地调整各种感官和大脑皮层兴奋点,把强弱不同的信息(刺激),吸收输送到大脑。物质及其变化是复杂多样的,从教学的需要来看,其中有主要与次要部分。因此,要获得准确的、清晰的观念,真正把握事物的`现象及其外部联系,应学会观察,懂得观察。培养观察能力。

2.理解教材和发展想象、思维能力阶段:理解化学教材,就是要引导学生把对物质及其变化的感性认识,经过分析、综合、抽象、概括等思维活动,得出结论上升到理性认识,这一阶段在整个教学中占中心地位。全神贯注地接受了信息,吸收了许多材料之后,学生要动脑想,注意老师所作的分析、对比、归纳,概括得出结论的过程,或根据老师的启发引导,学会得出结论,这是理解所学内容的关键,而有时学生思想不集中,不注意这个过程,只听到结论,结果不理解也记不牢不会用。好学生的体会是,强制自己全神贯注地听和想,学会得出结论。这是大脑运用语言文字紧张思维的阶段。这个从感性认识到理性认识的飞跃,是学习过程的关键一步。必须在这个认识过程的第一个飞跃上下功夫。启发引导学生学会分析、综合、抽象、概括得出结论,并教会他们思维方法,提高思维能力。在这个过程中,还要注意把宏观的现象、事实,深入到微观粒子的组成、结构、运动变化中,本质地理解所学内容。

3.复习教材,发展记忆能力阶段:这个阶段,还要培养识记的速度,记忆的持久性、准确性等良好的记忆品质,提高记忆力与记忆方法。(1)加强实验等直观学习,对所学对象,有深刻鲜明的印象和对学习化学发生浓厚的兴趣。(2)对所学内容有明确目的,了解记忆的要求,有选择、有重点记忆所学内容。(3)理解所学内容,是加强记忆牢固性的前提。(4)掌握记忆规律,熟练使用记忆方法。

科学探究的基本过程 篇7

小学科学课的性质和特点决定了它包含着更多探究性活动的内容, 这为反思贯穿于探究活动的全过程提供了更大、更有利于发挥的空间。

一、探究前的反思

1. 创设情境, 设疑质疑, 促进反思

探究前必须注意调动学生的学习积极性。心理学研究表明, 有积极情绪支撑的课堂教学过程是一个高效能的学习过程。在教学中, 教师要激发学生反思的热情, 就要营造充满民主氛围的教学情境, 设计出真实而具有挑战性的问题情境, 提供诱因, 使学生始终保持良好的学习情绪。在这种情境中, 当儿童面临着一个不能轻易解答的问题时, 也就进入了对所观察到的现象进行反思的状态。

例如, 在上苏教版五年级《科学》——《搭支架》一课时, 教师让学生赤脚站在四个熟鸡蛋上 (将熟鸡蛋放在蛋形凹窝时, 使其紧贴着凹窝) , 当学生发现这四个鸡蛋居然能承受班级个头最大同学的体重时, 感到极其讶异。在惊讶之中就引发了反思:日常生活中脆弱的鸡蛋怎么会有如此大的抗压性?其中的道理究竟是什么?需要什么技巧吗?这样学生就会自然而然地带着积极的情绪, 在反思中产生一种心理上强烈的期待感, 主动地进入下一个教学环节的探究。

探究前的反思可使学生改变学习中的被动地位, 使他们变得积极主动, 激起求知欲望, 并迸发出创造的思维火花, 从而能以较高的效率进行科学探究。

2. 选择切实可行的探究内容

建构主义学习理论认为, 为使儿童能够积极参与并建构理论, 不管激发儿童参与的那些活动来自哪里, 引导他们行为的问题都必须是他们自己的问题。

例如, 在执教三年级 (下) 《科学》 (苏教版) 第四单元《把固体放入水里》时, 学生发现他们所带来的东西有的沉在水里、有的浮在水面时, 就提出了他们想要研究的问题:什么样的东西会浮在水面上?石头为什么会沉在水里?食盐为什么会溶解?石头为什么不会溶解……针对这么多问题, 教师让学生对若干预测答案进行筛选、反思, 并作出选择。刚开始, 学生在选择研究内容方面肯定会存在盲目性, 有些问题也不是学生在课堂上力所能及可以及时解决的。但这些问题的研究并不影响学生探究能力的培养, 甚至可以通过学生尝试错误, 再引导其反思。因为随着探究活动的不断深入, 当他们遇到困难时, 自然会反思问题的症结所在, 而教师此时更重要的是引导学生如何去分析、反思问题。如当学生提出很多假设时, 教师要帮助他们对每一个假设进行逻辑推论, 推测假设可能产生的结果, 同时也帮助学生归纳假设, 使其懂得哪些是力所能及的、哪些是力所不能及的, 以便更加明确它们的意义, 避免今后选择探究内容时的盲目性, 从而使学生的科学素质得到提升。

二、探究过程中的反思

在探究新知识过程中, 反思是对学习过程本身的反思, 包括知识的形成过程、学习方法、操作程序, 以及获得的结论等。因此学生应根据一定的探究步骤进行活动, 这些步骤不应由教师事先设定, 而是学生在好奇心的驱使下自己探索得到的。心理学研究表明, 当学生克服了迷惘, 通过自己的探究获得成功并且能够清楚地表述出自己的观点时, 他们会增强对自己能力的自信心。而整个过程, 从最初的迷惘到发现困难、解决问题, 就要不断地经历反思、实验、再反思、再实验……直至最终获得成功。

例如, 三年级 (上) 《科学》 (苏教版) 第六单元《纸的研究》教学中, 学生在掌握造纸方法的基础上要造香水纸、驱蚊纸、浮雕纸等有特色的纸, 学生自己先拟定造“特色纸”的程序, 如造“香水纸”:做纸浆——放入捞浆台——加香水——脱水——吸水——烘干。而实验操作中按这样的程序制造出来的“特色纸”并不理想, 未达到事先设想的要求。因此, 教师要不断地引导其反思:你做的“香水纸”为什么不香?香味到哪儿去了?问题在哪里?为什么会出现这种现象?可能是什么原因造成的?这与设计的程序有关吗?通过反思问题的症结所在, 调整原先的实验方案, 或重新拟定新的实验计划。由此学生懂得了实验计划不是一成不变的程序, 而是在实验中不断反思、不断改进、不断完善的过程。

由于每个学生早期经验、现有兴趣及在学习过程中的参与度不同, 他们在探究过程中产生的问题也不尽相同, 很有可能使活动向教师未曾预料的方向发展。因此在探究过程中最重要的就是教师要认真环顾、耐心聆听他们的发言, 并透视他们想法的由来, 洞察学生思维的合理性和局限性。

作为教师要鼓励学生在探究过程中积极地将自己的思考过程阐述出来, 创设或提出一些能有效激发学生思考的问题, 而不是只要求学生简单地回答结论。总之, 教师要促使学生把注意力从指向问题本身转为指向他自己在解决问题时做什么、想什么, 也就是说, 从问题水平转移到加工过程的水平, 即观察问题解决者自身的认知过程、活动过程。

三、应用探究结果的反思

教师还应鼓励学生在获取知识后反思学习过程, 引导他们在思维策略上回顾总结, 分析具体解答中包含的探究基本方法, 并对具体的方法进行再加工, 从中提炼出应用范围广泛的探究方法。如一节课尾声时, 让学生进行一下反思, 想想自己这节课都有什么收获?还有哪些疑问?不论是成功还是失败都要善于启发学生评估自己的学习效果, 引导学生对自己获得的结论进行反思。如果成功了, 要反思“这次实验成功了, 还有没有更好地解决这个问题的方法?”;如果失败了, 更要反思为什么失败了?错在什么地方, 等等, 这种对探究结果的反思可以使学生真正理解新知识并且很好地内化新知识。

笔者对四年级 (上) 《科学》第一单元中《我们周围的空气》的教学作了如此处理:当学生成功地进行了“水火箭”的发射后, 随即给他们提出了新的问题——为什么“水火箭”发射后总不能直线飞行?有没有解决问题的方法?怎样让“水火箭”有持续的动力等。事实上这些问题都成了学生课后不断反思、继续探究的新课题。因此, 对探究结果进行反思是培养学生反思能力的重要途径, 同时要注意让学生带着反思进入到下一次的探究。

另一方面, 教师要积极引导学生对探究的过程与结果进行详细的记录, 并鼓励学生积极与他人分享自己的想法和探究成果。因为反思活动不仅仅是个体行为, 它需要群体的支持。学生个体通过语言、文字, 将自己对某一问题的思考与解决过程展现给小组的其他成员, 在充分交流、相互诘问的基础上, 反观自己的意识与行为, 可以加深对问题的理解, 并从不同的观点中得到思维的启迪。

反思是没有终结的。善于反思的学生很少对问题的答案感到满意, 因为他们的经验主要用来产生新的问题, 如同科学家从来不对一个答案满意一样, 他们总是不断地寻找新的知识并提出新的问题。每一个新的理解都会带来需要学习的新事物, 开启新探究领域。因此, 教学中教师要积极把反思的权利还给学生, 把思维的机会、时间和空间留给学生。这样学生就会在反思中真正领悟学习的思想、方法, 优化自己的认知结构, 发展思维能力, 培养创新意识。

刍谈科学探究的过程和层次 篇8

文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)07-0020-01

学生在科学课的学习过程中,所经历的科学探究过程与科学家的探究过程有一定的区别。科学家的探究一般要经历复杂、曲折甚至是漫长的过程,而学生的科学探究过程则是根据教学需要精心设计和组织的,它对实际的探究过程进行了筛选和重组,成为适合学生探究学习的典型化、简约化了的活动过程。但是学生的科学探究和科学家的探究都经历基本相同的几个过程:

1.提出科学问题。提出科学问题是进行科学探究的第一步,这个科学问题的提出,可以是教师在教学中设计的问题,也可以是学生在学习、生活中自己观察到的问题。这些问题,应该是学生感兴趣的、有条件可研究的、有价值的。比如,学生发现并排长在校园里的三棵树,一棵叶子掉光了,一棵叶子黄了,一棵树叶却茂盛苍翠,于是提出问题:为什么三棵树的生长情况大不相同?

2.选择探究任务。

3.做出假设,制定调查方案。这个过程是让学生能运用已有知识和经验对所观察的现象作假设性解释,并能简单地设计研究方案。这个研究方案可以是书面计划,也可以是探究活动的大致思路。在上面的例子中,学生发现问题后,做出了几种假设:第一种假设是水太多或太少;第二种假设是有害虫;第三种假设是秋天快到了;第四种假设是树龄太大。然后,学生根据自己的假设分成几个小组,制定相应的探究计划。

4.获取证据。获耿证据的过程也就是调查、观察、实验的过程,这是整个科学探究过程的核心环节。要求学生能够用各种感官或一些简单的实验器材,进行观察实验,搜集相应的证据。在上面的例子中,“树龄”组的学生找到了学校栽种三棵树的原始单据,并与出售该树苗的苗圃取得联系,得知三棵树的树龄是相同的。而“水”组通过连续的观察,发现掉光叶子的树的树根一直浸在水里,叶子发黄的那棵树的树根也时常浸在水里,而叶子苍翠的那棵树只是土壤湿润。

5.组织解释证据。也就是通过调查、观察、实验后,对假设作出结论的过程。当然,假设可能是正确的,也可能是错误的。如“树龄”组的学生通过调查后,就否定了自己的假设,而“水”小组通过观察后,他们查了《栽培健康植物》一书,知道当植物的根部被水包围时,无法从周围空间获耿空气。最后得出结论:绿化管理员开启的洒水系统使水都汇集到了第三棵树的周围,导致这棵树快被“淹死”了。

6,交流与分享结果。这个过程是自己成果的推广过程,也是信息发布的过程。学生既可以口头在全班交流,也可以书面的形式交流,主不可以用电脑制作成幻灯片进行解释。

科学探究过程中,学生的自主性是非常重要的。科学探究依据教师指导的程度和学生的自主程度可以分为以下三个层次:

1.结构性的探究。它的问题来自教师或学习材料,而假设则通过教师提示得来的,学生的观察、实验方法也是在教师指导下进行的,或者实验数据由教师直接给出,最后得出比较浅显的结论。如在上《桔子》一课时,教师问学生,一个桔子有多少瓣?然后再问学生,平时吃桔子时有几瓣?接着让学生数一数一个桔子由几瓣组成,并把自己的数据填到黑板上的表格中,最后通过观察得出结论。

2.指导性的探究。它要求学生从教师提供的材料或给出的现象中提出一个问题,然后从教师和学生一起提出的假设中选择可能的假设,并在教师的指导下进行实验,得出实验结论,最后通过适当的方式表达交流。如在执教《水蒸气》-课时,教师在课的一开始,打开一只刚泡好茶的茶杯盖,并提醒学生注意观察,学生马上就发现有水滴从杯盖上滴下来,于是引导学生提出了本节课研究的问题:水怎么跑到杯盖上去了呢?再引导学生做出各种假设,并选择最有可能的假设进行实验验证。在下午实验的过程中,教师不仅提供给学生准备好的实验器材,还指导学生的操作,直到最后得出实验结论,并进行全班交流总结。

3.研究性的探究。它要求学生自己提出一个问题,并根据自己已有的知识作出各种可能的假设,再对各种假设搜集证据,进行解释,并能用较好的方法表达自己的解释。在整个过程中,教师没有直接参与指导工作,最多是充当“协助者”和“引导者”的角色。例如,在对三棵树的调查中,学生从发现问题,到做出各种假设,到观察、调查、做出解释、交流信息,都是学生自主完成的,教师的作用只是给学生分组,要求学生做出研究计划,并且选择合适的方式表达信息(给浇水管理员提出建议)。

以上的三个层次,学生自主探究的程度逐渐提高,教师的控制逐渐减少,以至达到完全自主的研究性探究。

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