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生物科学探究的一般过程优选九篇

时间:2023-09-27 16:09:40

生物科学探究的一般过程

生物科学探究的一般过程第1篇

1探究式教学的含义

所谓探究式教学,就是以探究为主的教学。具体说,它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分表达、质疑、自由探讨问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学的知识应用于解决实际问题的一种教学形式。

2生物探究式教学的实施步骤

2.1 创设探究的情境

学生的学习愿望可以在一定的情境中触发。探究情境的创设,不仅能激发学生的探究动机,唤起学生的探究意识,还能启发和引导学生积极参与。例如减数分裂是教学中的一个难点,但人的前后代体细胞染色体数目恒定为46 条问题的情境,让学生产生了强烈的探究愿望,在了解到有丝分裂过程及实质的基础上,学生会自己分析减数分裂的过程,初步归纳出减数分裂的实质。

以问题创设情境。问题是科学研究的触发点,是开启科学大门的密钥。没有问题就不会有解决问题的思想、方法和知识。现代教学论指出:产生学习的根本原因是问题,没有问题就难以诱发和激起学生的求知欲,没有问题就不会深入思考,那么学习只能是肤浅的。所以,应通过学习来生成问题,把学习看成是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。根据教学内容,围绕主题,遵循贴近学生生活、让学生感兴趣的原则,通过选用实物、模型、挂图、实验、电教媒体等方式创设问题情境,激发学生学习的内驱力,激活学生的主体意识,从而在学生的心里产生求知欲望。在教学中以科学发现的成功经历创设情境。例如:光合作用的发现经过了几代科学家的努力,每一位科学家的选材、实验设计、观察到的现象、得出的结论都值得探究,通过探究科学家们的研究过程,不仅能了解到科学研究的一般方法,领悟到科学的态度和科学精神,还能激发学生进一步探究的愿望。

2.2 让学生体验不同类型的探究过程,掌握一般方法中学生的探究方式主要有阅读探究和实验探究。教材上可供阅读探究的内容很多,有具体事例介绍、图表、科学发现史等等。对于不同内容其探究的方法也有区别:对表格要仔细分析所列项目、数据,找出其中的变化规律,揭示其反映的问题实质。 如组成生物体的元素,及其含量与地壳中元素的种类及含量的对比,能反映生物界与非生物界既有统一性又有差异性;对曲线要分析其坐标的含义及曲线的变化趋势,如酶的催化效率与温度、酸碱度的关系。对于实验探究,要首先介绍科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达和交流等。然后通过具体的探究实验来体验探究过程。例如,设计一个实验来探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用。无论哪种探究方式,都要让学生在自主学习的基础上进行合作交流,尽可能在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增加知识,在“探究”中创新。

2.3 及时点拨,激励评价

根据教材要求和学生探究情况,教师应及时点拨、归纳、概括探究要点、梳理知识、构建网络,并要求学生运用探究获得的知识解决问题。同时,对学生积极主动参与探究给予充分肯定和表扬。学生可以自评、互评,也可以大家总结,教师补充,为学生今后解决类似问题指明方向。

3值得注意的几个问题

3.1 适用性

探究式教学要从知识的特点出发,充分考虑探究式教学的必要性和可能性,把学生的探究性学习与其他学习方式结合起来。切勿所有知识都用探究式来进行教学。我们强调课堂教学要给学生充分的探究机会,并不是要否定知识传授的独特作用。接受式学习模式运用得好,可以使学生学习知识更加主动、有效。

3.2 目的性

探究性教学要有明确的知识、能力和思想等方面的目标,并且要精心设计教学活动。探究活动的形式和方法应多样化、灵活化,不被固定的程序或模式所限制。如果只懂得要“开放”和“自主”,让学生完全独立学习,其结果就会导致无序化状态的出现。

3.3 要注意学生探究学习的质量

生物科学探究的一般过程第2篇

1 科学研究方法

著名理论物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼说过:“科学是一种方法,它教导人们:一些事物是怎样被了解的,什么事情是已知的,现在了解到什么程度(因为没有事情是绝对已知的),如何对待疑问和不确定性,证据服从什么法则,如何去思考事物,作出判断,如何区别真伪和表面现象。”科学教育中的“科学过程”主要是指在一般的科学研究中,那种普遍适用的系统化的操作方法和步骤。美国《国家科学教育标准》中把科学过程与方法看成一个系统,是指一系列的相互联系的科学家普遍使用的研究方法和程序。我国的基础教育课程改革强调科学探究,强调让学生亲历科学,在体验中学习。这种新型学习方式的提倡意在改变传统单纯接受式的被动学习方式。学生不是被动地记忆科学的结论,而是经历这种结论得到的过程和懂得获取的方法。

科学家认为对自然现象的认识不能停留在事实的层次上,需要进一步透过现象,深入内部,抽取有关事物的本质,并且舍弃一切非本质属性的结论,即提炼出反映事物本质属性的内在的客观规律的各种“概念”和“定律”来。这个过程是通过探究来完成的。但科学家不管用何种探究模式,其基本的环节是共同的:科学问题的提出,科学事实和资料的收集,猜想和假设的建立,检验与评价,表达与交流。科学教育中的科学探究学习方式的主要环节也与此相类似,表明探究学习体现了科学教育与科学研究本质上的一致,反映了科学教育与科学研究内在的统一。科学探究强调知识获取中的体验,强调过程与方法,既是对我国传统教育的纠偏,也反映了科学素养的核心要素。

2 高中生物课程中基本的科学研究方法

科学方法可分为多个层次,这里所指的生物科学研究方法主要是指科学研究的一般方法,如科学观察方法、科学实验方法和科学调查方法,特别是指科学实验方法。科学研究总是从观察开始,通过观察发现问题,然后提出假设,并对假设做出基本预测,最后设计实验来验证假设。如果实验结果与假设不一致,则说明原来的假设是错误的,要修改假设,重新实验;如果实验结果与假设一致,则说明原来的假设是正确的,可将假设上升为学说或理论。科学方法教育应包括科学研究中“过程技能”(观察——问题——假设——实验——结论)的教育,还应包括观察、调查、实验等具体的方法技能。科学方法教育中尤其要重视科学思维的训练,即努力使学生将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式。

2.1 观察实证的方法

观察实证是指通过对研究对象大量的观察、实验和调查,获取客观材料,从个别到一般,归纳出事物的本质属性和发展规律的一种研究方法。

2.2 假说—演绎法

假说—演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的;如果不符,就说明假说是错误的。所以假说—演绎法的根本过程是:发现问题——提出假说——演绎假说——实验证明——提出结论。在孟德尔的一对相对性状的杂交实验中很好地展现了假说—演绎法,也正是由于他采用这种方法才获得了科学上不朽的成绩,为人类揭示了遗传之谜。“假说—演绎法”是形成和构造关科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的重要手段之一;学完课程以后,他们对别的都可以忘记,但这些方法会存留下来,这就是真正的素养和能力。

2.3 建立模型的方法

新课标中建立模型被列为一项技能目标,并作为高中学生必备的生物科学素养。国家和地方的新高考大纲(说明)也已明确将这一技能素养的掌握水平作为考核对象,2007年全国高考生物江苏卷中就已出现涉及模型构建问题的考核尝试。因此,在平时的教学和高考复习中,教师和考生都要予以重视。由于新课标要求学生学会建立的模型主要是思维形式的模型,因此笔者拟针对几种常见思维模型的构建方法提出如下建议。建立模型的一般程序:(1) 掌握原理。掌握模型所代表的知识、过程、规律、机理等,弄清模型的构成要素或包含内容之间的逻辑关系。(2) 明确类型。明确所构建的模型属于哪种类型,知道该种模型的特点及表现形式。(3) 构建草图(框架)。选择适当的图形、文字、符号勾勒出草图,或用适当的文字符号搭建框架。基于模型的通适性、典型性,所以在构建时只需要考虑大多数情况即可,一般不考虑极少数情况或特例。(4) 修饰完善。对照原理查验所构建的草图(框架),确保其科学性;然后进一步修饰完善模型,力求规范、简洁、直观、有美感;最后构建出正式的模型。(5) 补充诠释。对一些模型要添加必要的文字说明、示例、图注等,使模型更科学、更清楚、更规范。

2.4 系统分析法

系统分析方法是指把要解决的问题作为一个系统,对系统要素进行综合分析,找出解决问题的可行方案的方法。它从系统的着眼点或角度去考察和研究整个客观世界,为人类认识和改造世界提供了科学的理论和方法。它的产生和发展标志着人类的科学思维由主要以“实物为中心”逐渐过渡到以“系统为中心”,是科学思维的一个划时代突破。系统分析是一种研究方略,它能在不确定的情况下,确定问题的本质和起因,明确咨询目标,找出各种可行方案,并通过一定标准对这些方案进行比较,帮助决策者在复杂的问题和环境中作出科学抉择。

3 生物教学中开展科学研究方法教育的途径

生物学是一门实验科学,有着众多的可以渗透科学方法教育的内容。教师在努力钻研教材的基础上,要充分挖掘教材中对学生进行科学方法教育的素材,将科学方法教育渗透到教学过程和学生的学习过程中。

3.1 通过生物学实验开展科学研究方法教育

高中生物教材中有着众多的学生实验,每做一个实验都是学生亲身体验科学研究方法的过程。在教学中尽教师要可能地将验证性实验变为探究性实验,要求学生通过明确实验目的、自己设计实验、讨论完善实验、最后实施实验步骤等过程,使学生体验到科学研究的方法和过程。另外,教师在备课和教学中应将科学研究方法很好地贯彻到每一个实验中,根据实验内容的不同有目的的让学生体验科学研究的过程,接受全面而完善的科学研究过程和方法的认识与训练,使学生认识、经历科学研究的过程,理解科学方法的本质,并训练其使用有关的具体方法完成每一步骤。这是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效思维方式和操作方式。教师要注重鼓励学生得出自己的结论、畅述自己的观点。

3.2 通过生物科学史开展科学研究方法教育

“读史使人明智”,生物科学的每一项重要发现都是科学方法正确应用的典范。科学的方法是人类探索真理,发现新理论和获取新知识的重要手段,生物教学也离不开科学方法的探索、理解和学习。

高中生物教材中有许多关于生物科学史的教学内容,如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、遗传物质的发现等。这些科学发现本身就是科学家科学实验(探究)的过程,教师可以充分利用这些素材,帮助学生寻着先人的足迹,在享受科学探究的快乐中受到科学方法的教育。

3.3 通过探究性教学开展科学研究方法教育

在新一轮的课程改革中,科学探究不仅被作为重要的理念强调,作为教学建议提出,而且被列入了课程目标和内容标准之中。在现代教育文献中“科学探究”、“探究式教学”、“探究式学习”都是指学生在学习过程中模仿科学家进行科学探究的思维方式来主动构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的学习方式。这种学习方式在学习内容上,不但包括事实、理论等陈述性知识,还包括科学过程和方法等程序性知识。在教学策略上,教师通过创设一定的探究情景,让学生发现问题,做出猜想与假设,并通过实验、调查、查阅文献等方式搜集与处理信息,对猜想与假设进行论证,最后通过表达与交流活动对自己的探究过程进行反思与评价。在这一过程中学生获得知识与技能,掌握解决问题的方法,获得情感体验。一般情况下,探究式学习环节分为:提出问题——猜想与假设——方案的设计与选择——收集证据——解释与结论——评价与反思——交流与表达等7个方面。

3.4 通过研究性学习开展科学研究方法教育

研究性学习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。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。它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。

研究性学习是现在高中学生的一门必修课,利用研究性学习使学生实践科学研究方法,可以使学生真正体会到科学研究方法的重要性,学会如何将一些科学研究的理论知识应用到实践中,研究性学习既是学生对科学方法的实践,也是教师进行科学方法教育成果的检验。

3.5 通过实验设计开展科学研究方法教育

生物科学探究的一般过程第3篇

关键词:探究性实验;研究性学习;方法途径

随着新一轮课程改革的推进,更加关注学生学习方法的掌握,高中生物新课改以培养学生科学素养为主旨,以科学探究为课程改革的突破口,倡导自主合作探究性学习,让学生全程参与探究,在探究中实现学生由学会到会学的转变。这就需要改变以往以教师为中心的灌输式教学,而要实施以学生为中心的启发式教学,引导学生以主体身份展开探究,在探究中获取知识与技能,过程与方法等全面发展,提高学生科学素养。

一、开展探究性实验教学

1.增强学生的实验能力。一般的实验由于受时间、空间、人数、用具等因素的限制,学生的观察、分析和动手操作机会大为减少;而探究性实验可以分散在学生家庭中进行,在时间和空间上一般不受限制,参与人数较少,所需实验用具一般简便易得或者容易自制,这就大大增加了学生的观察、分析及动手操作的机会,有利于培养学生的实验能力。

2.激发学生的创造能力。实验是实施探究性学习的有效途径,实验教学可为学生创造积极探究的条件,让学生敢于实验、乐于探究,调动学生主动探究的积极性,培养学生的创造能力。

3.巩固和深化课内知识。许多生物学知识单靠课堂讲授不够直观具体,所以学生较难掌握。

由于受时间、地点等条件的限制,有时候教学无法在课堂实验中完成,如“种子萌发过程”、“根的向地性生长”等教学内容,在课堂实验的有限时间内无法看到结果,课堂讲授也只能进行一般性描述,因此学生听后印象不深、掌握不牢。对于这样的内容,如果课后再辅之以课外实验,既可以克服时间限制,学生的观察也会更具体、更直观,当然也有利于巩固和深化课内知识。

探究式实验进入学生生活,发展了学生的创新思维,可以激发学生的学习兴趣和参与意识,培养他们学习的主动性,形成客观而实事求是的科学态度和不懈的进取精神。

二、开展研究性学习

1.结合课堂教学开展研究性学习

课堂是普通高中教育教学的主阵地,培养学生研究性学习能力离不开课堂教学,这就要求生物教师必须在日常的课堂教学中开展研究性学习,落实对学生研究性学习能力的培B。在课堂教学过程中教师根据所教内容,创设类似科学研究的情境或途径,让学生在教师引导下,根据所学内容主动探究,用类似科学研究的方式,主动探索、发现和体验。

普通高中新课程生物学科教材与旧教材相比“特色栏目”丰富,增加了科学家访谈、问题探讨、本节聚焦、相关信息、思考与讨论、科学史话、科学家的故事、本章小结、网站登录等,这些栏目为新课程教学目标的达成起到桥梁和纽带作用,有利于在课堂教学中开展研究性学习。如:在教学“必修模块1”第2章组成细胞的分子、第2节生命活动的主要承担者D蛋白质,教师巧妙引导学生把问题讨论与一日三餐的食物相结合,理解氨基酸及其种类;运用数学的知识引导学生“思考与讨论”,认识蛋白质的多样性;在认识蛋白质的多样性的基础上理解蛋白质的功能多样性。课后通过“科学史话”、“科学前沿”拓展学生的视野,提高学生学习生物学的兴趣。对学生进行科学态度、科学精神的培养,特别是发现问题、提出问题、归纳与分析问题、解决问题能力的培养,有利于提高学生的创新精神。

2.结合日常生活开展研究性学习

生物学科与我们的日常生活关系密切,关注日常生活,会发现我们的日常生活中提供了丰富的开展研究性学习的课程资源。生物学是研究生物的形态、结构、生理、分布、遗传和变异、进化、生态的科学。我们日常生活都离不开衣、食、住、行,这其中的每一项都与生物密切相关。由于学校的资金与设备有限,我们可以关注日常生活的课程资源开展研究性学习,例如:每个家庭买回家的食物,其中的鸡、鸭、鱼等,就是最好的解剖形态学方面的课程资源;每天上学、放学的道路两旁在一年四季都能观察到的生物就是最鲜活的生物标本,可以根据其形态进行分类识别,在校园里往往都种有许多的花草树木,这就是一个自然花园,可以观察植物的个体发育过程;通过我们的一日三餐联想衣食的来源,理解人与自然的和谐相处等等;我们的日常生活可以说为我们提供了非常丰富的开展研究性学习的课程资源。

3.结合当地生产实践与环保工作开展研究性学习

人们所从事的生产劳动为高中生物开展研究性学习提供了丰富的课程资源。生物科学与农业,生物科学与工业,生物科学与健康,生物科学与环境保护是紧密结合的,迅速发展的现代生物技术已被广泛地运用到人类生产生活的各个领域;当然,人类所从事的生产劳动也为我们学习高中生物开展研究性学习提供了丰富的课程资源。

(1)教师可以引导学生根据当地的农业生产,根据当地的生产实际确定研究性学习的课题。当地的农作物栽培技术,繁殖控制技术,主要农作物的病虫害的防治措施和效果,生态农业与绿色食品等等,都是生动的开展生物研究性学习的课程资源。如:在教学“必修模块1”第五章细胞的能量供应和利用、第四节能量之源DD光与光合作用中,教师引导学生了解当地的大棚种植,探究不同颜色的光照对植物光合作用的影响。

(2)教师可以引导学生了解当地的工业生产中运用了哪些生物科学技术,从网络信息中了解生物技术在工业生产中的应用,拓展开展研究性学习的课程资源。从当地的酿酒业了解酵母菌,认识发酵与食品生产;从加酶洗衣粉的生产,认识酶在工业生产中的应用,通过调查了解哪些药品和疫苗是利用生物工程技术研发的,认识生物工程技术在医药、医疗领域的应用等。

(3)教师可以引导学生了解社会的经济发展与环境保护的关系,认识环境保护中的生物学知识的应用,确定课题开展研究性学习。了解当地的生产环境,识别环境污染的种类,利用所学的生物净化原理和方法,讨论如何治理整顿环境污染的计划及作出决策;从生物学角度探索新的生产模式,做到人与自然和谐相处,保持人类社会的可持续发展之路。

总之,课程改革的推行打破了原有的常规教学体系,同时也提出了更高的要求。教师在教学过程中不断培养学生的主体性、探究性、合作性,在生物教学中注重培养学生的探究能力(主动探究和合作探究),激发学生积极进行发散思维,既有利于知识的巩固,又为学生的学习视野提供了更为广阔的平台,使学生成为真正意义上的探索者、研究者、发现者。

参考文献:

生物科学探究的一般过程第4篇

1 教学目标及重难点的确立

“草履虫对外界刺激的反应”是苏教版初中生物学七年级上册第二单元“生物体的结构层次”第四章“生物体的组成”第一节“单细胞生物”中一个重要概念,也是一个重要的探究活动。作为七年级上册生物课本中学生学习科学探究的一般方法后正式遇到的第二个探究实验,该实验的实践不仅可以激发学生的探究兴趣,还可以巩固与提升学生的探究能力。“探究草履虫对外界刺激的反应”以学生认识单细胞生物可以独立完成生命活动为基础,是学生解释生物体生命活动现象和举例说出生物体生命活动特征的实例,为学生建构“细胞是生命活动的基本单位”这一重要概念提供了依据。在分析《义务教育生物学课程标准(2011版)》和《生物学》教材后,笔者将本探究实验的教学目标以及重、难点确立如下。

1.1 教学目标

知识目标:举例说出单细胞生物对外界刺激能产生的反应。

能力目标:运用科学探究的一般方法,探究草履虫对外界刺激的反应;使用显微镜观察草履虫对外界刺激的反应。

情感、态度与价值观目标:参与观察、探究、讨论,体验探究的乐趣,形成严谨的科学态度。

1.2 教学重点

① 举例说出单细胞生物对外界刺激能产生的反应;② 运用科学探究的一般方法,探究草履虫对外界刺激的反应。

1.3 教学难点

运用科学探究的一般方法,探究草履虫对外界刺激的反应。

2 学情分析及设计理念

由于单细胞生物个体微小,用肉眼不易观察。在探究草履虫对外界刺激的反应活动中,需要学生制定探究计划,由于学生已有了科学探究的基础,但是仍然处于初步掌握阶段,因此,教师在进行教学过程中要善于一步步设疑,引导学生制定出草履虫对外界刺激可能产生反应的实验方案,帮助学生实施方案并分析实验结果,得出实验结论。实验中教师让学生直观感受草履虫对外界刺激的反应,帮助学生理解单细胞生物对环境变化的反应。探究时要借助显微镜观察,由于学生使用显微镜不够熟练,所以需要教师适时指导,并提倡加强学生之间的合作。

本实验是依据《义务教育生物学课程标准(2011版)》中“倡导学生主动地获取生物学科学知识,体验科学过程,形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观”的理念而设计,由于理解科学探究和科学探究能力的形成需要学生亲历探究性学习过程,因此采用问题解决法和探究实验法,通过教师的引导,让学生进行合作学习、自主探究、完成实验,学生通过质疑、尝试、摸索、探究、实践、分析等一系列的思维与活动过程,体验科学探究的过程。

3 教学过程与策略

3.1 准备教学,亲自实践

本实验是一个探究性实验。在备课过程中,教师应进行预实验,实践在前,杜绝纸上谈兵,亲自尝试与体验探究草履虫对外界刺激的反应的实验。在预实验过程中,首先要采集和培养好草履虫,牛肉汁或稻草培养液可作为培养草履虫的材料。温度较低时,可将装有草履虫培养液的容器放入恒温箱培养。在尝试探究草履虫对外界刺激的反应过程中,选择了食盐、糖、牛肉汁三种刺激物。经过实验,笔者发现草履虫对糖、牛肉汁的趋向性不是很明显,而食盐一旦放入载玻片上培养液的一侧,两滴培养液中的草履虫会因浓度过高而死亡。经过多次尝试后,笔者发现选择生理盐水代替食盐作为刺激物,既能刺激草履虫,又不会伤害到草履虫,而且对生理盐水的刺激,草履虫会避开,实验效果较明显。

3.2 创设情境,激发兴趣

为了能激发学生的探究兴趣,教师需创设一个能引发学生主动思考、质疑、探索的教学情境。以学生曾经做过的探究实验的对象――“鼠妇”受到光或者触碰的刺激蜷缩成球的图片引出生物能对刺激作出一定的反应的生命现象,设置由一个细胞构成的单细胞生物能否对刺激作出反应的疑问,激发学生的求知欲。

3.3 回忆方法,作出假设

想要知道单细胞生物能否对外界刺激作出反应,需要借助科学探究的一般方法,教师引导学生回顾科学探究一般方法的步骤:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。在提出“单细胞生物能对外界刺激作出反应吗”的探究问题后,进一步引导学生作出合理的假设。假设并不是无端的猜测,而是对问题合理的解释,所以在引导学生作出假设的过程中,要充分了解学生的想法。教师通过提问“草履虫可能对哪些外界刺激作出反应呢?”或者“你想给草履虫提供什么外界刺激呢”,让学生主动、大胆地说出自己的猜想。学生在学习过“生态因素”概念的基础上,可以提出很多的猜想,比如有的学生可能会提出“光”,有的学生可能会提出“温度”,有的甚至会提出“酒精、醋”……教师要及时肯定并鼓励学生大胆地将自己的猜想应用于课外探究。

教师出示课堂上给学生准备的刺激物――生理盐水,解释使用生理盐水作为刺激物的原因,引导学生就生理盐水作为刺激物作出假设。由于有了具体的刺激物,学生作出假设的难度也降低了,可以作出“草履虫会趋向生理盐水”或者“草履虫会避开生理盐水”的假设,为下一步制定实验计划提供了具体的材料,也让实验设计更有针对性。

3.4 依据原则,制定计划

科学探究过程中,设计实验应依据三个原则:对照实验原则、单一变量原则和科学性原则。这三个原则是学生设计实验的前提。教师友情提醒学生明确该对照实验的实验变量――生理盐水,变量不同,其他条件都要相同。教师将探究实验推荐器材呈现给学生:草履虫培养液、载玻片、盖玻片、滴管、显微镜等,这些是课本中原本提供的实验器材,教师根据实验需要,增加两个器材:生理盐水、牙签。然后学生以4人一小组的合作探究形式,借助于课本中草履虫对外界刺激反应的实验设计参考图(图1),制定出小组的实验计划,并将实验方案写在学案上。

在小组讨论过程中,由于课本中并没有详细地用文字的方式提出实验设计建议,只有一幅实验参考图,所以学生对于材料的选择和使用、对照实验的设置以及图示理解的能力欠缺,可能会有“丈二和尚摸不着头脑”的瓶颈期,比如为什么要滴两滴草履虫培养液?生理盐水到底滴一侧还是两侧都要滴?牙签用来干什么的?中间的通道有什么作用?小组进行思考交流的过程中,教师可以巡视了解各个小组的合作情况和商讨结果,有针对性地并适时地提出指导建议。小组讨论结束后,教师选取一些代表性小组在全班汇报制定的实验计划,依据他们汇报的结果及时进行点评,并可鼓励其他小组针对汇报组提出疑问,让汇报组进行解答。最终,各小组在小组讨论、全班交流的基础上完善各自的实验方案,并为实施计划做准备。

3.5 实施计划,得出结论

实验方案是实施计划的依据,在制定好实验方案的基础上,小组的合作探究有了重要的依据。以2人一小组的形式,按照计划,实施实验,教师要求学生细心操作,细致观察,秉持严谨的科学态度,实事求是地记录结果,并建议多次重复实验,比较观察得到的现象和结果是否一致。教师在学生实验的过程中,巡视、指导,善于发现各组学生实验中的优点与不足,在学生完成实验后,由“观察到什么现象”的问题,以“看谁描述地最清楚”激发竞争的意识,开始组织学生交流、分享小组的探究成果。

通过小组竞相交流,大部分小组的实验结果与预期相吻合或接近。学生观察到“草履虫会避开生理盐水”的现象,由此可得出“单细胞生物能对外界刺激作出反应”的结论。

3.6 分析个案,倡导拓展

全班以2人一小组为单位的探究实验小组,进行探究后未必都能成功,教师要鼓励学生实事求是,勇于交流,大胆说出自己所观察到的实验现象。教师通过巡视,发现个别小组实验的不足,“某些小组探究的结果与我们预期的有差距,请该小组的同学来说说他们如何进行操作的吧,看一看我们其他小组的同学能不能帮助他们分析一下,是什么原因导致失败呢?”教师以这样的表述,鼓励学生交流互助,不要因为失败而丧失信心,及时发现问题,扬长避短,为今后的探究活动积累经验的同时也提升自己的探究能力。

其实草履虫不仅可以避开有害刺激,也能趋向有利刺激。由于课堂探究的时间和场地是有限的,而课外探究的平台是教师通过努力可以为学生搭建的。学生可以以个人或者小组的形式尝试课外探究,不仅可以尝试不同的刺激物对草履虫的刺激,也可以观察到有利的刺激会使草履虫趋向。生物教师可以与实验员做好沟通,约定时间和场地,提供实验器具和材料,鼓励学生积极参与,倡导学生课外拓展。

4 教学设计优点与创新

4.1 设计优点

《义务教育生物学课程标准(2011版)》明确提出科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的探究活动。教师应积极提供机会让学生亲自尝试与实践,并将科学探究的内容尽可能渗透到各主题内容的教学活动中。教师在引导学生参与科学探究活动时,不仅应让学生参加科学探究的某些方面的活动,也应该注意让学生有机会参与若干完整的探究活动。在本实验设计中,在引导学生探究前,教师亲自实践,认真进行预实验,通过预实验,将探究实验中所可能出现的问题及时发现并采取措施解决,从而选取合理的实验材料,节约课堂时间,有效地引导、组织学生进行探究活动;在引导学生制定探究方案过程中,教师步步设疑,及时引导,点到为止;在教学中教师不包办代替,激发学生思考,发挥其主体性,鼓励学生大胆想、大胆说;以小组合作形式,以全班交流形式,进行师生互动的同时,进行生生互动;并倡导学生进行课外探究,以课堂的探究方法为例,举一反三,将探究草履虫对外界刺激作出反应的探究活动进行地更加完整。

生物科学探究的一般过程第5篇

论文摘要:随着新课标课程的实施,课程改革也随之开始,生物开设开放性探究实验可以}i导学生积极参与科学探究的过程,转变传统的以讲授为主的教学方式和学生的以接受为主的学习方式,让学生参与教学当中,把学习变成人的主体性、能动性、独立性的不断生成、发展、提升的过程。在教学中实施开放性探究实验主要价值应体现培养学生科学探究方法和创新思维,发展学生的能力,养成尊重事实,探索真理的科学态度。

生物开放性探究实验应具有的特征:(1)自主性。开放性探究实验需要学生自己设计并完成实验,就要求学生熟悉教材内容,并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案。并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理、得出实验结果。这样,才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能,也能充分体现学生学习的自主性,符合现代主体性教育理论的要求;(2)探究性。开放性探究实验不同于验证性实验,这使得实验中出现什么现象,学生不能直接从课本中找到答案,只能通过细心的观察和思考得出。正因为其步骤、过程的多样性,结论的非唯一性,对于开拓学生视野,养成求异思维品质,提高创新意识和实践能力是十分有效的;(3)开放性和灵活性。开放性探究实验对于所探究的问题,可以提出不同的假设;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;实验设计、操作的独立性,只要能够解决问题就行。开放性探究实验的意义在于:有利于培养学生的创新思维和创新能力。开放性探究实验注重探究式学习,这有利于学生体验科学探究的一般方法,养成科学探究的态度,学习科学探究的方法。

生物开放性探究实验教学的难点

(1)实验设计难。由于学生以前没有这样的经验,同时受学生年龄的限制,他们的思维往往有较大的局限性。因而,学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。

(2)实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制,对学生动手能力的培养不够,而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差,因此,学生独立完成实验较难。

(3)实验分析难。限于学生的思维能力,学生独自分析实验结果、探索和思维获取结论。学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难。特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差,难以得出合理的解释。

然而对于我校这样一些硬件设施较差的学校来说,可以采用简便的方法和现成的材料进行开放性探究实验,甚至可以根据自己学校的实际情况,结合课程教学,取消或增加一些开放性探究实验,针对生物开放性探究实验,学生有选择实验器材的余地,设计的实验方案和操作过程也多种多样性,这大大拓展了学生思维的空间,从而使学生的创新思维和创新能力不断提高;同时开放性探究实验也需要教师积极参与,这促进了相互交流,加深了师生友谊,达到教学相长从而有的放矢地开展素质教育。

生物开放性探究实验课的教学环节。科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实验教学在生物学教学中有着十分重要的地位,教师应积极提供机会,让学生亲自尝试和实验进行探究,并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的,也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学开放性探究实验是基于中学生物学实验前提下的,由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上,实验的结果、结论或许早就有了,但为什么还要组织学生去探究呢?因为要教会学生科学探究的一般方法,考察学生在实验过程中的操作表现,思维表现,学习能力表现等。开放性探究实验一般以小组合作开展,提倡“以问题为中心,自主探索,小组交流,重在发展”,它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动,同时又要对实验过程开展学习活动。

生物开放性探究实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节。

(1)背景下提出问题(2)假设(3)设计实验(包括实验a、b、c)(4)实施实验(包括实验a、b、c)(5)结论(6)表达交流。

以上六个环节可以解释如下:

(1)教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题,并以书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。

(2)应用已掌握的知识,引导学生对问题的答案提出可能的设想,估计假设的可检验性。

(3)制定探究计划,提出实验步骤,列出所需要的实验材料与用具,选择控制变量,设计对照实验。

(4)实施计划,观察实验现象,收集实验数据,评价这些实验现象和数据的可靠性。

(5)描述实验现象,处理实验数据,得出合乎实验的解释,形成结论。

(6)撰写实验报告,口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。显然,开展开放性探究实验从整体上应体现上述六个环节。

开放性探究实验应注意的问题:1、要重视实验的探究过程。教材或教师提供给学生的实验,是想让他们去领悟科学的思想、体验科学家研究自然界所用的科学方法。因此开放性探究实验中探究活动的教学过程具有创新教育意义,十分重要。在教学中要花大力气组织好在生物探究实验中学生的分工合作、交流讨论、分析总结。注意课堂内外实验的结合。教材安排的实验,通常要求在课内完成。但往往时间不够,要在课外时间才能完成,需要课前收集材料、处理材料;有的探究活动需要组织学生外出参观、访问、调查等。所有这些教师都要在学期教学计划中早有安排,真正做到开放性。2、要重视总结报告的撰写和交流。培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线等多种方式完成实验报告,通过摄影、摄像,使报告更生动形象。组织各种形式的交流活动,培养他们的合作学习的精神和语言表达能力,让他们体会到不同的实验方法,会有不同的实验结果,这也属于开放性的一个方面。学生的很多感受和体会也得到了交流,同时有利于学生形成正确的情感态度价值观。3、尊重、鼓励学生。在开放性探究实验中,学生会有各种想法,会提出种种问题,会得到各种不同的结论、甚至会是错误的结论。无论如何,教师都要应该尊重学生,爱护学生,善于发现他们的优点。当学生在实验中遇到困难,有消极、畏难的情绪时,教师应及时找学生谈心,鼓励他们不畏艰难。

通过生物开放性探究实验教学,学生有了充分想象和独立思考的空间,培养了学生主动探究科学知识的精神。学生的个性、独立性、协作性得到充分发展。学生的创新思维、创新能力不断提高,这才是真正意义上的创新教育和素质教育。通过开放性探究实验教学,我校学生学习生物学的兴趣大大增加,生物学成为他们最欢迎的学科。

参考文献

生物科学探究的一般过程第6篇

 

关键词:生物实验;开放性探究;实验教学 

 

生物开放性探究实验应具有的特征:(1)自主性。开放性探究实验需要学生自己设计并完成实验,就要求学生熟悉教材内容,并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案。并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理、得出实验结果。这样,才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能,也能充分体现学生学习的自主性,符合现代主体性教育理论的要求;(2)探究性。开放性探究实验不同于验证性实验,这使得实验中出现什么现象,学生不能直接从课本中找到答案,只能通过细心的观察和思考得出。正因为其步骤、过程的多样性,结论的非唯一性,对于开拓学生视野,养成求异思维品质,提高创新意识和实践能力是十分有效的;(3)开放性和灵活性。开放性探究实验对于所探究的问题,可以提出不同的假设;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;实验设计、操作的独立性,只要能够解决问题就行。开放性探究实验的意义在于:有利于培养学生的创新思维和创新能力。开放性探究实验注重探究式学习,这有利于学生体验科学探究的一般方法,养成科学探究的态度,学习科学探究的方法。 

生物开放性探究实验教学的难点 

(1)实验设计难。由于学生以前没有这样的经验,同时受学生年龄的限制,他们的思维往往有较大的局限性。因而,学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。 

(2)实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制,对学生动手能力的培养不够,而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差,因此,学生独立完成实验较难。 

(3)实验分析难。限于学生的思维能力,学生独自分析实验结果、探索和思维获取结论。学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难。特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差,难以得出合理的解释。 

然而对于我校这样一些硬件设施较差的学校来说,可以采用简便的方法和现成的材料进行开放性探究实验,甚至可以根据自己学校的实际情况,结合课程教学,取消或增加一些开放性探究实验,针对生物开放性探究实验,学生有选择实验器材的余地,设计的实验方案和操作过程也多种多样性,这大大拓展了学生思维的空间,从而使学生的创新思维和创新能力不断提高;同时开放性探究实验也需要教师积极参与,这促进了相互交流,加深了师生友谊,达到教学相长从而有的放矢地开展素质教育。 

生物开放性探究实验课的教学环节。科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实验教学在生物学教学中有着十分重要的地位,教师应积极提供机会,让学生亲自尝试和实验进行探究,并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的,也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学开放性探究实验是基于中学生物学实验前提下的,由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上,实验的结果、结论或许早就有了,但为什么还要组织学生去探究呢?因为要教会学生科学探究的一般方法,考察学生在实验过程中的操作表现,思维表现,学习能力表现等。开放性探究实验一般以小组合作开展,提倡“以问题为中心,自主探索,小组交流,重在发展”,它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动,同时又要对实验过程开展学习活动。 

生物开放性探究实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节。 

(1)背景下提出问题(2)假设(3)设计实验(包括实验A、B、C)(4)实施实验(包括实验A、B、C)(5)结论(6)表达交流。

以上六个环节可以解释如下: 

(1)教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题,并以书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。 

(2)应用已掌握的知识,引导学生对问题的答案提出可能的设想,估计假设的可检验性。 

(3)制定探究计划,提出实验步骤,列出所需要的实验材料与用具,选择控制变量,设计对照实

[1] [2] 

验。 

()实施计划,观察实验现象,收集实验数据,评价这些实验现象和数据的可靠性。 

()描述实验现象,处理实验数据,得出合乎实验的解释,形成结论。 

()撰写实验报告,口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。显然,开展开放性探究实验从整体上应体现上述六个环节。 

开放性探究实验应注意的问题:、要重视实验的探究过程。教材或教师提供给学生的实验,是想让他们去领悟科学的思想、体验科学家研究自然界所用的科学方法。因此开放性探究实验中探究活动的教学过程具有创新教育意义,十分重要。在教学中要花大力气组织好在生物探究实验中学生的分工合作、交流讨论、分析总结。注意课堂内外实验的结合。教材安排的实验,通常要求在课内完成。但往往时间不够,要在课外时间才能完成,需要课前收集材料、处理材料;有的探究活动需要组织学生外出参观、访问、调查等。所有这些教师都要在学期教学计划中早有安排,真正做到开放性。、要重视总结报告的撰写和交流。培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线等多种方式完成实验报告,通过摄影、摄像,使报告更生动形象。组织各种形式的交流活动,培养他们的合作学习的精神和语言表达能力,让他们体会到不同的实验方法,会有不同的实验结果,这也属于开放性的一个方面。学生的很多感受和体会也得到了交流,同时有利于学生形成正确的情感态度价值观。、尊重、鼓励学生。在开放性探究实验中,学生会有各种想法,会提出种种问题,会得到各种不同的结论、甚至会是错误的结论。无论如何,教师都要应该尊重学生,爱护学生,善于发现他们的优点。当学生在实验中遇到困难,有消极、畏难的情绪时,教师应及时找学生谈心,鼓励他们不畏艰难。 

通过生物开放性探究实验教学,学生有了充分想象和独立思考的空间,培养了学生主动探究科学知识的精神。学生的个性、独立性、协作性得到充分发展。学生的创新思维、创新能力不断提高,这才是真正意义上的创新教育和素质教育。通过开放性探究实验教学,我校学生学习生物学的兴趣大大增加,生物学成为他们最欢迎的学科。 

生物科学探究的一般过程第7篇

一、把握科学探究的本质———自主性

探究性学习,强调的是学生自主学习、自主发展,教师是探究性学习的组织者和协助者,而不能过分地强调教师的主导作用。在学生遇到困惑时,可向学生提供必要的支持与帮助。探究性学习一般包括:提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、处理信息、作出解释、论证过程、获得认识并交流探究结果。在这一系列过程中,都要落实学生的自主性,教师不能干预,更不能代办。落实自主性,就是落实探究性学习的学习目的。在自主探究过程中,学生的探究能力、严谨规范和不怕困难的态度、主动发现问题的意识、积极创新的精神,都会最终得到实现。教师在探究性学习过程中应扮演好组织者、引导者的角色,并能够把自己摆在与学生平等的位置上,可以与学生共同探究、共同学习。这样学生探究的自主性会更加凸显。

二、突出探究式教学的重点———过程性

“过程性”是探究性学习的的重点,规范探究的过程性就是要关注学习过程中学生思维方式的变化,得到怎样的体验与感悟,对信息资料怎样整合,强调的是过程性。在整个学习过程中,学生提出问题、做出假设的能力得到加强;学生收集资料、分析资料、整理资料、处理反馈信息的能力得到提高。交流与合作的能力得以强化。不过要注意的是,提出问题、作出假设、制定计划、收集并分析整理相关数据、得出结论及表达交流是科学探究的一般过程,而绝对不能把这一般过程作为固定的模式来要求学生。这样会束缚学生的手脚,从而违背探究的目的。教师在评价探究结果时,一定要以形式评价为主,更要关注学生的自我评价及相互评价,决不能以结果的成败来评价学生。鼓励学生重视探究过程,让他们在探究中学会交流与合作,在探究过程中真正得到能力的提升。

三、在探究过程中,要突出学生的主体地位

学生是自我发展的主体,教师已不再是传道、授业、解惑的长者,而是课堂的组织者、引导者。在课堂上,教师要充分信任学生,建立平等和谐的师生关系,关注每一位学生,启迪他们的思维,调动他们学习主动性、积极性。引导他们勇于动脑、动口、动手的习惯。培养他们能够从多角度、多方向去分析问题、质疑问题、主动探索知识规律的能力。教师在探究活动中,一方面,要给学生充分参与设计、讨论、操作、表现自己才华的机会,另一方面,要注意倾听学生的意见,吸纳学生的观点,不强求一致的标准答案,而更重要的是要充分发挥学生的聪明才智,激发学生的创新精神,让学生自己来动手操作,推导过程,领悟发现、得出结论,培养学生科学素养,体验学习生物学的快乐。通过探究活动,一方面增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,另一方面也能够培养他们主动的了解生物科学发展的历史。

生物科学探究的一般过程第8篇

关键词:生物实验;探究性学习;策略与模式

一、实验在生物学中的地位与作用

生物学是立足于实验基础上的一门自然学科,生物实验能使学生认识、经历科学的研究过程,领悟科学家的思想观念、科研方法和过程,也能使学生逐渐建立起科研意识,并潜移默化地影响其思维和决策,形成实事求是、认真严肃的科学态度和价值取向。因此,生物实验教学在生物教学中具有重要的、不可替代的作用。

二、探究性学习的基本策略与模式

探究性学习主张学生的学习过程应与科学家的研究过程一样,遵循科学探索的一般规律,学生通过主动参与探究,不仅学“知”还要学“做”,即学会科学运用方法。因此,探究性学习符合现代教育理论提出的“主体性教学原则”和“以人为本,全面发展的教育现念”,并为学生的终身学习奠定坚实的基础。

探究性学习是以“问题”为中心的学习方式。“重演”科学探究过程的基本形式是“问题解决”。它通过提出问题后谋求解决问题的方式为学生创设接近实际又能激活思维的情境,让学生根据不同的条件,从不同的角度,用不同的方法,由不同的思路去解决同一问题,从而引导学生在掌握知识的同时,提高创造性思维的能力。探究性学习的基本策略为:以学生为主体,以过程为线索,以活动为基础,以问题解决为基本形式,以能力培养为核心。其教学的基本模式为:第一种可简单表示为“问题―实验―观察分析―结论”,如烟草花叶病毒的发现过程;第二种可简单概括为“问题―理论探究(假说)―实验探究(佐证)―科学推论(结论)”,如关于生命起源的化学过程;第三种模式也可简单概括为“问题―实验事实―提出假设―验证假设―结论”,如基因与性状的关系。这三种模式在探究问题上被广泛应用,并非对立,教师应针对不同的生物学问题应用或推行,使学生形成科学的思维和行为习惯。

三、如何引导学生在生物实验中进行探究性学习

1.在科学探究的开发始阶段,要发挥好引导作用。探究活动通常包括:提出问题―作出假设―设计实验―进行实验―分析结果得出结论―表达和交流―进一步探究等。这让学生感到这个“科学探究”很深奥,要完成这些探究活动会很难,畏难情绪油然而生。这时候,就需要教师联系学生实际加以引导,让学生自己查阅资料,感到探究活动并没有想象中的那样难,这不仅增强了学生进行探究活动的信心,而且激发了其参与探究活动的兴趣,并可随时从身边事物中发现问题,进行科学探究。

2.在探究性学习实施过程中,要发挥好指导作用。在实施过程中,教师要以参与者的角色及时了解探究活动的进展情况,有针对性地进行及时指导,对于探究积极性不高、遭受挫折而情绪低落的学生或小组,要查找原因,鼓舞士气,树立其“我能成功”的信心,及时把他们的情绪调动起来,帮助他们解决遇到的问题;对于有特殊困难的学生或小组,要进行原因查找并个别辅导。在探究过程中,教师要及时指导学生有目的地收集有关事实材料,怎样运用调查、观察、访问、测量、分析等方法,怎样做好研究情况记载如何表达实验结论以及如何调动交流和表达的积极性等,教师要通过指导,促进学生体验,领悟探究性学习的一般方法和技能,为学生自主发展奠定基础。

生物科学探究的一般过程第9篇

【关键词】探究,实验教学,教学模式

《普通高中化学课程标准(实验稿)》中明确提出要“重视探究学习活动,发展学生的科学探究能力”“探究学习是学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径”。结合教学实践,我们从以下四个方面来理解实验探究:

1.倡导实验探究教学的原因

1.1实验在化学学习中重要地位的需要。化学是一门实验科学。化学实验既是中学化学教学的重要内容,又是最常见的有效教学方式,也是学生学习的重要内容和有效的学习方式,化学实验及实验教学之所以显得很重要,是因为实验过程中的许多因素都能刺激学生发现新知识,领悟许多道理;从实验与其他内容的横向联系上看,实验是学生形成概念、认识并理解化学原理的依据,是掌握化学学习方法的重要方式。

1.2素质教育与学生可持续发展的需要。素质教育要求教学要面向全体学生,以学生为本,充分发挥学生学习的主观能动性,使学生学会体验,注重学生的个性发展,要使素质教育真正得到落实,教师必须主动地进行研究,改革传统的应试教育模式,选择能使学生全面、主动发展符合素质教育的教学模式。实验探究教学就是基于学生的主体性、创造性发展的一种教学模式。

1.3学生学习能力的培养与学习方式转变的需要。化学课程改革要求教学从强调知识内容向获取知识的科学过程转变,从强调知识内容向探求知识转变。化学是以实验为基础的学科,利用实验开展探究学习实验是学生获取信息、培养创造性思维和能力的主要渠道。

2.实验探究教学的功能和价值

2.1在学科中进行化学实验教学符合人类的认知规律。

化学实验可以通过丰富多彩的实验现象给学生提供生动、直观、多样的感性材料,虽然仅是认识的初步感知;但这些化学实验用生动、新奇的现象激发了学生进行积极思维和创造思维的动机。引导学生对实验现象进行比较、概括、归纳、联想、发散、迁移、综合等思维加工,从而提高学生的思维能力和创造能力。

2.2化学实验可以强化学生对基本理论的理解和领会。我们知道,中学化学的许多基本理论往往是比较抽象、概括的知识,仅仅通过教师的口头讲解,学生是较难理解的。若能通过化学实验为学生提供一定的感性材料,在此基础上引导学生对观察到的宏观现象进行分析、推理、抽象和概括,进而理解和领会基本理论,由感性认识提高到理性认识。中学化学的基本理论板块中有很多较抽象的内容,比如:必修1中对物质的量概念的讲授,《化学反应原理》模块中对化学平衡移动原理的理解、对盐类水解知识的理解等,仅仅通过教师的课堂口头讲授很难使学生很好地接受,就更无法让学生深入理解。若借助于适当的实验(分组实验、演示实验、多媒体化实验)进行课堂教学,那么实际效果就一定会有很大的提高。

2.3化学实验有利于学生牢固掌握元素化合物知识。作为中学化学教师,我们都知道元素化合物知识是化学知识的基本载体,是高考命题的基石。元素化合物知识研究具体的元素和物质的性质、制法和用途等,而离开了实验和实物,学生就很难获得正确的表象,也就难以形成准确的概念。导致学生只能死记硬背,事倍功半,而印象也不能深刻,随着内容的增多和时间的推移,就更易混淆不清,更容易遗忘,这显然不符合人类的认识和记忆规律。如果我们能充分利用化学实验,加强化学实验教学,让学生结合具体实验现象去认识物质及其变化,去分析实验现象,进一步透过现象清晰准确地认识物质及其变化。这样既能强化形象思维,帮助学生理解和记忆,也可以增强学生学习化学的兴趣。

3.探究教学设计的一般思路和方法

探究式教学不同于一般的“授受式”教学。它提高了课堂的活动性和学生的自主性,也容易出现前文所提到的一些问题,为了提高化学教学效率,必须做好教学思路的设计。一般的设计思路是:明确研究对象——明确探究问题——明确探究方法——提出假设——取证——得出结论。

3.1选择合适的探究对象。

受所学内容特点的影响和教学时数的限制,我们没有必要也不可能对所有教学内容都实施探究式教学,哪些内容可以或者应该作为化学课堂探究的对象呢?首先,应是具有普遍迁移价值的问题,这些问题应处于学生知识结构中的核心地位或重要的链结上,通过探究活动,能够加深对这些问题及相关知识的理解。其次,所探究的问题要能切实地提升学生的思维能力和科学精神,通过探究活动能够使学生形成严谨而深刻的思维,使学生掌握一定的科学方法,磨练攻坚克难的意志。最后,探究的问题是高中学生通过努力可以解决的问题,是能够给学生带来探究乐趣和成就感的问题。

3.2明确解决的一般程序。

探究式教学是针对具体问题展开的,探究的过程即通过一系列方法和手段解决问题获得真相的过程。因此教师可以按照解决问题的一般程序进行教学思路设计。比如,对元素化合物的学习,我们可以按照由结构推测物质的存在形式和性质,进而由性质学习其用途和制备方法的程序进行。而对其概念和原理的学习,我们可以按照这样的程序进行教学:既有的事实或现象抽象出定义或概括出规律挖掘定义或规律的内涵对概念和理论的发散与应用。

3.3精心设计问题。

问题是启动和维持师生探究活动的最佳靶子,问题教学就是将教学内容设计成一个个问题呈现给学生,问题与问题之间相互连贯,环环相扣,形成问题链,学生在问题链的引导下,提出假设,搜集证据,分析问题,探究问题,最终形成结论。教师设计的问题要有明确的指向,要以问题为引领,注意层次性和递进性,通过问题形成激趣、设疑、诱思启智、顺理成章的教学过程,学生的探究能力和思维的深刻性都将得到提高。

4.实验探究教学过程中的常见困惑

4.1教师认为探究教学会影响知识的落实。实际上探究教学是有利于知识的落实的。同样一个知识简单的呈现给学生和学生通过一个研究过程得到它,教学效果是不一样的。实验探究是一种很重要的科学方法,在化学教学中应该体现这样的内容。

4.2实验探究课堂的控制问题。我们应该逐步锻炼学生的实验能力,从一开始让学生完成少量实验后教师再讲课,到最终教师对学生实验和自己讲授收放自如。

4.3要不要开展探究教学。面对如此多的实验和探究,若一一都让学生到实验室亲历亲为,探究一番,无论是实验室条件,还是有限的教学时间都不允许。

4.4开展实验探究教学时的课时问题。

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