在高中物理教学中培养学生科学探究能力(共10篇)
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇1
在高中物理教学中培养学生科学探究能力
在物理教学中,教师应该创设多样化的教学情境,重视学生科学探究能力的培养。注重实验教学,使之成为培养科学探究能力的重要途径 物理学是一门以实验为基础的自然科学。高中物理新课程的各个模块均安排了一些典型的物理实验,对其所要解决的问题进行了精彩的验证或探索。物理实验从确立实验目的到设计实验直至最后的结果分析,其实验过程实质就是科学探究的过程,因此物理实验是培养学生科学探究能力的重要途径。然而,过去教师在教学过程中,往往是应用经过几次消化了的材料来讲授,或者经过抽象的理论分析加以表述,把已有的知识进行系统归纳,形成简明扼要的理论体系。比如研究变压器的输出电压与哪些因素有关的问题时,教材即是以变压器的结构与原理为切入点,简明扼要从理论上推导出了 的结论。这样的结论当然是必要的,但是这样的教学方式,往往会造成学生对科学概念的产生和发展的误解,以为什么结论都可用数学方式推导出来,失去了对观察实验的兴趣,使学生们不了解科学结论到底来自何方。为了培养学生科学探究的能力,我们可以以实验为载体,把输出电压与哪些因素有关的问题尽可能设计成富有探究性、创造性,并具有可操作性的实验或实践课题。比如:
(1)提出问题:由教师直接提问变压器的输出电压与哪些因素有关?
(2)猜想与假说:由学生思考并互相补充得出输出电压可能会跟输入电压、原副线圈匝数、电流频率、铁芯等因素有关。
(3)制定计划与设计实验:引导学生制定利用控制变量法来进行实验的计划,思考需要测量的数据与可能需要的实验器材,如电源、原副线圈可变的变压器、多用电表等。
(4)进行实验和收集证据:对学生进行分组,并各选择一个因素进行实验研究。
(5)根据证据进行解释:由各组选派代表,提供实验数据并作出解释: 与铁芯、频率无关。
(6)交流与检验:引导学生从理论上推导结论,将其与学生的实验结论进行比较,引导学生进行实验误差分析。
事实证明,学生通过实验获得的学习效果与科学探究能力发展,比教师做演示实验或在黑板上讲理论的效果要好得多。只有在实验基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论,才能由表及里,达到对客观事物的规律性认识。在物理教学中,创造条件加强探究性实验教学,是培养学生实践操作和科学探究的能力、发展新知的重要途径。2 渗透物理学史,使之成为培养科学探究能力的有力示范 物理学史是人类在物理领域认识自然、改造自然、获得知识的历史记录。无数的科学家为物理学大厦的构筑付出了艰辛的劳动,才结出了今天造福万民的智慧之果。物理学的每一步发展,都离不开科学探究;物理学的科学观和研究方法的演化、变革与发展就是一个探究的过程。在这过程中,存在着许多有价值的历史争论,尽管在物理教材的知识体系中并未留下太多痕迹,但是如果我们在物理教学中能适度地涉及这些内容,无疑会让学生随着历史的争论而深入当初科学探究的每一环节中去。
比如牛顿在1672年发表了《关于光和色的新理论》一文,认为光具有微粒的性质,在当时就引起了物理学界极大的争论,胡克就曾质问牛顿为什么光束相交时不发生碰撞(即“光为什么不为光自身所散射”)。物理学家托马斯•杨通过双缝干涉实验证明了“光的波动说”的正确。从“光的微粒说”到“光的波动说”,再到“光的波粒二象性学说”的提出,其中所包含的对于科学的每一次质疑与推敲,都会给学生以极大的智慧启迪。科学家的思路是怎么产生的,他是如何思考的,他用了哪些方法质疑,从哪些角度质疑,而最终这些疑问又是怎样在实验和理论研究中得以深入并最终获得结论的,而这些结论还有哪些疑问等等。
所以,物理学史本身作为科学探究的历史,也应当让其更加突出探究历程,为学生进行自己探究开阔思路,加深对科学探究过程的理解并发展科学探究能力,使教育功能更加完善地得以发挥。3 授以方法,为培养科学探究能力寻找路径
能力与方法是密切相关的,教师要培养学生科学探究能力,就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。物理学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段,实际上是思维的方法和程序。物理学研究方法,主要是以观察和实验为基础,经过科学抽象,运用数学工具,概括总结出实验规律,然后经过实践的检验,发展为物理理论。
物理学方法是物理学发展的灵魂,是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法,通常认为有:观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程,实施知识教学与物理学方法教育的良好结合,必然使教学过程更符合学生的认识规律,也更有利于培养学生的科学探究能力。
例如,在库仑定律的教学中,教师不必要求学生预习,直接在上课之初先让学生进行两个带电体之间相互作用力的大小可能与哪些因素有关的猜想。猜想是探索性实验的前提,学生可能会想到:带电体的形状,大小,两带电体带电的多少,两带电体间的距离,两带电体间的介质等。然后,再让学生考虑这么多的因素怎么研究,有没有主次之分,哪些是主要因素,哪些是次要因素,次要因素在什么条件下可以忽略,等等。当还剩下“电荷量”和“距离”两个因素时,再让学生考虑两个因素对作用力的影响如何思考,并提出控制变量法。这样模拟科学家的探索过程使学生体会与学习物理学方法,达到理想的教学效果。建构物理概念规律,培养学生科学探究的能力
物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式;物理规律是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。形成概念和掌握规律就是对观察和实验得到的感性材料进行理性加工,并把有关物理问题的本质抽象出来。教师应当让学生明白,任何概念和规律都是严谨的科学探究的结果,使学生在建构新的概念规律时,要学会质疑,学会尽可能经过严谨的探究再建构自己可以接受的知识体系。例如在讲解牛顿第一定律时,可把牛顿和古希腊自然哲学家亚里士多德的观点进行比较,并结合伽利略的实验研究成果。牛顿认为任何物体都将保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止;而亚里士多德认为物体的运动需要靠外力来维持。牛顿和亚里士多德都是千古流芳的人物,但在此问题上却有着截然不同的观点,孰是孰非,争论也许并不能够令人信服,只有通过实验才能得出肯定的回答。在此基础上,再来讲述伽利略的实验研究成果,就可以让学生清楚地认识到亚里士多德的观点的错误性。
为了丰富科学探究能力培养的内容,可以将某些科学概念规律的典型探究方法作为重点使之凸现,针对于学生的薄弱环节突出某些能力的培养,从而实现对于科学探究能力的渗透式培养。尝试STS教育,使生活成为培养科学探究能力的良好素材 STS是一门研究科学、技术和社会相互关系的新兴学科,它强调科学技术在社会生产、生活中的应用。在教授物理知识的同时,渗透STS教育,在拓宽知识的过程中,有利于学生提高对科学的过程与方法的认识,增强对科学的情感、态度与价值观的体验,加深对科学、技术与社会关系的理解。例如,学习原子能的知识,教师既要让学生了解核技术可以用作医疗、能源,同时也必须向学生介绍核污染、核放射可以杀伤人类甚至毁灭地球;了解声学知识时,可以让学生调查身边的声污染情况,并尝试提出减小噪声污染的有效措施等。这些都超出了物理学科自身的研究范围,然而是教师培养学生的科学探究能力的良好素材。
学生的科学探究能力的发展需要教师精心设计和培养。因此,在物理教学中,实验的开展、物理学史的渗透、物理学方法教学、概念规律的建构、STS教育的尝试,多路并举,消除学生对于科学探究的神秘感,促使学生进行切实有效的探究,可以为学生科学探究能力的培养打好基础。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇2
一、创设探究情境, 激发学生的探究兴趣
科学探究的实质在于让学生经历某种理智和情感的体验, 让学生的思维和情感受到某种刺激和训练。在物理教学中, 教师要着力于探究情境的创设, 激起学生的问题意识, 让他们产生怀疑、焦虑、困惑、探索的心理状态, 从而产生问题并激起探究问题的兴趣, 以下措施是创设问题情境的有效策略。
1. 利用实验创设探究情境。
物理实验以其直观性、趣味性、探索性和创造性可以为学生提供丰富的感性素材, 同时又能有效激发学生的好奇心和求知欲。因此, 利用实验内容的魅力创设探究情境, 可充分发挥学生的主体性, 有利于教师引导学生通过对实验的观察、研究和分析去思考问题、探索问题, 从而揭示物理现象的本质, 探究物理现象的内在规律。
2. 联系社会生活, 创设探究情境。
利用学生所熟悉的生产、生活情景, 以及所关心的热门科技话题提出问题, 创设问题情境, 可以使学生认识到物理学的现实意义, 使学生感到学有所得, 学有所用。这样容易激发学生的愉悦心情, 触发学生的情感和求知欲, 更能提升学生探究学习的兴趣。如提问:防盗门的猫眼成像原理是什么?液晶显示屏的原理是什么?“嫦娥二号”与我们所学的哪些物理知识有关?等等, 这一系列现实问题, 从生活实际出发, 极易引发学生的关注和思考, 提高学生探究学习的兴趣, 同时还可以引导学生关心社会, 了解物理在社会发展和人类活动中的重要作用。
3. 利用新旧知识的联系, 创设探究情境。
在教学中, 可以寻求新旧知识之间的联系而创设探究情境, 诱发学生积极主动地探究学习, 促进新知识的增长。如学生在初中学习了作用力与反作用力, 在学习牛顿第三定律时, 很多同学都认为:在拔河比赛中, 既然双方的作用力与反作用力大小相等, 应该不会分出胜负, 实际上却总有一方获胜, 这是否违背了牛顿第三定律?取胜的决定因素是什么?可以让高大壮实的男生 (脚穿滑冰鞋) 与一文静瘦弱的女生进行现场拔河比赛, 问女同学能赢吗?为什么?由此激发认知冲突, 引起学生的探究欲望。
4. 通过作业活动创设探究情境。
物理作业活动不仅包括传统的习题练习, 而且还包括实验、科学设计、科学制作、社会调查, 等等。通过作业活动, 学生不仅能巩固和深化所学知识, 学习探究的方法, 培养研究的能力, 而且更重要的是可以把学生引入问题情境中, 学生可以在较大程度上自主完成构建问题、设计问题解决方案、解决问题的过程、问题解决结果的得出与评价等活动。如“调查日常生活和生产中利用静摩擦力的事例”, “尝试设计一种在人造卫星或宇宙飞船上进行微重力条件下实验的方案”, 等等, 都是学生发现问题的极好情境。
5. 利用信息技术和多媒体, 创设探究情境。
多媒体集文字、图形、声音、动画、影视等各种信息传输手段于一体, 具有很强的真实感和表现力, 可以调动学生的学习积极性。对于一些抽象、难理解、不可见的原理、概念、现象, 可以利用多媒体创设问题情境, 吸引学生的注意力, 激发学生的探究兴趣。
二、关注探究过程, 培养学生的探究能力
科学探究是落实三维课程目标的重要途径, 尤其是过程与方法、情感态度与价值观方面的目标, 只有在科学探究的过程中进行体验, 才能实现。实践证明, 提高学生探究能力的有效途径是让学生自己亲历科学探究过程。因此, 在进行科学探究教学时, 我们应该更多地关注探究过程, 让学生在探究过程中真正得到体验, 从而实现知识的自主构建, 促进他们科学探究能力的提高。以学生为主的探究活动程序阐述如下:
1. 提出问题。
探究式教学的开端是发现和提出问题, 教师要通过合理的构想、恰当的材料、生动的语言、幽默的动作等, 引发学生对某些方面的关注, 促进学生对话, 对知识展开思考, 产生质疑、困惑, 从而提出问题。教师要鼓励并引导学生自己提出合适的、值得探究的问题。在科学探究中, 提出有价值的问题是相当重要的, 问题恰当, 可以引发学生的积极思考, 有助于他们进行有效的探究。
2. 设计探究方案。
教师要引导学生对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测、假说、科学猜想, 并指导他们对所提问题的研究方案进行比较, 确定合适的探究方案。要鼓励学生畅所欲言, 敢于发表不同的意见, 并且允许学生选择不同的实验器材, 设计不同的探究方式, 因为科学探究本身具有开放性的特征, 这正是培养他们发散思维的极好机会。
3. 探究实践。
教师要鼓励学生动手做实验, 认真观测, 自主地收集与探究问题相关的各种信息材料, 并指导学生做好记录, 进行整理, 让他们亲历探究活动的全过程, 获取充足的感性材料和生动体验。在探究活动中要注意培养学生的科学精神、科学态度和科学方法。
4. 分析归纳。
教师要引导和启发学生比较、处理实验数据或相关信息, 对观察到的现象、收集到的信息材料和实验数据进行理性分析, 鼓励学生运用比较、类比和迁移等方法, 对所探究的问题进行归纳并做出解释, 结合已有的知识和经验, 得出结论。在归纳结论时, 不要过分强调结论的统一和语言表述的规范, 要鼓励独特的、个性化的理解和表达。
5. 阐述交流。
教师要鼓励学生对自己的研究结果进行大胆阐述, 阐述既要有结论, 更要有形成结论的实际证明材料和必要的理性观点。要鼓励学生相互交流、论证各自的观点和解释, 以促进合作学习, 提高互动质量。
6. 评价结果。
教师对学生的评价应以鼓励为主, 以分享更好的探究、阐述为主。教师也可以引导学生相互评价, 让评价真正起到促使学生形成更高涨的探究热情和更科学的探究方法的作用。要通过评价引发学生的质疑精神, 为进行新的探究活动创造有利条件。
三、重视探究评价, 培养学生的探究精神
在探究性学习中, 学生常常面临提不出有价值的问题、合作不协调、探究兴趣不持久、探究出现困难或发生焦虑甚至探究失败等问题。因此, 在探究教学中, 为了能够客观科学地评价学生学会探究的形成性过程、发展性过程和创造性过程, 教师对学生的评价不能靠惟一的实验报告, 可以是实验心得、小论文, 也可以是对实验改进的建议台, 设计新实验、小制作等。教师要注重过程评价, 淡化结果评价, 对学生进行多元化、立体性的评价, 重在对学生参与探究的意识、态度、效能、思维等的评价, 激发学生的探究热情, 培育他们的科学品质和锲而不舍的科学探究精神。
在探究过程中, 教师要引导学生对探究过程中主体参与的程度、探究方案及与同伴合作的效果等进行自我评价。同时, 还要引导学生进行有效的互评, 让他们学会合作、学会倾听、学会交流、学会共享。
对学生独创性的和个性化的问题、猜想、操作及表达进行及时的赞赏性评价, 充分发挥评价的激励功能, 激起学生对科学的热爱、追求和探索, 促进学生对方法的掌握和知识的建构, 促使其科学态度的养成和科学素养的提高。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇3
【关键词】高中化学教学;实验教学;学生实验探究
中图分类号:G633.8
在高中学习中,学生学习内容多而学习时间有限,长期枯燥的学习容易使学生失去学习兴趣,新一轮基础教育课程突出强调创新精神和实践能力的培养,而学生创新精神和实践能力的培养需要通过学生具体的探究活动来实现。因此,科学探究成为新一轮基础教育课程改革所倡导的重要理念。这就要求教师在教学中要采用探究式教学,设计问题,积极引导,培养学生的思考和探究能力。
一、设置良好的教学情景、合理开展适度教学。
新课标强调教学是师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,在这个过程中分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学的内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。在传统的教学中,由于多方面的原因,教师忽略了学生的主体地位、独立人格及个人价值,因此学生不能生动、活泼、主动和自然地发展。教师上课习惯了“一言堂”,偶有讨论,也是牵着学生的鼻子走。这种陈腐的教育观念不利于学生创新能力的培养,我们应为学生营造一种环境和“土壤”。这种环境和“土壤”,就是学生自主性的学习活动。比如在进行过氧化钠一节内容的教学时,先用过氧化钠与水反应的实验引入,学生看到了“滴水生烟”产生了了极大的兴趣,这时教师可以提出问题:向包有过氧化钠的棉花中滴几滴水后为什么会有烟?说明了什么?反应后可能有什么产物?学生经过讨论后会得出很多结论:过氧化钠与水反应放热,放出氧气,放出氢气……,此时教师在进行引导,最终得出正确的结论。这样不仅活跃了课堂气氛,也增强了师生互动,提高了学生的思考和探究能力。
二、指导探究实验,培养科学探究能力
教师可以根据教材布置一些家庭小实验,由学生来进行方案设计并进行实验操作,对实验的事实加以分析并做出结论。在这样的学习氛围中,学生就能真正感受到自己是学习的主人。是教学活动的主体,由此激发其主动参与的热情、变“要我学”为“我要学”。教师要融入学生的探究活动中,要巡视各小组的表现情况,及时给予必要的帮助和辅导。比如在讲乙醇的性质时将乙醇的物理性质及乙醇的危害分组布置下去,让学生在家里设计实验,拍成图片或视频,上课时由学生来演示或者讲解,效果就非常好。其中一个小组将乙醇与水分别放入相同的容器中敞口放置,每隔一段时间拍张照片,可以清楚地体现乙醇的易挥发性。还有一个小组做了乙醇对有机物溶解性的实验,另两个组做了乙醇燃烧和酒精的用途和饮酒的危害,在课堂上由学生播放自己制作的课件并讲解,同学们都很兴奋,对讲台上的同学充满了羡慕和崇拜,讲解的同学也得到了锻炼,充满了自信。这种探究活动培养了学生的创新精神和实践能力,并且增大了课堂容量,拓展了课外学习和实践的空间。
三、改进演示实验,培养动手动脑能力
实验在化学教学中起着举足轻重的作用。化学教学本身并不只是传授给学生一些初步的化学概念和规律,而是通过启发、引导、探究等教育教学手段,全面提高学生的智能,使他们能够掌握和运用一些化学原理和实验手段。对一些课堂演示实验进行改进,使其更加绿色环保,简易可行,并且现象明显。并在这个过程中锻炼学生的动手动脑能力,增强学生的学习兴趣。比如在学习浓硫酸的脱水性时,教材上用蔗糖脱水变成“黑面包”来体现浓硫酸的脱水性和强氧化性,操作简单,现象明显。但是随反应产生大量有毒气体SO2排放到教室里引起不适。此时教师引导学生思考问题:产生的气体可能有哪些成分?如何验证猜想?怎样改进实验才能减少污染更加環保?学生展开讨论并积极思考,最后对改演示实验进行了改进。在培养皿里装适量NaOH溶液,并加几滴酚酞,溶液变红,把100mL 盛有蔗糖和浓硫酸的烧杯放在NaOH溶液里,在盛蔗糖的烧杯上罩一只250mL 的烧杯(NaOH溶液应封闭250ml 的烧杯下口),在大烧杯的内壁上粘贴用品红溶液湿润的滤纸条,观察浓硫酸和蔗糖发生炭化反应时产生的SO2使红色消退过程。同时SO2被NaOH溶液吸收,NaOH溶液颜色变浅。这种方法可以消除SO2 对环境的污染,同时也可以通过现象证明反应后产生了SO2 。通过这种模式培养了学生的思维能力、探究能力及创新能力。可将学生带入科学探索的情景中,使学生处于一种主动探索知识的兴奋状态,这对激发学生的创新欲望、培养学生的创新精神起到了很好的作用。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇4
【摘 要】 小学科学的学习要以探究活动为核心,在实验中体现趣味性,激发学习兴趣,在实验中增加启发性,形成探究意识,在实验中突出创新性,培养探究能力,在教学中体现拓展性,拓宽学生探索渠道,为学生形成全面的科学素养奠定坚实基础。
【关键词】 趣味性 启发性 创新性 拓展性 探究能力
小学科学的学习要以探究活动为核心,而实验则是探究活动中最常用的一种方式。学生通过实验,可以探究自己还未认识的世界,激发学生学习科学的兴趣,帮助学生形成正确的科学概念,掌握实验技能,培养学生观察现象、发现问题、分析问题的能力。因此,在小学实验教学中注重学生探究能力的培养,是当前小学科学教育中的重要课题。那么究竟如何在小学科学实验教学中提高学生的探究能力呢?下面我将结合自己的教学实践,对小学科学实验教学谈些粗浅的认识。
一、体现趣味性,引起学生的探究兴趣
小学生喜欢上科学实验课是毋庸质疑的,但他们更容易被趣味性强的实验所吸引。因此,在实验教学中,教师要认真思考,大胆创新,积极地改进已有的实验装置和操作方法,精心设计教学情境,将学生紧紧地吸引到科学课课堂教学上来。
如教学四年级上册《水在加热和冷却后》一课时,一开始通过幻灯片展示冰、雪、云、雨、露、雾松等自然景象,让学生感受大自然的美景。接着教师又指出:这些景色都是由水变化而来,自然界中的水可以说是变化万千,我们今天就可以通过实验的方法来造雨、造霜、造雾。通过这样创设情境,提出悬念,启迪学生对科学事物的关注和热爱,引起学生探索、研究科学事物的欲望,激发学生学习科学课的浓厚兴趣。
再如教学四年级上册《声音的传播》时,为了让学生更加深刻的理解声音不仅可以通过空气,而且可以通过一切固体、液体和气体进行传播。我特地新增加了一个趣味性的实验——“传音至耳朵的导线”。首先,我将一把全金属的叉子栓在一根约一米长的线的中间,把线的两端分别缠在食指上,缠绕多圈,插入耳朵,然后把叉子触碰坚硬的物体。等叉子垂下把线拉直时,学生就可以听到敲钟似的响声。通过讨论分析,学生就理解了原来通过敲击,金属就会振动,就像音叉一样。这里的振动不是通过空气,而是通过线和手指传递到耳膜上。通过这个实验,学生就更加深刻理解了声音不仅可以通过空气,而且可以通过一切固体、液体和气体进行传播。
二、增加启发性,激发学生探究意识
教师在实验教学中应该有效地引导学生进行探究,让学生的思维循序渐进沿着一定的坡度发展,达到突破重点、难点的目的。同时也鼓励他们去探究事物的
本质。
例如,在五年级上册《研究磁铁》教学中,当学生动手验证完哪些物体能被磁铁吸引,哪些物体不能被磁铁吸引时,我引导学生观察:这些能被磁铁吸引的物体有什么共同的特点?学生就会发现“他们都是铁做成的”,从而很快得出结论:磁铁有能吸引铁类的物质的性质。接着,我又问:“刚才你们是怎么来做这个实验的?”。学生大部分都说用磁铁的两头去吸的。“那你们为什么都选择用两头去吸,而不用中间去吸呢?”我再马上追问。学生就猜测有可能是中间的力量小一些,吸不起来,两端的力量大一些,吸得多一些。“你们有什么办法证明你们的猜测是正确的吗?也就说中间的磁性强,两端的磁性弱。”通过这一再的追问,学生的思维得到了发散,从而想出许多方法来证明磁铁的磁性强弱的问题。
三、突出创新性,培养学生探究能力
在实验教学中,教师可以通过创新实验装置或者设计创新实验,为学生创造探究的机会,引导学生进行积极的探索,促进学生的动手与动脑相结合,大胆质疑,发散思维,鼓励学生从不同的角度运用不同的方法去解决问题,特别是鼓励那些敢于标新立异,提出自己独特见解的学生。例如在《研究磁铁》这一课时的教学过程中,同学们的发现大大超出了我的预想,这更加增添了我不断改革,灵活运用教材的的信心。同学们在学习自制指南针时,大部分同学是设计制作了悬挂式指南针以及支撑式指南针。还有的同学的想法,出乎意料,设计了多种水浮式指南针。如有个同学先把一块长宽高约2厘米的硬泡沫塑料块用刀切成锥形,在把磁针水平地穿在泡沫塑料锥形上放入水中,塑料块不能靠碗边,这个设计真实别出心裁。整个实验观察活动中,同学们每每有新的发现,往往都会兴奋地叫我去看,并且详细地向我叙述,我也乐于分享他们成功的喜悦;同时,还会不失时机的引导他们归纳和总结,不断的激发他们学习探究的兴趣,使整个学习活动达到高潮,进一步促进学生创新能力的培养。
四、体现拓展性,拓宽学生探究渠道
“在生活中学习科学”就是要注重教学内容在生活中的延伸和拓展,利用学生对新鲜事物的好奇心,结合课堂教学内容设计生活化科学实验,家庭小实验等,让每一个学生都能充分释放自己的潜能,在生活中进行知识的再创造、再发现。例如,四年级上册《空气的性质》教学之后,让学生自己再回去用脸盘、茶杯和纸做“打不湿的纸”的实验,学生就会感受到科学原来离自己这么近,用自己身边最熟悉的材料也可以做出有意思的小实验来。
再如《植物的营养繁殖》一课,教材中对常用的扦插法、压条法和嫁接法只作了简单介绍,要真正学会这些方法要让孩子们去实践。我根据其爱好,每四个学生为一组,每个组研究一个课题。要求是“怎样才能使新的植物体成活率高。”课后有的同学到图书馆查阅资料,有的到苗圃考察,有的问父母和亲戚邻居。家里的花盆、盆里的植物枝条成了他们的实验材料。经过一段时间搜集资料和动手实验,我又在课堂上让他们讨论、探究,课堂气氛活跃,孩子们各抒已见,有的引经据典,有的用实物比较,有的对实验结果进行分析,见解各不相同。有的认为植物的营养繁殖要在适宜的季节;有的认为扦插要把茎的上部剪成平的,下部用刀削成斜的;有的认为要适当增加温度、湿度和光照„„最后经过归纳、总结得出全体同学认可的结论。
另外,积极组织开展课外活动,也是发展学生自主探究的能力的好方法。学
生通过上网、向老师咨询、查阅书杂志等方式收集资料、设计实验方案、动手实验,将探究的结果写成研究报告或科普小论文,在全班交流。科学实验在生活中的延伸,开拓了学生探究的渠道,提高了学生的“收集处理信息”、“科学猜想”、“动手探究”、“讨论交流”等能力。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇5
小学生对科学课有着强烈的好奇心和求知欲,对什么事情都想看一看,摸一摸,对事物外部的、直观的、具体的特征特别敏感。那么如何在教学中培养学生观察能力呢?
一、让学生留心观察,培养良好的观察习惯
培养小学生的观察能力,不仅是他们认识事物,增长知识的重要途径,也是发展他们智力的基础,更是获取知识和经验的重要途径。
在观察过程中,首先要让学生养成良好的观察习惯,因为良好的习惯是做事的良好开端,比如学生平时在玩时或在校园里、回家的途中,让他们处处留心看看,如周围的植物变化,家养的小动物的成长过程等等,然后再与同学相互交流,慢慢形成观察的习惯。这段时间学了《植物种子》,学生天天观察自己亲手种下的向日葵、绿豆、黄瓜、柿子、辣椒等种子,观察它的变化,并且相互交流观察到的现象,记下了许多观察到的现象,写好观察日记。同时学生在观察的时候,教师要多加指导,让他们边观察边思考,多问几个为什么,这样一个良好的观察习惯就会慢慢的养成。
二、引导学生善于观察,培养学生感知事物的能力
在培养学生的观察能力过程中,要充分发挥学生的主导作用,让学生多种感官参与活动,展开细致的观察。在训练学生用自己的感官去感知事物时,不但要去激发学生的观察兴趣,更重要的是指导学生如何用各种感官进行正确的观察。这就需要有科学的观察方法,这样学生的观察能力就会较好的得到培养和发展。
如,在教学《水是什么样的》这一课时,引导学生通过用比较的方法进行观察,采用了:“用眼睛看、用鼻子闻、用手感觉”的方法来找出水的特征,感知水是没有颜色、没有气味、没有味道的,并且区分了白色与透明的不同,然后再用白酒、白糖水、盐水、牛奶、醋,可乐,再让学生用看、闻、尝的方法来进行区别、比较水与其他液体的不同,让他们动用了各种器官,课堂上气氛十分活跃,积极性也很高。通过不同的感觉器官的判断,找出了各种液体的不同性质,进一步的归纳出了水的性质是没有颜色,没有气味,没有味道,透明的液体。这样,观察方法也得到了训练,同时也激发了学生动手探究的兴趣,更提高了学生的观察能力。
三、明确观察,找准观察的方向
在新课标科学探究里面对学生提出明确要求,“能通过对身边事物的观察、发现和提出问题”。要求教师在让学生观察各种事物、各种现象之前要提出明确的观察目的,告诉学生:“观察不是随意的看,而是有计划、有目的的感知活动,要制定周密的观察计划。观察对象不同,观察的目标也就不一样,观察的方法步骤也不同。”小学生年龄小,情绪化比较明显,注意力经常被观察事物不相关的事情吸引开,有些同学甚至以为观察就是玩耍,东窜西窜,这里瞧瞧,那里看看,注意力根本不集中。因此,观察前教师要向学生提出明确具体的观察要求,使学生明确观察范围和观察重点。
四、持久观察活动做到实效性
培养学生留心观察身边各种事物,能把课堂上学到知识运用到实际生活中进行验证。这就要求学生积极开展课外科学探究活动,力求让这种活动成为他们乐于从事的经常性的活动,使他们在活动中扩展知识,发展兴趣,锻炼能力,促进和加强对学生观察能力的培养。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇6
段玉湘
赣州市于都县车溪中心小学 342300 摘要:本文按照新课标的要求,从在教学中激发学生学习语文的兴趣,在教学中创新教学模式、转变学生学习方式,在教学中培养学生的合作品质和优良习惯,在教学中创新教学方法,保证学生整体素质的提高等四个方面来探索语文教学中培养学生探究能力。
关键词:语文教学
学生
自主探究
小学语文课程标准明确指出:语文教学要结合学科学习的特点,以学生为本。在具体的教学实践中就是要关注学生的个体差异和不同的学习需求,爱护学生的好奇心、求知欲,充分激发学生的主动意识和进取精神,进而倡导学生自主探究的学习方式。下面结合教学实践就培养学生自主探究的学习方式上谈一下自己的观点。
一、在教学中激发学生学习语文的兴趣
我们知道小学语文教材的内容就是以书面文字的形式向小学生展示的一篇篇浅显生动的课文。由于课文的内容来源于我们的社会生活,注重了与学生的生活经历相联系的事件,因而使学生们觉得具体而“亲切”,进而使他们在阅读课文时由感知语言文字而引发感知形象,进而产生联想等一系列形象思维。有关资料说明:人类的形象思维在6——13岁之间的小学生最擅长,因为其生理年龄特点及思维特点决定了他们正处于最富于想象和最敢于想象的年龄阶段。所以在小学阶段的学生要用学生最擅长的思维方式来教学语文,发掘语文材料的形象性特点,引导学生展开合理想象,在想象中感知理解,在想象中放飞心灵,自由驰骋,在不知不觉中体味学习语文的快乐,诱发学生对语文产生兴趣的持久的内驱力。以此来激发学生的学习兴趣,语文学科在培养学生学习兴趣方面有着得天独厚的优势。
二、在教学中创新教学模式、转变学生学习方式
目前的素质教学的实施依赖于课堂教学,因为只有课堂的教学才能培养小学生学习方式,才能够教会小学生怎样去认识纷繁复杂的世界,才能够使学生学会怎样去改造自然界,才能够让学生长见识形成自己正确的人生观,所以说课堂教学是实施素质教育与教学改革的主阵地,是教师体现教育思想与落实教学目标的最直接有效的载体。
近些年来,我根据教学新课标的要求,紧随时代的发展,在充分学习和借鉴教师的教学模式的基础上,逐步建构了自己的教学新模式。那就是培养学生自主探究能力的语文教学模式,即通过学生的自主学习,明确学习的目标——让学生对文章进行熟读——教师对学生在熟读中产生的问题和教学要点和难点进行梳理汇总,师生讨论,共同解决问题——教师拓展教学引导学生深化理解——可以让学生说明文章学习的目的,教师进行整体汇总——反馈练习,用问题、习题的方式对文章进行巩固运用。
这一教学模式,能够让学生先行学习,找出问题,能够培养学生自主、合作学习能力、学会深入理解、探究的能力,培养学生独立思考,进而在教师的“诱惑”引导下,发挥学生学习主体性的作用,激发学生积极主动性学习的习惯,逐步转变学习方式。
三、在教学中培养学生的合作品质和优良习惯
在小学语文教学中,我们教师不仅要教会学生自学的能力,更让学生学会与人相处、合作友善的品质、以及优良的学习习惯,进而使学生的学习、生活能力和人格在学习中得到充分的展示与完善。
按照新课标的教学要求,我每堂课都在学生自学后对学生进行分组,进行学习小组讨论与交流的有关自学文章的情况。一是让小组的每个成员都要积极参与小组的学习活动,进行积极发言。二是让学生发挥各自擅长的方法进行合作学习,有角色朗读的,有分角色表演的,只要是学生能够擅长的我们都来,力求最大限度的发挥小组成员的思维优势,提高学生的学习效果,让学生的人际智力在合作交往中得到充分的发展。三是发挥学生天生好动、学习认知事物快的特点,让学生在合作学习中分享学习知识的成功与快乐,进而树立学习的自信心。四是进行分组学习培养学生乐于与他人合作的良好品质。五是在交流谈话中扩展学生自己的思维想象空间,在互动中形成乐于表达和善于思辩的习惯。
四、在教学中创新教学方法,保证学生整体素质的提高
目前,由于小学语文新课标的实施,创新教育教学方法已经成为素质教育大前提下教师们的努力方向。一是形象直观的教学方法,可以让学生加深知识的理解和记忆。我们知道低年级学生的思维活动虽然活跃,但是认知水还是很低的,所以让学生是通过对实物、模型进行学习可以让他们加深对知识的理解和记忆,进而提高了他们的学习兴趣。二是分层次教学。我们知道新时期的学生由于都有自己的个性,学习的方法、学习的家庭环境也有差别,有些学生可以说是一点就通、举一反三,而又有不少学生基础较弱,学有困难。所以教师要有针对性的对学生进行分组,对不同学生实行不同的教学方法,进而达到全体学生的共同进步。同时推选成绩好的学生做小组长,上课时由小组长负责检查、指导其他组员的学习。这样,不仅提高了学生的学习效率,而且让孩子们懂得协作的重要性。三是在网络较为发达的今天,可以利用数字化网络平台或自己动手建立教学网站,在网站上指导学生自主学习,给学生提供可以选择的学习资源、检测练习等,让学生在网络上自由驰骋,学生们的学习兴趣也更浓了。四是情景设置教学,这种教学方法就是让学生探索问题来激发和维持学习者学习兴趣和动机。创建真实的教学环境,让学生带着真实的任务学习。进而培养学生的创新能力和独立分析问题、解决问题的能力。五是创新教学激励机制。新课程标准要求要以学生的学业表现和能力发展,来衡量教师的教学效果和工作业绩。按照这种思路,我通过评价学生的课堂学习表现,把教学工作和学习评价有机地结合起来进行激励性评价,这种教学方法即使学生有缺点和问题也不要对此进行说三道四,而是要先进行肯定和表扬,引导学生自己找到问题所在。在此基础上逐步实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革。六是多媒体辅助教学激发学生兴趣。在语文教学中利用多媒体课件等互动活动和视听手段来拓展学生的活动空间和激发学生学习兴趣,因为多媒体课件的声、光、电、动漫等足以激发学生爱好和兴趣,进而培养学生丰富的想象力和创造力;提高学习效率,使学生的思维与智力得到更为充分的发展。
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇7
一、利用生活现象, 激发学生探究欲望
生活中诸多现象都与物理有关, 作为物理教师, 应在平时教学中, 多从学生的实际生活入手, 帮助他们走出课堂, 走进生活, 通过生活现象, 追究其出现的原因, 从而激发学生的探究欲望。
例如, 根据学生所见的走钢丝的杂技表演, 引发演员为什么不会掉下来的思索, 学生便会带着浓厚的兴趣去探究二力平衡的条件, 激发他们的探究欲望。再如, 将一漏斗倒置, 用手将一乒乓球托在漏斗下口, 用嘴在漏斗上端向下吹起, 放手。学生此时认为乒乓球一定掉下来, 可所看到的却是乒乓球不仅没掉下来, 还紧贴在漏斗口。这一现象出乎学生的意料, 立刻激起了学生一探究竟的兴致。
二、积极引导探究过程, 培养学生探究能力
探究的过程, 也就是学生通过细心观察、精心分析, 到圆满解决问题的一系列有序活动。实现探究的首要任务是提出问题, 敢于假设。作为教师, 适时地给予鼓励和指导学生是至关重要的。在探究过程中, 教师要鼓励学生勇于发现问题, 大胆提出猜想与假设, 同时引导学生从实际出发, 进行有效的提问、猜想与假设, 避免盲目、漫无目的。但由于学生能力不齐, 有的可能问题肤浅, 或文不符题, 教师应予理解、鼓励, 保护学生的兴趣和自信。
例如, 初中八年级上册“探究凸透镜成像的规律”实验探究中, 为了使学生能够捕捉、观察到实像, 教师应讲明怎样去找实像、怎样找到最清晰的实像。然后引导学生观察成像特点、物距像距关系。由于此实验还涉及到虚像, 所以也要引导学生掌握观察虚像的方法。比较通过实像虚像的观察, 学生从中学到了虚像实像的不同观察方法, 也掌握了虚像、实像的特点和区别。通过这一探究过程, 学生的观察、分析解决问题的能力都得到了培养和提高。
三、重视探究过程, 帮助学生掌握探究方法
初中物理中的科学探究, 对初中学生来说, 虽然他们会简单地提出问题, 进行猜想与假设, 但是对具体的探究步骤不太清晰。针对这种情况, 首先教师应指导学生了解物理学科进行科学探究的各个环节和方法, 然后, 教师教给学生物理学科最常用的探究方法。如替代法、控制变量法等。最后, 鼓励学生先简单地进行模仿, 再到独立地设计方案, 进行实践探究, 并对探究过程进行反思, 为以后的探究案例提供经验和借鉴。
四、完善探究成果, 促进交流与评价
学生在探究过程中, 不断地交流与评价, 能够集思广益, 不断地找出探究方案中存在的问题, 及时纠正改进, 完善探究方案。这样, 不但使本次探究更有效益, 也开阔了学生的思维, 冲破了个人思维的局限性, 同时也加强了学生之间的团结合作, 使其更具有团队精神。
总之, 初中物理的科学探究, 就是让学生感受、理解知识的产生和发展过程, 能够很好地培养学生的科学精神和创新思维习惯, 激发学生的求知欲望, 促使他们自觉主动地探究物理知识, 提高自身能力。
摘要:科学探究是当前物理改革所重点强调的, 也是物理教学的一个重点。为了使学生学会获得知识的方法, 拥有理论知识与实践相统一的能力, 在物理教学中一定要加强实验探究能力的培养, 使学生拥有实验探究的能力。
在科学教学中培养学生的探究能力 篇8
关键词:科学教学 兴趣探究 技能培养
一、精心设计导入激发学生探究兴趣
“万事开头难,好的开始是成功的一半”。课堂导入不仅是一堂课的起步环节,也是激发学生学习兴趣的关键环节。因此,教师备课要精心设计好导入激趣这一环节,通过小魔术、小竞赛和游戏等活动,给学生以悬念和激情,吸引学生的注意力,调动学生的想象力,使探究活动有一个良好的开端。例如,我在教学《大脑》这一课时,我是这样设计的:同学们,下面我们来做一个简单的游戏:听口令做相反的动作,看谁反应快。“请坐下”(一些同学站了起来,多数学生没有反应),不过很快学生进入了状态,随着教师“向左转”“向右转”“举左手”的口令,学生做着相应的动作,情绪和兴趣被充分调动起来了。老师接着抛出“谁知道刚才是什么器官指挥你做出不同的反应吗?”学生兴高采烈地说:“大脑”,因此学生对大脑的构造和功能产生强烈的兴趣,探究教学的氛围也营造得更浓厚。
二、大胆质疑引领学生步入探究旅程
提出问题是科学探究中很重要的环节,提出问题比得出结论更重要。学习科学的过程就是学生发现、探究、总结,从而认识客观世界的过程。激趣导入后教师就应给学生主动提问的机会,通过各种方法鼓励学生大胆提问,不要让质疑环节流于形式。如教学《声音的产生》时,我先是利用多媒体播放了各种声音:歌声、笑声、风声、雨声,让学生来猜一猜,从而感受到声音向我们传递着各种各样的信息;接着提出“你想不想探究声音的奥秘?关于声音,你想了解哪些知识?”学生的好奇心被激发,问题接踵而至,“声音是怎么产生的?”“为什么声音有大有小?”“怎样才能制造出声音?”就这样“一石激起千层浪”,很自然的将学生带进了要开展的“制造声音和声音是怎样产生的”两个探究活动中,学生的求知欲和积极性被充分调动起来了。
三、把握过程培养探究技能
过程比结果更重要,要让学生经历知识的发現过程,培养他们发现知识和创造知识的能力。只要学生真正参与科学探究活动,即使探究结果没有得到预期结论,我们也要用赏识的眼光评价学生的探究活动,鼓励他们将遭遇的挫折和失败转化成再探索再学习的动力。
例如,教学《简单电路》时,我为学生准备了实验材料:电池、灯泡和导线,让学生试一试,看谁能使灯泡亮起来?学生兴致很浓,都想争当一名科学家去探究使灯泡亮起来的秘密。实验时,有的小组做了几次都没有成功,就有些气馁了:“老师,我们的灯泡怎么就是不亮呢?”我及时表扬他们实验时认真严谨的科学态度和努力探索的精神,告诉他们科学研究不是一帆风顺的,要勇于坚持才能成功。
四、讨论交流提升探究能力
探究交流是学生自我评价和反思的重要环节,也是学生对知识进一步理解和升华认识的过程。在实验过程中,学生获得了对探究内容的有关现象和数据的第一手资料,体验了探究过程中成功和失败的内心感受。在交流讨论中进一步完善自己的所见所思,使自己的观察和分析更科学、更全面,养成科学的思维方式和习惯,从而提升自己的探究能力。
例如,教学《力在哪里》时,我让学生分组玩滚玻璃球游戏,然后交流探究力对物体运动状态的影响。活动前,我先布置任务:“怎样才能使玻璃球滚动起来,滚得快一点、停下来,或者让它拐弯呢?”实验完毕后,老师与学生展开开放性的探讨。通过大家的讨论和交流达成了共识,得出了“力的大小影响物体运动的快慢和方向”的结论。也许学生对实验结论表述的并不精确,但在交流探讨的过程中学生却能充分表达自己的见解,洋溢着民主和谐的气氛,师生各抒己见,体验了交流的快乐,相互分享着他人的思维成果,在思维的碰撞中闪现出新的火花,达成对探究内容的共识。
五、拓展延伸养成探究习惯
新课标指出:“教师不要把上下课当作教学的起点和终点,学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的。”科学教育不能“以问题开始,以答案结束,”而要“以问题开始,引起探究活动的开展”.在探究活动时,打破时空界限,开展课后的后续性研究活动。在教学《我们周围的动物》这一课后,学生通过学习激发了观察动物的兴趣,掌握了观察和研究动物的方法,我就鼓励学生,用自己掌握的科学探究技能,来研究自己生活周围感兴趣的其它动物。这样就拓展了学生的探究空间,课上汇报展示时学生相互交流各自的探究成果,扩大了学生视野,丰富了学生的知识,更主要的是,学生在拓展活动中养成了自觉探究的习惯,进一步提升了学生的探究能力。
参考文献:
[1]李伟明.如何在科学教学中培养学生的探究能力[J].科学大众,2012,(04):76.
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇9
玉环县楚门中学 华孝慧
【 摘 要 】 通用技术课是培养学生创新能力的主阵地,本文首先从教材与课程目标分析中指出通用技术课的实质是培养学生创新能力,阐述了如何通过项目设计驱动教学培养学生创新能力,唤醒和保护学生的创新意识与热情,拓展创新内容和途径;指出了与传统劳技课的差异。
【 关键词 】 通用技术教学 创新能力 实践探究 项目设计
通用技术是一门全新的课程,通用技术课的主要特点是什么呢?课程目标是培养学生什么样的能力?与传统的劳动技术课的区别在哪里?如何教才能有效地激发学生的兴趣?这一系列问题从一开始就困扰着我们通用技术教师,并促使我们不懈地探索。经过一年多的教学,我们有成功的喜悦,也有失败的滋味,更有教学的反思。我认为,通过培养学生创新能力,从而提高学生的技术素养是通用技术教学中的主旋律。
一、培养学生创新能力是通用技术课的主要任务。
创新能力是一个民族的灵魂,是一个国家赖以生存和发展的基石。凡设计都是创新活动,基于自主创新的动手操作能力的培养是通用技术教材的意图和新课程的重要目标,从通用技术教材结构上也可以看出来。
1、从《技术与设计1》教材结构上看。纵观《技术与设计1》教材结构,设计的一般过程,即发现问题与明确问题——>制定设计方案——>制作模型或原型——>测试、评估及优化——>产品的使用与维护,是教材的基本总线,出发点是发现问题,其后的设计方案的制定等教学活动都是围绕如何提高解决这个问题的能力而展开的。学生在发现问题与明确问题和制定设计方案的过程中就要动脑,在制作模型或原型等过程中就要动手,《技术与设计1》教学意图就是让学生亲历设计的一般过程,在体验中培养学生发现问题和解决问题的能力。
2、从《技术与设计2》教材结构上看。《技术与设计2》则是将《技术与设计1》中涉及到的技术设计细化,将技术设计概括为结构设计、流程设计、系统设计和控制设计四个主要方面来深入地了解和实践,为学生进行各种简单的设计提供能力保障。通过学习,学生就明白许多创新设计是属于结构设计,也有很多属于控制设计的,比如,锅盖架的设计就是结构设计,结构设计的制作相对容易些,难就难在发现这个问题,多数人在烧菜过程中对锅盖无处可放,放在台面上不卫生并有水珠从锅盖上流下来等现象熟视无睹,很少有人去想办法解决这个 问题,去想这个问题有没有价值,由此可见,发现问题与明确问题的重要性;再例如,有一位学生设计了实现抽水机在水塔满了的情况下让水泵自动停止的两个方案,通过《技术与设计2》的学习,学生就更明确这是个控制设计活动,就需要运用控制技术,并采用某种控制手段来实现。
二、运用成功的项目设计唤醒学生创新意识和创新热情。
在应试教育的大背景下,学生的创新意识几乎丧失殆尽,学生的创新意识和创新热情需要我们去唤醒,因此教师在教学中要想尽办法让学生们感受到通用技术课的趣味性和价值感。我认为在教学中应引导学生去近距离地认识当前技术社会,让学生知道从事一些创新活动不是不务正业,是有意义的活动,由此激发学生麻木了的创新热情,让学生知道通用技术的学习使学生一生受益,能改善学生的命运。我通过以下途径进行教学:
1、运用权威的案例震撼学生的创新意识,让其重新审视创新的魅力和价值。为了达到这样目的,我让学生观看2007年国庆和2008年春节期间CCTV第10套播出的专题节目——《我爱发明》,其中播放的一些发明案例给学生留下深刻的印象,每一个创造发明都有不同的故事背景,这些发明往往并没有很高的科技含量,有的发明了解决袋子勒手问题的小提手,有的发明了具有发电功能的健身器,有的发明了广告扶手,有的改进了茶艺,等等,影片中展现的发明者有男女老少,让学生感受到人人可以发明,缺少的是发现意识和创新意识,为学生揭开了创造发明的神秘面纱。在影片中,学生可以看到一项项发明所针对的问题是如何被发现的,发明者在什么背景下萌发了创造发明的念头,学生会反思自己是否也曾经有同样的经历,反思自己为什么没想到去解决它。影片中发明者的言谈充分地展现出他们是那样地热爱发明,学生也的确从他们的发明中看到了创新的意义和力量;在学生对片中的发明进行评价之后,再与评委对各项发明的评价进行比较,学生也了解了如何进行评价,这种设计的理念也指导着学生今后自身的技术设计。学生也看到了这些实用小发明给发明者带来了巨大的财富,改变了人生和命运,也为社会贡献了自己的力量。又因为这些是具有权威的中央电视台的节目,对学生的触动挺大,同时也表现出极大的兴趣。
2、运用当地企业的创新案例进行教学,让其感受创新就在身边的企业。我们生活的城市是个制造业发达的城市,是全国阀门生产和出口基地,是全国汽摩 2 配生产基地,有多项这样带国字招牌的产业。为了利用这些资源,进一步激发学生的创新意识和创新热情,我选择了当地的企业的创新历程作为案例,通过影片的形式,让学生切切实实地感受到创新就发生在身边的企业,在普通工人的工作岗位上,感受到创新的确给企业带来财富,创新在企业的发展道路上起到决定性作用。比如,近几年制造阀门原材料的铜价格狂涨,作为我们当地的支柱产业,阀门的生产面临严峻的考验,一些竟争力不强的企业出现减产或停产的状况,有一位老总则另辟蹊径,用陶瓷制作阀门,并且把阀门做成小兔、鸭等活灵活现的卡通形状,这样既大大降低了生产成本,又美化了阀门,这样的创新可以使产业走出困境,也将为企业带来巨大的财富,影片中还介绍了我们当地一些中国知名企业每年的技术创新和专利申报有几十项,这些企业的发展过程就是不断创新的过程,让学生耳目一新,让学生进一步认识到企业在激烈的市场竟争中的制胜法宝是技术创新,创新永远是企业新的增长点。
也可运用同龄人的创造发明来增强其创新的信心,来自同龄人的作品中有的不一定有很高的经济价值,但其中蕴含的智慧却对学生的触动很大,并增强其信心。
三、运用项目设计教学来促进学生创新能力的培养。
在教学中一味地采用教材中设计和制作小凳子或台灯的项目设计活动驱动教学是不利学生的创新能力的培养,也很难激发学生的学习热情。如何开展以学生为主体的项目设计呢?我主张在教学中应采用积极的项目设计的教学策略。在教学中应注意以下三点:
1、项目创新设计要讲究多样性,有利于学生创新能力的提高。每位学生可能有自己的生活经历和独到的发现。在教学中千遍一律地要求设计小凳子或台灯,将会遏制学生的创造力的发挥,因此设计任务应具有开放性。事实上,我在教学中鼓励学生尽可能地根据自己在生活中发现的问题进行相应的设计,结果学生交上来的作品很丰富多彩,里面不泛有创意的作品。有的同学设计了易拉的易拉罐,有的设计了壁画式的桌子,有高效透明旋转衣柜,有罐内置勺的设计,有教室置物柜的设计,有脚踏式拖把清洗及挤水装置,有奥特曼小孩安全帽,有实用学生桌的设计等等,每件设计体现了学生非凡的创造力和敏锐的观察力,也显示出学生浓厚的创新热情,学生经常在下课后拿着新的设计跑上来问我他的某某 3 设计如何,并吵着说自己的设计是如何的好。因为是学生自己发现的,并且是学生迫切需要解决的问题,在课堂引用这些来自学生学习过程中生成的案例进行教学,学生的学习积极性很高,作品具有多样性,也为学生提供了足够多的相互欣赏和相互评价的机会。
2、项目设计任务在时间上要合理有效,让学生自己的创新设计贯穿教学全过程。我认为,在上《发现问题与明确问题》这节课的过程中让学生去想一想生活中碰到的有哪些问题,因为时间的限制,学生可能会提一些没有质量的问题,在课上分析这些问题很难收到预期效果,学生的兴趣也不会高,所以我把项目设计的作业安排在发现问题与明确问题的教学前二周布置,通过前一阵创新意识的灌输,学生的创新的本能和爱好很大程度上被唤醒,能够尝试着去发现问题,作为高中生,学生也基本具备了把自己的设想通过画草图和文字描述的方式表现出来的能力,这样的安排为将项目设计贯穿教学全过程提供了实施基础。因为多数学生有了自己比较成熟的设计,其设计必然有其发现问题的前提,也有明确问题的过程,也经过方案的构思和图形的绘制,甚至经过了模型或原型的制作;有的学生的设计作品存在种种缺点,甚至是大多数同学发现的问题缺乏价值,有的问题是明显违背科学规律的,如有些学生提出要发明一种把人通过传真机传到远处的技术;有的同学设计的作品被其他同学证实市场上已有类似的商品,有的同学的设计方案有待优化,但所有这些或优或差的设计都可以乘机在教学中被剖析,这样的剖析与评价也将贯穿于设计一般过程的教学全过程,教学中可以让学生讲讲自己是如何发现问题,讨论本班或其它班同学提的一些问题是否有价值,如果没价值,则为什么没价值;让负责设计的学生介绍在制定方案时经过什么样的思考和方案的改进,让其他同学在分享其创新乐趣的同时,也为具体的设计方案提一些好的建议,如此以来,课标中的大多数内容就在学生自己自发的创新活动中被学生主动、积极地掌握和了解。因为教学中结合了本班同学的设计,必然也吸引着学生,并在相互评价设计各个阶段成果的同时,交流各自的设计思想和理念。
3、项目设计活动要突出技术创新的课程理念,促进创新设计的有效教学。项目设计活动课内容与动手操作是有所区别的,通用技术与传统的劳技课也是有本质区别的。传统的劳技课着重培养学生的动手操作能和工具驾驭能力,这种能力是学生技术设计得以实现的重要保障,避开动手操作能力来谈设计就成了 4 纸上谈兵。然而劳技课的制作多数是依样画葫芦式的操作,比如电子鸟制作和活动手册中鸟巢模型的制作,使用相同的元件和相同的图纸,图上标有尺寸,学生最终的作品是也相同的,我认为这不是真正意义上通用技术课的技术设计活动。我在开展制作纸桥和扑克牌建筑模型时,只说明设计的要求和作品测试的方法,比如在制作扑克牌建筑模型时,我要求他们不能使用额外的材料和工具,要求模型能承受1斤砝码的压力,高者胜,要求学生在制作之前先认真讨论制作方案,我并把别的班学生的作品藏起来,避免相互模仿。结果学生制作的作品各不相同。我认为,谁的纸桥承受力最大,或谁的建筑模型最高,这并不太重要,由学生自己设计出来的才是最重要的。
根据创新设计的理念,通用技术课中的项目设计活动有优差之别,例如:
1、根据自己的需求确定组装一台多媒体电脑的方案。
2、请为经常出差在外、并喜欢拍照和听音乐的业务员确定购买手机的方案。
3、请设计一个方案,让鸡蛋从三楼掉到地面而不破。
我认为前两个活动不是很好的通用技术课的项目设计活动,因为其中没有经历一个发现问题、方案构思等设计的一般过程,仅仅是从已有的物品中挑选自己所需物品的过程,其中可能需要学生懂得电脑和手机的有关配件的知识,是电脑销售员和手机销售员每天重复做的一件事,缺少了从无到有或从差到好的创新过程,这作为通用技术课程倡导的改造大自然的技术设计略有不妥;第3个问题应该说是很好的通用技术课的项目设计活动,因为每组同学的设计方案可能在选材、形状和包装等方面都不一样,每组有自己独特之处,学生对这样的活动都很感兴趣,活动成本也不高,学生参与面广,这样的活动也容易组织,并可以将书上知识结合进去。
四、拓展创新活动的内容和方法,切实有效提高学生的创新能力。本着创新教育的理念,在教材中有时我们会发现有一些易被忽视的知识点,而这些知识点的教学对全面有效地提高学生的创新能力具有重要作用,要加以挖掘和拓展。
在讲述设计的创新原则时,我们注意到,创新就是通过引入新概念、新思想、新方法、新技术等,或对已有产品的革新来创造具有相当社会价值的事物或形式。教师在教学中往往忽视了创新也可以是一种形式,而不一定是事物,学生往往也 5 认为创新的内容只是某种事物,为了让学生深刻地感受到创新也可以是一种形式,我引导学生去发现商业活动中有没有经营方式的创新,学生提出了自选超市比以前的柜台销售有创新,既方便了消费者,更能给经营者带来利润,在我启发下,学生还提到网购和送货上门的便当等销售方式,还想到了反季节蔬菜的培植方法等,极大地拓展了学生创新的视野。
又比如在强调技术对设计的促进作用时,就提到要把新的技术运用到创新的活动中去,对此创新方法和途径,有的教师连提都没提一下,这是不应该的,技术是设计的平台,没有技术做基础,学生即使有很多金点子,也往往无法具体实施,所以只有多关注新的技术,了解其工作原理,为今后自己的设计储备知识与技术。伟大的发明家爱迪生从小就有一颗强烈的好奇心,看到母鸡孵小鸡,他就学着孵小鸡,看到鸭在水上游泳,他也跳到河里试一试,差一点被淹死。伟大的科学家爱因斯坦看见朋友的小孩玩呦呦球时,花了很长时间去猜测呦呦球内部是怎么工作的。所以我们要鼓励学生多关注生活当中可能遇到的技术现象,比如,饮水机自动保温是如何实现的?水龙头是如何控制冷水和热水的量?等等,通过对现有技术的探究,使这些技术能运用到自己的技术设计当中去。
五、学生创新的意识和积极心需要细心呵护。
好不容易建立起来的创新热情是十分脆弱的,需要好好保护,因此,在教学中结合学生的设计进行分析时,应当注意多表扬,多鼓励,有的设计可能有欠缺的地方,不许其他同学嘲笑,更不能打击,参与评价的每个人态度都要认真、严肃和诚恳,既要实事求是,更要肯定其智慧的闪光点。
在分析与评价学生的创意时要谨慎和虚心。有一次下课后,一位学生经过我身边时把纸团塞到我手里,然后迅速离开,我还没看清是哪位同学。纸条的内容是这位同学的一个创新点子,他说,冬天使用鼠标时手容易生冻疮,设计一个能发热的鼠标就能有效解决这个问题。当时我觉得我的手从来不生冻疮,生冻疮不是一个普遍现象,即使手心是热的,手背还是冷的,还是起不到作用,因此我觉得他的设计实用性不强;况且,这个点子涉及的技术要求高,当时我觉得好象实现不了,因此这个问题也就缺乏价值,由于下课了,要赶去吃中饭,对这个问题也没太留意。过了两天,下课后,有一位同学跑上讲台来问我他的设想网上是否有了,我才想起这事来,随后我把他叫到走廊上跟他谈了我的想法,最后大致的 6 意思就是说他发现的问题缺乏价值,这位学生也表示能理解和接受。但是就在谈话后的第二天晚上我在家看电视时,电视里有个“一口价”猜价节目中展现给参加活动者的新产品中就有一样是可发热取暖的鼠标,当时我就惊呆了,并被吓出一身冷汗,如果说,这产品还没被发明,那我犯得是什么样的错误呀!主观延误或否定了学生的发明会是什么结果呀?即使实施上有难度,通过学生自己的不懈努力最终会被攻克的,我向这位同学纠正了我当时的错误。
通用技术课教学主要是让学生对日常生活中遇到的物和事有所思考,并通过设计来解决问题,设计就应该是创新的,如何有效提高学生创新能力的途径和方法是通用技术教师长期不懈探索的方向。
【 参考文献 】
1、顾建军主编:《技术与设计1》,《技术与设计2》,江苏教育出版社,2004年;
2、管光海主编:《通用技术学生活动手册》,2007,浙江科学技术出版社。
3、《普通高中技术课程标准(实验)》,高等教育出版社,2004年;
在高中物理教学中培养学生科学探究能力 篇10
[摘要]素质教育的核心是创新教育,而创新教育主要是在实验教学中培养学生的创新能力。在各个国家综合国力的竞争日趋激烈的当今社会,国与国之间的竞争归根到底是人才竞争,尤其是创新型人才的竞争。因此,时代的要求促使我们在物理实验教学中应重视学生创新能力的培养。
[关键词]实验教学 创新能力
首都师范大学的续佩君老师将物理实验能力分成10个基本层次:①按实验步骤完成;②设计实验记录的表格;③基本量具及仪器的使用;④基本工具的使用;⑤运用误差理论分析物理实验;⑥写出物理实验报告;⑦分析物理实验现象和实验处理;⑧设计简单的物理实验;⑨排除简单故障;⑩根据需要寻找实验仪器的待用品。
新颁布的普通高中《物理课程标准》专门规定要开设实验“物理实验专题”板块,该模块注重从以下四方面培养学生的创新能力。
1经历科学的实验探究过程,培养学生的创造性思维
新的物理课程已经淡化了课堂教学与实验教学的界限。传统的物理实验的主要目的是让学生验证某些物理规律、某些物理量的测量。同时,要求学生会进行观察、操作、分析实验数据的能力。在科学的实验探究过程中,学生可以认真观察老师在课堂上所做的演示实验,大概地了解实验要解决的事情,在大脑中搜集所学相关知识的内容,充分调动思维。在演示实验中应当把实验做得生动有趣,以吸引学生的注意力,激活他们的好奇心,激发他们的求知欲,并形成学生主动学习的良好氛围。通过观察验证性实验,学生能更好地了解实验目的、实验现象,通过实验探究,学生能对所学的知识有更深入的掌握,从而激发学习的兴趣,培养用科学的思维方法去思考问题并假设和预见实验结果,充分培养创造性思维。
2强化实验方案的自我设计,增强学生的创造潜能
传统的物理实验侧重于培养学生的观测能力、动手能力,妨碍了学生智力的开发和创新能力的培养,把学生束缚在一个狭小的空间内,妨碍了学生充分发挥他们的想象力。教师通过充分运用学生所学过的物理知识及学生已有的生活经验来让学生设计自己物理实验方案,不仅可以激发学生的求知能动性,培养学生的独立思考能力,而且能培养学生的独立动手能力和丰富的想象力。正如哲学家康德所说:“想像力是一股强大的创造力量,它能够从实际自然所提供的材料中创造出第二自然。”同样,爱因斯坦也意识到想象力的重要性,他说:“想象比知识更重要,因为知识是有限的,而想象可以包罗整个宇宙。”由此可见丰富的想象力在学生创新能力的培养中具有重要的作用。阿瑞提(S.Arieti)对个人创造力的培养提出了十分独道的见解,他认为:与集体生活相补充的“单独性”,与紧张学习工作状态相对比的“闲散状态”,与理性思维相反的“幻想”,以及摆脱禁锢的“自由思维”是培养创造力的重要条件。创造这样的条件有利于培养学生思维的独立性、主动索取性、多向变通性、求异性、综合概括性等创造思维品质。
3深入对实验过程和实验误差分析。提高学生的综合素质
物理实验本身就是一个操作过程,以学生分组实验为主,使每个人都有实验操作机会,注重学生手与脑的完美结合去探索万物的规律,以达到培养学生创新能力的目的。分组实验可以增强学生之间的相互协作能力,增进同学之间的友谊,相互“切磋”,使学生的创造能力得到丰富和发展,并且还能积累团队工作的经验,这能为学生日后胜任工作岗位作好铺垫。分析实验过程所产生误差是实验教学中的一个非常重要的环节,对于物理实验中数据的变化,只有科学地分析,才能得到想要的结论,因此对试验误差的分析,不仅能增强学生科学的分析方法能力,而且能使学生透过现象看到物理规律的本质,通过实验数据的变化来抽象概括出物理概念和物理规律。深化实验过程和分析试验误差不仅可以培养学生严谨、细致、实事求是的科学态度,而且能培养学生善于动脑、动手和科学的研究方法等良好习惯,真正提高学生的综合素质。
4重视对实验方案和实验结果评估。增强学生的逻辑思维能力
物理实验需要评估,没有评估与交流的物理实验是盲目的,评估与交流主要有以下几个内容:操作中有没有什么不当或者错误?测量结果与真实结果有什么出入,产生的原因是什么?学会为自己的正确观点进行答辩,并且说出你在实验中是否发现了什么新的问题,为什么,怎样去解决的。在评估与交流活动中达到知识互补的目的,实现创新思维的碰撞。评估与交流的过程能增强学生的语言表达能力、综合概括能力和逻辑思维能力。因此教师要创造良好的“合作交流”氛围,引导学生开展激烈讨论和交流活动,使学生展示自己的探究成果和方法、倾听他人的成功经验,通过进行客观的比较和鉴别,从不同的角度完善自己的实验方案,学习好的经验,提高认识,正确理解所获得的新知识。通过评估与交流使学生清楚地认识到自己在实验探究过程中的错误、弯路甚至失败,这对学生具有重要的教育价值,学生还能从中得到良好的宝贵经验,为以后的创新打下坚实的基础。
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