科学探究活动策略4.ppt

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1、科学探究活动策略,板桥学校：资瑜彬,提 要,问题一： 什么是探究？ 什么是科学探究？,1、什么是科学探究？,什么是探究？ 辞海：“深入探讨、反复研究” 杜威：探究是“对任何一种信念或假设的知识进行的积极、持续、审慎的思考” 我国学者陈琴、庞丽娟认为：“探究是个体在新的环境中通过自主的探索、调查和研究来发现和认识新事物、解决新问题的活动。”,1、什么是科学探究？,大家的观点？ 探究是一种围绕问题解决质疑、求真的 探索活动。,什么是科学探究？ 施瓦布：“探究学习是儿童通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必须的探究能力；同时，形成认识自然的基础科学概念；进而培养探索未知世界的积极态度。” 美

2、国国家科学教育标准：“科学探究是指科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式，同时，它也指学生构建科学知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动” 国家科学课程标准(3-6年级) ： ”科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”“科学探究是科学学习的中心环节。” 科学探究不仅涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动，还涉及到对科学探究的认识，如科学探究的特征。,1、什么是科学探究？,美国国家科学教育标准摘抄,系统标准则强调：教育政策要与教育标准一致，标准内容可根据地方特点进行调整；有关机构、协会

3、和组织的政策应相互协调；保持政策的连贯性；政府部门要为科学教育配备充足的资源；教育政策必须公正；仔细考虑其他政策对科学教育的可能冲击；科学教育，人人有责。 美国国家科学教育标准开篇就明确规定了科学教育的四个目标，这也是美国教育界和科技界的共同认识。第一，为了帮助人们更好地了解和认识自然界，从而产生充实感和兴奋感；第二，为了在个人事务决策中恰当地运用科学方法和原理；第三，为了使人们能够理智地参与涉及科技问题的公共对话和辩论；第四，为了提高劳动者的生产效率。,简单的解释,（一）探究 根据观察和实验来回答问题的系统过程。（爱迪生为解决灯丝问题，用30年时间系统尝试7600种材料） （二）科学探究 在

4、科学领域根据观察和实验来回答问题的系统过程。 根据适用的领域，分为： 1、科学家的探究 2、学生的探究（可分别从教师与学生的角度看） 三上二单元3课校园里的小动物观察蚂蚁的案例 三上三单元2课观察水的俩个案例 A、牛奶、白醋、糖水、冷开水 B、牛奶、白醋、可乐、纯净水,1、什么是科学探究？,我们自己的理解 学生的探究不是对科学家探究活动的简单模仿，学生的探究是在老师指导下、以问题为导向、学生亲自经历问题的解决过程，从情感和智力上充分投入的一种学习活动。 小学科学课堂所呈现出来的围绕着发现问题、解决问题的各种活动形式或思维过程就是科学探究的表现。 科学课堂应以探究活动为核心，而探究应同时包含探究

5、活动和探究技能。以科学知识为载体，通过探究活动而达成培养儿童科学探究技能的目标，同时发展科学概念、培养科学品质。,2、科学探究的一般程序,问题二： 如何认识科学探究的一般程序？,2、科学探究的一般程序,如何认识科学探究的一般程序？ 国家科学课程标准(3-6年级) ：在具体的教学实施过程中，可以涉及科学探究的某一个或某几个环节，也可以是全过程。 科学探究并不是一个固定模式的顺序过程，而是一个能动的、多样的、多层面的、循环发展的过程。,2、科学探究的一般程序,问题三：对科学探究程序的应用 讨论：这节课登月之旅是探究的完整程序还是部分程序？再看看我们三至六年级的7本教材哪些教学内容适用科学探究的完整

6、程序哪些适用部分环节或一个环节的教学内容。 完整程序： 部分环节或一个环节：,2、科学探究的一般程序,科学探究的问题是多种多样的，针对不同问题，人们所可能经历的探究过程、采取的探究方式就可能不同，不可能存在某一种绝对、固定化的模式或统一化的模式、同时，在科学探究的过程中，形成假设和检验求证是连续循环交叉重叠的两个过程，正是在不断地假设检验再假设再检验的过程中，个体不断地丰富、调整和完善对于自然世界的认识，形成科学的世界观。,新修订的小学科学课程标准，把探究式教学归纳为五个要素，而没有规定探究式教学的步骤，这有利于探究活动的认识和开展。探究式教学不是固定的一种模式，而是一种思想一种理念，它有基本

7、的要素构成，要素与要素之间的互相结合，可以生发出各种教学模式。一节课并不一定需要完整展示探究教学的各个步骤，也并不一定要呈现所有的探究要素。,2、科学探究的一般程序,3、科学探究活动策略,苏教版小学科学三年级上册四单元第1课常见的材料 一位教师在教授常见的材料时，先出示一些材料，有天然的材料和人造的材料。问我们能给它们分分类吗？在学生汇报时，老师问：你是按什么标准，怎么分的。以引出本课重点天然的材料和人造的材料的关系。 另一位教师在教授常见的材料时，一来就板书：按材料的来源可以分为天然材料即直接从大自然中取用；人工材料即加工处理后利用，天然材料的性质发生了变化。然后出示一些材料让学生分类。从而

8、突破难点区分两种材料,3、科学探究活动策略,互动活动：常见的材料的两个不同案例的启示 同一个教学内容，因教师的选择而有不同的探究方法。两种活动分别体现了归纳教学程序和演绎教学程序的本质。 归纳是从特殊到一般的思维过程。在归纳的思维中，个体获得许多观察资料，然后对他们进行处理，从而形成概念或得出概括。一般归纳模式是教学概念和概括的有效方法。 演绎是从一般到特殊的思维过程。演绎推理的一般形式是三段论法。演绎程序可以用来解释或预测。演绎的正确性取决于对演绎推理的过程好和分析结论所依据的前提的理解。 两种不同的教学思路，决定了两种不同的科学探究程序和重点。,3、科学探究活动策略,问题四：两个不同案例的

9、研讨 两节课有什么相似之处？ 两节课有什么差异？ 这两个课例带给我们什么启示？,3、科学探究活动策略,策略一：根据教学内容和教学目标选择探究方法和程序，突出探究重点。,3、科学探究活动策略,研究透镜（五上二单元3课）一课中，老师出示了一支筷子和一个空烧杯，并把筷子放到烧杯里，问同学们看到什么，学生不语纳闷：还是筷子和烧杯呀。老师脸上一笑，现在我向杯中注入水同学们看看又如何，学生大惊：筷子断了？老师问这是怎么回事？ 电和磁一课，老师用磁铁靠近小磁针，小磁针发生了偏转，老师问：现在我不用磁铁，我用通电导线靠近小磁针又会怎样？,3、科学探究活动策略,互动活动：两个假设环节的启示： 猜想与假设是一个思

10、想探究过程，在探究活动中起到承上启下的关键作用，对学生的思维深入有积极的推动作用。为自己的猜想和假设说明理由，是暴露学生思维过程的有效方式之一。 科学探究活动是一种脑力活动，智慧活动，活动只是外在形式，而核心是思维发展。在科学探究活动的每一个环节都应该体现思维训练，只有将细节做细，科学探究的目标才可能达成。 科学的本质在于求真，在发现问题和解决问题的过程中，将科学知识、科学方法和理性思维融于学生的学习之中，与学生的生活经验或观察实验相结合，使学生主动探究，积极探究，进而发展能力，促进思维，这才是真正的科学探究。,3、科学探究活动策略,一堂好课在雕琢细节的过程中，就能够对科学理解得更深、更透，对

11、课堂把握得更稳、对学生把握得更准，于是我们能够走得更远、更轻松！发现和关注细节，反映教师的睿智和思想；捕捉和利用细节，体现教师的实力和功力。 捉住一个细节，就能生成一次精彩的环节；忽视一个细节，就会毁掉一个精彩的课堂。 三上四单元4课金属的案例,3、科学探究活动策略,策略二：立足学科本质，将细节做细，注重思维发展。,科学的本质,一、实证的 可证实的、可证伪的 可重复、可检验 二、符合逻辑的 可推理的 三、有局限性的 可发展的,3、科学探究活动策略,互动活动：请您想一想在平常的教学中您印象最深的情景创设，想想您为什么印象深刻？ 启示： 创设情景时要充分尊重学生的前概念。 情景应以思维为核心，对探

12、究活动的设计具有指导作用。 情景不是科学，在教师引导下，关注情景中的科学现象，从错综复杂的情景中发现事物的本质的东西，这才是创设情景的本意所在。 苏教版小学科学六年级上册三单元第3课变色花,3、科学探究活动策略,策略三：以问题为核心，注重情景创设，促进自主探究。,3、科学探究活动策略,苏教版小学科学三年级下册把固体放在水里 方案一： 教师同时发给每个合作小组三组材料：第一组：一些肯定会下沉（螺帽、橡皮块等）、肯定会上浮（泡沫、纸片等）和难以辨别沉浮的材料（牙签、回形针、光盘等）；第二组：大小一样，轻重不一样的材料；第三组：轻重一样，大小不一样的材料。请学生根据研究的需要自己选择先用哪一组材料，

13、再用哪一组材料。 方案二：,两个案例的启示： 为何同样的学具材料在案例二中就能发挥出较好的作用呢？就在于学具的“结构性”。教师通过学具的选取和组合以及交给学生时的次序，可以帮助学生发现和提出问题，同时也就形成了结构。 第一个案例中的教学之所以失败，就在于这三组材料没有分阶段出现，因此，孩子们看不出这三组材料的结构，不知道该什么时候使用，该如何使用。这组材料的无序和发放的无结构性，使得学生无法产生强烈的探究欲望和动力，思维活动始终处于模糊的状态。而第二组材料的结构就始终牵制着学生思维活动的发展,3、科学探究活动策略,互动活动： 如何组织有结构的材料？ 1、西方的教学实践已经证明，虽然孩子们在充分

14、活动之前难以清晰地提出一个封闭性的问题，但教师可以通过学具的选取和组合以及交给孩子们的次序帮助孩子们提出这个问题。 2、学具的种类和组合以及交给孩子们的次序就是学具的结构； 3、所谓结构严密指的是各个学具之间、学具与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。因此，具有这种功能的学具叫具有严密结构的学具，简称有结构的学具材料。,3、科学探究活动策略,启示： 结构化材料是有效科学探究的前提。 结构化材料是建构科学概念的物质基础。 结构化材料为学生思维训练提供了保证。 结构是学生讲学具与科学问题、教学目标相联系的桥梁，是讲开放的问题转化为封闭问题的向导。 浙江省特级教师俞伯军老师有一句话：一套好的材料造

15、就一堂好课。材料具有典型性和结构性，可以使我们在课堂上少走很多弯路。科学探究不见得要有很多材料，而在于通过适时的隐藏、出示及使用，体现出材料的结构性。,3、科学探究活动策略,策略四：以结构化材料，促进科学探究的深度和广度。,学生自己建构的观念不一定都是正确的。鱼就是鱼的故事,3、科学探究活动策略,3、科学探究活动策略,苏教版小学科学四年级下册养蚕 如果我们从了解生物的基本特征：生命周期和生存条件着眼，让学生重点在观察如何从卵开始，蚕经过一个生命周期，从新产卵，延续后代。我们农村小学还可以观察蚕维持生存所需的条件。这样，学生可以通过这个实例，体验到生物都有一个生命的周期，需要一定的生存条件，需要

16、繁殖后代。这些科学概念的形成有利于学生理解其他的生物。,3、科学探究活动策略,例二：沉与浮 很多课堂里让学生用橡皮泥来做沉与浮的试验。先让学生把一团橡皮泥丢到水里，看橡皮泥沉入水底了，教师让学生把橡皮泥打成扁平形状，橡皮泥就可以浮在水上了。这实际上在加强学生一个错误的前概念物体的形状决定沉浮。 缝衣针与火柴 缝衣针与塑料衣架 学生一定对形状反差这么大的两个物体在水中沉浮的情景留下深刻的印象。所以，围绕科学概念正确的组织教学，有利于学生形成正确的科学概念。 这个例子也说明，认为只要是有探究的过程，只要学生动手，就是探究式科学教育，是对探究式教育不正确的理解。也说明只靠学生自发的自我探究，自我发现

17、，并不是有效的学习方法。,3、科学探究活动策略,启示： 概念是儿童建构更复杂能力的基石，学生可以运用掌握的主要概念，扩大到探究其他的问题上，触类旁通地解决学习和生活中遇到的问题。 在小学科学课程中应围绕主要科学概念来组织教学。这样不仅可以让学生从自己身边的事物出发，逐步建构概念，亲历概念形成的过程，有效地组织和记忆知识，而且有助于他们学会探究的方法，培养探究的能力，促进科学思维的发展。 围绕科学概念组织教学，可以提高学生的学习效率，培养他们的动手能力和创新能力，促进他们学习能力的可持续发展。,3、科学探究活动策略,策略五：围绕科学概念设计科学探究活动。,各个年级的教材设计思路,三年级：科学探究

18、活动的水平大致定位是在教师的指导下对特定物体进行观察和描述发现更多的观察内容和采用更多的观察方法学会提出问题、作观察记录及进行小组间的交流等。(看-科学观察-观察记录) 四年级：在教师的指导下有计划地对一个主题展开多侧面的调查学习制定包括研究的问题、研究的方法、材料的准备、小组分工在内的研究计划，并付诸实施。(调查:计划-实施) 五年级：自主参与和完成一个比较完整的探究过程学习改变一个变量的对比试验及对实验现象和观察结果做出自己的解释。(探究与实验) 六年级：尝试进行开放性较强的某些自主探究活动在系统的观察和实验操作方面积累起更多的经验。,科学探究过程中的过程技能,观 察 测 量 分 类 推

19、理 预 测 猜想与假设 识别与控制变量 建立模型,其它如观察蚕豆、小电珠、蚂蚁、蚕都可以利用画图的方式促进学生对知识的建构,学生观察蜗牛的案例,板桥学校三（4）观察蜗牛的图片,识别与控制变量（对比试验）,自变量：搅拌、加热、粉碎 因变量：方糖溶解的时间 1 2 3 搅拌 不搅拌 不搅拌 不搅拌 水量 60毫升 60毫升 60毫升 加热 不加热 不加热 不加热 粉碎 整块 粉碎成32块 粉碎成细末 溶解时间 “说明什么“与“发现什么 “,4、科学探究的一些观点,我们农村小学目前存在的主要问题 （一）许多教师甚至学校领导轻视科学课。 （二）实验器材验证匮乏，很多实验无法实施。 （三）由于乡村教师教

20、学任务普遍较重，没有精力和时间去深钻教材和仔细阅读教材参考书 （四）教师对教材的编排目的不十分明确，难 以把握重难点。 （五）部分教师知识面窄，讲课生搬硬套。 （六）学生对科学课没有浓厚的兴趣。 （七）教师队伍不稳定。 上好科学课的两个原因 1、内部原因（个人） 2、外部原因（其它方面）,农村小学科学教育的优势： 科学教材中的许多知识来自广大的农村。 农村小学一个班有四十左右个人，非常适合组织科学探究活动。 许多高科技的信息传媒工具，城乡已没有很多差别。 农村孩子对新事物非常感兴趣，探究欲望强烈,4、科学探究的一些观点,郝京华教授的观点： “我们所说教材是一种大教材观，不仅仅是一本学生用书。教

21、材是一个系统工程，是一个工具包。它包括教师用书、学生用书、学生的科学活动记录手册、配套的工具箱和相关的光盘录像等一系列供学生和老师使用学习资料。”,4、科学探究的一些观点,路培琦老师的论述： “教材是什么，教材就是提供给老师进行教学的素材，是给你的一个思路。你遇到这个素材和思路，要想办法达到你制定的教学目标，因此，你就不能照本宣科，把教材当成圣经来念。”,曾宝俊的看法： 科学课堂除了让学生动手做，最重要的是要想办法让每个人都思考起来，而这就需要你创设一个情景，一个活动，让孩子们卷进来，“卷”这个字说明了一种不由自主、情不自禁、毫不犹豫的状态。,4、科学探究的一些观点,俞伯军：课堂教学的目标不要

22、仅仅定位于知识的传授，其立意应定位于学生科学素养的发展。我们要关注教学内容与方法和学生的学习兴趣之间的关系。从每一节课中，关注学生兴趣的培养、关注学生求知欲的开发；在教学方法上要关注科学内容本身对学生的吸引力，而不能仅仅满足于把科学知识讲授清楚，关注教学方法的得当对学生情感、态度的形成。没有兴趣的学习，效率是可想而知的。 美国著名女教授兰本达说：“你如果一半时间是学生在活动，你是个合格的老师；如果是以教师活动为主，你是个不合格的老师。如果2/3的时间都给学生，这样的老师是好老师；如果3/4的时间都给学生，你是个优秀老师；你要是把全部时间都给学生，老师只是几句点到而已，最多1/10，你就是特级教师了。”,4、科学探究的一些观点,大家的共识 1、要关注学生的前概念，基于学生的学习基础的教学，才是真正的教学。 2、课堂向简约的方向努力，把教学目标做落实，把每个环节做扎实。 课堂教学的程序环节：简单复杂简约 3、从关注教学技术的层面，上升到关注学生的思维方式形成，进而让学生心灵中扎下科学文化的根。,4、科学探究的一些观点,向各位老师学习！,谢 谢 !,