科学课程与教学论-5课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,案例,案例,5-1,：,“,质量守恒定律,”,的,教学方式与学习方式设计比较,1.,以上学生学习方式或者教师教学方式有什么特点？,2.,回忆自己的小学、中学时代，你的学习方式、教师的教学方式最主要的是哪一种？,思考与交流？,“,应试教育,”,下,两种占统治地位的学习方式和教学方式：,学习,过于,注重知识结论的记忆，,忽视,对知识发现发展过程的探究，形成了以,接受式学习,和死记硬背、机械训练为中心的,学习方式,以,“,讲授式,”,、,“,填鸭式,”,、,“,灌输式,”,为中心的,教学方式,调查数据,1,调查数据,2,听着学科学、坐着学科学,被动消极、冷漠无奈地学科学,教师过分依赖系统讲授和题海训练,学生过分依赖死记硬背和信息的简单接受,当前科学教育的现状,问题的焦点：,学生如何学习科学？,记忆？被动学习？探究？自主学习？主动接受式学习？,教师如何教科学？,传授？灌输？引导探究？,基础教育课程改革纲要（试行）,改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、,乐于探究,、,勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。,教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，,引导学生质疑、调查、探究，,在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习,3-6,年级科学课程标准,(,实验稿,),课程的基本理念,3.,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。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，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，了解科学发展的历史,7-9,年级科学课程标准,(,实验稿,),课程的基本理念,(,四,),突出科学探究,发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。,科学的核心是探究,，教育的重要目标是促进学生的发展，科学课程应当体现这两者的结合，突出,科学探究的学习方式,。应给学生提供充分的科学探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。,一、什么是科学探究？二、为什么要将,“,突出科学探究,”,作为科学课程的基本理念？,四、科学课程标准中是如何体现科学探究的？五、科学教学中,教师应,如何有效地实施探究式教学？,第五章 科学探究教学,学习目标,1,理解科学探究的内涵和特点，认识科学探究的教育价值；,2,掌握科学探究的基本过程和方法；,3,掌握科学探究教学实施的要求和培养探究能力的教学策略,核心概念,科学探究；教育价值；科学探究能力；教学策略,；,第,1,节 科学探究及其特点,1.,什么是科学探究？,（,1,）探究的含义,（,2,）科学探究的含义,美国,国家科学教育标准,（,1996,）,科学探究,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。科学探究也指的是学生构建知识。,科学探究,也是指,学生,们获取科学知识、,、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动,。,科学家的探究与科学教学中学生的探究有什么异同？,思考？,表,5,1,科学家的探究与学生的探究比较,2.,科学探究的特点,未知性与问题性,发现性与探索性,过程性与开放性,主动性与合作性,7,9,年级,科学课程标准,（实验稿）提出的课程理念包括哪些？,回忆,为什么我国科学课程标准把,“,突出科学探究,”,作为科学课程的基本理念之一？,科学探究的教育价值,第,2,节 科学探究的教育价值,根据科学探究的含义和特点，结合科学课程理念，你认为科学探究具有哪些教育价值？,思考与讨论,？,通过科学探究,能够促进学生,主动建构,具有个体意义的科学知识，,能动,地获得对科学知识的理解,，更加,有效,地学习科学,；,学生对,科学探究的过程,（包括提出问题、作出猜想和假设、做计划和设计、收集事实和证据、进行解释和评价、表达与交流）以及在科学探究过程中使用的有关,科学方法,等有了,亲身的体验,，从而,使学生领悟科学探究的思想，产生问题意识，学习和掌握基本的科学方法和实验技能，初步形成,科学探究能力；,通过科学探究,学生能够认识到科学探究是认识自然规律的最有效途径，能够从科学假设的形成、检验、接受或者抛弃的过程中去领悟科学的相对性和可变性，从而,理解科学的本质,；,够有效保持学生对自然及其规律的,好奇心,，激发他们的,求知欲,，使他们体验探究过程的喜悦和艰辛，有利于培养他们主动参与、勇于探索、善于合作、敢于超越的,科学品质,。,1.,有利于全面提高学生的科学素养,总之，学生通过参加科学探究活动，有利于科学,知识与技能,、科学本质与,方法、科学探究能力,，科学,情感态度与价值观,等在学生人格中的内化，全面提高学生的科学素养。,资料卡片,5,1,建构主义的学习观,“,应试教育,”,教育背景下,学生,以接受学习为主,，,习惯于,“,讲、记、背、练,”,的学习方式，,轻视或忽略亲身体验所获得的经验，缺乏动手实践和探究的机会，分析解决问题和合作交流的能力得不到应有的锻炼，学生的实践能力和综合解决实际问题的能力差，围绕,“,应试,”,进行的机械训练十分严重。,学生学习的主体性得不到应有的发挥，个性优势得不到发展。为了改变这一现状，必须改变学生的学习方式，倡导科学探究式学习。,探究是一个多侧面的活动,观察,提问题,查阅书刊及其它信息源,根据实验证据来检验已经为人所知的东西,运用各种手段来搜集、分析和解读数据,设计调研方案,提出答案、解释和预测,把结果告之于人,明确假设,运用判断思维和逻辑思维,考虑可能的其他解释,探究过程中需要同学们合作、交流、解释和各种协调一致的尝试，让学生学会准确地与他人交流，向别人解释自己的想法，倾听另人的想法，善待批评审视自己的观点，获得更正确的认识，学会相互接纳、赞赏、分享、互助等。,这些都,充分体现了学生学习的主体性和能动性，而且与合作学习和建构学习、问题解决学习、接受式学习等有较强的融合性，从而实现学生学习方式的转变。,2.,有利于学生学习方式的转变,提倡,学生自主参与各种各样的探究活动，亲历科学过程，是科学探究式学习区别于接受式学习的重要特征,。,学生在科学探究活动中，在教师的指导下，需要自己提问题，设计解决问题的方案，自已动手搜集各种资料，开展调查或者实验，自己整理信息，做出解释或结论，自己写研究报告，并进行交流与表达 等等，有利于学生学习方式的转变。,资料卡片,5,2,有效的师生交往,“,应试教育,”,的下科学教育存在的问题：,重结果、轻过程；,重间接经验的传授，轻直接经验的获得；,学生缺乏动手实践和探究的机会，分析解决问题和合作交流的能力得不到应有的锻炼，学生动手操作能力和综合解决问题的能力差。,“,教师中心论,”,教学观的表现。,新课程实施要求必须改变 科学教师的传统的教学方式,教师要实现三方面转变：,知识的传授者、灌输者,学生学习活动的组织者、参与者、引导者、促进者和管理者；,封闭的教学,开放的教学,师生单向交流,师生、生生交流,科学探究式教学中教师的行为,创设学习情景,，启发学生提出有价值的探究问题；,设计和组织,多种形式、多层次的探究学习活动；,科学探究式教学中教师的行为,参与学生的探究活动,，,了解探究学习的进程，分析他们在学习活动中所表现的知识结构和学习倾向，及时帮助学生解决和克服探究活动中的困难；,善于调控和管理学生的分组合作探究活动,（,包括探究的时间和方向、实验安全、课堂秩序、突发事件等）；,及时、适时地评价学生的合作探究活动,（包括学生的探究计划或方案、参与态度、合作情况、实验技能、观察与实验记录、探究结果与结论情况等，发现和表扬学生的闪光点，指出存在的错误）；,组织学生进行交流和讨论,，倾听学生对探究过程、探究结果和探究的科学意义的观点，引导学生不同观点的争论，整合、精致和扩展知识，使每一位学生都能够体验科学探究活动的成功喜悦。,3.,有利于科学教师教学方式的转变,在贴近学生生活的真实情景中、问题解决活动中、生动多样的探究过程中学习科学,听着学科学、坐着学科学,被动消极、冷漠无奈地学科学,教师过分依赖系统讲授和题海训练,学生过分依赖死记硬背和信息的简单接受,亲近科学探究科学应用科学热爱科学,科学探究在我国科学教育中有如此重要价值，因而，在课程标准中把,“,突出科学探究,”,作为课程的基本理念之一。,科学探究是不是我国科学教育的新创举？,20,世纪初，著名实用主义教育家杜威,(J.Dewey),提出了科学教学要类似于科学家探究发现科学真理过程主张，并设计了,“,智慧五步法,”,的教学法,1961,年，美国科学教育家施瓦布,(J.J.Schwab),在题为,“,作为探究的理科教学,”,的演讲中提出了,“,探究学习,”,思想，强调探究的过程和探究的方法，将探究划分为,“,固定式探究,”,和,“,流动式探究,”,；,资料卡片,5,3,科学探究教学发展简史,1960,年美国科学教育家萨奇曼（,J.R.Sachman,）通过分析科学家的创造性探索活动，结合教学法的因素提出了,“,探究训练模式,”,，强调探究能力的培养；,1962,年美国教育心理学家加涅（,Gague,）发表,学习的条件,，提出人类学习的八种基本模式，为探究教学奠定了坚实的心理学依据。,1996,年美国制定的第一部,国家科学教育标准,，,2000,年英国新修订的,国家科学教育课程标准,等都把,“,科学探究,”,作为科学课程的重要内容和中心环节而倍加强调,2001,年我国基础教育课程改革,中，在理科各课程（科学、物理、化学、生物学）中都把科学探究作为课程改革的理念和突破口，既是课程内容，也是学习方式和教学方式。在我国科学教育改革中具有划时代意义。,知识拓展,从网上搜集有关科学探究的论文，做一个,10,篇论文索引，下载,2,篇完整的论文（中英文各一半）。,第三节 科学探究的过程与方法,科学探究是由探究过程和科学方法构成的。,一、科学探究的一般过程,科学探究的一般过程,提出问题,猜想假设,设计实验,搜集证据,结论评价,表达交流,科学探究过程的实质,提出问题，运用一系列科学方法最后解决问题的过程。,科学方法是学生开展科学探究的必不可缺少的工具和手段，离开了科学方法，是不可能进行科学探究的。,二、科学探究的基本科学方法,（一）科学方法的含义,这里特指自然科学方法。是在科学研究活动领域中，人们为了探索自然奥秘，认识自然事物及其规律而采用的途径和手段。,列举目前为止你学习过或者了解的科学方法有哪些？,思考与交流？,（二）科学探究中的基本科学方法,1.,观察方法,(1),含义,是人们有目的、有计划地通过感官或科学仪器，对观察对象进行认识的一种科学方法。,(2),作用,培养和激发学生的科学学习兴趣，使学生获得科学实验现象和事实，培养学生的观察能力和实事求是、精细入微、一丝不苟的科学态度。,（,3,）分类,是否进行人为控制或干预,观察 自然观察,实验观察,是否提供数量特征,观察 定性观察,定量观察,定量观察也被称为,“,观测,”,或,“,测量,”,科学教学中常用的测量工具,电流表、电压表、气压表、刻度尺、秒表、温度计、天平、量筒、酸碱滴定管、和,pH,试纸等。,（,4,）观察的顺序和内容,观察的一般顺序,实验仪器和装置,变化的过程,结果,观察的内容,A.,观察实验仪器、装置和操作,B.,观察物质及其变化,C.,观察图表和模型,（,2,节课结束）,（,5,）观察原则,目的性原则,要减少学生观察的盲目性，就必须增强观察的目的性。为此，必须首先使学生明确观察的目的应体现和服从教学目的，为教学目的服务。,客观性原则,要求学生在观察中，观察到了什么，就如实地反映什么，不以个人的解释或推断来代替物质及其变化的真实情况；,全面性原则,全面的观察，就是要求学生尽可能地用多种感官（如视觉、听觉、嗅觉、触觉等），从多方面（如物质及其运动变化、实验仪器、装置和操作等）进行观察。,2.,实验变量控制方法,实验变量,指实验者所操纵控制的特定因素或条件，亦称为实验因素或者实验条件。,控制实验变量的目的,在于取得良好的实验结果，任何一个实验都离不开对实验变量的有效控制。否则，难以获得有价值的实验事实，最终无法取得重大的科学发现，无数的科学史证明了这一点。所以从某种意义上讲，控制实验变量是科学实验的灵魂。,学生要有效地开展科学探究活动也必须具有控制实验变量的意识和能力。教师应结合具体的实验探究活动，培养学生控制实验变量的能力。,例如在,“,液体压强的大小与什么因素有关,”,的探究性活动中，首先要让学生明确必须在控制变量（液体的密度和深度）的情况下才能得出结论。然后，分别进行实验探究,“,控制液体的密度不变时，压强与液体深度的关系,”,及,“,控制液体的深度不变时，压强与液体密度的关系,”,，在此基础上引导学生分析实验数据得出正确结论。,氨催化氧化实验的最佳实验条件探索,1.,实验条件（,变量,）：,A.,催化剂、,B.,氨水浓度、,C,反应温度。,2.,将,B,、,C,保持不变，分别用,Cu,丝、,Pt,石棉、,Fe,2,O,3,、,Cr,2,O,3,作对比实验，找出最佳实验效果的催化剂。,3.,将,A,、,C,保持不变，分别用,1,：,1,，,2,：,1,，,3,：,1,氨水作对比实验，找出最佳实验效果的氨水浓度。,4.,将,A,、,B,保持不变，分别用酒精灯、酒精喷灯加热作对比实验，找出最佳实验效果的加热方式。,5.,得出该实验的最佳实验条件。,3.,资料和事实处理方法,什么是资料和事实的处理方法,通过科学用语、线图和表格等形式，对所获得的资料和事实加以系统化和简明化的一种科学方法。,基本形式,A.,化学用语化,化学用语化是用元素符号、化学式、化学方程式和化学图示等化学用语，对所获得的化学资料和事实加以系统化和简明化的一种形式。,3.,资料和事实的处理方法,资料和事实的处理方法是通过科学用语、线图和表格等形式，对所获得的资料和事实加以系统化和简明化的一种科学方法。,（,1,）表格化,什么是表格化,是用若干条横竖线所制成的表格，对所获得的化学资料和事实加以系统化和简明化的一种形式。,表格的结构内容：,一般包括表头、编号或序号、项目名称和空格等项内容。如果表中的项目是一些物理量，还要标出物理量的单位。,教学中常用的表格,观察和实验所获得的实验事实加以系统化的表格,表,2-1,氧气的化学性质,编号,类别,物 质,化学方程式,1,跟非金属的反应,炭,硫,磷,2,跟金属的反应,铁,查阅获得的资料和事实加以系统化的表格,表,2-3,卤素单质的化学性质的比较,分子式,跟氢气的反应和氢化物的稳定性,跟水的反应,卤素单质的化学活动性比较,F,2,Cl,2,Br,2,I,2,特点：,条理清晰、整齐有序,要求：,逐步学会编制表格的般方法和技巧，并能运用表格对所学的知识加以整理，使之系统化、条理,（,2,）线图化,什么是,线图化,用直线图或曲线图对所获得的实验数据加以系统化和简明化的一种形式。,教学中常用的线图,直线图,曲线图,特点：,鲜明、直观、简单、明了,要求：,掌握绘制线图的一般方法和技巧，并能运用线图发现、解释和说明物其变化的规律性。,4.,假说方法,恩格斯曾说,:,“,只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假说,”,。,假说方法,是根据已知的科学事实和科学理论，对未知的自然现象及其规律所做的一种推断和解释。,特点,科学性、推测性和可变性。假说的形成包括提出假说和验证假说两个阶段。,提出假说通常包括两个环节：,一是根据为数不多的科学事实和科学理论提出科学假设；,二是在科学假设的基础上进行推理和判断。,验证假说：包括实验（直接实验和间接实验）检验和理论检验，其中实验检验是最直接、最可靠、最有力的方式。,科学教学中要注意几点：第一，教师要帮助学生回忆有关的科学知识，或通过观察、实验、图表、实物、模型等为学生提供有关的科学实验事实，使学生所提出的假说建立在科学事实和理论的基础上。第二，要充分发挥学生作为学习主体的积极性、主动性和创造性，积极鼓励学生在科学事实和理论的基础上，大胆地进行想象和推测，发表自己的见解，以探究物质的本质及其运动变化规律。,第三，要精心设计和组织科学教学内容和科学教学过程，以保证科学探究活动的实施和开展。第四，要根据科学教材体系结构的特点、具体的科学教学内容的特点、学生的知识基础和能力发展水平，有目的、有计划地对学生进行假说方法教育，使学生逐步掌握科学方法,案例研究,在二氧化碳溶解性实验探究时，给出探究情境：,“,小亮同学在一个塑料瓶中收集了二氧化碳，再向其中加入水，盖上瓶盖振荡，都猜想他将看到什么现象（容器变瘪）获得什么结论？在实验中他没有观察到此现象，请猜想一下可能的原因是什么？,”,。同学们在课堂上讨论交流提出了六种猜想：（,l,）塑料瓶材料质地太硬，不易变形；（,2,）瓶中二氧化碳没有收集满；（,3,）塑料瓶气密性不太好漏气；,（,4,）在向瓶中加水时，没有把瓶口用玻璃片盖住一都分或长时间没有盖瓶盖使大部分二氧化碳扩散到空气中；（,5,）倒入塑料瓶内的水太少，没有消耗足够的二氧化碳，使瓶内气压减小不够；（,6,）倒入瓶内的水太多。把绝大部分二氧化碳排到空气中。接着,同学们对每种猜想,进行了再探究，从而获得了正确的认识。,5.,模型方法,模型（,model,）,是对客观事物（原型）的特征、本质的一种近似、形象和整体的反映。,模型方法,通过研究模型来揭示原型的特征、规律性和本质的一种科学方法。,分类,物质模型,模型,思考模型,A.,物质模型,物质模型,以实物为原形，通过加工而模拟制成的仿制品，它既可以是原型的扩大，也可以是原型的缩小。,与标本的区别：,物质模型是实物的仿制品,标本是实物本身,常用的物质结构模型：,电子云、分子结构和晶体结构模型，球棍模型和比例模型等。,化工生产模型：,接触法制硫酸,B.,思考模型,思考模型,是对原型在思想中的一种抽象反映。,思考模型（又叫思想模型）,是对原型在思想中的一种抽象反映。例如，化学式、质点、理想气体、呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等都属于思考模型。,思考模型的功能：,具有解释功能和预见功能。,前者指能够从理论上对实验事实和一些科学概念、定律、原理等进行说明。后者指能够推断物质的性质的功能,化学教学中思考模型,符号模型,即用一定的化学符号，按照特定的组合方式，来揭示物质的本质及其变化规律的一种模型。这些符号包括：元素符号、化学式、化学方程式、圆圈（表示原子）、叉或黑点（表示电子）、短线（表示共用电子对）等,符号模型对物质的本质及其变化规律的揭示，表现在质和量两个方面，并且随着学生知识的增加，认识能力的发展而越来越深刻,。,案例研究：,水的符号模型所揭示的化学意义,符号模 型,认识阶 段,质,量,初中,水是由氢氧两种元素组成的水是共价化合物,水的分子量氢氧两元素的原子个数比和质量比,高中,氢氧原子之间是靠共价键结合的,H-O,键是极性键水是极性分子，角型结构水分子之间可以形成氢键水是一种极弱的电解质,水的摩尔质量氢氧两种原子的摩尔数比水分子的键长和键角,H,O,键的键能水的离子积常数,教学要求：,要注意运用物质模型，向学生提供生动、直观的感性形象；,逐步引导学生利用思考模型从整体上，综合地认识物质的本质及其变化规律，并善于运用思想模型进行解释和预见，发展抽象思维能力、形象思维能力和创造力。,6.,科学抽象方法,科学抽象方法,在人们的思维中，排除认识对象的非本质属性而抽取其共同的、本质的属性的一种科学方法。科学抽象要以学生的观察和实验为基础。,科学抽象需要使用的逻辑方法：比较、分类、归纳、概括、分析、综合等、,案例：科学抽象的应用,化学实验事实,科学抽象,盐酸能使紫色石蕊试液变红；,硫酸能使紫色石蕊试液变红；,磷酸能使紫色石蕊试液变红。,酸,能使紫色石蕊试液变红（特征）,氧气能跟碳反应；,氧气能跟硫反应；,氧气能跟磷反应。,氧气能,跟非金属,反应（规律性）,白磷燃烧前后，天平两边平衡；,NaOH,溶液跟,CuSO,4,溶液反应前后，天平两边平衡。,参加化学反应前后各物质质量总和相等（定律）,尽可能结合学生的日常生活实际、社会实际，注意教学的直观性，运用实验、实物、标本、模型、图表和形象化的教学语言以及电化教学手段等形式，为学生提供较丰富的感性经验；,启发引导学生从有关实验现象或者事实来认识物质的本质及其变化运动规律，并在这过程中使学生初步掌握科学抽象方法。,针对核心内容展开探究的目的：,核心内容,掌握核心概念,形成科学探究的能力,理解科学家是如何研究自然界的,养成科学思维习惯,6.,科学抽象方法,科学抽象方法是指在人们的思维中，排除认识对象的非本质属性而抽取其共同的、本质的属性的一种科学方法。科学抽象要以学生的观察和实验为基础。,科学抽象需要使用的逻辑方法：比较、分类、归纳、概括、分析、综合等、,第四节 科学探究能力的培养,科学探究是学生学习科学的重要学习方式，培养学生的科学探究能力是科学课程的重要目标。科学探究能力是在科学探究活动中形成、发展和表现出来的，因此，培养学生的科学探究能力，必需从科学探究的每一个要素（环节）着手，与具体科学知识的学习相结合，在教学中主要从以下几个方面去培养学生的科学探究能力。,一、提出科学问题能力的培养,提出问题是科学探究的首要环节，教师要启发和鼓励学生提出有探究价值的科学问题。采取如下教学策略发展学生提出科学问题的能力。,1.,创设提出问题的情景,创设问题情境的目的是促使学生已有的知识与未知的知识产生激烈冲突，使学生意识中的矛盾激化，从而激发学生发现问题、探究问题的欲望，产生问题意识，提出有价值的探究问题。教师要根据教材内容的特点和学生年龄特征，善于运用多种方式，如实验、标本、游戏、挂图、多媒体、科学史、生活社会及科技发展中的实际问题等为学生创设提出问题的情景。当然，学生提出的问题可能漫无边际，过杂、过细，甚至是,“,瞎想,”,，缺乏探究价值。这时，教师应指导学生提炼、选择适合探究的问题。,案例研究,2,营造和谐气氛，鼓励学生大胆质疑,传统的科学教学中，教师往往只重视自己在课堂中如何向学生提出问题，而比较忽视学生的提问，使得学生很少对课本或教师提出质疑，很少认真思索过一个问题甚至不敢质疑。新课程下的实验探究教学要求教师在创设问题情境的基础上，鼓励学生富于想象、大胆质疑、勇于求异，主动发现问题、自主提出问题、善于交流。,对敢于质疑的学生给予及时肯定和表扬，教师应努力建立一种平等、信任、理解的新型师生关系，营造一种民主、和谐、宽松、自由的课堂气氛，让学生消除思想障碍，敢于质疑，随心所欲地发现问题、提出问题。无论学生提出的问题是大是小，是否紧扣主题，甚至异想天开式的问题，教师都应让学生畅所欲言，不能责难。让问题成为学生感知和思维的对象，使学生在问题中求知，在问题中发展，不断提高提出问题的能力。,案例研究,3.,培养学生质疑的思维方式,质疑是学生发现问题、提出疑义，以求解决问题的形式。科学探究教学中，教师不仅要,“,释疑、解惑,”,，且要启思，培养学生由质疑而求异，养成思考问题的习惯，教给学生质疑的思维方式，如比较法、逆向法、因果法、联想法、发散法等。,4.,留给学生独立思考、提出问题的时间和空间,传统的科学教学往往是,“,师演生看,”,、,“,师讲生听,”,、,“,满堂灌,”,，学生成为接受知识的,“,容器,”,，即使是学生实验也多是,“,照方抓药,”,，学生按照教科书和实验书亦步亦趋，使得学生很少有思考的余地，也没有质疑的机会和时间。实施科学探究教学要求教师为学生创造质疑、提问题的机会，留给提出问题的空间和时间。比如，引导学生在阅读中，实验探究过程中提出问题。,5.,引导学生正确地使用口头或书面语言表述问题,学生提出问题的能力是逐步发展的。学生产生问题意识后，即发现问题后，教师应使学生把自己的发现用问题的方式表述出来。之后，教师再根据学生的认知情况，引导学生对发现的现象作出进一步的思维加工，形成一个有价值的探究问题，并用口头或书面语言加以表述出来。学生经过一定案例的积累，并随着他们科学知识、技能的发展就可以逐步地提高自己提出科学问题的能力。,二、,猜想与假设能力的培养,猜想与假设是制定探究计划、设计实验方案的基础。在科学探究教学中培养学生作出猜想和假设的能力可以从以下二方面着手。,1.,培养学生根据已有的知识和经验对问题可能的答案作出猜想,尽管猜想、假设不一定是最终的科学结论，但猜想不是胡猜乱想，假设也不是瞎说。它们都是根据已有的经验和知识对问题中的事实寻求可能答案或解释的过程。科学探究教学中，教师应让学生体验猜想与假设在整个探究活动中的重要作用，鼓励启发学生主动地、大胆地对问题可能的答案作出猜想或假设,2.,引导学生对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设,和猜想一样，推测与假设的根据是探究者自己的经验、知识以及所探究问题的化学事实。推测和假设的结论必须是可检验的。检验的结果有两种可能：一是支持假设，即证实；二是否定假设，即证伪。一个无法检验的陈述是没有探究价值的，因此也就不是一个科学的假设。,三、制定探究计划和实验设计能力的培养,经过猜想与假设后，学生为了验证自己的猜想是否正确，就要制定出一个切实可行的计划。,1.,让学生经历制定探究计划的过程,制定探究计划和设计实验是实验探究过程中的重要环节，因此，教师应在实验探究教学中为学生创造条件，提供让学生制定探究计划、设计实验的机会，使学生获得亲身体验。教师应引导或组织学生讨论，分析探究要解决的问题及其方法，构思出探究方案。,2.,充分发挥学生在实验设计中的能动性,实验设计是指实验者在实施化学问题前，根据一定的化学实验目的和要求，运用有关化学知识和技能，对实验的仪器装置，步骤和方法在头脑中所进行的一种规划和设想,。学生在实验设计中的能动性主要表现在：明确实验原理；合理选用实验用品及其规格；构思实验装置、实验步骤与选择实验操作方法和实验方法；确定实验结果的处理方式；优选实验方案。,教师应结合具体的探究问题指导学生从上几个方 面来设计实验方案。指导过程中，应启发学生善于运用已有的科学基础知识、实验技能和科学方法初步知识，进行积极而又慎密的理性思维。,案例研究,在探究二氧化碳与水反应时，师问：,“,同学们天天喝饮料，你有哪些发现或你有哪些疑问？,”,闫业问：,“,我知道在饮料中压入了二氧化碳，为什么一些饮料商标上写碳酸饮料而不写二氧化碳饮料？,”,姚远说：,“,我知道是二氧化碳与水反应生成了碳酸。,”,夏天说：,“,一些饮料看起来澄清透明，你怎么知道是二氧化碳与水反应生成碳酸的？,”,姚远说：,“,只要在饮料中加入一种能鉴别碳酸的试剂即可证明我的观点。,”,老师说：,“,同学们说的都很有道理；请同学们查阅资料设计实验探究，二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化？发生了什么样的反应？,”,同学们查阅了大量资料，设计了如下探究方案进行对比：,（,1,）在雪碧饮料中加入紫色石蕊；,（,2,）在稀醋酸、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸中分别加入几滴紫色石蕊，由现象说明酸能使紫色石蕊变红；,（,3,）在水中滴加几滴紫色石蕊，由现象说明水不能使紫色石蕊变红；,（,4,）把浸有紫色石蕊的滤纸条晾干后放入装有二氧化碳的干燥集气瓶中，由现象说明二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红；,（,5,）在滴有几滴紫色石蕊的水中通入二氧化碳；,（,6,）把第（,5,）步试管中的液体取一半加热，另一半作对比观察。同学们从观察生活提出疑问，设计方案进行探究，在探究对比中学习了科学的探究方法。,（四）收集证据能力的培养,1.,通过具体实例培养学生的实证意识,科学事实是支持科学结论的重要证据，如果只进行实验，而不注意收集实验事实（包括实验数据），实验探究就无法开展下去，也就不可能得出探究问题的答案或结论。教师应引导学生对进行实验与搜集证据时的偶然失误导致结论错误或得不出科学结论的事例作出认真分析，从具体的事例中看到它的严重后果，培养学生的实证意识，加深学生对进行实验与搜集实验事实在科学探究中的重要性的认识。,2.,加强学生实验观察品质的培养,科学探究教学中的实验观察是一种有目的、有计划、有步骤的感知活动，是学生在实验探究中运用观察方法获得关于物质及其运动变化的主观映象过程。，所谓实验观察品质，是指学生在实验观察过程中表现出来的个性心理特征，它是衡量学生观察能力高低的重要指标。实验观察是收集科学证据的最主要方式，学生的实验观察品质如何，直接关系所收集证据的客观性和全面性。因此，在科学探究教学中，教师应着力训练学生如下的实验观察品质：,深刻性。要引导学生有目的、有计划、有条理地能利用多种感官对实验过程和结果从多方面进行观察，能指出在某种特定条件下感知实验对象所能反映的各种可能情况。,灵活性。要引导学生能灵活选择观察方法，及时调整观察思路；能从不同的角度思考和分析观察的实验现象；能够观察实验现象的动态特征。,批判性。要引导求学生客观地进行观察，即采取实事求是的科学态度，观察到什么就如实地反映什么，不修改实验现象及数据，能对观察结果进行客观评价；能辩证地进行观察，既要全面又要分清主次地进行观察，还要注意观察的条件性；能排除观察中各种无关因素的干扰，集中注意力持久地进行观察。,敏捷性。达尔文曾经说过：,“,我没有突出的理解能力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物，并对此细心观察的能力上，我可能在众人之上。,”,可见，观察的敏捷性对于观察的重要性。要求学生能够敏捷地捕捉稍纵即逝或不易发现的反应现象，不忽视某些细微的变化情况。,3.,重视观察记录方法的训练,为了保证从观察中获得的证据的准确可靠性，必须及时地做好观察记录，因为观察过程中所使用的实验仪器、装置和实验步骤和方法，以及发现的实验现象，观测、测量得到的实验数据等单凭头脑是记不准确、记不全面的。记录不仅是一种有效的信息储存方式，也是一种常用的科学方法，能独立或与他人合作对观察和测量的结果及时、准确地进行记录是收集证据能力的重要表现。,在科学教学中，教师应指导学生：用文字、科学用语、实验仪器和装置图、线图、表格、计量单位等对观察到的实验现象、数据等进行简要、概括的描述。发挥原有的经验和科学知识的指导作用，用科学的观察语言把观察中获得的实验对象的知觉表述出来；能够正确地把观察到的现象与对现象的推断或解释严格区分开来，不可混淆。,4.,让学生学会通过公共信息资源收集证据的方法,在科学探究过程中，有时可能会遇到各种各样的问题和困难，而教科书上无法解决，因而教师还应注意培养学生通过公共信息资源来收集解决问题所需要的证据的意识和初步能力。首先，让学生学会从图书馆、阅览室所收藏的图书和报刊中收集有关证据，学会从图书索引中查找自己需要的条目，能从自己需要收集的资料内容来选择应查找的刊物，尝试用摘抄和复印的方法来收集所需资料。其次，指导学生从互联网上收集资料证据，学习查找与证据有关的网站和文件的方法，利用下载来收集需要的证据。,第五节 科学探究教学的实施,一、科学探究教学的实施与指导策略,1,探究教学的实施类型,（,1,）按探究实施的活动形态划分,课内探究教学和活动探究类。,（,2,）按探究在教学实施中的程度划分,全面的探究和部分的探究。,前者一般意味着整个教学过程都是以探究为目的的，后者仅仅在某个教学的环节中运用探究的方式。,（,3,）按教学活动的实施形式划分,以实验为主体的探究,以科学调查研究活动为主体的探究,以科学概念学习为主体的探究,（,4,）按探究教学实施的策略划分,以现实世界中的问题为出发点的探究教学,以科学史为背景的探究教学,以假设问题情景为背景的探究教学,以游戏活动为背景的探究教学等四种形式,2,精心设计科学探究活动,（,1,）教学对象的实际情况,（,2,）教学内容的特征,（,3,）教学条件,（,4,）探究活动的水平,3,实施以探究为核心的多样化教学,4,营造轻松愉悦的科学探究氛围,5,提供适时、适度的指导,案例研究,“,物体的摆动,”,的探究教学研究,根据,科学（,7-9,年级）课程标准,所附的,“,案例,15,有关噪声污染问题的调查与讨论,”,，阅读后研讨下列问题：,（,1,）该案例是怎样体现探究教学的特点的？,（,2,）在这个案例的教学中教师是怎样创设教学情景的？,（,3,）如果你来执教，你怎样指导学生进行课堂讨论活动？,（,4,）本案例设计有调查研究，请你拟一个指导学生进行调查研究活动的提纲。,根据：教育部编订：,科学（,7-9,年级）课程标准,，北京师范大学出版社，,200,年版，第,79,页。,二、实施科学探究教学应注意的问题,1,既要避免将探究式教学神化又要避免将其泛化,2,要正确认识探究式教学与教学时间的关系,3,要重视学生在探究过程中对挫折与成功的体验,4,要正确处理好探究式教学与实验活动的关系,问题讨论,你认为科学探究教学的实施和指导还可以采取哪些有效策略？,是不是所有的抽象概念都不能用探究活动来获得？,针对以上问题，谈谈你的看法。,作业,1,。探究性学习与研究性学习有什么区别和联系？,2,。设计一节高中化学教材的探究教学方案或者教案,