浙江省瑞安市滨江中学 325200
《科学》(7-9年级)教科书设计的核心目标是培养学生的科学素养。科学素养是以科学知识与方法为基础,科学态度为支撑,科学能力为核心的关于科学理解与科学应用的个体的内在特质。
科学能力应该由科学技能与科学思维两部分组成。科学能力可以分为三个维度:识别科学问题的能力,科学地解释现象的能力和实施科学探究的能力。
一、识别将要研究的是不是科学问题;认识研究对象的主要特征;收集与问题相关的信息
问题既是研究的起点,又是研究探究的内在动力所在,善于提出和发现问题是创造性思维的第一步,也是科学发现的关键一步。因为解决问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已,而提出一个问题,用新的可能性、新的角度去看待旧的问题却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。
如通过放大镜观看周围的物体时发现,近处的物体是正立、放大的,而稍远处的物体是倒立放大的,更远处的窗户则是倒立、缩小的。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是哪个。A.物体通过凸透镜所形成的像都有哪些种类 B.凸透镜的成像情况与哪些因素有关 C.凸透镜在什么情况下能成什么样的像 D.凸透镜的成像情况与物、镜间的距离有何关系。
此类问题是考查对实验探究中的提出问题环节的理解与掌握情况,提出问题是科学探究过程的首个重要环节,也是物理科学研究中重要的一个环节。难点在于如何引导学生发现问题,识别科学的问题,同时认识研究对象的主要特征;收集与问题相关的信息。
二、在实际情境中,运用相应的科学知识;科学地描述或解释现象发生的原因;用科学知识描述状态并预测变化
如深秋,为避免树上的桔子在夜间气温骤降时被冻伤,果农经常在傍晚给桔子树喷水。虽然水在夜间结了冰,但桔子却没被冻伤,这是为什么?夜间气温骤降时,水降温直至凝固成冰放出热量,使温度降得不会太低,所以,桔子没被冻伤。
三、对问题有探究的思想与模式;设计解决科学问题的验证方案;规范实施验证方案,并进行观察测量;收集信息,并进行定性或定量分析;解释科学结论,并用科学语言交流
1.科学探究活动是培养科学观念与能力的最关键的途径,也是培养创新精神与实践能力最有效的手段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆科学教育中所说的科学探究则是指学生经历与科学家相似的探究过程,以获取知识,领悟科学的思想观念,学习和掌握方法而进行的各种活动。
对科学探究的设计力求反映提高学生科学素养的要求,体现学生的主体作用,符合学生的心理特点,从学生身边熟悉的事物出发,围绕各部分的具体内容目标设计各种形式的、为学生所喜爱的探究活动,并使之在要求上各有侧重、相互补充。倡导学生参与科学探究活动的开发,使学生在科学方法与能力上获得比较全面的训练。
2.从浙教版初中科学教材的课程内容来看,学生探究实验的方法主要有以下几种。
(1)公式法。从科学公式入手,通过实验直接测出公式中所需的物理量,从而得出实验结果,这种方法思路简洁明了。
如用所学过的知识在家中测苹果的密度。所能利用的器材有:自制的弹簧秤、水桶、水、塑料袋、塑料绳、水瓢。请写出简要的实验步骤及苹果密度表达式的推导过程。可以用自制的弹簧测力计测出苹果的重力,即可得到苹果的质量,然后将苹果浸没在水中,测出这时绳上的拉力,即可得到苹果受到的浮力,再求出苹果的体积,可求出苹果的密度。
(2)控制变量法。科学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;一个现象受到多个因素的影响,研究其中一个因素的作用时,一定采用控制变量法,一定要注意保证其它因素是相同的。
(3)转换法。转换法主要在对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量的研究上,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这类方法对大多数初中学生在理解和运用中均有难度。如在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体(毛巾、棉布等),让小车从同一高度滑下后,通过观察小车在粗糙程度不同的平面上运动距离的远近,就可知道阻力对物体运动的影响。这种研究问题的方法称为“转换法”。像探究电流产生的热量多少与电阻间的关系,探究物体的动能与哪些因素有关,探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关等实验,都是一些不易观察的现象和问题,研究时都使用了转换法。
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。
总之,科学不仅仅是一种知识体系,更是一种多侧面的科学探究活动。科学教学与其说是让学生掌握科学知识,不如说是通过知识的建构,让学生理解和掌握科学的探究过程与科学方法,从而全面提高学生的科学能力。以科学探究作为科学教学的中心环节,恰恰反映科学教育的本质。
参考文献
[1]初中科学课程标准2011年版,北京师范大学出版集团。
[2]陈志伟 陈秉初 中学科学教学论.科学出版社。
论文作者:王海淇
论文发表刊物:《教育学文摘》2016年10月总第208期
论文发表时间:2016/11/8
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