摘要:本文首先阐述分析与论证在科学研究中的价值和在新课程标准中的地位与作用,根据分析与论证的内涵,阐明科学教学中进行分析与论证过程在培养学生能力方面的具体表现,然后阐述科学教学中培养学生分析与论证能力的策略方法。
关键词:分析与论证;新课程标准;科学教学
一、问题的提出
1.科学研究中离不开分析与论证环节
伟大的天文学家第谷用毕生精力积累了一份丰厚且极其宝贵的天文观测资料,这份资料详细记录了700多颗恒星在38年中的每一个夜晚的数据。他的助手开普勒对第谷的观测资料进行分析,经过长期繁复的计算和无数次的验证,他终于发现了行星运动三定律,为经典天文学奠定了基石。可见,数据并不是结果和规律,要想从大量数据信息中总结出事物的客观规律,需要经历充分的分析与论证过程,没有经过分析与论证的数据会失去它们的科学价值。
2.新课标中把分析与论证能力作为学生能力培养的目标之一
新课程理念提倡探究式教学方式,新课标在科学探究式教学中指明了七个探究要素,即提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。其中,分析与论证在科学教学实施过程中既是一个要素也是一个环节。通过引导学生根据证据进行分析论证得出结论,并对所得出的结论重新审视,从而让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试运用科学探究的方法研究科学问题,验证科学规律。这样能让学生控制自己的学习过程,通过自己的努力解决学习中遇到的一些问题,从而提高自主学习能力。这正是新课标培养学生能力的目标之一。
二、分析与论证的含义以及在提高学生能力上的具体表现
1.分析与论证的含义
科学探究式教学中的“分析论证”是指学习者在探究过程中,在获得证据的基础上将探究结果与自己原有的知识联系起来,运用分析、综合、归纳、演绎等科学研究方法和数学方法,通过对科学数据和科学现象进行分析推理,找到事件的因果关系或其他解释,得出探究结果,从而构建新的知识体系。
2.分析与论证能力的具体表现
科学探究式教学中的“分析与论证”要素,新课标提出了明确的要求,既对数据的分析处理、尝试根据实验现象和数据得出结论、对实验结果进行解释和描述、增强对分析论证重要性的认识。从这些要求中不难发现,分析论证能力主要表现为逻辑推理能力,既要根据数据进行推理,得出结论,又要反思和质疑结论,发现和解决新的问题,从而更加客观准确地描述结论。
三、科学教学中培养学生分析与论证能力的途径和策略方法
虽然分析与论证是由数据到结论的中间环节,但是为了全面提高学生的分析论证能力,在科学教学中,不仅可以在实验方面注重分析论证能力的培养,而且可以在其他教学过程中,通过逻辑推理能力的培养来提高学生的分析论证能力。笔者根据自己的教学实际,谈谈在科学教学中培养学生分析论证能力的一些做法。
创设实验原理分析情景,通过分析科学量之间的函数关系,选择实验原理,培养学生注重对实验原理的分析推理,提高学生分析与论证能力
创设设计性实验情景,分析待测量与直接测量量之间的逻辑关系,寻找实验原理
〖问题情景〗通过实验探究,知道不同材料的隔声性能不同。尝试寻找一种比较材料的隔声性能的方法,并在此过程中感悟控制变量法的意义。给定器材:闹钟、卷尺、泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板等。
〖分析与论证〗响度的大小与人耳距离声源的远近有关。因为声能在传播过程中会逐渐分散,所以响度逐渐减小。为了比较不同测量的隔声性能,应该确定一个比较隔声性能的方法。例如,从靠近声源处慢慢远离,会听到声源发出的声音越来越小,直到听不到声音。测出此时的位置与声源间的距离(简称“最大可听距离”),比较这段距离的大小就可以判断出不同材料的隔声性能。
在教学中,通过这样类似的方法可以培养学生分析待测量与直接测量量之间的逻辑关系,寻找合适的实验原理。
2.创设图像处理情景,通过图像联系科学量函数关系,得出结论,培养学生注重实验数据处理方法,提高学生的分析与论证能力在科学教学中,可以设置相类似的情景,利用科学量间接线性函数关系得到结论,提高学生善于转化的能力。
3.创设反思性情景,通过定势思维错误的剖析,培养学生注重结果的质疑和反思,提高学生的分析与论证能力
〖问题情景〗
给成年的肥胖者和非肥胖者一次性口服足量的浓葡萄糖溶液后,测定血液中葡萄糖和胰岛素浓度,结果如下图:
①开始时的30min内,血糖上升的直接原因主要是小肠腔中的葡萄糖通过_______方式被吸收入血液。30min后,在较高浓度________的调节下,肝细胞内的反应过程_____(填图1中的数字序号)显著加强,使血糖恢复正常。②图2表明口服葡萄糖后,肥胖者与非肥胖者在血糖浓度及胰岛素分泌量两方面的差异分别____。这一事实说明肥胖者胰岛素调节血糖的效率低,肥胖是导致________的危险因素。
〖分析与论证〗对比两幅曲线图可见,肥胖者与非肥胖者口服血糖后血糖含量没什么明显差异,但是胰岛素分泌量肥胖者明显高于非肥胖者,说明肥胖者胰岛素调节血糖能力较弱,胰岛素浓度高而调节能力弱,应该是胰岛素与受体的结合能力弱或胰岛素不能与受体结合的结果,这是Ⅱ型糖尿病的病因。交感神经系统兴奋的生理意义在于应付机体所遇到的紧急情况。低血糖早期症状以植物神经尤其是交感神经兴奋为主,表现为心悸、乏力、出汗、饥饿感、面色苍白、震颤、恶心呕吐等,较严重的低血糖常有中枢神经系统缺糖的表现,如意识模糊、精神失常、肢体瘫痪,大小便失禁、昏睡、昏迷等。肥胖者的胰岛素分泌量明显高于非肥胖者。
在教学中,可以设置这样类似的情景:注重对结果的质疑并加以检验,削弱定势思维的错误影响,从而提高分析论证能力。
在科学教学中,培养和提高学生分析与论证能力的途径和策略方法还有很多,只要注意挖掘并付诸实施,学生的能力提高就不是一句空话。
参考文献:
[1]张大昌,廖伯琴.走进新课程从书[M].武汉:湖北教育出版社,2004.
[2]沈金林.关于探究式教学中“分析与论证”要素的若干解读[J].2005(12).
[3]张兵荣.挖掘图片内涵 培养实验能力[M].西安:陕西师范大学出版社,2005.
(作者单位:浙江省瓯海区梧田第一中学 325000)
论文作者:卓振宇
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2016年10月上
论文发表时间:2017/1/10
标签:能力论文; 科学论文; 培养学生论文; 胰岛素论文; 声源论文; 肥胖者论文; 血糖论文; 《中学课程辅导●教学研究》2016年10月上论文;