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在課外活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
摘 要： 本研究的目的是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，掌握科學(xué)的思維方法。本課題以生物課外活動(dòng)——“德化縣浐溪水資源調(diào)查”為內(nèi)容，采用探究的教學(xué)模式開(kāi)展活動(dòng)，結(jié)果表明學(xué)生的科學(xué)探究能力得到了一定的提高。
關(guān)鍵詞： 探究教學(xué) 生物課外活動(dòng) 科學(xué)探究能力
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展潮流面前，理科教學(xué)正在發(fā)生革命性的變化�？v觀二十世紀(jì)八十年代以來(lái)生物教學(xué)的改革，盡管提法不同，名稱(chēng)各異，但其指導(dǎo)思想可以說(shuō)就是“探究教學(xué)”。探究教學(xué)是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找答案的過(guò)程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力為目的的教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)探究教學(xué)過(guò)程，教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)，如何獲得知識(shí)和信息，掌握科學(xué)的探究方法。而科學(xué)探究是尋求問(wèn)題解釋?zhuān)鉀Q過(guò)程，其價(jià)值在于創(chuàng)新，通過(guò)豐富和發(fā)展理論對(duì)未知世界進(jìn)行解釋或預(yù)測(cè)。生物課外活動(dòng)注重科學(xué)性、實(shí)踐性和趣味性，是培養(yǎng)學(xué)生智力、能力的一種重要途徑。學(xué)生通過(guò)課外活動(dòng)可以對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行探究，用已知的和發(fā)展的科學(xué)原理尋求解釋?zhuān)褂^察具有意義，建立基礎(chǔ)的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。本文以指導(dǎo)學(xué)生對(duì)本縣的“浐溪水質(zhì)調(diào)查與綜合治理設(shè)想”課題探究為例，探索在生物課外活動(dòng)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
1.根據(jù)課題目標(biāo)，制訂探究計(jì)劃
1.1確定探究問(wèn)題。
探究教學(xué)的主要目的是使學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷探究知識(shí)或問(wèn)題的過(guò)程掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。在課外活動(dòng)過(guò)程中，教師根據(jù)活動(dòng)目標(biāo)，尋找與活動(dòng)內(nèi)容密切相關(guān)的、可以激發(fā)學(xué)生興趣的課題，創(chuàng)設(shè)情境，明確告訴學(xué)生要調(diào)查研究的領(lǐng)域。浐溪是本縣的母親河，學(xué)生非常熟悉。通過(guò)鄉(xiāng)土地理的學(xué)習(xí)，學(xué)生都清楚浐溪的今昔變化，教師通過(guò)講述它目前的狀況：“水質(zhì)受到污染，影響周邊生物的生存，影響溪邊公園的景致，政府對(duì)治理浐溪的決心�！睂W(xué)生立即表現(xiàn)出濃厚的興趣，并紛紛表示要為治理浐溪貢獻(xiàn)自己的力量，這樣學(xué)生的積極性就被很好地調(diào)動(dòng)了起來(lái)。
1.2制訂探究計(jì)劃。
教師引導(dǎo)學(xué)生就探究的內(nèi)容進(jìn)行討論，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題。問(wèn)題是多種多樣的，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生集中于一或兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究，并指導(dǎo)學(xué)生自己制定實(shí)施目標(biāo)和內(nèi)容，發(fā)揮學(xué)生在課題探究中的主體作用。圍繞治理浐溪這一課題，學(xué)生在分組討論提出許多建議：“大家行動(dòng)起來(lái)義務(wù)到?jīng)合獡炖��！薄皩?duì)水質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，制訂治理方案，恢復(fù)浐溪生態(tài)環(huán)境�！薄坝�(guó)人治理泰晤士河取得很大成功，我們可以學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)�！边@樣通過(guò)學(xué)生討論和教師總結(jié)，三項(xiàng)探究?jī)?nèi)容（探究不同水質(zhì)對(duì)植物根生長(zhǎng)影響，探究溪邊公園生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，探究對(duì)浐溪污染的綜合治理）就產(chǎn)生了。教師再根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力狀況，將學(xué)生分成三組，確定探究?jī)?nèi)容。最后各組學(xué)生分別制訂各自的實(shí)施計(jì)劃。
2.選擇科學(xué)探究方法，培養(yǎng)勇于探索的精神
2.1選擇科學(xué)探究方法。
選擇科學(xué)的探究方法，是課題探究取得成功的基礎(chǔ)，科學(xué)探究不是讓學(xué)生“讀”“記”科學(xué)，而是動(dòng)手“做”科學(xué)。大量安排實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是為了誘導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題。如第一組學(xué)生進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定時(shí)，教師告知學(xué)生分別采集同一河段漲潮時(shí)和退潮時(shí)的水樣，以保證水樣的代表性。探究?jī)?nèi)容可以是簡(jiǎn)單的理化測(cè)定，也可以是對(duì)不同生物生長(zhǎng)的探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，各自準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料的選擇一定要有代表性和一定的數(shù)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)論才有普遍性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生排除外界環(huán)境對(duì)調(diào)查對(duì)象的干擾，教給學(xué)生正確的觀察和測(cè)量方法，實(shí)驗(yàn)后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)記錄表格，進(jìn)行觀察和記錄。學(xué)生通過(guò)觀察獲得大量信息，在觀察中產(chǎn)生問(wèn)題，用不同方式做記錄，以便保存與交流，在測(cè)量比較中學(xué)會(huì)一整套實(shí)驗(yàn)操作的方法和技能，通過(guò)思考得出結(jié)論，并計(jì)劃下一步行動(dòng)，在解答問(wèn)題中增長(zhǎng)知識(shí)和才干。通過(guò)以上探究常規(guī)方法的指導(dǎo)，學(xué)生初步掌握了科學(xué)探究的方法，也為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。
2.2不怕挫折，勇于探索。
鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)往往要經(jīng)過(guò)多次失敗，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)后方能取得成功，如第一組學(xué)生在做不同水質(zhì)條件對(duì)植物根生長(zhǎng)的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)原來(lái)的實(shí)驗(yàn)材料——蠶豆和小麥根的生長(zhǎng)較易受非調(diào)查因素的影響，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯。于是他們調(diào)整選擇了其他種類(lèi)的材料進(jìn)行了反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后通過(guò)對(duì)比和篩選，發(fā)現(xiàn)鱗莖類(lèi)植物生根現(xiàn)象顯著，這樣通過(guò)課題的探究，培養(yǎng)了學(xué)生不怕挫折、勇于探索的精神。
3.督促學(xué)生按計(jì)劃進(jìn)行，及時(shí)研究挫折和新發(fā)現(xiàn)
3.1按計(jì)劃探究。
在研究?jī)?nèi)容和方法確定后，教師應(yīng)督促學(xué)生按計(jì)劃進(jìn)行課題探究。如實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分工，定期檢查學(xué)生的調(diào)查結(jié)果，及時(shí)解決學(xué)生在探究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，召開(kāi)課題探究交流會(huì)等。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生的主觀能動(dòng)性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，興奮點(diǎn)被觸發(fā)，好奇心得到鼓勵(lì)。他們不僅獨(dú)立地操作、思考，而且集體分析討論。他們不僅按計(jì)劃實(shí)施研究調(diào)查，而且走訪了環(huán)保局、污水處理廠等單位，向有關(guān)專(zhuān)家請(qǐng)教，有的還去圖書(shū)館查閱了許多有關(guān)的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍。
3.2不斷修改實(shí)施內(nèi)容。
對(duì)于課題探究中出現(xiàn)的困難和新發(fā)現(xiàn)，教師應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生不斷修改探究計(jì)劃和實(shí)施內(nèi)容，如針對(duì)第三組學(xué)生的調(diào)查結(jié)果“目前河岸邊各種污染源密布，市民的環(huán)保意識(shí)還普遍不高”，及時(shí)修正了實(shí)施內(nèi)容，經(jīng)過(guò)詳細(xì)調(diào)查，提出了對(duì)浐溪進(jìn)行綜合治理的設(shè)想�！爸赋鰶合粌H是建立污水處理廠的問(wèn)題，更重要的是需要加強(qiáng)各職能部門(mén)，各位市民的環(huán)保意識(shí)”。學(xué)生還設(shè)計(jì)了一些在目前條件下切實(shí)可行的方案，其中“將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到污水處理程序”受到有關(guān)專(zhuān)家的好評(píng)。
4.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課題的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行自我評(píng)價(jià)
4.1得出結(jié)論。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理、歸納，通過(guò)對(duì)浐溪水質(zhì)的測(cè)定和動(dòng)、植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用簡(jiǎn)單的生物統(tǒng)計(jì)方法，統(tǒng)計(jì)調(diào)查記錄，分析整理數(shù)據(jù)，綜合歸納概括出有關(guān)規(guī)律性的結(jié)論。
4.2指導(dǎo)寫(xiě)論文。
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論文撰寫(xiě)，論文成形后對(duì)文章中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、語(yǔ)句等，及時(shí)給予指正，保證論文的科學(xué)性，體現(xiàn)探究的目標(biāo)、方法、步驟和結(jié)論。
4.3評(píng)價(jià)研究結(jié)果。
組織學(xué)生進(jìn)行論文答辯和交流，要求學(xué)生對(duì)課題研究的各方面有深刻的了解，要有較強(qiáng)的口頭表達(dá)能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力，為了在論文答辯中取得好成績(jī)，學(xué)生準(zhǔn)備了大量圖表模型，設(shè)想了許多可能遇到的提問(wèn)。最后教師對(duì)研究成果進(jìn)行評(píng)價(jià)總結(jié)。
通過(guò)課外活動(dòng)鍛煉，學(xué)生認(rèn)識(shí)到：第一，科學(xué)知識(shí)不只是觀察到的事物的簡(jiǎn)單報(bào)告，科學(xué)知識(shí)還是由原始材料緩慢地、試驗(yàn)性地積累而成的知識(shí)體系。第二，收集到的原始資料產(chǎn)生于有計(jì)劃的觀察和實(shí)驗(yàn)。第三，實(shí)驗(yàn)和觀察的計(jì)劃是根據(jù)問(wèn)題而制訂的，問(wèn)題又產(chǎn)生于我們對(duì)先前的知識(shí)的總結(jié)所得來(lái)的概念。第四，總結(jié)性概念要受到問(wèn)題解決的效果的檢驗(yàn)，并通過(guò)檢驗(yàn)不斷地得到修正和更新。
總之，探究教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生探究未知世界的積極態(tài)度，認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)不再是為取得好分?jǐn)?shù)而受到父母或老師的表?yè)P(yáng)，應(yīng)來(lái)源于對(duì)學(xué)習(xí)本身的興趣。探究過(guò)程有獨(dú)立的操作、思考，也有集體的分析討論，這樣既給予學(xué)生獨(dú)立思考、自我鉆研、自我決策、自我負(fù)責(zé)的機(jī)會(huì)，又在討論中形成對(duì)旁人觀點(diǎn)的容忍態(tài)度，樹(shù)立尊重科學(xué)事實(shí)的態(tài)度，以及依事實(shí)批判地思考的態(tài)度。這種既尊重個(gè)性發(fā)展，又重視集體合作的探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生的身心健康及日后工作都有極其重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
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