鲁琼初中化学远程研修专题七科学探究Word文档下载推荐.docx
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随学生能力的发展,如何在各章节开展探究活动?
2.如何将完整的科学探究活动与碎片式的探究活动相结合、将分组探究与全班探究相结合?
3.如何安排和计划一年教学中的探究式教学;
规划和设计全年的
学生探究活动
1.探究课题的寻找、筛选和确定;
2.如何有效创设和运用探究的问题情境;
3.如何将方案设计、动手操作、得出结论三环节有机地结合起来;
如何从教科书、现实生活中发现、确定探究课题,设计探究活动
1.如何解决探究活动中知识与技能的落实问题?
2.探究活动过程中教师的作用是什么?
教师何时引导?
何时干预?
如何激发学生进一步探究的兴趣。
在探究活动中落实双基的策略,改进和优化自己的探究式教学行为
主创人员:
主持人:
北京师范大学化学教育研究所博士刘东方
场内嘉宾:
教育部初高中化学课程标准研制组组长北京师范大学化学教育研究所所长王磊
河北省石家庄市化学教研员娄延果
河北省石家庄市教科所兼职教研员石家庄外国语学校任克茵
各位老师大家好,欢迎收看初中化学新课程远程研修节目。
本次的研究专题是,科学探究与探究式教学,首先为大家介绍我们的现场嘉宾初高中化学课程标准研制组组长,北京师范大学化教育研究所所长,博士生导师王磊教授。
河北省石家庄市化学教研员,娄延国老师。
河北省石家庄外国语学校全国优质课一等奖获得者,任客英老师,欢迎三位专家来到现场参与我们的讨论。
在本专题的研修中主要探讨的方面是:
对探究式教学的研究的认识和定位,如何合理的规划探究活动,探究活动的设计以及探究活动中基本知识和技能的落实。
科学探究作为义务教育阶段化学课程的重要内容,贯穿初中三年级的教学始终,随着课程的改革的不断推进,探究式教学已经深入化学教学课堂,那么在实际教学中教师们对科学探究的实施状况如何?
教学中遇到哪些值得深思的问题,存在什么困惑,已经总结了哪些好的经验,针对这些问题我们先来看看一线教师们的交流讨论。
教师1:
做科学探究它就会涉及到学生的动手,学生讨论它就会占有大量的课堂时间所以这样呢,我们总感觉课时不够,有的时候可能不同的教师性格不一样有的喜欢在这个问题上探究。
有的就不喜欢在这个问题上探究,那这样呢平行班之间就会出现有的班讲的快一点,有的班讲的慢一点,所以科学探究是感觉占用了一定的课时。
再有一个问题就是,只要去做探究实验,就必须要去做大量的准备,而往往像我们学校只有一个实验员,他一个人肯定忙不过来,那我们就得帮他来做这个工作,既要备课,又要辅导学生又要准备实验,的确有的时候感觉力不从心,没有那么多时间。
再有更重的一个问题是我们在探究实验过程中呢用的很到的一个环节就是设预计一个情景,那么这个情景的创生让我们感觉很困惑,这个情景的确是不容易寻找,我怎么找到一个合式的情景作为一个主线来串一节课,或半节课,所以就需要在网上查大量的资料,那么备课时间的确会非常的长,我们感觉这方面的资料呢,有时候会去买一些书,或买一些音像制品,这些资料不是很多,那么在课堂上呢,在实验探究的过程中还有一个度不好把握,有时在引导过程中老师发挥的作用,和学生自己发挥的作用那么又不能体现出来老师牵着学生走,所以这个度要达到什么程度,在不同的课上有不同的要求,这也是我们正在摸索的问题。
教师2:
我们学校在我们区域是一个大的学校,学生参差不齐,在安排这些教学实验中我们大感觉力不从心,有的时候28组的实验,一组的实验会有可能安排到4、5个学生来参加所以在进行探究活动中,我觉得这种效果大大折扣,第二个方面就是我们的备考压力很大,尤其到了中考前夕学生感觉没有时间再安排这样一些探究活动。
教师3:
实际上在这个过程中应该让学生动手去设计的时候老师会有一些顾忌,所以就往往会在前面加有很多的限制,最终使探究的开放度大大降低,学生并没有很好的参与进去,再比如在活动中我们实验室的设备,或是实验老师的配备原因,并不能都做到每个学生动手参与。
小组里面的只能是让几个学生动手实验,学生参与度不是很大。
就目前来说很多老师都觉得是实施科学探究也好或者是常规教学也好就是为了提高成绩,往往以提高成绩为最终目标作为我们对教学是否成功的一个衡量标准,所以说我们就会发现如果我不做探究多做一些题一样也能够把成绩提高上去,那干脆省点事不去探究,包括我在内我觉得很多老师都存在这样的惰性。
教师4:
有些老师把探究实验做成了验证性实验,或者是简单的那种像过去那样的学生分组实验,而不是带着问题去探究的,我们需要有探究的问题,但是很多老师不太清楚,所以学生也是一片散沙,在哪里乱做。
教师5:
有些探究式实验流于形式,比如说有些时候只是按课本上描述的一些现象引导学生去专注书上提示的某些现象,课本上提示的现象是铁钉与酸反应有气泡产生,这是很明显的现象,同学们都看到了,但溶液颜色的变化可能要过一段时间,比如说临下课了,过了一段时间了,我们给学生看确实有颜色变化了,但其实还有一个现象课本上根本没有提及,可是时间上就出现了。
反应一段时间后,给学生看溶液里面其实有黑色的浮渣。
其实这里用铁钉而不是纯铁做实验的原因。
对,但明明出现了这种现象,课本上也说了用铁钉做实验。
教师6:
探究这块内容,在教学终于到了一些实际问题,比如说在城市里的学校还好说一点,在一些郊区学校或下面的农村乡镇学校,实验器材、实验用品是一个很大的障碍,很难把它弄齐全。
另外还有探究不光是做实验,还要搜集各种各样的资料来调查,从资料当中提出一些问题,提出信息,也可以围绕这些来探究,所以可以看出搜集资料也是一个问题。
通过这几段视频我们可以看出了教师遇到了时间问题,学生差异问题,探究方案设计问题等等。
那么我们来请任老师为大家来介绍一下您在讲学过程中是如何安排科学研究中的教学,您有什么样的困惑。
任老师:
跟以上老师有一些相同的看法,首先,先把我们学校的情况说一下,我们学校的硬件设施在石家庄市来说可以说是硬件设施相对较好的学校之一,初三年级整个有28个教学班,每个班平均有66个同学,在这种环境下我们实施探究的过程当中,遇到的最大的困难就是分组实验进行探究,到实验室去就是一个最大的困难了,首先我们学校的实验室的设置属于大学的那种,有实验台,所以这样呢老师把学生带进去,老师最多能看到前两排学生,所以给课堂的组织带来了很大的困难,再就是由于教学班太多28个,总共才有4个实验室,这样有些班一天,去做实验的较多,导致实验室不够用,再就是化学课教学楼离实验楼特别的远,等学生回去的时候会影响到下一科的教学,所以有不少的老师对化学课也提出了不少的意见。
那么除了任老师刚才谈到的困惑之外我们还采用了问卷和访谈两种行式调查了200多名初中化学教师,那么我们一同来看一看调查结果。
也就是探究教学的调查问卷。
那么共有6个方面的困惑和问题:
课时紧张,探究活动影响教学进度;
73.7%;
学校实验室条件不够占46.3%
班容量太大,很难安排占45.4%
准备工作量太大,时间、精力不够占44.9%
探究中学生混乱,难以控制占40%
学生素质太差,探究不起来占29.3%。
娄老师:
我们在调查中有的老师写到:
课改的这几年,我个人努力在自己的教学实践中尝试推广探究学习,并将”通过探究促进学生的终身发展“作为自己的教学目标,但实际实施起来却因为种种原因而落实不到位。
人教版化学教科书上下两册共有31个活动与探究,在我的课堂教学中真正落实到位的也就一半左右。
就我了解,很多教师也存在着这样的问题。
还有一位区化学教研员在反思中写道:
在我听过的一些课中,探究活动看似很多,但真正体现学生自主性的很少,很多活动的设计不具有开放性,看似让学生放手去做,实际实施起来只能按老师的要求进行,学生很有些像是老师操纵的一个个“小傀儡”。
还有一位老师说:
探究互动是进行了,学生活动了,课堂热闹了。
可一节课下来,好想学生什么也没有学到,总觉得探究越多成绩会越差,于是能少探究就尽量少些。
那么通过我们刚刚的案例以及老师们的介绍,我们对以上的内容进行了一些梳理,也就归纳出了本次专题要讨论的四个问题。
问题1、初中化学教学中科学探究的定位和目标要求;
问题2、如何规划和设计全年的学生探究活动;
问题3、如何从教科书、现实生活中发现、确定探究课题,设计探究活动?
问题4、在探究活动中如何抓好双基的落实,改进和优化自己的探究式教学行为?
提高探究活动的实效。
那么下面呢我们就针对第一个问题:
初中化学教学中科学探究的定位和目标要求是怎样的?
请王老师谈谈您的观点。
王老师:
科学探究作为初中化学新课程的重要的突破点,应该是首次在2001年课本上公布的时候首次进入我们国家的化学教育课程当中,所以在01年当时大家对这种概念和这种教学方式的不清楚的怀疑到现在已以成为普遍的一种实践,并且大家已经创生了很多丰富的我们自己的初中化学探究的精彩案例和成功经验。
但是现在我们再来看初中化学新课程到的该怎么安排和实施我们的科学探究活动,我觉得需要我们再一次对课程标准对于科学探究相应的要求做一次温故或者是认真的学习,大家知道科程标准呢是把科学探究作为一级主题提出的足以证明它不仅仅是一种理念,不仅仅是一种教学要求。
它是一种重要的课程内容。
作为重要的课程内容和课程的基本构成成分来进入到初中化学新课程的,也就是说它的重要性和地位是跟物质构成的奥秘跟化学变化和身边的物质实际上是齐平的。
那么为什么要把科学探究提到在这样一个高度呢?
实际上我们看到是因为化学学科是我们科学教育的重要组成成分,我们把它看做是科学文化的传播或承载。
我们学化学除了学到具体的化学知识和化学思想以外还更要学习化学作为科学的重要组成部分。
它应该具有科学的一般属性和基本的方法,这也是化学学科作为整个科学教育重要组成部分的要求,我们必须要体现出它承载的科学的这样的一种教育的要求。
在这个方面应该说科学探究对此课程标准也明确作为过程方法这一维度目标也对科学探究提出了明确的要求,同时课程标准还在内容标准部分专门对发展科学探究能力和增进科学探究理解做出了明确具体的目标,所以我们知道在初中阶段科学探究是以两种形式呈现来体现的。
第一种是作为得要的教育教学的内容,它本身就是内容,本身就是要传播给孩子的,就是让孩子学会的,那么要学什么?
第一是要对科学探究的过程方法有所了解,同时要增进对科学探究的基本认识和理解。
它首先从态度信念上知道科学探究是探究过成,实际上是科学的基本特征和基本属性,是我们获取知识认识客观世界的重要途境,他也要有意识和明确科学探究的基本特征是什么?
就是提出问题,提出假设,求证、取证、论证那么这个假设检验,这些要素是作为科学探究的重要特征他要能够理解,所以课程表准都提出来了,意识到提出要求做出猜想对科学探究的重要性,知道猜想必须要用实事来验证,这就一种假设检验的意识,这种求证的意识,那么知道科学探究可以通过实验观察等多种手段获取事实和证据,就告诉你,你要相信你获取证据,第一,你必须要获取证据去论证你的假设,否则这就不是科学的;
第二,告诉你怎么才能获取到证据呢?
是可以通过实验观察等多种方法和手段的,所以他把实验观察都是作为实验证据的手段和形式,他要认识到科学探究既需要,观察又需要进行推理和判断,这个是非常重要的,不要认为科学活动和科学过程仅仅是看一看,做一做的事情其实科学的推理和科学的推断、判断也就是科学的思维过程和活动在探究过程中作用是非常重要的,是不可获缺的,另外他也要认识到科学的过程和科学的探究它需要合作和交流,不是说你自己知道了就可以,必须也要自己的认识在一个共同体当中得到大家的认可经受大家的检验,成为共同的知认和结论这才是科学认识的一个完整体现,所以我们想这些都是要让学生理解和认识的,要能够信念的那么这些目标是要你通过我们大量的科学探究的活动和体验并且反思通过交流总结才能不断的去转变它原有的那些偏差和认识行成正确的探究观。
但是光行成探究观是不可以的,课程标准呢还明确提出了要发展一些科学探究的具体能力,这个具体能力是经过对科学探究的国际的比较包括对各种各样的研究基础之上结合我们化学学科的特点,课程标准的要求提出了以下能力的要素,第一个就是提出问题的能力,猜想假设的能力,制定计划的能力,进行实验的能力,收集证据的能力,解释结论的能力,反思与评价的能力,表达与交流的能力。
其实这些能力的要素也是探究过程的要素,但是它同时作为目标提出来,它还要求学生学会如何提出问题,学会如何猜想与假设,学习如何制定研究计划,学习进行实验的方法,学习如何收集证据,怎么样进行科学的解释与推论得到结论,在探究的反思的结论与评价,反思什么,怎么样进行反思与讨论,他要学习一套方法。
那么为什么叫探究能力的要求呢?
就是说你光知道这些方法是不够的,它还需要经过一定的实践训练它要形成初步的能力。
课程标准都有明确的说明。
举两个例子来说,是我们这十年来科学探究中比较忽略的东西,包括在考试评价中对探究考察方面还是比较忽略的探究能力,提出问题,我们现在的探究教学大部分实际上是让学生探究的是老师提出的问题,还没有特别关注怎么能够启发学生来形成探究问题,另外一个老师提出问题我们也不太关注让学生如何理解、确认、转换老师提出的探究任务和探究问题。
实践上可以让学生来提出,这是最好的。
如果是老师先提出问题那么一定要让学生拆解,转换之后变成他自己的理解到的问题。
这个训练我们感觉还比较缺施。
也就是我们说的提出问题的训练,我们的课程标准提了两个目标,第一能从日常现象或化学学习中经过启发或独立的发现一些有探究价值的问题,能比较清楚的表述所发现的问题。
在这个方面我们的教学还是有比较大的缺失,但是我们现有的教学还是比较得视猜想的,比较重视假设,也比较重视制定计划进行实验,收集证据上,应该是收集直接证据方面还是比较重视的,但是怎么加工我们的证据?
怎么力用证据进行论证?
我觉得在这个方面在日常探究教学当中也还是比较缺少的,还有就是我们的解释与推论,和归纳与概括形成结论,课程标准对此能力提出来了四点具体要求:
能对事实进行简单的加工和整理,初步判断实事与假设之间的关系,这是就假设检验,就是科学推理,就是科学论证。
在这个方面对学生的训练还是比较欠缺的,我们往往满足于看到现象,就直接归纳出最终的知识结论。
现象真的就能一步到知识的结论吗?
有那么简单吗?
怎么由直接现象变成类别化的事实,再概括变成本质化的规律,这个实际是要进行科学抽象的,是要进行科学推理的,另外我们满足于实事现象的描述,但是我们忘记的开始的假设是什么?
也就是说我们并没有引导学生从完整探究过程意义上来讲去论证我们的看到的事实和现象跟我们预期的跟我们开始研究的目的假设之间到的是什么关系?
所以在这些方面我们觉得还是比较欠缺的。
当然另外一点能够根据一定标准能对事实进行分类,进行概括能在教师指导下通过与他人讨论,对所获得的事实与证论进行归纳得到正确的结论,然后并且能够将得到具体结论通过比较分类,归纳,概括等方式,建立起这一具体结论跟已有结论的关系,从而形成了这种知识结构,在这些方面还是有一定的差距的,还是有可以改进的空间的。
在反思与评价中我们很多老师把探究与评价当作你的探究过程认不认真好不好,成功不成功这样一种反思的评价了,而其实还有一个很重要的反思与评价的对象应该是对整个从假设到计划到取证到结论之间的自恰性的反思与评价。
对别人的探究方案探究结果之间关系合理性的反思与评价,我觉得这个方面要求没有很好的在实践中体现出来。
这个是说科学发展科学探究能力,课程标准其实还有很多具体要求。
我们还可以具体进一步体会。
另一个重要的课程标准要求就是将科学探究作为重要的学习方式提出了明确的一系列的要求,这种要求主要通过什么形式体现的?
一个就是内容标准当中体现的,我们说左边是学习的内容和要求,右边是活动与探究的,用心的老师不难发现其实我们用心分析一下课程标准的各个内容主题下的探究内容的话,可以发现他已经给我们设计出来了类型多样的很丰富的探究活动,它把这些探究活动与内容结合在一起就是在告诉你围绕这些核心知识,可以建议大家采用这样的类似的探究活动,可以作为资源,可以作为建议,《课程标准》设计的探究活动分为三类:
指向化学核心知识获取的探究活动;
指向社会生活中真实问题解决的探究活动;
指向化学学科本向问题解决的探究活动。
娄老师:
我们一线老师曾经问过这样的问题:
我们课程标准另外的四个主题要教材当中都有体现,而科学探究这个主题找不到单独的章节来安排您能为我们解释一下吗?
王老师科学方法的内容也是属于方法性内容也是属于程序性知识,它是不作为狭义的知识出现的,因为人们表达不清楚,不可能用准确的语言来表达,只能义会不能表达出来的,因为人们在这个方面缺少经验与积累,所以没有在文本上体现,人们很害怕把活生生的体验变成知识的结论,变成让学生记和背的东西。
那我理解我们科学探究的标准和定位在目前行式下是想让通过学生体验它的过程和方法来实现教学价值。
所以我觉得呢初中化学中的科学探究能够很好实现我们初中化学的教学目标再就是可以培养学生的科学素养,具体来说我觉得:
1探究活动能促进学生对化学科学本质的理解
2探究活动能促进学生学习化学兴趣的发展;
3探究活动的开展能促进中考成绩的提升
教师7“刚开始科学探究的时候我们班学生学习劲头很大,可是我们学校有一个月考是每个月都要考,刚学的时候每次考试都不如平行班考的好,落差比较多一点,有的时候一些老教师就不愿意用这些方式做了,他就强调要课堂上的记忆,我自己开始也很苦恼,为什么自己班不如别人,后来我慢慢的发现时间长了同学们的化学成绩上来了,也很期待上化不课,后来自己就很坦然了,自己班同学成绩上来了,又不比别的班成绩差就这么上吧。
通过刚才这个老师自己的体会大家能够看出,担心安排科学探究会影响中考成绩是不可能,所以要学会搞好科学探究,让学生多做科学探究,能够提升学生的科学素质,也能提高我们的中考成绩。
是的,刚才三位专家的讨论并且通过专家的讨论也结合具体的分析,结合了我们的课程标准对科学探究的重要问题、重要方面做出详细的解析那么也让我们进一步明确了,科学探究活动的目标、价值、类型、功能、呈现方式等等内容。
那么下面就第二个问题进一步探讨:
如何规划和设计全年的学生探究活动?
首先我们先看看一线教师的讨论:
教师8:
在施实探究的时候这一年首先有一个整体的规划和设计,因为上下册书中设计到10多个学生活动为主的探究活动实验,这些实验没有都能搬到实验室去做,但是选择了一部分到实验室去做,另外一部分比如:
指示剂、金属活动顺序、还有测一些物质的PH,还有等等。
我们应从实验室中拿一些相关器材,当中把老师的宣示实验也改为了探究内容去进行,举两个简单的例子:
比如:
水的净化,我们就从石家庄市民心河的河水,举一杯这样的水通过讨论净水时方法从面施实一些净水方案,把它搬到课堂上去进行,再有像酸碱中和,NAOH和HCL中没有现象,我们想过课上让学让设计一些方案,然后进行实验。
总之,我觉得全年规划是非常重要的,另外呢,把一些探究实验从上再搜集一些要探究的内容,其中有价值的问题让学生去探究也是非常有必要的。
老师为我们介绍了他们学校一些具体的做法,下面呢我们再来看一段视频,也来了解一下其他教师是如何进行探究活动的具体安排的。
教师9:
我们有时候是进行空气的科学探究,有时候是进行探究中的一个探究片段,也就是基一个环节。
具体到空气的探究时我们这样做,比如说刚开学讲第一单元的时候,有这样一个探究活动,对人体吸入的空气与呼出空气的探究,那么初三的学生刚刚接触化学的时候感觉做化学实验相当于做游戏一样,非常的好玩,但是我想从一开始就让大家意识到做化学实验不仅仅是好玩儿和有趣,大家应该以科学家的态度来认识这个实验,所以我们一开始,首先要安排一个空气的探究实验。
那么通过对人体吸入空气与呼出气体的探究,我们会把整个探究活动的环节都体验下来,体验完后,学生马上意识到这里面有对比实验,空气多变法,它对实验会重新认识,不再是一开始那种,仅仅是有趣的做游戏的态度来对待问题了。
然后呢我们长二单元会安排一个测空气中氧气含量的实验,这个实验其实有很多学校是以课堂演示,老师一个人做的形式吃不呈现的,而我们认为这个实验有在第一单元做完之后对它进行一个活化,而且它的实验器材也比较容易准备。
在第六单元还会安排一个CO2提取的实验。
CO2提取就涉及到药品的提取;
仪器的选择,它就可以从第一单元和第二单元在对科学探究了解基础上慢慢地提升学生的探究能力。
仅随其后的是第七单元的燃烧与灭火,上海版的实验我们觉得用它来探究材料容易找,学生又好做,而且观察非常的明显。
那么在下册的书中,我们感觉学生具有中等科学探究能力了,所以人在第八单元,我们还会安排一个空气探究实验。
那么这个实验在课堂上是不可能做成的,所以我们会提前布置这个实验,大家可能会花一周时间,自来水等同学们在方便的话还可以把自己做的实验成品拿到学校来进行展示,我们感觉像探究实验训练到这个程度之后,同学们一是对科学探究实验有一定感觉和把握了,而且对化学的兴趣很浓了,这是我们整个上上下两册当中探究完整的实验。
重要的知识进行探究几个片段成几个环节。
比如说在制取氧气的时候,有一个推化剂性质的探究,CO2与水能不能反应的这个性质,再有在廛金属化学性质的时候,我们会探究金属的化学性质,还有探究NaOH和CO2这个反应发生没有,这样我们让完整的科学探究和片段科学探究交替进行,我们感觉学生本身感觉的过程,而且老师在准备过程中不会太累,而且还有一个好处就是能够经我们节省的一些课时,这是我们学校对整个上下两册中探究实验的安排。
这段视频,我们请娄老师给我们做一下解读
好,我们看到这位老师在教学过程中规划她自己一年的科学探究的安排,所以我觉得第一天,要想实现安中化学课标准给我们规定的科学探究这个教学任务的目标,第一个在实施教学之初老师们一定要合理的安排和规划一年的探究活动,根据自己学校的硬件条件,对班级容量及学校各方面的导体和自己对探究教学的认识,把它做一个统一的整个规划,比如在这里给大家展示一位老师他自己安排一年的学生探究活动:
全年的完整探究活动大概5、6次,包括:
吸入呼出气体不同的探究;
空气氧气含量的探究;
CO2化学性质的探究;
铁生锈条件的探究;
酸碱成生与指示剂的探究,有时候探究物质的酸碱性,有时候探究指示剂与酸碱性的关系。
每年讲完后整个初中化学内容之后,都要安排一次较完整的科学探究活动。
这样他安排大概5次到6次的探究活动,条件允许下6次,不允许就5次。
然后在日常教学中,他注意在某一种知识上,把问题投给学生,探究中某一个要素让学生试图做一做,比如做做猜想啦,设计方案啦等等。
这样我有个10次20次的,一年当中也有,这是一个老师的安排,还有一个老师的做法,我给大家介绍一下,这个老师这样总