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教学活动
从探究入手,培养学生科学探究方法
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  3. [发布时间:2020-11-21 01:49]

  英国学者贝尔纳曾指出“如果学生不能够以某种方式亲自参加科学发现的过程,就绝对无法使他充分了解现有科学知识的全貌。”科学中的经典案例闪耀着科学的智慧,有利于学生从模仿创新开始,逐步发展到独立的创新活动,能有效地提高学生提出假设、设计实验的能力;另外,精妙绝伦的经典实验展示了知识形成过程,在课堂教学中引导学生研究经典实验,将科学结论产生的过程和方法同学生的学习过程结合起来。能帮助学生深刻理解知识、理解科学的本质;利用科学史的故事性,能有效地提高学生的学习兴趣,重温先人勇于探索的过程,能有助于培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学精神。向学生介绍这些经典的科学史料,模仿典型的经典实验,使学生从中能够领悟到科学是一个不断探索、完善的过程,科学结论的得出是建立在大量的实验基础之上,进行科学研究必须掌握科学的方法。

  首先,指导阅读经典实验,获得实验设计的基本思想。例如,电学中的欧姆定律的验证、影响电阻大小的因素;化学实验氧气的制取、燃烧条件的得出;生物实验光合作用实验等,在学生阅读这些经典实验的基础上,提出一些问题让学生思考,如:他们设计的每个实验想要解决什么问题?他们是如何排除无关因素对实验的干扰?每个实验中有对照实验吗?为什么要设置对照实验?对照实验中相同的条件是什么,不同的条件是什么?哪些因素是人为控制的?等等,经过阅读、思考、讨论使学生发现科学家实验设计的巧妙之处,及单因子对照实验的运用。如:欧姆定律中“控制电压不变,研究电流与电阻的关系”;光合作用实验中“遮光,不遮光对比”,“小鼠、植物和小鼠、蜡烛的对比”;“是什么将蝴蝶吸引到花上的”的探究时,实验组与对照组之间的比较“花的颜色、大小、香味等特征”都能引起学生共鸣。

  然后,模拟经典实验,进行科学方法的训练。人类的一切学习都是一个从示范、模仿到运用的过程,所以在熟悉了实验设计的基本方法后,就可以进行经典实验的模拟,把阅读获得的知识通过运用逐渐转变为技能。模拟经典实验,表面上看是“照方抓药”,实际上一方面通过模拟经典实验的操作过程,可培养学生的动手能力,再现科学家实验设计和操作,使学生对科学方法、科学精神、科学家的品格有所了解;另一方面模拟经典实验可训练学生掌握实验设计的基本思路,是知识的再认识过程,为后阶段进行独自探究实验提供思维的框架。

  “食盐在水中溶解快慢的影响因素”的教学设计

  过程

  教师活动

  学生活动

  培养目的

  创设问题情境

  为了了解食盐在水中溶解快慢的影响因素。提出问题:怎样操作才能使食盐在水中更快的溶解?

  学生马上进行头脑风暴法回答:加热、多加水、搅拌、把盐磨细点、溶解的杯子大点等。

  激发兴趣,引起探究的欲望。

  师生共同讨论

  根据科学探究的过程,一次成功的探究活动有着必要的过程。某位同学用两只相同的烧杯各加入20毫升水,然后再各放入5克食盐,一只烧杯用玻璃棒搅拌,另一只烧杯用酒精灯加热。他想知道搅拌和加热是否能加快食盐在水中的溶解。最后他通过实验结果发现加热溶解的更快。于是他得出结论:加热比搅拌更能让食盐在水中溶解。

  小组讨论:1.这个实验该同学想证明什么?2.为什么要搅拌和用酒精灯加热?3.这个实验他想到了用相同的烧杯、水和食盐,但他忽视了什么?4.实验前后他的问题到底出在哪儿?5.通过这个实验能否得出这样的结论?

  总结出科学实验方法:排除无关因素的干扰,控制实验条件,实验前后的对比等。

  小组合作探究

  实验1:我们猜测影响食盐溶解快慢的是搅拌。

  条件控制:一只烧杯搅拌,另一只烧杯不搅拌,其他条件都一样(烧杯相同,食盐与水一样,温度等)

  实验数据的记录:

  结论:

  小组讨论:1.这个实验的目的和结论是什么?2.为何要设置两组实验?3.这个实验有对比吗?

  总结出科学实验方法和思想:设置对照组;观察实验现象,对比实验中得出实验结论。

  实验2:我们猜测影响食盐溶解快慢的是温度。

  条件控制:一只烧杯温度高(用热水),一只烧杯温度低。其他条件都一样。

  观察实验现象,实验数据的记录:

  结论:

  小组讨论:1.实验1与2两个实验设计中唯一不同的是什么?2.从这个实验可以得出什么结论?

  总结出科学实验的方法和思想:设置对照实验,控制单一变量,

  实验3:我们猜测影响食盐溶解快慢的是食盐颗粒的大小

  条件控制:一只烧杯食盐颗粒稍大点,另一只烧杯食盐颗粒碾碎,细些。其他条件都相同。

  观察食盐现象,记录实验数据:

  结论:

  小组讨论:1.这个实验有对照吗?是如何对照的?2.实验所控制的单一变量是什么?是如何控制的?3.实验的结论是什么?

  总结科学实验方法:设置对照实验;控制单一变量;排除温度、搅拌等干扰条件,使实验现象显示出来。

  知识形成

  在实验中得到知识巩固,学会科学探究,在探究学会合作。

  可见,科学是一个不断完善和探究的过程。

  小组讨论:1.从“食盐在水中溶解快慢的影响因素”实验中,你受到什么启示?2.实验探究过程应该注意什么?

  理解科学的本质,形成科学探究的思想。学会科学实验基本方法。

  在学习先人的经典实验后,根据他们的实验方法,实验思想,为己所用。为将来的科学学习中,积累更多经验,在科学探究中形成更好思维蓝图。

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