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探究性学习设计方案精选(九篇)

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探究性学习设计方案

第1篇:探究性学习设计方案范文

【关键词】探究性学习 教学方法 高中生物

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2014.03.125

如今,大部分高中生物实验的教学内容都对实验的器材、实验步骤或是实验注意事项进行了详细的说明,学生在实验开展的过程中无法有效进一步激发自己的创造能力,因此,其探究热情和创新能力受到很大的限制。比起教材上枯燥的理论知识,作为辅助教学重要组成部分的生物实验通常更能激起学生的学习兴趣,但是,由于教材内容的限制和教师教学方法的束缚,部分学生在实验的过程中无法感受到验证科学理论的乐趣,甚至有些学生出现厌恶实验的情绪,认为实验只是按照课本的步骤机械地进行操作,是一种应付性学习,由此失去实验和探究的兴趣。针对这种情况,教师应该及时改进教学方法,将实验内容依据学生的学习能力、动手能力和组织能力设计成自我探究型实验,以此激发学生的实验操作兴趣。那么,教师在生物实验教学中如何推进“探究性学习”的有效开展呢?

一、教师自主设计“探究性”教学实验

高中生物教师在长期的教学实践中对学生实验操作能力和实验操作中经常出现的问题一般都会有着比较清晰的认识。故在设计实验计划和模式时,教师可以结合学生实验学习的具体状况,充分发挥自己的主观能动性。比如说,针对教材中学生操作难度系数小的且往年学生操作起来基本无差错的实验,教师就可以变换实验的内容和方式,以此引导学生进行“探究性”学习。当然,教师自主制定的实验应该与教材的实验是紧密联系在一起的,其对学生知识的考查方向是一致的,只是知识内容和形式发生了变化。此外,教师在日常的教学活动中,针对学生掌握不扎实且又能通过实验进一步帮助学生加深对知识理解的教学内容,教师也可以发挥自己的主观能动性,帮助学生设计相关实验内容,要求学生依据自己所学习的知识进行实验步骤的补充,然后让学生针对实验方案进行实验操作验证。这样一种实验教学模式能更具针对性地对学生的学习进行辅助教学,充分发挥实验的功效。

新课改实施以后,新的教学理念特别强调在教学过程中将教师的主导作用和学生的主体地位结合起来,充分调动学生参与教学的积极性。面对新的教学理念和教学培养目标,高中教师在积极探索教学模式和教学方法中针对生物实验教学也应该充分发挥学生的主体地位,具体体现在重视学生对实验内容的自主选择性。高中生物实验内容除了教材中规定的部分,教师还应该听取学生的意见,关注学生比较感兴趣的实验内容,针对学生的提议适当地组织学生进行探究。教师面对学生的实验要求,可以要求学生首先制定自己的实验方案,然后教师对实验方案进行评估,如果学生的实验方案具有可行性,那么,教师应该积极给予相关指导并鼓励学生进行实验探究,从而进一步激发学生的学习兴趣,提高学生教学参与度,让学生在实验中收获更多理论之外的知识。

二、完善“探究性学习”教学方法

高中生物教材中 “探究性学习”的内容是对教材知识和教材实验的进一步完善和补充,因此,高中教师应该重视教材“探究性学习”的教学方法,并引导学生主动进行其相关实验的探究和验证。“探究性学习”内容的实验开展需要学生将理论知识掌握扎实,将前部分实验进行熟练操作,只有这样,学生在进行探究性实验时才能够得心应手,取得较为理想的实验结果,真正获得实验锻炼。由此要求高中生物教师加强对学生理论知识的教学,帮助学生扎实掌握基础知识,为实验探究奠定良好的知识基础。此外,“探究性学习”实验的操作不同于教材中其他实验操作,其对实验步骤和实验器材等没有明确的说明,因此,需要学生按照教材所提供的生物实验主题,根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验。由此要求教师在平日的教学过程中注意对学生发散思维的训练。以往的实验都是学生根据教材的实验步骤和实验操作寻找理论依据,其思维受到很大的限制,而教师在为“探究性”实验做准备的教学过程中就需要鼓励学生打破教材的束缚,积极动脑,寻求另外多种实验步骤,以此训练学生对知识的拓展迁移运用能力,训练其思维的发散性,为以后探究学习奠定良好的思维和习惯基础。那么,教师在学生已经掌握了扎实的理论知识并具有发散性思维后如何进一步引导学生进行探究性学习呢?

教师应该积极指导学生进行探究性实验的设计。教学的过程中,教师对学生理论知识的传授和对学生发散思维的培养已经让学生拥有了设计探究性实验的基础和能力,因此,鼓励学生运用所学知识,大胆尝试实验设计。在这一环节中,教师应该帮助学生从细小的研究方面进行实验的设计。一个探究性实验主题可以有多种实验操作设计,因此,教师不应该在课前指导中限制学生研究的内容,在学生设计完实验方案后,教师应该组织小组进行实验方案可行性的讨论,让学生在沟通交流中首先认识实验的可取之处以及应该改进的地方,这样能进一步提高学生的自我创新能力。小组交流之后教师可以对实验设计方案进行指导。教师在指导的过程中要善于采用启发式教学模式,不能将学生实验存在的问题一一指出并给出解决方案,而是应该通过询问学生设计思路引导学生进一步思考,让学生明白为什么设计的思路不可行或是哪些方面存在知识性的错误,只有这样,学生才能更深层次地调动自己所学知识,充分将所学的知识运用到探究性学习中,在探究中进一步提高自己的综合学习能力。

第2篇:探究性学习设计方案范文

关键词 数学实验 探究 途径

中图分类号:G633.6 文献标识码:A

探究性学习,是一种在好奇心驱使下;以问题为导向;学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。是根据青少年身心特点提出的学习方法;是培养现代公民和创新人才的需要;是数学教学改革和研究的重要课题;是探索性学习和研究性学习的整合。

在数学教学中,课本每章的章首语都是实际问题的导入,要重视章首语材料的数学实验的挖掘,要创造性地使用教材;还有每章后面的应用举例、穿插在章节其中的阅读材料,往往与生活经验息息相关。用《标准》中“问题情景――建立模型――解释、应用与拓展”的模式,让学生经历其中亲手实验,体会前人创造数学的人生价值,激发学习的兴趣,从而自觉地关注和探究数学知识的形成和应用过程。

例如,在二次函数的章首语中有这样一个引入题:用长20M的篱笆,一面靠墙围成一个长方形的园子,怎样围才能使园子的面积最大?最大面积是多少?

这个问题中,首先,学生对“函数”的概念恐已遗忘,需要重新设计情景加深对概念的体验和理解,尤其要让学生体验函数的形成和应用过程;其次,在与学过的函数对比中抽象出“二次函数”的概念,是一个“强抽象”的过程,应任其自然过渡(由学生命名);再次,由于知识缺乏等因素,在应用结果(求最大值方法)的探究上留下了一点遗憾,激发了学生进一步探究学次函数应用过程和方法的欲望。

在教学本节课前笔者先设计学生操作实验如下:

(1)观察和调查校园环境,利用已有环境的条件,设计如下方案:用长20M的篱笆围成一个长方形的生物实验基地;

(2)画出图样,并提供利用有关自然环境资源的说明,标注图样尺寸和面积;

(3)尽可能设计多个方案,比较哪个恰当?哪个方案的基地面积最大?(大致方案:一面靠墙、两对面靠墙、一组邻边靠墙、四面都不靠墙)

(4)选择利用一种自然环境资源的设计方案,写出面积Y与长方形基地的一边长X的函数关系式;

(5)对比已学过的函数形式,请你像科学家一样命名这种函数;

(6)用选取多个X值的方法 ,探究当X为何值得时,Y有最大值,并求出这个最大值;

(7)写出实验报告,课堂交流实验成果。

即便是抽象的数学都是与生活中的实例密切相关,数学学习不能离开普遍见识。“数学甚至在最纯的与最抽象的状态下也不与生活分离,它恰恰是掌握生活问题的理想方式”。因此我们讲解数学的抽象内容时也不应把数学与其来源割断,“请尝试做一下实验,当一回科学家”!数学实验正是引导学生从实际生活经验出发,在自主活动中创造数学,理解数学对象的实际意义。“数学实验教学”是《标准》关于“问题情景――建立模型――解释、应用与拓展”的学习模式的应用,使学生在探究能力上有了一定的培养和提高。

又如,在学习“统计和概率初步”前一周,布置实验课题:

实验课题:设计一个方案,调查本校(或本市)初二学生情况。

实验意图:一周后,我们将学习“统计和概率初步”,请根据已有知识经验或自学课文内容,分实验小组,对本校(或本市)初二学生的某一种情况进行调查。(调查内容提示:如:身高、体重、视力……或数学、英语或其它学科成绩、课外活动或课外作业时间、每天看电视时间……)

实验要求:(1)发挥群体力量,提倡分工协作精神,根据实验小组通过的设计方案,搜集有关数据并整理,调查出初二学生的某一种情况。(2)每个实验小组7天后上交实验报告,课堂汇报实验成果。

实验延续:随着本章学习的深入,各实验小组不断完善调查设计方案,使调查更科学,结论更可靠。并提出实验结果的指导意义,供学校或有关部门参考。

实验意义:(1)倡导合作学习精神;(2)体会“统计学”的价值和统计知识学习的必要性;(3)把学习和知识探究、社会实践活动结合起来;(4)本章结束后正值暑假,请实验小组在暑假里自选课题完成一项社会调查,将知识回报社会。

面对这样比较复杂的问题,一定要给学生足够的时间和空间进行充分地探索、交流和进行社会实践活动。在学习本章前,学生在设计方案时可能意见纷纭,实施调查的方式方法可能繁锁或以偏概全,另外,数据处理也有一定难度,数据结果表示的意义不够明确等等。经过本章学习,边学习边调整,从而掌握比较科学的统计方法,获得比较科学的结论,也使本章的学习更有意义,否则教学会变得枯燥乏味,数学会变得不被学生喜欢。教师的手段就是把数学尽可能变得生动有趣,尽可能拉近与生活经验、自然常识和社会现象的距离,首先让学生感到喜欢,然后化难学为易学。

在教学活动中,教师应发扬民主,成为学生数学活动的组织者、引导者、合作者;要善于激发学生的学习潜能,鼓励学生大胆创新与实践;要创造性使用教材,积极开发、利用各种资源,为学生提供丰富多彩的学习素材;要关注学生的个体差异,有效地实施有差异的教学,使每个学生都得到充分的发展。

参考文献

第3篇:探究性学习设计方案范文

实验内容——《馒头在口腔中的变化》是在学生已经掌握了食物营养成分的种类和作用的基础上进一步探究食物在口腔中的消化而安排的一个探究实验。经过一个学期生物课的学习,学生对探究实验的基本方法与要点已经有了一个初步的认识和了解,因此本课可以让学生在小组合作探究的过程中,通过对实验现象的观察、分析交流以及小组之间的比较中得出相应的结论,从而进一步培养学生的科学实验探究能力。根据课程的特点和学生的情况,笔者按以下几个步骤进行课堂组织:

一、创设情景,导入教学

用课前准备好的热馒头,让一至两个学生分别品尝大小一样的两小块馒头,第一块不要细嚼,放到嘴里很快咽下(注意馒头的大小要以不仔细嚼也能咽下为宜),第二块馒头则通过慢慢嚼碎后再咽下,然后让他们向全班同学说出这两块馒头的不同味道。这时学生会产生疑问:“为什么同样的两块馒头放在嘴里,细细咀嚼的有甜味,不细咀嚼的就没有甜味呢?”老师:“同学们都知道,馒头的主要成分是淀粉,而淀粉是一种没有甜味的糖类。人的口腔中有牙齿、舌头、唾液等,我们吃食物时都要经过口腔中牙齿的咀嚼、舌头的搅拌以及唾液的混合。那么细细咀嚼的馒头为什么能让人感觉到有甜味呢?这与牙齿的咀嚼、舌头的搅拌以及唾液的分泌都有关吗?如果有关,它们各起什么作用?馒头变甜是否是淀粉发生了变化?”教师可以引导学生尝试由此提出问题并作出假设,并设计方案和实验来验证。那么如何设计实验来验证馒头在口腔中发生的变化以及与变化有关的因素?这样,很自然引入下一个过程。

二、提供相关资料,组织设计方案

面对所提出的相对复杂的探究课题,让学生直接设计实验方案,学生往往感到束手无策,此时教师可以充分发挥引导的作用,提出一些细化问题,引导学生思考的方向,通过小组内讨论交流的方式使实验设计方案逐步完善:

1.引导学生通过课本的提示设计实验。

2.强调对照实验的设计与变量的控制。

3.参与一个小组设计指导。

4.发现问题,及时解决。

5.鼓励创新。

三、分析实验方案,全班交流完善

选派1-2个小组为代表在全班展示其所设计的实验方案并小组间进行互评。由于学生在小组讨论中获得了许多的知识和能力,这时都能提出一些自己的看法。在学生充分讨论交流的基础上,教师进行适当点评和引导,各小组完善自己的实验设计方案。小组讨论完后,教师在全班总结,重点解决以下问题:

1.怎样保证一个变量?

2.馒头的大小质量是否应该相同?

3.怎样才能尽快地获得较多的纯净的唾液?

4.实验装置在37℃的水温中保持多长的时间最适宜?

四、实施实验方案,预测实验的现象

各小组根据实验方案进行实验,在等待实验现象的过程中,教师可以让学生预测每组的实验现象,设计记录实验现象的表格。如下表格:

五、观察记录实验现象,分析现象得出结论

各小组认真观察实验现象,并把实验现象填写在记录表格中。联系实验假设,讨论后得出实验结论:

如果有的小组得出的现象和结论不一样,可引导其分析原因,并改进。

六、总结提升,学以致用

通过本节探究,学生知道了口腔是食物消化的起始部位,食物在口腔中经过牙齿的咀嚼、舌头的搅拌以及与唾液的充分混合都有利于食物的消化。然后让学生试着讨论解决以下问题:吃饭时为什么要细嚼慢咽?经常吃饭泡汤有什么不好?

第4篇:探究性学习设计方案范文

关键词: 探究 实施 化学实验教学

化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。在新教材中,化学实验的类型有演示实验、学生实验、设计实验、家庭小实验等。课堂教学中主要通过演示实验、学生实验介入探究性学习,而把设计实验、家庭小实验、探究性课题作为课内探究性学习的延续,从而使探究性学习贯穿于课内外学习的始终。那么,如何用探究性学习实施化学实验教学?

一、探究以创设问题情境实施化学实验教学

探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生探究的欲望,问题引发了学生的探究活动。在化学学习中,除学生自主地发现问题外,教师更要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现和提出问题。在化学实验中探究创设问题情境是最形象、生动、直观的方法之一。

1.在化学实验中创设问题情境,要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。如进行初中化学有关“金属与酸反应”的学习时,组织学生完成“将铁丝、铜丝、镁条、铝条、锌条各一根放入稀硫酸中,观察实验现象并与同学交流”的实验,由于放置的位置问题,可能有些学生观察到铁丝、镁条、铝条、锌条上产生气泡,铜丝上没有气泡产生;有些学生观察到都有气泡产生。而从观察到除铜丝外,其它金属表面都有气泡产生,到产生“为什么铜丝上没有气泡产生,并且其它金属上产生气体的速率不一样的问题”,就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。

2.在化学实验中创设问题情境,要注意将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验。例如:在点燃氢气和氧气的混合气体的实验中,很多学生在用火柴点燃时都有点紧张,一不小心就可能炸到手。为确保实验的安全性,教师可引导学生积极开动脑筋,结合实际生活中的一些常识,改进点火装置。学生们提出了多种方案:(1)用镊子夹住火柴,(2)利用生活中煤气的点燃方式联想到通过电子点火的方式来完成。这培养了学生积极探索,提出种种假设,然后进行验证的能力,因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境中,有发现问题和产生解决问题的迫切欲望。再如在进行初中化学的关于“燃烧条件”的学习时,教师可从实验室酒精灯的熄灭、燃烧木柴要把木柴架空、液化气灶及煤炉都留有通风口等学生非常熟悉的实验情景出发,引导学生思考,发现问题。

3.在化学实验中创设问题情境,要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区,如改演示实验为边讲边实验,边讲边实验可把动手和动脑、理论和实践、观察和操作有机地结合起来。例如:碳、铁与氧气的反应,高锰酸钾的分解,锌、铝与酸的反应,大理石(或石灰石)与稀盐酸的反应等,通过教师指导,学生亲自做实验,既活跃了课堂气氛,又加深了学生对概念的理解记忆,还能培养学生的实验操作能力,收到了很好的效果。影响化学实验现象的因素很多,产生的化学实验现象也错综复杂。教学中要通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现化学问题,使学生通过努力能够顺利地解决化学实验呈现的问题。如可用浓盐酸、浓氨水、酒精等的挥发实验来呈现构成物质的微粒是不停地运动的问题,用氯气使潮湿的有色布条褪色的实验呈现次氯酸的漂白作用的问题等,都能使学生顺利地发现和解决问题。

二、探究以化学实验来验证假说或猜想

在探究性学习中,学生针对提出的问题,经过多渠道的收集信息和深入的思考,将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证,是学生进行化学探究性学习常用的方法。

1.以化学实验验证假说或猜想,要面向全体学生,让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。例如,改教师演示为学生尝试演示实验。传统教学中,教师的演示实验在一定程度上能够提高学生的学习兴趣,增强学生的求知欲,但也暴露出其中的一些弱点,不能让学生冷静地观察、理智地思考,而尝试课堂演示实验则往往能很好地解决这一问题。其设计要求如下:(1)简述实验原理,(2)说明实验操作,(3)需用实验仪器、药品,(4)预测实验结果,(5)实验分析评价。如:在氯化亚铁与氢氧化钠溶液的反应的实验中,实验前首先让学生按实验设计的前四个要求进行思考,然后选出一个学生进行回答,全班同学参与讨论,再让其中一个同学上台演示,众人参与评议。结果显示这一尝试实验教学模式很好地解决了该实验中的一系列问题,如最易形成错误的问题:胶头滴管是垂直还是斜放,胶头滴管能否伸入试管?胶头滴管在该实验中为什么要伸入到试管底部?在实验中究竟能否看到白色沉淀这一现象?尝试演示实验的主要优点是突出了学生的实验能力。同时教师要指导学生,特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。如在初中化学中物质构成微粒知识学习时,对“构成物质的微粒之间是有空隙的”的假设的验证,学生在设计方案时可能产生一定的困难,这时教师就可以引导学生设计“一定体积的水和酒精混合”的实验方案和“气态、液态和固态物质的压缩”实验进行验证。

2.以化学实验验证假说或猜想,要注重引导对异常现象进行分析和实验探究。如演示实验时,学生往往会观察到异常现象。此时,教师不要忙于解释,而是要抓住时机,引导学生通过实验探究,研究异常现象的原因。学生通过对实验方案的设计,不仅能探究异常现象的原因,而且能培养实验的设计能力、操作能力、主动获取知识的能力,提高学习兴趣。例:在高二学习《铁的化合物》做演示实验时,往往很难观察到Fe(OH)2是白色胶状沉淀这一现象,看到的是灰绿色的沉淀,且在溶液的上层为红褐色液体。因此,我要求学生就灰绿色沉淀是什么、如何制取较纯Fe(OH)2进行探讨并设计实验加以确证。

3.以化学实验验证假说或猜想,要注重引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案,以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和好批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时,可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变或减少三种不同的假设,并根据假设设计实验方案进行实验验证。在验证的过程中,教师就可以引导学生设计一些如“镁条在空气中燃烧质量增加”、“木炭在空气中燃烧质量减少”等“反常”的实验方案,让学生在探究中产生新的问题,以提高探究性学习的质量和效果。

4.以化学实验验证假说或猜想,实验中要严格控制实验条件。探究性学习中验证假说或猜想的实验方案,在不同的条件下,可能会产生不同的实验现象,要使实验能够用来验证假说或猜想,实验条件必须与题设条件相吻合,例如“碳在氧气充足的条件下反应产生二氧化碳,在氧气不充足的条件下反应产生一氧化碳”。通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择,使学生在探究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂,从而有效地掌握科学研究的方法。

三、探究以“探究性实验”取代“验证性实验”

第5篇:探究性学习设计方案范文

关键词:探究性学习;教学模式;教学体会

一、“探究性学习”教学的尝试

1.探究性学习的一般组织形式

通常,小组合作学习是最常见的组织形式,它能促进学生之间的沟通,体现“协作”。在小组合作学习中,学生既有合作又有分工,分别就某个问题做更多地钻研,而后再汇总各方面的信息,运用到当前任务中。合作具有以下意义:首先,学生围绕问题进行讨论可以激活学生有关的先前知识,在原有知识与当前信息之间生成更多的联系;其次,讨论可以拓展学生的思维,学生会感受到观点、方法的不同,从而可以更好地进行反思和评判彼此的想法;另外,通过小组合作,可以把解决问题所带来的“认知负担”分散到各个小组成员的身上,学生分别负责某个学习要点,他可以变成某个主题上的“专家”,通过合作来解决单个学生无法解决的问题。

2.探究性学习的一般模式

(1)创设情境,提出问题

问题是思维的动因,是探究的起点,人们只有发现并提出问题,才会去认真思考并解决问题。因此,教师要根据教学内容和学生实际,创设问题产生的真实情境,让学生在情境中与已有知识发生冲突,引导学生提出所要探究的问题,并从中筛选出与学习内容相关,具有探索性的问题,让学生开展探究活动。

(2)启发猜想,做出假设

猜想和假设是科学探究的核心环节,它能使探究者明确方

向,有目的、有计划地进行研究。在这一环节中,教师可引导学生观察相关现象,鼓励学生大胆的猜想,并在一定的科学事实基础上提出假设。

(3)设计方案,合作探究

设计研究方案是科学探究活动的重要环节,它可以培养学生的独立思考能力、设计能力。此时,可先让学生个别思考,再进行小组讨论或全班讨论,讨论中可能出现多种实验方案,只要方案合理,就要肯定,不必强求与自己思路或课本思路相同。在学生自学和讨论时,教师要做好组织、协调、搜集信息的工作,可以作为一名普通成员参与小组活动,但不要轻易发表“标准答案”。

(4)交流成果,推广应用

各小组要将自己探究的过程、搜集的数据、得出的结论向全班报告,用语一般是“本小组认为……”,其他小组学生认真倾听并对报告小组进行质疑,被质疑的小组可以进行辩论,并对结论进行修改完善,最后形成共识性结论,再利用得出的结论解决新问题。这一环节教师要精心组织,教学重点放在让学生学会与他人交流上,学生得出的结论只要不违背科学都要给予肯定,最后由教师规范性地表述出来。

3.探究性学习的一般评价方法

对学生探究过程和效果的评价,必须做到评价主体、评价手段和评价方法的多样性,采取学生自评、学生与教师互评相结合,对小组的评价与对小组里每个人的评价相结合,定性评价与定量评价相结合等方法。因此,要努力做到根据不同的探究类型和课题,设计不同的评价方案,包括不同的评价标准、评价方法和评价结果。评价的内容必须与学习的目标一致,主要包括:(1)参与探究学习的态度;(2)在探究学习过程中的体验和情感;(3)掌握科学研究的方法和技能;(4)合作学习和交往能力;(5)创新精神和实践能力的发展状况;(6)学习的效果,包括知识获取与能力提高。

4.探究性学习的一则案例

在高中教材人教版必修第一册第四章第一节《植物的激素调节》的教学中,教师多处采用探究性学习的教学方法,收到了较好的教学效果。比如在探究胚芽鞘感受单侧光刺激的部位中,首先,教师提出问题:在单侧光照射下,胚芽鞘向光弯曲生长,显示植物的向光性。那么,其感受单侧光刺激的部位在何处呢?学生开始分组讨论,最后得出可能性推测有:(1)在尖端;(2)在尖端下面的部分;(3)整个胚芽鞘。接下来请同学们进行探究性实验设计,通过各小组的汇报,由教师总结出科学合理的实验过程,取四株长势相同的胚芽鞘1、2、3、4分别作如下处理:(1)胚芽鞘1放在黑暗

环境中;(2)胚芽鞘2放在单侧光照射下;(3)胚芽鞘3其尖端用不透光的锡箔小帽遮住,尖端下面的部分不遮光,单侧光照射;

(4)胚芽鞘4其尖端下面的部分用锡箔纸包围住,尖端不遮光,单侧光照射。

二、“探究性学习”教学的体会

总之,我们要用辩证唯物主义的思想武装我们的头脑,指导我们的实践活动,使各种关系达到和谐统一,这才是我们追求的目标。

第6篇:探究性学习设计方案范文

关键词: 教师素质 数学探究性教学 知识结构 教育思想 研究型教师

新一轮课程改革立足于学生学习方式的转变,强调在各科教学中开展探究性学习活动。但在教学实践中,探究性学多见于公开课的教学中,在平时教学中很难见到探究性学习的影子。数学探究性学习为什么难以得到推广?原因之一是数学教师的素质还不够高,不能适应探究性教学的要求。“打铁还需自身硬”,探究性教学要真正落到实处,关键在于教师素质的提高。因此,构建适应探究性教学的数学教师素质体系是当务之急。探究性教学需要数学教师构建怎样的素质体系呢?

一、探究性教学需要教师具有多元的知识结构

学科教育的整体化是21世纪教学工作的发展趋势,探究性教学需要教师具有多元的知识结构。既要求教师有扎实的数学专业知识,又要学习其他自然科学、社会科学,以及前沿的最新成果、最新知识等。这样才能充分发挥教师的教育功能。

数学教师要树立终身学习的观念。新知识层出不穷,及时更新旧知,扩大知识面,优化知识结构成为教师的当务之急。数学新教材中增加了许多社会化的内容,这些新内容对老教师来说,与学生一样,无疑也是一种新知识,就需要我们树立终身学习的观念,不断学习,这样才能在学生探究学习的过程中给予有效的帮助指导。

数学教师要努力成为复合型的教师。数学新教材强调使学生了解数学与社会生活、工农业生产和科学技术等的联系,培养科学态度,训练科学方法,达到进一步提高学生素质的目的。数学教师在指导学生开展探究性学习时,会涉及各个学科、各个领域的问题。数学教师除了应具备扎实的数学学科知识外,还要具备生物、地理、历史、物理等其他学科的知识和技能,以及信息科学技术等工具性学科的娴熟技能。因此,数学教师要努力成为复合型的教师,以已有的知识结构为载体,将其他学科知识纳入自己的知识结构中,将基础知识、专业知识、教育科学知识三者有机整合,逐步提高自身的素质和综合能力。

二、探究性教学需要教师具有着眼于学生发展的教育思想

新教材以进一步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习数学的兴趣,尊重和促进学生的个性发展,帮助学生获得未来发展所必需的数学知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力。因此,探究性教学需要教师具有着眼于学生发展的教育思想。

教师要把学生看成教学资源的重要构成者和生成者。在过去相当长的时间里,我们只关注课本、教师的课堂教学资源,忽视了学生这一主体,从而造成了学生被动接受的状态。其实学生不仅是学习者,而且是教育者,同时也是一种无比丰富的动态教育资源。教学中教师要充分、大胆利用学生资源,创设情境挖掘学生的教学资源,让学生在课堂教学中唱主角,充分体现探究性学习的“自主性”和“探究性”,使学生的学习成为主动的、富有个性的体验历练的过程。

教师要树立“绿色评价”的教育观念。“绿色评价”是指以学生的可持续发展为本,用发展的眼光评价学生,用赏识的方法激励学生,用期待的方式鼓励学生的一种新型的、人文的评价方式。探究性学习的绿色课堂评偷不仅要关注学生探究的结论,更要关注学生的探究过程,对于学生丰富多彩的答案,不能单纯地追求表面的对与错,更不能笼统地以一个“好”字“棒杀”学生或以一个“不”字“棒杀”学生。教学中要避免进入一种误区,即只顾肯定学生的积极性而不顾其探究过程及其结论的科学性。教师可以通过鼓励学生展示其思维过程,允许学生“自圆其说”,让学生成为评价的主体,促使他们参与评价。“预设”是教学的基本要求,是教师对探究性学习的一种清晰、理性的思考和安排。“生成”是新课程倡导的一个重要的教学理念。不同于接受式学习的是,探究性学习不只是忠实地传递和接受知识的过程,而是师生交往,积极互动,共同发展的过程,是“预设”与“生成”的有机融合。

三、探究性教学需要教师科学地预设

学生的自主探究离不开教师引导。教师为学生的探究活动精心设计,能使学生的探究学习活动更有效。数学教师不仅要精心设计教学环节、实验方案,更需要精心设计教学探究的认知情景和情感气氛,激发学生的学习兴趣和灵感。

教师在教学活动中,可以设计适合各种层次学生的教学情景,也可以设计开放性的情景,还可以设计贴近生活的探究情景。通过设计学生的探究活动和熟悉的生活情景,激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的探究欲望。学生通过这一系列的探究活动,既解决了生活中的问题,又在自主探究学习过程中掌握了相关知识,提高了解决问题的能力。

探究性教学需要教师艺术地“生成”。学生的探究性学习虽然是在教师的精心指导下进行的,但毕竟不是按剧本排练的话剧,教室里发生的一切不可能都由教师所预设,学生的思维常常迸发出令教师意想不到的智慧火花。在数学探究实验中,学生会提出各种各样的实验设计方案,也会有很多非常规的实验现象发生。这就要求教师要有良好的心理素质和应变能力艺术地“生成”。

四、探究性教学需要教师成为研究型教师

第7篇:探究性学习设计方案范文

【关键词】探究性学习;学习方式;特点

一、探究性学习的含义

国内学者认为:所谓探究性学习即在教学中创设一种类似于学术研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,获得知识、技能、发展情感与态度的学习过程。国外学者认为:探究性学习是学生通过自主地参与知识的获得过程,掌握研究自然所必须的探索能力。

从相关的论述中可以看出,国内学者较强调教师在探究性学习中的指导作用,国外学者更强调学生的独立探究。由于实际的探究学习是复杂多样的,所以我们对探究性学习有自己的看法是正常的,在教学中要灵活运用。

二、探究性学习的特点

(一)探究性

探究是一个人与生俱来的本能,小学生正处在身心急剧发展的时期,对感兴趣的事物具有强烈的好奇心,作为教师,要特别爱护小学生在学习上的探究心里,培养学生的探究习惯,使小学生能够主动地获得科学知识,掌握科学方法,提高研究能力。

(二)问题性

探究性学习中的学习内容是以问题的形式来呈现的,学习的过程就是学生解决一个又一个问题的过程,没有问题就没有探究学习。比如:一个具有良好的反审认知能力的小学生,可能会经常问自己:“我每天都在做什么?我是怎么做的?这样做下去行不行?我目前的学习的状态怎样?下一步又该如何走?”等等。这个不断地反审自己的学习过程既是积极控制自己的学习的过程。

(三)过程性

探究性学习重视结果,更重视知识的获得过程。对教师来说,更主要的是引导学生去获取知识,并在获取知识的过程中学习探究的方法。现代教学观念认为:教学并不是单一传授与给予的过程,在教师的引导下,学生通过自主地参与获取知识的过程,不断地反审自己,探究成功的经验和失败的教训,从中锻炼自己的抽象的思维能力。

(四)实践性

学以致用是探究学习的又一基本特点。探究性学习的目的是发展运用科学知识解决实际问题的能力,而不在于掌握知识的数量。因此,探究性学习强调在实践中学习,在实践中锻炼成长,发展学生各方面的应用能力。

(五)参与性

探究性学习要求每个学生都要积极地参与探究活动,以提高自身的创造意识和能力。兴趣能换起学生探究性学习的热情,教师要善于创设问题情境,激发学生探究的欲望,给思维以动力。

例如:在教学“分数的基本性质”一课时,一开始我便给学生讲了这样一个故事:在森林里住着一家猴子。有一天,猴子妈妈领着三个孩子下山收玉米,收了一袋玉米,她告诉孩子们要把这袋玉米分给他们吃,小猴子听了都很高兴,猴子妈妈说:“我要把这袋玉米分成四份,有一份大约是这袋玉米的2/8,还有一份大约是这袋玉米的3/12,剩下的两份都是这袋玉米的1/4,想要哪一份你们自己选吧。”如果是你,你选择哪一份呢?为什么?这四份玉米有多有少吗?试着用一个办法来加以说明,同学们踊跃发言,各抒己见。

(六)开放性

探究性学习强调把封闭的课堂引向开放,开阔学生的眼界,拓宽学生的知识面,全方位的发展学生的各种能力,为学生的终身发展打下坚实的基础。传统的课堂教学关注的是教师如何教,而在新课改理念下的课堂教学关注的是学生如何学。由于学生的学习波动性大,不可预见性强,教师的教学就更要具有弹性。学生在积极学习、认真思考、热烈讨论中,思维常常会遇到障碍和矛盾,容易导致自主学习行为的搁浅。此时,教师就要充分发挥其主导作用,搭设学习跳板,帮助学生开拓思路,使学生能够继续自主探究学习。

(七)目的性

学生的探究不是盲目的,而是有意义、有目的。教师是学生学习的引导者,在学生的学习过程中,教师要有计划、有步骤地把观察、实验、猜想、验证、推理、交流等教学活动积极地引进课堂,当学生遇到困难时,教师应通过适当地提问启发学生思考,帮助其找到摆脱困境的办法,当学生取得独立进展时,教师应给予及时的评价。

如“统计初步知识”教学过程大致如下:

(1)如何又对又快地数出今天认真听课学生的人数?数一数。

(2)汇报数的方法、数的结果,从而引出数据。

(3)平时你接触过哪些统计数据?

(4)学生汇报数据,教师再引导学生讨论如何才能正确地数?学生们讨论―汇报―数―再汇报。从这个教学过程中让学生体会到:①要想更好地解决问题得寻找方法,得与别人合作。②从活动中与探究中领会到什么是“数据统计”的方法。

三、实施探究性学习的基本策略

(一)创设情境激发学生探究性学习的兴趣

兴趣是学生学习的动力源泉。课堂教学中,色彩鲜艳的图片,具体生动的实物,活动变化的模型,奇异罕见的现象,各种各样的实验等,对于天真活泼、充满好奇心的小学生来说都显示着无穷的魅力,很容易引起学生学习的兴趣和注意。所以必须充分利用挂图、模型、录像、实物等多种直观教学手段,创设适宜学生积极思考的情境,培养学生进行探究性学习的兴趣。

(二)引导学生自主设计探究性实验方案,培养学生探究学习能力

在引导学生自主设计方案时,教师可根据学生现有的知识水平、能力大小和具体的环境进行,教师的语言要具有启发性和鼓励性。可以先从验证实验入手,再逐步放手让学生进行各种实验的设计,可采用以下几种方法:

1.共同创想,选择最佳方案

以小组为单位引导学生设计实验,可让学生体验集体的智慧,感受到团结协作的力量,增强学生的凝聚力。学生在组内各抒己见,充分讨论,最后选出公认的最佳方案。

2.少数提议,集体通过

由于受认知和思维水平的限制,有些学生独立设计某些实验比较困难,教师在引导中可将难度降低,由几个人想出办法,相互补充,集体通过后再进行实验。

3.独立设想,自己动手实验

训练学生独立思考,独立实验是促进学生思维发展的主要措施。学生在独立设想中可以无拘无束,不受限制,这样便于开拓思路,训练能力。

(三)鼓励学生自觉运用所学知识,解决现实生活中的实际问题

知识只有在运用解决问题的过程中,才能显示出强大的力量。因此,要把“学以致用”作为培养学生科学素质的根本,使学生能举一反三、触类旁通。

如学完《种子的萌发》后,让学生亲手发一盆豆芽,动手之前让学生先想想行动方案:用什么样的材料、什么用具、需要为大豆提供什么样的环境、条件等等,使学生在亲自动手中找到解决问题的方法,体验到成功的喜悦,使知识得到升华。

四、由探究性学习引发的思考

(一)探究性学习与接受式学习的关系

探究性学习是相对接受学习提出的,二者并不是完全对立的。接受中有探索,探索中有接受。学生探究能力的形成是渐进式的,需要教师恰当的指导。

(二)教师要充分利用教材中的教学资源

新教材中有很多的图片资料、阅读性资料、各种探究性活动等内容,为学生探究性学习提供了足够的探究资源,教师要充分利用。

五、小结

转变学生的学习方式是新课改的核心理念。要转变学生的学习方式,首先要转变教师的教学方式,这就要求教师除了已掌握的知识外,对其他学科也要有广泛的兴趣,不断提高自己的学识水平和教学能力,为国家培养出更多的创新型人才。

参考文献:

[1]教学创新探索与实践.哈尔滨、黑龙江教育出版社

[2]辽宁教育.2003年第7期、第8期

[3]小学数学教育.2003年第1期、第2期

第8篇:探究性学习设计方案范文

关键词: 光合作用科学史 探究性学习 提出问题 分析问题 设计实验

生物科学是由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的,所以科学史本身蕴涵着丰富的课程资源。将生物科学史融入生物课程,学生通过学习,能沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质及其研究方法,学习科学家献身科学的精神,而且对培养学生的生物科学素养有重要意义。

《生物课程标准》倡导探究性学习。在探究性学习中,实验探究是一个重要手段,生物教材中有关光合作用的科学史内容,是以实验介绍的形式呈现的。在实际教学中,可以把科学家们的经典实验设计成探究性的课题,学生沿着科学家的探索思路,领悟科学家的思维过程,领会科学研究的一般方法,培养探究能力。

现结合光合作用的科学史和探究性学习的基本过程,我将想法总结如下。

一、提出问题

科学的任何发展和进步,为我们解决问题的同时,都会引发新的问题。在教学设计中,教师可以适时引导学生发现问题,并提出问题。如比利时科学家海尔蒙特柳树称重的实验证实了植物的生长不是仅依赖土壤,那么,影响植物生长的还有什么?英国科学家普利斯特利证明植物可以更新空气,为什么有人重复实验时,却得到了相反的结论?在科学证实植物的光合作用需要光以后,我们不禁要问:光能哪里去了?在清楚了光合作用的原料有水和二氧化碳,产物中有氧气后,我们是否想弄清楚产物氧气中的氧到底来自二氧化碳还是水?等等。我们可以在科学发展中发现很多问题。在问题的驱动下,才有探究的动力。

二、作出假设

提出问题以后,同学们基本上都能根据自己对光合作用的了解作出正确的回答。这时要提醒学生,在科学发展史上,发现这些问题的当时,人们并不知道正确的答案,他们可能会误入歧途,也可能会有正确的回答,但即使他们回答正确,在当时能判断正确与否吗?充其量只是推测、假说而已,它的正确性还需要实验来验证,设计实验证实答案很重要。

三、设计实验

在设计实验环节,教师要引导学生从多方面完善实验的设计方案。首先,实验目的一定要明确,然后要清楚实验自变量和因变量的关系,能找到在当时条件下可行的观察或测量变量的方法,能列出实验的重要步骤,选择合适的材料用具等。

1.材料用具的选择

实验的成功与否,能否恰当地选择实验材料用具很关键。如恩格尔曼的实验,在众多可进行光合作用的植物中,他为什么偏偏选择了水绵这种低等植物?为什么又选用了好氧细菌?它有什么作用?在教学中,引导学生分析原因的同时,体会实验材料用具恰当选择的重要性。

2.方法步骤的设计

实验的方法步骤需要精心设计,可行严谨的实验方案有利于得出正确结论,促进科学的不断发展。实验设计的过程能反映出学生分析能力和解决问题能力,同时在讨论制订方案及学习分析科学家们实验设计方案的过程中,学生的探究能力会得到进一步提高。

如在恩格尔曼证明光合作用的场所是叶绿体的实验中,学生可以讨论恩格尔曼为什么把临时装片放在没有空气的黑暗环境中?为什么选择极细的光束照射水绵?如何设置对照实验?在萨克斯证明光合作用的产物中有淀粉的实验中,为什么要把绿叶先在暗处放置几小时?这个实验有没有遵循实验的对照原则?实验组和对照组分别进行了怎样的处理?在探究光合作用释放的氧气是来自二氧化碳还是水的探究课题中,如何区分二氧化碳中的氧和水中的氧?如何设置对照实验?如何收集植物释放的氧气并检验?等等。

学生在学习和讨论中领悟科学家们的思维过程,再发现再创作,领会科学研究的一般方法,培养探究能力。

四、进行实验

当然,科学史中涉及的实验,大多无法重复,但这并不意味着全部无法重复。比如普利斯特利的实验,萨克斯的实验就具有可操作性,虽然实验的结果已知,但说实验和做实验是两回事。在实验具体实施过程中,不仅能锻炼学生的实验操作技能,而且将促进良好的科学品质的形成,认真操作,仔细观察,实事求是地记录实验结果等。所以教师应当积极鼓励和帮助学生进行实验。这些实验可以交给生物兴趣小组同学在课外完成。

上面列举了生物科学史对学生的探究性学习可能产生的影响。不仅光合作用的发现史如此,教材中有关科学史的素材还有很多。当然,科学史的教育价值远不止这些。科学史本身是丰富的教育教学资源,在教学中,教师要善于带领学生去发现、去挖掘,正确、恰当地处理科学史,使静态教条式的历史活起来。学生从科学史中不仅了解历史,更重要的是领会科学研究的一般方法,培养探究能力。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

[2]朱正威,赵占良.普通高中课程标准实验教科书.,生物1,必修,分子与细胞[M].北京:人民教育出版社,2007.

第9篇:探究性学习设计方案范文

关键词: 探究性物理学习 适用范围 基本环节 问题和效果

传统的灌输接受式教学方式,学生不了解科学知识的来源,不知道知识的形成过程,感受不到学习探索的乐趣,难以产生持久的学习兴趣,甚至有些学生进入大学或参加工作后,学习上带有明显的被动性,难以适应新的学习要求。高中物理新课标明确提出了知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观的三维培养目标,意在使学生学习到终生发展必备的物理基础知识和技能;掌握科学探究的基本方法,发展自主能力,培养良好的思维习惯;发展好奇心和科学探究的兴趣,实事求是的科学态度和关心生活、关心社会的责任感。而探究性学习活动则能够让学生独立、自主地发现问题,通过查阅资料、实验、操作、调查、信息搜索与处理、表达与交流等活动,达到经历探究过程、获得知识与能力、掌握问题解决的方法、获得情感体验的目的。因此探究性学习是高中物理课程改革提倡的一种重要的学习方式,需要我们在日常物理教学中积极实施。

一、探究性物理学习的适用范围

并不是所有的学习内容都适合学生做探究性学习,因此物理教学并不排斥接受式学习,物理学习需要多种学习方式的结合。比如欧姆定律,有人设计这样的探究性实验:保持电阻不变,改变导体两端电压,从而改变电路中的电流,用电压表和电流表测出一组数值,从数值中归纳出电流与电压成正比的结论。这个设计粗看是让学生探索欧姆定律规律,但实际上存在逻辑问题,因为电流表和电压表都是依据欧姆定律为原理工作的,使用这个表来测量,就意味着已经承认了欧姆定律,再去用它找规律,就犯了循环论证的错误。从历史上看,欧姆定律的得来是非常不容易的,那个时候还没有发明出电流表和电压表。欧姆用磁针的偏转方向来表示电流的大小,因为磁针受到地磁场和电流磁场的共同作用,N极沿合磁场方向,通过不同的电流,指针的偏转方向就不同,又用温差电偶的温度差来表示电源的特征,用不同长度的铜丝来反映导线的特征,这些都是当时很巧妙的方法,很具有创造性。科学探究过程要体验,但是不能把问题无理地简化,设计出一种简单的探究过程而违背科学原理,这样不仅不能向学生展现科学发现过程,反而会引起误解,使学生认为科学发现是一个很简单、很轻松的事情,失去科学发现本身的巨大魅力。根据我的实践,探究性物理学习在以下四方面将大有作为。

(一)进行基本物理量的测量活动。

中学物理学习中的很多物理量都没有给出测量方法,但测量方法包含很多重要的物理思想和研究方法,可以作为探究活动的一个内容。比如:多种方法测磁体和电流周围的磁感应强度、测声波的频率、测日光灯的频闪频率、极大和极小电阻的测量、用示波器测黑箱内的电学元件等。

(二)探究物理规律。

以物理规律为主的探究活动的基本过程是:通过对实验现象的观察,或应用已知规律、理论对某一现象进行逻辑推理,找出一些问题,然后设计实验,采集实验数据,对实验数据进行分析归纳,最终得到规律性的结论。我们组织学生研究过的课题有:探究摩擦力的变化规律、探究求合力的方法、探究单摆的周期与哪些因素有关、探究碰撞中的能量问题、光在界面发生折射时遵循什么规律、如何查找电路故障、气垫上弹簧振子的周期与质量、振幅的关系等。

(三)寻找仪器、生活用品的基本原理。

学生在日常生活中经常观察到一些有趣的现象或有意思的用品、仪器,学生对这些现象或用品的基本原理产生兴趣,提出问题后,教师带领学生通过查阅资料,拆装仪器、用品,或是将仪器、用品拿到实验室进行测量,从而探究其基本原理。比如自行车磨电灯的工作原理、厕所马桶冲水器的工作原理、汽车测速仪的工作原理、乒乓球落在案子上后为什么能向后运动、家用节水器的原理及利弊分析等。

(四)开展实验和动手制作活动。

我们可以在课外活动中设计一些趣味实验,实验的内容有些移植于课外书,有些是从各种活动中学来的,还有些是学生根据所学知识自己设计的。比如:如何用地磁场获得感应电流、组装简易望远镜、用铅笔芯自制活动变阻器、体验向心力的大小、估测手抛物体做的功等。

二、例析探究性物理学习的基本环节

探究性物理学习活动有许多环节,下面以探究“简谐运动及其图像”为例,探讨探究性学习的几个基本环节和基本要求。

(一)充分做好探究准备工作。

1.明确探究目的

(1)知识与技能目标:振动图像的物理含义;简谐运动的图像是一条正弦或余弦函数曲线;根据图像知道振动的振幅、周期和频率。

(2)过程与方法目标:以学生为中心的探究性教学过程:发现问题―设计方案―进行实验―再发现问题―解决问题―得出结论。采用的方法:讨论法、演绎法、归纳法。

(3)情感目标(情感、态度和价值现):学生通过自己设计实验、动手操作实验,提高实验设计能力与实验操作能力,培养科学的思维方法和应用数学解决物理问题的能力;通过分组实验培养学生的团队合作的精神,体验实验过程和结果获得的成就感。

2.把握探究的重点与难点

(1)探究重点:知道简谐运动图像的物理意义。

(2)探究难点:简谐运动图像的得出。即知道图像表达的是一个质点的位移随时间变化关系。

3.备好探究用具

铁架台(两台)、小铁球(系有细线)、注射器及塑料细管、注射针、透明胶布、细线、钩码、白纸、红墨水(一瓶)、长木板。

4.设计探究实施过程的流程

(1)将学生分为七大组(7―8人/组,围成一圈,便于小组实验与组内交流、合作);(2)设计情景,提出问题;(3)设计方案,进行实验,引导探究,寻求规律;(4)各小组交换意见;(5)肯定好方案并实验得出图线;(6)引导学生完善图线;(7)得出结论;(8)总结巩固。

(二)设计情景,提出问题。

设计情景、提出问题至关重要。从熟悉的知识中提出问题,引导思维的撞击,既有利于激发学生提出解决问题的动机,又可以让学生主动地思考,并提出质疑。面对学生的疑问,教师不必过早解释,只要综合学生的提问,提出一两个重点问题组织学生合作探究即可。

例如:从学生熟悉的单摆模型中引导学生用现有的材料想办法组建一个简单的摆,再给出这样的练习:假设你手中的摆做简谐运动的周期为1.8s(如图1),振幅为2cm,其中摆球从0点向右第一次到C点所需时间为0.3s,则:

①从cBc所需时间为多少?

②以振子从0点出发向右运动开始计时,第二次到达C点是什么时刻?第三次?第四次?

(学生在上节课的基础上大多能完成,教师将所得的答案如图2排列,在黑板上划出来。)

(教师引导学生回忆:在研究匀速直线运动时使用表格来记录,但它有缺陷,后来用图像法来描述使问题更形象直观。)

根据上面的引导向学生提出如何描述简谐运动的问题。教师在学生提出的方案中选取比较好的方案组织学生进行实验设计。

(三)设计方案,进行实验,引导探究,寻求规律。

教师应该大胆放手让学生自主设计实验方案,展开讨论,完善实验,深化思维;教师可作适当的引导。对个别有困难的小组,进行个别指导。尽可能让每位学生都参加小组设计,让他们得到一种科学探究的体验,感受探究的艰难,同时也尝到成功的喜悦。

在设计简谐运动图像的实验方案时,教师让学生自主设计,并作适当的引导,以让学生在民主和谐气氛中体会科学的探究方法,寻求解答问题的规律性。

(四)分析实验记录,得出实验结果。

这一阶段教师既要对学生积极主动参与探究给予充分肯定,又要得出实验记录的分析结果。

在简谐运动图像的实验探究中,学生根据本小组的情况,挑选一个好的方案进行实验,记录实验数据并列图分析,得出实验结果:教师将其中较好的图线画到黑板上,将所有的C点用一条直线连起来,并在各个不同的C点下方注上时刻,见图4。

(五)完善实验结果,得出普遍适用的结论。

教师根据上述的实验结果,以提问的方式引导学生完善实验结果,得出简谐运动的图像是一条正弦、余弦函数图线的普遍适用结论,并对图像的物理意义进行分析。

三、存在问题和效果分析

(一)尽量减少实验系统误差与人为误差。

存在的问题主要是实验误差大。首先,由于实验材料本身的原因,实验条件难以符合简谐运动的条件而产生系统误差;其次,学生拉木板时不能使木板做匀速直线运动。结果使实验图像与课本图像产生很大误差。

我们可以把本实验注射器改成塑料果冻外壳,在实验中把红墨水放入塑料果冻外壳中,然后用缝衣针在果冻外壳下打个小洞,这样就避免了把注射针粘在钩码下端在运动过程中由于注射细管过大带来的摩擦引起的误差,实验装置图如图7。

(二)效果分析。

1.比较充分地发挥了学生的主体作用

建构主义理论的核心思想是:知识不是被动地接受,而是认知主体积极建构的。探究性教学活动,教师的作用是指导和参谋,从知识的传授者转为学生发展的促进者。有人说在这里教师从“主角”转换为“平等中的首席”,学生自己决定研究什么,怎么研究,研究的结果也由学生自己归纳总结,最后还要在全班同学面前做展示演讲,遇到困难时再找老师寻求帮助,这种方式符合建构主义理论。比如本次探究,大部分学生理解图像的物理含义,知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦函数曲线,能够根据图像得到振动的振幅、周期和频率,提高应用数学解决物理问题的能力。

2.促进了学生的科学感悟和创新意识的培养

探究性活动使学生回归到物理概念和规律的提炼过程和应用过程,引发学生进行实证调查,通过收集和利用数据形成对科学现象的解释,使得学生在思考物理问题时,在深度和广度上比一般的课堂教学有所加强,有利于加深对物理理论的认识,有利于将物理理论与实际进行结合,有利于学生对物理学习产生持久的兴趣。记得有一位上了大学的毕业生在给我的信中写道:我进行科学探究活动主要收获有:(1)了解了自然科学的一般研究方法;(2)物理实验提高了动手能力;(3)培养了对自然的热爱和在生活中运用科学、勤于思考的习惯。

3.提高了学生的团结合作意识和交往能力

从选题开始到设计研究方案,进行数据采集,查阅研究资料,做调查问卷,写研究报告,最后在班里汇报,从始至终都是以小组形式来完成的。小组内有分工,有合作,有讨论,有交流,每个成员要承担分给自己的任务,彼此之间要进行沟通,要将每个人的研究整合到整体中去,要形成组内成员间的相互信任,如果组内出现了冲突,就要想办法解决冲突。在这一过程中,学生充分地体验挫折与成功,感受平等与公正。通过几年的跟踪观察,我们发现,学生的团结合作意识和交往能力大大提高了,大多数在高一入学不久就建立了探究性学习活动小组,在三年里一直保持良好的合作关系。

总之,探究性物理学习是从学科领域或社会生活中选择主题,创设一种类似于学术(或学科)研究的情景,通过学生自主、独立地发现问题,进行试验、操作、调查搜集与处理信息、表达、交流等活动,这种学习方式具有非常突出的优点,需要我们继续深入实践与探索,以取得更大的成效。

参考文献:

[1]教育部.普通高中物理课程标准实验教科书[M].人民教育出版社,2007.

[2]李瑾瑜等.课程改革与教师角色转换[M].中国人事出版社,2003.