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借助研究性学习提升学生科学素养
初中科学
基于研究性学习培养学生科学素养的实践与思考
【内容摘要】在初中科学教学中,作为新课程亮点的研究性学习,在培养学生科学素养中具有得天独厚的优势。
然而,笔者发现在实际教学中,浙教版(7-9年级)科学教材后的“研究性学习课题”常常被边缘化,这是与新课程理念相违背的,为此,本文就如何在研究性学习中培养学生科学素养的问题,结合自身平时的教学实践案例,分别从研究方法、科学知识与技能、态度、情感和价值观等方面作一些粗浅的看法,以供大家商讨。
【关键词】初中科学研究性学习 科学素养
一、科学素养的培养与研究性学习的提出
全面提高每一个学生的科学素养是初中科学课程的核心理念,科学新课程也积极倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。
这势必要求在初中科学教学中,科学教师不仅让学生学好课本上的知识,同时还要借助于“研究性学习”来引导学生尝试用已有的科学知识解决某些生产和生活中的实际问题,这样能使学生有更多的机会去主动地体验、研究学习,在知识的形成、联系、应用和交流过程中逐步养成科学的态度,获得科学的方法,最终形成良好的科学素养。
通过查资料得知,研究性学习就是指学生通过亲身实践活动获得直接经验或参与知识的创造;并获得直接经验或参与知识的创造的过程中养成科学精神和科学态度,掌握一定的科学方法,提高综合运用所学知识发现问题、提出问题、判断问题和解决问题的能力;增强社会交往能力和团队精神的一种学习活动。
纵观浙教版初中科学教材,可以发现每册教材后面均有提供的研究性学习课题,据统计共有30个,这些课题全都来源于实际生产和生活中,其内容已广泛渗透到人类生活的方方面面,与人类的衣、食、住、行无不紧密联系。
这其实是新课程的一个亮点,也是值得挖掘利用的课程资源。
然而,在实际教学中,初中科学“研究性学习课题”常常由于诸多原因而被边缘化、或流于形式。
那么,如何让学生的科学素养在有效的研究性学习中得到培养和提升?
下面就这个问题结合自身平时教学实践案例作些粗浅的看法。
二、在研究性学习中培养学生科学素养的方法与策略
研究性学习作为一种新的教育理念与教学模式,是培养和提升学生科学素养的一条极其有效的途径,但怎样科学地理解研究性学习、如何设计并有效开展研究性学习活动,都是科学教师所面临的困惑,为此,这对科学教师的教学理念、教学方法与策略提出了更高层次的要求。
(一)、教师在研究性学习中的转变
1、转变教育观念
有关专家明确指出:
“研究性学习作为一种教学方式也好,还是作为一种学习方式,对教师的挑战首先是观念的冲击”,走进研究性学习,观念必须先“走进”,没有教育观念上的真正转变,即使开展了研究性学习,也将走样、变味。
为此,科学教师要站在课程改革的角度,来认识研究性学习,改变传统的培养人才观,真正认识到研究性学习是以培养学生的科学素养为重点实施的。
在指导研究性学习过程中,也要逐步建立起课程意识、学生意识、开放意识、问题意识,彻底改变原头脑中的教材意识、教参意识,以纲为纲、以本为本的旧观念。
2、转变教学方式
研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动,获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。
因此,在研究性学习实施过程中,科学教师既不包办代替学生的研究,也不放任自流,要及时地了解学生开展研究活动的情况,有针对性地进行指导、点拨与督促;要组织灵活多样的交流、研讨活动。
从而促进学生的各项技能和各种能力最大限度地发展提高。
3、调整知识结构
研究性学习的开展需要教师具有良好的知识素养和不断完善的知识结构,可以说“研究性学习”的开展离不开“研究型教师”,为此,对教师来说不但要“换脑”,更要“充电”,只有不断改善知识结构,更新知识,了解并掌握一些指导学生开展研究性学习的具体方法,才能使研究性学习的开展更有效。
4、转变评价方式
对研究性学习的评价应该是一个多元性、过程性、综合性的评价。
可以从研究过程中所反映的学习态度、合作精神、创新能力等方面进行评价,教师要始终站在鼓励、欣赏的角度,对每个学生最闪光的一面给予恰如其分的命名,如“调查能手”、“创新大王”、“研究新星”、“探究勇士”、“考察带头人”等,使每一个学生都体验到成就感。
事实也证明,一个科学合理的评价能激发学生学习兴趣、鼓励学生的好奇心与探索精神,使学生对研究性学习怀有愉悦的情感体验。
(二)、注重参与体验,培养学生获取科学知识的能力
以往的学习为接受式学习,较为被动、封闭、单一,往往是教师直接把答案告诉学生,要求学生记住,这样学生亲身经历、体验探究的很少,这不利于学生理解、掌握知识,当然知识遗忘得也快。
而研究性学习注重联系学生已有的生活经历,尽量贴近学生生活,让学生亲身在实践中发现和探究问题,体验和感受生活。
案例一:
当地酸雨情况以及对农作物的影响(九年级上册教科书研究性课题)
目标:
1、了解当地酸雨的分布及危害。
2、学习调查方法、实验方法和数据处理方法。
3、提高保护环境的自觉性。
研究过程:
任务一:
采集雨水样品,并要求用实验方法测出雨水的PH值。
(经测发现雨水“正常”,考虑到本地处在农村,几乎没有“工业三废”,所以对接下来的研究内容作了适当的调整)。
任务二:
探究“酸雨”对环境的影响
器材准备:
以硫酸为材料配制不同PH值的“酸雨”;用一次性杯子种植5盆黄豆幼苗;以及若干条鲜活的小鱼。
研究过程:
用这些“酸雨”喷洒黄豆幼苗以及加滴到鱼缸里养鱼,一段时间后再去观察黄豆幼苗和鱼的生长情况,并记录现象。
案例反思:
体验学习是研究性学习中应掌握的一种十分重要的学习方法,在探究、合作、创新等过程中都很注重亲身体验,不仅会触动情感,激活思想与想象,而且能积累经验并引发对许多问题的思考。
本案例中,学生在一段时间后会观察到幼苗逐渐萎蔫死亡和小鱼死亡的现象。
这些现象和结果肯定会触动学生的内心而非常震惊,学生看到在“酸雨”里苦苦挣扎的小鱼就仿佛看到在烟尘弥漫的环境中的自己,这样从实践中获得“酸雨危害”的知识远比空洞抽象地讲解来得更深刻。
(三)、实现课堂内外结合,培养学生科学探究方法与技能
研究性学习不仅仅是课堂上的几个探究实验,而是通常围绕一个需要解决的实际问题展开。
当学生运用所学知识解决实际问题时,学生不仅掌握科学知识本身,而更重要的是要让学生学习和掌握一些科学的研究方法,同时通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论,以培养学生发现问题和解决问题的技能。
案例二:
校园植物的种类分布(七年级上册教科书研究性课题)
选题考虑:
校园是师生学习、活动的场所。
本校“地大物博”,校园里的“绿韵园艺基地”称得上是一个天然的“植物园”,里面植物种类繁多,考虑到很多学生对校园植物识别很不够,到底校园中植物物种有多少,树木的生活状态怎样,怎样更好发挥校园绿化的教育功能等问题。
为此,我安排了学生对校园植物物种进行了调查研究。
研究器材准备:
笔记本、相机、直尺、卡片、PH试纸、烧杯、玻璃棒、试管。
研究过程:
任务一:
校园植物生存环境调查
1、分区进行植物分布区域进行初步观察,并用携带相机进行植物概况拍照。
2、对校园内各区域土壤酸碱性进行粗略测定。
任务二:
校园植物物种调查
1、对校园植物进行观察和对植物特征分布、长势进行初步的记录。
2、通过查校园网、图书馆阅览、查检索表等方法确定植物的类别或植物的名称。
3、进行校园植物仔细观察,核对植物类别、特征和名称。
任务三:
校园植物分类归类
1、制作校园植物特征小卡片。
2、找出不同植物的异同点和最佳区分方式。
3、对重点植物进行分项区分统计。
任务四:
校园植物功能区的设计探讨
1、对校园植物分区进行调研。
2、对校园植物功能区的设计。
案例反思:
本案例实现了学生的学习从课内延伸到课外。
让学生利用课余时间亲自参与、研究、调查校园植物的种类,分布情况及土质类型,在研究过程中锻炼了他们的观察、实验、调查等方法和技能。
其次,在调查研究的过程中,学生不断查阅有关资料,请教指导老师,不仅学到了许多课本中学不到的知识,而且学会利用多种有效手段,收集信息、分析和利用信息等实验技能,更重要的是从一开始调查到整理成文,学生付出了不少时间和劳动,深刻地体验了科学探究的艰辛和快乐。
(四)、利用校外教育资源,培养学生科学态度和科学的价值观
在开展研究性学习活动时,不仅要注意学生兴趣的发展,知识的增长、能力的培养,还必须特别注意培养学生要认真、踏实地探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨炼不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
案例三:
当地水土状况调查(八年级下册教科书研究性课题)
选题考虑:
本校附近黄龙村有一条“小黄河”(被上游煤矿排放的硫磺所污染已多年,至今未治),当地学生对此“见怪不怪”、“似懂非懂”,为唤起学生们对水污染的关注,还有完成此课题存在一定的难度,便决定以《“黄河水”污染情况调查》为研究性学习课题。
目标:
1、了解当地水土状况。
2、练习信息获取的方法。
3、体验保护环境的重要性。
4、培养学生的科学态度和科学精神。
研究准备:
器材:
相机、试管、PH试纸、烧杯。
教师:
指导学生制定研究计划,选择材料和用具、如何进行操作、观察、记录和整理、分析。
学生:
学生自主按河流段分成3个研究组并制定方案
时间:
利用双休日
研究过程:
1、资料的收集。
各研究小组分别到源头、中下游等地,对水污染情况进行了实地调查,包括水中生物生存情况观察和取水样检测酸碱性、拍摄照片。
2、对附近的居民、矿主等,进行了问卷调查和采访。
3、收集各种相关资料进行研究识别,整理和归纳,填写调查记录。
4、各组展示成果,交流和分享彼此的观点。
案例反思:
科学教师要有“由学校走向社会、走向生活”的意识,在研究性学习中要积极引导学生从周围常见的事物与现象中去发现科学的基本概念,获得科学知识,同时在研究过程中,初步学会运用所学的科学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题;从而培养了学生学会相互理解、帮助,合作等良好的科学态度和开拓创新的科学精神,这在研究性学习中是最闪光的亮点。
本案例中的这些活动,都是学生在制定方案的前提下,根据课题的分工自己去完成的。
虽然最终的研究报告不那么“完美”,但如果学生不亲自参与探究,就无法理解科学探究的艰难,无法体会科学家在科学研究中可能遇到的各种问题,正如一位教育专家所言:
“给孩子一些权利,让他自己去选择;给孩子一些机会,让他自己去体验;给孩子一点困难,让他自己去解决;给孩子一个问题,让他自己去找答案;给孩子一片空间,让他自己向前走”。
三、实践成效分析
研究性学习的开展,是一个教与学交互推进的过程,在这过程中,教师与学生共同探求新知,教学相长,在思维、能力、情感、价值观、行为等方面都获得了最大限度地发展。
1、对教师而言。
首先,“研究性学习”给教学改革和教师教育理念带来了很大的冲击和变化,通过对学生的指导,转变教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。
其次,通过与其他教师合作,加强了学科的交叉和渗透,拓展学科知识,改善知识结构,树立了终身学习的观念,增强了教科研能力。
2、对学生而言。
首先,研究性学习将教学以“教师、课堂、书本”为中心转化到以“学生发展”为本,倡导学生主动参加与交流合作、探究发展等多种学习活动,变革学习方式,使学生真正成为学习的主人。
其次,通过转变学习方式,在主动、积极的学习环境中,激发好奇心和创造力,培养提出问题、分析问题和解决实际问题的能力。
再者,在老师的指导下,学生经过一系列“摸、爬、滚、打”之后,了解了科研的一般过程和方法,体验了科研的艰辛和快乐,培养了科学态度以及对社会的责任心和使命感。
四、问题与建议
1、加强培训,形成开展研究性学习的良好环境氛围。
在农村初中科学教学中,研究性学习的开课率几乎为零,这除了受硬件限制外,像教师的观念、教师的知识结构、实践指导能力、教师的情感投入这些“软件”也是主要因素。
2、建立研究性学习评价体系,以评价促发展。
研究性学习必须与新课程改革的评价理念结合起来,事实也证明,一个科学合理的评价标准的实施对研究性学习起到了激励、导向和质量监督的作用。
3、充分利用信息技术,使研究性学习拥有广阔的平台。
信息技术与研究性学习的整合,可以从根本上改变学生传统的学习方式和研究方式,具体做法可以将课题的资料、研究中的相关资源建立专门的网页提供给学生。
五、结束语
总之,初中科学“研究性学习”的引入,是教学领域中的一次革命,对于教师和学生而言,都是一种新的理念,没有固定的,现成的和成熟的教学模式可以照搬,还需要在教学实践中不断地探索和实践,让师生的科学素养在研究性学习的探索中共同得到培养和提升,同时也使得研究性学习这一在新教育理念下形成的新教学形式能够不断完善,不断充实,日趋成熟。
参考文献
【1】陈玉琨、程振响《研究性学习概论》,上海:
少年儿童出版社,2002.03
【2】教育部《科学(7—9年级)课程标准》,北京师范大学出版社
【3】余清臣等《研究性学习》,北京:
教育科学出版社,2003.06
【4】刘婉华《聚焦研究性学习:
从理论到实践》,广州:
中山大学出版社,
【5】赵微《研究性学习理论与实施》,开明出版社,2003.5
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- 借助研究性学习 提升学生科学素养 借助 研究性学习 提升 学生 科学素养