在課外活動中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

鄭全江

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——“德化縣浐溪水資源調(diào)查”為內(nèi)容，采用探究的教學(xué)模式開展活動，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 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)八十年代以來生物教學(xué)的改革，盡管提法不同，名稱各異，但其指導(dǎo)思想可以說就是“探究教學(xué)”。探究教學(xué)是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生主動參與到發(fā)現(xiàn)問題、尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為目的的教學(xué)活動。通過探究教學(xué)過程，教師應(yīng)教會學(xué)生如何學(xué)習(xí)，如何獲得知識和信息，掌握科學(xué)的探究方法。而科學(xué)探究是尋求問題解釋，解決過程，其價值在于創(chuàng)新，通過豐富和發(fā)展理論對未知世界進(jìn)行解釋或預(yù)測。生物課外活動注重科學(xué)性、實踐性和趣味性，是培養(yǎng)學(xué)生智力、能力的一種重要途徑。學(xué)生通過課外活動可以對所觀察到的現(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，使觀察具有意義，建立基礎(chǔ)的科學(xué)知識，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。本文以指導(dǎo)學(xué)生對本縣的“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)，制訂探究計劃

1.1確定探究問題。

探究教學(xué)的主要目的是使學(xué)生通過經(jīng)歷探究知識或問題的過程掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)解決問題的能力。在課外活動過程中，教師根據(jù)活動目標(biāo)，尋找與活動內(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)動了起來。

1.2制訂探究計劃。

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)并提出問題。問題是多種多樣的，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生集中于一或兩個問題進(jìn)行重點(diǎn)研究，并指導(dǎo)學(xué)生自己制定實施目標(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：“大家行動起來義務(wù)到?jīng)合獡炖??！薄皩λ|(zhì)進(jìn)行測定，制訂治理方案，恢復(fù)浐溪生態(tài)環(huán)境?！薄坝酥卫硖┪钍亢尤〉煤艽蟪晒?，我們可以學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的經(jīng)驗?！边@樣通過學(xué)生討論和教師總結(jié)，三項探究內(nèi)容（探究不同水質(zhì)對植物根生長影響，探究溪邊公園生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，探究對浐溪污染的綜合治理）就產(chǎn)生了。教師再根據(jù)學(xué)生的實際能力狀況，將學(xué)生分成三組，確定探究內(nèi)容。最后各組學(xué)生分別制訂各自的實施計劃。

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)，而是動手“做”科學(xué)。大量安排實驗活動是為了誘導(dǎo)學(xué)生探究問題。如第一組學(xué)生進(jìn)行水質(zhì)測定時，教師告知學(xué)生分別采集同一河段漲潮時和退潮時的水樣，以保證水樣的代表性。探究內(nèi)容可以是簡單的理化測定，也可以是對不同生物生長的探究實驗。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，各自準(zhǔn)備實驗材料開展實驗，告訴學(xué)生實驗材料的選擇一定要有代表性和一定的數(shù)量，實驗結(jié)論才有普遍性。在實驗過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生排除外界環(huán)境對調(diào)查對象的干擾，教給學(xué)生正確的觀察和測量方法，實驗后指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計記錄表格，進(jìn)行觀察和記錄。學(xué)生通過觀察獲得大量信息，在觀察中產(chǎn)生問題，用不同方式做記錄，以便保存與交流，在測量比較中學(xué)會一整套實驗操作的方法和技能，通過思考得出結(jié)論，并計劃下一步行動，在解答問題中增長知識和才干。通過以上探究常規(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。

鼓勵學(xué)生進(jìn)行探究性實驗，一項實驗往往要經(jīng)過多次失敗，不斷總結(jié)經(jīng)驗和教訓(xùn)后方能取得成功，如第一組學(xué)生在做不同水質(zhì)條件對植物根生長的影響時，發(fā)現(xiàn)原來的實驗材料——蠶豆和小麥根的生長較易受非調(diào)查因素的影響，實驗現(xiàn)象不夠明顯。于是他們調(diào)整選擇了其他種類的材料進(jìn)行了反復(fù)實驗，最后通過對比和篩選，發(fā)現(xiàn)鱗莖類植物生根現(xiàn)象顯著，這樣通過課題的探究，培養(yǎng)了學(xué)生不怕挫折、勇于探索的精神。

3.督促學(xué)生按計劃進(jìn)行，及時研究挫折和新發(fā)現(xiàn)

3.1按計劃探究。

在研究內(nèi)容和方法確定后，教師應(yīng)督促學(xué)生按計劃進(jìn)行課題探究。如實驗的學(xué)生分工，定期檢查學(xué)生的調(diào)查結(jié)果，及時解決學(xué)生在探究過程中發(fā)現(xiàn)的問題，召開課題探究交流會等。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生的主觀能動性被調(diào)動起來，興奮點(diǎn)被觸發(fā)，好奇心得到鼓勵。他們不僅獨(dú)立地操作、思考，而且集體分析討論。他們不僅按計劃實施研究調(diào)查，而且走訪了環(huán)保局、污水處理廠等單位，向有關(guān)專家請教，有的還去圖書館查閱了許多有關(guān)的專業(yè)書籍。

3.2不斷修改實施內(nèi)容。

對于課題探究中出現(xiàn)的困難和新發(fā)現(xiàn)，教師應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生不斷修改探究計劃和實施內(nèi)容，如針對第三組學(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)保意識還普遍不高”，及時修正了實施內(nèi)容，經(jīng)過詳細(xì)調(diào)查，提出了對浐溪進(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題，更重要的是需要加強(qiáng)各職能部門，各位市民的環(huán)保意識”。學(xué)生還設(shè)計了一些在目前條件下切實可行的方案，其中“將計算機(jī)應(yīng)用到污水處理程序”受到有關(guān)專家的好評。

4.引導(dǎo)學(xué)生對課題的實施過程進(jìn)行自我評價

4.1得出結(jié)論。

引導(dǎo)學(xué)生對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整理、歸納，通過對浐溪水質(zhì)的測定和動、植物生長實驗，教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用簡單的生物統(tǒng)計方法，統(tǒng)計調(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)寫論文。

指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行論文撰寫，論文成形后對文章中的錯誤數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)、語句等，及時給予指正，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評價研究結(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)能力和臨場應(yīng)變能力，為了在論文答辯中取得好成績，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。最后教師對研究成果進(jìn)行評價總結(jié)。

通過課外活動鍛煉，學(xué)生認(rèn)識到：第一，科學(xué)知識不只是觀察到的事物的簡單報告，科學(xué)知識還是由原始材料緩慢地、試驗性地積累而成的知識體系。第二，收集到的原始資料產(chǎn)生于有計劃的觀察和實驗。第三，實驗和觀察的計劃是根據(jù)問題而制訂的，問題又產(chǎn)生于我們對先前的知識的總結(jié)所得來的概念。第四，總結(jié)性概念要受到問題解決的效果的檢驗，并通過檢驗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揚(yáng)，應(yīng)來源于對學(xué)習(xí)本身的興趣。探究過程有獨(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，又在討論中形成對旁人觀點(diǎn)的容忍態(tài)度，樹立尊重科學(xué)事實的態(tài)度，以及依事實批判地思考的態(tài)度。這種既尊重個性發(fā)展，又重視集體合作的探究活動對學(xué)生的身心健康及日后工作都有極其重要的意義。

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