梅振豪
摘要:科學思維能力是指以科學認知得到的以及人的大腦依賴于信息符號對于感性材料加工處理的途徑和方式,其實質是通過合理地處理各種科學思維方法之間的辯證關系,從而使其達到最優(yōu)化,做到科學地、歷史地、全面地觀察問題、考慮問題,得出符合實際的解決問題的方法。
關鍵字:初中科學;實驗教學;有效策略
中圖分類號:A 文獻標識碼:A
一、從改變對科學實驗教學的認識和研究科學實驗教學操作策略入手來提高科學實驗教學的有效性
(一)端正教師和學生對待科學實驗的態(tài)度,以提高科學實驗教學的有效性
要提高科學實驗教學的有效性,教師一要更新觀念,重新審視在新課程背景下科學實驗的教育教學價值,重新認識科學實驗的教育教學功能??茖W實驗教學有效性的實現除了教師要端正態(tài)度外,還應關注學生對科學實驗教學的認識,這樣在師生的共同努力下,才能真正發(fā)揮實驗教學的有效性。
(二)認真研究科學實驗教學的操作策略,使實驗教學目標的實現達到最大化
1.提高演示實驗的有效性
現實教學中,很多教師對演示實驗存在認識上的不足:一是傳統(tǒng)的演示實驗教學,通常被認為教師在課堂上只需設法把實驗做成功,實驗現象明顯即可,這是對演示實驗膚淺的認識和狹義的理解;二是演示實驗往往存在可視性較差的現象;三是演示實驗中蘊含著的豐富內涵,沒去深入地發(fā)掘。這些都直接影響到實驗教學的有效性。針對以上幾個問題,我們采取了以下相應的措施進行研究——演示實驗必須確保成功:第一,要認真做好演示前的一切準備工作;第二,了解、掌握實驗的準確程度,找出產生誤差的主要原因和減少誤差的方法;第三,要估計和掌握實驗時間;第四,要認真設計演示實驗的操作過程中,即如何引導學生進行觀察,什么時候要提出什么問題,實驗中要注意些什么等等。這些事項都要求教師在備課時做到心中有數、胸有成竹。
2.提高分組實驗的有效性
心理學家皮亞杰說過:“要讓學生動手做科學,而不是用耳朵聽科學或用眼睛看科學。”只有體驗和實踐,才能有所創(chuàng)新?;谶@種思考,在實驗條件允許的情況下,我們把凡是新教材中的演示實驗最大限度地轉化為學生分組實驗。通過分組實驗,學生不僅掌握了知識,而且也經歷了一種科學研究的過程,最有效地落實了課堂教學三維目標,提高了實驗教學中學生體驗的有效性。堅持完成分組實驗,能夠讓學生收獲很多。
分組實驗中老師們應做好以下幾方面的工作:一是加強有效的小組合作探究;二是引導實驗觀察、探討分析實驗現象;三是注重培養(yǎng)學生多動腦。例如,在沸騰實驗中,我讓學生注意水未沸騰時和快沸騰時聲響的不同,分析“開水不響,響水不開”的道理。再如,上分組實驗課時,我會在熱心指導學生認真完成各個實驗環(huán)節(jié)的基礎上,還注意培養(yǎng)學生探究實驗的完整意識,加強學生對實驗原理的理解和數據分析,實驗結束后我會認真檢查學生的實驗記錄,批改學生的實驗報告,從中了解學生的實驗能力和存在的問題及時反饋給學生,有必要時就課后讓學生帶著問題再次實驗。這樣可以提高探究實驗教學的質量,逐漸培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度和良好的實驗習慣。
3.開展課外實驗探究,提高學生的科學實驗素養(yǎng)和創(chuàng)新意識
課外實驗是科學實驗教學的一個重要組成部分,以科學課中的實驗為根源,探索一些來自生活的創(chuàng)新實驗來替代書本同類實驗,可使實驗生活化、趣味化、多樣化。比如:可選取學生身邊的物質作為實驗藥品,選取生活和社會中的科學現象、與科學有關的社會問題作為實驗內容,以拓寬實驗的視野,激發(fā)學生探究的欲望,也能讓學生“過把探究癮”,有助于發(fā)展學生的科學認知、培養(yǎng)學生的探究能力。課后布置些家庭小實驗,如用玻璃杯、飯碗和小蠟燭來測定空氣中氧氣的含量,大多數學生在家里動手做了這個實驗,有的成功,也有的不成功。學生會于第二天七嘴八舌地詢問老師,經過簡要解釋和指導后,有的同學回家又重復做了這個實驗。再如,我把教材中鐵釘生銹演示實驗提前一周布置給學生在家里做,到了上常見的材料鐵的性質一課時,我將實驗室預先做好的鐵釘生銹實驗的三支試管展示給學生看,并請他們與自己所做的家庭小實驗結果對照,學生很自然就接受了“鐵在潮濕的空氣中能跟氧氣發(fā)生化學反應,生成鐵銹”這一事實。
二、培養(yǎng)初中生科學思維能力的重要性
(1)科學思維能力簡介
科學思維是以科學知識為基礎達到思維最優(yōu)化、科學化,是適應現代化實踐方式以及現代化科技創(chuàng)新而創(chuàng)立的方法體系,是對世界的復雜性、整體性和多樣性的全局把握。
科學思維方式是一個龐大的方法集合,其中包括科學抽象方法、思維發(fā)散法、邏輯方法、模型優(yōu)化法等。
(2)培養(yǎng)科學思維能力的重要性
1.培養(yǎng)學生科學思維能力是科學課學習的重要基礎
初中生在學習科學課的傳統(tǒng)過程中,往往是老師把需要傳授的知識和課程固定式思維結合起來,學生將老師的思維固化在自己的腦海中,形成模式思維。長此以往,學生容易導致對熟悉的課程和內容銘記于心,但是當遇到新的問題時就會茫然無措,不知道從何入手解決問題。這就是模式化思維與現代教學沒有同步前進的結果。而科學課是對自然科學進行探索、求知過程的研究,要求學生具有獨立、創(chuàng)新、靈活思維能力,因此培養(yǎng)學生的自主科學思維能力也就成為了學習科學課的重要保證。
2.初中生習慣于單一思維,缺乏發(fā)散思維能力
初中學生在分析和解決自然科學問題的時候,習慣于單一的沿著問題的發(fā)展過程考慮問題,思維習慣固定,思維方向難以改變,因此不能夠通過多角度多途徑解決問題,難以進行發(fā)散思維或變換角度思維,解決問題的方法模式化,缺乏一定的靈活性與創(chuàng)新性,沒有形成系統(tǒng)的科學思維方法,難以從根本上突破學習科學課的瓶頸。