【摘要】在初中科學教學中采用“適生導學”的方法,設計個性化的學習路徑,引導學生通過科學實驗進行探究學習,培養(yǎng)他們的高階思維能力和科學素養(yǎng)。這樣的教學方式有助于激發(fā)學生的學習興趣和動力,提高他們的學習效果和創(chuàng)新能力。
【關鍵詞】“適生導學”;高階思維;初中科學;科學實驗
《義務教育科學課程標準(2022年版)》中明確指出初中科學課程以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為宗旨,強調以探究為基礎,對學生進行科學啟蒙。初中科學學科通常包括生物、化學、物理和地理等多個學科領域的基礎知識,旨在幫助學生建立對自然界的基本認識,理解科學原理和方法,培養(yǎng)學生的實驗技能和科學思維,同時也為高中和大學階段的學習打下基礎。
一、科學課程的基本內涵
科學學習離不開實驗,科學實驗在科學學科中扮演著至關重要的角色??茖W實驗是驗證科學理論是否正確的關鍵手段,因為它確保了科學理論的可靠性和準確性;科學實驗常??赡墚a(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,在實驗過程中,可能會遇到預期之外的現(xiàn)象,從而引導他們探索新的科學領域和提出新的理論。這種知識創(chuàng)新是推動科學進步的重要動力;通過科學實驗,有助于學生構建更加完整和準確的科學知識體系,讓學生學會設計實驗、收集和分析數(shù)據(jù),以及得出結論,增進學生實踐操作技能;在實驗過程中,學生會主動發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,這有助于激發(fā)他們的創(chuàng)新思維,讓學生可以更好地理解科學原理、探究方法和鉆研精神,以及它們在解決實際問題中的應用。
“適生導學”是初中科學實驗教育過程中會運用到的重要方法。“適生導學”是一種以學生為中心的教學方法,強調根據(jù)學生的個體差異、興趣、需求和學習風格來設計和實施教學?!斑m生導學”旨在提供個性化的學習路徑,使學生能夠根據(jù)自己的能力和興趣進行學習,同時促進學生的自主學習和終身學習能力的發(fā)展。如今,教師把“適生導學”引入到科學實驗中,通過學生分層組合形成小組互幫互助,激發(fā)自主學習的興趣及動力,從而形成初步的科學觀念,激發(fā)初步的科學思維能力,建樹基本的科學態(tài)度,培育正確的價值觀和社會責任感。
高階思維指超越簡單記憶和理解的復雜認知能力,包括分析、評價、創(chuàng)造和解決問題等能力。高階思維是21世紀技能的重要組成部分,對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、批判性思維和解決問題的能力至關重要。在初中科學的教育過程中,往往會培養(yǎng)學生的高階思維能力。通過微項目的開展,鍛煉學生的思維能力,從而自主開展科學實驗,促進高階思維的發(fā)展。
當今,許多學生缺乏獨立思考和解決問題的能力。因此,教師需要通過“適生導學”的科學課程和居家小實驗等實踐活動,來培養(yǎng)學生的高階思維能力。居家小實驗是一種簡單易行、富有探索性的科學實踐活動。通過居家小實驗,學生可以親自動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)并分析結果,從而培養(yǎng)他們的高階思維能力。
為了更有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力,教師需要將理論與實踐相結合的教學策略貫穿于整個教學過程中。在課堂上引導學生積極參與討論和探究,鼓勵他們提出自己的觀點和疑問;鼓勵學生在日常生活中多觀察、多思考,發(fā)現(xiàn)身邊的科學現(xiàn)象并提出問題;結合學生的實際情況和反饋,不斷調整和完善教學內容和方法,以提高教學效果。
通過“適生導學”的科學課程和居家小實驗等實踐活動,教師可以有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力。這些措施不僅有助于提高學生的科學素養(yǎng)和綜合素質,還有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和終身學習的能力。未來,教師應當繼續(xù)探索和完善相關教學策略和方法,為培養(yǎng)更多具有高階思維能力的優(yōu)秀學生貢獻力量。
“適生導學”的科學課程,培養(yǎng)學生尊重事實和證據(jù),獨立思考,敢于質疑和批判不同觀點和結論,提出創(chuàng)造性見解的品質。由此,筆者探索了分層組合的教學策略,充分挖掘實驗資源,以豐富的教學形式,調動學生學科學、做科學、用科學的熱情。
二、科學課程的課例片段
“蒸發(fā)與蒸騰”是科學(牛津上海版)六年級第二學期第六章“水與人類”中第三部分“水的循環(huán)”中的第二課時,要求是設計并實施探究影響蒸發(fā)快慢因素的實驗,理解影響蒸發(fā)快慢的因素。本節(jié)課是前一節(jié)課物態(tài)變化過程在生活中的應用,也為之后學習“自然界中的水循環(huán)”時了解地球上的水在陸地、海洋和大氣之間的循環(huán)過程的學習做鋪墊。在學科基本要求中的學習水平為C級。
在學習了“水的三態(tài)變化”后,學生對水的物態(tài)和水的三態(tài)變化有了一定的了解。在之前的實驗學習中,學生能設計簡單的實驗方案并進行實踐。但是對本節(jié)課控制變量法并不熟悉,因此教師需要引導學生從如何控制變量入手,幫助學生知道在實驗時要注意實驗器材的某些條件,從而設計并實施探究實驗。本節(jié)課的側重點在于學生運用控制變量法設計并實施實驗,通過本節(jié)課的學習學生初步具有從事物的變化及相互關系等角度,提出問題和制定比較完整的探究計劃的能力,樂于與他人進行交流和辯論,基于證據(jù)反思和調整探究活動,初步具有創(chuàng)新的興趣。
通過微項目—“晾曬濕衣服”引入,引導學生根據(jù)觀察和知識經(jīng)驗,聯(lián)系日常生活,推測影響水蒸發(fā)快慢的因素。這樣使學生可以更快速地探究影響蒸發(fā)速度的因素,理解控制變量法的原理,分析不同條件對蒸發(fā)過程的影響。從而讓學生更好地理解蒸發(fā)的科學原理,提高他們的動手能力和科學素養(yǎng)。在思考討論中形成猜想,引導學生進行歸納,從而更加合理地將猜想表述為:影響蒸發(fā)快慢的因素與溫度、液體面積、空氣流通三方面有關。
每次實驗,只改變研究的因素,其它影響因素保持不變,觀察該因素的改變是否對蒸發(fā)快慢產(chǎn)生了影響。在一系列猜想已經(jīng)基于事實整理清晰的前提下,部署探究實驗計劃的重要性不容忽視。本探究課題涉及到多種因素共同作用下的規(guī)律探索,教師要引導學生在控制變量法的框架下進行實驗方案設計,這比單純解讀實驗表單更能讓學生認知與理解,也能充分利用在線課堂平臺。
高階思維中的創(chuàng)新思維在蒸發(fā)實驗中具有重要價值。學生可以通過改進實驗裝置、提出新的假設、探索未知的蒸發(fā)現(xiàn)象等方式,將創(chuàng)新思維應用于蒸發(fā)實驗中。對于學生高階思維的培養(yǎng),在設計實驗時,無關因素的影響是否可以作為其中重要的環(huán)節(jié),也是值得思考的問題;在學生分組討論時,如何關注到每位學生的反應,如何激發(fā)學生的思維,這是需要教師下一步解決的問題;在評價時根據(jù)表現(xiàn)進行打分獎勵的形式,能更好地鼓勵學生積極思考、踴躍參與。
三、“適生導學”的實證與作用
“適生導學”的科學實驗教學是科學研究方法的具體應用之一。在進行蒸發(fā)實驗時,學生可以更加系統(tǒng)地進行蒸發(fā)研究,提高研究的科學性和有效性。“適生導學”的科學實驗教學不僅是科學領域的研究內容,也是培養(yǎng)學生高階思維和創(chuàng)新能力的重要途徑。通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計、變量控制、數(shù)據(jù)處理和結果分析,研究者可以深入了解蒸發(fā)現(xiàn)象的本質和規(guī)律,并將創(chuàng)新思維和批判性思維應用于研究過程中。同時,跨學科的知識整合和科學研究方法的運用也為蒸發(fā)研究提供更廣闊的視野和更豐富的手段。學生需要具備對實驗結果進行批判性分析的能力,對實驗過程中的誤差和不確定性進行識別和評估。通過批判性思維的培養(yǎng),學生可以更加準確地解讀實驗結果,提高研究的可信度。
“適生導學”是一種創(chuàng)新性的教育模式,它打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學方式,轉變?yōu)橐詫W生為中心的教學模式。這種創(chuàng)新性的教育模式有助于培養(yǎng)學生的綜合素質和能力的發(fā)展,提高教育質量和效果。同時,“適生導學”也為教育領域的改革和發(fā)展提供了新的思路和方向。
“適生導學”在教育領域具有廣泛的實證基礎和重要作用。它不僅能夠提高學生的適應性、學習效果和創(chuàng)新能力,還能夠激發(fā)學生的學習興趣和動力。同時,“適生導學”也需要不斷優(yōu)化教育資源、創(chuàng)新教育模式,以進一步提高教學效果和質量。未來,教師應繼續(xù)探索和完善“適生導學”的相關理論和實踐,為培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才貢獻力量。
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