书城社会科学教师的28个怎么办-教师如何进行研究性学习
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第23章 学科教学中的研究性学习(5)

对于问题1和2,学生经过讨论可以很快得到结论。对于问题3,学生设计了实验进行探讨:在一个盛有氯化铜溶液的小烧杯中→将一小块钠投入烧杯中,观察到钠熔化成一个小球,浮在水面四处游动,发出嗞嗞的响声,有蓝色絮状沉淀产生,无红色的铜产生。说明:此反应是钠首先与水反应生成氮氧化钠,氢氧化钠又与氯化铜发生复分解反应,产生氢氧化铜蓝色絮状沉淀。由以上可以推论:钠在无水的情况下,才能与熔融态的盐发生置换反应。

在此案例中,实验设计(假说)、实验操作(验证假说)、对实验的观察、分析、讨论和推理以及得出结论的过程是一个类似科学研究的研究性学习的过程。作为研究方法,实验方法被广泛应用于各种学科的探索,但对化学科学而言,实验方法是这一学科成立的主要方法论依据,没有实验就没有化学。学生学习掌握实验方法进行探究学习,其本质可能是验证性的(对前人已知事实的实验证明),但由于“教师事先不把结论告诉学生”,学生经历的仍然是一个“质疑——假设——证验”的探究过程。所以,实验不论是验证的或探索的,都要突出学生自主学习,而不是由老师包办。

2.“问题”探究式

“问题”探究式为:目标引入→自学、阅读教材→形成“三点”(难点、重点、疑点)→围绕“三点”讨论→自主释疑、学习知识→应用知识迁移、拓展→巩固知识、学会方法。

“问题”探究式主要用于基本理论部分知识的学习,它以问题为中心,学生围绕教学目标阅读教材、自学有关内容,将在阅读中产生的问题和疑惑作为问题提出,教师和学生围绕问题共同研究、讨论,通过探究使学生学会学习、掌握知识。教师在教学中是引导学生学习和就同学提出的难点、疑点及重点问题进行适当的提示、点拨和讲解,而解决问题的主体则是学生。

案例2:硫酸的生产过程

硫酸的生产过程在高中化学新教材体系中被调整到高三年级学习,学生已进行了三年化学学习,掌握了化学学习的一般方法。本节内容有较为简单和相对独立的特点,便于学生自主探究学习。

1.目标引入(提出问题)

(1)硫酸生产过程的主要原料、反应原理、反应条件和生产设备各是什么?

(2)硫酸厂硫酸生产的产量、原料来源及基本成分是什么?

(3)你对硫酸厂生产过程中的环保措施和现状有何看法?

2.收集信息、实地考察

学生围绕以上问题阅读教材或查阅资料。通过自学已经对硫酸的生产过程有一定的了解,在此基础上组织学生到硫酸厂进行实地的参观、考察。

在参观、考察中,通过总工程师的总体介绍和对生产流程的边参观边学习,学生了解了许多在资料中无法查找的生产细节,如生产用水的循环使用和生产余热的运用,受益非浅。

3.讨论、总结

参观、考察后留一定的时间给学生进行消化、思考、讨论和总结。总结由学生主讲。对前两个问题,学生的陈述是共识性的。而对第三个问题,学生讨论相当热烈,从硫酸的生产谈到本市酸雨污染的现状,从城市环保谈到国家和人类的环境问题。所以,考察探究式的问题除了课程标准中规定的内容进行问题还原外,结合实际使问题具有开放性是必要的。

选择探索研究的问题应注意以下几点:

第一,问题的选择要从学生已有的知识经验出发,以学生原有知识为生长点,紧密结合课程内容进行有效的学习。

第二,问题的选择要有整体意识,整个课题应构成一个能力培养体系。课题的设置应根据学生的心理特点和认识规律,由易到难安排,在探究技能训练和能力培养上逐步扩展和深入。实验中常用的技能如观察、测量、设计对照实验、提出假设、做出预见、鉴别差异、数据处理等,不可能在每一个实验中每种技能都设置,但整个研究性学习过程应形成一定的能力递进梯度。例如在初中可安排一些有关实验基本操作技能方面的课题,像物质的变化、观察、测量、仪器的选择等,以训练学生进行高层次探究所需要的基本技能;在高中低年级可安排一些与元素化合物性质关系密切的课题,高年级可安排一些基本理论方面的综合探究性课题。

第三,问题的选择要注重知识的深层理解。所谓深层理解不是无限的深,而应符合不同水平学生就近发展的要求。

第四,问题应具有较强的引导性、开放性。考虑到学生的认知水平和接受能力,课题的提出应重视对学生的引导,力求有利于学生的探究。科学实验虽然具有共同的规律,但是又充满了复杂性和灵活性。因此根据研究内容、性质的不同,将有些环节以问题、提示或探究思路的形式呈现,避免单一化、模式化,避免学生走弯路。但教师既不能让学生照方抓药,也不能完全放手不管,应为学生研究创设问题情境,提供背景材料,进行研究性实验,在研究的程序上要留给学生思维跳跃和扩展的空间,即要具有一定的开放性。

化学学科教学中的研究性学习方法和教学模式远远不止以上内容,例如,在化学计算中的“一题多解或多题一解”、在实验教学中的“一器多用”或一个实验的多种设计,以及实验设计等,都可以以研究性学习的方式进行。

四、中学生物教学中的研究性学习

除应体现研究性学习的一般要求外,有无特定的要求?

生物学科研究性学习在教学组织、师生在教学中的地位、教学模式、教学评价等方面都不同于传统学科的学习,其核心是强调主动探究,改变被动接受的学习方式。这既是生物课程标准的规定,又是生物学科固有的特性所要求的。

生物教学重在引导学生通过观察实验,对生物现象进行合乎规律的认识和应用。生物教学的这种特性,要求凡是学生能直接观察、自己动手设计实验、自己探究而获得认识的问题,教师就不要代替学生去解决,要让学习过程变成学生主动参与的自主、合作探究的过程。这种学习过程,基本上有两种组织形式,一是在课堂教学中组织;一是设计短期作业。由于课时所限,生物学科教学开展研究性学习以课堂为主,短期作业为辅。生物学科的课题研究,则可以带到综合实践活动中去完成。

案例1:光对鼠妇生活的影响(初中生物第二章环境对生物的影响)师:通过上节课的学习,我们知道地球上所有的生物共有一个家,这就是生物圈。生物在生物圈内生存需要一定的条件,如果条件改变或不能满足时,生物是不可能很好地生存的。同学们说对吗?请举例说明。(教师给出结论让学生举例说明是为了将学生引入本次探究课题的情境)(一)影响生物生存的环境因素

生1:热带植物适宜生活在温暖的地方,移到寒冷的地方就容易死亡。

生2:鱼必须生活在水中,离开水不久会死亡。

生3:需要光的植物如果放到阴暗处长势就不好,如:向日葵。

师:同学们回答得很好。请问为什么会出现上面的现象呢?

生:因为生物的生存受到水、温度和光等条件的影响。

师:非常好!但同学们只看到了非生物因素的影响,是不是生物对生物就没有影响呢?

生:有,蜻蜓吃蚊子,蚊子的生存受到影响。七星瓢虫捕食蚜虫,蚜虫的生存受到影响。

师:很好!那它们之间是什么关系呢?请同学们举例分析。

生1:它们是吃与被吃的关系,是捕食关系。

生2:农田里的水稻和杂草都在争夺阳光和地下水,是竞争关系。

生3:蚂蚁搬家,是合作关系。

教师利用多媒体课件与同学们共同归纳出影响生物生存的环境因素。

(教师与学生的上述三问三答虽然是常见的接受性学习活动,但在这里所起的作用则是为学生进行本课研究性学习作知识的准备。)(二)探究光对鼠妇生活的影响

师:课前我看到各小组同学都收集了很多的鼠妇,你们是在哪里找到这么多鼠妇的?

生1:在校园的下水道旁的石板下。

生2:在南园的花盆下面。

生3:在我家门口的砖头下。

师:你们怎么知道这些地方有鼠妇呢?

生1:我很小的时候就知道石板下面有鼠妇,我们称它“米汤虫”。

生2:学校大扫除,我在花盆下面发现了鼠妇。

(教师的多次询问和学生的回答,实际上是在解决学生根据什么去发现自己的实验现象,将学生的日常生活经验提升起来,并进一步引导学生交流自己的“发现”)师:不错,同学们能很快找到了鼠妇,是由于同学们平时注意观察,了解到鼠妇适于生活的环境,那你们能说说当时发现鼠妇的情景吗?

生:当我拿砖头时,鼠妇四处乱窜,马上就跑掉了。

生:鼠妇很快就跑到阴暗处躲起来。

师:同学们知道鼠妇为什么会这样吗?(问题从观察的现象中提出)生:因为它们受了刺激。

生:因为它们看见人。

生:怕光。

师:我认为你们说的假设都有可能。我们如何来证明哪种假设是正确的呢?(这是研究性学习的一个重要环节一假设)生:通过实验来证明呀!

师:那今天就让我们来验证一下:光对鼠妇的生活是否有影响?但是,我们如何来验证呢?各小组讨论一下。

学生小组讨论后交流。(进入另一个重要环节——制定实验方案)学生A组:我们用一个纸盒,放入土,弄湿些,然后把一半用不透明的本子遮住,另一半不遮,然后把鼠妇放入,过一会看哪面的鼠妇多,就可以证明。

B组:我们用一个矿泉水瓶,一半用黑色纸包上,一半透明,把口封住,在透明和黑色纸交界处开个小孔,然后把鼠妇从小孔放入,过一会看哪面的鼠妇多,可以证明鼠妇是否喜欢光。

C组:……

师:非常好!同学们为什么要设计一明一暗的环境呢?

生:可以在其他条件都相同的情况下,明确地比较出光对鼠妇生活究竟有没有影响。

师:说得对,这是科学探究中常用的方法,大家一定要牢记。那大家认为哪个方案比较好呢?

生:(说哪个好的都有)

师:其实都很好,也都有不足,请同学们打开书15~16页,看一下书上是如何设计的,你们又会有哪些发现呢?(这是一个挑战性的问题,学生由于有了自己的实验方案,并经过了讨论,所以他们就不只是教材的学习者而且还是课程、教材的创设者)学生阅读讨论,提出补充意见。

生1:如果在装置中放些潮湿的土则会更好。

生2:为了得到更准确的数据,最好画一个表格。科学探究来不得半点虚假,所以必须进行周密计划,通过反复实践,可能会有失败,但一定要及时总结经验,最后才能成功。最后让我们来分析一下,哪个方案比较科学呢?

经过讨论,学生认同第三方案的计划不但具体而且科学。

师:很好!各小组就按计划来进行实验,在实验中要仔细观察。观察要实事求是,注意发现问题。发现问题可以互相讨论,下面就开始你们的科学实验吧!

(三)进行实验,交流结果

各组分工到人,并拿出自带物品,进行实验。

教师巡回指导,发现问题及时纠正。并注意帮助实验能力较弱的小组。

最后,各小组进行报告交流,交流前选一名同学记录各组数据,算出平均值。

师:通过这次实验,我们知道了光对鼠妇的生活有影响,同时我们了解到影响生物生活的非生物因素除光以外,还有温度、水等。我们上完课,鼠妇该怎么处理呀!

生:应该放回适合它们生存的大自然。

师:对!应该放回大自然。同学们爱护身边的小生物,我感到很高兴。

回答书后讨论题。有的学生提出如果鼠妇不好找,能不能用其他动物代替,有的提议用蚯蚓。

师:课后,有兴趣的小组同学可以继续探究影响鼠妇生存的其他因素。

(学生在研究性学习中已经不满足于教材和教师提供的学习资源,他们开始逐步学会应用知识去扩展自己学习活动的视野)根据九年义务教育课程标准编写的实验教科书,设置了许多生动易做又能吸引学生去观察、操作、思考的探究性作业,如“观察与思考”、“技能训练”、“资料分析”等。高中生物教科书也提供了一些参考性的研究性学习课题。这无疑为生物教学进行研究性学习创造了有利条件。教师应充分利用这些条件,精心组织教学,使学生在活泼偷快的学习中养成主动探究生物科学的习惯,提高创造性思维能力和实践能力。

小学学科教学中的研究性学习

一、小学语文教学的研究性学习

《语文课程标准》明确指出:要“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”,“语文综合性学习有利于学生在感兴趣的自主活动中全面提高语文素养,是培养学生主动探究、团结合作、勇于创新精神的重要途径”。《语文课程标准》准确指出了语文学科教学开展研究性学习,培养学生探究精神、创新精神的优势和突出特点。

语文课程的基本特点是工具性与人文性的统一。作为工具的语文总是以承载一定的人类文明为存在条件,这一特征使语文材料丰富多彩,具有综合性。听、说、读、写是语文素养的基础素质成分,每一种素质的发展都具有综合性,例如听并非单纯语音的接收,而是一定内容、思想、情感和思维的综合互动。四种语文基本素养从来难以孤立发展,其发展也具有综合性。语文是实践性极强的学科,培养语文实践能力是语文课程的重点目标。语文实践能力是一种综合能力,培养语文实践能力的教学活动也极具综合性。综合性是语文课的突出特征之一。

研究性学习是学生自主探究的学习方式。具有综合性的探究主题对研究性学习最富有挑战性和人才培养价值。它赋予语文教学中开展研究性学习突出优势和特征。在西方,受“科学至上”影响,研究性学习曾限于在理科课程中开展,人文学科中,惟有语文教学中的研究性学习活动一枝独秀,很大程度归因于语文课的综合性优势。语文课的这种特点,使很多教第五章师自觉不自觉地遵循探究规律教学。

例如:教学古诗《江雪》的片断:

学生反复吟诵诗文之后,教师引导学生对诗中“独钓寒江雪”的“钓”字提出问题:“这么寒冷的下雪天,这位老人为什么要到江上垂钓呢?”这一问,如同一石激起千层浪。

生1:老人是在独自欣赏美景。渔翁之意不在鱼,在于雪景之美。

生2:老人内心十分孤独寂寞,每一行的第一个字连起来就是“千万孤独”。

生3:我觉得老人在磨练自己的意志,因为天寒正可以锻炼人。

生4:这位老人与众不同,看起来很清高。

生5:他是在钓一个春天!

学生的理解未必都符合诗意,但却表现了独特情感体验、独特的语言感悟、独特的思想意识和独特的思维方式。尤其是“在钓一个春天”之说,真是独具慧眼,非常精彩。因此教师在后来的讲解中没有“裁判”学生说法“对不对”,而是引导学生作更进一步的分析。如作者的生活经历、写该诗时的处境等。