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科学探究的基本方法范文1
关键词:探究层次 调控
课堂是教学活动的主要阵地,设计并组织好课堂探究活动,是“倡导探究性学习”的客观要求,是转变学生学习方式,促进学生综合素质和实践能力发展的关键环节。然而,说起来容易,做起来难。作为一种多层次的活动,课堂探究的层次水平应如何把握?探究活动的层次水平该怎样调节?这是我们在设计和组织探究活动时必须认真思考并作出回答的问题。
1.探究层次的基本结构
教学是一种有目的的活动。课堂教学中每一个探究活动,在基础知识、探究技能、科学方法、科学过程、思维力度等方面对学生有不同层次的要求。我们把某一探究活动的这些要求的总和,称为该探究活动的层次水平,简称探究层次。由此可见,探究活动的层次水平是由基础知识、探究技能、科学方法、科学过程、思维力度等结构要素的层次水平共同决定的(如下图)。
探究活动中,各结构要素的发展并不完全同步,因此,要准确描述探究活动的层次水平,就必须对探究层次各结构要素的层次水平加以说明。例如,图中所示的探究活动,基础知识(K)达到了第2层次(K2)、探究技能(S)达到了第3层次(S3)、科学方法(M)达到了第1层次(M1)、科学过程(C)达到了第2层次(C2)、思维力度(T)达到了第1层次(T1),所以,该探究活动的层次水平为:K2+S3+M1+C2+T1。
与笼统的“高”、“低”相比,探究层次的这种表述方式,能够明晰地反映探究活动在基础知识、探究技能、科学方法、科学过程、思维力度等方面的要求程度,因而,对操作实践具有更强的指导意义。
2.探究层次的调控目标
把探究层次置于科学合理的水平,是实现有效探究的基本前提,也是我们调控探究层次的目标和归宿。何为“科学合理”呢?其基本要求有四:
2.1适应性
根据学生的原有知识状况进行教学,是有效教学、优质教学、提高教学质量必须遵循的“铁律”之一。我们在确定探究层次时,首先要深入进行学情分析,准确把握学生在基础知识、探究技能、科学方法、科学过程、思维能力等方面的发展状况,并以此作为确定探究层次的基准,确保探究活动的层次水平能够与学生的现有发展水平相适应。
2.2先导性
只有走在发展的前面的教学才是良好的教学,才能有效地促进学生的发展。因此,课堂探究的层次水平不能仅仅停留在学生的现有水平上,而应略高于学生的现有水平,以引领学生向更高的层次水平迈进。
2.3整体性
为了发展学生的科学探究能力,我们在确定探究层次时,应结合教学目标等具体情况,适当照顾探究层次各结构要素发展的协调性、均衡性,努力使学生在基础知识、探究技能、科学方法、科学过程、思维能力等方面得到全面、整体的发展,防止“短板效应”的发生。
2.4渐进性
学生对于科学探究的学习和对于科学知识的学习一样,都应该由简单到复杂,循序渐进。教学中,我们应时刻洞察学生水平的发展变化,适时、适度地提高探究活动的层次水平,既要防止原地踏步而阻碍学生发展,又要防止步距过大而导致探究脱节。
3.探究层次的调控方法
3.1结构要素的调整
探究层次的各结构要素中,任何一个结构要素的层次水平发生改变,都会导致探究层次的变化。因此,我们可以通过提高(或降低)探究层次中某些结构要素的层次水平来实现对探究层次的调控。
3.2指导程度的调整
探究能力的培养和发展绝不可能一蹴而就,而是一个循序渐进的过程。因此,探究层次的每一次提升,都是一次质的飞跃。其间,我们应安排好由“扶”到“放”的过渡,逐步降低指导程度,防止出现超越学生能力水平的形式化、表面化探究。
结构要素的调整能够大跨度改变探究层次,而指导程度的调整能够实现探究层次精细调节。教学中,我们应当把两种调控方法有机结合,配合使用,把探究层次置于“科学合理”的水平,从而确保课堂探究的有效性。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿)[M]].北京:北京师范大学出版社,2001.
科学探究的基本方法范文2
一、课内探究点的选择策略
1.课内探究点宜紧扣课本
课内探究应立足于课本内容，教师应当挖掘课本内涵，从课本上找出适合用作探究的情景和内容，尽可能多地为学生创造思考、探索、实验的机会.这样不仅可使学生对课本知识理解透彻、思维活化、运用灵活；而且可以使学生感到探究实在、实用，并不遥远、神秘、高不可攀，就在我们日常的课本学习中、触手可及.因此，化学课内探究不宜舍近就远、好高骛远，应结合所学知识努力从课本上寻找适合课内的探究点.
2.课内探究点宜小不宜大
课内探究点有别于课外探究点，一般不需要查阅资料、采集数据等耗时较多的程序.而是建立在学生原有知识基础之上的深层思考，可以进行一些小组讨论、顶多做些小实验进行验证或探索.总之只能选择适合于课内时间的探究，因此不能选择大或耗时长的课题.即使不大的一个课题，也要注意细化问题，要做到“小课题、多阶梯”.这样便于诱导进行定向的探究思考，使学生的思维始终紧紧围绕探究的问题且处于活跃状态.如新课程人教版《化学必修2》P・75“用食醋浸泡有水垢（主要成分CaCO3）的暖瓶或水壶，可以清除其中的水垢.这是利用了醋酸的什么性质？通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗？”这个课题实验耗时较长，就不适合在课内探究，只能适合在课外探究.
3.课内探究点难度宜适中
难度适中，符合“跳一跳能摘到果实”的原则，即新情境下的新问题用学生原有知识回答不了，但在老师的启发引导之下，通过积极思维、相互讨论、实验验证等方式能有所突破，找到问题的答案.如所选择的探究点太容易、没有挑战性，学生就觉得平淡无奇，就不能调动学生的情绪，学生学习的积极性也会大大衰弱.如所选择的探究点太难，会使探究成为“空中楼阁”，学生无从下手，也会打击学生的学习积极性，学生也就不会积极地投入到探究的活动中去.只有难度适中的探究点，才可以让学生处于一种愤悱状态，积极投入，欲罢不能.才能激发探究兴趣、产生探究动力、培养探究能力.
4.课内探究点宜精不宜多
人类长河中，知识代代相传，越传越多.就一个个体来说，对于前人积累的的知识概念、总结的经验规律、归纳的结论原理等，没有时间也没有必要全部去探个究竟、逐个验证.大部分是直接继承，实行“拿来主义”.只有在生产生活、科研中如对于某个方面存在疑虑，则可以作进一步的深入探究，有可能发现前人在某个方面由于受当时客观条件的限制，得出的的结论是不全面的、甚至是错误的.同样，在我们的高中化学课堂教学中，也不可能对所有的知识都进行探究.我们只能精选具有代表性的知识内容作为探究点，通过探究活动除了让学生掌握这个知识内容本身以外，更重要的是让学生体会研究问题的过程和方法以及情感态度价值观的体验和培养.
二、课内探究点的选择途径
科学探究的基本方法范文3
一、中学物理教学中科学探究活动的策略
（一）适度指导学生探究
科学探究活动的总体原则是：以现行的物理教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，教师要注重引导和启发，给学生提供充分思考提问、自由表达、探究讨论问题等机会，使学生了解科学探究的过程，掌握科学探究的基本方法与策略。教师的引导要适度，要充分发挥学生的主体作用，所有需要学生自己探究的问题，教师不包办代替；所有学生能够自己探索出来的问题，教师不作引导。初中学生的科学探究能力有一个发展的过程，一开始不能够独立地探究一些问题和规律。因此，教师对学生的引导应有一个逐步放手的过程。
第一阶段：探究过程的每一环节完全由教师引导进行。八年级第一学期的前两个月，探究活动可以完全依靠教师的引导。具体内容有：声音的响度跟哪些因素有关、声音的音调跟哪些因素有关、材料隔声性能的好坏，光的反射定律、平面镜成像的特点及其应用、光的折射规律、透镜成像的规律及其应用规律等。
第二阶段：探究的一部分环节由教师引导进行，另一部分由学生独立进行。八年级第一学期第三个月开始至学期末，应适度放手让学生自己探究。如：探究活动中物体的熔化与凝固影响液体蒸发快慢的因素等，可以在教师的指导下进行；辨别凸透镜和凹透镜、测定凸透镜的焦距的方法，了解电路中的一些基本规律等则可以由学生独立完成。
第三阶段：探究的全过程基本由学生自己独立完成。八年级第二学期的部分内容，九年级的大部分内容基本可以放给学生自主完成，教师只在学生的探究活动遇到困难时给予适当引导。如：密度，牛顿第一定律，二力平衡的条件，浮力、物体的浮沉条件等，可以在教师的适当引导下进行；力的三要素，固体压强、液体内部的压强、大气压强的存在，简单机械、动能、势能、改变内能的方式等可以让学生独立探究。
（二）引导学生获取探究方法
教师应有效引导学生运用已有知识、采用正确的方法进行探究活动，还应根据教材的要求和学生的学习实际，设计层次分明的问题情境，让学生带着问题进行实验探究，通过分析、归纳得出结论，并提高相应的能力。学生的学习基础和能力是参差不齐的，为了让每个层次的学生都能够尝到探究成功的喜悦，教师要加强对学习有困难的学生的指导。教师也可以将自己视作学生中的一员，参与学生的讨论，并在参与中对学生进行有效指导。
（三）把握探究活动的时间
由于学生的探究活动是完全开放的，所以活动所需要的时间难以把握，学生探究的内容和结果自然也不会整齐划一，因此教师要始终关注学生的探究活动，根据活动的要求和学生的活动情况及时进行调整，从而使实验、讨论研究等活动不偏离主题，做到开放、多样而有序，还能够适时地引导学生将探究活动引向深层次，提高学生学习的有效性和课堂教学的实效性。
二、中学物理教学中科学探究活动的思考
1.科学探究不是对过去传统物理教学的全盘否定，而是在传承中的进步和发展。一些科学探究并不是以实验的方法为主，而是融合了传统教学中培养学生能力的优选方法，例如牛顿第一定律的推理方法、熔化过程研究的图像方法、信息传递中的社会调查方法等等。
2.初中物理也不是所有的知识点都适用探究性学习方式，一些知识点的讲授采用接受性学习方式更为合适，学生更容易掌握，比如功、功率，机械效率、能量的概念以及电流表、电压表、弹簧秤的使用方法等。在研究一些科学问题和规律性知识时，应采用探究性的学习方式，比如平面镜成像的特点、凸透镜成像规律，串并联电路的电压、电流特点，影响动能大小的因素、影响滑动摩擦力大小的因素等等。
科学探究的基本方法范文4
一、准确把握“标准”中科学探究的考查要求
科学探究，重在过程，中考科学探究到底如何考查，有哪些考查形式，考查哪些内容呢？中考科学探究考在对“过程与方法”的考查。一个完整的科学探究过程，一般包括：提出问题、猜想与假设、实验设计、分析现象与数据、得出结论、交流与评价。具体涉及八个方面：①发现问题，准确地科学表述这些问题。②根据一定的知识和经验对问题的成因提出假设，对科学探究的方向和实验结果进行预测。③明确探究的目的和已知条件，经历制订计划和设计实验的过程，尝试选择探究方法及器材，有控制变量的初步意识。④能收集数据和资料，尝试评估信息的科学性，会阅读说明书，能照书面说明操作，会使用简单实验仪器，能准确记录实验数据，具有安全操作的意识。⑤能描述实验数据，能对信息进行比较，能进行简单的因果推理，尝试对探究结果进行描述和解释。⑥有评估意识，能注意假设和结果间的差异，注意未解决的矛盾，发现新问题，改进探究方案，有从评估中吸取经验和教训的意识。⑦能写探究报告，有准确表达观点的意识，注意既坚持原则，又尊重他人，能思考他人的意见，改进探究方案，有团队精神。⑧认识科学探究中各要素的重要性及关联性。以下结合典型案例，分析科学探究如何实现探究过程与方法的考查。以下结合实例说明。
从技能的角度看，中考科学探究的基本技能内涵具体包括以下方面：具有初步的实验操作技能；会使用简单的实验仪器和测量工具；能够测量一些基本的物理量；会记录实验数据；指导简单的数据处理方法；会写简单的实验报告；会用科学术语和简单图表等描述实验结果。
以“测量密度”为例，从知识角度看，学生在考查测量密度之前，需要明确或掌握“密度是物质的本身属性，同种物质密度相同是在一定温度和状态下的密度。”前提性知识。在进行与密度相关的实验探究过程中，则涉及一些关键基本实验操作技能的运用，比如，天平操作：游码归零，平衡螺母，左右位置；体积测量：量筒使用，替代法、埋沙法、针压法等。最后，要能够正确地进行结果表达，并能分清表达式中各物理量的意义。
科学探究的基本方法范文5
一、教学目标的确立依据
（一）课程标准要求及解读
对于生物膜的结构，山东省2017级生物学科教学指导意见中的要求为“概述生物膜的结构”。概述为理解水平，即不仅要说出流动镶嵌模型的基本内容，还应该建立生物膜结构和功能之间的联系。2017版《普通高中生物学课程标准》中与这一部分有关的学业要求有：“从结构和功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础；建构并使用细胞模型，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的统一整体。”本节课是在学习了细胞膜功能和生物膜系统功能的基础上进行的，所以可以很好地使学生形成结构和功能相适应的观点，从而提高生命观念这一核心素养，所以这是本节课的一个重要目标。本节课将以生物膜结构的探究历程为主线，构建生物膜的流动镶嵌模型，从而使学生对细胞结构有一个更清晰的认识，进而能阐明其功能，所以引导学生回顾生物膜结构的探究历程进而总结出流动镶嵌模型的主要内容是本节课重要的学习目标。另外课标要求注重生物科学史和科学本质的学习，而本节课恰恰是以生物膜结构的探究历程为主线，可以让学生沿着科学家探索的道路，理解科学的本质和科学研究的思路、方法，让学生认识到“科学知识可能随着研究的深入而改变”“科学工作依赖观察和推论”“科学工作采用基于实证的范式”。
（二）教材与教学内容分析
1、内容分析
“生物膜的结构”为人教版高中生物学教材《分子与细胞》第4章第2节《生物膜的流动镶嵌模型》的内容，是上一章中“细胞膜——系统的边界”内容的延伸，与第4章第1节“物质跨膜运输的实例”和第3节“物质跨膜运输的方式”联系紧密，起到承上启下的作用。教学内容主要包括两部分 ：科学家对生物膜结构的探究历程；生物膜流动镶嵌模型的基本内容。在此基础上建立细胞膜结构和功能的联系，使学生认同结构与功能相适应的观点。对于生物膜结构的探索历程，教材中选取的资料简明扼要，所以在教学中以教材提供的资料为主，补充了冷冻断裂技术，以便学生认识蛋白质在膜中的分布情况和技术对于科学发展的推动作用；对于荧光标记人-鼠细胞融合的实验，不是直接给出，而是先让学生设计实验，以此培养学生科学探究的核心素养。
2、重难点分析
教学重点：生物膜结构的探究历程；生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
教学难点：探究蛋白质分子是否能够运动的实验设计；建立细胞膜结构和功能的联系。
（三）学情分析
学生己经学习了细胞膜的成分和功能，认同了细胞膜作为系统边界对于细胞生命活动的重要意义，但对细胞膜的结构完全不了解 ，所以应该从膜的功能引入本节课的学习，最终让学生认同结构和功能是相适应的这一基本的生物学观点。高一学生对于科学研究的一般方法和科学的本质等缺乏深入认识，科学探究能力需要逐步培养，所以本节课应该通过分析生物膜结构的探究历程和实验设计，提高学生对科学研究方法和科学本质的认识，提高学生的科学探究能力。
二、教学目标
1.通过资料分析，回顾生物膜的探究历程，理解科学的本质和科学研究的思路、方法，通过血型的介绍增强社会责任感。（科学思维、科学探究、社会责任）
2.说出流动镶嵌模型的主要内容。（生命观念）
3.建立细胞膜结构和功能的联系，认同结构和功能相适应的观点。（科学思维、生命观念）
三、评价设计
目标1、通过目标检测题1学生对相关问题的回答进行评价进行评价
目标2、通过目标检测题2进行评价
目标3、通过学生对相关问题的回答进行评价
科学探究的基本方法范文6
一、化学实验是探究性学习的一种重要途径
探究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法，是形成和提高创新意识，树立科学的价值观的活动过程。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，经常让学生在实验教学过程中欣赏感受化学美，能激发探索化学的浓厚兴趣。
1．化学的学科特征决定了化学实验可以作为探究性学习的途径。“以实验为基础”是化学学科的基本特征。学科的基本特征决定了学科的学习特点，在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中，学生通过实验研究和认识物质，能掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的实验方法。
2．化学实验本身就是科学探究的过程。化学实验是人们认识和探究物质的一种科学方法，是人们根据研究的对象和研究的目的，创造性地运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。因此，化学实验的过程本身就是一个创造性地探究的过程。正如波义耳所说，没有实验，任何新的东西都不能深知。
二、化学实验作为探究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行探究性学习，要充分挖掘化学实验在探究性学习中的功能，发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。
1．以化学实验创设问题情境。 探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。在化学学习中，除学生自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现和提出问题，而化学实验是最形象、最生动、最直观的创设问题情境的方法之一。
以化学实验创设问题的情境，要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂，只有有目的、有条理地敏锐观察和深刻地思考，才能从复杂的化学实验现象中发现问题。如在有关“原电池”的学习时，组织学生完成“将一根铁丝和一根铜丝放人稀硫酸中，观察实验现象并与同学交流”的实验。由于铁丝和铜丝放置的位置问题，可能有些学生观察到铁丝上产生气泡，铜丝上没有气泡产生；有些同学观察铁丝和铜丝上都有气泡产生。而从观察到铁丝和铜丝上都有气泡产生，到产生“为什么铜丝上也有气泡产生”的问题，就需要敏锐的观察和深刻的思维能力。
2．以化学实验验证假说或猜想。在探究性学习中，学生针对提出的问题，经过多渠道的收集信息和深入的思考，将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证，是学生进行化学探究性学习常用的方法。
以化学实验验证假说或猜想，要注重引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案，以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时，可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变和减少三种不同的假设，并根据假设设计实验方案进行实验验证。在验证的过程中，教师就可以引导学生设计一些如“镁条在空气中燃烧质量增加”、“木炭在空气中燃烧质量减少”等“反常”的实验方案，让学生在探究中产生新的问题，以提高探究性学习的质量和效果。
3．充分发挥化学实验的探究功能。在化学教学领域中，长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用，以化学实验作为探究性学习的途径，就必须变“验证性实验”为“探究性实验”，恢复化学实验探究性的本来面貌。
三、通过化学实验进行探究性学习时应注意的问题
1．引导学生通过多种途径进行探究性学习。化学实验是探究性学习的重要途径，但并非是唯一的途径。有些内容用探究性学习并不一定需要通过化学实验来进行，可以通过化学史料，沿着科学家的研究足迹，去想象、去思考；有些内容的探究性学习可以通过包括化学实验在内的多种途径来进行。因此，在化学教学中，要根据学生的实际情况、具体学习内容和学校的教学条件等，引导学生科学、合理地选择探究性学习的途径。
2．营造良好的探究性学习的氛围。学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望，学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发，教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛。在通过化学实验进行探究性学习的过程中，鼓励学生大胆地提出实验方案，即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案，也要以表扬鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。
