1、论科学探究与接受学习,刘炳升,问题的提出,科学探究作为科学课程的一个重要理念、写入课程标准，它既是课程的重要目标之一，也是课程的重要内容之一，还是一种重要的学习方式。在新课程实验中，科学探究进入课堂正在改变着学生的学习方式，教师们创造了不少好的经验，也出现许多问题和困惑。,问题的提出,课堂活动很多，教学任务难以完成；课堂活动轰轰烈烈，学生什么也没有学到；好的学生在探究，差的学生稀里糊涂，两极分化加重；教师负担加重。“科学探究在课程中的地位是否提得太高？”“科学探究是否适合于我国国情？”“科学探究是否对学习差的学生不适用？”等,核心问题,为什么要加强科学探究？科学探究与接受学习是什么样的关系？科
2、学探究的本质特征是什么？对探究式学习的要求和如何设计探究式教学活动？,学生学习方式的几个维度,教师与学生：学生自主 教师指导学生与学生：合作学习 独立学习探究与接受：探究学习 接受学习任何学习方式都包含上述维度，只不过偏向于两极的程度不同而已。就宏观而言，应当选择三维空间中合适的平衡点；就微观而言，应当综合考虑影响学习方式的多种因素，选择不同的学习方式，以达到优化组合的效果。,学习方式的转变,陈旧的学习方式忽视人的主动性、能动性和独立性，；忽视应当体现的科学过程的本质特征；忽视学习作为一种特定社会活动的基本特征：人的相互作用。转变学习方式是指转变单一的、他主的、被动的、忽视理解科学本质的学习方
3、式。,科学探究需要接受知识,从两个小实验谈起：1。意想不到的发声棒：需要观察，需要思考，需要实践试探，需要有方法的知识，需要有学科的知识。2。一个意想不到的黑箱：需要观察，需要联想与想象，需要分析推理，需要学科知识。,科学探究需要接受知识,提出问题时，评价问题的价值和可探究性需要一定的知识；提出猜想、假设时，需要根据已有的知识和经验；设计实验时，需要掌握相关的原理和方法；只有将证据与科学知识建立联系才能得出合理的解释；检验和评价探究的结果需要原理、模型和理论。而这些知识和技能不可能都由直接探究获得。,科学探究需要接受学习,作为探究学习的特点，知识不是以定型的形式呈现给学生的，而是需要学生自己在
4、解决问题中去有所“发现”，这种短时间内的“发现”常常带有很大的局限性，或者是定性的，或者是半定量的，即使是定量的，也只是在极有限的特殊条件下获得的，要形成对知识的理解，要认识探究所得知识与其他相关知识的内在联系，形成一定的知识结构，必须有内化的过程，这种内化的过程，主要是接受学习的意义建构过程。,科学探究需要接受学习,就某种意义而言，学生的科学认知结构不可能由“纯粹”的探究活动形成，需要与接受学习结合。如果勉强地完全由探究活动得出结论，将使学生产生对科学探究的曲解，它的危害不只是对知识的片面理解，更重要的是不利于科学思想和态度的形成。,举例说明比热容的教学,总的来说，这是一个在教师指导下的探究
5、与接受相结合的的教学模式。一、设置问题情境，由教师提出问题，引导学生回忆生活中类似的感受，唤起学生经验,举例说明比热容的教学,二、猜想与假设，设计实验：完全由学生提出和讨论猜想假设，并设计实验是不现实的，编者的意图是利用教材呈现和引导，学生讨论后，教师小结设计的实验方案。三、学生实验，记录测量数据，应当注意，这是一个定性的实验。如果学校条件暂不俱备，可以用演示实验替代。,举例说明比热容的教学,四、分析与结论：学生由分析数据可以得出：质量相同，升高相同温度，沙比水需要的时间短；吸收的热量要少。进一步得出，沙和水升高相同温度时，吸收的热量不同。不可能直接得到普遍的结论和建立比热容的概念。教师讲授：
6、科学家的研究表明，质量相等、相同物质升高相同温度，吸收的热量相同，不同物质则吸收热量一般不同；定义比热容的概念；说明比热容反映物质的一种属性；说明比热容的单位；引导学生阅读一些物质比热容的表格，交流获得的有关信息，说明水的比热容是比较大的。,举例说明比热容的教学,五、交流讨论与评估引导学生应用学习的比热容的知识回答海水与沙子温度不一样的原因。用新情境的问题评价和巩固：如大水库影响气温的理由，水稻育秧中的灌水和放水问题等。教师布置学生课后阅读“海陆风的成因”。,接受式学习需要探究的思想并与探究结合,关于组成物质微粒教学的思考物质由分子组成；分子由原子组成；原子由电子和原子核组成；原子核由质子和中
7、子组成；质子和中子由夸克组成。物质微粒结构教学的目标是哪些？怎样更好地激发学生学习的积极性和全面实现教学的目标？,案例走进分子世界,多少年来，人们一直关注物质结构问题。从外表看来，各种形态的物质似乎都是连续的，人们凭肉眼无法看到它的内部微小结构。这给人们探索物质结构带来了困难。科学家采用一种非常有效的方法，就是根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想，再收集证据来力图证实自己的猜想，随着观察技术的发展，人们收集到更多的证据，一些被证据支持的结构模型得到人们的承认。让我们借用这种科学方法来认识物质的结构。,走进分子世界,活动：1.用碳素笔在纸上画一笔，再用放大镜或低倍显微镜观察，你会看到-。2.将
8、高锰酸钾颗粒放入水中，你看到的现象是-。3.将装有半管水和半管酒精的长玻璃管反复翻转，你看到的现象是-。,走进分子世界,请选择如下的一种模型，尝试解释活动中看到的现象。1.物质由微小颗粒组成，颗粒彼此紧靠在一起；2.物质由微小颗粒组成，颗粒之间有间隙；,走进分子世界,教师：科学家们发现，物质是可分的，许许多多的现象都能用物质的微粒模型来解释。他们还发现，当物质分到一定程度后，化学性质会发生变化，例如水。科学家把能保持物质化学性质的最小颗粒称为分子。随着技术的进步，人们已经能够应用一些先进的观察工具（如显微镜等）观察到我们用肉眼看不到的东西，科学家用超级电子显微镜绘出了分子的图像（图）。有足够的
9、证据支持分子模型假说，随着研究的深入和观察技术的发展，科学家又建立了比分子更细微的物质结构模型，人们对物质结构的认识也随之发展。教师：分子的大小分子的状态,走进分子世界,总体上是一种接受渗透探究的学习的模式教师讲授，介绍科学家探索微观世界的思想方法，并借用这种方法进行学习。活动后，教师提供可选择的物质结构模型，引导学生尝试解释活动中看到的现象。教师讲授：微粒与分子模型，分子的大小。展示超级显微镜下的分子图像。介绍随着技术进步人类对物质结构认识不断深入。,接受式学习需要探究的思想并与探究结合,类似上面的例子是很多的，有许多内容总体上适于接受的学习方式，教师用讲授的方法或者学生用自学的方法能够起到
10、很好的效果，其中一个很重要的原因是学习的内容能够唤起学生的学习动机，并且能与学生已有的经验和认识建立非人为、实质性、有机的联系，从而实现意义的建构。在传授知识中，渗透探究的思想，这不失为一种好的策略，它可以使学生了解知识是怎样形成的，从而更好地理解知识。,将技能训练与探究结合,水在加热过程中，温度是怎样变化的？上升；均匀上升；先快后慢；先慢后快；先慢后快再变慢；体温的测量：一天中体温的变化；长度的测量：早晚身长的变化；时间的测量：心跳与运动；电能表的读数：合理利用电能。,对探究学习与接受学习的比较,尽管在探究式学习和接受式学习中都有接受和探究成分的相互渗透，但两种学习方式是不一样的。一般来说，
11、探究式学习与接受式学习有不同的长处，在过程感受和体验上，探究式学习优于接受式学习；在对科学探究的理解上，探究式学习优于接受式学习；在对探究能力的培养上，探究式学习优于接受式学习；在对知识结构的理解上，接受式学习优于探究式学习；在课堂获得知识的效率上，接受式学习优于探究式学习。,对探究学习与接受学习的比较,有足够的证据证明，好的接受式学习对知识的获得和理解是有效的和经济的。但从长远来说，对培养学生创新意识、应用知识的迁移能力、对待事实证据的科学态度、对科学探究的理解、探究所需要的多重智能（特别是非逻辑的思维能力、搜索信息的能力、合作交流的能力等等），接受式学习显得力不从心。这就是我们为什么要加强探究式学习的原因。,不可替代的作用,实践的探究是丰富多彩的，对激发学生的兴趣、求知欲望有不可替代的作用。实践的探究需要观察、动手，常常出现意想不到的现象和问题，对培养学生观察动手能力，非逻辑思维的能力有不可替代的作用。实践的探究非常重视证据的作用，对培养学生科学态度、实事求是的精神有不可替代的作用。实践探究有多种层次，适应于不同的学生，对发展学生的个性特长有不可替代的作用。,
