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第五章 小学科学教育的教学方式——探究教学 一、探究教学的提出 探究教学是20世纪60年代提出的，其核心是使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，培养科学探究能力。 （一）强调科学探究的意义 1、探究是满足儿童求知欲的重要手段，对于保护儿童珍贵的好奇心至关重要。 2、探究是学生获得知识的重要途径。 3、探究有利于学生增进和加深对已有知识的理解，将其融会贯通。 4、探究是科学精神、科学态度、科学方法培养的主要途径。 5、探究使学生学会合作、交流、分享。 6、探究丰富了学生的感受与体验。 （二）《课程标准》对学生提出的要求 1、知道科学探究涉及的主要活动，理解其基本特征； 2、能通过对身边自然事物的观察，发现和提出问题； 3、能运用已有知识做出自己对问题的假想答案； 4、能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划； 5、能通过观察、实验、制作等活动进行探究； 6、会查阅、整理从书刊及其他途径获得的科学资料； 7、能在已有知识、经验和现有信息的基础上，通过简单的思维加工，做出自己的解释或结论，并知该结果应可重复验证的； 8、能用自己擅长的方式表达探究结果，进行交流，并参与评议，知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分。 二、探究教学的内涵 《美国国家科学教育标准》中对科学探究的表述是：科学探究指的是科学家用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出的解释的各种方式，科学探究也指学生建构知识、形成科学概念、领悟科学研究方法的各种活动。 案例1：地质学家的探究过程 结论的应用： 这位地质学家的研究发现影响了公共政策，政府官员详细研究了他的调查结论，对地震有了更深的理解，在此基础上重新修订了华盛顿州和勒冈州的建筑法，把对新建筑物抗震力的设计要求提高了50%。 思考： 1、对大片的杉树林死亡地质学家提出了哪些问题？ 2、地质学家是怎样弄清楚杉树林死亡的原因的？ 3、在获得初步的证据之后，地质学家为什么要在科学期刊上发表文章？ 4、日本地震学家的研究对这次发现有什么意义？ 案例2：格雷姆女士的学生对三棵树进行的探究活动 科学家的探究活动与学生的科学探究活动的相同点： 起源于观察 提出问题和解释 借鉴、交流 发表调查结果 （二）探究教学的步骤 探究教学大体要经过以下六个步骤： 第一，提出科学的问题； 第二，根据已有的知识和经验，提出假说或猜想； 第三，收集证据； 第四，解释； 第五，评估； 第六，交流和推广。 应注意：探究教学的这六个步骤并不是缺一不可的，也不是程式化的。 （三）探究教学的分类 指导型探究（也称部分探究） 开放型探究（也称自主性探究或完全探究） 有关探究教学的研究表明，指导型的探究和部分探究适合于学习概念原理，而开放型的探究则有利于培养探究能力。 三、探究教学的特征 在理解和实施探究式教学中容易出现两方面的偏差，一是对探究的泛化，另一是对探究的神化。 美国国家研究理事会2000年组织编写出版了一本专著《科学探究与国家科学教育标准――学与教的指南》，将探究式教学的基本特征概括为如下五个方面的内容。 1、学习者围绕科学性问题展开探究活动 所谓科学性问题是针对客观世界中的物体、生物体和事件提出的，问题要与学生必学的科学概念相联系，并且能够引发他们进行探究，导致收集数据和利用数据对科学现象做出解释的活动。 下列哪些问题小学生可以探究： 1、男生和女生的心跳一样吗？ 2、UFO是怎么回事？ 3、什么样的纸飞机飞得高，飞得稳？ 4、什么样的纸飞机最好看？ 5、乒乓球的反弹高度与什么因素有关？ 6、恐龙为什么会灭绝？ 7、几百年后全球气候会有什么变化？ 提出一个问题往往比解决一个问题更重要。 ——爱因斯坦 提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。 ——德国物理学家海森堡 2、学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据 科学家在进行研究时必须进行观察和测量获得实验的证据。证据是可以被质疑和进一步调查研究的。 在课堂探究活动中，学生也需要运用证据对科学现象做出解释。 3、学习者要根据事实证据形成解释，对科学性问题做出回答 解释是将所观察到的与已有知识联系起来学习新知识的方法。对于学生，这意味着对现有理解的更新。 科学解释还必须接受公开的批评质疑。 4、学习者通过比较其他可能的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己的解释 评价解释，并且对解释进行修正，甚至是抛弃，是科学探究有别于其他探究形式及其解释的一个特征。 评价解释时，可以提出这样的问题： 有关的证据是否支持提出的解释？ 这个解释是否足以回答提出的问题？ 从证据到解释的推理过程是否明显存在某些偏见或缺陷？ 从相关的证据中是否还能推论出其他合理的解释？ 5、学习者要交流和论证他们所提出的解释 课堂上，学生公布他们的解释，使别