口张嘉
【提要】实验研究法是综合实践活动中学生需要掌握的重要研究方法之一。目前,教师在活动指导中出现一系列问题,如学科化明显、教师包办代替过多、指导缺位、学生组员活动参与性、积极性迥异、实验总结草率,等等。针对以上问题,教师需要进一步明确实验指导课的目标要求、基本教学结构;在活动指导中注重实验课题的选择,把握方法指导的重难点和序列性,指导学生合理分工,注重过程性资料的积累,等等。
【关键词】综合实践实验指导建构与反思
实验研究法是人们根据一定的研究目的,在人为控制或模拟自然现象的条件下通过仪器或其他物质手段,对研究对象进行探索,从而确定条件与现象之间的因果关系的一种研究方法。实验研究法可以帮助我们的研究获取第一手资料,检验理论、假说的正确性,是发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。在综合实践活动中应用广泛,也是学生需要掌握的重要研究方法之一。实验指导课的关键在于让学生通过实验研究活动,掌握观察与实验的方法,提高思维能力、实践操作能力,培养学生具有严谨的科学态度,建构问题解决的基本路径。
一、实验指导课的目标要求与基本教学结构
在综合实践活动中,通过实验,学生需要学会实验的基本步骤和方法,感受科学研究的严谨与规范。对于初中生来说,在实验指导课上要达成的目标是:1.目标明确、原理清楚;2.步骤清晰、设计合理;3.分工明确、操作准确;4.分析到位、总结科学。
实验研究法的一般程序包括实验设计、实验操作和实验总结三个阶段。教师在进行实验指导时按照实验的基本流程组织指导,力求让学生了解实验流程。针对实验法的指导,可以贯穿于长线研究过程中,进行适时的、有针对性的指导,也可以以短线课的形式进行专项方法指导。两种指导方式,针对刚接触实验法研究的学生而言,主要有以下基本教学结构:
1.创设情境,提出问题。实验研究法的第一步,明确实验目标和内容,了解需要做什么。教师需要创设情境,一方面调动学生的积极性,激发学生掌握方法的需求;另一方面帮助学生选择实验研究的方向。例如,在实验法专项指导课中,可以通过脑力风暴、发散思维,引导学生对事物进行仔细观察,并从科学性、兴趣性、可行性、创造性等方面来提出问题。随后请学生针对他们最感兴趣的问题,作出假设。教师要指导学生运用科学知识、已有知识经验来提出假设,
并鼓励创造性,提高他们发现和提出问题的能力。同时教师也要引导学生了解假设的复杂性,要让学生对提出的假设进行初步的检验、甄别。
2.方法指导,设计实验。如何设计实验?有哪些途径?注意点有哪些?对于这一系列的问题,教师需要结合学生实验内容进行有针对性的指导。首先,教师有必要帮助学生一起讨论实验设计的依据和思路,进而进行实验的设计、改造和创新。教师需要提醒学生考虑:实验设计的依据是否科学合理?仪器选取、实验条件和操作是否可行?实验的实施过程是否安全可靠,等等。实验设计需要严谨的思维方法,要充分考虑设计角度、操作步骤、变量控制,教师可以采用发散思维、正向思维、逆向思维等多种思维方式引导学生参与讨论,并适时地给学生渗透设计的原理、方法,让学生亲历方法的使用。这一环节是整个活动指导的重中之重,是培养学生探究能力的关键,教师要进行启迪、跟进指导,从“扶”到“放”,提高学生的实验设计能力。
3.小组合作,制定方案。制定一份实验方案,可以使实验操作达到事半功倍的效果。一般来说,实验方案包括实验课题、实验目标、实验时间、实验过程、数据记录、实验结果等,其中实验操作步骤的制定最为关键。教师需要提醒学生,统筹安排,明确分工。在具体教学过程中,教师可以给出完整的表格或者需填空的表格案例,帮助学生构建实验方案。在实验方案制定的过程中,教师要创设宽松的学习氛围,充分调动各小组、各成员的积极性,鼓励各层次的学生投入实验设计。学生提出设计方案后,要全班讨论交流,论证评价。教师在组织本环节时,要努力创设民主的交流氛围,让学生都参与到反思评价中。
4.实施方案,操作实验。实验操作之前,教师需要提醒学生相关注意事项:例如,小组合理分工,遵守操作规范,严格控制变量;真实记录数据,保存好原始数据;保证安全,等等。在实验过程中,教师要尽量了解各小组的实验进度,记录学生在实验中出现的共性问题,并及时提醒。教师要利用好学生资源,用榜样的力量,激励各小组,协调小组分工,保证全员参与,培训学生团队合作能力和动手操作能力。
5.整理数据,实验分析。实验的目的是通过实验现象发现并揭示规律,所以实验后指导学生用收集到的数据、观察到的现象、记录的文字资料等进行科学分析。这是研究性学习中非常重要的一个环节。本环节要给学生留有一定的思考空间,通过小组代表交流、其他小组评议、教师适时点拨评价等方式推进。教师要适时指导学生观察、对比、分析,学会从现象中提炼归纳出规律和结论。值得重视的是,实验结果固然重要,但是学生在实验过程中的实践体验、思维训练更为重要。教师要注意保护学生的积极性,实验失败要分析原因,并鼓励学生重复实验,培养学生严谨的科学态度。在实验指导课的结尾,教师可以出示范例,布置学生撰写实验报告,总结提炼,保留实验成果。
二、实验指导课的常见问题及反思
目前常见的问题主要集中在以下五个方面:第一,活动中学科化痕迹明显,综合实践活动实验指导课成了生物课、化学课;第二,教师包办代替,帮学生设计好方案,准备好实验材料,学生缺少深入探究与思考过程;第三,教师放养式教学,指导缺位,学生实验或缺乏科学依据,或操作错误,失败居多;第四,总是组长或一部分优秀学生占据主体地位,其他的组员缺乏积极性;第五,总结阶段草草了事,未形成实验过程性资料及实验报告。针对这些问题,教师在指导过程中要注意以下五点:
1.实验课题要来源于生活,尊重学生的兴趣,指向问题解决。源于生活,选择让学生感兴趣的主题,易于让学生产生好奇之心,激发了学生产生积极探究的内驱力,保证了学生完成探究的持久力。当学生运用科学实验方法研究和解决问题后,产生的成就感也有利于课题研究的推进。
2.把握方法指导的重难点和序列性,尊重学生的需求和能力实际。在活动指导前,教师要对学生运用实验研究法的经验和实际水平进行充分的评估,并以此作为方法指导的具体内容。这样做的目的在于:提供学生最适切的指导,让学生不断加深对于实验法的运用及经验的积累,同时提高实验指导课的效率。比如对于起始年级刚接触实验研究法的学生来说,方法指导要系统且详细,从提出问题、作出假设、实验设计的原则、实验操作注意点、数据分析总结等逐一进行指导,使学生对实验法从感性认识逐步转化为直接经验;而对于高年级有一定实验训练的学生来说,教师指导不用面面俱到,而要注重关键点突破,如实验方向的选择、实验的具体设计,等等。在实际教学指导中,教师要结合学生实验课题,结合学生的实际能力,进行跟随式指导,并引导学生进行方法归纳和提炼。
3.指导学生合理分工,注重全员参与和实践。在实验指导课的诸多环节,都会涉及小组任务的分配或分工问题,教师需要进行有针对性的指导。在分小组时,要考虑到组间的人员协调;组内分工时,要根据每个孩子的能力特点合理分配任务,做到每一项任务都落实到人;实验操作时,教师要全员关注,适时沟通协调,激励“落单”的学生,力求让所有学生都参与活动。此外,还可以通过建立评价机制促进参与性,让那些“游离”的学生在同伴的激励、教师的信任下回归活动。
4.注重过程性资料的积累,指导学生总结拓展。实验指导的总结阶段是研究阶段的小结,也是新研究的开始。这需要教师在实验前、实验中提醒学生做好相关记录,比如摄影、摄像、录音等,这样才有充分的资料来做实验分析和总结。在总结过程中,教师要善于引导学生在现有的实验结果下进一步拓展,做开放式总结,生成新的课题,这样有利于培养学生的创新意识,使课题研究动态进行。
5.提升专业素养和知识储备,确保方法指导的正确性和科学性。实验研究法要确保科学性和正确性,教师需要指导学生明确实验的研究方向,科学规范地进行实验设计和实验操作,这对教师本身提出了相当高的专业要求。综合实践活动指导教师需要有充足的知识储备,有多学科运用的能力,这就要求教师要提高自身科学知识和技能,拓宽视野,加深思维的深度与广度。同时,教师应加强对实验的深入探究,加强科研意识,加强实验动手能力。对于专业性非常强的问题,可以与学生共同请教专家,避免出现科学性问题。
(本文系苏州市教育科学“十二五”规划课题(苏教科研验字第140302023号)《基于课例研究,提高综合实践活动教学有效性的实践研究》成果。)
•(作者单位江苏省苏州工业园区教师发展中心教研员)