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科学探究的一般流程范文1
认识的过程一般都遵循着“实践－认识－再实践－再认识……”的总规律，但科学探究作为一种特殊性的认识，其认识过程模式一般为：
科学认识论强调，真正的学习已不仅仅是指知识本身，而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程；学生所认识的知识，虽然相对于人类而言是已知的，但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识，也必须按照认识的一般过程来进行探索。
二、高中化学探究教学的基本模式
探究教学的教学模式多种多样，但是实质和特征都基本相同，只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。
(一)实验探究模式
“实验探究模式”是指学生在教师的引发下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色，根据自己设计方案，通过实验探索进行积极主动的分析和思考，去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为：
其主要步骤包含：①在教师指导下进行有针对性的实验，并对结果进行分析；②提出问题或问题的关键所在，从而明确问题；③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设；④搜集资料或收集必要的材料设计实验，验证假设；⑤作出判断，形成结论，并进行合理的评价并与他人交流。
案例1：褪色原因的探究
实验情景：在NaOH溶液加几滴酚酞溶液，溶液变红，再加几滴新制氯水，变无色。
提出问题：为什么试管中的酚酞最终变为无色?
提出假设：①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应，使C(OH-)减小，酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。
实验探究：①在含酚酞的NaOH溶液申，滴入HCl溶液至溶液褪色，返滴NaOH溶液，又呈红色。
②在含酚酞的NaOH溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴NaOH溶液，溶液不变红色。
交流评价：学生在讨论、交流基础上获得共识。
得出结论：新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)问题探究模式
“问题探究模式”是指以学生为主体，以学生主动探索问题的实践活动为策略，使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心，其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为：
其主要步骤包含：①教师设计适当的问题情景，使学生发生认知冲突；②运用猜想与假设，与认知结构中的前概念建立联系；③在对各种假设整理归纳的基础上，鼓励学生设计出合理的探究方案；④通过实验探究或逻辑推理，验证假设，寻求认知冲突的解决；⑤引导学生以科学概念代替错误概念，达到认知重组。
案例2：苯的结构的探究
提出问题：苯分子具有怎样的结构?
讨论交流：学生讨论交流，对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。
形成假设：假设一：若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能的结构)
假设二：若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)
设计方案：①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高锰钾溶液褪色?
史实情景：介绍化学史实。
讨论交流：学生讨论并预测结论。
结论阶段：确切地表示苯分子的结构。
三、高中化学探究教学的基本程序
1．创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说，有着至关重要的引导作用。以问题为中心，围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学，也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。
2．活动探究、探索问题。明确问题之后，教师要组织学生围绕问题进行活动探究，该过程是整个探究教学的关键环节，它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素，各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。
3．评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环，一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价，可以采用书面测试、活动表现评价等方式。
四、高中化学探究教学中的两个关键：假设与验证
探究教学的过程一般包括“提出问题－查询资料－建立假设－实验验证－形成结论－评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科，其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。
(一)建立假设
“假设”是指学生根据已有的学习经验，对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论，它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价，但是要引导他们对种种假设进行整理归纳，教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发，为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设，现以归纳法为例予以说明。
案例3：盐类水解的探究
实验情景：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。
明确问题：醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?
分析讨论：醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸，所以溶液显碱性。
归纳假设：某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质，则溶液显弱碱性；某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质，则溶液显弱酸性。
实验验证：通过实验验证假说的正确性，明确适用范围并形成理论体系。
交流运用：应用于解决实际问题。
(二)实验验证
任何假设与猜想都必须通过实验进行验证，在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤，对学生而言这一步难度较大，教师不仅要给予学生知识上的铺垫，还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后，首先要讨论其安全性；可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨，激活学生思路的中断点，引导学生克服思维定势，寻找解决问题的方法。在点拨学生时，不宜多讲更不能代劳，只要把关键的问题点到即可。
案例4：苯酚与钠的实验探究
设计方案1：直接加热苯酚，使其熔化，然后再加入钠进行反应。
学生评价：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加热时颜色会发生变化，而影响实验效果。
设计方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入钠进行反应。
科学探究的一般流程范文2
所谓自主探究式教学事实上就是在教师引导下，学生自主发现、提出、优化，产生可探究问题，并进而主动设计方案，开展研究活动，最终获取正确科学概念的过程。本课题组经过了大量实践与研究，初步构建了小学科学“探究教学”常模。
一、“自主探究式”常模构建
1.模式流程
2.模式特点
自主性 学生主动质疑，主动制订与实施计划，主动交流分析、运用拓展。
问题性 从质疑到最终释疑，自始至终围绕问题展开，从某种意义上说，“自主探究式”教学模式的核心就是产生问题与解决问题。
开放性 探究问题的产生、探究活动的开展以及探究成果的运用，每一个环节都追求非封闭，唯有如此，学生才能真切感受探究活动的真实，才能落实探究全过程的鲜活。
3.适用范围
本模式主要适用于小学科学实验课、活动课等。
二、“自主探究式”常模分析
1.设置情境，引导质疑，生成可探究问题
问题贯穿于“自主探究式”教学的始终，设置形式多样、生活活泼情境，引导学生发现问题，提出问题，优化问题，最终产生可探究的问题，明确自主活动方向，具有十分重要的意义。成功创设问题情境，可使学生认知失调，产生知识的“缺陷感”与“饥饿感”，进而产生质疑的欲望，生成探究问题。我们可以设置趣味式情境，引发学生趣中质疑；设置悬念式情境，使学生产生疑惑；设置冲突式情境，使学生或“愤”或“悱”……同时，还应注意引导学生对问题价值进行正确评估，最终确定有探究价值的问题。
2.猜想假设，制订计划，完善科学探究方案
猜想假设是科学探究的先导和价值所在，是探究方案的前提。猜想与假设一般分为猜想环节与假设环节。猜想是建立在各种事实及对事实的感性认识基础上的一种直觉，假设则是对猜想进行分析的基础上得到的较为科学的一种假定。科学合理的猜想与假设一般建立在对学生长期训练的基础上。基于猜想与假设在探究活动中的重要位置，我们需要十分注重引导，要让学生形成在表述自己猜想假设的同时说明自己的依据，久而久之，学生猜想假设能力自会有长足进步。
计划是为了证实假设的具体的探究方案，是后续探究活动的具体化与程序化，一般而言，首先要引导学生围绕假设分析可采用的研究方法，然后根据自身兴趣、知识储备及相应的器材条件确定一种或几种研究方法，并在此基础上，制定实验操作步骤。为了有效提高学生制订计划的能力，实验前我们应组织汇报计划，让学生在交流、质疑中不断完善计划，实验中应随时关注，引导学生根据实验进程中出现的问题不断修正计划，实验结束后鼓励学生反思计划制订的得失。
3.观察实验，搜集数据，获取完整探究信息
首先应注意合理分工。实验小组学生要明确各自的分工，主持人、操作员、观察员、记录员等职责明确，这样方可保证实验活动的有序高效。同时每个角色尽可能实现流转制使每个学生都能得到全面的发展。
其次应注意方法的指导。无论是观察还是实验都有科学的方法，如观察时应注意观察的有序性，实验操作应注意规范性等。
再次应高度重视实验现象的观察、描述与记录。后续的解释与说明前提是实验信息准确与采集的完整，实验过程中，要特别注意引导学生认真观察，准确描述，详细记录。
4.展示交流，解释说明，形成科学探究结论
展示交流环节是教师组织学生向全班学生汇报、展示本组采集的实验信息，并引导学生补充、甄别、解释与说明，最终形成科学概念的过程，这一环节既可以有效培养学生描述与表述能力，又可以引发学生的相互质疑，从而不断提高学生理解认识的层次。
为有效提升这一环节的教育教学效益，我们要努力营建和谐奋进的氛围，鼓励想说敢说、实话实说；要丰富学生展示模式，采用参观展览、编讲小故事、角色扮演、辩论会、信息会、自主板贴等多种形式，提高学生展示兴趣与展示实效。
5.运用拓展，自主评价，提升学生科学素养
运用探究获取的科学概念解决实际问题，可以加深学生对科学概念内涵的认识，拓展科学概念的外延，有效巩固、强化学生的认知结构，同时对自己的学习情况进行一个正确的自主评价，明确自己探究过程的得失。
三、“自主探究式”常模变式
在实际操作过程中，“自主探究式”教学常模有时仅包括其中的一些部分，进而产生许多变式。例如：
1.引导质疑式。整节课的重点在于引导学生提出问题，一般的环节为创设情境引发提问，分析问题价值生成可探究性问题。这一模式的关键是和谐氛围的创设和有效情境的设置，和谐氛围创设的目的是为了让学生想问也敢问，有效情境创设的目的是为了让学生产生好奇、疑惑或冲突，使学生能问。
2.猜想假设式。猜想假设很容易与学生的“胡乱猜想”混同，因此，这种课型的主要流程是根据老师提供的问题猜想与假设，强调学生表述时的“事实性依据”与假设生成的逻辑性特点，重点在于训练学生科学思维方法。
3.循环递进式。根据小学生的生理心理特点与教材的具体情况，将一些大的问题分解成若干个小问题，引导学生探究，形成阶段性结论，再探究第二个问题……最后完成所有的探究活动。
科学探究的一般流程范文3
关键词：科学精神；高中化学；化学教育；渗透
中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2017）10-0023-01
高中化学课程标准明确指出，高中化学教学应当以学生和社会发展需求为基础，突出自身学科优势，把科学探究作为课程改革的重心，将学生学习化学知识、掌握专业技能的过程，转变为理解化学、探究化学并形成科学价值观的过程。在高中化学教学中，教师应主要从化学学科的基础知识、科学探究能力以及化学科学品质这三方面入手，提高学生的化学科学素养。
一、注重夯实基础，掌握化学基础知识
化学基础知识以及基本实验技能，不仅是化学学科科学素养的基础，同时还是形成科学价值观的重要载体。因此，教师想要培养学生的化学学科素养，夯实基础知识和基本的实验技能是至关重要的一步。首先，创设情境，激发学生学习兴趣。在化学课堂中，教师创设适当的教学情境，可以起到引人入胜、提高学生学习积极性的作用。学生在一定的情境中学习化学知识，印象会更深刻、理解会更深入。教学情境的素材，一般来源于化学实验、生活中与化学相关的问题、化学科学史、相关图片或视频等。许多生活中的素材，都可以引入到化学课堂，从而引发学生思考与讨论，并成为教学中的亮点。例如，在教学生石灰的性质时，教师可以把生活中很常见的“自热米饭”作为一个很好的例子。通常来说，人们把盒子里面的几个小包裹撕开、盖上盖子，不一会儿米饭就热了。这是由于“自热米饭”的包装下面有一块生石灰，当人们把水袋撕破后，生石灰遇水沸腾产生热量，米饭就热了。其次，培养学生的科学探究能力。学生在学习化学知识时，不仅要知道结论，还要了解产生结论的实验过程，这才是高效的化学学习方法。因此，化学教师要重视引导学生进行探究式学习，这有助于培养学生的科学探究能力，提高学生的动手操作能力、思维能力以及创造能力。在化学教学过程中，教师要根据化学课程内容设置不同形式的探究性问题，然后通过演示和讨论来促使学生进行探究，提高学生的自主探究能力，让学生亲身感受科学研究的乐趣。
二、注重方法，培养科学探究能力
首先，要让学生在问题探究中学习。问题教学法是化学教学中常见的一种方法，它的步骤包括：提出问题、查阅资料、对资料进行分析和讨论、研究现象背后的原因、整理并得出结论。解决化学问题的一般方法在这个流程中有很好的体现，在这样循环往复的探究性学习中，学生的化学知识也就逐步巩固，并逐步形成科学探究能力。例如，在教学钠和水的反应时，教师可先为学生演示一遍实验，然后提出以下问题：钠为什么会浮在水面上？为什么钠会变成一个明亮的小球并在水面上游动？实验中的响声是从哪里来的？提出问题之后，教师让学生自行准备、查阅资料，然后在小组内讨论，最后在班级内展示讨论成果。其次，在讨论中提高解决问题的能力。讨论法也是化学教学中常见的方法，它的主要流程是：根据问题提出假设，然后运用所学知识对假设进行验证，随后通过组内讨论达成一致意见，最后找到合m的解决方法。通过组内讨论，学生可以在相互交流中碰撞出思想的火花，加深对问题的理解，提高解决问题的能力。再次，加强习题练习，掌握科学方法。除了课堂上的讲解，课下的习题练习也可以很好地帮助学生拓宽知识面，促使学生更好地掌握基础知识，领悟更多的解题技巧，培养学生灵活应变、融会贯通的能力。比如在审题时，学生通过阅读文字、数字以及图表，可以培养自身的阅读能力以及问题分析能力，同时还可以完善自身的知识体系，学会灵活运用所学知识进行解题。
三、注重精神引导，培养良好的科学品质
良好的科学品质，是科学素养的重要组成部分。在化学实际教学中，有很多方法可以培养学生的科学品质。首先，教师要起到良好的模范带头作用。在实际教学中，化学教师应做到诚实坦荡，如果发现课件或者板书有知识性错误，要敢于及时纠正。在为学生演示实验时，教师要严格遵守实验规范流程和动作要求，如实记录实验数据。教师若严格要求自己、以身作则，就能对班级内形成良好的学习氛围起到推动作用。其次，注重联系化学科学史。除了基础知识和实验操作，教师还要结合教材搜集相关资料，让学生了解化学发展史。学生现在学习的化学知识，是前人一丝不苟孜孜不倦地进行实验、分析、探究、总结出来的精华。要通过科学史的讲解，让学生感悟前人为追求真理而不畏险阻、乐于奉献、勇于探索的精神，并自觉传承下来。
四、结束语
纵观科学发展史不难发现，崇尚科学、尊重科学的品质是在实际操作中逐渐培养出来的。化学教师要让学生通过实践来学习科学知识、掌握科学方法、锻炼实际操作能力，让学生在实践中体会化学的乐趣。要通过问题的分析与解决，激发学生的创新灵感，提高学生的操作能力，培养学生踏实认真、实事求是的品质，从而培养学生的科学精神。
参考文献：
[1]张爱玲.在高中化学课堂教学中渗透创造教育[J].运城高等专科学校学报，2002（03）.
科学探究的一般流程范文4
教材分析：本节课是高等职业学校电子信息类、电气控制类专业规划教材《电子线路辅助设计 Protel 99SE》第三章第二节的内容。这部分内容以实践操作为主，主要介绍了自制元件的流程和方法，它是整个PCB设计中最常遇到、最为基础的环节。
学情分析：中职电子专业二年级学生，在知识技能方面，经过一年专业基础课程的学习，能看懂简单的原理图，焊接过印刷电路板，并完成了无线电调试中级技能训练。因此，学生具备一定的专业知识。在学习能力方面，多数学生都有操作经验，愿意与老师、同学合作，有表现欲望，但大部分同学对理论指导不感兴趣，更喜欢动手操作。
教学目标。①知识技能目标：了解创建原理图元件的基本流程；能够正确放置元件管脚，并对管脚的相关属性进行设置； ②情感目标：培养学生的探究能力，引导学生自主学习；培养学生的团队合作精神和对专业课的学习兴趣；③重点：制作原理图元件的流程和相关操作方法；④难点：元件管脚的放置及相关属性的修改。
教法学法：本节课运用到任务驱动法、直观演示法、互动教学法、汇报展示法让学生在讨论中学习，在操作中熟练，在展示中自我定位，进而达到预期的教学目标。
教学过程如下。
一、安排任务提出问题
给出任务原理图（图1）并对任务进行分析，指出元件IC1在元件库中找不到，应该怎么做？【设计意图：应用任务驱动、情景导入激发学生学习兴趣和求知欲】
（图1）
二、组织学生进行讨论
组织学生进行讨论，并根据学生情况进行启发，层层引入问题。问题1：绘制原理图时遇到元件库中没有元件应该怎么办？（自制元件）问题2：尝试说出一个元件符号一般由哪几部分组成？【设计意图：通过自主探究和思考，为第三环节要讲的内容做铺垫，同时也培养学生的探究能力和团队合作能力。】
三、讲授新课直观演示
①讲授。知识点一：元件符号的一般组成；知识点二：创建原理图元件的一般流程。②教师采用广播教学演示操作全过程，学生在观看演示的同时对相关操作进行记录，完成学生工作任务单以便在操作实践环节查阅；③总结操作时应注意的问题，以减少学生出错概率。包括：元件位置、管脚的放置方向、元件管脚的外形、元件管脚名的设置、及时保管。【设计意图：应用形象直观的对比法告诉学生什么样的操作会导致什么样的错误，培养学生科学正确的操作步骤和谨慎细心的工作态度来减少错误的发生，增加学生的自信心。】
四、课程实践操作练习
教师安排学生进行课堂实践，完成教学任务，在学生完成任务的过程中巡视观察，做技术支持，帮助有需要的同学解决问题。【设计意图：让学生在操作过程中巩固本节所学新知识。】
五、作业展示总结交流
引导学生以小组的方式对自己和同学的作品进行客观评价并对操作中遇到的问题进行总结、梳理。【设计意图：通过作业展示帮助同学进行正确的自评和互评；总结交流帮助学生对所学知识进行总结提高，同时也培养了学生的团队合作能力。】
科学探究的一般流程范文5
关键词:自主探究 建构主义 数字化学习 化学教学模式
一、问题的提出与功能目标
新世纪呼唤新的教育理念和新的教育行为。为了迎接知识经济时代的挑战,基础教育的改革已经从考试改革、课题改革、教材改革发展到学习方式的变革,为此新的化学课程标准将“科学探究作为中学化学课程改革的突破口”。倡导“以探究性学习”代替传统的继承性学习。探究性学习是以建构主义学习理论为指导的一种学习方式,该理论认为每个学生的学习都是在一定的情境即社会文化背景下,借助教师和同学的帮助,利用必要的学习资料,通过人际间的协作活动,依据已有的知识和经验主动地加以意义建构。经历探究过程以获得理智和情感体验、建构知识、掌握解决问题的方法,是探究学习要达到的三个目标。
随着现代教育信息技术的发展,校园网的建立和完善,在数字环境下进行化学教学已成为可能,为了进一步提高学生自主探究的学习能力,利用网络资源开展课堂教学是必然趋势。由于数字环境的信息多样性、资源共享性、活动交互性、动态开放性、超文本的结构性,较强的可移植性等优势,将为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和学习工具,更有效地改善学习,达到探究学习的三个目标。基于此,我课题组构建了化学教学中“自主探究 数字化学习”教学模式,力图通过该模式的探讨使探究学习成为更有意义更有效的学习。
二、自主探究 数字化学习的内涵
1、理论基础
近年来,随着课程改革的深入,探究学习受到国内外教育界的青睐,对它的研究很多。钟启泉等认为,探究学习是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似于科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,以及实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是获得探索精神和创新能力的发展。探究学习强调学生亲自参与探究,所以学生不但可以体验到过程,并且其探究能力、合作能力将得到加强,同时,由于充分发挥了主体性,学生的参与意识和学习兴趣将得到提高。
化学探究学习主要有以下一些共同点:选取与学生日常生活密切相关的科学内容作为探究活动的载体;活动形式以学生亲身参与探究过程为主;从活动的过程来看,学生一般要经历提出问题、猜想与假设、收集资料、验证假设、解释与结论、表达与交流、反思与结论等探究要素或部分探究要素。
建构主义理论认为:知识是学习者在一定的情境下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义构建的方式而获得。真正的理解可能是由学习者基于自己的经验背景而建构起来的,取决于特定情境下的学习活动过程。因此,建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义构建”是理想的学习环境中的四大要素。四大要素从实质上来说都是以培养学生自主学习为出发点,把接受型的学生转化为求知型的“探索者”。显然建构主义理论与探究学习理论是相一致的。探究性学习是一种以建构主义学习理论为指导的学习方式。
数字化学习就是利用现代化信息技术手段,通过信息技术与学科课程的有效整合来实现一种理想的学习环境和全新的、能充分体现学生主体的学习方式,从而培养出大批具有创新素养、创新能力的人才。不难发现,数字化学习不仅是改变传统教学结构,实施创新人才培养,而且是符合化学新课程标准要求的。在建构主义学习理论指导下的自主探究 数字化学习模式强调问题情境的创设,强调在教学过程中的师生交流、生生交流,强调利用网络资源为学生自主探究学习提供丰富的资源环境和广阔的空间。
2、支持环境
(1)硬件环境
①校园网络系统;
②课堂学习环境:多媒体演示型教学系统、多媒体网络教学系统、Web教室(多媒体网络教室+因特网)
③课外学习环境:电子阅览室、多媒体工作室、CAI课件开发室
④地区性学习支持系统(地区教育信息系统)
⑤现代远程教育系统
(2)软件环境
数字化学习资源
①数字音像教材(CD/VCD/DVD)
②多媒体教学软件(CD-ROM)
③网上资源、探索、整理;利用已有资源(下载)
课件制作软件
软件名称 性质使用文件格式
FrontPage 2000 主页制作 Html
PhotoShop 6.0 图形处理 png/bmp/gif/jepg
Flsh 6 动画制作 fla/swf/htm/gif/jepg
ACD 图形浏览 png/bmp/gif/jepg
Netant 资源下载 所有网上文件
Word 2000 文字处理 Doc
RealOne 视频转换 Rm
三、自主探究 数字化学习教学模式
图1 自主探究数字化学习教学模式的一般流程图
1、模式的一般流程,如图1所示
2、模式的初步阐述
数字化学习是化学教学的一种重要手段,但不适合所有内容,究竟有哪些内容可用或者应该用数字化教学来操作,教师要做深入细致的调查研究,确定出符合学生年龄特点与认知结构的课题。
在一个确定的主题下,要充分发挥数字化学习的功能,通过分组活动,通过网络资源,通过师与生、生与生的交流协作,形成初步的知识体系,培养初步的科学素养,并进一步通过质疑、探索,使学生的认知结构日臻完善,达到具有“四基”(基础知识、基本技能、基本方法、基本思想和价值观)效能的意义建构。
3、模式常用的数字化资源
网站名称 英文域名
k12教育资源网 k12.com.cn
中国基础教育网 cbe21.com/subject/chemistry/index.php
人教网-中学化学 pep.com.cn/huaxue
晶体之星-晶体结构网 crystalstar.org/
教案中心 ep-china.com/ja
中学化学课件网 chemcai.myrice.com/
中学园丁网 teacher.edu.cn
化学乐园 go7.163.com/~zjhugd/
化学试题集 hxstj.126.com/
洪恩在线 hongen.com/
…… ……
科学探究的一般流程范文6
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关键词：学习环模式；中学化学教学；化学能与热能；5E学习环
文章编号：1005?6629（2014）4?0026?04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
学习环是20世纪60年代美国学者阿特金和卡普拉斯在科学课程改革研究中提出来的一种科学教学模式。它基于皮亚杰的认知发展理论，以科学探究为核心，本质是教学流程的模式化[1]。它被誉为“指引科学教学走出困境的一座灯塔”[2]。我国在20世纪80年代已引入学习环模式[3]，其中以刘知新先生为代表的老一辈化学教育工作者发挥了重要作用。当前我国化学教学模式百花齐放，但水平参差不齐，尤其绝大多数模式都拘泥于某一类知识或者某一知识点，很难大范围推广使用。笔者在研究了多种化学教学模式理论之后，发现学习环模式仍然是比较适合化学教学的有效模式，尤其对新教师而言，学习环模式操作简便、易于掌握。
1 学习环模式理论概述
1.1 学习环的分类
根据所学知识性质和对学习结果要求的不同，学习环分为三种类型：描述型学习环、经验-诱导型学习环和假设-演绎型学习环[4]。这三类学习环的侧重点和对学习结果的要求如表1所示[5]：
学习环有多种多样的表现形式，一般包括探索、发明和应用三个环节[6]。以探索为开端，学生从事各种探索活动，在已有经验的基础上产生认知冲突，自发地形成新的观点；发明阶段，学生对发现的新观点或想法命名，教师帮助学生澄清错误观念，形成科学概念；概念应用阶段，学生把新概念应用到不同的情境中去。这三个环节是一个有机的循环系统。在该过程中，教师只需提供必要的指导即可。
1.2 学习环的特点
学习环是一种行之有效的科学教学模式，它以科学探究为核心，但又区别于一般的探究教学，有其自身的特点[7]。
（1）系统性。它以探索为起点，让学生通过探究，自己习得概念的内涵，继而拓展、应用概念解决问题。概念的探索、发明和应用是一个完整的过程。
（2）循环性。探索――发明――应用――再探索……是一个循环往复的过程，但又不是简单的重复，而是一个螺旋上升的过程，每一次循环都是对上一次探索的提升。
（3）广泛性。学习环模式是理科教学的经典模式，可以广泛应用于不同的学科或同一学科的不同课程中。实践已经证明，它在数学、物理、化学、生物等学科都具有较强的适用性[8]。
1.3 学习环的典型模式
学习环模式自从被提出后就得到广泛研究，并有了较大的发展，产生了很多不同的变式。其中比较典型的有5E学习环、元认知学习环和CAT学习环。
（1）5E学习环。包含的步骤是：参与（Engagement）―探究（Exploration）―解释（Explanation）―精致化（Elaboration）―评价（Evaluation）（其关系如图1所示）。由于上述5个环节都是以“E"（英文）开头，所以被称为5E学习环[9]。
（2）元认知学习环。将科学教学过程划分为四个基本阶段，分别是概念评价/状况检查、概念探索/状况检查、概念介绍/状况检查、概念运用/状况检查，其中状况指学习者构建知识的四个条件，即不满意性、可理解性、合理性和丰富性[10]。
（3）CAT学习环。认为概念学习必须经历认知冲突（Cognitive Conflict）、抽象概括（Abstract & Generalization）和迁移运用（Transfer Practice）这三个基本环节，取这三个基本环节第一个英文单词首字母，将这个学习环简称为CAT学习环[11]。
以上几种模式是在学习环发展的过程中形成的几种比较经典的模式，它们一般是综合运用三种类别的学习环。当然，在运用不同类别学习环时，其侧重点会有所不同。例如5E学习环，比较适合探究教学，一般使用经验-诱导型学习环和假设-演绎型学习环频率较高；元认知学习环则较多使用描述型学习环和经验-诱导型学习环；CAT学习环则使用假设―演绎型学习环和描述型学习环较多。
2 学习环在中学化学教学中的应用
学习环模式在化学教学中有着广泛的应用。下面以5E学习环为例，笔者设计了人教版化学2（必修）“化学能与热能”的教学案例并进行教学实践，展示了学习环模式在中学化学教学中的应用。教学过程主要由五个部分组成：E1参与、E2探究、E3解释、E4精致化、E5评价，其中探究和解释是设计的核心。总体流程如图2所示。
2.1 参与阶段
参与阶段是教学过程的开始，起着明确学习主题和探究方向的作用，并且可以激发学生学习兴趣，调动学生积极性使其主动参与学习（见表2）。
评析：通过这一环节，创设学习情境，从身边最常见的实物入手，引导学生思考生活现象背后的化学原理，引起学生的思维共鸣，激发探究欲望。在教师适当提示下，学生认识到暖宝宝发热原理，即化学反应可以放热，进而将这一思想推广到生活中其他常见的实例，从而形成一个“探索――发明――应用”的小循环。
2.2 探究阶段
探究阶段是5E模式的主体，学生在这一阶段可以习得知识、掌握技巧。教师要为学生创造直接参与实验探究的机会和条件，让学生清楚探究目的和注意事项，充分参与实验探究，让学生的猜想在亲自参与实验探究的过程中得以验证（见表3）。
评析：紧接上一环节的认识――化学反应放热，本环节设计了系列实验探究，让学生直观认识到有些反应是放热的，有些反应是吸热的，从而引发认知冲突，进一步激发探究欲望，思考其中蕴含的化学原理。本阶段通过实验探究，让学生积累了一定的实验事实――化学反应可以分为放热和吸热，从而为解释阶段做铺垫。
2.3 解释阶段
解释阶段，学生总结上一环节探究所得经验，试从化学角度解释探究环节中的疑惑，并将之转化成可表达的概括性语言。教师要适时适度地引导学生，帮助其转变错误概念或非科学性认识，建立科学概念（见表4）。
评析：让学生从微观和宏观角度思考化学反应伴随能量变化的原因，引导学生总结判断化学反应吸热放热的方法，并通过实例讲解，帮助学生加深理解。此处本身也是一个“探索――发明――应用”的小循环。
2.4 精致化阶段
精致化阶段的目的是让学生“学以致用”，能运用所学知识在新的情境下解决问题，使学生的理论知识得到升华。习题的量可由具体课时内容与知识点难度决定（见表5）。
评析：学生通过应用知识解决问题，加深了对所学概念的理解。在精致化阶段，教师应注重教授利用知识从多个角度解决问题的方法，案例中所展示的仅为一个片段。学生通过本阶段的学习，初步学会应用知识，更深层次的复杂问题的解决，还需课后继续巩固。
2.5 评价
评析：评价可以分为两类，即过程性评价和总结性评价。同时，评价的主体也存在两个方面，即教师和学生。其目的是反馈问题，调整教学策略，优化教学。
3 对课堂教学的启示与思考
学习环模式在化学教学尤其是探究教学中有很强的可操作性，为教师开发教学设计提供了一种范式，其三种变式使其具有广泛适用性。当然，模式只是一种参考，化学教师在开展具体的教学时，要以自己所处的教学环境、学生情况而定，不可僵化照搬模式，应当活学活用。在应用学习环模式时，需要注意以下几点：
3.1 灵活选用学习环，提高教学效果
学习环模式揭示的是学生获得科学概念的一般过程，以此开发的教学过程能更好地使学生理解所学概念。在运用学习环设计教学时，一定要充分结合学科知识体系，针对知识特点设计，如化学教学中的元素化合物知识、基本概念和理论等知识，在使用学习环时，可以分别使用5E学习环和CAT学习环，甚至某些地方穿插使用不同学习环等，教学中每一个概念或原理的解释也可以设计成一个学习环，一个学习课题则是一个大循环。例如，在教学中，探索――发明――应用是不断循环的过程，在以上案例中的参与环节，就有对暖宝宝发热原理的探索，然后提出可能合理的解释即暖宝宝发热是由化学反应所致，最后将化学反应放热迁移到生活实例。因此，要准确理解学习环的内涵以及不同类型学习环的特点，做到灵活选用。
3.2 合理设计教学环节，优化教学过程
学习环模式倡导教学应是一个探索――发明――应用的过程，具体安排教学时，均有其固定流程，但这并不是机械地将教学过程划分为若干个环节，各环节是一个有机整体，因此在开发教学设计时一定要注意不能割裂教学过程。在设计教学环节时，还应特别注重问题情境的设计。学习环倡导教学过程的推进应依靠问题情境激发学生的认知冲突和探究欲望，进而通过探究获得概念原理，最终引入概念名称，习得新知。好的问题情境可以自然地推进教学进程。因此，问题的设计显得尤为重要，问题难度不能太高又要让学生必须通过探究或思考才能得出合理解释。另外问题必须具有可探究性，即教师要在问题中包含正确的思考方向。如案例中让学生根据产品说明书思考暖宝宝发热原理，明确了探索方向，避免了探索的盲目性；思考化学反应能量变化原因时，指明从宏观还是微观角度思考。这正是教师发挥学习引导者作用的体现。
3.3 善于运用评价反馈，调整教学策略
学习环模式特别注重评价的作用，尤其是5E学习环，将其作为一个单独的环节提出。评价贯穿于学习环模式的教学全过程，每一个概念的探索，每一个问题的解答，都有相应的评价。教师可以通过评价探查学生的学习状态，了解他们对概念的理解程度，同时也可以通过学生的反馈了解自己的教学行为是否有效，进而调整教学策略，改善教学行为，最终提升整体教学效果。在课后更要善于收集和分析学生的反馈信息，总结教学过程中师生的表现，发现教学中的不足，查漏补缺，改进教学策略，以期不断优化教学，构建高效课堂教学模式。
学习环模式是众多教学模式中的一种，在理科教学中的实用性已被大量实践证明。当前，我国课程改革提倡科学探究，但很多一线教师尤其是年轻教师往往不知该如何组织探究教学，或是探究表面化，或是限于个人经验而缺乏理论指导[12]，这些都不利于探究教学的大规模开展。学习环正是为广大一线教师在具体操作层面上提供了一种可供借鉴的较成熟模式，但如何更好地切合自己的教学，还需要教师在教学中具体地探索。只有不断的探索――发明――应用，才能更好地发展化学教学的艺术。
参考文献：
[1]孔耀.谈“5E学习环”教学模式在高中化学教学中的实践与探索[J].化学教与学，2012，（3）：43～45.
[2] Wise K， Bluhm W J. scientific Observation and the Learning Cycle： Burning the Candle at Both Ends [J]. Journal of College Science Teaching，2007，37（3）：58.
[3]刘知新.化学课堂教学模式初探[J].化学教育，1982，（5）：24～27.
[4]杨东移.学习环运用于高中化学教学的研究[D].苏州：苏州大学硕士学位论文，2011.
[5] Wulfsberg Gary. A Piaget Learning-cycle Laboratory Approach to Teaching Descriptive Inorganic Chemistry [J]. Journal of Chemical Education，1983，60（9）：725.
[6]何长庚.“探索-研讨-练习”三环教学法初探[J].化学教学，1988，（2）：2～6.
[7] Fowler Linda S. An Application of Piaget’s Theory of Cognitive Development in Teaching Chemistry： The Learning Cycle [J]. Journal of Chemical Education，1980，57（2）：135～136.
[8][11]林静. CAT：基于学习科学的科学概念学习环[J].全球教育展望，2009，（10）：31～35.
[9]吴霞玲，刘娟娟.浅析“5E学习环”在初中化学教学中的运用[J].化学教育，2012，33（5）：28～30.
