时间：2024-03-13 16:15:17
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇科学探究的步骤，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：初中思想品德；探究性学习；资料搜集；自主讨论
所谓探究性学习是指一种以学生为主体，以学生自主探究活动为主的学习方式。相较于传统由教师占据主体地位的“灌输式”“注入式”教育模式，探究性学习方式最本质的特征在于能使学生充分经历一个发现问题―提出问题―解决问题的自主学习过程，这对于学生深刻认知所学的知识点、形成良好的自主探究思维方式及自主解决问题能力大有裨益。
一、实施探究性学习离不开相关资料的搜集整理
古语有云：“凡事预则立，不预则废。”这充分表明了前提准备之于后续活动的重要影响。也正因为如此，初中思想品德教师要想确保课堂上学生探究性学习活动有序、正常地进行，就必须在具体展开知识教学之前，组织学生进行有效的资料搜集、整理工作。如此，既能保证学生获得大量的一手资料，又能促使他们以此为基础提炼、归纳出某些初步观点，而这些很显然都将为他们有的放矢地进行真正的探究性学习奠定坚实的基础。
笔者就对这一理念进行了积极的落实与实践，教学反响异常良好。例如，在教学“感受法律的尊严”这一内容之前，笔者就提前一周向学生布置了一项资料搜集任务：在现实社会生活中，都存在哪些规矩呢？（并举例子进行详细说明）现实社会生活中不同的规则之间究竟有哪些相同点与不同点呢？法律有哪些显著特征呢？法律会对我们的现实生活产生哪些影响呢？由于与现实生活实际联系密切，学生搜集相关信息、资料的积极性格外高涨。他们利用课余时间及节假日时间，自主以小组为单位利用网络技术、图书查询等手段搜集到了大量的一手资料。这样，既大大增强了学生知识积累、信息归纳的学习能力，同时，又为他们在“感受法律的尊严”的课堂上进行更有针对性的探究性学习做好了充分的前提准备。由此，我们不难看出，提前搜集相关的资料、信息是初中思想品德课堂实施探究性必不可少的首要环节。
二、实施探究性学习离不开课堂上的积极讨论
学生是课堂探究性学习活动的真正主体，因此，学生在课堂学习活动中关于特定话题与内容的积极探讨便成为初中思想品德课程实施探究性学习方式的关键与精髓所在。这就要求初中思想品德教师在全面把控学生探究节奏的基础上给予其充足的自主探究学习时间与空间，并要给予其适时、恰当的帮助、指点与引导。这样才能避免学生的探究性学习流于形式。
因此，在学生掌握了丰富资料与信息的基础之上，笔者会充分信任学生并尽可能地引导他们针对特定的学习内容展开详尽的探讨活动。如，“学会拒绝不良诱惑”这一节内容涉及“联想后果抵制诱惑法”这一内容，在实践教学中，笔者首先为学生创设了一个与学生现实生活经验密切相关的情境：在超市购物时，你见到了梦寐以求的精美钢笔，可是，身上并没有带这么多钱，而且周围也没有其他顾客。在有效创设了情境之后，笔者还向学生设置了如下的关键问题：面对精美钢笔的诱惑，你是拿还是不拿呢？说服自己不拿的理由有哪些？可尝试联想偷拿了钢笔之后有可能诱发的严重后果。随后，便要求学生自由结合成学习小组，并以小组为单位展开自主探究活动。学生结合平时的生活经历以及之前所整理到的相关信息展开了激烈的探讨，他们踊跃发言、各抒己见，并依据关键性的问题自主得出了如下的探究性学习成果：即使周围没有其他顾客也不能拿。因为若是拿了，就构成了盗窃，而盗窃行为是违法的，也是不道德、不光彩的，被父母、老师、同学知道后他们很可能会对自己产生不好的影响或看法；不能拿，有了第一次成功偷窃的行为，很可能就会有第二次、第三次，长此以往，很可能会走上盗窃的违法犯罪之路……
如此一来，学生在合作交流与探讨中既受到了良好的自我教育，树立了坚定“避免偷盗诱惑”的意念；同时，凭借自身的自主探究活动，其对于“联想后果抵制诱惑法”这一内容形成了更为深刻的认知、理解与记忆；最为重要的一点是此番自主探究活动还使学生的自主探究学习能力与合作学习能力等都得到了很好的锻炼与发展，而这将为他们终身学习态度的确立以及形成协调的社会交际关系产生积极的推动意义与影响。此案例论证了学生在课堂上展开自主探究性学习活动的良好效应。
实践表明，在初中思想品德课中实施探究性学习，有利于学生主体地位的尊重与落实，也有利于高效率、高质量教学效果的切实获得。鉴于此，初中思想品德学科教师必须结合实际情况，从所教学生的实际认知水平出发，更好、更恰当地将探究性学习方式运用到实践教学之中。
关键词：培养 探究能力 主体 体验
培养学生的探究能力，促进学生积极的学习态度养成良好的学习习惯，是新课标语文课堂教学的目标之一。在语文教学中培养学生的探究能力，应做到以下几点：
1.以教师的角色转换为前提
“传统的语文课堂教学，老师处于主体地位，主宰课堂上的一切，老师的指令就是圣旨”，我讲你听，我讲你记，我出题你作题，不给学生发表见解的机会，即使是提问，也是老师问学生答，最后又回归到老师或教参的标准答案上来，学生在整个课堂教学中处于从属地位，没有学习激情，不能体现个性，更谈不上创新精神和实践能力的培养。新课标下的课堂教学，教师角色必须实现转换：1.教师是学生课堂学习活动的引导者。首先要为学生创设良好的自主学习情境；其次要为学生提供“有力的工具”，成为学生“学习活动的组织者和引导者”。2.教师是学生课堂学习的合作者、与学生共同探究的对话者。课堂教学的过程应该是师生“平等对话”的过程，在这个过程中实现师生“积极互动，共同发展”。3.教师是学生课堂学习和发展的激励者。要“鼓励学生选择适合自己的学习方式”，尊重学生的学习个性。教师应具有一双慧眼，善于发现、挖掘课堂中的教育资源，有效地进行思想品德教育、审美教育、创造教育，有效进行学习习惯、探究能力、创新能力、语文实践能力的培养。只有教师的角色发生了这些转换，课堂才会真正成为“师生共有”的课堂，学生才会真正成为语文学习的主人。
2.以学生的自主体验为方法
体验使学习进入生命领域，有了体验，知识的获得不再仅仅属于理性范畴，它已扩展到感性领域，使学习过程不仅是知识增长的过程，同时也是身心和人格健康发展的过程。体验性是现代学习方式的重要特征，它强调学生的身心参与，重视直接经验。在语文教学中，学生的自主体验尤为重要，因为语文学科有“丰富的人文内涵”，具有多解性。在课堂教学中让学生自主体验，就是要让他们体验语文、感悟语文。
3.以对话为教学设计的线索
对话首先能体现师生间的和谐与平等，也可体现学生与学生间的平等，还可体现师生和文本、编者间的平等。以对话为线索设计教学，当然要体现学生的主体地位，教师只是话题的发起者。以对话为线索设计教学，取代了以讲解、分析为线索设计教学的传统做法。可使教师的角色发生根本性的变化，学生的主体地位得以凸现，最大程度地生成学生的语文能力。
4.以探究、实践为核心组织教学
脱离探究、实践的语文教学不能体现新课标的基本理念。只有经过认真探究、亲身实践，学生的语文能力才得以切实提高，也只有让学生充分探究、实践，才能真正实现将课堂的主动权交还给学生。以探究和实践组织教学的基本策略是：1.学生阅读文本，提出疑点，然后师生共同探究；2.学生在与文本和作者对话的基础上找出重点，然后师生共同探究；3.学生在和文本和作者对话的基础上找出重点，小组探究；4.选点探究，每篇文章由若干个信息点组合而成，大至主题立意、结构安排，小至词句理解，不一而足，在时间极为有限的课堂上不可能面面俱到，在探究重点、难点、疑点的基础上，可指导学生对某个知识点进行主动探究，深入学习。5.拓展探究，指导学生结合课文，关注文化、自然、生活，选择富有创意的课题进行探究。如教学苏轼的《水调歌头・明月几时有》时可指导学生进行以“月”为话题的拓展探究。以探究和实践为核心，充分发挥学生语文学习的积极性、主动性，开发学生的智慧潜能，从而有效地培养学生的创新精神和实践能力。
5.以活动为教学板块
多样性的活动可以激发学生的语文学习兴趣，高效完成语文学习任务，生成语文能力，达到课堂教学目标。在活动中体验，在活动中对话，在活动中探究，在活动中交流，应是语文课堂教学的理想境界，也是新课标所倡导的语文课堂教学。以教学《藤野先生》为例，《藤野先生》信息容量大，内涵丰富，语言富含感情，在教学此文时，可以安排五种活动：一是竞赛活动，主要是字词的学习和对文章内容的解读，采用卡片、抽签的形式小组共同完成。二是探究活动，又分整体探究和局部探究，以探究的形式完成师生和文本及作者的对话。三是品读活动，主要是品读精彩语句、段落。四是辩论活动，本文主题争论颇多；有“爱国说”，有“怀念说”等，引导学生对课文主题进行辩论。五是创新活动，以藤野先生的口吻叙述和鲁迅交往的一些事件；叙述一个对自己影响最大的小学老师的事迹。以这样五个活动为板块完成了《藤野先生》的教学，效果非常显著。课堂教学活动化，给学生以充分的活动时间和空间，让学生真正做课堂的主人、活动的主人，那么语文课堂就充满了生机与活力。
6.以合作为平台实现教学目标
合作是现代学习和工作的显著特点，也是新课标倡导的重要学习方式之一。语文课堂要实现教学目标，必须以合作为平台。这种合作，包括学生个体与个体的合作、学生个体与学生群体的合作、学生和老师的合作、学生和媒体的合作等。学生只有合作，才能实现不断进步。教学中要努力培养学生的合作意识、合作习惯，在合作中学习，在合作中发展。
7.以链接为手段，将学生由小课堂的语文学习引导到大课堂的语文学习中去
【关键词】信息技术；探究式教学；激发兴趣；交流评价；总结提高；成果评价
0 引言
高中信息技术课程是一门更新速度快、比较前沿的课程，它具有很强的技术性、理念性、综合性和创造性。按照现阶段发展速度，这门课程所带来的信息量和知识更新速度在其它基础教育课程中的发展也比较快。如何开展信息技术课程的有效教学，是信息技术教师所必须进行的研究。
1 高中信息技术课程探究教学模式的实施步骤
1.1 创设情境――进入感知
情境是感知和理解问题的前提，也是意义建构学习环境的四大要素（情境、协作、会话和意义建构）之一。情境的创设对课程的导入、学生学习兴趣、探究动机的激发有着至关重要的作用。只有情境创设好了，学生才能主动进入探究阶段，才能给探究过程增添无限的乐趣。情境由教师创设，随后学生进入感知，学生通过感知情境，形成学习准备。此时教师注意观察学生的表情和行为，这将是对自己创设情境的一种反馈，教师通过反思积累创设情境的经验。
1.2 点拨导思――发现问题（认同任务）
一方面由于学生在信息技术起点上的差异，学生在感知情境的过程中所获得的感受不尽相同，是否激起探究动机也各有差异；另一方面教师需要在这时学生注意力最集中、思维最活跃的状态下给予点拨导思，造成和学生一起进行观察和磋商的局面，让学生在上一个环节中的差距进一步缩小，尽可能的使每一位学生都能有所收获，有所发现。探究问题要尽量让学生发现，这样学生对问题（任务）才有认同感。
1.3 组织交流
还是由于学生间的差异，学生对问题的感受和理解、对所选择探究的问题的难易把握不同，因此很有必要对探究主题（问题）进行一次组织交流，在交流的过程中，学生通过口头表达可以整理一下自己的思路，教师边听边给予一些引导性的建议，学生之间也能够集思广益，排除一些错误的判断，减低了一些无谓的摸索，节省了本来就不多的课时的宝贵时间。教师在聆听的过程中尽量给予学生以肯定的评价，保持学生探究的积极性。
1.4 整理假设――选择形式
通过上一个环节的讨论交流，每一个学生都有了自己对问题的看法，这就有了探究的方向。然而，一方面由于高中生升学压力大、时间紧、课时的不足和不连续性导致了他们进行大任务、大主题、高度综合的探究活动的不现实性；另一方面由于学生起点之间的差异、兴趣度等因素，对探究活动容易出现两极分化现象。因此，很有必要在教师的引导下，帮助学生进行探究方向的整理，尽量使他们采用小主题、小任务的探究方案，尽量使探究活动在一节课内完成。
另外，帮助他们选择探究形式，探究式教学的组织形式主要采用两种类型：小组合作探究和个人独立探究。小组合作探究一般由3～5人组成研究组。分组尽量不要学生自由组合的形式，以免出现学生只考虑个人利益、喜好、与同学关系亲疏等因素，导致有的学生在小组中只依靠他人，逃避探究学习；有的小组成员特长、知识机构比较单一；有的小组缺少中心人物，组织松散等，这些都不利于学生的合作学习、共同进步。
1.5 提供资料――搜集加工
由于信息技术自身的特点，信息技术既可作为教师教的教学辅助工具，也可作为学生学的认知工具。信息技术课一般都在机房进行，所以探究活动中信息技术不论是教辅工具还是认知工具都能得到很好地发挥，甚至达成一种默契，教师利用信息技术创设情境，提供资源，引导启发；学生利用信息技术作为情境探究、发现学习、协商交流、知识建构、创作实践和学习反馈的工具。
1.6 高效点拨――探究实践
在确定上述环节以后，教师和学生都完成了探究活动的准备工作，在这个环节中，教师给予学生足够的时间和空间让学生完成探究任务。
这是探究过程的主题部分，也是花费时间最长的部分，是培养学生探究能力的关键环节。教师的主导作用和学生的主体作用得到最大化。一方面探究教学活动由于学生自主程度高，学生在习惯了其它主科的课堂讲授模式的情况下缺乏必要的心理准备和经验的积累，心理落差加大；另一方面信息技术课由于考试压力不大，不像语文、数学那样在学生当中具有“权威性”，学生在探究过程中难免表现出急躁、不耐烦，尤其是在遇到困难时，就会想到逃避责任（要求换组、换题）、呈现自由主义（利用自主时间做与主题无关的事）。
1.7 交流评价，总结提高
教师引导学生进行正确表达。在这个阶段，学生要将已取得的收获进行归纳总结，总结提炼，并在组内、组间和在整个课堂上进行交流。通过交流和研讨，使同学们共同分享探究成果、共同相互去评价成果。
教师针对知识点进行系统讲授，归纳要点，梳理体系，强化学生对知识的理解，鼓励学生进行知识的深加工，利用所学的知识进行实际问题的分析，学会知识的迁移。
2 高中信息技术课程探究教学模式的评价策略
2.1 探究过程评价
探究过程的评价要求对学生在整个探究过程中的表现做一个正确的评价，在探究行动之前告知过程的表现将纳入评价指标，以引起学生的重视，激励自己在探究过程中好好表现。对于评价指标的制定，我们主要从对主题的理解和表现、知识的获取、团队合作情况和学习态度这几个能体现学生探究活动过程操作方面的指标，同时给出评价标准。
2.2 探究成果评价
高中信息技术课探究式教学模式成果评价的主要内容是学生对信息技术基本的知识、技能和自主探究能力、协作能力、解决问题能力和创新能力的多方面考察。针对高中信息技术课程的特点，我们在探究成果方面的评价属于总结性评价，探究成果是对学生实际操作能力、解决问题的能力和探究能力的体现做出全面的体现，从教师的角度讲也是对整个教学方案的有效性做出一个价值评判。
在进行总结性评价的同时，我们还需要借鉴过程性评价的一些结果，这样就可以对总结评价的结果有一个更充分的依据。过程性评价是在学生学习过程中进行跟踪、记录等环节得出一些学生在态度、基本能力的体现和知识获取过程的操作、团队合作的情况。这将对学生最终的学习结果提供一些合理分析的依据。
下面重点强调一下作品创作考察和上机考察。
2.2.1 作品创作考察
作品创作考察主要考察的内容是学生综合认知工具的操作能力，创新能力，信息技术解决实际问题的能力，其评价遵旨是立足于学生的全面发展。
2.2.2 上机操作考察
上机操作考察是充分运用信息技术课程的自身特点和优势，特点在于信息技术课程注重学生的实际操作能力，优势在于学生平时上机机会多，对于这种形式的考察，往往能体现出学生基本知识与技能、动手操作能力和灵活选择问题解决办法的能力。教师要针对具体评价目的，灵活地设计联系实际的信息处理任务，不能单纯依赖题型单一、只考察基本知识与操作能力的机考系统，否则容易对信息技术教学产生误导。
上机操作考察是灵活多样的，但需要把握几个原则：
（1）机器软硬件条件的无差别；
（2）严格限定上机时间；
（3）所使用的上机软件要做到随机组题，自动评分。
3 结束语
总之，不论从教育理念的变革还是从课程改革、课程标准的实施，还是对于高中信息技术这门新兴的课程的教学思考，都要求我们对课程本体、教学方式方法、课程评价探索出符合课程本身和课程标准要求的教学模式，以便在以后的教学过程中更加具有规范性和可操作性。
【参考文献】
生物学是一门自然科学，也是一门实验科学，生物学中的理论知识往往是通过对大量生物现象和实验结果的综合分析得出的。由于新课标重在培养学生的科学过程技能，开展探究性实验教学，既能通过规范的实验操作培养学生的实验操作技能，又能培养学生的综合探究能力并树立实事求是的科学态度。以人教版高中生物必修1《分子与细胞》为例，探究性实验占总实验数量的45%。探究性实验中的科学过程可以概括为以下6个步骤：提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
1.科学过程技能的定义
“科学过程技能”包括：观察、应用时空关系、分类、应用数字、测量、传达、预测、推理、控制变因、解释数据、形成假设、下操作型定义、进行实验十三项技能。
2.例谈科学过程技能在探究性实验中的应用
就实验教学中如何融入科学过程技能这个问题，这里以人教版高中生物必修1《分子与细胞》中“影响酶活性的条件”探究性实验为例，对科学过程技能进行探究。
2.1实验前的准备
实验前准备好所需要的材料和用具，同时教师提供材料，引发学生联想。比如加酶洗衣粉包装袋上的适用温度范围标注这类与学生的生活经验相关的材料容易引起学生的好奇心和探究动力，同时能作为探究实验课的绝佳导入。
2.2探究性实验的基本步骤
2.2.1发现问题、提出问题和作出假设
让学生阅读材料发现问题并提出问题，针对提出的问题作出假设，这两个基本步骤启动、激励了探究培养学生发散思维能力和提问能力，接下来小组交流要探究的问题和假设，问题如：“温度是否会影响酶的活性”；“pH值对酶的活性有没有影响”等。假设如：“温度会影响酶的活性”；“pH值对酶的活性有影响”等。
2.2.2设计实验
本次探究实验分为分实验一“探究温度对酶活性的影响”和分实验二“探究pH值对酶的活性的影响”。例如分实验一，首先，设计本实验的自变量为温度、因变量为碘液的颜色、对自变量控制和因变量的检测。其次，组织各组自主设计实验，应该选择哪一种酶和实验材料用具做这个实验，实验要分为几个步骤，根据本组的假设，你预期会看到怎样的实验现象。选择淀粉酶作为实验材料，而不选择过氧化氢酶，因为过氧化氢酶受温度影响会分解。设计三组实验：高温组、低温组和常温组。观察指标是看碘液是否变蓝。最后，看本实验设计中有无需要改进的地方，绘制出表格。
从表格中发现初步设计是否存在不合理的地方，比如加入的可溶性淀粉溶液是否遵循等量原则；考虑到酶是蛋白质这个性质，应该先加入冰水，后加入沸水分别进行现象观察。学生通过自主讨论发现并改进需要改进的地方，再形成小组的实验方案，进行表格再设计以便记录实验数据。在教师的引导下学生在自主交流讨论的过程中体验了实验设计的探究，同时语言表达、交流和评价能力也得到了很大提高。
2.2.3进行实验
这是决定探究性实验成功与否关键的一个环节，也是科学过程技能中的关键步骤。教师引导学生按照最终的实验方案进行操作。教师提出要求：实验探究组内要有明确分工，引导学生注意观察实验现象，是否与预测相符，做出的假设是否得到了验证，并认真记录。在这个过程中学生的实验操作和分析实验现象的能力都得到了增强。
2.2.4分析结果、表达和交流、进一步探究
教师组织学生阐述观察到的实验现象，引导学生总结实验结论，怎样得出此类结论的。再进行探究结果的交流。提出实验过程中产生的疑问，如：是否出现与预测截然相反的实验现象，尝试对“意外”现象作出假设，并设计方案进行进一步假设，引导学生提出新的问题或对试验中遇到的问题进一步探究。在这一过程中发展学生的交流能力和发现新问题并解决新问题的能力。鼓励学生进一步探究，能够培养学生的创新精神及探究不息的科学态度，学生获得大量生物学知识的同时，对生物学的兴趣和热爱也得到培养。
科学探究首先要求教师转变教学理念，变教师主讲为引导学生自主、合作、探究学习。为此教师一定要研究教材，进行课堂教学设计，创设出能够激发学生兴趣、启发学生思维、引导学生学习的问题情境，在情境中引导学生自行解决问题。下面就是我在课堂教学中引导学生进行活动与探究的做法之一。
《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》是初中化学学习以来进行的第一个比较系统的活动与探究，如何通过这个活动与探究实验，来进行科学探究对学生来说意义重大，这将影响学生以后能否用科学探究的方法去学习化学，起到示范的作用。我在这节课中是这样设计和开展的。
【复习提问】首先进行了与本节课有关知识内容的复习：1．人体吸入的空气__________（填是或不是）单一的物质；2．能使澄清石灰水变浑浊的气体是_____________________，能使带火星的木条复燃的气体是_______________，把燃着的小木条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，现象是
____________________________________，将燃着的小木条伸入空气瓶中，现象是______________________。然后过渡引入新课。
我们每分每秒都要进行呼吸，那么我们吸入的是什么气体，呼出的又是什么气体呢？（学生很快说出：空气、二氧化碳；教师反问：呼出的气体中只有二氧化碳气体吗？请同学们思考）上节课我们对蜡烛及其燃烧进行了活动与探究，同学们学会了观察实验的方法，本节课继续进行实验探究，并了解科学探究的一般步骤。
【讲授新课】“二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”
【提出问题】我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？鼓励同学们大胆的猜想与假设。学生答：呼出的气体只含二氧化碳；除二氧化碳外还含有水蒸气；除二氧化碳和水蒸气外还含有氮气等气体；许多学生大胆猜想，敢于发表自己的看法，经过讨论、分析，得出了比较合理的猜想与假设。
【猜想与假设】吸入空气与呼出气体成分是相同的，但气体成分的含量可能不同。
教师继续引导，如何证明你们的猜想与假设？学生答：用实验来证明。接下来一个步骤就是设计实验，通过实验验证猜想。根据什么原理来设计？（学生答：猜想与假设）首先我们要做什么？（学生答：收集气体）
【设计实验】
思考：怎样收集我们呼出的气体呢？问题抛出后，教师用排水集气法收集两瓶呼出的气体，在演示实验中教师边做实验边引导，学生们一个个看得很出神，不自觉地进入了学习情境之中，为了让学生更好的掌握用排水法收集气体的方法，我又让学生回忆了刚才的操作步骤：①将集气瓶充满水；②收集呼出的气体；③用玻璃片盖好瓶口，将集气瓶正放在桌上。且每一个步骤我都要学生讲清原理？学生也能逐一答出：①集气瓶中无气泡说明瓶中充满水；②呼出的气体不易溶于水，可用排水法收集；③呼出的气体密度比空气大，所以瓶口向上正放等。
那么空气如何收集？学生答：取出两个空集气瓶并盖上玻璃片即为两瓶空气。
（教师）两种气体已收集好（待下面备用），下面的步骤就是实验验证。用什么样的操作方法进行实验验证呢？（提示）可根据已学过的知识来检验气体，经讨论、分析得出用以下三种实验方法来验证。
【实验验证】
（实验1）用澄清石灰水检验空气与呼出气体中的二氧化碳的含量
（实验2）用燃着的木条检验空气与呼出气体中的氧气的含量
（实验3）用对着干燥的玻璃片呼气的方法检验空气与呼出气体中的水蒸气的含量
教师分别进行了三个实验的演示，然后提问：在三个实验中看到什么现象？每个现象说明什么问题？学生抢着回答问题，表现参与探究实验的热情很高涨。
实验一中的现象是：空气瓶中不浑浊，呼出气体瓶中变浑浊，说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的多。
教师追问：空气瓶中不浑浊，是不是空气中不含二氧化碳？学生答：不是，那是为什么？是因为空气中的二氧化碳含量少。
实验二中的现象是：空气瓶中的木条继续燃烧，火焰无明显变化，呼出气体瓶中的木条熄灭，说明呼出气体中的氧气含量比空气中的少。
教师又追问：呼出气体瓶中的木条熄灭，是不是呼出的气体中不含氧气？学生答：不是，那又是为什么？是因为呼出气体中的氧气含量少。
实验三中的现象是：呼气的玻璃片表面有小水珠（或变得模糊或一层水雾），而空气中玻璃片无明显变化，说明呼出气体中的水蒸气含量比空气中的多。
教师给予充分肯定，同学们回答得非常正确，说明同学们对实验现象观察的比较仔细，描述的也很详细。学生的兴趣被激发了，思维也被启发了，解决了探究问题。通过观察实验现象，得出了实验结论。下一个步骤就是记录与结论。
【记录与结论】
吸入空气与呼出气体成分是相同的。但呼出气体中的二氧化碳和水蒸气比空气中的多，氧气的含量比空气中的少。强调“两多一少”。
在整个探究实验过程中，我们还有哪些地方需要改进的，这就需要我们进行反思与评价。最后一个步骤就是反思与评价。有少数同学提出了自己的想法：收集呼出的气体，如果让我们来实验就更好了，我就顺势利导，布置了当天的化学作业：回家利用家中的玻璃杯、吸管、盆等常见物品，练习用排水法收集呼出的气体。
【反思与评价】
实验验证的结果有两种情况：猜想与假设可能正确或不正确。若猜想与假设不正确，就需要反思，从实验中找原因，你一定会有新的发现，找到解决问题的途径和办法。反思教学就是为了改进教学上的不足，更好的完善教学。
（讨论）完成一个探究实验，大致要经过怎样一个过程？
经过上述实验过程的活动与探究，同学们很自然说出六个过程。水到渠成，教师小结科学探究的一般步骤：
提出问题猜想与假设设计实验实验验证记录与结论反思与评价
为了检验同学们本节课学习科学探究的方法并获得化学知识掌握的情况，接下来我又让学生思考了以下几个问题。
（1）什么样的气体可用排水法收集？
（2）用排水法收集气体时，如何确定瓶中气体已集满？
（3）为什么要做对比实验，通常在什么条件下必须要做对比实验？
科学探究首先要求教师转变教学理念，变教师主讲为引导学生自主、合作、探究学习。为此教师一定要研究教材，进行课堂教学设计，创设出能够激发学生兴趣、启发学生思维、引导学生学习的问题情境，在情境中引导学生自行解决问题。下面就是我在课堂教学中引导学生进行活动与探究的做法之一。
《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》是初中化学学习以来进行的第一个比较系统的活动与探究，如何通过这个活动与探究实验，来进行科学探究对学生来说意义重大，这将影响学生以后能否用科学探究的方法去学习化学，起到示范的作用。我在这节课中是这样设计和开展的。
【复习提问】首先进行了与本节课有关知识内容的复习：1．人体吸入的空气__________（填是或不是）单一的物质；2．能使澄清石灰水变浑浊的气体是_____________________，能使带火星的木条复燃的气体是_______________，把燃着的小木条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，现象是
____________________________________，将燃着的小木条伸入空气瓶中，现象是______________________。然后过渡引入新课。
我们每分每秒都要进行呼吸，那么我们吸入的是什么气体，呼出的又是什么气体呢？（学生很快说出：空气、二氧化碳；教师反问：呼出的气体中只有二氧化碳气体吗？请同学们思考）上节课我们对蜡烛及其燃烧进行了活动与探究，同学们学会了观察实验的方法，本节课继续进行实验探究，并了解科学探究的一般步骤。
【讲授新课】“二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”
【提出问题】我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？鼓励同学们大胆的猜想与假设。学生答：呼出的气体只含二氧化碳；除二氧化碳外还含有水蒸气；除二氧化碳和水蒸气外还含有氮气等气体；许多学生大胆猜想，敢于发表自己的看法，经过讨论、分析，得出了比较合理的猜想与假设。
【猜想与假设】吸入空气与呼出气体成分是相同的，但气体成分的含量可能不同。
教师继续引导，如何证明你们的猜想与假设？学生答：用实验来证明。接下来一个步骤就是设计实验，通过实验验证猜想。根据什么原理来设计？（学生答：猜想与假设）首先我们要做什么？（学生答：收集气体）
【设计实验】
思考：怎样收集我们呼出的气体呢？问题抛出后，教师用排水集气法收集两瓶呼出的气体，在演示实验中教师边做实验边引导，学生们一个个看得很出神，不自觉地进入了学习情境之中，为了让学生更好的掌握用排水法收集气体的方法，我又让学生回忆了刚才的操作步骤：①将集气瓶充满水；②收集呼出的气体；③用玻璃片盖好瓶口，将集气瓶正放在桌上。且每一个步骤我都要学生讲清原理？学生也能逐一答出：①集气瓶中无气泡说明瓶中充满水；②呼出的气体不易溶于水，可用排水法收集；③呼出的气体密度比空气大，所以瓶口向上正放等。
那么空气如何收集？学生答：取出两个空集气瓶并盖上玻璃片即为两瓶空气。
（教师）两种气体已收集好（待下面备用），下面的步骤就是实验验证。用什么样的操作方法进行实验验证呢？（提示）可根据已学过的知识来检验气体，经讨论、分析得出用以下三种实验方法来验证。
【实验验证】
（实验1）用澄清石灰水检验空气与呼出气体中的二氧化碳的含量
（实验2）用燃着的木条检验空气与呼出气体中的氧气的含量
（实验3）用对着干燥的玻璃片呼气的方法检验空气与呼出气体中的水蒸气的含量
教师分别进行了三个实验的演示，然后提问：在三个实验中看到什么现象？每个现象说明什么问题？学生抢着回答问题，表现参与探究实验的热情很高涨。
实验一中的现象是：空气瓶中不浑浊，呼出气体瓶中变浑浊，说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的多。
教师追问：空气瓶中不浑浊，是不是空气中不含二氧化碳？学生答：不是，那是为什么？是因为空气中的二氧化碳含量少。
实验二中的现象是：空气瓶中的木条继续燃烧，火焰无明显变化，呼出气体瓶中的木条熄灭，说明呼出气体中的氧气含量比空气中的少。
教师又追问：呼出气体瓶中的木条熄灭，是不是呼出的气体中不含氧气？学生答：不是，那又是为什么？是因为呼出气体中的氧气含量少。
实验三中的现象是：呼气的玻璃片表面有小水珠（或变得模糊或一层水雾），而空气中玻璃片无明显变化，说明呼出气体中的水蒸气含量比空气中的多。
教师给予充分肯定，同学们回答得非常正确，说明同学们对实验现象观察的比较仔细，描述的也很详细。学生的兴趣被激发了，思维也被启发了，解决了探究问题。通过观察实验现象，得出了实验结论。下一个步骤就是记录与结论。
【记录与结论】
吸入空气与呼出气体成分是相同的。但呼出气体中的二氧化碳和水蒸气比空气中的多，氧气的含量比空气中的少。强调“两多一少”。
在整个探究实验过程中，我们还有哪些地方需要改进的，这就需要我们进行反思与评价。最后一个步骤就是反思与评价。有少数同学提出了自己的想法：收集呼出的气体，如果让我们来实验就更好了，我就顺势利导，布置了当天的化学作业：回家利用家中的玻璃杯、吸管、盆等常见物品，练习用排水法收集呼出的气体。
【反思与评价】
实验验证的结果有两种情况：猜想与假设可能正确或不正确。若猜想与假设不正确，就需要反思，从实验中找原因，你一定会有新的发现，找到解决问题的途径和办法。反思教学就是为了改进教学上的不足，更好的完善教学。
（讨论）完成一个探究实验，大致要经过怎样一个过程？
经过上述实验过程的活动与探究，同学们很自然说出六个过程。水到渠成，教师小结科学探究的一般步骤：
提出问题猜想与假设设计实验实验验证记录与结论反思与评价
为了检验同学们本节课学习科学探究的方法并获得化学知识掌握的情况，接下来我又让学生思考了以下几个问题。
（1）什么样的气体可用排水法收集？
（2）用排水法收集气体时，如何确定瓶中气体已集满？
（3）为什么要做对比实验，通常在什么条件下必须要做对比实验？
一、网络焦点团体访谈的研究设计
小组访谈依据其目的可以分成不同的类型,非结构的或没有访谈者指导的头脑风暴会议,典型的结构式,比如名义小组和焦点小组。焦点团体访谈是小组访谈的一种,小组访谈本质上是一种定性资料收集的技术,依赖于在一种正式或非正式的情境中,对几个人同时系统提问,这种技术介于正式和非正式访谈之间。焦点团体访谈(focus group interviewing)是一种通过营造舒适的环境让人们分享观点,访谈者小心而系统地对待人们倾诉的一种活动。除了面对面的焦点团体外,还有其他变型,定期重复的焦点团体、电话焦点团体、网络焦点团体、媒体焦点团体等。[1]网络焦点团体有几种不同的类型,最简单的就是用一条聊天线路,由协调员提出问题,远距离参与者通过键盘输入自己的观点;网络焦点团体的应用在年轻的受访者中反映很好。[2]当问题是聚焦的,参与者能够自由地、坦率地、不受压抑或者不担惊受怕地进行交流,协调员保持控制、推进讨论,并用这样的方式给研究问题提供答案时,网络团体就变成了焦点团体。
笔者在进行焦点团体访谈的前一周,在网络交流群中通知教师本次访谈的主要内容是大家对科学探究及其教学的看法,在实际访谈中,两位协调员中的提问包括:①请老师们谈谈对科学探究的认识,科学探究有哪些方面?②请老师们谈谈对探究教学的认识,探究教学有哪些要点,哪些教学方法等。
二、教师关于科学探究和探究教学的概念图
访谈中会形成大量的文本资料,研究者往往依靠个人对资料结果的理解和相对感性的思维来分析,从资料中发现有价值的信息和结论。图式分析是一种常用的方法,而其中的概念图是运用认知简化来确认参与者头脑中的复杂信息。[3]焦点团体访谈有12位教师参与,分别为小学和初中数学、科学教师,初高中物理、生物教师。笔者采用概念图的方法分析了8位教师的认识状况(见图1-图5),此概念图以科学探究或探究教学为核心,用箭头表示教师的核心话题和观点。经分析发现:有3位教师认为探究教学就是“做实验”,3位教师存在“形式认识”,2位教师对科学探究的认识比较平衡,其中一位教师注重结果取向,即知识的掌握,另一位教师注重探究教学的理念,不过没有谈到教学实践的做法。并且教师都未提及科学探究的基本原理,仅是谈及科学探究的理念,教师对科学探究和探究教学的认识存在缺失。
三、网络焦点团体访谈的热点问题
通过网络焦点团体访谈中教师个人观点的陈述和自由讨论,笔者发现他们讨论的热点集中在以下六个方面:①中小学探究教学的不同;②探究过程的动手和动脑;③科学家与学生探究的区别;④探究过程是否要有明显的套路;⑤科学探究是否就是实验;⑥探究的主题和教师引导。教师将其中的前两点合在一起讨论,以下是自由讨论记录和说明。
1.中小学探究教学的差异
有位教师认为小学阶段的科学应该注重动手能力,引起几位教师的争论,其他老师认为要关注学生的思考,需要动脑,这位教师则认为动脑与动手是相互依存的,动手自然就会动脑;教师们普遍认为小学阶段的探究重视过程,中学阶段的探究重视知识点。
2.科学家与学生探究的区别
教师们就探究的结果和过程哪个重要产生了争议,关于科学家与学生探究区别的争论分为两个阵营,一边认为科学家的探究与学生不同,科学家的探究注重成果,学生的探究注重过程、方法和能力;另一边则认为结果与过程在学生的探究中缺一不可。另外,教师中还出现与上一争论焦点中相似的问题,即认为动手实验就是实践,重视过程与方法和思维能力。
3.探究过程是否需要明显的套路
教师们对探究的步骤产生了争议。是否应该按照七个步骤进行探究,是否应该有一定的模式。多数教师已经将探究步骤的七个要素看成是探究活动的定型步骤。与前面分析的教师概念图相一致,很多教师对科学探究的认识停留在表面。
4.科学探究是否就是实验
多数教师认为科学探究即实验,更有教师认为探究就是动手做。他们对于实验没有深入的认识,仅仅停留在操作层面,而不是真正的理解。
5.探究的主题和教师的引导
多数教师认为探究的主题可以选取生活中熟悉的内容,教师在探究中应该给学生自主的空间。但是他们也提出目前有些学生的探究实验都是按照教师的预设进行,教师也不明确应该如何引导学生探究。
从教师的焦点团体访谈记录可知,大部分教师认为探究就是实验;实验中的动手与动脑相互依存,只要进行动手实验必然会动脑;探究既要注重过程还要关注结果,即知识的掌握;探究过程的定型和步骤化,教师的认识还处于操作层面;教师还不明确应该如何引导学生进行探究。
通过网络焦点团体访谈研究可以得出,中小学科学教师对科学探究的认识以“做实验”和“形式认识”为主,平衡深刻的不多;且他们不能清楚区分探究与实验、探究过程的动手和动脑;也不明确如何引导学生进行探究;对于探究本身存在不平衡认识和理解,不知道如何做探究,缺少对探究过程的实践认识。舒尔曼的学科教学知识涉及到教学的定位、学习者的知识、课程知识、教学策略知识和评价知识,并受到教学知识、情境知识和学科内容知识等影响;[4]德士美和康特提出了具体情境的教学知识这一概念来重新认识学科教学知识,他认为学科教学知识受到以下知识的影响和相互作用:教育目标和价值观、学习者和学习知识、课程知识、过程和结果评价以及学科内容知识。[5]探究教学知识包括探究教学和教师自身的定位、学生和探究学习的知识、探究课程的知识、探究教学的策略、探究教学的评价等几个要素。通过本研究可知,科学教师缺少探究情境的教学知识,还缺少探究教学的策略知识,并且对于科学学科的教学策略认识还不够,缺少基本的探究教学课程知识以及对学生探究学习的评价知识。教师对探究教学的认识与探究情境的教学知识、探究教学的策略知识、科学探究的课程知识和对学生的认识及探究学习评价关系密切,并且受到社会文化背景、科学教育目标、评价以及价值观等方面的综合影响。
参考文献:
[1]Krueger,R.A.&Casey,M.A.Focus Groups:A Practical Guide for Applied Research[M].3rd edition.CA:Sage,2000.
[2]Casson,R.W.Schemata in cognitive anthropology[J].1983,(12).Annual Review of Anthropology,1983,(12).
[3]克鲁杰,凯西.焦点团体:应用研究实践指南[M].重庆:重庆大学出版社,2007.
[4]Shulman,L.S.Knowledge and teaching: Foundations of the new reform[J].Harvard Educational Review,1987,57,1-22.
在科学探究中，我们把提出问题的答案或指出一个变量以某种方式影响另一个变量的原因称为假设。当然在生物课堂上，假设主要就是学生综合过去的观察或经验以及学生所理解的科学原理有逻辑地进行推理，提出与观察结果相一致的解释，就形成了科学探究的假设。
既然假设对于科学探究如此重要，那么我们在生物教学中，就必须采取一定的措施来加强学生做出科学合理的假设的能力。
一、明确科学假设的步骤
步骤1：根据解决问题的需要获取必要的、适量的信息，这种信息可以是多方面的，如学生已有的或通过活动获取的，经教师点拨让学生自己呈现出来；可以由教师在课堂教学中提供，如语言描述、文字图片资料，也可以是视频资料、实物资料、演示实验资料等等。
步骤2：根据获取的信息，对信息中出现的问题、现象、疑惑做出合理的推测和解释，并要求说明几个要素（主要是实验变量与反应变量）之间的关系。
步骤3：根据推测的结果，经过分析论证，通过一定的推理和判断，去伪存真，再运用精准性的语言，进行归纳总结，最终做出合理的假设。
这三个步骤是一个典型的做出假设的过程。由此可以看出，做出假设的过程实际上是一个严密的逻辑推理的过程。它所包含的几个步骤环环紧扣，前一个步骤是后一个步骤的基础，后一个步骤又是以前一个步骤为起点的。
二、培养学生做出假设的策略
（一）通过直觉思维做出假设
直觉思维是指人脑不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉，以高度省略、简化、浓缩的方式洞察科学事物的本质，并迅速做出猜测、设想和突然顿悟的思维。科学上许多重大的突破，与直觉思维有密切的关系，而且直觉思维有利于确定科学问题解决的方向和途径。直觉思维是中小学生思维的重要形式，这是由学生的思维发展水平决定的。例如在探究种子萌发需要的外界条件的活动中，学生会很快做出种子萌发的外界条件有水、空气、温度、土壤、光等的假设。在教学过程中，我们有一些教师对任何问题总是要求学生讲清“为什么”，总是注重过程的严密和步骤的递进，过分强调学生的思维分析，就会抑制学生的直觉思维的发展，从而阻碍他们的智力发展和直觉天赋的张扬，丧失了一种有效解决问题的途径。例如在前例中有的学生做出种子萌发的外界条件有空气的假设，你如果问他“为什么”，该学生由于知识经验的限制，可能回答不出来。适当地问一问“为什么”是可以的，但不能对每一个假设都问“为什么”，时间长了，会对学生的心理造成压力，学生生怕回答不了而不敢做出假设。
因此，在探究教学过程中，为了加强学生利用直觉思维进行猜想假设，我们应鼓励学生大胆猜测，宽容学生即兴回答，甚至要给予强化，防止好的假设稍纵即逝。
（二）通过观察实验做出假设
观察和实验是生物学的基础，生物学中大多数科学理论的发现和建立离不开观察和实验，观察和实验也是学生学习、获取知识最有效的途径之一。学生在发现问题后，通过特定的观察顺序观察研究对象，搜索各个方面的信息（比如生物的分类位置、生物的形态特征、生物生存的环境因素、生物与人类的关系等），然后通过对比、分析，再对问题进行尝试性的回答。通常情况下，当因观察而受到启发时，人们往往会提出某种假设。例如在学习有关鲫鱼知识一节中，学生对鲫鱼的感性认识比较丰富，都见过、吃过，但平时不注意观察，对鱼没有一个正确认识。于是笔者先让学生观看有关水中鱼的生活的视频（图1为视频截图），在恰当时机提出相关问题：鲫鱼的体色、体形怎样？有什么作用？它的嘴一张一合在干什么？在喝水吗？这样下去会不会把它撑死？……这些问题能促使学生去想、去发现并急于解决，从而得出假设。
（三）利用类比推理做出假设[1]
类比是根据两个（或两类）对象之间在某些属性上的相同或类似，类推出它们的其他属性也可能相同或相似的一种逻辑方法。类比法是提出科学假设的重要途径，许多科学概念、规律、理论的提出都借助于类比，科学上的很多重大发现、发明，往往源于类比假设，如DNA分子双螺旋结构的发现，首先就是借助于类比法做出的假设。在生物教学中要引导学生通过类比，将不同知识联系起来，从而加深对科学知识的理解，提高提出假设的能力。例如在探究学习植物的蒸腾作用时，可以先简单地把蒸腾作用类比为水的蒸发现象（如图2a），假设形成后，通过实验探究得出植物中的水分以水蒸气的形式通过叶的气孔散失到空气中，这就是植物的蒸腾作用（如图2b）。
（四）构建生物模型做出假设
对实际问题进行研究往往很复杂，牵涉众多的因素，为了便于分析和研究，科学上常采用一种“简化”的方法，即对实际问题进行科学的抽象化处理，抓住其主要因素，忽略其次要因素，得出一种能反映问题本质特性的理想物质或假设结构，这种理想物质或假设结构就称之为模型。
例如在探究生态系统的稳定性活动中，我们可以制作小生态瓶（如图3a）这一模型来模拟自然界中的生态系统，然后根据模型启发学生做出假设，如当我们改变小生态瓶中的水的多少、鱼虾数量的多少、水草的有无或多少、光的有无（如图3b）时对小生态瓶中其他生物生存或数量有什么影响，这样我们就达到建立假设进行探究之目的。
一个好的模型，可以简化从已知事实预见新事实的过程，也就便于直观、形象地提出假设。
三、明确形成科学假设的条件
假设本身并不能说明变量之间的关系，假设不能作为进行推理的依据，而必须经过实验验证，才能确定其真伪。要做到假设能够被检验，我们在平时的探究教学活动中，应让学生懂得形成一个好的假设至少具备以下五个基本条件。
（一）假设要有科学性
尽管假设是一种有待验证的猜测，但这并不意味着可以随意进行。也就是说，假设要有一定的科学依据，建立在明确的概念、已有的科学理论和科学事实的基础上，并且得到了一定的、初步的、尚未成熟的科学论证，与早先的、类似的正确结论是一致的，而不是毫无事实根据的推测和主观臆断。
（二）假设要具备实验变量对反应变量的影响
假设应当表明两个或多个变量之间的关系。在教学研究的过程中，变量之间的关系是十分复杂的，但作为一项探究，必须明确地表述所研究问题中的某些变量之间的关系，当然这种变量可以有不同的表述形式。
例如探究蚯蚓在什么物体表面爬得快的活动中，我们可以做出一个合理的假设是蚯蚓在表面粗糙的物体上比在表面光滑的物体上爬得快。其中，实验变量就是物体表面粗糙程度，反应变量就是两个物体表面上通过相等距离所用的时间多少。
（三）假设必须能够作、被观测
例如在探究酸雨对种子萌发的影响的活动中，不同pH的酸雨可用食用白醋配好的不同pH的溶液代替，对种子萌况的影响可以通过测定种子的发芽率来表示。
（四）能用语言文字确切地表达出来
一个问题的假设在心中形成后，需要向别人表明自己的观点。因此假设必须要用语言文字清晰准确地表达出来，表述假设的语言应当清楚明白，不能含混不清、模棱两可。这样做既可使自己深思熟虑，表明对这个问题的认识是明确清楚的，也可便于别人理解思考自己所提出的假设，清楚地知道所研究问题的内容和性质，并对假设进行评价性的分析。
（五）假设所表明的内容应该是可以检验的[2]
提出问题做出假设是探究问题的开始，探究的最终目的是要按照这种假设进行实验搜集材料，最后验证假设是否成立。因此，对于一项探究活动中所做出的假设，应该具有可检验性。例如在探究生命起源的活动中，某学生做出的“有机小分子是由无机小分子转变成的”的假设自己无法检验，现代科学研究者也必须借助模拟实验才能做到。
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