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科技实践周丨探究科学方法,培养科学家思维

发布时间:2020-06-13


阿基米德说:给我一个支点,我能撬动地球
卡文迪许利用扭秤实验测出地球质量
牛顿透过三棱镜发现光谱仪,揭示颜色起源本质
......
这些伟大的科学家运用科学方法,探究新发现,创造新奇迹,为人类文明进步作出巨大贡献。

在科技飞速发展的今天,以“科学探究”、“科技创新”为主的课题研究也逐渐成为科学教育的核心内容。无论是国内外的科学课程标准,还是中国学生发展核心素养,都反复强调了“培养科学家思维”的重要性

但在真正教学实践中,很多人仍会感到迷惘:这种看似抽象的科学探究能力,究竟应该如何培养?

一、【科技实践周】知多少

六力初中博雅学部深耕教育本质,厚植学生发展,致力于培育适应未来发展的全能型人才

为提升学生科学探究能力,培养学生理科学习思维,六力初中博雅学部开设【科技实践周】课程,带领学生们到真实的学习场景中,重新认识课本上抽象枯燥的理科概念、公式和原理。

(精彩瞬间)

六力初中博雅学部·科技实践周课程:
◎每学期一次,每次为期一周。
◎由导师精心挑选研究课题,将课内知识与科学实践探索相结合,让学生从知识的宽度、深度和广度三个方面全面感受理科的无穷魅力。
从理科的知识系统入手,帮助学生了解理科知识之间的关联性,构建知识体系。
◎采用跨学科联合教学的方式,将理科有机融合在一起,带领学生围绕不同的主题进行探究性学习。
◎从学生的兴趣出发,轻松突破理科学习障碍,提升理科学习兴趣,让学生爱上理科,学懂理科。


本次科技实践周以“探究科学方法,培养科学家思维”为主题,分为:科学观察及分类、科学观察及建模、科学实验、科学应用、科学辩论性探究五个专题进行课题研究,回归理科问题的产生本源,着重培养自身的科学探究精神。

接下来,让我们回到课程中,一起走进学生们“科学探究”的历程当中

二、深度观察,严谨实验

1 生物 · 让概念通俗易懂
在生物课题研究中,学生们通过严谨的科学观察,进行生物分类,研究生物进化论,他们前往森林公园,探究植物类别;解剖实验,了解鱼的生理结构;学习脱氧核糖核酸双螺旋模型结构,动手拼搭DNA双螺旋结构。

在生物课的学习中,观察法和分类法是最基本的研究方法,通过亲身观察和探究分类,学生对萌生对生物学习的兴趣,了解生物知识,让抽象的生物概念也变得通俗易懂,充分调动了学习的积极性。

2 数学 · 让知识活学活用

苏轼在水调歌头里写到“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”,这里的圆缺就是指月相变化,也就是数学课本中所提到的“农历阴历”、“闰年平年”的由来。数学课题学习中,学生们通过观察记录月相,探索月相规律及其原理,认识阴阳历和二十四节气。
课程进行中,学生们对另一种科学精神 —“质疑精神”有了新的认识。老师告诉大家,科学质疑是一种负责任的工作态度和科学精神,它的目的是解决问题,透过现象,看本质,揭示事物的客观规律。 

在老师的鼓励下,同学们结合实际生活,踊跃质疑,纷纷发表自己对于月相知识的见解和思考,无论是观察力、分析力、判断力还是推理能力都得到了不同程度的提升。

课程最后,老师带领同学们进行了月相原理演示、天地测量等数学活动比赛,同学们通过小组合作,共同完成了赛前准备以及赛事竞技等任务,在比赛的激动、欣喜中感受理科学习的魅力

3 物理 · 让原理融会贯通
如果说理论研究是学习成长的基石,那么实践就是检验学习效果的不二选择,科学建模法则是将知识、理论融汇贯通必不可少的科学方法之一。

物理学方法很多,如实验法、建模法、推理法、等等,建模法在形成物理概念、建立物理规律中起着重要作用。所谓建模,是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述,是以观察和实验为基础,采用理想化的办法所创造的,能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。

在物理课题研究中,学生通过了解承重结构、缓冲结构在实际生活中的应用,学习其中的物理原理,进行模型建造;通过对收音机的安装和调试,学习电子元器件的基本知识和工作原理。

这样理论和实践的结合,不仅能够增强学生的思辨能力,还能让学生学会独立思考,运用逻辑将物理原理应用到实际生活当中,进而成为一个终身学习者,应对不断变化的世界发出的层层挑战。

4 化学 · 让方程式妙趣横生
学生在学习化学学科时,常常会觉得化学知识晦涩难懂,只依靠老师的语言讲解并不能实验对原理知识的深入理解。

在众多科学方法中,实验法是最精确、便捷的方法之一。科学实验的适时引入,能够让学生对知识的理解更加直观、形象和生动。

科技实践周化学课题以“检测法”为研究课题,通过物体密度、体积以及溶液酸碱度等测量实验,学生们能够对先进的科学方法和严谨的科学思维有更深层的了解和认识,进而增加对科学研究的兴趣,懂得尊重科学成果。

古人说,授人以鱼不如授人以渔。

对教育而言,最重要的是建立学生的思维模式,培养学生独立思考,自主探究的学习能力,六力初中博雅学部通过教师精心创设的教学情境,让学生沉浸课题研究中,唤起学习兴趣,调动学习积极性,激发探究学习的欲望。

在这样的学习模式下,学生能够更好地理解知识的实质,把握知识的内涵,打破学科界限,实现理性思维与感性思维和统一,真正成为具有科学家思维的未来型人才。

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