一、科学探究(过程、方法与能力)
(一) 科学探究的目标和要求
进行科学探究的方式是多种多样的。一般来说,其基本过程具有六个要素:提出科学问题;进行猜想和假设;制定计划,设计实验;观察与实验,获取事实与证据;检验与评价;表达与交流。某些探究过程只包含其中的几个要素,而且也不一定按上面呈现的顺序进行。科学探究的主要目标是使学生领悟科学探究的思想,培养学生进行科学探究所需要的能力,增进对科学探究方法与过程的理解。科学探究能力是通过完成部分探究活动和完整的探究活动而形成和发展的。为了有效地指导教学和评价,此处按六个方面提出学习要求和达成目标。达成目标是对学生完成7~9年级科学课程后所应达到的要求。
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探究过程要素 |
学习要求 |
达成目标 |
提出科学问题
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在观察、调查、阅读等情境中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题。
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能对自然现象产生好奇心,提出可能通过科学探究解决的问题;
领会提出问题的途径和方法;
理解提出问题对科学探究的意义。 |
| 进行猜想和假设
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收集相关信息,将已有的科学知识和问题相联系,尝试提出可检验的猜想和假设。
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能针对所提出的问题依据已有的科学知识、经验,通过思考作出猜想和假设;
了解猜想和假设在科学探究中的作用。 |
| 制定计划,设计实验
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选择取得证据的途径和方法,决定收集证据的范围和要求,以及所需的相关材料、仪器、设备和技术等,并制定相应的计划。
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能针对探究目的和条件,选择合适的方法(实验、调查、访问、资料查询等);
考虑影响实验结果的主要因素,能确定需要测量的量,并采用适当的方法控制变量;
理解制定计划和设计实验对科学探究的意义。 |
| 观察与实验,获取事实与证据
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使用有关设备和材料进行调查、检索、观察、测量和实验;安全地操作;记录观察和测量的结果。
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能使用基本仪器进行安全操作;
能从多种信息源中选择有关信息;
能进行一系列观察、比较和测量;
会记录和处理观察、测量的结果;
理解实验对科学探究的作用。 |
检验与评价
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分析、处理观察、测量和实验结果,与猜想和假设进行比较,作出解释;
收集更多的证据支持解释,检查解释及过程、方法上是否存在问题,必要时提出改进措施。 |
将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释;
能注意与预想结果不一致的现象,并作出简单的解释;
能提出改进工作方法的具体建议;
了解科学探究需要运用科学原理、模型和理论
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表达与交流
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书写探究报告,并以适当的形式进行交流。 |
能用语言、文字、图表、模型等方式表述探究的过程和结果;
能倾听和尊重他人提出的不同观点和评议,并交换意见;
认识表达和交流对科学探究的意义;
认识探究的成果可能对科学决策产生积极的影响。 |
(二)进行科学探究所需要的实验技能
进行科学探究需要一定的实验技能,如:
1.使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能。涉及的工具和仪器主要有:刻度尺、量筒、天平、秒表、温度计、显微镜、电流表、电压表、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等。
2.基本实验技术,主要包括收集某种气体、配制溶液、分离混合物、加热、制作简单标本的技术等。
3.查阅信息资料的技术,主要包括查阅图书报刊资料、利用网络收集信息等。