讓農(nóng)村的孩子從容地學(xué)習(xí)科學(xué)探究

詹賢章

隨著課程改革的不斷深入與開展，長(zhǎng)期以來(lái)，物理教學(xué)過(guò)程中過(guò)分強(qiáng)調(diào)和突出知識(shí)的接受與掌握，冷落和忽視科學(xué)探究，形成“滿堂灌，填鴨式”的現(xiàn)狀得以改變。新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式的根本改變，改變學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中被動(dòng)接受狀態(tài)，提倡和發(fā)展多樣化學(xué)習(xí)，新的學(xué)習(xí)方式如合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，科學(xué)探究等在學(xué)習(xí)中被廣泛應(yīng)用。科學(xué)探究作為學(xué)生獲取知識(shí)的重要的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在獲取物理知識(shí)和技能的同時(shí)，受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，體驗(yàn)探究的樂趣，形成和發(fā)展探究能力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。我們必須轉(zhuǎn)變舊的教育教學(xué)觀念，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，樹立新的教學(xué)理念，使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移和創(chuàng)新，進(jìn)行科學(xué)探究，為終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

科學(xué)探究作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。同樣又是一種重要的教學(xué)方式，也是學(xué)生獲取知識(shí)的一種學(xué)習(xí)方式。學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)是“經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程。具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參于和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)。在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)。”而科學(xué)探究作為學(xué)生的重要學(xué)習(xí)方式，將通過(guò)科學(xué)探究等方式理解科學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)技能。體驗(yàn)科學(xué)過(guò)程與方法，初步理解科學(xué)本質(zhì)。形成科學(xué)態(tài)度情感與價(jià)值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

現(xiàn)階段，廣大農(nóng)村的教育現(xiàn)狀同城市相比。有教育資源缺乏教育環(huán)境惡化的趨勢(shì)。許多家長(zhǎng)看不到就業(yè)的前景，對(duì)孩子的學(xué)習(xí)情況很少過(guò)問。因此對(duì)于童稚未失的八年級(jí)學(xué)生，還沒有養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。因此要實(shí)施科學(xué)探究的教學(xué)存在一定的困難。這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中要堅(jiān)持深入淺出，循序漸進(jìn)的原則。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，逐步建立起科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式。下面圍繞科學(xué)探究的七個(gè)要素，闡述在農(nóng)村教育教學(xué)過(guò)程中如何開展科學(xué)探究。

一、創(chuàng)設(shè)情景，學(xué)會(huì)提出問題

發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的起點(diǎn)，是科學(xué)探究的開端。愛因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要。解決一個(gè)問題也許是一個(gè)教學(xué)或?qū)嶒?yàn)上數(shù)據(jù)而已，而提出問題，從新的可能性，從新的角度去看問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性、想象力，并標(biāo)志著科學(xué)真正的進(jìn)步。”對(duì)于農(nóng)村的孩子，有些問題的提出，是有相當(dāng)?shù)碾y度。因此，改變教學(xué)方式，創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望變得尤其重要。在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題大膽質(zhì)疑，最后解決問題。因此在教學(xué)中，從下面幾個(gè)方面人手，創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生提出問題。一是從相關(guān)物理知識(shí)的日常生活中常見的現(xiàn)象提問題。比如說(shuō)農(nóng)村中觀察曬谷子的現(xiàn)象，提出影響蒸發(fā)有哪些因素等等。二是從歷史故事，科學(xué)家的故事中提出問題。三是從現(xiàn)在課本中的插圖，多媒體教學(xué)中圖片等提出問題。總之，教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情景，使學(xué)生進(jìn)入新的思考情景中，鼓勵(lì)學(xué)生形成問題的意識(shí)。

二、科學(xué)、合理的猜想與假設(shè)

猜想是應(yīng)用現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)問題中事實(shí)尋求解釋過(guò)程。是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè)。猜想與假設(shè)是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，它可以幫助學(xué)生明確探究的內(nèi)容與方向，為制訂計(jì)劃、設(shè)計(jì)探究方案奠定基礎(chǔ)。因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生掌握較多的科學(xué)文化知識(shí)，有意識(shí)地積累生活中的豐富經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)在教學(xué)中還要鼓勵(lì)學(xué)生大膽進(jìn)行猜想與假設(shè)，從容易人手。盡管有時(shí)可能荒誕，甚至是錯(cuò)誤的，但只有養(yǎng)成猜想的意識(shí)，才能慢慢地培養(yǎng)正確科學(xué)的猜想。同時(shí)我們又考慮到猜想不是異想天開，應(yīng)該在一定事實(shí)基礎(chǔ)上。圍繞提出問題可能出現(xiàn)的結(jié)果展開，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中，既要當(dāng)好“導(dǎo)演”的角色，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)當(dāng)好“配角”。參與各種討論，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地進(jìn)行猜想。例如，在摩擦力大小同什么因素有關(guān)的猜想中，可以提出好幾種猜想。教師要根據(jù)學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)的知識(shí)，引導(dǎo)他們盡可能往壓力和表面的粗糙程度兩方面去思考，而其它答案則可以進(jìn)行討論，甚至設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)。從而在老師控制之下達(dá)到要探究的目標(biāo)，提高效率。

三、認(rèn)真制訂計(jì)劃。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

完成猜想后，必需根據(jù)猜想要完成的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑏?lái)思考實(shí)驗(yàn)原理，按實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的程序與步驟。當(dāng)然在制定實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施技巧上，我們可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)分析實(shí)驗(yàn)需要解決的各種問題。在這個(gè)基礎(chǔ)上嘗試選擇實(shí)驗(yàn)方法及裝置與器材。從現(xiàn)在農(nóng)村教學(xué)情況來(lái)看，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)于各種儀器的使用基本會(huì)掌握。因此要解決實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇適當(dāng)?shù)膬x器完成實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的。探究摩擦力大小同接觸面積是否有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中。學(xué)生很難在要求控制壓力與接觸面粗糙程度兩個(gè)量不變的情況下選擇適當(dāng)?shù)钠鞑摹＿@就要求教師引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行討論如何控制變量情況下選擇一個(gè)長(zhǎng)方體的物體就可以。用不同的面，就可保證壓力和接觸面粗糙程度相同，測(cè)出不同的接觸面積時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)，進(jìn)行對(duì)比，最后得出結(jié)論。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

這一環(huán)節(jié)是為探究的結(jié)論找到事實(shí)、實(shí)例與證據(jù)。證據(jù)的收集有多種方式，觀察是收集證據(jù)的重要方式。可以通過(guò)觀察日常現(xiàn)象收集證據(jù)，也可以通過(guò)回憶日常經(jīng)驗(yàn)事實(shí)收集證據(jù)，還可以查閱資料收集證據(jù)。實(shí)驗(yàn)也是收集證據(jù)的重要方式，也是常用的一種方法。它不同于觀察，是人工控制條件下，對(duì)物理現(xiàn)象的研究，要明確研究的目標(biāo)，在哪個(gè)對(duì)象上收集信息，同時(shí)還要明確收集信息的內(nèi)容。因此在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意下面幾個(gè)問題。一是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)閱讀儀器的說(shuō)明書，會(huì)使用實(shí)驗(yàn)儀器。二是根據(jù)學(xué)生不同層次，分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)分工與合作。三是如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將對(duì)所檢驗(yàn)的假設(shè)提供肯定與否定的證據(jù)。如果不能如實(shí)地記錄數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)所作出的檢驗(yàn)將是無(wú)效的。四是知道重復(fù)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論之間總有一定的誤差，這是由于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材引起的系統(tǒng)的誤差和操作所引起的偶然誤差。因此必須重復(fù)記錄，減少誤差。

五、分析與論證

分析與論證是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析歸納出某些規(guī)律，找到某種關(guān)系，最終完成探究任務(wù)。一般情況下分析論證應(yīng)由學(xué)生自己完成；是學(xué)生探究過(guò)程一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不能因?yàn)橛幸欢ǖ碾y度，由老師替代學(xué)生完成。如果遇到困難，老師應(yīng)給予引導(dǎo)和點(diǎn)撥，使學(xué)生學(xué)會(huì)歸納和總結(jié)。嘗試根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論。初中階段主要是定性關(guān)系及相等關(guān)系。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行解釋與描述。探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)圍繞假設(shè)進(jìn)行。假設(shè)是否被驗(yàn)證還是被推翻，要陳述假設(shè)獲得驗(yàn)證或被推翻的結(jié)果和原因。同時(shí)歸納時(shí)還要注意語(yǔ)言的概括性，規(guī)律的簡(jiǎn)潔性和普遍性。最終用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言來(lái)表態(tài)物體規(guī)律的本質(zhì)。提高學(xué)生概括、陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。

六、正確的評(píng)估

評(píng)估是讓學(xué)生對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行反思。這一環(huán)節(jié)中由于并不影響到結(jié)論的得出和探究報(bào)告的完成，因此不能引起學(xué)生的重視。而且學(xué)生不知如何去評(píng)估。因此教學(xué)過(guò)程中要教會(huì)學(xué)生如何去評(píng)估，幫助學(xué)生分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)的差異。復(fù)查實(shí)驗(yàn)方法和原理是否科學(xué)，是否有利于證據(jù)的收集，實(shí)驗(yàn)器材的選擇是否有利于誤差的減少，變量是否真正做到保持不變，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否有力支持得出結(jié)果。同時(shí)還要注意探究過(guò)程中未能解決的問題，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案。

七、學(xué)會(huì)同他人交流與合作

課程標(biāo)準(zhǔn)中指出學(xué)習(xí)的重要目的是學(xué)會(huì)同他人交流和合作，為終身學(xué)習(xí)和生存奠定基礎(chǔ)。因此在這一環(huán)節(jié)中要善于將自己的觀點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)又要尊重他人，認(rèn)真思考前人的觀點(diǎn)，分析別人的觀點(diǎn)不同的地方，一旦發(fā)現(xiàn)自己有錯(cuò)，要勇于承認(rèn)，并交流修改自己錯(cuò)的地方。虛心聽取別人的意見。在合作過(guò)程中堅(jiān)持實(shí)事求是的精神，堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，堅(jiān)持依靠證據(jù)的邏輯分析進(jìn)行科學(xué)探究。表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。要發(fā)揮多人的積極性，群策群力，即要分工又要合作，而且將交流與合作，始終貫穿于探究活動(dòng)的全過(guò)程，為探究活動(dòng)營(yíng)造于一個(gè)良好的氛圍。同時(shí)還表現(xiàn)在能完成簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，即初步學(xué)會(huì)陳述探究問題，探究過(guò)程和結(jié)論，實(shí)驗(yàn)報(bào)告記載要準(zhǔn)確，過(guò)程描述要詳盡，結(jié)論的形成有邏輯性和說(shuō)服力。

總之，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式的科學(xué)探究，不是在短時(shí)間就能學(xué)會(huì)，需要教師與學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷的實(shí)驗(yàn)、探究，為終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。