黃甘杏
科學探究是一個充滿創(chuàng)造性思維的過程,是一個發(fā)揮潛能、克服困難、艱辛探索、不斷實踐、追求真理的過程,是培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力的最有效途徑。通過科學探究能加深對科學知識的理解,促使學生主動建構(gòu)具有個體意義的科學知識和技能,使學生的思維方法和能力得到提高,體驗科學思想。
學生的探究,一般是指在教師的指導下,對人類已經(jīng)知道的知識的“再發(fā)現(xiàn)”,是定向的、有計劃的探究,其材料是現(xiàn)成的,結(jié)果是可以預(yù)知的,探究過程一般要經(jīng)歷“提、猜、動、論、評、合”。等環(huán)節(jié)。科學探究的重點并不在于探究的操作方法和探究技能上,而是讓學生通過科學探究活動走進科學,經(jīng)歷科學探究的基本過程,學習基本的科學思維方法,培養(yǎng)尊重事實,敢于質(zhì)疑和創(chuàng)新的科學精神。要讓學生的科學探究活動扎實開展,不“穿著新鞋走老路”。就必須對這項活動給予指導,掃除障礙,以下談?wù)勎覀兯龅膸c嘗試。
一、培養(yǎng)學生的問題意識
思維永遠是從問題開始的,我們曾經(jīng)在考卷中“就沸騰現(xiàn)象讓學生提出一個問題”,想不到有的學生競說:“我不懂得提問題”,這說明一些學生平時沒有問題意識,也說明要想讓學生提出一個緊扣課題的問題或一個具有創(chuàng)造陛的問題,本身就是一個艱苦的創(chuàng)造過程,這也正是滬科版教科書處心積慮,刻意要引起我們重視的一個欄目“請?zhí)釂枴钡恼嬲x。因此,我們對學生質(zhì)疑的積極性從小就要倍加愛護,每當他們提出問題或回答問題時,要以愛意的目光給予鼓勵,不可以為他們的問題簡單、幼稚而取笑學生,當他們提的問題讓我們無法回答時,則要誠摯地說,你問得很好,可惜我也不懂,讓我們一起探究吧。這種不掩飾自己不足的行為做法,必定使學生的思維穿越時空,聯(lián)想無限。
二、鼓勵學生大膽猜想與假設(shè),培養(yǎng)學生的直覺思維能力
回顧物理學的發(fā)展史,物理學上許多重大的突破,往往是先猜到結(jié)論,然后給予邏輯的或?qū)嵺`的證明。1990年普朗克摒棄了經(jīng)典物理學的觀點,大膽提出了量子論的假說,1905年愛因斯坦在沒有足夠的實驗證據(jù)之前,利用了光子解釋了光電效應(yīng),并預(yù)言了實驗結(jié)果…,我們常說的定律,也離不開直覺思維的指引。由此可見,大膽的猜想和假設(shè)在物理學的發(fā)展過程中起了重要的作用。正如布魯納指出的“直覺思維、機靈的推測,豐富的假設(shè)和大膽而又迅速地作出試驗性結(jié)論——這是從事任何一件工作的思想家極其珍貴的財富”。應(yīng)該明確,一個人只有掌握學科的基本知識和基本技能,具有豐富的生活經(jīng)驗,了解處理問題的基本方法,才能“一眼看穿”事物的本質(zhì)聯(lián)系,才不致于無根據(jù)的胡猜亂想。
三、點撥實驗難點,讓學生積極主動地科學探究
學生經(jīng)歷了前兩個環(huán)節(jié)后,即可進入科學探究的核心,引導學生以猜想為指導,結(jié)合老師提供的材料,激活自己的實驗技能,確立實驗方法,安裝實驗裝置,在實驗安全的情況下自行操作,收集實驗證據(jù),分析論證,得出結(jié)論。以“探究滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)”的實驗為例,教師必須重點引導的兩個方面是(1)探究方法,可讓學生回顧生活中比較運動快慢的方法或者通過生動的比喻,讓學生理解“控制變量法”這一重要的物理思想。(2)如何操作才能找到彈簧測力計測量摩擦力的方法(這點由于學生的知識儲備相對滯后,學生不可能想到要讓“木塊在水平面上作勻速直線運動”這一實驗條件),解決這兩點之后,教師巡回輔導,及時為學生的自主學習排除困難,并要注意發(fā)展學生細致認真和實事求是以及反復(fù)實驗的科學態(tài)度,要求學生忠實地記錄實驗現(xiàn)象和準確地收集實驗數(shù)據(jù),要培養(yǎng)學生信息處理能力,引導學生進行分析與論證,從紛繁復(fù)雜的過程中剖析現(xiàn)象的因果關(guān)系,從而認識現(xiàn)象的本質(zhì)特征,學會應(yīng)用文字、圖表,數(shù)學公式等歸納概括出物理規(guī)律。
四、指導學生評估探究過程
評估實驗的準確性和可靠性,反思操作過程中是否存在問題,實驗步驟是否合理,實驗器材能否改進,實驗現(xiàn)象是否明顯,實驗誤差來源于哪些方面,自己在動手實驗中有哪些心得等,是提高實驗?zāi)芰Φ挠行緩健H缣骄磕Σ林校械耐瑢W指出,實驗的關(guān)鍵是“讓木塊在水平面上作勻速直線運動,而我們只用眼睛觀看彈簧測力計的示數(shù)不變時來認定,這樣收集到的數(shù)據(jù)可靠嗎?”由此他們提出使木塊靜止讓木板勻速運動進行探究,我們除了肯定這個設(shè)想,還鼓勵學生上網(wǎng)學習別人在這個方面的探究成果。
五、讓學生在交流中成長。在合作中提升
回想我的學習生活,老師布置的作業(yè)碰到了難題隨時有兄弟姐妹的相互指教而暢通無阻,我們隨時交流思想和學習心得,玩起各種游戲,走進田野能認識許多農(nóng)作物和小草、能觀察小動物們的生活習性,上山又能聽大人們介紹各種樹木,我們身邊的優(yōu)質(zhì)資源成功的武裝了我們的大腦。而現(xiàn)在的學生是父母的掌上明珠,平時過著飯來張口衣來伸手,兩耳不聞窗外事的生活,上學也是父母專車接送。長期的獨來獨往,他們與父母的交流漸漸地貌合神離,加之父母、老師長期的鼓勵、贊揚讓他們養(yǎng)成了以自我為中心,容不得別人的不同意見和批評的個性。因此,重視學生之間的交流與合作,有利于解放他們的那顆孤獨的心,讓他們獲取同學們從五湖四海各地帶來的信息。而科學探究中的交流與合作,有利于他們在較短的時間內(nèi)獲取最普遍的實驗數(shù)據(jù),使他們在尋找規(guī)律的道路上少走彎路,讓同學們學會采納別人意見和與人溝通。再以《探究摩撩力與哪些因素有關(guān)》為例,各組的結(jié)論分別為;(1)壓力越大,摩擦力也越大(2)重力越大,滑動摩擦力也越大。(3)壓力越大,滑動摩擦力也越大。(4)接觸面相同時,壓力越大,滑動摩擦力也越大。(5)接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,摩擦力也越大。(6)接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力也越大……。哪個結(jié)論更具科學性呢?通過交流,同學們揚長避短,圓滿地完成了科學探究任務(wù),提升了科學探究能力。
實踐告訴我們,只要我們上下求索,一定能更有效地指導學生進行科學探究,使這項活動成為學生的無紙作業(yè),讓學生用自己的手指尖帶領(lǐng)自己走進科學,提高科學素養(yǎng)。