摘要《課程標準》明確提出學生是科學學習的主體,小學科學學習要以探究活動為核心,親身經歷以探究為主的活動是學生學習科學的主要途徑,而以科學實驗為形式是探究活動中最常用的一種方式。
關鍵詞實驗科學探究思維
中圖分類號:G622文獻標識碼:A
小學科學學習要以探究活動為核心,親身經歷以探究為主的活動是學生學習科學的主要途徑,而科學實驗活動則是探究活動中最常用的一種方式。在2003年新課程實施后國家科學課程標準研制組負責人、南京師范大學教授郝京華同志曾在題為《什么是科學探究》的學術報告上明確提出,引起參加學術研討的教育工作一線的學者的強烈共鳴。因此親身經歷以探究為主的活動是學生學習科學的主要途徑,教師必須善于充分發揮學生的主體作用,讓學生積極主動參與到觀察、實驗等學習活動中去,親自感知實驗所產生的各種現象和變化,提高自行獲取知識的能力。我們應精心設計教學過程,充分發揮實驗在科學學習中的功能和作用,啟發學生通過認真觀察實驗,達到自行探究和應用知識的目的。
1 猜想與驗證結果矛盾
《科學課程標準》分目標指出:學生要“能根據假想答案,制定簡單的科學探究活動計劃。”沒有大膽的猜想,就沒有偉大的發現。教學中應鼓勵學生對可能出現的實驗現象和實驗的結果進行大膽地預測和猜想,這既是實踐活動順利進行的前提,又是引起學生探究興趣的前提。
實驗探究一:教學《耐重壓的紙橋》的實驗時,教師出示一張A4紙、5本語文書,讓學生觀察A4紙的厚薄,要求學生用這A4張架在橋墩上作成橋面,紙橋會不會塌?學生從以往生活經驗出發猜想,紙橋一定會塌。這時,教師把學生分成幾組讓學生自己動手、動腦實踐操作。反饋時出現兩種情況:紙平鋪時作橋面再放書會塌和紙折成扇形橋面再放書不會塌。當學生們驚奇地發現A4紙作成的紙橋并沒塌,這時猜想與結果不符,激發學生強烈的好奇,喚醒了學生的求知欲,自然產生了問題:為什么這5本書的重量壓在薄薄的A4紙作成的橋面上而不塌呢?從而激發起學生強烈的探究欲望,使學生樂于探究、善于探究。
2 挑起認識沖突
在實驗探究中,學生的頭腦并不是空空的。他們對一些現象有自己的看法和理解。但他們的這種理解、看法往往是淺顯的片面的甚至不正確的。教師如果能從學生已有經驗出發,通過教學引導,挑起學生的認識沖突,就能激活學生的思維。
實驗探究二:(1)出示木板、鐵塊、石塊,教師問:你認為什么樣的物體放入水中會沉,什么樣的物體放入水中會浮?學生從以往的經驗出發,答:重的物體會沉,輕的物體會浮。(2)教師出示一塊木的木塊和一根小鐵釘,并放在天平上稱出木塊比鐵釘重,把他們放入水中,發現木塊浮而鐵釘下沉。學生經過思考,認為體積相同的情況下,重的物體下沉輕的上浮。(3)教師出示一個鐵塊和一個體積形狀都相同的水泥塊,稱出鐵塊比水泥塊重,請學生把他們放入水中,結果發現兩個物體又都浮在水面上。結論再次被推翻產生了疑惑。(4)教師拿出兩杯無色透明的液體(其中一杯是清水一杯是濃鹽水),把一個雞蛋一個鴨蛋分別放入。學生觀察發現一個浮在上面,而另一個下沉。教師再交換位置,學生觀察又發現原來下沉的蛋在另一杯中卻上浮了,而原來上浮的蛋換一杯卻下沉了。這樣學生激起了強烈的認識沖突,問題油然而升:這是什么原因呢?沉浮到底有什么秘密呢?為什么蛋在一杯液體里下沉到另杯中卻又上浮呢?于是,讓學生根據自己提出的問題設計研究方案,這樣讓學生帶著濃厚的興趣去研究,學生注意力非常集中,思維也處于積極狀態中,探究的欲望也很強烈,教學效果收到了事半功倍的作用。
3 由知識的遷移生發
學生科學探究的過程不應該是從提出問題開始到得出結論結束,而應該是從提出問題開始,經過猜想與假想、制訂計劃、觀察實驗制作、思考與結論、表達與交流等,到產生新的問題周期遞進循環上升的。新的問題是在探究過程中由知識的遷移產生的。因此,一節課的結束得出了問題的答案并不意味著探究活動的終止,而應該是新的問題的產生,新的探究活動的醞釀、開始。
4 組織研討與注意事項
研討是科學探究的一個重要環節。讓學生能用自己擅長的方式表達探究結果,進行交流,并參與評論,知道對別人研究的結論提出質疑也是科學探究的一部分。因此,教師組織深入研討,挖掘其中可“研討”的因素,挑起學生的心理沖突,啟發學生從不同角度去思考,學生往往會從中發現新問題,提出新問題。但同時使用探究法要注意幾點:
(1)精選探究材料。并非所有科學知識都能探究得出,有些約定俗成的,絕不能靠學生去探究發現,而且也發現不了。
(2)注重教師的引導。自主探究是教師引導下的自主探究,自主不是放羊,教師要處理好放與收的關系。
(3)處理好過程與結果的關系。不注重學習過程而侈談知識和技能的獲取是不可取的;同樣在注重過程的同時也應關注知識的掌握和技能的獲取。
(4)所設立的問題難易要適中。過難學生無所措手足,過易浪費了寶貴的時間。
總之,有效的探究使學生感到自己是學習的主人,使學生迸發出創造的火花,使學生視學習過程為自己的生命歷程。在科學實驗教學活動中,只有讓學生親身經歷和體驗觀察、實驗活動、思維活動、科學探究活動,才能使學生的科學素養得到培養和發展。