《小學科學課程標準》中指出:科學探究是科學學習的中心環節。科學探究不僅可以使小學生體驗到探究的樂趣,獲得自信,形成正確的思維方式,而且可以使他們識別什么是科學,什么不是科學。
科學探究不僅涉及提出問題、猜想結果、制定計劃、觀察、實驗、制作、搜集證據、進行解釋、表達與交流等活動,還涉及到對科學探究的認識,如科學探究的特征。
科學探究能力的形成依賴于學生的學習和探究活動,必須緊密結合科學知識的學習,通過動手動腦、親自實踐,在感知、體驗的基礎上,內化形成,而不能簡單地通過講授教給學生。在小學階段,對科學探究能力的要求不能過高,必須符合小學生的年齡特點,由扶到放,逐步培養。在具體的教學實施過程中,可以涉及科學探究的某一個或某幾個環節,也可以是全過程。
作為小學科學教師,必須深刻領會并貫徹《小學科學課程標準》的精神實質,并將課標精神轉化為日常的教學行為,實施行之有效的科學探究。
一、根據年齡特征來制定探究方案
制定科學探究方案是小學科學教學的一個重要環節,也是確保有的放矢進行科學探究的必要前提,方案不到位,探究過程就會流于形式或雜亂無章。小學生由于年齡特征、思維水平等情況,在小組討論制定探究方案時,往往會浮光掠影,討論不深入,或者虎頭蛇尾,設計不嚴謹。因此對制定探究方案的要求不能過高,必須符合小學生的年齡特點,由扶到放,逐步培養。它的目的主要是讓學生動手前先思考,使活動的探究方法更科學、更清晰。
三年級學生可以以制定口頭方案為主,輔助一些簡要的圖例文字,側重于“用什么來做什么”、“用什么現象說出來或記下來”,學生可以口頭說,也可以用手比劃,或者畫畫等等。對四年級學生則要求提出制定簡單的書面方案,學生應能列出研究所需的材料,并說出思路的由來。五、六年級學生應會制定較完整的科學探究活動方案,更側重于方案的系統性和完整性。探究方案應是重點解決以下幾方面的問題:一是做什么、二是怎么做、三是注意事項。做什么是指應該收集哪方面的證據,這是解決探究方面的問題;怎么做是指用什么樣的方法來證明我們的猜想與假設,需要用那些材料、工具等,這比做什么更具體;注意事項包括安全、分工、記錄等一系列的問題。
二、根據探究需要來用好實驗材料
在科學探究中,教師為學生提供合適的、有結構的探究材料是學生開展有效科學探究的基礎。不管何種科學實驗,都需要教師事先考慮到,提供的材料能否讓學生進行有效操作。
選擇什么探究材料最合適,最具有結構性,這需要教師預先親自操作,反復比較,精益求精,盡可能減少在課堂上可能出現的無效操作。如在六年級“鐵生銹了”的科學實驗中,如果不把鐵釘上的鐵銹刮下來,那么生有鐵銹的鐵釘是一定會與磁鐵相吸的,那么鐵銹不能被磁鐵吸引的特性學生就無法感知,因此生銹的鐵釘也就失去的科學實驗的意義。其次探究材料的發放也很有講究,應分階段、有層次地發放。在五年級研究“沉浮和大小、輕重”的關系時,因為每組材料之間都有極強的先后邏輯順序,因此材料就必須分階段發放,才能提高材料使用的有效性。同時介紹器材的功能也很重要,可以有效地提高器材的使用功效。在小學階段的科學實驗教學中,介紹科學實驗器材是必不可少的一步,也是指導學生進行科學實驗操作的關鍵一步。如果學生得到了材料卻不知道如何正確使用,這時的材料也就成了玩具,失去了材料本身的意義。
三、根據教學目標來規范科學探究
科學實驗一般應掌握由簡單到復雜、由教師幫扶到逐步放開、由模仿到半獨立再到獨立的過程逐步進行。教師要加強科學探究的指導,注重全班巡視,適時參加學生的科學探究,引導學生圍繞探究目標著手實驗,幫助學生解決問題,對有疑難困惑的探究小組還可以提示正確的探究思路。那種漫無目的、隨心所欲的所謂探究實驗,其實效率十分低下,學生真正學到的東西很少,不是有效的科學探究。
在科學探究中,操作的規范化程度往往決定著科學探究的成功,關系著能否在有限的時間內準確無誤地達成教學目標。小學科學教材中的科學實驗一般都是最基本、最簡單的科學實驗,如科學實驗中使用溫度計時做到操作規范化,不僅能準確地測量物體的溫度,而且能使學生學會正確使用溫度計的方法,為今后的學習打下基礎,更重要的是能使學生通過科學實驗過程,體驗到學習科學知識的情趣和成功的樂趣,形成尊重事實、嚴謹治學的科學態度和作風。另外規范的操作更有助于科學實驗安全進行,如使用酒精燈點火的方法不規范,就可能會出現危險,不僅會導致科學實驗的失敗,造成器材損壞,更會引起學生的恐懼心理,影響學生科學實驗的興趣,嚴重的還會引起火災。
四、根據交流規則來進行展示互學
對科學實驗現象的交流分析是學生展示探究成果,實現成果共享,相互取長補短,繼續發現問題、解決問題,獲取科學知識的關鍵。科學實驗后,有的學生往往還沉浸在實驗過程中,不停擺弄實驗器材。有的對同學的意見不屑一顧,隨意插嘴,不會傾聽,甚至愛鉆別人的牛角尖,林林種種,使交流研討效率大打折扣。
基于以上情況,制定科學有效的交流規則尤為重要,規則可以由學生擬定,或師生共同擬定,教師主要承擔裁判員的角色,以獎勵和提示的雙重方法保障交流規則的嚴肅性,促進學生在課堂中按照規則開展交流展示,從而學會準確地與他人交流,學會向別人解釋自己的想法,學會傾聽別人的想法,善于借鑒同學的實驗成果,創新自身的思維方式,從而獲得更正確更全面的認識。
在小學科學教學中,只有保證了科學探究的有效性才能保證教學的有效性,才能夠促進學生科學素養的提升。當然,影響科學探究有效性的因素還有很多:如學生課堂常規的養成,教師的精當的評價,教師的有效調控和引導,學生及時的自我反思等等,這些都需要我們在教學中不斷研究,不斷調整。
【作者單位:蘇州工業園區第二實驗小學 江蘇】