摘 要:學生動手探究成為實驗課的主要學習方法。要想讓學生的探究有質量,有實效,就得讓學生“動手之前先動腦”,不要急于讓學生動手,萬事俱備了,“該出手時再出手”,探究才是有價值、有意義的,才是高效的。
關鍵詞:有結構的材料; 科學的方法; 完善的方案
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)10-098-001
科學課程標準指出:“科學學習要以探究為核心。”眼下不少的科學課上,學生少不了動手探究做實驗,但有些卻沒有起到科學實驗探究應有的效果。目前我們教師往往重視探究活動的組織和開展,而忽視探究前的思維訓練和有效指導。“動手之前先動腦”,已是公認的一種較成功的科學教學方式。如何引導學生思考,做好探究前的準備工作呢?我認為可從以下三方面入手:
一、提供材料,自主選擇
教師為學生的探究活動提供有結構的材料,讓學生與材料親密的接觸,是科學活動中重要的環節。老師指定的研究材料和學生自選的研究材料,其材料可能是相同的,但意義卻是迥異的。
一位教師教學《比較水的多少》時,首先讓學生觀察實驗桌上的三個水瓶,猜想哪瓶水最多,哪瓶水最少?隨后教師出示一些器材:天平、帶有刻度的杯子、尺子、三個大小相同的大杯子等,教師引導學生:“結合老師帶來的器材,能想出什么好辦法來比較哪瓶水多,哪瓶水少?”學生依據老師提供的材料,在小組的集體智慧下他們各組都講述了自己的驗證方法。
生:我們組想出一種方法來驗證,就是把三個瓶子里的水分別倒在三個相同的杯子里來比較。”
生:我們組想出4種方法來驗證。第一種方法是把水分別倒在同一個杯子里,用天平秤;第二種方法是把水倒在有刻度的杯子量一量,第三種方法是把水倒在相同的杯子里,用尺子量一量水的高度,第四種方法是先把1號瓶水畫上記號,再倒入2號瓶的水,畫上記號,再倒入3號瓶的水,畫上記號,看哪個記號寬哪瓶水就多。
生:我們組還有一種方法,把1號瓶里的水劃上記號,倒在一個杯子里,然后把2號瓶里的水倒入1號瓶,畫上記號,再把水倒在另一個杯子,再把3號瓶里的水倒入1號瓶,再做上記號,哪個記號高,說明哪瓶水多。
正是由于老師提供了一些有結構的材料引發了學生的思維,打開了學生的思路,使得學生想出了這么多的驗證方法,讓課堂成為了學生交流與展示的舞臺。
二、演示實驗,規范操作
科學實驗在強調學生自主性的同時,離不開教師的指導。由于學生認知水平、探究能力等方面都存在差異,學生的科學學習就會受到一定的限制。這時更需要教師發揮學習活動中的組織者、引導者的主導作用。在學生動手實驗前,有時教師演示規范的操作方法很有必要,即“該為的就為”,該老師做的,老師應該做細、做好,做得及時。
比如《運動與摩擦力》一課,教材中說“我們用測力計沿水平方向拉一個物體,剛好能使這個物體運動起來的力就是它受到的摩擦力。”一位教師在處理這一部分時,做得就很好。他沒有像別的老師那樣,只是簡單的講述測量方法而已,而是利用實物投影,邊演示操作邊講述:“用測力計測量物體的摩擦力時,先把測力計的掛鉤掛在物體上,右手拉住測力計的提環,為了防止拉動時手的抖動,可以用左手從底部握住測力計,然后輕輕地、水平拉動物體,這時測力計的讀數先是0.5N,接著0.8N、0.9N……當讀數達到1.5N的時候,物體剛好動了起來,這能使物體動起來的1.5N就是這個物體受到的摩擦力。”
經過教師這樣清楚直觀的演示和有條理的表述及親自動手測量,學生就能很快的掌握測量的方法,為正確探究影響摩擦力大小的因素奠定了基礎。學生看到雙手協作可以避免單手拉動測力計時手的抖動,影響測力計的讀數;也能準確把握“剛好能使這個物體運動起來的力就是它受到的摩擦力”的技巧。這樣的演示是很有必要的,這是給學生定規范,是教給科學規范的操作技巧,可以避免學生出現盲目操作,影響實驗效果。
三、交流研討,完善方案
盡善盡美的實驗方案是探究成功的保證。要做好這一點,需讓學生做到動手前先動腦,把探究和思維結合起來,使“做”與“思”相通。
《擺的研究》一課,教學時老師為了讓學生取得準確而又全面的數據,以發現影響擺快慢的因素。在學生動手探究前,老師就有意識地加強實驗操作之前的研討,使學生明白操作的程序、方法和應該注意的細節。
上課一開始,教師先讓學生組裝擺,然后試一試,想一想讓它自然擺起來。
師:下面你們怎么玩?比快慢就是比什么?
這是引導學生學會如何記錄數據。不讓學生明白這些,學生的探究是沒有目的的。
生:次數。
這時候,學生只是隨口說。具體如何進行操作沒有深入思考,教師的追問就引發了學生的深思。
師:怎樣算一次?
生:來回算一次。
師:一次記錄準確嗎?
這也是一個關鍵性的問題,孩子們只想到測量,沒想到測量幾次才科學,這樣深刻而有條理的思維是孩子們平常思維的觸角所不能覆蓋的。
生:不準確。(和學生做二、三次)
師:15秒擺的次數最終怎么算?
這個問題逼著學生不得不去思考即將開始的測量方法。
生:算數據出現多的,求平均數。
師:都可以。我們統一算數據出現多的那個數作為結果。清楚了這些,下面就來研究擺的快慢與什么因素有關。
孩子的思考往往是單純的,思維的周密性很差,考慮問題不夠周全。而科學研究特別講究思維的周密性,要考慮到各種各樣可能的情況,對于最好的方法教師要給予甄別和引薦。經過這么一系列嚴謹而周密的思考,學生們基本上明白了自己接下來需要做什么,怎么做。周密準備后的探究活動目的性會更強、探究的方法或手段更明了,探究活動的效果才會更有效。
沒有足夠的材料供選擇,不掌握科學的操作方法,沒有充分而完善的方案設計,那么一般情況下學生的探究就會瞎胡弄,甚至不知如何下手,探究將會毫無價值。要實現探究的有效性,必須做到有備而無后患,做到動手之前先動腦思考,不要急于讓學生動手,萬事俱備了,“該出手時再出手”,探究才是有價值、有意義的,才是高效的。