天文學家卡爾·薩根曾經說過:“每個人在他們幼年的時候都是科學家,因為每個孩子都和科學家一樣,對自然界的奇觀滿懷著好奇和敬畏。”其實,孩子們天生就具有強烈的好奇心和求知欲,只要引導得法,孩子們就會在不經意間感受科學探究的樂趣,在生活中學會探究,在探究中提高科學素養。
通過深入學習,不難發現:一個問題的提出和探究的過程,往往比得出某個結論、出現某種結果來得更重要。科學家不也是經歷了許多次失敗才有收獲的嗎?所以,在新課程教學活動中和課堂外,教師都應給學生提供充分探究的機會,要求學生應像科學家那樣進行探究,在積極的探究活動中逐漸對自然界有所認識,獲取科學知識,提高科學探究能力,形成尊重事實、善于質疑的科學態度。那么,如何充分把握和利用課堂教學來提高小學生的科學探究能力,從而培養良好科學素養的新一代人才呢?筆者認為在課堂教學中,可以采取以下策略:
一、創設情景,激發興趣
要培養學生的探究能力,首先要激發學生的探究興趣,激起學生的探究意識。學生的探究欲望一旦被激發,就會對研究活動感興趣,并以積極主動的態度和堅強的意志參與研究活動,進行有效的研究,而學生只有主動參與了,他才想做、想說、想思考。因此,教師在教學中應根據教材內容的特點,創設問題情景,激發學生的探究欲望。問題的提出是科學探究的開始,也是學生探究興趣的所在,讓學生產生迫不及待地要求獲取新知的情感,可以使他們在探究活動中更加積極主動。我在教學《物體的沉與浮》時,先讓學生以小組為單位,用老師提供的泡沫、小卵石、空瓶子、木塊、小石子、啤酒蓋等典型材料和學生自己準備的一些材料進行實驗。我積極地鼓勵學生在實驗后大膽地提問題,給學生創設良好的問題情境,讓學生有問題可提。對剛才的實驗學生提出的問題越來越多,越來越深入:為什么泡沫、空瓶子、木塊等會浮,而小卵石、小石子則會沉?為什么啤酒蓋輕輕地放在水面會浮,而用力一點放就會沉呢?那啤酒蓋算浮還是沉呢?為什么塑料尺子也會和啤酒蓋有同樣的現象?空瓶子放入水底怎么會很費力?潛水艇為什么在水里能上下自如呢?輪船是鐵做的為什么也能浮在水面上,并且還能裝很多貨物呢?帶著這些疑問,學生就能積極踴躍地投入到學習中去尋找答案。
二、引導推理,展開探究
在日常教學中,學生研究的問題大都是依托教材或觀察生活中現象、事物后產生的想要研究的問題,探究過程也就是從這些具體的問題中展開。探究過程本身不僅可以使兒童的思維得到最好的鍛煉,有利于學生解決問題能力的培養,而且也是科學精神、科學態度、科學方法培養的主要途徑。
我在教學《馬鈴薯在水中是沉還是浮》一課時,當學生們發現馬鈴薯在不同的液體中有沉浮不同的現象時產生了想要探究的濃厚興趣。是什么原因造成這種結果呢?研究的方式很多,有實驗研究、有觀察法、查詢資料等。不管采用哪種研究方法,培養學生科學的思維推理能力至關重要。學生們發現問題以后,大膽的猜想推理開始了。他們根據已有的經驗猜想,那杯能使馬鈴薯浮起來的液體肯定是鹽水!教師問:你怎么知道的?學生說是從書上看來的。怎么證明呢?用嘴嘗。這是個好辦法。但面對一種新的陌生的液體,先不說其危險,液體是不是衛生都不知道,怎么可以輕易地放到嘴里嘗呢?有學生提出可以把這種液體放到太陽底下曬。有學生提出反對,那要曬到什么時候呀!還有學生提出可以用火燒的方法等。師生間的這種相互交流既培養了學生仔細觀察分析、愛提問的好習慣,又進一步激發了學生的好奇心,培養了學生的思維能力。
學生們這種強烈的探究欲望,大膽猜想,想要探究到底的決心,是科學精神的具體表現。學生選擇好實驗方法后開始實驗取證、交流。學生們通過這樣的活動從中領悟到,科學研究的方法過程是:問題產生、研究計劃的制訂、取證實驗的開始和最后交流總結。學生們在探究中理解科學,培養了能力。
三、鼓勵合作,有效探究
科學教學不僅是教師講解和演示的過程,也是師生交流共同發展的互動過程,而其中的生生互動常被傳統教學忽略。新課程積極倡導合作的教學方式,旨在以此方式促進學生互相啟發,互相激勵,共同發展,因此,從某種意義上說,合作是學生自主探究能力形成的前提。
在小學科學的教學中,通過學生互相交流與合作學習,可以使不同的探究者貢獻出經驗和發揮各自的優勢,從而使探究者完成單個探究者無法完成的復雜任務。按照建構主義的教學論,學生會按照自己的方式來加深對事物的理解,由于已有經驗、文化背景的特殊性,學生對事物的理解各不相同。合作學習能使學生看到問題的不同側面,對自己和他人的觀點進行反思或批判,從而形成新的和更深層次的理解,同時,也增強了集體榮譽感和合作意識。所以,在科學探究前先組建合作小組,將不同學習能力、學習態度、學習興趣、性別、個性的學生分配在同一組內,組成四人或六人的小組,促使合作學習小組形成“組內互助合作,組間相互競爭”的氛圍。在科學探究中,各組進行制訂計劃、實驗和調查、研討和綜合意見等合作學習,達到共同提高的目的。有效的小組合作學習可以在小組成員間形成開放、包容的學習氛圍,可以提高學生的學習效率,培養學生的合作精神,激發學生的學習興趣,促進學生之間的共同進步。
四、主動參與,培養能力
未來社會呼喚具有個性和合作精神的人,需要創新型、研究型的人才。我們必須相信孩子,樂于為孩子提供“研究”所需要的時間和空間,并且給予積極的配合與指導。教學中,只有創設條件,提供他們主動參與的空間,科學探究的效果才能得到增強。
主動參與實踐活動不僅能夠發展學生的觀察、實驗、制作等動手能力,更能促進思維能力和想象力的發展,因為任何實踐活動都是技能和智能的密切結合。因此在教學中,要熱情鼓勵、精心誘導學生最大限度地主動參與實踐操作過程。我在教學中充分發揮小組合作學習的優勢,讓學生通過閱讀、研討設計實驗。具體做法是:把實驗的目的、名稱、器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考,共同填寫實驗報告,等于是自己設計實驗,自己進行操作、觀察、分析,培養了學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀教材,然后以小組為單位進行了熱烈的討論,他們互相補充,互相幫助,共同填寫有關內容,教師只作啟發和點撥。在確定了實驗步驟后,各小組按照自己確定的方法獨立地操作、記錄和分析,讓他們多動眼“看一看”,多動腦“想一想”,多動口“說一說”,多動手“做一做”,充分發揮學生在課堂上的主體作用,注重學生的經歷、體驗和發現的過程,培養探究能力。
五、課外延伸,提高素養
小學科學是以培養學生科學素養為宗旨的啟蒙教育。然而學生科學探究能力的提高是一個長期而又艱巨的過程,單純地靠課堂40分鐘的探究活動是遠遠不夠的。教學中,從學生感興趣的探究活動出發,結合探究活動的實際情況,把課堂的探究活動、科技小實驗、小制作、小發明等向課外延伸,把大量的探究時間還給學生,讓他們在大自然中自主地開展探究活動,使探究活動不斷延續下去。課堂外才是孩子們學科學、用科學的廣闊天地。教師要善于挖掘生活中的小事,引導學生注意觀察身邊的小事,從身邊的科學想象開始,將學生熟悉的生活經驗作為探究的導火索,讓學生在生活小事的引領下步入科學探究活動的軌道。如四年級下冊,孩子們觀察發霉的面包以后,就提出了一系列問題。我們組織學生從眾多問題中整理出了三個問題作為他們課外探究的內容:①面包上的真菌是怎么產生的;②真菌是怎樣繁殖后代的;③豆豉、臭豆腐都要經過發霉才能做成,吃了這些食物有害健康嗎?我們就讓提出這些問題的孩子任研究組組長,組織其他有興趣的孩子進行課外探究。經過一個多星期課余時間的探究,孩子們通過查閱資料、訪問等方式解決了這些問題。經過這次課外實踐,學生們對科學更感興趣了。
總之,學生是科學學習的主體,探究式學習是學生獲得科學知識、形成科學觀念、掌握科學本領的一種重要途徑和方法。我們每個教師都要正確把握新課程理念,在教學中創設有利于學生自主探究的學習情境,激發他們的興趣,把探究延伸到課外,發揮他們的主觀能動作用,積極主動參與科學探究活動,讓所有的學生在學到知識的同時,掌握科學探究的思維方法,提高科學探究的能力,感受探究的樂趣,實現科學素養的全面提高,培養出具有合作意識和創造能力的新一代人才。?