《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究的重要性,提出:科學(xué)探究是人們探索和了解自然、獲得科學(xué)知識(shí)的重要方法;以證據(jù)為基礎(chǔ),運(yùn)用各種信息分析和邏輯推理得出結(jié)論,公開研究結(jié)果,接受質(zhì)疑,不斷更新和深入,是科學(xué)探究的主要特點(diǎn)。課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于科學(xué)探究也提出了具體要求:知道科學(xué)探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計(jì)研究方案,通過收集和分析信息獲取證據(jù),經(jīng)過推理得出結(jié)論,并通過有效表達(dá)與他人交流自己的探究結(jié)果和觀點(diǎn);能運(yùn)用科學(xué)探究方法解決比較簡單的日常生活問題。
但一個(gè)不容忽視的現(xiàn)實(shí)是,每天學(xué)生逗留在學(xué)校的時(shí)間只有六小時(shí),每堂課只有四十分鐘,許多科學(xué)課內(nèi)的學(xué)習(xí)活動(dòng)因?yàn)閮?nèi)容、條件、設(shè)施等多方面的原因,只能擴(kuò)展到課外,課外探究活動(dòng)已經(jīng)成為學(xué)生科學(xué)課學(xué)習(xí)的另一個(gè)渠道,是他們獲取知識(shí)﹑直觀地分析和解決問題的又一途徑。
一、實(shí)驗(yàn)制作類
實(shí)驗(yàn)制作是小學(xué)科學(xué)活動(dòng)中常見的一種探究形式,它包括實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新發(fā)明、制作等部分。
1.生活小實(shí)驗(yàn)
對小學(xué)科學(xué)而言,實(shí)驗(yàn)主要指對已有的科學(xué)認(rèn)識(shí)、結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和重演。雖然對成人來說實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知或確定的,但對學(xué)生是未知的,實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭麄儗W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的方法,學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、控制實(shí)驗(yàn)條件、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,親歷科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過程,提高科學(xué)探究能力。組織學(xué)生開展課外小實(shí)驗(yàn)活動(dòng),能拓展學(xué)生的探究視野,滿足學(xué)生個(gè)性化的探究需求,教師可以組織學(xué)生在課后利用身邊的材料開展小實(shí)驗(yàn)。
教學(xué)完“改變浮力大小的因素”這一活動(dòng)后,教師可以要求學(xué)生在家中繼續(xù)研究這一問題:找到裝水的杯子,把雞蛋放入水中觀察沉浮現(xiàn)象,之后想辦法讓雞蛋浮起來,但不照搬課堂中使用過的加鹽的方法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的材料簡單易得,實(shí)驗(yàn)方法并不復(fù)雜,有一定的挑戰(zhàn)性,既能激發(fā)學(xué)生的探究興趣,又便于學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,鞏固課堂所學(xué)。
2.創(chuàng)新小發(fā)明
發(fā)明是運(yùn)用自然規(guī)律解決技術(shù)領(lǐng)域中特有的問題,以更好地滿足人們?nèi)粘I畹男枰T谏钪校藗兂3?huì)遇到各種各樣的困難和需求,為了滿足這些需求,一些小發(fā)明往往隨之誕生。
在教學(xué)“設(shè)計(jì)制作自動(dòng)滴灌裝置”這一內(nèi)容前,教師可以提前給學(xué)生布置一個(gè)研究任務(wù),要求學(xué)生想辦法解決——全家人要出門旅游一個(gè)星期,陽臺(tái)的盆栽花草無人照料,怎樣才能讓花盆中的土壤保持持續(xù)充足的水分呢?如果學(xué)生有困難,教師可以組織他們開展討論,同時(shí)提供醫(yī)院輸液的圖片,引導(dǎo)他們觀察控制水滴大小的調(diào)節(jié)器,待弄明白調(diào)節(jié)器控制水滴大小的原理后,鼓勵(lì)他們自行設(shè)計(jì)并制作一個(gè)類似的自動(dòng)滴灌裝置。這樣一個(gè)小發(fā)明活動(dòng)重在引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)問題解決的過程,學(xué)生從生活中的問題出發(fā),嘗試提出解決問題的設(shè)想,并付諸實(shí)踐,有效提升了他們的動(dòng)手探究能力。
3.改良小制作
在科學(xué)探究活動(dòng)中,改良小制作與小發(fā)明最大的不同在于小發(fā)明是源于生活中的需求,主要是通過從無到有的發(fā)明解決實(shí)際需求,改良小制作則是對已有的東西進(jìn)行改進(jìn),使其進(jìn)一步契合自己的需求。如學(xué)生在做值日生時(shí)發(fā)現(xiàn),黑板粉筆槽內(nèi)的粉筆灰很難擦干凈,教師可以組織學(xué)生討論并在課外開展“改良粉筆槽”活動(dòng),必要時(shí),教師可以提供有針對性的案例、圖片作啟發(fā)。有的小組提出運(yùn)用電動(dòng)滾筒運(yùn)輸帶和運(yùn)輸帶下方的毛刷清理粉筆灰這一設(shè)想,獲得全班大多數(shù)同學(xué)的認(rèn)可。其實(shí),這一活動(dòng)中,學(xué)生能否成功做出成品并不重要,重要的是教師引導(dǎo)和鼓勵(lì)他們大膽提出合理的假設(shè)并進(jìn)行設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)把自己頭腦中的知識(shí)聯(lián)系實(shí)際。
二、觀察記錄類
一般來說,科學(xué)課外的觀察記錄活動(dòng)主要有以下幾種:
1.自然觀察記錄
自然觀察記錄活動(dòng)一般是指對自然事物和現(xiàn)象的觀察和記錄,是學(xué)生了解自然規(guī)律的一種常用探究活動(dòng)。自然規(guī)律的得出離不開大量的觀察、記錄和總結(jié),由于大多數(shù)自然觀察記錄活動(dòng)都是長周期活動(dòng)(如觀察月相、觀察動(dòng)物習(xí)性等),學(xué)生需要長時(shí)間、不間斷地進(jìn)行觀察和記錄,這就導(dǎo)致在課堂上無法完成,只能安排在課外,由學(xué)生自行觀察和記錄。教師則是在活動(dòng)前指導(dǎo),活動(dòng)中督促,活動(dòng)后引導(dǎo)分析,形成結(jié)論。
2.較長期實(shí)驗(yàn)觀察記錄
有一些人為控制的實(shí)驗(yàn)花費(fèi)的時(shí)間很長,需要較長期的觀察和記錄,如探究種子萌發(fā)條件、探究鐵釘生銹條件等活動(dòng)。這類實(shí)驗(yàn)往往不能馬上看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,需要較長時(shí)間的觀察和記錄,教師除了需要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)一些實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)外,還要引導(dǎo)他們記錄盡可能全面的信息,便于后期的分析。
3.生活觀察記錄
科學(xué)課中,除上述的兩類觀察記錄活動(dòng)外,還有一些是對日常生活現(xiàn)象的觀察記錄,主要是為了解釋日常生活中的一些現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因、后果等。如“記錄生活中的垃圾”這一活動(dòng),在一段時(shí)間內(nèi),學(xué)生需要每天對家中、學(xué)校里產(chǎn)生的垃圾進(jìn)行記錄,再將全班學(xué)生的記錄匯總,使他們直觀地認(rèn)識(shí)到人類產(chǎn)生垃圾的數(shù)量之多,以及對自然的危害。這類活動(dòng),通常對學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀影響較大,在學(xué)生記錄結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生確定討論的方向十分重要。
觀察記錄是人類通過自己的感官認(rèn)識(shí)世界的一種常用探究方法,由于學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及能力基礎(chǔ)等不同,在開展觀察記錄活動(dòng)時(shí),對不同年段的學(xué)生要求并不一樣。下表是某小學(xué)科學(xué)教研組制定的觀察能力要求:
三、資料收集類
現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入到信息時(shí)代,信息的收集、整理和分析是人不可缺少的一種核心能力,信息、資料獲取的渠道不同,所需要的方法也有所側(cè)重,科學(xué)教師要善于組織學(xué)生開展課外的資料收集類活動(dòng)。
1.場館資料收集
對學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)來說,社會(huì)中各類博物館是一個(gè)很好的科學(xué)探究場所。博物館的類型很多,如人文、地理、歷史、科技等,這些場館中更多的是實(shí)物、模型,文字與圖片的記錄不多。更為重要的是,博物館的設(shè)計(jì)理念都是“帶著問題進(jìn),帶著更多的問題出”。所以,組織學(xué)生在各類場館開展資料收集活動(dòng),主要是為了引發(fā)學(xué)生更多的思考,而不是為了解決某一特定問題。如要收集“恐龍如何滅絕”的相關(guān)信息,在各類場館中不可能找到一個(gè)確定的答案,但可以了解各種假設(shè)以及相應(yīng)的證據(jù)。這時(shí),教師需要引導(dǎo)學(xué)生利用已有的證據(jù)來提出自己的假設(shè),或者支持的觀點(diǎn),或者提出對有些觀點(diǎn)的不同意見等,盡管不會(huì)有一個(gè)定論,但仍然可以很好地培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。
2.網(wǎng)絡(luò)資料收集
互聯(lián)網(wǎng)普及的時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)中有海量的資料,其中不乏對學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)有用的信息,教師要引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)資料,服務(wù)科學(xué)學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)“認(rèn)識(shí)地球”內(nèi)容前,教師可以組織學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)收集與地球相關(guān)的資料,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)他們對地球的幾個(gè)具體方面進(jìn)行資料篩選和整理,逐一認(rèn)識(shí)地球的形狀、地形地貌、演變等。需要注意的是,由于網(wǎng)上資料的真實(shí)性難以辨識(shí),教師需要指導(dǎo)學(xué)生對資料的來源與出處進(jìn)行考察,引導(dǎo)他們學(xué)會(huì)在專業(yè)、權(quán)威網(wǎng)站上進(jìn)行資料收集。
3.書籍資料收集
與網(wǎng)絡(luò)資料相比,書籍、報(bào)紙、期刊等傳統(tǒng)出版物的資料真實(shí)性更加可靠,能很好地促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。在這類資料收集活動(dòng)中,教師要重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生對資料的出處進(jìn)行標(biāo)注,提升他們文獻(xiàn)查閱和研究的能力。如關(guān)于“風(fēng)箏”的資料收集活動(dòng),學(xué)生通常能找到許多關(guān)于風(fēng)箏的資料,在最后交流的部分,待每位同學(xué)交流之后,教師需要刻意問一句“在哪里看到的資料”,提醒他們有意識(shí)地對所尋找到的資料進(jìn)行出處標(biāo)注。
四、表達(dá)交流類
交流表達(dá)是探究活動(dòng)的成果展示環(huán)節(jié),更是學(xué)生思維碰撞與發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于許多探究活動(dòng)并沒有固定的答案,所以每一位學(xué)生的表達(dá)與交流都能引起其他學(xué)生的進(jìn)一步思考,引起學(xué)生自發(fā)的批判與質(zhì)疑。
1.交流討論類
交流討論是常見的一種探究活動(dòng),能即時(shí)地反映出學(xué)生對某些問題的思考。但有時(shí)候,由于討論內(nèi)容涉及范圍太大,無法在課堂上充分展開,因此在課外開展交流討論活動(dòng)就順理成章了。如在課外探究中很常見的“頭腦風(fēng)暴”活動(dòng),學(xué)生會(huì)針對所要討論的問題進(jìn)行各種假設(shè)和思考,提出自己的想法,學(xué)生彼此間不同的想法會(huì)激起強(qiáng)烈的思維碰撞,進(jìn)而引出每個(gè)人更深層次的思考。這類活動(dòng)的重點(diǎn)并不在最終的討論結(jié)果,而在過程,教師需要做的重點(diǎn)是,在過程中適當(dāng)?shù)亍凹せ泵埽沟盟季S碰撞更加強(qiáng)烈而高效。
2.作品展示類
作品展示一般是在動(dòng)手制作類活動(dòng)之后進(jìn)行的成果展示。通常,由于課堂內(nèi)的制作時(shí)間長,會(huì)導(dǎo)致展示部分無法在課堂上充分展開。這時(shí),課外大范圍集中展示就尤為重要。這樣做,既能激發(fā)學(xué)生在課上制作的興趣,又能通過展示這個(gè)渠道提升學(xué)生的自信,促進(jìn)更多學(xué)生在觀展的過程中,發(fā)現(xiàn)自己作品的不足。
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