探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。學生親身經歷以探究為主的學習活動是他們學習科學的主要途徑,科學課程應向學生提供充分的科學探究機會,使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中,體驗學習科學的樂趣,增長科學探究的能力。獨立自主的探究活動,可以張揚學生的個性,激發他們的潛能。那么,如何讓學生經歷科學探究的過程,在自由的活動中,體驗學習科學的樂趣,獲得更多成功的機會呢?下面以《電磁鐵》一課為例,談談我的做法。
《電磁鐵》一課通過制作一個電磁鐵,讓學生在玩電磁鐵的過程中,發現電磁鐵吸引大頭針的個數有多有少,促使他們產生疑問:為什么各小組的電磁鐵吸引大頭針的數目不同?磁力的大小與什么因素有關呢?在此基礎上,我引導學生比較各個小組的電磁鐵,尋找有關證據,進行猜測,并想辦法驗證。學生自己發現問題,自己提出問題的研究方案,自己合作操作,自己分析實驗,得出結論,經歷了一次有意義的科學探究過程。
一、問題由學生自己發現
愛因斯坦曾說過,提出一個問題比解決一個問題更重要。因為解決問題,也許僅是技能而已,而提出新的問題,新的可能性,從新的角度去看舊的問題,卻需要創造性的想象,而且標志著科學正在進步。問題在科學探究中具有極為重要的作用,它是科學探索的出發點和動力。發現問題、提出問題是學生學習科學、獲取知識的基本能力。我們要為學生創設問題情境,提供有結構的材料,引導他們在操作、觀察、討論、思考中發現問題。本課要研究“電磁鐵吸引大頭針的數目多少與什么有關”,那么,如何研究?由誰決定?是老師還是學生?我認為,應該是在老師指導下由學生來決定。
師:你們做的電磁鐵能吸引大頭針嗎?
生:能!
師:吸引的大頭針的數目一樣多嗎?
生:吸引的大頭針的個數不一樣多,有的吸得多,有的吸得少。
師:這說明了什么?
生:電磁鐵的磁力有大有小。
師:想一想,磁力的大小可能與什么有關?
生:可能跟導線有關。
生:可能與纏繞在大鐵釘上的導線的圈數有關。
生:我認為可能與電池有關。
生:也可能與導線的粗細有關。
對于電磁鐵吸引大頭針的多少跟什么有關,學生提出了種種猜測,這些猜測不是學生憑空想象的,是在玩了之后,比較各小組的電磁鐵之后發現的,是有根據的。
二、方案由學生自己確定
傳統的實驗教學,驗證性的較多,這種實驗常常是教師把實驗目的、步驟、方法及注意點等詳細而周密地交代清楚,甚至連結果也預先告訴學生,學生只需依葫蘆畫瓢地去做。在強調創造能力培養的今天,我們應大力提倡探究性實驗。研究的問題確定后,誰來設計方案呢?當然是學生!學生提出種種猜想后,我讓每個小組選擇自己最感興趣的一個問題設計實驗,思考對比實驗中,相同條件、不同條件是什么?需要哪些材料?學生討論后匯報實驗方案。
生:我們組選擇電磁鐵的磁力與電池的節數是否有關這個問題來研究。我們組在其他條件不變的情況下,分別增加1節電池、2節電磁。試一試,看哪一次吸的大頭針多。
生:我們組選擇電磁鐵的磁力大小與大鐵釘上纏繞的圈數是否有關這個問題來研究。我們組先在大鐵釘上纏繞5圈、10圈,然后試一試,看哪一次吸的大頭針多。
生:我們組研究的問題是電磁鐵的磁力大小與導線的粗細有沒有關系。我們可以用幾種粗細不同的導線,纏繞的圈數相同,電池的節數也相同。試一試,看哪一次吸的大頭針多。
各小組方案確定后,領取相應的材料和實驗記錄表,分工合作,進行實驗。實驗中,孩子們發現了磁力大小的秘密,一個個歡呼雀躍,十分激動。
三、結論由學生自己得出
分組實驗結束之后,學生匯報實驗結果。
師:你的電磁鐵磁力大小有變化嗎?
生:我們組做了3次實驗。在大鐵釘上纏繞10圈、20圈、30圈,吸大頭針的個數分別是5個、12個、23個,說明磁力大小確實與導線纏繞的圈數有關,圈數越多,磁力越大。
生:我們組也做了3次實驗,分別用1節電池、2節電池、3節電池來做,發現吸大頭針的個數分別是6個、15個、24個,說明磁力大小與電池的節數有關,電池的節數越多,磁力越大。
生:我們組也做了多次實驗,分別選了不同粗細的導線,纏繞的圈數相同,電池的節數也相同,通過實驗發現,電磁鐵的磁力與導線的粗細有關,粗的吸得多,細的吸得少。
在此基礎上,我引導學生比較研究前的猜測與現在得出的結論,從而領悟科學的本質,體驗學習科學的樂趣。
從發現問題、提出猜測到研究問題,最后自己得出結論,這樣的實踐活動就是有意義的科學探究活動,在探究過程中,學生興趣濃厚,求知欲強。只要我們精心準備,善于引導,多讓學生經歷這樣的探究過程,少牽著學生的鼻子走,我們的科學課堂就會豐富多彩,科學探究活動就不會流于形式,科學教學一定會收到事半功倍的效果,學生的科學素養一定會得到提高。