試論科學(xué)教學(xué)中學(xué)生探究能力培養(yǎng)的三個層次

摘 要：科學(xué)課程旨在通過探究式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立一些基本的科學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生初步形成對科學(xué)的認(rèn)識。文章以探究電磁鐵的基本性質(zhì)為例，從示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究三個層次闡述如何激發(fā)學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生動手能力，讓學(xué)生追求探究深度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課程;探究能力;三個層次;電磁鐵

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2020）34-0060-02

科學(xué)課程是一門具有活動性和實(shí)踐性的課程。探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的主要方式，學(xué)生要在探究過程中建構(gòu)科學(xué)概念，掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。教師在科學(xué)教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察身邊的事物，主動對生活中的一些現(xiàn)象產(chǎn)生探究興趣，多問為什么，以培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和濃厚的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。教師可根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況設(shè)計(jì)問題，以引發(fā)學(xué)生思考，步步推進(jìn)科學(xué)探究活動，讓學(xué)生逐步學(xué)會“自主、合作、探究”的科學(xué)學(xué)習(xí)方式。為此，教師要根據(jù)課程實(shí)際做好探究能力培養(yǎng)的三個層次——示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究，以順利完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力。文章以教科版科學(xué)六年級上冊“電磁鐵”教學(xué)過程為例，探討在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的三個層次。

一、示范實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探究興趣

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過“磁鐵”以及“電和磁”的相關(guān)知識，所以，教師在教學(xué)電磁鐵的性質(zhì)探究時，可采用新知帶舊知的方法，從以下幾個步驟引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究電磁鐵基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案。教師在教學(xué)中首先喚起學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，給學(xué)生做一個實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的裝置由幾個長尾夾和密繞著漆包線的鐵釘組成。教師將裝置展示給學(xué)生看，并在課件中展示這個裝置：“我可以用密繞著漆包線的鐵釘把長尾夾給吸起來，你們相信嗎？”學(xué)生對此是存有質(zhì)疑的：“不能吧！明顯一個大一個小，怎么能吸起來呢？”為了消除學(xué)生的疑惑，教師開始進(jìn)行示范實(shí)驗(yàn)，只見長尾夾一會兒被吸起來，一會兒又掉下。而長尾夾被吸起或掉下完全取決于鐵釘上漆包線的兩端是否連接電池。這個實(shí)驗(yàn)過程教師示范了幾次，學(xué)生們看得都非常認(rèn)真。“這太神奇了，一根小小的鐵釘，竟然能把長尾夾吸起來。這是怎么做到的呢？”當(dāng)學(xué)生的探究興趣被調(diào)動起來之后，教師進(jìn)行積極引導(dǎo)，讓學(xué)生認(rèn)真回顧剛才的示范實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生們恍然大悟：由線圈和鐵釘組成的裝置就叫電磁鐵。當(dāng)漆包線的兩端連接電池時，長尾夾就被鐵釘吸起來了，而當(dāng)漆包線的兩端不連接電池時，長尾夾就掉下來了，即接通電流產(chǎn)生磁性，斷開電流磁性消失。在示范實(shí)驗(yàn)中，教師讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程，總結(jié)電磁鐵的組成部分：鐵釘和漆包線。鐵釘在電磁鐵中叫鐵芯，漆包線像一個個圈纏繞在鐵釘上，所以叫線圈，由鐵芯和線圈兩部分組成的裝置就是電磁鐵。

示范實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。為此，教師要做足示范實(shí)驗(yàn)的功課，在備課中要反復(fù)多做幾次，避免出現(xiàn)示范實(shí)驗(yàn)的失誤。

二、引導(dǎo)閱讀，鍛煉動手能力

科學(xué)課本是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課的主要依據(jù)，但在課堂教學(xué)中常常被教師忽視。當(dāng)看到教師的示范實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生又產(chǎn)生了進(jìn)一步的探究熱情：“老師，我們也想做一個電磁鐵裝置，親自探究一下它的神奇魔力。”對于學(xué)生的探究熱情，教師要給予肯定，并大力支持，引導(dǎo)學(xué)生閱讀科學(xué)課本，課本里有電磁鐵制作過程介紹。當(dāng)學(xué)生通過閱讀科學(xué)課本了解到具體的制作過程之后，教師再發(fā)放制作電磁鐵的材料，給學(xué)生提供動手實(shí)踐的機(jī)會。在學(xué)生參照課本制作電磁鐵裝置的過程中，教師不要過多干預(yù)學(xué)生的行為，但可以適當(dāng)提醒學(xué)生注意過程與步驟。裝置制作完成后，教師可以組織學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，加深對電磁鐵性質(zhì)的理解。

因此，在實(shí)際科學(xué)教學(xué)中，教師不能脫離科學(xué)課本，如果只是一味地引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)，學(xué)生的腦海里很難形成系統(tǒng)性的科學(xué)探究步驟。教師要指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材，讓學(xué)生自行批注，羅列出詳細(xì)的探究步驟，圈出影響實(shí)驗(yàn)成敗的重要細(xì)節(jié)。一旦學(xué)生理順探究步驟后，即使離開教材，離開教師的指導(dǎo)，也能有序開展探究活動，這就達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的教學(xué)目的。

三、繼續(xù)研究，追求探究深度

當(dāng)學(xué)生做好電磁鐵裝置，并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之后，教師繼續(xù)提問：“老師讓你們做這個裝置，只是讓你們看看它是否能吸起長尾夾嗎？”學(xué)生思索一會兒回答：“應(yīng)該不是。那么，老師，電磁鐵還有什么研究價值呢？”當(dāng)學(xué)生的探究熱情再一次被激發(fā)起來之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)：電磁鐵有沒有南北極，如果電磁鐵有南北極，南北極又與哪些因素有關(guān)？

教師積極鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽猜想，然后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。有的學(xué)生猜想用下面的方法探究電磁鐵是否有南北極。（1）把電磁鐵懸掛起來看它是否指南北。（2）設(shè)法讓電磁鐵浮在水上看它是否指南北。（3）把通電的電磁鐵靠近指南針，如果釘尖吸指南針南極那就說明釘尖是北極，如果釘尖吸指南針北極那就說明釘尖是南極。教師讓學(xué)生通過具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，于是，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，把電磁鐵懸掛起來、讓電磁鐵浮在水面上這兩種驗(yàn)證電磁鐵是否有南北極的方法實(shí)施起來有一定難度，而用通電的電磁鐵靠近指南針的方法比較可行。接下來，教師就可組織學(xué)生利用通電的電磁鐵靠近指南針探究電磁鐵是否有南北極，如果電磁鐵有南北極，南北極又與哪些因素有關(guān)。學(xué)生可把需要驗(yàn)證的問題寫下來，并做好記錄，然后各小組按照分工分別完成實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)情況記錄在相應(yīng)的表格中：電磁鐵是有南北極的，電磁鐵的南北極與電池的正負(fù)極連接方向有關(guān)，與線圈的纏繞方向有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過回顧舊知磁鐵，還探討了磁鐵與電磁鐵的區(qū)別：磁鐵有磁性，南北兩極不改變;電磁鐵通電才有磁性，南北兩極能改變。

隨著探究實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行，教師可鼓勵學(xué)生追求探究的深度，做各種驗(yàn)證猜想實(shí)驗(yàn)，并做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用科學(xué)的思維解決問題。在科學(xué)教學(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式，讓學(xué)生在獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的同時，提高分析問題和解決實(shí)際問題的能力。

四、結(jié)語

綜上所述，科學(xué)課程是一門以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)性課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生初步形成對科學(xué)的認(rèn)識。教師在教學(xué)中可以從示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究三個層次激發(fā)學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生動手能力，讓學(xué)生追求探究深度，推進(jìn)探究有序、有效開展，從而提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

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作者簡介：劉毅鋒（1983-），男，福建仙游人，一級教師，從事科學(xué)課教學(xué)與研究。