觀察·提問·實(shí)驗(yàn)

楊國慶

新課標(biāo)中指出：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。科學(xué)教學(xué)中的探究，不僅僅是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，同時(shí)也是小學(xué)科學(xué)課堂學(xué)習(xí)的重要方式。而目前中小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑就是自主參與以探究為主的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。探究為主的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)符合新課標(biāo)的要求，從以前關(guān)注學(xué)生獲得知識(shí)的結(jié)果的“灌輸式”教學(xué)向向關(guān)注知識(shí)的獲取過程的教學(xué)轉(zhuǎn)變。

一、觀察是科學(xué)探究的基礎(chǔ)

小學(xué)低段科學(xué)課以認(rèn)識(shí)、觀察為主，例如認(rèn)識(shí)大自然、水果和蔬菜等，這也符合學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)。

科學(xué)觀察可以直接用肉眼如觀察植物的生長，也可以借助放大鏡（如觀察蚯蚓）、顯微鏡等儀器，或利用照相機(jī)、錄音機(jī)、攝像機(jī)等工具，有時(shí)還需要進(jìn)行測(cè)量。科學(xué)觀察要有明確的目的，實(shí)驗(yàn)觀察時(shí)不僅要認(rèn)真細(xì)致，還要全面，并能夠按照實(shí)際觀察記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

例如，在教授四年級(jí)下冊(cè)《月相的變化》這一節(jié)時(shí)，當(dāng)學(xué)生們被問到“為什么月亮的臉會(huì)經(jīng)常變呢？有時(shí)像把鐮刀，有時(shí)又像個(gè)圓盤？”時(shí)，同學(xué)們都不知道如何回答。于是，我在剛開始這一章節(jié)時(shí)，就預(yù)留了一個(gè)作業(yè)：每天晚上都去觀察一下月亮的形狀，并把它畫下來。觀察月相變化的作業(yè)持續(xù)了兩個(gè)星期，同學(xué)們的參與度很高。當(dāng)學(xué)生真正去觀察過后，再去利用電腦動(dòng)畫演示月相變化的時(shí)候，很多學(xué)生感觸很深：原來我看到的月相是這樣產(chǎn)生的啊！太神奇了！。

觀察月相變化規(guī)律這個(gè)實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生能夠堅(jiān)持并認(rèn)真記錄、對(duì)比，對(duì)于培養(yǎng)他們耐心的科學(xué)態(tài)度起到很大作用，也讓他們感受到了生活中科學(xué)的魅力。科學(xué)研究的目的是為了描述和解釋世界，而描述和解釋世界的途徑就是觀察和實(shí)驗(yàn)，因此觀察是任何科學(xué)研究的基礎(chǔ)。

二、提問是科學(xué)探究的動(dòng)力

任何一項(xiàng)科學(xué)探究之所以會(huì)發(fā)生，是因?yàn)槿藗儗?duì)某一現(xiàn)象的發(fā)生有了疑問。愛因斯坦也曾說過，問題提出比問題解決更為重要，從新的角度提出問題或發(fā)現(xiàn)新的可能性，需要實(shí)驗(yàn)者具備創(chuàng)造性的想象和思維能力。

因此，新課標(biāo)要求，在科學(xué)課教學(xué)中，將發(fā)現(xiàn)問題。選擇問題的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在自主探索中發(fā)現(xiàn)問題，從而激發(fā)起學(xué)生探究、創(chuàng)新的熱望。

如在教《水去哪里了》一課時(shí)，首先教師通過生活中常見的“晾衣服”現(xiàn)象來引入課題，將問題留給學(xué)生，讓學(xué)生提出自己的問題：剛洗完濕漉漉的衣服上的水去了哪里？影響水消失的快慢的因素有哪些？結(jié)合上一節(jié)的內(nèi)容，同學(xué)們會(huì)想到水是蒸發(fā)到了空氣當(dāng)中，而影響水蒸發(fā)快慢的因素則可以根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)得出：溫度、空氣流動(dòng)速度等。并據(jù)此利用紙張來完成模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論！

基于科學(xué)教育研究專家諾曼·萊德曼教授的研究成果，真正的科學(xué)探究一定是從問題開始，探究過程以要解決的問題為主線開展。增強(qiáng)學(xué)生問題意識(shí)，就是要引導(dǎo)學(xué)生樂于發(fā)問、善于發(fā)問、提出可通過探究來回答的科學(xué)問題。

三、實(shí)驗(yàn)室科學(xué)探究的試金石

探究式教學(xué)從以課堂教為主向以課外實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)為主轉(zhuǎn)變。科學(xué)總是源于生活，并存在于我們每個(gè)人的生活周圍。作為一名一線科學(xué)教師，我們應(yīng)該充分聯(lián)系當(dāng)?shù)貙W(xué)生生活環(huán)境的實(shí)際情況，要讓學(xué)生充分感受課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)大自然的豐富多彩，激發(fā)學(xué)生探索大自然的興趣，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的利學(xué)知識(shí)，探索大自然的奧秘。教師在教學(xué)時(shí)，認(rèn)識(shí)自然始于觀察自然，讓學(xué)生用觀察的方法認(rèn)識(shí)自然。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)貫穿整個(gè)科學(xué)學(xué)習(xí)過程，而實(shí)驗(yàn)必須與生活實(shí)際相結(jié)合。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，以學(xué)生為主體，根據(jù)不同的學(xué)生認(rèn)知階段，讓學(xué)生利用已有生活經(jīng)驗(yàn)，通過自主參加實(shí)驗(yàn)獲得知識(shí)，并逐步形成科學(xué)的認(rèn)知方式。

例如，在《種子發(fā)芽了》這一節(jié)中，探究種子發(fā)芽所需要的的條件時(shí)，先給學(xué)生展示幾張種子種在土壤中，慢慢發(fā)芽的圖片。觀察幾張圖片的變化，讓學(xué)生結(jié)合對(duì)植物生長認(rèn)識(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)，提出想要探究的問題：

生：種子為什么會(huì)發(fā)芽？它有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？種子發(fā)芽與那些環(huán)境條件有關(guān)系？

師：同學(xué)們感興趣的問題還不少，我們一個(gè)一個(gè)來探究一下。

種子發(fā)芽與哪些因素有關(guān)系？

讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)需要的環(huán)境條件進(jìn)行猜想，分小組討論，小組選代表匯報(bào)交流結(jié)果，教師有目的性的對(duì)各條件進(jìn)行板書：水分、溫度、空氣、陽光、土壤。

師：種子發(fā)芽與溫度、水分、空氣等有什么關(guān)系？需要我們親自通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

分小組討論實(shí)驗(yàn)方案，并推選組長整理匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案，與全班交流。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)要想研究某一條件對(duì)種子發(fā)芽的影響，就要保證其他條件不變，并且不會(huì)影響種子發(fā)芽，也就是“控制變量法”。并讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況，用自己的方法來控制其他條件。比如，有個(gè)小組在探究種子發(fā)芽需不需要土壤時(shí)，就選擇了用水把紙巾打濕，將種子包裹在其中，這樣既可以保證其他條件，又能不用土壤，想法得到了班上其他同學(xué)的贊同。

作為指導(dǎo)教師，如果我們根據(jù)已知的條件去引導(dǎo)學(xué)生去猜想選擇的話，就會(huì)讓學(xué)生失去了那種自主探究的主動(dòng)性。本次教學(xué)中，問題自己提，探究方法自己想，只有經(jīng)歷了這種從提出、探究、驗(yàn)證的過程，學(xué)生們才會(huì)體會(huì)到實(shí)驗(yàn)中的成就感，而這種成就感會(huì)激發(fā)其繼續(xù)探究生活中卡血奧秘的興趣，這個(gè)正是當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)所缺乏的。“興趣是最好的老師”，只有學(xué)生真正感興趣，他才會(huì)沖中體會(huì)到科學(xué)的樂趣，這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的過程，也鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)了辯證的科學(xué)思維，為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，應(yīng)該從課堂點(diǎn)滴指導(dǎo)做起，將課堂主體交還學(xué)生，還學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)權(quán)，讓學(xué)生主動(dòng)敢于探究，從學(xué)生的實(shí)際生活環(huán)境出發(fā)，立足于生活，讓學(xué)生樂于探究，在這個(gè)過程中，教師給與正確引導(dǎo)和訓(xùn)練，使學(xué)生善于探究。只有這樣，才會(huì)把課堂教學(xué)與實(shí)際生活中的科學(xué)相結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)！