让农村的孩子从容地学习科学探究

詹贤章

随着课程改革的不断深入与开展，长期以来，物理教学过程中过分强调和突出知识的接受与掌握，冷落和忽视科学探究，形成“满堂灌，填鸭式”的现状得以改变。新课程强调学习方式的根本改变，改变学生学习过程中被动接受状态，提倡和发展多样化学习，新的学习方式如合作学习、自主学习，科学探究等在学习中被广泛应用。科学探究作为学生获取知识的重要的学习方式，使学生在获取物理知识和技能的同时，受到科学方法的训练，体验探究的乐趣，形成和发展探究能力，发展学生的科学素养具有不可替代的作用。我们必须转变旧的教育教学观念，改变传统的教学方式，树立新的教学理念，使学生形成良好的学习习惯，学会知识的迁移和创新，进行科学探究，为终身学习打下基础。

科学探究作为学生的学习目标。同样又是一种重要的教学方式，也是学生获取知识的一种学习方式。学生学习目标是“经历基本的科学探究过程。具有初步的科学探究能力，乐于参于和科学技术有关的社会活动。在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。”而科学探究作为学生的重要学习方式，将通过科学探究等方式理解科学知识，学习科学技能。体验科学过程与方法，初步理解科学本质。形成科学态度情感与价值观，培养创新精神和实践能力。

现阶段，广大农村的教育现状同城市相比。有教育资源缺乏教育环境恶化的趋势。许多家长看不到就业的前景，对孩子的学习情况很少过问。因此对于童稚未失的八年级学生，还没有养成主动学习，自主学习的良好习惯。因此要实施科学探究的教学存在一定的困难。这就要求教师在教学过程中要坚持深入浅出，循序渐进的原则。在学习过程中，逐步建立起科学探究的学习方式。下面围绕科学探究的七个要素，阐述在农村教育教学过程中如何开展科学探究。

一、创设情景，学会提出问题

发现问题是解决问题的起点，是科学探究的开端。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。解决一个问题也许是一个教学或实验上数据而已，而提出问题，从新的可能性，从新的角度去看问题，却需要创造性、想象力，并标志着科学真正的进步。”对于农村的孩子，有些问题的提出，是有相当的难度。因此，改变教学方式，创设和谐的教学环境，激发学生学习愿望变得尤其重要。在教学中，引导学生，启发学生发现问题大胆质疑，最后解决问题。因此在教学中，从下面几个方面人手，创设情景，引导学生提出问题。一是从相关物理知识的日常生活中常见的现象提问题。比如说农村中观察晒谷子的现象，提出影响蒸发有哪些因素等等。二是从历史故事，科学家的故事中提出问题。三是从现在课本中的插图，多媒体教学中图片等提出问题。总之，教师要善于创设问题情景，使学生进入新的思考情景中，鼓励学生形成问题的意识。

二、科学、合理的猜想与假设

猜想是应用现有的经验和知识对问题中事实寻求解释过程。是对实验结果进行推测与假设。猜想与假设是科学探究的重要环节，它可以帮助学生明确探究的内容与方向，为制订计划、设计探究方案奠定基础。因此在学习过程中，要求学生掌握较多的科学文化知识，有意识地积累生活中的丰富经验。同时在教学中还要鼓励学生大胆进行猜想与假设，从容易人手。尽管有时可能荒诞，甚至是错误的，但只有养成猜想的意识，才能慢慢地培养正确科学的猜想。同时我们又考虑到猜想不是异想天开，应该在一定事实基础上。围绕提出问题可能出现的结果展开，这就要求教师在教学过程中，既要当好“导演”的角色，同时还应当当好“配角”。参与各种讨论，引导学生科学地进行猜想。例如，在摩擦力大小同什么因素有关的猜想中，可以提出好几种猜想。教师要根据学生已有的经验和所学的知识，引导他们尽可能往压力和表面的粗糙程度两方面去思考，而其它答案则可以进行讨论，甚至设计一些小实验去检验。从而在老师控制之下达到要探究的目标，提高效率。

三、认真制订计划。设计实验

完成猜想后，必需根据猜想要完成的实验目的，来思考实验原理，按实验原理设计实验的程序与步骤。当然在制定实验方案的实施技巧上，我们可根据实验目的来分析实验需要解决的各种问题。在这个基础上尝试选择实验方法及装置与器材。从现在农村教学情况来看，经过学习，学生对于各种仪器的使用基本会掌握。因此要解决实验的设计，关键在于根据实验原理选择适当的仪器完成实验是至关重要的。探究摩擦力大小同接触面积是否有关的实验设计中。学生很难在要求控制压力与接触面粗糙程度两个量不变的情况下选择适当的器材。这就要求教师引导，学生进行讨论如何控制变量情况下选择一个长方体的物体就可以。用不同的面，就可保证压力和接触面粗糙程度相同，测出不同的接触面积时弹簧测力计读数，进行对比，最后得出结论。

四、进行实验与收集证据

这一环节是为探究的结论找到事实、实例与证据。证据的收集有多种方式，观察是收集证据的重要方式。可以通过观察日常现象收集证据，也可以通过回忆日常经验事实收集证据，还可以查阅资料收集证据。实验也是收集证据的重要方式，也是常用的一种方法。它不同于观察，是人工控制条件下，对物理现象的研究，要明确研究的目标，在哪个对象上收集信息，同时还要明确收集信息的内容。因此在实验过程中，注意下面几个问题。一是引导学生学会阅读仪器的说明书，会使用实验仪器。二是根据学生不同层次，分组实验，学会分工与合作。三是如实记录实验数据，实验的结果将对所检验的假设提供肯定与否定的证据。如果不能如实地记录数据，实验所作出的检验将是无效的。四是知道重复收集实验数据的意义。实验结果和理论之间总有一定的误差，这是由于实验原理、实验器材引起的系统的误差和操作所引起的偶然误差。因此必须重复记录，减少误差。

五、分析与论证

分析与论证是对数据进行处理，分析归纳出某些规律，找到某种关系，最终完成探究任务。一般情况下分析论证应由学生自己完成；是学生探究过程一个重要环节，不能因为有一定的难度，由老师替代学生完成。如果遇到困难，老师应给予引导和点拨，使学生学会归纳和总结。尝试根据实验现象和数据得出结论。初中阶段主要是定性关系及相等关系。最后对实验的结果进行解释与描述。探究实验应围绕假设进行。假设是否被验证还是被推翻，要陈述假设获得验证或被推翻的结果和原因。同时归纳时还要注意语言的概括性，规律的简洁性和普遍性。最终用简洁的语言来表态物体规律的本质。提高学生概括、陈述实验结果的能力。

六、正确的评估

评估是让学生对探究过程进行反思。这一环节中由于并不影响到结论的得出和探究报告的完成，因此不能引起学生的重视。而且学生不知如何去评估。因此教学过程中要教会学生如何去评估，帮助学生分析假设与实验的差异。复查实验方法和原理是否科学，是否有利于证据的收集，实验器材的选择是否有利于误差的减少，变量是否真正做到保持不变，实验数据是否有力支持得出结果。同时还要注意探究过程中未能解决的问题，吸取经验教训，改进探究方案。

七、学会同他人交流与合作

课程标准中指出学习的重要目的是学会同他人交流和合作，为终身学习和生存奠定基础。因此在这一环节中要善于将自己的观点表现出来，同时又要尊重他人，认真思考前人的观点，分析别人的观点不同的地方，一旦发现自己有错，要勇于承认，并交流修改自己错的地方。虚心听取别人的意见。在合作过程中坚持实事求是的精神，坚持严谨的科学态度，坚持依靠证据的逻辑分析进行科学探究。表现在实验过程中。要发挥多人的积极性，群策群力，即要分工又要合作，而且将交流与合作，始终贯穿于探究活动的全过程，为探究活动营造于一个良好的氛围。同时还表现在能完成简单的实验报告，即初步学会陈述探究问题，探究过程和结论，实验报告记载要准确，过程描述要详尽，结论的形成有逻辑性和说服力。

总之，作为学生学习的一种重要方式的科学探究，不是在短时间就能学会，需要教师与学生在学习过程中不断的实验、探究，为终身学习奠定基础。