提升科学探究活动有效性的实践与探索

范　源

《科学(3~6年级)课程标准(实验稿)》指出,“科学学习要以探究为核心”,将“科学探究”列为科学课程的第一目标。有效的科学探究活动是使课程标准落到实处的保证。如何提升科学探究活动的有效性呢?

一、科学探究活动的目标是提高儿童的科学素养

作为科学素养的组成部分——科学知识和科学方法,二者不可分割。对儿童来说,知识的获得主要通过感性经验的积累;技能的形成则需要反复模仿练习;态度的形成又需要实践和体验。关键是,如何通过活动有机地整合这三个维度,达到理想的教学状况:学生在兴趣盎然中,通过一定的过程和方法,掌握知识和技能,培养其科学态度。

如“摆的研究”一课,教学目标设定为:能够“控制变量”的实验,搜集影响摆的快慢因素的证据;通过测量,搜集、记录数据,并选择有效的数据使之能支持证据;能够对影响摆的快慢的各种因素作出假设,并对假设进行验证;体会反复实验获取可靠测试结果的重要性,体验在实验中对变量的精确控制可以提高实验的准确性;知道摆的快慢与摆长有关:摆越长,摆得就越慢,摆越短,摆得就越快,而摆角和摆重对摆的快慢没有影响。让学生在对影响摆的快慢因素的科学探究过程中,达成其科学知识、科学方法、科学品质的教学目标。

二、科学探究活动应着眼于思维的训练

在学生的科学探究活动中,科学思维活动总是伴随探索发现的始终,成为科学探究的灵魂。所以,科学探究活动的核心是发展思维。在小学科学教学中开展对学生科学思维的训练,是课程目标赋予的一项基本要求。有效的探究活动,应针对不同的研究内容选择不同的切入点对学生进行科学思维训练。

如“了解空气”的探究活动,可以将证明自然界空气的存在作为研究重点,把研究方法的选择运用作为思维训练的落脚点,让学生凭借丰富的实验材料,看到、听到、摸到和感受到空气的存在,训练学生的发散思维。“水能上升多少”、“电磁铁磁力大小”等的研究又可以从实验操作的正确性、科学性这个科学探究至关重要的环节上对学生的思维加以训练,强调对变量的识别和控制,让学生在动手之前先动脑思考,进行不断的“批判”与“创造”,实现自我完善。“谁先迎来黎明”可以根据学生的认识实际和认知特点,通过设置适当的问题,引导学生运用类比、联想等思维方法得出结论。

三、结构化材料是有效开展科学探究活动的保证

结构化材料,指的是有着丰富的内在联系、蕴含着某些关系和规律的典型教学材料的组合。通过材料的有效利用,引导学生的思维活动,并通过它体现学习思路和方法。

如教学“物体在水中是沉还是浮”时,准备一套反映各种沉浮状态的材料供学生实验。学生通过实验发现,蜡烛、西红柿、橡皮泥、回形针、石块、铁螺帽、竹牙签、泡沫塑料等材料在水中的沉浮并不与他们的经验相一致,就产生了对原有认知的第一次修正——物体在水中的沉浮与它的轻重及大小“看不出有什么关系”、“没有关系”。接着,教师提供一组相同大小、不同重量的球体,学生发现沉浮和重量有关,从而第二次修正自己的认知——大小相同的物体,重的物体容易沉。正是这样的一组结构材料,让学生对沉浮的认知经历“清晰——糊涂——清晰”的发展过程,从而建立关于物体沉浮的科学概念。

四、科学探究活动设计应立足于本地实际,灵活使用教材

要将教材的编排意图以一种可以实现的方式灵活渗透到每一节课里,需要每一位科学课教师根据各地的资源状况开发本土教学资源,即要有“用教材教”的意识。

如“科学是……”一课是苏教版科学教材的起始课,引发孩子的学习兴趣,提高他们对科学的理解,是这节课的重点。但我在和学生的交谈中发现,本地的经济文化背景和教材的编排存在很大差距,如果按教材编排的思路进行教学,不仅教学目标难以达成,还会挫伤孩子们对科学课学习的积极性。因此,在充分理解教材编排意图的基础上,我将教学思路进行了调整,根据本地实际重新设计了教学程序和探究活动。一开课就直接导入,了解学生的初始认识。接着,通过两个直观有趣的探究活动,引导学生提出问题,亲历科学探究的简单过程。第一个探究活动是利用视觉误差,有意制造认知冲突,引导学生从自己的日常生活中发现问题和提出问题。第二个探究活动是“紫甘蓝液变色”实验,引导学生一步步亲历“提出问题——大胆猜测——实验验证——解释结果——得出结论”的科学探究过程。最后,通过听科学故事,总结科学发明的简单过程并与刚才的“研究”比较,说出有什么相同之处,获得“科学就是提出问题并想办法解决问题的过程”的认识。由于及时调整教学思路,整堂课气氛活跃,学生积极主动参与,由开课时问“听到科学会想到什么”时的冷场到学习结束前踊跃发表对科学是什么的认识看出,教学取得了良好的效果。

作者单位

昆明市五华区先锋小学

◇责任编辑:李瑞龙◇