蒙春梅
科学探究是科学学习的内容,也是科学学习的目标。科学探究一般包括“提出问题——猜想与假设——制定计划——观察、实验——得出结论——评估与交流”等环节。如果简单归纳出来,不外乎“猜”、“想”“问”“做”这几中方法。“猜,做,想,问”是我们解决科学问題的几种主要方法,下面我就从这几点来反思自己的教学。
一、猜
科学研究常常始于科学猜想。“科学猜想”,可以激发和保持学生对所研究问题的兴趣和注意力,促进他们的定向思维活动,从而产生进一步探索的求知愿望。在让学生感知“物体的浮与沉”活动时,由于学生在生活中对物体的浮与沉比较熟悉,但是对于一些不熟悉的物体就弄不清其浮与沉。因此,教学中,我给出一堆材料:兵乓球、木块、石头、泡沫、钉子和钩码,让学生先猜一猜,哪些材料是可以浮在水面,哪些物体会沉到水里,把自己的猜想填写在表格中。由于猜想的结果来自于学生的原有生活经验,所以,当学生想办法去证明自己的猜想时,就产生一种探索的欲望。正是由于这种欲望的产生,学生往往能够引发出各种奇思妙想,让学生自己去设计、去观察、比较,所得到的收获会更大。“科学猜想”的提出,可以使学生在分析、处理实验数据时具有明确的方向性,以利于比较顺利的得出科学结论,总结出物理规律。
二、想
这“想”包括实验前设计实验方案,和实验后对实验数据的分析,得出实验结论和总结物理出规律。“猜想与假设”是否正确,只有通过实验才能得到验证。实验能否顺利进行,能否得到正确的结果,科学合理的实验设计是不可或缺的。实验设计得好与差能很好地反映出一个人的实验能力。因此,培养学生科学探究中的实验设计的能力是非常必要的。在验证“下沉的物体有没有受到水的浮力”这个问题时,我先让学生猜一猜“有”还是“没有”。学生作出回答后,我并没有马上作出肯定或否定的答案,而是,话锋一转,“我们怎样通过实验去研究沉入水中的物体有没有受到水的浮力?看看怎么设计这个实验。”第一次试教,我拿起一个钩码和一把测力计,让学生以钩码为例,利用测力计去设计实验方案,,学生凭空去想,怎么也想不到。他们的一门心思只放在实验器材上,胡乱地摆弄测力计,始终想不出个所以然来。最后,还是我迫不得已直接告诉他们怎样实验。第二次,吸取第一次教训,在小组讨论,设计实验方案。这次,给了他们一个“台阶”,距离“果子”近了,他们有了摘“果子”的欲望,同学跃跃欲试地够一够头上的“果子”。许多同学想到“用测力计钩住钩码,把它放入水中,看读数。”。由于给他们的“台阶”不够高,学生花尽心思还是没够着,最终,还是我给他们摘下了。第三次试教,我提示学生用测力计和观察书本插图后,当学生仍想不出时,我展示一幅,“在空气中测力计钩住钩码”的图片。这时,学生恍然大悟,“先称一称在空气中的重量,再称一称在水中的重量,如果在水中变轻了,说明受到水的浮里。”
在实验、观察结束后,教师要给予学生充分的交流讨论时间和机会,鼓励学生把实验探究中所观察到的现象,记录下的数据进行分析,凭现象思考,拿证据说话。教学“下沉的物体有没有受到水的浮力”时,第一次试教,学生只关注实验本身,而忽视了实验表格的记录,和实验结果的思考。而作为教师的我同样也忽视了,只在乎学生有没有完成实验操作。结果让学生反馈实验结果时,学生只能回答钩码在空气中和在水中的重量,而忘了当初做这个实验的最终目的是探究“下沉的物体有没有受到水的浮力”。
三、问
古人云:“君子之学必好问。问与学,相辅相成者也,非学无以致疑,非问无以广识。好学而不勤问,非真能好学者也。”“问题”是科学探究的起点,它指明了探究的内容和目标,也是学生探究兴趣的所在。在鼓励学生质疑提问时,教师要善于抓住学生心理,创设情境,引导学生自己发现问题,提出问题,解决问题。小学科学课程标准提出“科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的各种科学探究活动。让他们自己提出问题、解决问题,比单纯的讲授训练更有效。”科学探究是从问题开始的,问题不仅是整个科学探究过程的起点,而且还是探究活动各个阶段的起点。我们就要从引起学生产生疑问开始,打开学生的思路。
四、做
科学探究的方法有很多,实验是其中的一种方法。实验,是以借助仪器的间接的观察,由于实验是为了对猜想、假说进行检验,比直接观察更具有结构性,所以实验活动是最能反映科学方法的活动,是科学探究过程中收集证据的重要环节,也是认识较高层次的探究活动。
那么怎样才能让实验教学真正达到培养学生学科学,用科学,培养学生科学探究的能力的目的呢?我认为从以下几方面做好:
(一)实验前的目的性
在实际教学中,学生对实验的兴趣却只是因好玩而引发,真正意义上的探究时兴趣就减弱了。在研究“蜡烛燃烧的产物是什么”的活动中,虽然老师对研究问题和注意点进行了提醒,但学生不感兴趣,他们迫切要做的是人人点蜡烛,倒入石灰水……实验忙的不亦乐乎,但到了汇报时,有很多同学还不知道研究的问题,实验现象也没有认真观察。这种纯粹被玩的意识支配的实验活动就难以收到成效,所以必须对学生进行实验目的性教育。
首先,让学生清楚为什么要做实验。在创设的问题情景中产生问题,激发学生知道问题可以通过实验来解决的。这一环节实质是变“要学生做什么”为“学生自己要做什么”。
其次,就要让学生知道怎么实验,实验的先后程序,观察的重点,注意些什么等。“细节决定成败”实验前的要求提示是必不可少的。
(二)实验时的观察、体验和记录
科学教学中,学生观察越仔细,就越能发现和提出问题,也能更多地思考和探究,学生的自主性和探究性表现得也更充分。在研究“蜡烛燃烧的产物是什么”的活动中,我先让学生点燃蜡烛认真观察,提问“你看到了什么?”学生马上注意到“蜡烛燃烧时冒出了黑烟”,我再让学生把蜡烛吹熄,提问“你又看到了什么?”,学生惊奇地发现“蜡烛这时冒出的是白烟”,接着,我让学生用火柴点燃刚熄灭时的白烟,“观察有什么现象发生”。学生兴奋地发现居然能点燃蜡烛。然后,我让用烧杯罩住燃烧的蜡烛,“你发现了什么?”学生发现蜡烛慢慢熄灭了,再引导学生观察烧杯“有什么出现?”学生看到了水珠。最后,让学生把澄清的石灰水倒入刚才罩住蜡烛的烧杯,“你又发现了什么?”学生发现了白色粉末。正如伽利略说的“一切推理都必须从观察与实验中得来。”实验观察是进行科学推理的前提,是获取正确结论的保证,是总结规律的主要手段。因此,教师在实验时让学生带着问题有顺序地观察,是十分重要的。记录有利于孩子的回忆和反思。促使学生深入思考和分析一些科学现象,促进学生加深对科学现象的理解,促进学生科学思维的发展,也是使学生牢固掌握知识的有效途径。
(三)实验后思考、讨论
前面在第2点“想”的部分已有论述。
总之,科学实验是在教师的组织和引领下,让学生自己制定计划,自己设计实验过程,亲历实验过程,分析实验现象,得出实验结论;把过程和结果很好的统一起来。让学生动手操作,动脑思考,亲自实践,在感知、体验的基础上,内化成科学探究能力。