林敏红
国家要更加富强、文明,要尽快地实现现代化,唯一的出路是“科教兴国”,提高国民的素质。“科教兴国”的关键在于科学技术的现代化,所以我国教育部在2001年7月提出新课程改革。而小学科学课这门课程的改革的核心在于培养学生的科学素养,例如,在上科学课时培养学生的动手能力,培养学生的创新意识,培养学生探究能力(也就是发现问题、提出问题、解决问题的能力)。那么,上科学课时如何有效地培养学生的探究能力呢?
早在20世纪50年代,美国芝加哥大学的施瓦布教授在“教育现代化运动”中就提出倡导培养学生的探究能力,学生学习过程与科学家的研究过程的本质是一致的。上科学课时,学生的科学学习过程就是一个探究过程,在这个过程中学生的探究能力得到培养。
一、创造氛围,培养学生探究能力
科学课中探究过程涉及观察、提出问题、做出预测、猜测或假设、调查研究、解释、交流、表达。在科学课中营造良好的探究氛围,让学生自行探究是满足儿童求知欲、培养科学兴趣的重要手段,从而培养学生探究能力。
伟大的科学家爱因斯坦曾经说过兴趣是最好的老师。兴趣是求知的动力,儿童天生好奇,、好动,对未知事物充满了求知欲。如何让学生在良好的兴趣氛围中自行探究?我在教學三年级上册《各种各样的叶》时,我把科学课堂从教室转移到操场,在学校的操场边上种了很多树木,例如苦楝树、水瓮树、南洋杉、木棉树、麻楝树、糖胶树、高山榕、黄葛榕、榕树、白玉兰等十几种树。学生们像放出笼子的小鸟,迫不及待地投向大自然的怀抱,那时正值金秋时节,许多树都掉下叶子,纷纷扬扬,像一只只翩翩起舞的黄蝴蝶。学生小心翼翼地捡起每一片落叶,四人小组叽叽喳喳地边讨论边记录,提出问题进行调查研究:“为什么有的叶子这么薄?”“有些绿色的树叶也掉下来,大树生病了吗?”“我捡的树叶有的是深黄色,有的是浅黄色。”“有的树叶叶柄长,有的叶柄很短。”…学生们七嘴八舌地进行讨论、探究、解释、交流,兴趣盎然,俨然像一个小科学家一样一丝不苟。在良好的学习氛围中,学生的探究能力在不知不觉得到了培养。
二、从学生生活经验出发
科学课的学习应该注重从学生已有的生活经验出发,让学生知道科学并不神秘,科学存在于生活之中,生活中处处有科学。科学学习从学生已有知识和生活实际出发,才会激发学生的学习积极性,学生的学习才可能是主动的。
如教《我来造一张纸》,在运用探究式教学时,学生从书上、网上、家里各种方式得到的造纸方法用到课堂上来,有的用破渔网造,有的用蔗渣造等等,造出一张属于自己的纸,并探究出哪一种造纸方法是可行的。学生通过自己动手做,在课堂上变得更加积极,主动。从学生已有的知识经验进行探究,学生才能主动、能动、专心致志而又兴趣盎然地探究。
三、重视实验数据的收集
新课程倡导“从做中学”,也就是用实践检验真理。科学家在探究中要花费大量的精力收集证据,在科学课中的探究和实验数据的收集同等重要,实验数据为实验结果提供证据,实验的结果才有说服力。
学生通过运用感觉器官,例如眼睛、鼻子、嘴巴、手、耳朵,在实验过程中通过四人小组合作探究,收集实验数据,并经过统计加工整理,在课堂上变成有说服力的证据。例如,在教学五年级科学上册《运动与摩擦力》中,摩擦力大小与接触面光滑程度的关系,改变的条件是接触面,在毛巾上拖动盒子时的摩擦力是0.35N,在课桌上摩擦力是0.1N。通过对实验数据的收集分析,可以知道物体间接触面光滑,摩擦力小;物体间接触面粗糙,摩擦力大。摩擦力大小与物体重量关系的实验时,强调实验数据的收集,不改变的条件是物体间接触面,改变的条件是物体重量,学生们观察到加一个钩码时摩擦力是0.1N,加两个钩码摩擦力是0.25N,加三个钩码摩擦力是0.6N,弹簧测力计读数的变化,摩擦力大小的变化。通过数据分析得出结论:物体重,运动时的摩擦力大;物体轻,运动时的摩擦力小。所以在上科学课时实验数据的收集,对于培养学生的分析能力、探究能力是很有帮助的。
四、动手实验,培养学生的探究能力
俗话说:人有两件宝,双手和大脑。手脑并用,能使人越来越聪明;人在动手的过程中,手使脑得到发展,使脑更加灵活;而脑又使手得到发展,变得更加灵巧。让学生动起来,使之在求知欲的驱使下饶有兴趣地学习,促使学生思维活跃开展,有利于发展学生的思维,培养学生的创新意识和探究精神。
如,教学三年级上册《一杯水的观察》中,事先准备四个不透明的杯子,分别标上1、2、3、4号,依次在杯子里放入水、酱油、醋、橘子水,然后让学生来参加游戏,运用感官观察辨别哪一杯是水,哪一杯是醋,哪一杯是酱油,哪一杯是橘子水。在这样的情况下,学生往往按捺不住内心的疑问,议论纷纷,提出先用眼睛、鼻子、嘴巴,最后用手来观察辨别,有的提出先用鼻子,再用眼睛、嘴巴,最后用手。通过小组讨论、分析,然后向全班同学进行表达、交流,得出结论:水是一种没有颜色、没有气味、没有味道、透明的液体,水还有流动性,无固定形状。
科学是用脑和手认识自然,技术是用脑和手改造世界。科学课中学生自己提出要研究的问题,对问题做出假设,根据自己已有的经验设计出能够验证假设的实验,并收集和处理信息,分析实验结果,得出结论,和班上的同学进行表达与交流。这样手脑并用的“做中学”培养了学生的探究精神,提高了学生的科学素养,是新课程改革所倡导的。