简桢琦
摘 要:《科学课程标准》指出:“科学探究是科学学习的中心环节。科学探究可以使学生体验到探究的乐趣,获得自信,形成正确的思维方式。”教师利用以动手实践为主的探究学习方式,重视科学实验活动,让学生亲历科学概念的建立、科学规律的发现、科学素养的培养过程,激发学生进行科学实验的兴趣,发展学生科学实验动手能力,提高科学实验课堂活动实效。
关键词:科学探究;知识构建;思维方式
一、挖掘教材内涵,激发参与活动
教育要立足于科学,充分利用教材内涵,挖掘其中的人文内涵,利用勤于探究、乐于合作、勇于创新、珍爱生命、關爱自然、持之以恒的深蕴人文内涵,在课堂教学活动中做到有目的地渗透。采取科学探究为手段,充分发挥学生的主观能动性,激发学生学习兴趣点和参与科学知识探究的动力,引发学生参与实验活动的探究和求知欲望,促使学生积极参与科学实验进行体验,通过实验探究和亲历实践活动,促使学生形成培养良好的情感态度及科学素养。
例如,教学《空气占据空间》时,教师为了进一步让学生感受到空气占据空间的客观现象,在课堂上,设计一场倒水比赛:把学生分成几个学习合作小组,每一组各3人,每组桌上放着一个大水槽和一只大口瓶,此时,大口瓶的瓶口被一个塞子塞住,塞上装着一个漏斗。倒水比赛开始了,教师要求学生用最快的速度,把水槽里的水往瓶里倒,看看哪一组的学生用最短的时间把大口瓶装满水。比赛刚开始时,很多学生端起水槽,急忙顺着漏斗往瓶里倒水,水却很难倒进去,即使倒进了一些,这些水也是一滴滴地往瓶里滴,很难以最快的速度倒进去,这是为什么呢?部分小组的同学通过认真观察后,就动手把大口瓶的瓶塞向外拔了拔,让瓶塞与瓶口之间留有一些缝隙,瓶塞提上之后,水十分顺利地往漏斗里流;更有部分小组的同学把瓶塞再往上提拉,使瓶塞与瓶口之间的间距更大,瓶口几乎完全敞开,水往漏斗里流得更快了;还有部分小组的同学直接把瓶塞从瓶口拔下来,丢开了漏斗,直接把水槽里的水,沿着瓶口把水倒进瓶里,这种方法是能使水最快流进大口瓶里的,这一组的学生用了最短的时间,以最快的速度用水把大口瓶装满,获得了优胜者的称号。教师立足于教材内涵,设计了生动的活动情境,激发学生参与科学实践活动的热情。学生在活动中兴趣盎然,通过动手与观察,以及积极探索后,有利于学生建构科学知识体系。又如,教学《声音的产生》时,声音是如何产生的?教师引导学生探究这一问题,从多方面发动学生积极思考,让学生集思广益,师生一起设计了多种方法发出声音:①让皮筋发出声音;②让小鼓发出声音;③让小空瓶发出声音等。教师引导学生利用这些物体发声时,要求学生注意观察、聆听有什么共同的现象。学生在观察与操作中,收集一些信息,再通过小组积极探究与交流,懂得了声音是由物体振动产生的。教师创设与教材内涵有关的活动情境,促进学生积极参与科学知识的学习,也让学生体验到获取知识的喜悦,增强了学生探究科学知识的兴趣与信心。
二、 重视方法指导,深化知识建构
开展科学实验实践之前,教师要指导学生进行规范化的实践学习方法,引导学生清楚如何通过现象观察、描述、解释、检验解释、得出结论,以及拓展应用。教师必须引导学生动脑,了解和掌握应该怎样积极参与科学实践学习,并要激发学生积极参与实验操作,在操作中进行理性思考,通过师生相互探讨,完善、合理化实验的结论,深化对科学知识的理解与掌握,有效地建构科学知识体系。
例如,教学《太阳》时,教师引导学生探究“太阳给地球带来了什么?”这一问题,让学生先认真细致地进行观察活动,观察有太阳光照射到的地方,动植物的生长状况如何?太阳光照射不到的地方,温度怎样?动植物生长情况又是怎样?学生通过观察之后,初步感知了太阳的一些外部表现,如给地球带来了温暖等,给地球动植物带来关键性的影响。接着,教师引导学生运用语言或图表等形式,科学准确地描述自己观察太阳给地球带来了哪些作用。主要从两个方面进行描述:①按照万物的种类;②太阳对这些具体物体发挥的作用。这样准确地、科学地进行描述活动,要先在小组内进行,获得同伴的补充和认可。接着,由学生举例后,教师有意识地将不同种类的物体罗列在一起,用不同的颜色标出太阳所起的作用。如:太阳给大树、庄稼、草、牛羊马、人类带来能量,太阳对天气的作用,对食物的能量转移作用等等。紧接着,教师引导学生运用自己的语言解释太阳对地球上的万物产生的直接、间接作用是由于什么原因。教师可以运用这样的提问方式:“你怎样解释这个现象?”“你认为这个现象是怎样产生的?”“这个现象说明了什么?”等,促使学生思考和尝试解释太阳对地球万物产生的各种作用。教师提出:“事实就像大家所解释的那样吗?”还要带领学生做进一步的观察和实验,验证自己所作解释的合理性,引导学生们对太阳能量影响地球万物进行实验求证,让学生在验证中感知不依靠太阳是否有存活的生物。学生在教师的带领下做出正确的判断,获得太阳对地球的重要作用的结论,从而深刻地认识和体会太阳的作用。最后,教师引导学生把所学的知识以及探究方法应用于引申问题中,如:探究汽车、火车和太阳的能量有关系吗?学生通过现象观察、描述、解释、检验解释、得出结论,以及拓展应用阶段的科学实践活动,掌握了科学实践与实验活动方法,锻炼了科学思维能力,从而有利于建构和完善科学知识体系的建构。
三、 拓展探究时空,锤炼实践能力
“科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。”教师挖掘科学教材内涵,把实际生活问题与学习内容有机结合,在科学实验活动中,激发学生参与科学活动的兴趣,努力拓宽学生科学思维空间,培养学生的应用意识和实践能力,让学生经历运用科学知识解决生活问题过程,锤炼学生问题解决能力,真正实现学以致用的目的。
例如,教学《宝贵的耕地》一课时,学生分成几个学习小组,在教师指导下,学生登陆了相关环保网站,通过浏览、探究,收集有关我国耕地状况的资料,并利用这些资料充实和丰富了课堂活动内容,在教师的点拨与学生小组合作交流后,学生整理、筛选、归纳搜集到的信息,从中获得了规律性的知识。教师引导学生充分利用信息技术,使学生获得许多与科学教材内容相关的信息,锻炼了学生的动手和自学能力。通过这种自主实践活动,学生根据自己的兴趣和能力,选择活动内容参与自主学习和探索。此时,学生已成为信息加工、处理的主体,成为知识的主动构建者,不再单纯地、被动地接受知识。教师充分利用网络环境进行科学课程的教学活动,也没有停留在搜集、加工与交流信息这一层面,进一步拓展学生探究时空,为学生创造探究的机会,展示学生在科学活动中得到的学习成果。当学生学习了《宝贵的耕地》这一课后,教师引导学生在互联网上介绍家乡土地资源的情况,在网络中寻找怎样解决家乡土地存在问题的办法;并利用网上搜集的有关宝贵的耕地资料,动手出一期手抄报,写一份保护耕地的倡议书,实现拓展学生的探究时空,引发学生延伸探究成果,巩固学生在科学课程活动中获得的知识,锻炼学生学习科学知识的能力。又如,《种子与幼苗》这一课里的“种子发芽”的问题,主要内容是让学生通过观察种子发芽生长的过程。教师不能把将学生禁锢在教室里,进行“闭门造车”式地学习,没有让学生进行实践探究,学生就无法获取真实的体验,也就没能够掌握到什么样的种子会发芽?种子的萌芽过程是怎样的?因为种子的发芽过程,不是在教室里或在一节课时间段里能够完成的。在引导学生学习这个单元时,教师要尽力给学生开放更多的时空,必须了解学校和学生的其他生活范围中,是否适合开展学习这个内容的环境。然后要根据实际条件,在教学预设方案里制定出学生探究的时间和地点,提出相关的探究要求,引导学生根据科学实验方案的要求,结合学生自身的实际,利用课余时间开展具体的探究实践活动。这种拓宽学生探究时空的科学实践活动,有利提高学生参与科学实验探究的兴趣,锻炼学生自主探究的实践能力,发展学生科学实践的素养。endprint