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让科学探究落在实处
发布时间:2008年05月23日 16:01 作者:高德年  来源: 浏览次数:5448

让科学探究落在实处

                                

 

 

 

内容摘要:科学探究既是科学学习的方式,又是科学学习的中心环节,更是科学学习的目标。在科学教育中,如何让学生的科学探究真正落在实处?笔者根据当前教学的实际以及课改中的一些问题,认为应该从如下几个方面着手:①从问题入手,激发探究欲望;②大胆猜想,培养探究品质;③动脑动手,养成探究习惯;④活化资源,培养探究能力;⑤巧用媒体,提高探究效率。

关键词语:科学素养 科学探究  方式  目标

 

 

     本次课改对课程结构进行了较大的调整,将小学自然课改为科学课,将现行的《自然教学大纲》变成《科学课程标准》(以下简称《课标》),成为了一门综合课。小学科学课程以培养小学生科学素养为宗旨。所谓“科学素养”主要是指必要的科学知识、科学的思维方式、科学的态度与价值观,以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。《课标》强调科学探究,并指出“科学课程在培养小学生科学素养的时候,重点不在于科学知识体系的传授,而在于通过引导学生亲身经历科学探究的过程,激发对科学的兴趣,形成科学的态度和科学探究的能力。” 本次课改的真正意图,虽然不在于知识的本身,但是我们要注意积累知识,不能淡化知识、更不能蔑视知识,要凭借这些知识去让学生经历科学探究的活动,在以“探究为核心”的科学学习中涵养科学素养。

一、    从问题入手,激发探究欲望。

学生探求知识的思维总是从问题开始,又是在解决问题后产生新的问题而告终的,科学探究同样如此。问题作为科学探究的起点,是激发学生探究欲望的动力因素,是构成科学探究的全部内容。因此,在教学中我们应根据教材内容的特点和学生年龄特征,创设情境,引发问题,激发学生的探究欲望。可以运用悬念、实物、实验、故事、游戏等富有趣味性的教学手段创设问题情境来引发问题;可以由教师直接提出启发性的问题;可以在教师的引导下,学生通过观察、实验等活动发现问题、提出问题。不管采用什么办法,目的只有一个,那就是在学生头脑中形成问题,同时也使他们意识到,他们能提问、可以提问、有权提问。例如《土壤》一课,刚上课,学生面对自己桌上的三种土壤,心里很快产生了许多问题,接着教师就不失时机地启发他们:“你今天想研究土壤哪一方面的问题?”这时,学生竟提出了20多个问题。面对来源于学生中的大量问题,教师给予了充分的关注和肯定,学生的内心激起了科学探究的欲望,同时也形成了科学情感和较强的探究意识。当然,发现问题和提出问题只是探究的前提,问题的确立也只是学生探究的动因和目标,而建构有价值的问题才是深入开展科学探究的有效保证。学生提出的问题漫无边际,过杂、过细,甚至“瞎想”缺乏研究价值,教师要指导学生选择适合他们自己探究的问题,帮助他们对所提的问题进行比较和评价,筛选多数学生感兴趣的、有条件可研究的、有价值的问题,以保证学生的科学探究既有趣,又真正有所收获。

二、大胆猜想,培养探究品质

“猜想与假设”是学生探究前的一次对科学的预见性活动,也是探究中很重要的一个环节。恩格斯曾说:只要自然科学在思维着,它的发展形式就是假设。牛顿也曾说:没有大胆的假设就做不出伟大的发现。可见假设在培养学生创新思维、自行探究的学习过程中起到了举足轻重的作用。提出假设就为问题的解决搭起了从已知到未知的桥梁。因此,在教学中,在对学生进行发散性问题训练的同时,我们要鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果作多种假设和预测。如《连通气球》一课,老师先把两个同样大的气球,一个吹得大一些,一个吹得小一些,中间用管子连起来,再让学生猜猜这两个气球里的气会怎样运动。学生的猜想是:①大气球里的气往小气球里跑,最后两边一样大;②两边不动,保持原状;③小气球里面的气往大气球里跑。绝大部分学生是前两种看法,很少有人想到第三种,结果怎样,当然要亲自做一做。学生做完后才发现,自己的想法错了。这使他们更深地体会到:光凭猜想还不行,实践才是检验真理的唯一标准;真理有时掌握在少数人手里。这节课不仅使学生掌握了一些科学知识,还使学生明白了一些科学道理,将来会用这种理念去认识更多的事物。科学探究看重的是学生探索世界的经历和获得新知识的体验,在动手实验之前,让学生先用已有的知识和经验猜一猜,预测问题的结果,不管是对还是错,再动手试试,验证一下,如果猜对了,就证实了自已的看法;如果猜得不对,就要改正自己的看法,重新组合已有的知识。如《反冲》一课,当老师请学生猜想,快速地将水倒进有孔的瓶子会有什么现象发生时,一个学生说“瓶子会向相反的方向转”,学生的猜想无疑是正确的,可老师并没有及时肯定这个学生,而是这样问其他学生:他的猜想正确吗,为什么?让学生充分猜想和说理后,才进行实验研究。又如“冷水和热水混合后的温度是多少”,学生能做出各种预测,此时教师并不要急于评判,而要让学生自己测试后,寻找预测不准的原因,再进行纠正。教材中设计了许多这种“猜测”的内容,教师要鼓励学生大胆猜想,并赞赏那些异想天开的孩子,公正地对待每一个学生,要着力营造一种详和、民主、生动、活泼的教学氛围,让学生的这种思维有一种安全感,久而久之,学生会逐步形成科学是严谨的、科学要用实事说话等科学品质。

三、动脑动手,养成探究习惯

《课标》强调科学探究要让学生动手做,放手让他们“七搞八搞”,并通过“动手做科学”的方式来进行。在操作上,这种方式是以观察和实验作为学习先导,以其操作过程作为能力培养的途径,以其结论或现象作为知识学习的铺垫,以方法的学习作为科学素养形成的途径。但科学探究更强调动脑做,因为真正的学习不是发生在学生的手上,而是发生在他们的脑袋里。在科学课中,许多内容都要求学生观察、实验,这就包括强调学生在观察中的思考、对探究结果的猜测、制定实验计划、搜集整理信息、表达与交流等,最后得出结论。这一切学生不仅要动手,更要动脑;不仅要有探究意识,还要明白探究的程序,即作出假设――设计实验――整理信息――验证假设,更要让学生体验探究。在教学中,探究性实验很多,有成功更有失败,这是科学探索的必然结果和自然规律,对培养学生的行为习惯和科学精神大有好处。虽然成功教育更值得推崇,但是如果成功是由教师给予的,教师在实验前把实验的步骤、观察的部位等都写好了,规定死了,学生只是照着去做,只是一个操作者,而不是一个探索者,这样的成功就没有意义。学生“搞科学”的过程是由不规范到规范的过程,但教师的演示在条件允许的情况下要注意规范性,要教育学生在注意自身安全时关心别人的安全,从而养成良好的探究习惯。

四、活化资源,培养探究能力

教材不是唯一的课程资源,因此,我们要走出教材的狭隘视野,广开思路,因地制宜地活化课程资源。《课标》强调“用教材教”而不是“教教材”的理念,这就要求教师对教材需要重新认识。教材不是圣经,不是金科玉律的教科书,而是一份学习材料,是为教者提供的一个思路、为学习者提供的一个可以模仿的例子。“教教材”把教学目标单一地定位于教知识,而“用教材教”则把知识的教学伴随在培养能力和态度的过程中。《课标》把科学教学的目标分为三个维度,即科学知识、科学探究、情感态度与价值观,而科学知识、情感态度与价值观则要通过引导学生进行科学探究来实现。因此,我们要树立“用教材教”的意识,才能把科学知识、科学探究、情感态度与价值观的目标有机地结合在一起;用教材提供的模式、思路、例子去让学生自主观察、发现、研究、探索,从而端正他们的科学态度,锻炼和提高他们的科学探究能力。我国幅员辽阔,不管是哪一套教材,都不可能照顾到全国各地,面面俱到,所以要“用教材教”,教师有权、有义务、有必要改编教材,对教材进行创造性地使用。我们提倡“用教材教”,书上写了的不见得都教,书上没有写的不见得不教。新教材的每一课一般都设计了23个探究性活动,你可以根据学生的实际情况侧重其中的一个或二个,像吃自助餐式的,《课标》允许你对教材进行处理,千万不要照本宣科地教,我们要把教材作为一个范例,加以改变和利用。

五、巧用媒体,提高探究效率

在自然教学中,常用仪器、标本、模型、挂图、学具等均为传统的教学媒体,而录音、录像、幻灯、投影、计算机、网络等均为现代化的教学媒体。教学媒体能优化课堂教学,不管哪一种,都各有所长,各俱其短,只要能为教学服务,在一切有条件的地方,应尽可能地巧妙而合理地选用。如《青蛙》一课,指导观察青蛙外形时,可用实物(活青蛙);研究它的生活习性和环境时,可用投影或录像;指导了解青蛙一生时,可选用挂图;指导学生认识青蛙捕食时,可用幻灯或多媒体课件。目前,CAI课件以较浓的现代化气息步入了课堂,在教学媒体中占有很强的优势,它能用计算机模拟来代替一些在实验室无法完成的实验,用数据库来记录和整理数据,用文字处理和画图软件来表达结论等等。如《卵石的形成》一课,可用计算机模拟来带领学生实地考查,获取感性材料,在此基础上学生积极思维、自主设计实验来验证自己的想法,从而轻松地探究出卵石形成的秘密。很多生物学生平时根本看不到,无法获取感性知识;有些实验难度大,有危险;有些现象变化复杂而又抽象,时间跨度大……这一切给科学探究带来了许多不便,我们都可以利用多媒体辅助教学来解决。当前,由于种种原因,多媒体辅助教学还只停留在公开课上,在实际教学中,我们能用就要用。不管怎样,教学媒体要为教学内容服务,是教学过程和科学探究的有机成分,只能在必要的时候,采用恰当的形式进行,千万不可滥用,以小学生学习科学而言,亲历探究过程、获取第一手经验尤为重要。此外,由于现在的科学课基本上没有知识让教师讲,而要让学生自己做,动手做就得给他材料,因此,我们还可发动学生、家长来准备这些材料作为上课用,并注意收集好身边的坛坛罐罐。

科学探究不仅涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等一系列的活动,还涉及到对科学探究的认识。“在小学阶段,对科学探究能力的要求不能过高,必须符合小学生的年龄特征,由扶到放逐步培养。”在实际教学中,科学探究可以是全过程的,也可侧重其中的一个或几个环节,更不必拘泥于每次活动都要从头到尾、按部就班地完成,我们要根据教学内容,灵活掌握。《课标》指出:“探究不是唯一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。”因此,在教学中,我们不能强调什么都要探究,这不符合科学探究的要求,也有悖于小学科学课程是“培养小学生科学素养”的宗旨。

 

参考书目:

    《小学自然教学》、《科学(36年级)课程标准》