科學探究是現代教育對學生能力、態度、精神品質培養的綜合載體和有效的實施途徑。科學探究活動在科學教學中處于非常重要的地位,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式。本文就如何利用科學實驗對學生科學探究能力的培養,作一淺顯的探討。
一、在實驗中培養學生進行科學探究的自主性
進行科學探究首先要培養學生的自主性。發現和提出問題、制定科學探究計劃、收集資料、分析處理資料,進行探究等各環節中都需要學生積極主動地參與。要培養學生在科學實驗中探究的自主性。一是要激發學生科學探究的興趣;二是要讓學生熟悉科學探究的基本程序。為了有效地激發學生興趣,我們利用趣味實驗激趣,例如五年級的《沉與浮》單元對于學生來說是科學概念建構比較難的一個單元,而對于物體在水中的沉浮現象,學生每天在經歷但卻缺少仔細的觀察。物體的沉浮與什么因素有關呢?很多學生認為重的物體沉,輕的物體??;大的物體沉,小的物體浮。是這樣的嗎?當我用生活中常見的回形針、蘋果、泡沫等材料做實驗,得出的結論卻與學生的猜測產生了矛盾,這個矛盾激發了學生后續探究的欲望,學生重新對物體的沉浮因素進行了猜測,并付諸實際行動,用一次次的實驗對問題進行探究,熱情高漲。
科學“探究式課堂教學模式”的基本方法:激趣導入,提出問題----充分預測----設計實驗方案----實驗探究----匯報交流-----鞏固應用,拓展反思。一旦學生熟悉了科學探究方法并在實驗過程得到多次體驗后,學生探究問題的自主性就會大大提高。
二、恰當引導,教給學生探究的方法
在進行預測、設計實驗方案、實驗探究的各個環節中,教師應自始至終起好引導作用,不能袖手旁觀。如在探究浮力的大小與哪些因素有關時,學生提出可能的因素(不同的物體、物體的體積、不同的液體、液體的體積、浸沒在液體中的深度)。在具體的探究過程中老師先要引導學生排除一些無關的因素,然后引導學生按照一定的方法進行實驗、分析實驗現象,歸納結論。科學教學中,教師要從實際出發,重視引導,教給學生探究科學知識的方法。這樣才有利于培養學生學會自行獲取知識的能力,起到了“授之以漁”的作用。
三、開放實驗室培養學生的探究能力
眾所周知,人類知識來源于實踐,而學生的學習是以間接經驗為主的,所以科學應該根據學科特點,在實驗室里給學生提供更好的條件以掌握更多的知識。科學實驗不再硬性劃分演示實驗和分組實驗,而是給教師的創造性和學生的主動性留有一定的時間,其活動指向不再局限于教師單純地表演或展示,是讓學生自主觀察、分析思考、交流討論、實驗研究,提倡學生獨立進行或通過小組合作開展科學實驗研究。因此,我們的課題組成立了每班10人的中心實驗小組,老師布置任務,學生自主設計方案,然后在教師指導下利用課外活動時間進行實驗探究。
四、緊密聯系生活實際,開展探究性學習
科學是一門很實際的科學,科學課的方方面面都和自然現象以及生產、生活聯系著。教師應結合小學科學教學內容,從生活走向科學,使科學貼近生活,密切聯系生產、生活、科技發展的實際,關注現代科學與科技的前沿成果,關注社會發展的熱點問題。我們要學會將學生的探究視點從課堂引導到社會,切實解決生活中遇到的問題。如在研究“鐵為什么會生銹”這個問題時,我先問學生有沒有看到過這樣的鐵銹?學生的答案很多,有的說在車棚里,有的說在水槽附近的地方,有的說他們家自來水打開后就會流出許多帶鐵銹的水……然后我讓大家根據眾多的發現地點得出在潮濕、陰暗的環境中鐵更容易生銹。是這樣嗎?學生在接下來的研究中根據自己的研究設計進行一步一步的對比試驗,得出了結論。學生在開展了“鐵生銹了”的實驗探究之后,可結合以下信息源“小東發現自己的銅制眼鏡框表面出現了綠色的銅銹”。銅“生銹”的原因是什么?查閱有關資料:“銅銹”的主要成分是Cu2(OH)2C03(俗稱銅綠);要求學生通過設計實驗,對銅生銹條件進行探究。
這樣從課本內延伸到課外的身邊的科學知識,讓學生經過思考、分析、比較來加深對知識的理解,使學生學會探究的科學方法。
五、從家庭小實驗來培養科學探究能力
根據教學實際情況,設置能讓學生在家中做的探究小實驗,這樣既能激發學習興趣,又能為課堂教學做鋪墊。
根據“家庭小實驗”的不同特點,我們可采取不同的驗收方式,多數家庭小實驗后都能得到具體的實物樣品,展示這些實驗樣品,能直接反映實驗完成的優劣。例如:講到酸堿指示劑這一知識點。要求每位學生回到家中做“自制酸堿指示劑”這一實驗。學生會將自己提取的汁液裝入小試劑瓶中,貼上自己的名字,第二天帶到班上讓師生一起驗證自己的成果,能不能檢驗溶液的酸堿性。這樣能有效地保持學生對科學的好奇心,激發他們的求知欲,激發科學探究的興趣。同時,實驗中的明顯現象及原因分析,也讓學生嘗到了探究的樂趣。這種探究活動既能鞏固拓寬學生的科學知識,又能提高學生的實驗動手能力和操作能力。
總之,為了在小學科學實驗中培養學生的科學探究能力,教師應對學生進行一些科學的探究方法指導,不要過分追求所探究的問題都在課堂上得到完全解決,留下一些懸念讓學生到課后去繼續探究。這樣,就培養了學生的科學探究能力,形成了良好的科學素養,使學生成為合格的、具有探究能力和創新能力的人才。
[作者單位:宿遷市宿城區陳集中心小學江蘇223800]