一、實驗前,創設教學情境,激發學生自行探究的欲望
1.巧設情境,產生疑問,以“疑”促“探”
疑問、矛盾的心理有利于調動學生積極主動地思維,是啟發學生進行思維活動的有效方法。在研究《食物中的淀粉》一課時,教師一上來就表演了一個魔術“白紙顯字”。把一張白紙放在水面上,紙上神奇地顯現出字來。學生產生了疑問,想要弄清楚究竟是怎么回事,產生了迫切的探究欲望。
2.組織游戲與競賽,以“趣”促“探”
《肺和呼吸》一課中,教師進入課堂后,首先組織學生開展一個吹氣球的比賽,要求:只能吹一口氣,誰吹的最大,誰就是獲勝者。第一次,嘗試一下,不記結果。第二次,正式比賽。學生的興趣一下子被調動起來,為了贏得比賽的勝利,在吹之前一個個都深吸一口氣,然后用力呼出。比賽結束后,教師問未獲勝的同學:為什么他吹的氣球比你的大?你想知道原因嗎?學生的探究欲望自然而然地迫切起來。
3.教師模擬演示科學現象,以“形”促“探究”
教學《空氣的性質》一課時,要求學生將一小紙團塞入塑料杯的底部,杯口朝下,豎直壓入水底。問學生可能會出現什么現象?生①:水會進入杯子將紙巾浸濕。生②:不變。生③:杯子里全是水。學生為了驗證自己的假設,分組動手實驗。結果學生們發現杯子里的紙沒有變濕。這時,學生對于這一神奇的現象產生了探究的欲望。又如:在學習《熱對流》一課時,我設計并演示了火山爆發的實驗。在水槽里裝滿冷水,在一個裝滿熱水(紅色)的墨水瓶的瓶蓋上開個小孔,把墨水瓶放入冷水中。瞬間,墨水瓶中的“紅”水立刻從小孔噴涌而出。全班學生頓感新奇——歡呼、雀躍,爭先恐后都想知道為什么會出現這樣的現象,他們探究的欲望被強烈激起。
二、實驗中,為學生創設寬松的環境
科學教師應當努力為學生營造一個寬松的探究環境,不必為了完成教學任務而教學。
案例一:《電磁鐵》一課中探究影響電磁鐵磁力大小因素的實驗中,由于涉及的因素較多:線圈的匝數、電力的大小、鐵芯的粗細等。到底哪些因素對電磁鐵的磁力大小有影響,要在短短的一節課中探究出結論,難度不小。
方法一:學生在預測出以上因素后,教師以表格的形式列出實驗操作步驟。如,研究電力大小對磁力的影響時,規定要改變的因素:電池的節數,第一次1節電池,第二次兩節電池,各能夠吸住多少大頭針。研究線圈匝數對磁力的影響時,規定第一次繞30圈,第二次繞60圈,各能夠吸住多少根大頭針……
方法二:學生在預測出以上方法后,教師有意向地安排不同的組各自研究其中的一個假設,要求學生在探究前先拿出實驗方案:你研究的問題是什么?你的假設是什么?準備怎么操作?可能會出現什么結果?接著讓學生帶著方案有目的地去探究自己的假設,最后交流匯總,得出結論。
很顯然,在方法一中,教師為了能在有限的時間內完成教學任務,把本該學生做的事情自己做了,學生只是按照教師的要求按部就班地去操作一下,學生的自主探究能力完全被忽視掉了。方法二中,每組的學生雖然只完成了一個假設的探究,但從實驗的設計到操作再到結論,都是由他們自己通過探究、交流以后得到的。就能力的培養來看,方法二中教師不拘泥于教材內容的安排,不求全,但求精,給學生營造了一個相對寬松的探究環境,長此以往,學生的探究能力定能大幅度提高。
案例二:《太陽和影子》一課,要求學生觀察一天中物體影子的長短、方向的變化與太陽在空中的位置的關系,學生探究的時間跨度較長。一般情況下,科學老師在上這部分內容時大都布置學生利用課余時間自己去觀察,或者在課堂上用手電筒代替太陽做一個模擬實驗。筆者認為前一種方法探究出來的結論最直接、最有說服力,但是在課外讓學生自己單獨去做,缺乏監督與指導,絕大多數學生不能夠堅持下來。這里,教師需要采用一些方法引導學生,讓他們樂于去觀察、去探究。比如,我們可以把儀器室里研究影子變化的儀器借給學生,學生有了探究的工具,自然就會去觀察了,作為借給他們儀器的回報,教師要求學生在歸還儀器時要順便交上一份觀察記錄:包括時間、太陽在空中的位置、影子的長度、影子的方向等。
像這樣時間跨度比較大的探究活動還有很多,比如動物的飼養、種植植物、觀察天氣、調查周圍的環境等等。要想學生有效地去探究這些活動,教師必須多動腦筋,多想點子,讓學生愿意去探究,特別是長時間地堅持探究。
(作者單位:江蘇省句容市二圣中心小學)