如何在小學科學課堂中實施探究性學習

　　《小學科學課程標準》提出：“科學學習要以探究性學習為核心，探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?！逼喗苤赋觯骸耙磺姓胬矶家獙W生自己獲得，或由學生自己重新發明，至少由他重建，而不是草率地傳遞給他?！比绾卧诳茖W教學中實現學生科學探究的過程，培養學生探究的欲望、探究的方法、探究的能力呢？根據不同的教學內容，我主要采用以下三種教學方法。
　　一、創設情境誘導教學法
　　在教學中教師要做引領者、指導者，學生是主動的探索者，要使學生學會如何學習、如何發現問題、怎樣加工信息、如何推理論證，要有利于知識技能的遷移。愛因斯坦曾說：“創造性地提出問題比解決問題更加重要。”教師首先要讓學生主動地產生一種發現問題、提出問題的學習心理，并且讓學生帶著問題走向教材、走向自然、走向科學。首先，教師根據教學的具體情況，創設問題情境，引導學生提出問題，使學生產生探究的欲望。其次，啟發學生思考，對問題進行大膽的猜想假設。再次，引導學生制訂一定的計劃，并通過觀察實驗對所做的猜想假設進行驗證。第四，組織學生在對實驗現象進行分析、歸納并與同學交流等一系列認知操作過程中，尋找問題的解決。促進問題的解決，最后引導學生歸納總結得出結論。下面以《氣體的熱脹冷縮》一課為例作具體說明。
　　（一）創設情境
　　同學們，今天我和徐老師打乒乓球，不小心把乒乓球踩癟了，誰能幫老師想辦法讓它鼓起來？
　　讓學生發散思維自由想辦法，教師不加評論。
　　教師根據教室現有條件選擇用熱水方法親自試一試，教師演示：把乒乓球放熱水中一燙就鼓起來了。
　　討論：看到這種現象，你想提出什么問題嗎？
　　學生提出問題：為什么乒乓球用熱水一燙就會鼓起來？
　?。ǘ﹩l思考
　　請同學們猜想一下，是什么原因使球鼓起來的？
　　猜想假設：讓學生在原有知識基礎上大膽猜想，如，可能是球內氣體受熱膨脹把皮鼓起來，也可能是球的外皮膨脹變鼓，等等。
　　要弄清乒乓球為什么會鼓起來，你認為應該先解決什么問題？
　　學生：先解決氣體有沒有熱脹冷縮的性質。
　?。ㄈ┲笇骄?br/>　　各組實驗桌上有老師和同學們準備的各種材料，對于這些材料你有什么不認識、不清楚的嗎？
　　學生質疑后請各小組利用這些材料自行設計實驗研究氣體有沒有熱脹冷縮的性質；學生根據所給材料，以小組為單位，制訂實驗計劃，并親自觀察實驗。
　?。ㄋ模┙M織研討
　　你是怎樣做的實驗？看到了什么樣的實驗現象？你設計的實驗說明了什么？
　?。ㄎ澹┮龑w納
　　以上實驗說明了什么？
　　解決問題：既然氣體、外皮（固體）都有熱脹冷縮的性質，那么到底是誰的膨脹才使球鼓起來呢？
　　得出結論：氣體有熱脹冷縮性質。
　　學生討論并實驗：可以把漏了氣的乒乓球放入熱水中，發現不會鼓起來，從而證明是球內氣體把外皮脹鼓的。
　　又如在《浮與沉》一課的教學中，我首先出示一組在水中上浮的物體，邀請學生實驗，讓學生說一說它們為什么能夠在水中上浮？（學生馬上想到了水有浮力。）接著我又出示了幾種在水中下沉的物體（石頭、鐵、鋁……）讓學生說說“這些在水中下沉的物體有沒有受到水的浮力”。當學生正在爭論不休的時候，我對學生說：“光靠爭論是做不出結論的，還是讓我們通過實驗來探究其中的奧秘吧。請你們小組討論討論，準備怎么實驗呢？”學生通過討論以后相互之間評議和補充，設計出了多種實驗方法。最后我結合實驗室里面的儀器情況，以及實驗的可操作性，確定了兩種實驗方法，讓學生根據自己的興趣自行選擇。
　　二、主題開放性教學方法
　　圍繞一個主題，學生自主選擇感興趣的問題，然后自愿結組，采用各種方法進行探究。傳統的探究性學習總是把上課作為探究的起點，下課作為探究的終點，教師常說：“這個問題同學們課后繼續研究?！边@僅僅是個形式而已。個別學生可能真的研究，但由于得不到老師的幫助、鼓勵而興趣索然。從另一角度而言，自然世界豐富多彩，大千世界包羅萬象，豈是40分鐘所能涵蓋的?？茖W研究的過程是一個復雜而艱巨的過程，包括提出問題、制訂計劃解決問題等，而在一節課中就要讓學生親歷這樣的過程，沒有別的辦法，只能將內容減之又減，教師引完又導，學生也就完全失去了自主學習自主探究的機會?！爸黝}開放性”教學方法最大的特點是把探究的權利完全給了學生，其最大優點是：這種方法打破了40分鐘這一時間的局限，打破了只在課堂這一空間的限制，學生的探究性學習成為可能，有利于發揮學生的主體作用，挖掘學生的創新學習潛能。其一般程序是：確立課題→發問質疑→自愿結組→探討研究→表達交流。下面是我上《魚》這一課的過程。
　　1.同學們都很喜歡魚，今天我們就一起來研究魚好嗎？
　　2.關于魚，你都想知道它的哪些事情？
　　發問質疑，鼓勵學生大膽提問，學生的提問應不受限制。教師幫助學生歸納問題。
　　3.同學們提了這么多的問題，那么你想研究什么問題呢？
　　自愿結組，請打算研究同一問題的同學結成一個研究小組。
　　4.請每個研究小組討論研究方法，制訂研究計劃，并分別進行研究。
　　探討研究，各小組根據自己的課題采用適當方式進行研究，如：網絡搜索、參觀考察、觀察實驗、書店查詢等。
　　5.選擇時間讓學生交流研究成果。
　　表達交流，各研究小組分別展示自己的研究成果，全班同學互相交流。
　　學生圍繞著“魚”提出了20多個感興趣的問題，如：魚到底有多少種？魚的共同特征是什么？魚會睡覺嗎，如果會睡那它為什么總是睜著眼睛？等等。有的同學到圖書館看書查找資料，有的到新華書店閱讀書籍，有的到網上查找資料，還有的親自動手做實驗研究魚鰭到底有什么作用。每一個同學都參與到了活動中，在親自獲得知識的過程中，他們的探究能力得到了鍛煉和提高，他們學會了如何去獲取知識，這種自學能力會令他們終身受益。而且對于魚的有關知識的了解，他們已跳出課本中僅限于魚的共同特征，知道了關于魚的很多有趣知識，從而開闊了視野。
　　三、范例教學方法
　　近代心理學研究表明：小學生的認知發展水平是建立在原有認知發展基礎之上的，學生認知水平的發展需要原有認知水平的沉淀和積累。這就需要采用范例教學方法使學生獲得必要的知識和能力。這種教學方法最早由德國科學家瓦·根舍因提出。其特點是：從科學課相同類型的課中選取出典型的，把它作為事例和范例，使學生通過這種范例教學掌握科學知識和科學方法，以自行探究類似的課題，起到舉一反三的作用。其一般程序是：學習個別事物→學習范例的“類”“屬”→掌握規律法則→獲得自我或人類的理解。例如：小學科學課中有許多課要求學生尋找同類事物的共同特征，像：《魚》、《兩棲動物》、《鳥》、《爬行動物》等，教師如果課課精講精練，勢必會簡單重復，教師教起來覺得沒有什么新意，學生學起來也缺乏興趣，不利于調動學生主體學習的內在動機，從而不利于有意義學習的生成。學生知識學得被動，能力得不到鍛煉和提高，又何談科學素養的形成與培養？像以上的內容，教師可以選取出一課作為典型課例，引導學生去歸納概括物體的共同特征，使其明白應如何尋找同類物體的共同特征，這樣學生就可以利用這種方法去自行探究類似事物的共同特征。
　　總之，科學的探究性學習，可以使學生的生命潛能和創造精神得以充分發揮，讓學生從小敢于創新、勇于創新、學會創新、善于創新，這是科學教育的真正生命活力所在，這也正是科學教育的本質回歸。