經歷科學研究過程 提高學生科學素養——從《蠟燭滅了》一課的教學談起

◆顧桂鳳

(金壇市薛埠中心小學)

一、讓學生經歷發現過程

現代小學科學教學過程像科學研究那樣，應該是個發現過程，但是這不是簡約化的重演科學家的科學發現過程，因為，科學理論、科學規律，甚至科學概念都是人類通過長期實踐活動逐漸認識的，而且又是在不斷發展的，很難在幾堂課內簡約化地重演它的發現過程。而科學課上所要學習的科學概念，揭示的科學規律，是經過專家們精心選擇的，是在教師細心指導下通過觀察、實驗、思維，有目的地進行的。因此，應該說科學教學過程是在教師指導下的學生的再發現的過程。

《蠟燭熄滅了》一課，是讓學生觀察被大小不同的玻璃杯罩住的蠟燭燃燒的過程，發現蠟燭燃燒時間長短的規律。這一過程雖不能要求學生像科學家那樣反復地實踐，但也要讓他們親身經歷一個自行發現問題和提出假設的過程，這個過程我是這樣設計的:先讓學生利用實驗桌上的玻璃杯、紙板、水等材料，盡可能多地想辦法使點燃的蠟燭熄滅，而后使其發現用玻璃杯罩住的蠟燭也會熄滅，并且玻璃杯越大蠟燭燃燒時間越長，熄滅越遲;而玻璃杯越小蠟燭燃燒時間越短，熄滅也就越早。“咦!這是怎么回事?是什么原因?”這個問題在學生頭腦中油然而生。但這個問題如果僅用學生頭腦中的原有知識經驗是很難準確解答的，因此教師適時地引導學生猜測，讓學生假設出它可能與杯子空間大小或者杯中空氣的多少等因素有關。此時學生通過動手操作、動腦思考、動眼觀察、動口討論，親身經歷了一次發現過程，同時問題的發現、假設的提出又進一步激起了他們探究的興趣。

二、讓學生經歷探究過程

法國哲學家狄德羅認為觀察、思考和實驗是人類認識自然界的三種方法。他指出:“觀察搜集事實，思考把它們組合起來，實驗則證實組合的結果。”英國化學家普利斯列則指出:由思考形成的假說是實驗的先導，由不斷修正假設而使理論接近于真理。這些科學研究的方法同樣都適用于自然教學過程。特別是實驗，不管是科學研究，還是自然教學，它們的基本步驟都是相同的，包括五個方面:(1)明確實驗目的;(2)進行實驗設計;(3)實驗的實施;(4)實驗結果的分析和處理;(5)對實驗結果做出理論的解釋。科學研究和小學科學教學在實驗方面的區別只是發現的性質、采用的手段、認識的深度不同而已。

《蠟燭熄滅了》一課，當學生對“蠟燭燃燒時間的長短可能與什么有關?”這一問題做出假設之后，教師讓學生自行設計實驗來證明自己假設正確與否。這樣，學生首先明確了實驗的目的，并很快地想到用實驗桌上的三只大小不同的玻璃杯依次罩住燃燒的蠟燭，同時用秒表進行記時和把每次記錄的時間填寫在實驗記錄表內。最后仔細觀察實驗記錄表內不同的時間和空間，進行分析和研究，從而得出科學的結論:蠟燭燃燒時間的長短與杯子空間大小或杯子空氣的多少有關。在這個教學過程中，教師把時間都交給了學生，自己只是在學生分組探究過程中加以個別指導和全面搜集學生的實驗信息，而學生完全沉浸在實驗的研究中，個個都像科學家一樣對自己提出的假設進行了一次真刀真槍的實驗驗證。

三、讓學生掌握研究方法

掌握研究方法比掌握知識更為重要，特別對年齡較小的小學生來說，掌握了科學的研究方法，可使他們在今后的人生道路上源源不斷地獲取知識。

《蠟燭熄滅了》一課的編寫指導思想，就是要讓學生經歷科學研究過程，掌握科學研究方法。課堂上，教師正是在這一思想的指導下進行教學的，沒有把“蠟燭燃燒時間的長短與杯子空間大小有關”這一知識點作為重點來教學，而是讓學生親身經歷了兩次“發現問題——提出假設——實驗驗證——得出結論”的科學研究過程:一次對“蠟燭燃燒時間的長短與什么有關”的探究，一次對“3號杯內蠟燭燃燒時間是多少”的探究。而后一次的驗證性的探究，教師是完全放手讓學生仿照前一次的探究過程進行的，加固了學生對科學研究方法的掌握。新課結束之后，教師再次讓學生提出自己不懂的問題，而后鼓勵學生用課堂上學到的知識和方法課后自行解決問題。這樣“重過程、重方法”的教學，不僅在很大程度上激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，而且培養了學生分析解決問題的能力。