我們追求的科學課應該是真實、扎實、樸實而有效的,這才是科學常態課應有的目標。科學探究也不僅是動手做,更主要的是動腦想。而事實上我們一些科學課的探究經常是流于熱鬧的表象,浮光掠影之下學生的思維發展也只能是淺嘗輒止。學生的浮躁往往緣于教師的浮躁跟功利,那么如何讓我們的課堂回歸理性?細節非小節,從細節處著手點燃學生理性思維的火花,筆者做了如下思考和實踐:
一、實驗材料從細處巧安排促進學生深層次思考
實驗材料不是越新奇越好,也不是越豐富越好,而是要體現典型性和科學性,能引發學生深層的思考。如在教學《神奇的水》一課,老師準備了粉筆、紗布、餐巾紙、兩片玻璃片,這些材料既容易尋也便于學生研究水的毛細現象,尤其是兩片玻璃片更是將探究推向了深入。當學生有的組用一片玻璃有的組用兩片玻璃豎直放入紅水中做探究時,出現了兩種不同的情況,前者紅水沒有向上爬升,后者紅水卻順著玻璃片向上爬升了。這一矛盾一展現,便自然將學生卷入積極思考中,透過現象看到本質,使學生的思維從對表象的關注引到深層次的思辨,從而認識到兩片玻璃片之間形成了縫隙,認識毛細現象的成因。
又如四下《擺》一課,老師就在課開始時,為每組隨機準備了一個支架、一個不同材料制成的同體積的擺錘、一根不同長度的線。讓學生先觀察自己組上的材料后做一個擺,并讓這個擺自由擺動15秒時間。當學生發現每個擺的次數是不一樣的這一現象時,思維的火花被激發了,從而引發了思考 “為什么有的擺快有的擺慢?擺的快慢與什么有關?”并進一步深入,比較各組操作材料的不同,很快提出“擺的快慢可能與擺錘重量有關”、“擺的快慢可能與擺繩長度有關”、“擺的快慢可能與擺幅大小有關”的猜測,并積極地設計實驗進行研究,從而發現“擺的擺動快慢與擺繩的長度有關、與擺錘重量和擺幅大小無關”的實驗結果。
可見,針對性和啟發性強的材料能提高學生思維的深刻性,并提出合理的、高質量的科學問題,并在此基礎上形成科學合理的探究方案,使實驗目標更加明確,從而提高探究效率。
二、引導理性預測培養良好思維習慣
預測作為科學探究的重要組成部分,也是順利完成科學探究的必不可少的一個環節,現在許多教師認識到了科學預測的重要性,但在實際教學中,學生卻常常毫無根據的亂猜,教師也視而不見,使得這么一個重要的探究內容走了過場。如在探究固體的沉與浮時,教師準備了十種固體,按照設計流程要讓學生先預測,但是在匯報過程中教師沒有引導學生對預測闡述自己的依據,更多的是關注了流程,而忽視了如何理性的預測。雖然預測是人們的主觀思維活動,但這并不是說可以漫無邊際的猜測和想象。預測的結果必須以事實為依據。這就要求學生不能輕易用想當然代替理性的思考。又如有一個蠟燭燃燒時間的預測,教師就引導的恰到好處。教師首先出示一支燃燒的蠟燭和學生談話,如果把這個小燒杯罩住蠟燭會怎樣,學生猜測并說依據是什么。師演示倒扣小燒杯,蠟燭是不是馬上熄滅的?小燒杯罩上多久后蠟燭才熄滅,你能猜測一下嗎?學生談想法說依據。接著學生利用秒表計時實驗。當匯報時有的小組與實驗結果差距較大,有的小組與結果相差較小。又問是什么原因?實驗繼續,教師出示一個大燒杯,如果罩上去的是一個大燒杯,蠟燭能燃燒多長時間?你的依據是什么?及時的問學生的想法和理由是一個培養學生良好思維習慣的有效措施。學生交流了預測的思維方法,相互之間受到啟發,學生的思維在這一過程中也得到了積極的發展。
三、動手之前先動腦,知其然更知其所以然
如四年級上冊中探究一杯熱水冷卻過程中溫度下降的規律的實驗,在實驗前提示學生要等到插入熱水中的溫度計讀數上升基本穩定了再讀數。不僅告訴學生如何做還讓學生明白為什么要這么做,問他們為什么要等液柱相對穩定不上升了才能讀數,知道了為什么學生就會自覺避免不規范操作了。
又如探究導體和絕緣體時提示學生物品接入電路重復檢測兩到三次再記錄現象。教師提出讓學生想一想為什么要重復檢測。當學生明白了其所以然之后,就會成為行為的主人,變被要求做而為自覺去完成。
由此可見動手之前先動腦的重要性,作為學生來說,動手操作所獲得的快感是他們最為渴望的,但這種快感又是膚淺的,容易消失的,并不能在學生的心靈深處留下長久的烙印。而經過思考的行為則可以讓學生獲得深層次的快樂,這種快樂體現出理性的光輝,在理性思維的指引下的操作,會消減學生動手操作中的許多無效動作,從而提高實驗效率。
四、有效追問為學生思維發展推波助瀾
在探究導體和絕緣體時,為什么同樣是木棒,為什么枝條能導電,那個小木棒卻不能呢?實驗中的追問很關鍵,因為學生通常的認識是浮于表面的,而教師的追問可以引導學生透過現象看本質,這里教師的追問能引發學生帶著理性思考的精細觀察,這種精細觀察就是比較,在比較中學生會發現差異所在,并且會進一步把這種差異和燈泡的亮滅聯系起來思考,會讓學生逼近事物的本質,而拋棄事物外在形式的干擾。
又如三年級的實驗“小草每天要喝多少水”,教師抓住向水中倒油的環節追問,激發學生的思維。第一個問題是:養小草的瓶子里倒點油是為了什么目的?學生們都懵了,一臉茫然。于是老師說好好想想,誰猜對了,我們全班同學拜他為師。學生一下子興奮了,或歪頭苦想,或抓耳撓頭,或與同桌討論。接著幾只小手舉了起來,什么做記號,讓小草長得好,給小草加營養……五花八門。讓學生說的同時也讓他們評價同學說的怎么樣,教師不做評價,讓他們自己做出評價。接著我進一步啟示我們這個實驗的目的是什么?測出小草每天喝多少水。我們倒油就是為更準確地測出小草每天喝多少水。再聯系生活實際想想,爺爺奶奶腌辣椒時最后總要倒一點香油,就是為了隔絕空氣防止變壞。我們倒油又是要隔絕什么呢?學生似有所悟,你一言我一語。當同學沒回答出來他們既惋惜又興奮,因為他還有機會當老師。于是躍躍欲試。終于經過眾人智慧的積累,明白是為了防止瓶中的水散失到空氣中。如果不倒油,我們每次測得的數據就不準了。少了的水到底是被小草喝了,還是跑到空氣中了,就分不清了。費了那么大周折并不只是激發學生的思維,更重要的是讓學生感受到科學實驗的嚴密嚴謹,培養他們的一種科學態度。
五、理性對待實驗結果
在一些科學課上,經常會出現充足的實驗之后,學生的交流只是走過場,一兩個學生的匯報代替了全班同學的想法,學生不太順暢的匯報中參雜著老師的暗示,學生急于得出正確答案。學生即便有不同的意見,在老師的有選擇的展示中也沒有發言機會,讓學生失去了交流的機會,也失去了在交流中反思的契機久而久之善于察言觀色的學生就會有意湊數據達到老師想要的結果,這和我們的科學課節相悖了。教師首先要拋開功利,理性看待。當學生得出了不一樣的結論時不應抱怨學生節外生枝,而應抓住這一機會讓學生在反思中成長,這樣才能敗而不失。
如果實驗不成功,那么教師要引導學生找出實驗中的缺點和失誤,實驗失敗原因的可能性是多方面的,教師要創設探究氛圍,鼓勵學生分析失敗原因,運用糾正策略,最終讓學生找出原因克服困難。不成功的實驗體驗也是很好的一種科學教育。
六、讓思維的火花向課外延伸
科學課帶著問題來帶著問題走。在連續測量一杯熱水的溫度的實驗中,學生通過實驗數據得出熱水在變冷過程中是先快后慢的,當問到你還有什么問題嗎?學生自然而然提出了新問題:這杯水繼續放下去溫度會怎樣變化呢?一杯冷水在連續加熱的過程中,溫度上升有什么規律呢?讓有興趣的老師在中午休息時間到實驗室繼續實驗觀察,將學生的思維有效延伸和拓展。
又例如,在探究“物體的熱脹冷縮”時,設計引導讓學生通過自己探究得出水有熱脹冷縮的性質后,啟發學生提出了“酒精也會熱脹冷縮嗎?食用油也會熱脹冷縮嗎?雪碧、可樂也會熱脹冷縮嗎?鋼鐵也會熱脹冷縮嗎?空氣也會熱脹冷縮嗎?……”甚至有學生還提出了“人也會熱脹冷縮嗎?”這樣的問題,將學生的探究活動不斷地引向深入,使學生的思維活動不斷地往前推進,取得了較好的教學效果。
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