順應(yīng)學(xué)生愛玩天性實施有效科學(xué)探究

胡仙萍

【摘要】初中科學(xué)課程標準倡導(dǎo)知識與能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，關(guān)注學(xué)生的現(xiàn)時發(fā)展和終身學(xué)習(xí)，主張以學(xué)生為中心，讓學(xué)生親歷探究過程，培養(yǎng)探究意識和探究能力。因此，科學(xué)教師應(yīng)該盡快轉(zhuǎn)變觀念，順應(yīng)學(xué)生好奇、愛玩耍的天性，寓教于樂，實施有效的科學(xué)教學(xué)，提高學(xué)生的探究能力。

【關(guān)鍵詞】初中科學(xué) 寓教于樂

【中圖分類號】G633 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）01-0166-02

楊振寧曾經(jīng)說過：“中國的小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是因為沒有動手的機會”。我國的中學(xué)生在國際奧林匹克競賽中，理論的成績總是居于優(yōu)勢，可實驗成績往往落后于其他國家。其主要原因是：中學(xué)教材中安排的實驗本來就不多，而一些教師還常常越俎代庖，用教師演示代替學(xué)生的動手操作，以電腦動畫代替實驗演示，以講代做現(xiàn)象普遍存在。長時間下來，學(xué)生就有了依賴思想，更加不能或不愿意積極參與到探究活動中去了，學(xué)習(xí)起來就枯燥無味，缺乏活力、自主性和主動性，覺得自己是旁觀者。實際上，愛玩、好奇和喜歡探究是孩子的天性。而許多玩具都是由各種科學(xué)原理設(shè)計而成的，能呈現(xiàn)自然現(xiàn)象、顯現(xiàn)自然規(guī)律，其鮮艷的色彩、精美的外觀、神奇的現(xiàn)象能牢牢抓住學(xué)生的心。如果我們教師把一些玩具帶入科學(xué)課堂，利用玩具來輔助教學(xué)，使學(xué)生在好奇中愉快地學(xué)習(xí)科學(xué)，例如以憨態(tài)可掬、哈哈傻樂的不倒翁演示重心實驗，以活潑可愛的“猴蕩秋千”演示單擺運動，以千變?nèi)f化的萬花筒演示光的反射……這些妙趣橫生的現(xiàn)象，簡單易行的操作，必能激起學(xué)生強烈的心理體驗，提高探究實效。

教師要順應(yīng)初中學(xué)生這個主體愛玩的天性，引導(dǎo)和深化科學(xué)課堂探究。在這方面筆者在教學(xué)中也嘗試了一段時間，同時也取得了一定的成效。下面就如何在科學(xué)教學(xué)中借助日常玩具，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究興趣，實施有效科學(xué)探究談一些體會和做法。

一、借助“玩”象，引導(dǎo)探究

蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的東西，這就是希望感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。” 許多玩耍活動中都包含著有趣的科學(xué)知識和原理，因此教師要努力創(chuàng)造條件，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，去探究，讓學(xué)生在玩中體驗快樂，探尋原理。正如孔子所說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。玩耍在教學(xué)中的作用不僅是提供一種情境，創(chuàng)設(shè)一種氛圍，更重要的是它符合初中生童心未泯，樂于探究的心理特點，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

在“電磁聯(lián)系”的教學(xué)中，教師出示如圖1的一個玩具小人，正在單杠上不知疲倦地翻著“跟斗”，咦，它為什么不會停下來呢？是什么力量讓它一直不停地運動下去呢？針對“玩”中出現(xiàn)的現(xiàn)象，想一想，猜一猜。

這個小玩具的出現(xiàn)，一下子調(diào)動了學(xué)生探究的好奇心，同學(xué)們爭著猜測：有的說是“同名磁極互相排斥”；有的說是“異名磁極互相吸引”；還有同學(xué)注意到這個玩具需要電池，肯定有電流在起作用……，在大家積極的思考和熱烈地討論中，這個幾元錢的小玩具承載著我們的科學(xué)探究活動揚帆起航了。再如圖2所示為一個非常簡單的玩具實驗，這玩具是由塑料頭像、彈簧和橡皮吸盤組成。演示前，先讓吸盤附在桌面上，再用手壓頭像然后突然松手，頭像便能向上彈起。當(dāng)這小玩意兒在空中上下跳動的時候，教師馬上講解這里面彈性勢能與動能、重力勢能之間的轉(zhuǎn)換，那么機械能守恒定律也就在同學(xué)們的極大興趣中掌握了。相信學(xué)生在生活中接觸到新鮮的玩具時，也會習(xí)慣性地去琢磨它的科學(xué)道理。我想這樣學(xué)到的科學(xué)知識肯定是終身難忘的。

二、參與玩耍，指導(dǎo)探究

有了探究的興趣和探究的動力，還需要學(xué)生掌握探究的方法，能自主開展有效的探究。但學(xué)生在實驗探究中往往面對一個問題提出的多種假設(shè)，無所適從，盲目實驗，這就出現(xiàn)了不肯鉆研，滿足于一知半解，雖然積極性很高，但因思維偏離方向而準確率較低的現(xiàn)象。怎樣讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，在眾多的表面現(xiàn)象中尋找事物的本質(zhì)呢？這就需要我們教師適時點撥，指導(dǎo)探究。例如在“摩擦力”的教學(xué)中，靜摩擦力的產(chǎn)生及其方向是教學(xué)中的難點。在分析汽車起動時，輪胎和地面所受靜摩擦力的方向時，教師直接講授，學(xué)生總是覺得難以理解，印象不深。筆者經(jīng)過反復(fù)嘗試的教學(xué)后，采用玩具遙控汽車來模擬實際情境：

教學(xué)情景：一輛遙控玩具車，駛上了講臺。哈哈，老師，讓我也來玩玩。好，哪個同學(xué)想來試試？同學(xué)們爭先恐后舉起了手。

教師：同學(xué)們都會開遙控車，但是，你有沒有見過車輪打轉(zhuǎn)，但車子卻原地不動的情況呢？那么，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動汽車向前行駛時，動力來自于哪里呢？

學(xué)生答：見過，汽車陷在爛泥里，車輪光打轉(zhuǎn)，車子不能向前行駛。這是因為摩擦力太小的緣故。所以汽車行駛的動力應(yīng)該是車輪受到的摩擦力。

教師：將遙控車舉在空中，按下起動按鈕，發(fā)現(xiàn)兩個后輪在轉(zhuǎn)動，而前輪不動。現(xiàn)在你們應(yīng)該知道，這輛汽車提供動力的驅(qū)動輪是哪兩個？（學(xué)生答：兩個后輪。）那么，當(dāng)后輪轉(zhuǎn)動時，輪胎與地面發(fā)生摩擦，輪胎受到的摩擦力方向是怎樣的？地面受到的摩擦力方向又是怎樣的呢？（這是教學(xué)難點，學(xué)生互相討論，意見不能統(tǒng)一）

教師演示：將遙控汽車放在桌面上，在后輪下各放一張白紙，按下啟動按鈕，看到后輪轉(zhuǎn)動時，白紙被向后送出，汽車沒有向前運動。

學(xué)生頓悟：白紙相當(dāng)于地面，車輛起動時，白紙向后送出，說明地面受到的摩擦力向后，車子向前運動，說明車輪受到的摩擦力向前，這符合相互作用力方向相反的知識。

再將遙控汽車放在光滑的玻璃板抖坡上，并倒上些菜油，按下啟動按鈕，發(fā)現(xiàn)車輪打滑，汽車無法前進。

一輛遙控玩具汽車，一張白紙，頓然使一個教學(xué)難點迎刃而解。

再如《測定食物中的能量》一課，學(xué)生提出了食物中為什么會有能量呢？食物中的能量是如何測定的呢？究竟哪種物質(zhì)能提供更多的能量呢？用我們自己的方法行不行呢？食物中的能量是如何被利用的呢？當(dāng)然，學(xué)生并沒有學(xué)習(xí)光合作用的機理以及三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的過程，因此不能認識到這些表象里面蘊含著科學(xué)知識。于是我提出“能不使用燃燒的方法來測定食物中的能量”這一問題，學(xué)生經(jīng)過進一步實驗發(fā)現(xiàn)食物中果然含有能量。然后我再因勢利導(dǎo)，讓學(xué)生進一步討論：“測定食物中的能量可能和什么有關(guān)”，“相同質(zhì)量的不同食物中所含有的能量是否相同呢？”“這個探究實驗只做一次，結(jié)果可靠嗎？應(yīng)當(dāng)怎樣做？”“怎樣改進實驗才能做到盡量減少食物燃燒時能量的丟失，分析出現(xiàn)誤差的原因？”再幫助學(xué)生補充完善，使實驗設(shè)計更科學(xué)，可行性更強，最后放手讓學(xué)生實驗。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，經(jīng)歷了“現(xiàn)象—問題—假設(shè)—驗證—發(fā)現(xiàn)”的認識過程，在解決認知沖突中優(yōu)化了思維品質(zhì)，培養(yǎng)了積極參與的主體意識。

三、拓展“玩法”，深化探究

《科學(xué)》學(xué)科的突出特點是與生活密切聯(lián)系且實踐性強，因此，學(xué)以致用既是科學(xué)探究活動的進一步拓展和提升，又是科學(xué)教學(xué)的目的所在。教師應(yīng)該順應(yīng)學(xué)生好奇、喜歡探究的天性，不僅在課堂中要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動有趣的生活問題情境來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，而且在課外要引導(dǎo)學(xué)生走進生活，去發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)問題。畢竟能夠有效輔助科學(xué)教學(xué)的“玩具”不是很多，而到廣闊的社會生活中，那才是“玩味”無窮！

（一）結(jié)合生活，豐富探究內(nèi)容

利用學(xué)生身邊的生活場景，幫助學(xué)生拓寬探究內(nèi)容，創(chuàng)造性地來學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)思維能力，從而使學(xué)生更加熱愛科學(xué)，喜愛科學(xué)。例如復(fù)習(xí)電學(xué)時，教師在課堂組織學(xué)生探究“熱得快”里的科學(xué)。先出示一熱水瓶的自來水，告訴其質(zhì)量，測出初溫，給出一個熱得快，再借助熱得快說明書上的內(nèi)容，要求學(xué)生計算燒開所需要的時間，在此同時進行實際的燒開水，展現(xiàn)一個最平常的生活場景，但發(fā)現(xiàn)計算時間與實際燒開的用時不一致（結(jié)果可由老師來預(yù)設(shè)）。于是讓學(xué)生展開分析，最后得出是由于電壓下降造成，接著分析電壓為什么會下降，再解剖熱得快，電熱絲材料應(yīng)該具怎樣特點？電熱絲與電熱管之間的石英砂應(yīng)該具怎樣的性質(zhì)？這種電熱器不夠安全你能提出哪些更好設(shè)計？類似可以開展的生活科學(xué)探究還有很多，又如學(xué)習(xí)了“測定食物中的能量”后，筆者組織了一個“小營養(yǎng)師”活動，要求學(xué)生綜合運用科學(xué)所學(xué)的知識，自由組織，分別為初一、初二、初三的學(xué)生配制營養(yǎng)餐，比一比哪一組設(shè)計的最科學(xué)、最美觀、最營養(yǎng)，結(jié)果學(xué)生創(chuàng)造出了多種營養(yǎng)餐的組合，其中不乏有獨到創(chuàng)新之處。這一活動，既促進了學(xué)生頭腦中知識的融會貫通，培養(yǎng)了實驗?zāi)芰Γ滞卣沽怂季S空間，還鍛煉了實踐能力，更增強了主動探究，勇于創(chuàng)新的思想意識。

（二）開展小實驗小制作，提高探究能力

積極創(chuàng)造條件開展小實驗和小制作活動，充分地讓學(xué)生動手又動腦，在玩玩做做想想中健腦益智，提高探究能力。例如用雞蛋來做實驗，說明科學(xué)原理：①用雞蛋做壓力壓強實驗。雞蛋握在手中，使勁握也難以破碎，但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明壓力的作用效果與受力面積有關(guān)。②用雞蛋做大氣壓實驗。將酒精棉花點燃放入廣口瓶中，并讓它燃燒一會兒，然后將一只剝殼熟雞蛋（稍大于瓶口）置于瓶口上，熟雞蛋在瓶內(nèi)、外壓強差的作用下，被壓入了瓶里。③用雞蛋做物體的沉浮實驗。讓一只雞蛋放入濃鹽水中，然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌，隨著鹽水的不斷稀釋，雞蛋排開液體的體積隨著增大，由漂浮狀態(tài)慢慢變到懸浮狀態(tài)，最終沉入瓶底。這說明：浸在液體中的物體的上浮和下沉，決定于它所受浮力和重力的合力。這樣不僅可以讓學(xué)生了解科學(xué)原理在日常生活中的應(yīng)用及其重要性，而且還能增強學(xué)生動手的興趣和能力，發(fā)展他們的創(chuàng)造性思維，使他們經(jīng)常能品嘗到成功的喜悅。初中課本上的科學(xué)知識從易到難，相關(guān)的小制作也由簡單到復(fù)雜。例如“潛望鏡”的制作，鏡身用簡單的牙膏盒子即可，小鏡子的大小和角度要合適，或根據(jù)鏡子的大小用紙板自制鏡身都可。而且學(xué)生在完成制作后通過探究還能發(fā)現(xiàn)，潛望鏡身做得越長，視線就能延伸的越長。同樣，利用透鏡制作簡單的“望遠鏡”和“顯微鏡”也需要學(xué)生動手動腦的完成鏡片和鏡身的調(diào)節(jié)。當(dāng)學(xué)生在小制作中開始利用所學(xué)的知識動腦，探究的目的也就達到了。

（三）走進社會，拓寬探究途徑

教師積極引導(dǎo)學(xué)生細心觀察生活，讓學(xué)生在鮮活的社會氛圍中求知明理，實現(xiàn)知識與生活的融合，給已有充分發(fā)展的科學(xué)課程增添時代的氣息和生活的活力，同時還可培育學(xué)生的社會生活情感。學(xué)校里的路燈是定時控制的（那個開關(guān)叫定時開關(guān)），如果給你一個光控開關(guān)？你能實現(xiàn)在陰天時讓路燈提前點亮，在天氣睛好時按時點亮嗎？請試著設(shè)計出時控與光控聯(lián)合來控制路燈的電路。（其實只要將兩個開關(guān)并聯(lián)即可）。例如探討腳印長度與身高關(guān)系；利用家里的廢舊電器制作電鈴等。教師還可以組織學(xué)生參觀訪問，開展專題調(diào)查研究。如調(diào)查本地農(nóng)村土、肥、藥的使用情況，指導(dǎo)家長合理使用農(nóng)藥、化肥，正確配制藥液，寫出化肥使用對土壤影響的調(diào)查報告；讓學(xué)生搜集生活中各種避免噪聲的資料；廢電池處理狀況及改革方案研究；調(diào)查河道被污染的情況并提出合理化的環(huán)保建議研究等。

總之，科學(xué)教育要適應(yīng)時代發(fā)展需要，把培養(yǎng)學(xué)生的自我發(fā)展能力、探索能力、研究能力作為主要目標，把傳授基礎(chǔ)知識、訓(xùn)練基本技能和培養(yǎng)學(xué)生獲得知識的能力統(tǒng)一起來，在質(zhì)疑一解疑一討論一總結(jié)的過程中，把知識、技能、能力融為一體，從而使學(xué)生的科學(xué)綜合素養(yǎng)得到提高。適度引入玩具輔助探究性教學(xué)的策略，就是要讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主人，成為學(xué)習(xí)和發(fā)展的主人。在運用玩具輔助探究教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)該緊密結(jié)合社會生活進一步激發(fā)學(xué)生的探究內(nèi)驅(qū)力，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，把學(xué)習(xí)變成學(xué)生內(nèi)在的需求，從根本上促進學(xué)生認知能力和個性的發(fā)展，乃至完美人格的形成。當(dāng)然，教師應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，形成師生之間，學(xué)生之間的多向反饋結(jié)構(gòu)，在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下，學(xué)生積極主動地解決問題。教師盡可能地引導(dǎo)學(xué)生通過自主鉆研與合作探究相結(jié)合，創(chuàng)造性地探究解決問題，提高探究能力，從而為學(xué)生自主學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。

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