“科學學習要以實驗探究為核心,實驗探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。”這是《科學課程標準》的一條核心理念。科學與實驗探究密不可分,如何有效組織實驗探究活動,是當前科學教學改革的重點、難點和熱點。
筆者將從四個方面淺議實驗探究與提高科學素養之間的內在聯系。
激發科學興趣
興趣是科學素養形成的動力和源泉。要培養學生的科學素養,就必須把激發科學興趣作為切入點,呵護學生的好奇心與求知欲,將這種好奇心轉化為科學興趣,使之真正成為科學學習的動力。
物理、化學、生物是以實驗為基礎的學科,通過實驗探究,不僅可以構建這幾門學科的知識體系,還可以培養學生的實驗思維、實驗技能和實驗能力,促使學生更深刻、更牢固地掌握科學規律,激發他們學習科學的興趣。
培養實踐能力
學生在課堂上進行的一般是分組實驗,要想讓他們真正進入角色,手、眼、腦并用地開展有目的的探究活動,需要教師合理引導。以物理電學實驗為例:在“連接串聯和并聯電路”的實驗中,可采用啟發式和開放式教學結合的形式進行。
1.讓學生思考:如何利用現有器材(3節干電池、3個開關、2個小燈泡、若干條導線)設計電路,使2個小燈泡同時發光。同時熄滅。
2.學生設計實驗時,教師通過對比選擇相似電路,引導學生比較、歸納相同點,最終得出一種電路的連接方式——串聯。由此進一步提問:“如果其中一個小燈泡不亮,另一個小燈泡還能繼續發光嗎?”讓學生通過實驗(將其中一個小燈泡取走),發現串聯電路的特點,加深理解。
3.在操作過程中,存在當取走其中一個小燈泡時,另一個小燈泡還能繼續發光的情況。這時,教師組織學生觀察這個電路與前面所示電路的不同之處,并分析這個電路的連接特點。最后通過比較、討論,得出電路的第二種連接方法——并聯。
4.實驗操作完成后,組織學生歸納、總結,得出串、并聯電路的特點,同時對比課本上給出的結論。
拓展科學知識面
現今的教材中添加了不少課外小實驗,由于沒有現成的器材,需要學生在實驗過程中尋找性能相似的替代品,這無疑會激發學生潛在的創新能力,培養其創新精神。
例如在物理“光的傳播”這一知識點中,提供了“小孔成像儀”的制作方法,教師可布置學生利用周末制作,并在規定時間內對學生作品進行展示。在展示過程中就會發現每個作品的不足,如像的清晰度不夠、像的大小調節范圍小等,通過對比作品及教師的點撥,學生逐步改進,使作品達到預期的觀察效果。這樣不但能加深學生對小孔成像特點的認識,更增強了他們的動手實踐能力,有助于養成良好的科學學習態度。
培養科研方法和技能
近年來,筆者發現部分優等生已經不滿足于學習課本知識,他們渴望得到更多的課外知識。教師可通過帶領學生參加實驗探究活動,使其掌握一些基本的科研方法和技巧,實現“樂中學,學中樂”。學生在探究學習的同時,也能體會到“餓學研究”的樂趣。
綜上所述,實驗探究不僅能激發學生學習科學的興趣、增強學生學習科學的信心、提高學生的科學素養,更能引導學生運用科學思維和探究方法分析、解決問題,感受科學實驗探究的魅力,體會創新的樂趣。