簡楨琦
摘 要:《科學課程標準》指出:“科學探究是科學學習的中心環節??茖W探究可以使學生體驗到探究的樂趣,獲得自信,形成正確的思維方式。”教師利用以動手實踐為主的探究學習方式,重視科學實驗活動,讓學生親歷科學概念的建立、科學規律的發現、科學素養的培養過程,激發學生進行科學實驗的興趣,發展學生科學實驗動手能力,提高科學實驗課堂活動實效。
關鍵詞:科學探究;知識構建;思維方式
一、挖掘教材內涵,激發參與活動
教育要立足于科學,充分利用教材內涵,挖掘其中的人文內涵,利用勤于探究、樂于合作、勇于創新、珍愛生命、關愛自然、持之以恒的深蘊人文內涵,在課堂教學活動中做到有目的地滲透。采取科學探究為手段,充分發揮學生的主觀能動性,激發學生學習興趣點和參與科學知識探究的動力,引發學生參與實驗活動的探究和求知欲望,促使學生積極參與科學實驗進行體驗,通過實驗探究和親歷實踐活動,促使學生形成培養良好的情感態度及科學素養。
例如,教學《空氣占據空間》時,教師為了進一步讓學生感受到空氣占據空間的客觀現象,在課堂上,設計一場倒水比賽:把學生分成幾個學習合作小組,每一組各3人,每組桌上放著一個大水槽和一只大口瓶,此時,大口瓶的瓶口被一個塞子塞住,塞上裝著一個漏斗。倒水比賽開始了,教師要求學生用最快的速度,把水槽里的水往瓶里倒,看看哪一組的學生用最短的時間把大口瓶裝滿水。比賽剛開始時,很多學生端起水槽,急忙順著漏斗往瓶里倒水,水卻很難倒進去,即使倒進了一些,這些水也是一滴滴地往瓶里滴,很難以最快的速度倒進去,這是為什么呢?部分小組的同學通過認真觀察后,就動手把大口瓶的瓶塞向外拔了拔,讓瓶塞與瓶口之間留有一些縫隙,瓶塞提上之后,水十分順利地往漏斗里流;更有部分小組的同學把瓶塞再往上提拉,使瓶塞與瓶口之間的間距更大,瓶口幾乎完全敞開,水往漏斗里流得更快了;還有部分小組的同學直接把瓶塞從瓶口拔下來,丟開了漏斗,直接把水槽里的水,沿著瓶口把水倒進瓶里,這種方法是能使水最快流進大口瓶里的,這一組的學生用了最短的時間,以最快的速度用水把大口瓶裝滿,獲得了優勝者的稱號。教師立足于教材內涵,設計了生動的活動情境,激發學生參與科學實踐活動的熱情。學生在活動中興趣盎然,通過動手與觀察,以及積極探索后,有利于學生建構科學知識體系。又如,教學《聲音的產生》時,聲音是如何產生的?教師引導學生探究這一問題,從多方面發動學生積極思考,讓學生集思廣益,師生一起設計了多種方法發出聲音:①讓皮筋發出聲音;②讓小鼓發出聲音;③讓小空瓶發出聲音等。教師引導學生利用這些物體發聲時,要求學生注意觀察、聆聽有什么共同的現象。學生在觀察與操作中,收集一些信息,再通過小組積極探究與交流,懂得了聲音是由物體振動產生的。教師創設與教材內涵有關的活動情境,促進學生積極參與科學知識的學習,也讓學生體驗到獲取知識的喜悅,增強了學生探究科學知識的興趣與信心。
二、 重視方法指導,深化知識建構
開展科學實驗實踐之前,教師要指導學生進行規范化的實踐學習方法,引導學生清楚如何通過現象觀察、描述、解釋、檢驗解釋、得出結論,以及拓展應用。教師必須引導學生動腦,了解和掌握應該怎樣積極參與科學實踐學習,并要激發學生積極參與實驗操作,在操作中進行理性思考,通過師生相互探討,完善、合理化實驗的結論,深化對科學知識的理解與掌握,有效地建構科學知識體系。
例如,教學《太陽》時,教師引導學生探究“太陽給地球帶來了什么?”這一問題,讓學生先認真細致地進行觀察活動,觀察有太陽光照射到的地方,動植物的生長狀況如何?太陽光照射不到的地方,溫度怎樣?動植物生長情況又是怎樣?學生通過觀察之后,初步感知了太陽的一些外部表現,如給地球帶來了溫暖等,給地球動植物帶來關鍵性的影響。接著,教師引導學生運用語言或圖表等形式,科學準確地描述自己觀察太陽給地球帶來了哪些作用。主要從兩個方面進行描述:①按照萬物的種類;②太陽對這些具體物體發揮的作用。這樣準確地、科學地進行描述活動,要先在小組內進行,獲得同伴的補充和認可。接著,由學生舉例后,教師有意識地將不同種類的物體羅列在一起,用不同的顏色標出太陽所起的作用。如:太陽給大樹、莊稼、草、牛羊馬、人類帶來能量,太陽對天氣的作用,對食物的能量轉移作用等等。緊接著,教師引導學生運用自己的語言解釋太陽對地球上的萬物產生的直接、間接作用是由于什么原因。教師可以運用這樣的提問方式:“你怎樣解釋這個現象?”“你認為這個現象是怎樣產生的?”“這個現象說明了什么?”等,促使學生思考和嘗試解釋太陽對地球萬物產生的各種作用。教師提出:“事實就像大家所解釋的那樣嗎?”還要帶領學生做進一步的觀察和實驗,驗證自己所作解釋的合理性,引導學生們對太陽能量影響地球萬物進行實驗求證,讓學生在驗證中感知不依靠太陽是否有存活的生物。學生在教師的帶領下做出正確的判斷,獲得太陽對地球的重要作用的結論,從而深刻地認識和體會太陽的作用。最后,教師引導學生把所學的知識以及探究方法應用于引申問題中,如:探究汽車、火車和太陽的能量有關系嗎?學生通過現象觀察、描述、解釋、檢驗解釋、得出結論,以及拓展應用階段的科學實踐活動,掌握了科學實踐與實驗活動方法,鍛煉了科學思維能力,從而有利于建構和完善科學知識體系的建構。
三、 拓展探究時空,錘煉實踐能力
“科學課程應向學生提供充分的科學探究機會,使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中,體驗學習科學的樂趣,增長科學探究能力,獲取科學知識,形成尊重事實、善于質疑的科學態度,了解科學發展的歷史?!苯處熗诰蚩茖W教材內涵,把實際生活問題與學習內容有機結合,在科學實驗活動中,激發學生參與科學活動的興趣,努力拓寬學生科學思維空間,培養學生的應用意識和實踐能力,讓學生經歷運用科學知識解決生活問題過程,錘煉學生問題解決能力,真正實現學以致用的目的。
例如,教學《寶貴的耕地》一課時,學生分成幾個學習小組,在教師指導下,學生登陸了相關環保網站,通過瀏覽、探究,收集有關我國耕地狀況的資料,并利用這些資料充實和豐富了課堂活動內容,在教師的點撥與學生小組合作交流后,學生整理、篩選、歸納搜集到的信息,從中獲得了規律性的知識。教師引導學生充分利用信息技術,使學生獲得許多與科學教材內容相關的信息,鍛煉了學生的動手和自學能力。通過這種自主實踐活動,學生根據自己的興趣和能力,選擇活動內容參與自主學習和探索。此時,學生已成為信息加工、處理的主體,成為知識的主動構建者,不再單純地、被動地接受知識。教師充分利用網絡環境進行科學課程的教學活動,也沒有停留在搜集、加工與交流信息這一層面,進一步拓展學生探究時空,為學生創造探究的機會,展示學生在科學活動中得到的學習成果。當學生學習了《寶貴的耕地》這一課后,教師引導學生在互聯網上介紹家鄉土地資源的情況,在網絡中尋找怎樣解決家鄉土地存在問題的辦法;并利用網上搜集的有關寶貴的耕地資料,動手出一期手抄報,寫一份保護耕地的倡議書,實現拓展學生的探究時空,引發學生延伸探究成果,鞏固學生在科學課程活動中獲得的知識,鍛煉學生學習科學知識的能力。又如,《種子與幼苗》這一課里的“種子發芽”的問題,主要內容是讓學生通過觀察種子發芽生長的過程。教師不能把將學生禁錮在教室里,進行“閉門造車”式地學習,沒有讓學生進行實踐探究,學生就無法獲取真實的體驗,也就沒能夠掌握到什么樣的種子會發芽?種子的萌芽過程是怎樣的?因為種子的發芽過程,不是在教室里或在一節課時間段里能夠完成的。在引導學生學習這個單元時,教師要盡力給學生開放更多的時空,必須了解學校和學生的其他生活范圍中,是否適合開展學習這個內容的環境。然后要根據實際條件,在教學預設方案里制定出學生探究的時間和地點,提出相關的探究要求,引導學生根據科學實驗方案的要求,結合學生自身的實際,利用課余時間開展具體的探究實踐活動。這種拓寬學生探究時空的科學實踐活動,有利提高學生參與科學實驗探究的興趣,鍛煉學生自主探究的實踐能力,發展學生科學實踐的素養。endprint