易禮洵
(湖北省枝江市安福寺小學)
小學科學課程有六大基本理念,其中第二個基本理念就是:“科學學習要以探究為核心。”探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式,讓學生親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。
科學探究是科學學習的中心環節和核心環節,它不僅可以使小學生體驗到較高的探究興趣,獲得自信,形成正確、科學的探究方式方法,而且可以使他們識別什么是科學,什么是偽科學。它不僅涉及提出問題,猜想結果,制訂計劃,觀察、實驗、制作、收集證據,進行解釋、表達與交流等活動,還涉及科學探究方法和認識,其探究能力的形成有賴于學生的學習和探究活動及習慣。
說起探究,怎樣探究是學生在探究時很茫然和不知如何進行的一個難點,也是老師在教學中很為難或收效甚微的教學瓶頸,課堂上的科學探究因時間和條件的限制,其效果有限,而課外探究則是對課堂探究的有效補充和支持。在引導學生進行科學探究過程中長期堅持“三多三勤”的方法是我從教多年的一點心得,效果很好,即多觀察,勤用眼;多實驗、勤用手;多思考、勤用腦。
大自然是一個不斷變化的世界,生命世界又是豐富多彩的,小學階段生物的內容比較多,但要觀察了解它們的生長變化,了解生態系統之間的聯系,課堂上給的時間和空間是遠遠不夠的,學生在課余的探究活動就必須走出教室,走出學校,走向社會,走進大自然,以自己觀察、調查得到更多的素材來豐富課文內容,如對月相變化規律的探究、蚯蚓生存環境的探究就需要學生經過多次、反復的觀察而形成科學結論。例如,我平時就要求學生在外出或課余時多觀察、勤用眼,留意身邊的一些物體的朝向、放置位置等。一天在一次社團活動時,四年級李××同學對同學高興地說:“告訴大家,經過我的多次觀察,發現董市到枝江沿線的路燈都沒有接電線,卻有一個風車,原來是利用風車發電并儲存,到了晚上路燈就亮了。這樣的路燈既美觀,又省電、環保,我要建議政府多用這樣的路燈!”又如:在一次科技節交流活動中,六年級謝××同學說:“老師,我對太陽出來的地點連續觀察了兩年,發現太陽從東邊出來時的位置是隨著季節的變化而變化,夏天在正東一點,到冬天則偏向南邊去了,這是為什么呢?”多觀察、勤用眼是科學探究的第一環,十分重要。
科學探究是一個系統的科學的過程,多觀察,勤用眼只是科學探究的一個環節,學生在觀察中看到的現象、遇到迷惑的問題、難以解決的問題,很多是要通過學生的實驗探究或合作探究等形式來解決,例如,《能量》一單元中由電產生磁而制作的電磁鐵是學生非常感興趣的,貼近學生的生活經歷,因為磁鐵是學生熟悉、喜歡的,電磁鐵跟磁鐵性質相似,而電磁鐵是新生事物,學生對其充滿好奇,有研究它的沖動。課文中如何讓電磁鐵的磁力增大,學生提出了許多猜想,如電力的大小、線圈的長短、線圈的粗細、線圈的圈數、鐵芯的長短粗細、鐵芯的形狀等等,而在課堂上由于時間的限制,只著重探究了電力的大小和線圈的圈數、鐵芯的大小等與電磁鐵磁力大小的關系,學生普遍產生意猶未盡的情緒,特別是自己提出的猜想沒有得到驗證的同學更是如此。我在跟學生講家里的太陽能熱水器朝向100%都是向偏南方安裝,沒有一個朝向其他六個方向。六年級學生張×家里是賣太陽能熱水器的,他為了證實老師的說法,回家跟爸爸左纏右磨,同意用一臺展示做實驗,他先后把太陽能熱水器朝東、朝南、朝西、朝北4個方向,連續5天測量水溫,證實了太陽能熱水器朝南方安裝平均溫度最高。經過自己動手親自實驗得出了結論,他非常高興。又如定滑輪、動滑輪、滑輪組省力、用力方向的探究,都是要經過多次、反復的實驗加以印證。實驗中的現象、數據也需要勤用手,把它記錄下來,以便進行分析、歸納,為上升為理性認識做準備。事實上沒有哪一個發明家、科學家的成功不是在無數次探究失敗中取得的,沒有哪一個發明家、科學家不是在勤用手中獲得成功的。
科學探究僅有觀察、實驗還不夠,更重要的是要對觀察對象、實驗現象進行數據收集、歸納、分析、概括、總結,進而形成科學結論,因此多思考、勤用腦是科學探究的關鍵一環。例如,在上六年級《工具和機械》這一單元的最后一課《自行車上的簡單機械》中,我讓學生觀察,會騎車的學生騎一騎,然后讓學生用腦思考自行車這個簡單機械上包含哪些我們已經學過的知識?由于平時學生養成了“三多三勤”的科學探究習慣,學生通過動腦探究討論,很快得出自行車包含了杠桿、輪軸、滑輪、斜面等簡單機械。又如,在《生物的多樣性》一單元中,學生通過校園生物大搜索、校外生物認識及對動物、植物的初步認識后,養成了“多思考、勤用腦”的習慣,就會思考大自然為什么會這么神奇?自然環境為什么越來越差?而這些問題僅靠課文是遠遠不能釋疑解惑的,于是學生就會動腦、動手查閱相關書籍、資料,上網去滿足自己的求知欲,學生就會加深對生命、環境、遺傳、進化等的理解,從而自覺地認識到保護環境的重要意義。三年級學生王××外婆家有一大片山林,其中有一排桂花樹,且有一棟豬圈緊靠,她觀察發現:桂花樹朝東的一面長勢枝葉茂盛,而靠豬圈的一面不如東面好,像病了似的,為什么呢?經過觀察思考、上網查資料,她得出東面因為陽光充足,光合作用充分使得枝葉茂盛,而靠豬圈的一面因陽光不足,光合作用不充分而長勢頹廢,獲得答案后她很高興,因為她經過思考、用腦而獲得了知識。
學生親歷科學探究活動是科學教學的重要部分,也是課堂教學的重要組成部分,科學探究既在課堂,又在課后,更在校外、大自然中。在科學探究過程中長期堅持“三多三勤”有助于學生對科學課程的學習,更有利于有志從事科學探究學生的發展。