宋金斌
(浙江師范大學附屬義烏實驗學校 浙江 321004)
科學是一門與生活聯(lián)系比較緊密的學科,不同的是,學生所要學知識是人類幾千年積累的間接經驗,它具有較高的抽象型,要使他們理解性地接受、消化,僅憑課堂上是不可能的。這就迫使教師改變教學觀念,探索教學技巧,創(chuàng)設科學教學情境,搭建探究科學奧秘的舞臺,激發(fā)學生學習科學的興趣與好奇心。利用實驗創(chuàng)設問題情境,教材中有很多實驗,也可以根據教材內容設計一些實驗,并適時提出問題。
假設與預測是針對提出問題進行科學探究的第一步,也為制定研究方案提供了方向。因此,可以讓學生根據已有的學習經驗,在教師的引導下,發(fā)揮想象力,提出各種假設與預測,并對此進行合理與可能分析[1]。
筆者在《導體與絕緣體》的實驗探究時,要求學生對很多種物體進行先預測,再檢測2次,最后得出檢測結果。在實驗時要求學生一一對應填寫在“我們的檢測記錄”的表格中。當實驗結束了教師問學生:“以后我們檢測導體與絕緣體的時候第一步做什么?” 這時,有一個學生站起來說:“我覺得第一步‘預測’可以不做,反正還要檢測兩次嗎?”筆者對學生這樣獨特的見解應立即予以肯定、表揚,讓該學生的臉上蕩漾甜蜜的笑容。接著順水推舟,隨機設計新的問題情境:“同學們,實驗前我們預測‘亮’與‘不亮’那么也就預測了什么?”學生很快地回答:“也就預測了實驗的物體是可以通過電流,還是不能通過電流。” “回答得很好。那么我們假設一個科學家在220伏以上的電壓下,做區(qū)分導體與絕緣體的實驗時。他在實驗前預測‘亮’與‘不亮’,那么在實驗時需要做哪些準備工作呢?”學生馬上回答:“要預防觸電。”這時教師首先表揚該學生的回答。同時又引導全體學生來區(qū)別在實驗前 “預測”與“不預測”,它會給我們在實驗時帶來那些優(yōu)點與不足。這樣學生與老師一起得出在實驗前“預測(假設、猜測)” 實驗結果的好處是:有利于制定合理的實驗過程,有利于合理安排實驗的操作方式,有利于減少、降低和杜絕實驗過程中的危險,有利于應對實驗過程中無法預知的“新發(fā)現(xiàn)”和有意義的“新事物” ,有利于提高實驗效益。最后師生達成共識:“預測(假設、猜測)”是做任何實驗前必不可少的首要環(huán)節(jié)。
讓學生親身體驗科學探究的過程,不僅可以迅速、有效地激發(fā)學生的好奇性,促進學生思考,還可以為學生創(chuàng)設一種團結協(xié)作的問題情境,讓學生在團結協(xié)作相互觀察中,比較分析、發(fā)現(xiàn)問題,從而產生解決問題的欲望,培養(yǎng)學生樂于合作和交流的精神。因此,在教學中,對問題的設計顯得尤為重要。
教學中探究新知環(huán)節(jié)設計的問題,既要基于教材進行設計,又要有別于教材內容,通過層層遞進的設問,幫助學生深刻理解概念。
如:七年級上冊第四章第一節(jié)《物質的構成》教學中,此課的難點是怎樣讓學生感知分子的大小并建立分子之間有間隙,物質是由許許多多分子構成。而分子太小肉眼無法觀察到,光學顯微鏡下也無法觀察,初一學生的認知能力也有限。怎么辦?我通過實驗及一步步的設問讓學生逐漸在大腦中建立分子的概念。學生用放大鏡觀察未碾碎的蔗糖、碾碎的蔗糖及溶于水的蔗糖。
師:蔗糖是否消失了?
生:沒有。
師:這么肯定?為什么?
生:水變甜了。
師:為何看不見?
生:變成了更小的顆粒,我們肉眼看不見。
通過顆粒較大蔗糖→到碾碎顆粒較小的蔗糖→到學生自主建立猜想更小的顆粒,分子的概念正是在一個個層層深入的提問和思考下逐步建立起來。通過實驗酒精與水混合體積變小,通過這一矛盾的展示引起學生認知的不平衡,激起學生探究熱情。教師演示黃豆和芝麻混合模擬實驗、適時提問學生酒精與水混合體積為什么會變小呢?說明什么?通過思考建立起分子之間有空隙的概念。
通過實驗思考從可見的客觀事實出發(fā)到肉眼不能看到的更小的微粒猜想,關注了學生的起點,學生是通過自己的思考完成了知識與方法的掌握與建構,完成了一個“再創(chuàng)造過程”, 讓學生在探究實際問題的過程中深化、升華知識,在思考中學會分析、歸納、推理,更好地啟迪了學生的思維。
制定探究方案是對所提出的假設與預測進行科學驗證的過程,也是探究學習的重要過程。在此,我們要注重探究過程。
如在講“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關“的實驗中,我演示了一個實驗,利用不同的接觸面讓小車做勻速直線運動,得出摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關。然后讓學生自主的實驗,提出問題:滑動摩擦力的大小還與什么因素有關?在這個實驗中,我并沒有告訴學生控制變量法,讓學生在自主學習的過程中慢慢體會到。進而由一個實驗引出多個實驗,慢慢解決問題。當然,在實驗過程中,也不是由學生聽之任之,邊實驗邊提問,仔細想想:如為什么要讓小車保持勻速直線運動?為什么此時彈簧測力計的讀數剛等于滑動摩擦力?等,讓學生在獨立完成真?zhèn)€實驗過程中慢慢領會實驗真諦,能夠自行判斷、分析和實驗。只有給學生解決問題的思路與方法,才能更好地把學生培養(yǎng)成為一個具有系統(tǒng)分析問題,成為自覺的問題解決者。
總的來講,課堂探究是一種學習能力的鍛煉,是學生學習潛能培養(yǎng)的方式,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的模塊,是素質教育的最重要體現(xiàn)。