張利萍
(浙江省嵊州市愛德初級中學,浙江 嵊州 312400)
科學課程的重要部分,是探究物質及其運動的科學,科學發展的過程中充滿了激動人心的探究。幾年來,在初中科學的教學過程中,我們常常實施探究式教學,實踐中我們充分認識到,它對培養學生的科學素質能起到重要的作用。
科學探究就是讓學生通過“做科學”來學科學,在這一過程中學生們就可以把科學知識與觀察、推理和思維的技能結合起來,從而可以能動地獲得對科學的理解。在科學探究活動中,在參與解決問題,參與做計劃,參與決策,參與小組討論,參與評價的過程中,學生們將所掌握的科學知識同他們從多種渠道獲得的科學知識聯系起來,并把所學的科學內容應用到學的問題中去。通過科學探究活動,學生們對科學探究的手段、使用證據的規則、形成問題的方式、提出解釋的方法等一系列問題有了親身的經驗,而不僅僅是聽到或記住有關的知識和結論。通過科學探究活動,學生們對科學與數學的關系,科學與技術的關系,科學的性質(什么樣的東西是科學,什么樣的東西不是科學,科學能夠做什么,科學不能夠做什么以及科學如何在文化中起作用)等一系列問題,有了切身地認識和體驗,而不僅僅是獲得了關于這些問題的標準答案。
雖然探究學習是學生參與并由學生完成的教學活動,但不是讓學生放縱自流,而是對教師的作用和自身素質提出了更高的要求。
(一)要從培養適應社會需要的高素質人才的高度去把握教學目的和要求
(二)教師自己要具有探究科學的能力,要潛心鉆研學科知識和教材體系,跟蹤當代科技的發展動向,不至于培養落伍的“人才”。
(三)要具有較強的組織調控能力,要遵循人的認識規律,了解學生的心理活動及承受能力,要培養學生的探究習慣和協作精神。
(一)以培養人的目標確定探究目的
構成人的素質有多方面的因素,在探究教學實施之前,應遵循教育為了培養人的宗旨確定探究目的,該目的應有助于提高人的科學素養、培養人的創新能力。比如設置探索性實驗是為了培養學生的科學態度、科學方法和探索精神,布置課外小制作是為了學生理解科學和技術的關系,培養學生的統籌能力和協作精神。
(二)創設情境,給學生提供挑戰的機會
探究任務是影響學生探究動機的直接原因,除學科因素以外,探究主題本身是否具有吸引力,是否基于學生先前經驗的“真實性”或“真實性任務”,是否基于學生基本能力而又對其具有挑戰性,學生對解決這個問題或任務本身是否有“真實的”需要,諸如此類的問題很大程度上影響著學生探究學習的主動性和熱情。
1.創設實驗情境,讓學生體驗“動中學”的樂趣
學生喜愛《科學》課很大程度上也是源自于對實驗的熱愛,常期待著每節課都有實驗活動,都能看到新奇的材料,能自己來動手操作。教師應提供有結構的材料、實驗的儀器等,給學生提供實驗活動的基本條件。當然,更重要的則是應該創設一個引發學生學習動機的情境,激發學生思考解決問題的方法,思考如何進行實驗才能驗證假設是否正確。
2.創設交流情境,讓學生主動發表意見,激發學生表達的學習動機
觀察、實驗活動結束后,必不可少的一個活動便是交流,只有大家相互交流各自的學習情況,才能知道通過探究得到了哪些啟示,為什么探究的結果與事先預測的不一樣,探究的設計和計劃的進行過程是否有缺陷,還有哪些需要改進的地方,這些都需要學生去反思,只有通過這樣的交流和反思,學生的科學探究能力才能逐步提高。實際教學中,學生交流的情況不是很理想,有的急于匯報自己組的實驗結果而不注意傾聽別組的發言;有的則仍沉浸在實驗中不愿意交流;而有的則是因為實驗過程中沒有細心觀察實驗現象而沒有什么可以交流的容……教師應該在實驗活動開始前就交代清楚交流的內容及要求,并且根據探究活動創設相應的情境,促使學生積極主動參與交流活動,從而保證整個探究活的有序進行、有效開展。
3.探究的形式應不拘一格,方法要靈活多樣
這是由課程內容的豐富性和構成學生能力的多樣性決定的。學生探究活動可以是一個片段,也可在整堂課內進行,或延伸至課堂外,甚至在一個學期才完成一個項目;可以是為了理解某一概念或某一規律,可以是為了獲得研究某類現象的方法和經驗,也可以是綜合運用各科知識、技術性較強的確實能提高科研水平的項目;有的探究只需運用現有材料、通過分析判斷即可,有的探究要運用較強的知識、收集較多的信息、采集較詳實的數據進行加工處理才能完成,有的則要消耗大量的時間精力、較多的器材統計費用,因而受到客觀因素的制約,要量力而行。
(三)要開展探究性實驗,以提高學生科學素養
實驗是科學探究的基礎,科學本身就是一種探究過程。以往初中階段的實驗教學,是在學生初步掌握知識之后一通過實驗手段驗證所學的知識,這在培養學生的探究能力、創新精神方面存在著一定的局限性。所以將學習置于探究的背景下,發揮實驗的應有功能,更多地進行探究實驗,就能給學生提供一個親自實踐的機會,即通過探究實驗來學習科學知識,發展能力。
1.把握問題
探究的過程往往受解決問題時的好奇性所驅動。所以,問題是探究活動的第一手材料,教師要善于提出可供學生思考的問題并創設實驗情景,這是吸引學生,激發學生好奇心的一種有效而直接的方法。通過創設實驗情景,讓學生成為問題的發現者。如果說發現問題是探究賴以進行的前提,那么提出假設則是核心。假設和猜想是一種創造性的思維形式,所以當問題被提出或被發現后,學生就會產生解決問題的欲望,并通過想象,提出假設。教師應該抓住這一時機,從各個角度指導學生觀察、分析,活用已有的知識,啟動思維。讓學生不斷思考,大膽假設,提出合理的猜想。
2.實驗探索
在學生提出假說和猜想后,在設計實驗這一環節上,教師要做到有所為,有所不為。首先,教師切不可一包到底,把實驗方案、步驟、結論以及實驗所需儀器、物品等都“灌”給學生。其次,雖然教師對實驗程序不必做詳細指導,但要清楚地告訴學生實驗操作中的注意事項和如何科學、果斷、冷靜地處理實驗中的意外事件。再次,教師尊重學生個性發展的同時,也要巡視點撥困難的學生,力爭整體發展。在實驗探究的過程中,教師要盡可能將學生在實驗中的興奮轉化為對探究活動的欲望、理性,使實驗活動活而不亂,活而有序。此外,教師應及時引導學生做好實驗記錄,根據現象找出本質,嘗試尋找規律性的東西,并將實驗結論與自己的假設猜想進行比較,以檢驗假設是否正確,從而在科學分析中培養學生收集、處理信息的能力。
3.發展推廣
交流是科學探究的一個重要環節,如組與組之間、生與生之間、師生之間都可以展開廣泛的交流。通過這種形式的交流,既能鞏固實驗過程和對概念規律的理解,又能發展學生的語言表達能力和邏輯思維能力。學生學習掌握知識,最終還是要運用知識解決實際問題,為社會服務。所以,教師要提出適當的問題引導學生思考,使學生能將探究后得出的結論應用于生活之中。當然,教師還應該充分注意在生生、師生交流和推廣后引申出的新問題。教師要有意識地將新問題遺留下來,拓展至課外,將學生需要探討的問題引向深入,讓學生帶著問題進課堂,帶著新問題走出課堂。通過這些年的實踐,筆者深深地感到,探究性實驗教學能更有效地發揮教師主導和學生主體的作用,它也更為重視學生能力的培養。因為探究性實驗教學要求學生自主地將學到的知識轉化為解決實際問題的能力,要求學生利用各種思維,進行實驗設計,得出結論。在這樣的背景下,學生的觀察能力、預測能力和發現能力得到了更大程度的發展,而且對于未知科學的探究的樂趣,學生主觀的求知欲等都能得到強化。此外,探究性實驗教學也使課堂變得更為開放。它主要體現在三方面:一是時間上的開放,學生在課堂上有充裕的時間實踐自己的想法,有充裕的時間進行交流討論,有充裕的時間進行認知的矯正等;二是空間上的開放,教師和學生可以針對不同的實驗,決定在什么場所,什么環境,進行什么樣的學習探究;三是資源上的開放,不局限于教材和教師,書籍、報刊資料、網絡、圖書館等都是學生用探究的資源。