——新课程中科学探究的实践与探索
南海区丹灶镇金沙小学 李惠娴
摘要:科学探究既是学习的内容,也是学习的方式。科学课堂上努力创设学习情景,激发学生探究的欲望;开展动手实验,培养学生的探究能力;引导讨论交流,拓展探究的深广度;进行反思评价,分享探究的成果,使探究性自主学习成为科学课堂的核心;让学生体验探究学习的乐趣,学会科学探究的过程和方法。
关键词:新课程;科学教学;科学探究;自主学习
《科学课程标准》指出:“科学学习要以探究为核心”。什么叫“探究学习方式”呢?可能很多老师都觉得很困惑。其实,“探究学习”即是学生从问题或任务出发,通过形式多样的探究活动,以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的一种学习方式。在探究学习中,学生不是面对现成的陈述性知识或程式化的练习题,而是面对具有一定挑战性的问题或任务,他们需要通过自主的、多样化的探究活动来回答问题或完成任务,并在此过程中获得知识和技能、发展能力、培养情感体验。
在科学教学实践中,科学探究不仅涉及提出问题、猜想结果、观察实验、表达与交流等活动,还涉及到对科学探究本身的认识等等。那么,怎样引导学生积极去进行探究活动呢?现在我结合科学课的教学工作,浅谈一下对科学探究的一些认识。
一、营造宽松的课堂,鼓励学生大胆探究每一个问题的假设和预测。
传统的“以知识为本”的课堂教学,教师的“专制”行为,客观上为学生营造了一种沉闷、压抑的“灌输”而非学习化的环境。而现在,教师教学用书指出:“引导学生进行探究学习,就是说使学生不要读死书、死读书,而是在教师的指导下,让学生自己去看、去做、去想、去研讨,甚至去玩,寻求结论,发现一些他们原来不知道、不了解的自然事物和科学道理,从而获取科学知识,发展科学兴趣和能力。”
的确,教育是柄“双刃剑”。为学生创设宽松、民主、平等、互动的学习环境,有利于他们自主学习,充分发挥他们的个性,让他们各抒己见、相互争论甚至各执己见地去研究,去学习。作为教师应该为学生多创造科学实践活动的机会,使学生喜欢学、愿意学、相信自己能学好。并引领学生从各种不同的角度去思考问题,大胆地进行想象、联想和猜想,勇于付诸探索实践活动,不怕失败、追求成功。让学生养成反思自己学习过程和学习结果的习惯,能选择更好的学习途径和方法,不断提高自己的学习策略和原认知水平,从而全面提升学生的科学素养。
除此,教师作为课堂的引导者更要注重的是调动学生学习思维的活跃性,积极开动脑筋,猜想参与正是一个最佳的思维锻炼场所。通过师生之间的活动参与,自由动手做实验或者小组合作做实验,提炼出表面现象,在汇报时教师大胆让学生说,大胆让学生猜测,从而把表面现象上升到事物本质的东西,再经过多次试验的检验,得出结论。这才是一个完整的探究性学习的基本过程。
例如:我在教六年级上册《抵抗弯曲》这一课的时候,我就为学生创设了宽松、民主、平等、互动的探究气氛,让学生在观察中探究、在实验中探究、在合作中探究。
上课伊始,我首先出示纸桥引导学生认识横放的材料是横梁,直立的材料是柱子。然后我演示纸梁承重实验,让学生互相交流对实验的不同看法,再让学生猜测横梁抗弯曲能力和那些因素有关?在猜测的过程中,学生众说纷纭,于是,我相机引导学生分组探究不同宽度纸的抗弯曲能力。采用小组合作的方式共同探究纸梁的宽度与厚度与抗弯曲能力的关系。同学们探究的兴趣比较高,能够按照实验要求分组完成实验。大多数小组能够分工合作,一个同学负责制作不同宽度和厚度的纸梁,一个负责搭建承载平台,一个负责放铁垫圈,一个负责记录实验数据,能认真讨论交流实验中发现的问题,合作的比较愉快,较好的完成了探究任务。
因此在科学探究的过程中培养学生的合作意识是至关重要的。要实现有效的小组合作学习,减少分组不合作的现象,教师必须承担好学习促进者这一角色。培养和激发合作学习的态度和意愿,营造民主、平等、尊重的学习氛围,提出或生成合作学习的问题和任务,努力使小组成员参与探究的机会均等;再次要鼓励成员特别是小组发表独立见解,积极肯定和赞扬合作学习的共同成果,善于把个人或小组的创造性观点转化成全班同学集体的智慧。
二、富有艺术性的点拨是启动学生科学思维的金钥匙。
在科学探究中,为了发现和认识自然现象或事物的特征,揭示自然的发展规律,在教学中要指导学生运用一系列的科学方法,包括观察、比较、分类、测量、交流、预测、假设、实验等来寻求问题的答案。但是,在不同的学习领域,针对不同的问题,可以运用不同的探究方法,不存在固定或统一的模式。因此,适时、适宜的点拨将会收到“一石冲开水中天”的功效。
点拨教学意在点明学生智慧之灯,拨动学生思维之弦;旨在指点迷津,拨开疑云,使学生疑窦顿开。只有教师拥有这样的点拨智慧,就能充分调动学生的积极性与主动性,引导学生在愉快和谐的教学情境中主动求知、主动发展,从而全面提高小学科学课堂教学的整体效益。
在探究活动过程中,学生往往不善于调动原有的知识储备,难以使认知结构发生同化和顺应,从而造成认知脱节思维受阻,给新知识的学习设置了障碍。这时,教师就要利用旧知识进行点拨,架起“认知桥梁”,顺利实现认知结构的同化与顺应。如教学《热是怎样传递的》一课,学生根据已有的经验,对“热是怎样传递的”这一问题回答很多,但大多数同学只是说,如盛饭时勺子、碗、盘子会变热,喝水时杯子会变热等。不用学生刻意地观察,就能有一定的生活经验作为探究基础。但这些经验是不够系统、比较模糊的。基本上还是浅层次的、杂乱无章的,如果上升到一定的科学道理,用规范、科学的语言有条理的表达出来还是有难度的。因此我及时修正学生的探究活动方向,我讲述了春节期间发生的一件小事:手刚碰到热水中的铁勺勺柄,便把我的手烫了个泡,来引出问题,并出示铁勺,然后拿出一杯热水和1把金属勺子,模拟先前被烫的场景,让学生上来摸,大家交流并猜测:热是怎样传递的?这样为学生创设生活息息相关的餐具消毒作情景,营造创造科学探究的机会,让学生在观察、提问、设想、动手实验、表达、交流的探究活动中,体验科学探究的过程、建构基础性的科学知识、获得初步的科学探究能力,让学生回归到生活里去学科学,也能根据生活经验很快进入本课学习。这样的点拨活动,效果甚佳。
三、开放讨论的空间,教师要充分地倾听学生
新课程标准提出:“在教学中,教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题,有针对性地展开讨论,提出解决问题的思路,使学生的认识逐步得到发展。”教师在设置情境激发学生探究欲望后,应引导学生通过思考分析、讨论交流,提出比较合理的假设,展开进一步的探究。通过实验探究,适时引导学生思考、讨论,让学生尝到实验设计成功的甜头,增强学习的主动性和兴趣性,同时培养了学生的创新意识和自信心。
而且在科学探究之后组织学生认真钻研,有目的、有针对性地对探究的问题进行研讨,把自己发现的知识表达出来,这是教师从学生反馈的信息中了解学生是否真正理解和掌握知识的重要一环。
科学探究活动的环节,是一环扣一环,环环相连。从提出问题、猜想结果、观察实验,到表达与交流,它们有着千丝万缕,不可分割的关系。前者是后者的前提,后者是前者的继续。教师应该让他们有足够的发言机会,不论他的发言正确与否,教师要认真倾听。小学生由于自身条件的限制,有时难免会用不准确的语言表达自己刚刚接触的问题,这时教师要理解学生的语言,根据学生语言去引导思维。
如我在教《放大镜下的晶体》时,我首先指导学生认用肉眼观察白糖、食盐或碱面,说说它们是什么样的;再用放大镜观察看看它们又是什么样的。让学生汇报交流自己在放大镜下看到的白糖、食盐和碱面的样子。然后进行第二个环节,让学生自制晶体,学生非常投入,食盐的晶体很容易制成了,但是白糖的晶体怎么样都看不见。我引导学生反复思考、实验,但加热的玻璃片开始没有变化,而随着时间的延长,加热的糖水开始变成咖啡色,慢慢地开始颜色变深,呈褐色了,还有一股香味。我让学生讨论,为什么会出现这种现象的?学生说了很多,基本都是停留在推测的表面。但最终实验还是失败的,最后我又问学生,对于今天的提取晶体的实验,有成功也有失败,你有什么想法?学生说了很多的理由,最让我高兴的是有一个学生说:一种提取晶体的方法不能适用于所有的物体,每个物体都应该有独特的提取晶体的方法。我很高兴,学生在科学方法方面有了自己独特的见解。不管学生能做到什么程度,都是让学生先动脑后动手,再动口,在动脑动手动口中学得知识,发展能力。倾听他们现在的想法,洞察他们这些想法的由来,并鼓励学生之间相互交流和质疑,进一步研讨,了解彼此的想法,以此为根据,引导学生彼此丰富和调整自己的理解。可以从学生身上发掘不尽的潜能。让讨论自主一些,学生的眼界才得以开阔;让讨论自主一些,学生的思想才得以轻舞飞扬。
总之,探究性自主学习是一种新的学习方式,通过科学探究,可以使学生在获取科学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力,真正落实学生学习的主体地位,促进学生的自主发展。我们广大教师应更新观念,开拓创新,挖掘教学资源,营造探究氛围,积极开展探究活动。让探究性自主学习成为我们教学工作中的自觉行为,让探究性自主学习成为科学课堂的核心。