小学科学（心得）之体验“真实的科学”——对《科学》探究式教学的思考

小学科学（心得）之体验“真实的科学”——对《科学》探究式教学的思考

小学科学论文之体验“真实的科学”——对《科学》探究式教学的思考 ‎ ‎ 　　［内容摘要］：近些年来，欧、美等发达国家和一些发展中国家都在进行基础教育改革，特别是科学技术教育的改革。而关注科学探究学习活动，培养青少年的科学探究能力，则是上述改革的核心之一。1996年，美国国家科学院推出了美国历史上第一部《国家科学教育标准》。这部标准要求学校的科学课程把“学科学作为一种过程”，并强调“学科学的中心环节是探究”。我国在基础教育改革中，新课程标准也明确提出“科学学习要以探究为核心”。我国的青少年科技创新大赛，都是以鼓励青少年尝试像科学家那样探究和发现为宗旨的。‎ ‎　　［关键词］：探究式教学　　研究性学习　　实验教学 ‎　　《科学》（7—‎ ‎9年级）课程在我县的实验已有两年多的时间，无论是教师的教学方式，还是学生的学习方式都在发生可喜的变化。但是，先进的教育教学理念最终能否影响并转化为一个人自觉、持久且有效的行为？！这是我们每一个科学教师所要思考的问题。《科学》课堂教学质量固然要用考试等显性手段来检测，还受到诸如终身学习能力、解决问题能力、科学探究能力等隐性因素的制约。其中，重要的是让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折和乐趣，学习科学方法，发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。‎ ‎　　一、什么是探究式教学 ‎　　所谓探究式教学就是将科学作为探究过程来讲授，让学生像科学家进行科学探究一样在探究过程中发现科学概念、科学规律，培养学生的探究能力和科学精神。在探究性教学方式下，教师引导学生主动地探索知识，通过观察、思考、动手、合作、交流、积极地理解和建构知识，体验知识产生的过程和方法运用，形成正确的态度和价值观的过程和方式；学生们在不同类型的探究中学习参与科学探究活动的某些方面的工作，学会从事完整的探究活动。探究的方式是多种多样的。我对探究性教学的理解是：在教学活动中，学生是学习的主体，学生在教师的指导下，进行研究性学习，让学生探究问题的学习活动贯穿在课堂、课外活动等各种学习活动中。‎ ‎　　二、开展探究式教学的必要性 ‎　　当今时代，不再以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，关健是创新能力的高低，因此在学校教育中，培养学生的创新精神和实践能力就成为素质教育的重要价值取向，传统的“一言堂”式教学过程、验证性实验教学是将所有的知识精细讲解之后，硬灌输给学生，让学生去应试，这势必会抑制学生的主动积极思维、探究问题的能力。实践证明课题探究教学更有利培养学生思考的习惯，激发学生的创新意识、开发学生学习的创新潜力，全面提高学生的科学文化素养，拓宽学生获取信息的渠道。‎ ‎　　初中科学涉及物理、化学、生物、环境、地理等知识领域，是一门以实验为基础的实践性与理论性很强的学科。对其运用探究教学具有较强的可操作性。科学的课本中有许多实验、许多新课知识可作为探究的课题去开展探究教学，只要教师根据教材目标，以探究性的视角去挖掘教材中的探究因素，通过整合增减、换序、新编的方法确定探究课题，设置情境问题，诱导学生主动学习、观察、探究、交流、寻找问题的答案，对问题作出完满的解释，让他们在课堂、课外直接参与并体验知识的获得过程，让他们感到成功的快乐，这样不仅提高了他们学习这门课的学习兴趣，而且还培养了科学探究的能力，所以开展科学的探究性教学活动在今后将成为初中科学课程教学的必然趋势。‎ ‎　　三、实施探究式教学的途径 ‎　　（一）注重以实验为手段的科学探究教学。‎ ‎　　实验是科学的基础，也是学习科学的基础，在科学教学中采用实验探究教学是培养学生研究性学习的重要手段。‎ ‎　　1.挖掘实验探究点，优化实验设计。‎ ‎　　在现行的自然科学教材中，有关物理、化学、生物的实验大都是验证性实验，实践证明：验证性的实验不利于培养学生的创新能力。而实施探究实验教学不仅培养了学生对实验的兴趣，又提高了学生的实验能力和创新精神。实施实验探究教学，教师必须有创新精神，努力挖掘可供探究的实验素材，据教学目标与学生的认识水平，对现行的实验内容“动手术”，做些调整。教师可以将一些验证性实验改成探索实验来上，将一些演示实验改作学生实验，也可适当改变教材中实验设计的某些环节，使之呈现为一种“变式”，以便激发学生的实验兴趣，激活学生的思路，以完善学生的实验能力。例如：“用电流表测电流”的实验就可改为“研究串并联电路中各部分电流之关系”；第二册物质的特性中的“密度”一节，可将“密度的测定”这一验证性的演示实验变为探究实验教学。下面是我对《熔化和凝固》部分内容的教学设计：‎ ‎　　（１）设置情境，提出问题 ‎　　师：（演示实验）从暖壶嫩倒开水入烧杯，然后往烧杯内加入一块冰，你们看到了什么现象？‎ ‎　　生：暖壶内液态的水变成水蒸气，出瓶口后又变成小液珠；当冰加入烧杯中，固态的冰变成液态的水。‎ ‎　　师：象水这样，物质能在固态、液态与气态之间相互转化。我们把物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。提出问题：物质在熔化和凝固过程中有什么特点？不同的物质在熔化和凝固的过程中有什么不同？‎ ‎　　（２）进行猜想与假设 ‎　　对“引入”中的问题提出假设：固态在熔化过程中是否需要加热、温度是否一直上升、是否到一定的温度变成液态、不同的固态熔化特点是否相同等。‎ ‎　　（３）制定计划与设计实验 ‎　　（４）进行实验与收集数据 ‎　　（５）分析与论证 ‎　　（６）评估与交流 ‎　　这样，整节课在教师的指导下，通过学生自己去摸索、寻求，让事实说话，不仅帮助学生理解“熔化与凝固”的概念本质，更重要的是培养了他们的探究思维方法。‎ ‎　　2. 设计开放性实验，培养学生的发散思维。‎ ‎　　初中自然科学是物理、化学、生物等多种学科的合科教材，所以在实验探究教学中，引导学生综合学科知识，设计开放性实验，有利于培养学生的综合分析能力，培养学生的发散思维及探究、创新能力。如“辨别食盐水和纯净水的”实验作为探究课题，要求学生据所学的知识，寻找多种实验途径辨认，结果学生设计出五花八门的实验，①有从物理测“P”法；②据浮沉条件，设计鸡蛋的浮沉来判别；③用化学方法，加入AgNO3溶液产生AgCl沉淀辨认食盐水；④‎ 用蔬菜、萝卜的细胞吸水、失水实验等等，还有几种办法。然后教师归纳，比较每种方法的优缺点，寻找最佳方案。‎ ‎　　象这样通过多学科的知识联系，多种实验方案的设计，能让学生的创新思维的多向性得到充分发挥，综合能力不断提高。‎ ‎　　可见，通过探究性实验教学，让学生自己去摸索，寻求，让事实说话，进行认识的自我调节，可以把学生对事物的好奇、兴趣、操作及了解外界事物奥必的欲求转化为掌握知识技能的一种内驱力，并可培养具有创新精神和动手实验能力的高素质学生。‎ ‎　　（二）注重以逻辑推理为主体的探究教学。‎ ‎　　现代的课堂教学应以学生的探究性学习为主，教师必须在课堂上摆正老师与学生的正确关系，以免出现“一言堂”教学。现行教材虽然比较传统，但只要教师肯钻研教材，教材中的许多内容都可改为探究材料。只要教师备课时，据教学目标，精心设计问题，组织教学材料，设计教学策略，让一堂课变成学生的一个发现——探究——推理——判断的过程。即让学生自己去体验知识获得的过程。就是一种探究式教学。‎ ‎　　例如：在“血液”一节的新课中，做了些教学策略上的探讨，我先把本课的教学目标以学生熟悉的生活现象导入问题：“平时割破手会流血，人心就有点紧张，如果大量失血，就会危及生命，为什么血液如此重要？”这一设问不仅引起学生对“血液”的探究欲望，而且明白了本节课要讲的是关于“血液”的知识，其重点是血液的功能，让学生有目的地寻求答案。接着出示2支装着血液的试管（1支是加入抗凝剂未分层的血液，另1支是加入抗凝剂已分层的血液），让学生观察判别，鉴于学生对血液的理解，学生只能识出1支是血液，然后教师道明2支都是，为什么都是血液会不同？这说明了什么？学生马上被一连串的问题所吸引，强烈希望追寻答案，这样教师便顺理成章地引入“血液的组成”这部分内容，通过学生对2支量筒中血液的比较和对分层血液的观察，知道血液的成分不都是红色的，而是分出了三层不同颜色的成分：淡黄色半透明的血浆、白色的是白细胞和血小板、红色的是红细胞。……当讲到“血红蛋白的特性，动脉血和静脉血的区别”时，教师让学生观察一块凝固的血块，问学生：“血块里面的颜色与表面的颜色是否相同？为什么？”学生的答案五花八门。随之，将血块切开，演示血块里面的颜色（呈暗红色）和表面的颜色（呈鲜红色），再引导：“血块里面和外面所处的环境有什么不同？”‎ 学生从事实中受到启发就可把氧和血液的颜色联系起来，再讨论其成因，推论出这是由血红蛋白的特性所决定的，并理解了动脉血和静脉血的概念及区别。这样整堂课中，随着知识点的转移，通过教师的层层设问，引导学生发现问题，通过阅读、观察、分析，推理再解决问题。学生的思维在教师的引导下始终处于兴奋、积极的状态，结果重点变得深刻，难点变得易懂，教学效果比原来的大有提高。‎ ‎　　然而，在知识更新速度加快的今天，使学生学会学习已成为教育的一个目标。“授人以鱼，不如授人以渔”，所以教师在科学教学中要注意从具体的事实出发，引导学生去认识学科的基本事实、基本概念、基本原理，培养学生归纳、综合知识的能力。‎ ‎　　（三）注重课堂探究与课外活动紧密结合。‎ ‎　　科学教学应当是开放的，培养学生的科学素养仅仅靠课堂教学是不够的，课外活动是课堂教学的延伸，开展课外活动不仅拓宽了学生的知识面，活化知识，使学生掌握了研究问题的科学方法，同时也提高了学生思维能力与实践能力。因此，教师要根据教学、学生、校内外的实际情况开展各类课外活动，将课堂教学与课外活动紧密结合起来，使探究教学更加完善。‎ ‎　　例如：据所学知识在教师的指导下，学生回家做一些生活小实验，1）用pH试剂 测定家庭中的食盐水、肥皂水、茶水、食醋的pH值，测定土壤的pH值。2）让学生回家指导家长合理施肥、浇花、移栽植物等。3）除去热水瓶的水垢。4）熟悉家庭电路，换接保险丝等。也可以组织部分对自然特别感兴趣的学生结合日常生活和社会实际选择研究性课题进行研究性学习的实践。这样学生在完成家庭小实验、研究课题的过程中，可以体会到失败与成功，领略了获得成功的喜悦。同时可将学生的课堂知识与实际生活联系应用，提高了他们对生活奥秘的探究兴趣。‎ ‎　　应该指出的是，青少年对周围的世界具有强烈的好奇心和积极的探索欲，学习科学应该是他们主动参与和能动的过程。然而，在传统教育模式下，青少年学习科学几乎完全被动地依赖于书本和教师，妨碍了利用探究学习活动来培养他们对科学的兴趣。因此，鼓励青少年像科学家那样去进行科学探究，并在此过程中获取科学知识，理解科学方法，体验学习“真实的科学”之乐趣，增长科学探究的能力，无疑是今天的科学教师所面临的一项重要任务。‎ ‎　　总之，探究是一种多侧面，多形式的活动。初中自然的探究教学可以通过各种形式，不断地启发学生思考，调动学生的学习热情，充分发挥其主体性，通过自己的努力去解决一个个问题，翻越一个个知识高峰，达到真正理解和掌握知识的目的，使教学质量有效地得以提高。同时探究教学使学生的思维得以拓展，为培养具有高素质的创新人才打下坚实的基础。‎