小学科学（心得）之课程背景下科学探究实效性的思考

小学科学（心得）之课程背景下科学探究实效性的思考

小学科学论文之课程背景下科学探究实效性的思考 ‎ ‎　　青田县第二中学   叶 芳 ‎　　[摘要]：科学教学是以探究活动为核心的教学活动。本文试从创设问题情境进行设疑、引导学生进行探疑、引导学生抓住问题进行探究、指导学生做实验进行释疑、总结学生的探究活动、引导学生反思探究过程等方面进行思考，重点阐述在科学课堂教学中如何提高科学探究的实效性。‎ ‎　　[关键词]：科学探究  实效性  问题情境  猜想  引导  探究活动 ‎　　[正文]‎ ‎　　国家《科学（7－9年级）课程标准》中规定：科学教学是以探究活动为核心的教学活动。最早在学校的科学教学中提出应用探究性学习的是教育家杜威，他提出：“科学教学不能过于强调信息的积累，而应该对科学的思考方式和态度引起足够的重视，科学教学不仅仅是让学生获得大量的知识，更重要的是要学习科学探究的过程和方法。”教育家施瓦布也提出：“如果要学生学习科学的方法，那么有什么比积极地投入到探究的过程中去会更好呢。”‎ 因此，在推行素质教育和培养创新思维的今天，应该大力开展作为全新教学方式和先进教学理念的探究性学习，将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，以培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，从而从根本上确立学生的学习主体地位，注重学生在学习过程中的参与和体验，使学生通过探究过程独立、主动地获取知识，并使学生能够学会学习和思考，早日获得终身学习的能力和得到健康的发展。那么，在课堂教学过程中，要提高科学探究的实效性，教师应该怎样来开展教学，才能既避免将科学探究教学神化又避免将其泛化呢？‎ ‎　　一、教师要善于创设问题情境进行设疑，激发学生科学探究的兴趣。‎ ‎　　问题情境的创设是整个探究活动的起因，问题情境创设的好与坏，将决定着整个探究活动的方向，并在一定程度上决定着学生探究的积极性。因此，问题情境的创设是整个课堂探究能否顺利完成的前提。由教师引导，创设问题情境，可以直接切入主题，激发学生的好奇心，并产生一种探究的动力，支持他们不遗余力地自己主动去探索。‎ ‎　　1.利用实验创设问题情境。科学是一门以观察实验为基础的学科，许多科学知识都是在观察和实验的基础上，认真总结和思考得来的。如在探究“气体流速与压强的关系”时，我事先给学生创设这样一种情境：左手拿一支玻璃漏斗，漏斗口朝下而柄朝上，右手拿一只乒乓球放入漏斗口内，当右手松开时，乒乓球会由于受到重力而掉下来，这时若从漏斗嘴口从上往下吹气，可看见乒乓球只是在漏斗里跳动，并不会掉下来。此时学生对这一现象感到很奇怪，头脑里就会产生“‎ 乒乓球为什么不会掉下来”的问题，纷纷产生了探究的欲望。‎ ‎　　2. 利用多媒体创设问题情境。 随着现代化教学设备的不断发展，许多兼具影、像、声、光等功能的教学设备，如实物投影仪、录像、计算机多媒体等充实到我们的课堂教学中，教师可以根据教学内容的特点，精心设计“课件”，熟练操作运用这些电教设备，为学生创设最佳的“视听”情景。特别是对于科学中天文地理部分的知识，因为比较抽象，如果用一些视频来展示，学生的学习热情将会大大提高。如在《科学》第五册研究能量转化时，可展示雪崩、间歇泉、青蛙捕食等多媒体图像。‎ ‎　　3. 利用已有生活经验创设问题情境。科学教育的最终目标应该是回归生活，也就是使学生用所学知识去解决生活中的实际问题。如在探究“月相”时，我事先给学生创设这样一种情境：在一个个晴朗的夜晚，我们都会看到明亮的月亮，那月亮的形状是否都一样？请你们把曾经看到过的月亮形状用图画出来。此时学生就会根据已有的生活经验，很快地画出了各种月亮的形状――月相，这样做可以极大地调动了学生探究科学的积极性。最后通过小组实验观察，让学生把月相排列起来，从而使学生了解并掌握月亮在绕地球运动时的一些基本规律。‎ ‎　　创设情境的途径是多样的，教师创设问题情境时，既要符合科学新课程标准的要求，又要结合学生的实际认知水平。初中学生对科学的专业知识知之不多，应充分利用学生的生活体验和社会经验，从学生较为熟悉的身边事物入手，鼓励学生观察、思考自己身边的自然现象，引导他们自觉地提出问题，以激发他们科学探究的兴趣。‎ ‎　　二、教师要善于引导学生进行探疑，启发学生对问题进行猜想。‎ ‎　　1.猜想要发挥学生思维的多向性。学起于思，思源于疑，认知心理学研究表明，怀疑是探求真理的前提和基础。在科学探究活动中，学生的思维往往是多向的，教师应跟着学生的思维走，并能恰当地给予指导与纠正。要让学生独立对问题进行猜想与假说，才能充分体现科学探究过程中学生的主体地位，学生才能在科学探究过程中逐步养成科学探究的正确态度和方法，理解科学探究的过程。如在探究“影响液体浮力大小的因素”、“影响固体物质溶解度大小的因素”等内容时，启发学生对问题提出多种猜想与假说，让每一个学生都能积极地投入到这一思维活动中去。‎ ‎　　2.正确引导建立有依据的猜想。猜想是解决问题的侦察兵，猜想无论被证实，还是被否定，却具有推动认知发展的作用。在探究活动中，要求学生就探究问题形成有根据的假设，并在假设的指导下进行探究，限于学生的智能水平，是不会取得理想效果的。所以对于不同的探究问题，教师应进行不同程度的引导。例如，在《科学》第三册研究阿基米德原理时，如果完全放手让学生自主进行探究，学生很难将浮力的大小与排开的水重联系在一起，这时，教师可以作一些指导性的提问，将一个物体浸没到水中，水面有何变化？学生自然能够了解，那么将一个物体浸入到一个盛满水的容器中，又会产生怎样的现象？引导学生作出一个比较“合理”的假设，而不是科学性不强的臆测。在这个过程中，教师要给学生创设一个自由的环境，以避免抑制学生的讨论。又如在研究《电流与电压的关系》时，由于学生已掌握了电压，电阻等概念以及它们的作用，教师只要稍作引导，就可以放手让学生自己猜想、假设。只有这样，才能让学生真正获得解决问题的能力。‎ ‎　　三、教师要善于引导学生抓住问题进行探究，避免问题过于繁杂和开放。‎ ‎　　1.善抓主要问题。对于某种现象进行探究，学生提出的问题会很多，但往往都比较零碎。那么，教师该如何引导学生处理这些问题才是值得探究的，教师要根据教学内容进行取舍，不可能做到面面俱到，只能解决学生最感兴趣或最需要解决的问题，而其他问题可作为后续活动展开。如在探究“影响物质密度大小的因素”时，学生会提出许多问题，教师可以对学生的问题进行梳理，归纳出：“质量大的铁比质量小的铁，密度大吗？”“体积不一样的铁，密度不同吗？”“同质量的铁和铝，体积一样吗？”“同一物质的质量和体积有什么关系呢？”，然后再分别对这些问题进行猜想与假说。‎ ‎　　2.‎ ‎ 问题宜小不宜大。探究性问题不要过于繁杂和开放，可将问题控制在一个点或一个面上，便于学生实现探究目标，得到正确的结论。如用KC103和Mn02混合加热制氧气的实验，涉及到许多的化学问题，教师们不可能所有的问题提出来加以研究和解决，但是如果探究一些小问题，如不加或加入少量的Mn02对产生氧气的速度有何影响？Mn02在反应前后的质量是否产生变化？以使学生形成催化剂的概念即可。‎ ‎　　3. 问题的应答域要明确具体。应答域是指在问题的表述中对问题答案的存在范围所作的一种预设，这种预设在学生的实验过程中起定向和指导作用，帮助学生明确探究的目标，少走弯路。例如“稀硫酸能与哪些物质发生反应？”这种问题的应答域是物质，探究的范围很大，让学生去探究感到茫然或无从下手，若将问题改为“稀硫酸能与哪些金属反应？”应答域是金属，范围很小，学生容易进行探究实验。‎ ‎　　四、教师要善于指导学生做实验进行释疑，避免学生“探”而不“究”。‎ ‎　　科学实验是科学探究最重要的一个环节，而科学实验的基本操作又是学生进行科学探究的基础。因此，教师应对实验基本操作做好示范，并对每一步操作要领做好讨论和总结，使学生知其然，更知其所以然，从而能正确、快速、安全地进行实验并获得可靠的实验结果。‎ ‎　　对于较为复杂的实验或学生在实验中可能出现的较为普遍存在的问题，教师可以在学生动手做实验之前，细致、全面地考虑学生探究过程中可能出现的疑问和学生容易忽略之处，通过提问、讨论、引导的方式使学生理解透彻，让学生带着问题进行严谨细致的操作。如在探究“实验室用高锰酸钾制取氧气”时，我预先装好一套装置，并按实验步骤创设如下问题情境：①先装药品还是先检查装置的气密性？②试管口为什么要略向下倾斜？③试管口为什么要塞一小团棉花？④固定好试管，是否马上加热？⑤开始的气体可以收集吗？⑥收集氧气完毕后，是先撤导管还是先撤酒精灯？这样一步一步指导下来，学生就能严谨、细致地进行实验探究，并最终能得出正确的结论。‎ ‎　　五、教师要善于总结学生的探究活动，避免在探究活动的结论上存有困惑。‎ ‎　　从科学课堂探究活动的教学实践反馈信息来看，学生探究活动的结论大致有以下三种情况：‎ ‎　　一是学生经过探究活动得不出结论。此时教师应及时引导学生正视困难，分析得不出结论的原因，是探究的问题对目前来说可行性较小，难度较大，还是提出假说、收集数据、实验记录等环节存在问题，还是最后论证方法不对或片面。与学生一起分析原因，这对于鼓励学生敢于正视困难和问题，培养学生探寻缘由的意识和能力是有很大帮助的。‎ ‎　　二是学生经过探究活动得出了错误的结论。此时教师应引导学生进行深刻的反思与比较，让学生明白解决问题的方案有很多，但要高质量地解决问题，应该选择最好的方法。因此，教师在科学探究教学中，应鼓励学生提出各种不同的解决问题的方法，作出各自认为最好的猜想，还应引导学生通过自己的探究尝试，去发现哪一种方法最好。‎ ‎　　三是学生经过探究活动得出了正确的结论。当问题或困难终于得到解决时，愉悦、兴奋、自豪等情绪自然是溢于言表，这些情感体验对于学生的科学态度和科学精神的形成是很有帮助的，对于学生的科学素养的全面发展也是十分有利的，同时从中学得的科学探究的过程和方法，对于学生以后积极参与生活和科学相关的问题的解决与决策，是个很重要的基础。但要注意的是学生是带着问题走入课堂，教师应引导学生带着更多更有挑战性更有意义的问题走出课堂，并有试图解决这些问题的热情和欲望。‎ ‎　　总之，无论面对哪一种情况，教师在结论处理时都应坚持两个基本原则：一是要保护学生的求知欲和好奇心，二是要引导学生提出许多层出不穷的问题，不一定要给他们一个“完美”的结论。‎ ‎　　六、教师要善于引导学生反思探究过程，发现新问题，学会应用延伸。‎ ‎　　实践证明，疑问、矛盾问题是思维的“启发剂”。一位普通教师只能奉送真理，一位优秀教师则教人怎样发现真理。掌握知识的目的是要应用知识解决实际问题，同时培养学生创新能力及在应用中发现新问题。如在“牛顿第一定律”教学中，我通过两个例题的尝试解答来应用牛顿第一定律，并通过教师的归纳和延伸，提出了新的问题，让学生带着满脑子问题走出课堂，激发了学生在课后收集证据和相关资料的兴趣，为下一次探究活动做好了准备。‎ ‎　　例1、一个物体，在力F的作用下，在水平面上由静止开始运动，当速度达到3m/s时，作用在它上面的力突然全部消失，则物体将（） A、慢慢停下来 B、仍做匀速直线运动，但速度小于3m/s C、立即停下来、D、仍做匀速直线运动，且速度为3m/s ‎　　例2、如果没有重力，没有空气阻力，跳高运动员起跳后，能回到地面吗？为什么？‎ ‎　　师：通过探究、训练，我们已经掌握了牛顿第一定律的内容，并能够应用它来解决问题，请同学们进一步思考，物体在不受力作用时，物体为什么保持静止或匀速直线运动？这是否是物体固有的一种性质？这是一个新的问题，课后请同学们查看相关资料，收集有关的证据，为我们进一步的研究作好准备。‎ ‎　　随着新课程改革的深入实施，科学探究将在教学实践过程不断地完善和充实。在科学探究的课堂教学中，教师只要能善于创设问题情境进行设疑，引导学生进行探疑，引导学生抓住问题进行探究、指导学生做好科学实验进行释疑，同时重视科学探究活动的结论处理，就一定能提高科学探究教学的实效性。‎ ‎　　参考文献：‎ ‎　　1、《科学课程标准（实验稿）（7－9年级）》（2001.7）北京师范大学出版社 ‎　　2、《科学课》总第181期（2005.8）湖北教育报刊社编 ‎　　3、《教学仪器与实验》总第150期（2005.1）教学仪器与实验编辑部编 ‎　　4、《走进课堂——初中科学新课程案例与评价》高等教育出版社 ‎　　5、《中学科学教育》陈志伟  贾秀英著（2001.4）浙江大学出版社