第一篇:主動建構培養學生的科學探究能力
主動建構培養學生的科學探究能力
主動建構培養學生的科學探究能力
張海濱
(浙江省杭州市余杭區塘棲二中)
摘 要:科學探究應讓學生體會科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法,因為這樣可以讓學生少走彎路,較快地找到科學探究的大門,為此在以下方面做了些嘗試:創設情境,主動建構;強化實驗設計;重視科學探究史教學。
關鍵詞:科學探究能力;情境;實驗;探究史
科學的核心是探究。何為科學探究?美國的《國家科學教育標準》對探究做了明確的定義,“科學探究指的是科學家們用于研究自然并基于此種研究獲
得的證據提出解釋的多種不同途徑。也指學生用以獲得知識、領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動”。由此可見,探究式教學實質上是將科學領域的探究引入課堂,使學生通過類似科學家的探究過程,理解科學概念和科學探究的本質,并培養科學探究能力的一種特殊的教學方法。
簡而言之,探究教學強調的并不是問題的答案,而是發現問題、解決問題的過程和途徑。當今世界是一個信息社會化的世界,也是一個知識爆炸的時代,現有知識的量非常大,知識的獲取也比較容易,只要在網上百度一下就行了。對于學生來說重要的不是掌握了多少科學知識,而是要用一顆敏感的心去感受大自然,學會發現問題、探究問題和解決問題,這對于他們今后的工作、學習和生活都是終身受益的。
那么,我們在課堂上如何進行科學探究的教學呢?對照美國的《國家科學
教育標準》對科學探究的定義,我認為在具體的教學實踐中應最大可能再現科學家的探究過程。因為這樣可以讓學生少走彎路,較快地找到科學探究的大門。對此,本人主要在以下方面做了一些嘗試。
一、創設情境,主動建構
對于一些操作上比較簡單的實驗,我們要盡可能地沿著科學家的思維軌跡和探究過程對學生進行引導。例如,在上電流的磁效應時,我們不應該演示了實驗后馬上就得出電流周圍存在著磁場的結論。因為這樣并沒有讓學生嘗試到探究的樂趣,也不利于他們思維的發展。這節課我是這樣處理的,在演示了奧斯特實驗后問道:小磁針為什么會偏轉?事實上此時絕大多數學生并沒有把它和磁現象聯系起來,有一位學生說可能是由于我閉合開關時手指的轉動引起了空氣的流動,從而使小磁針發生了偏轉。我首先對這位學生敢于猜想的作風加以肯定,同時指出,如果是那樣的話,過
一會兒小磁針應該恢復南北指向,而事實上卻沒有,但切斷電源后小磁針恢復了南北指向,從而否定了剛才那位學生的猜想。這時又有一位學生提出可能是由于導線通電后發熱(依據日常生活經驗),使得周圍空氣流動,從而使小磁針發生了偏轉,我同樣肯定了這位學生的敢于猜想,接著馬上指出,如果是那樣的話,我把小磁針換成火柴梗也會偏轉,但演示后并沒有;或者在導線和小磁針之間用玻璃板、硬紙板等障礙物隔開,小磁針應該不會偏轉,但演示后照樣偏轉,從而否定了第二位學生的猜想?!降资鞘裁丛蚰??我引導學生思考:日常生活中什么東西能使小磁針偏轉?這時一位學生怯生生地提出:是不是導線通電后變成一根磁鐵而有磁性了?聽到這句話后其他學生的思路也一下子被打開,師生一起設計了各種方法進行探究,最后得出了結論:通電直導體周圍確實存在著磁場,但磁感線的形狀并不像條形磁鐵。
小結時我告訴學生,剛才那兩位學生提出的猜想奧斯特也想到過,得知這一情況,學生激動萬分:沒想到我們竟然和科學家想到一塊去了,原來科學探究并不神秘。他們的內心獲得了極大的滿足,充分享受到了科學探究的樂趣。
二、強化實驗設計
在進行科學探究時,當提出問題和猜想后我們需要設計實驗解決問題,這是學生覺得最困難的。因為這需要學生有扎實的基礎知識、嚴密的數理邏輯和開闊的視野。因此,我們需要對學生進行這方面的強化,方法之一是讓學生模擬科學家進行相關的科學探究實驗設計。
例如,關于焦耳定律的內容,教材上是將一個設計好的裝置進行演示,然后得出焦耳定律。我覺得這樣并不利于培養學生的科學探究能力。其實,這個實驗的操作比較簡單,關鍵是這個裝置是怎么來的?為什么要采用這樣的裝置?這其實是讓學生進行科學探究的一
個非常好的素材。因此,我對這節課的內容是這樣處理的,在講了電流的熱效應后,請學生猜想一下導體產生的熱量可能跟哪些因素有關,由于學生在八年級時已經學習了一些電學知識,所以不難猜到可能跟電流和電阻有關,接著我讓學生當一回焦耳,設計一個實驗來驗證剛才的猜想,設計時畫草圖和電路圖均可。在大部分學生完成設計后,教師選取幾個比較典型的方案(應選取那些有良好創意和典型錯誤的設計方案)和大家一起討論:發熱體應該用一個還是兩個?這兩個發熱體應怎樣連接?如何改變和測量電路中的電流?如何測量導體產生的熱量?當這些問題都解決后,一個比較完整的實驗設計就出來了。然后將師生共同設計的方案和教材上的進行比較,看看還有哪些不足或者比教材上更可取的地方。通過這樣的模擬設計,可以很好地鍛煉學生的科學探究能力。
又如,有關大氣壓強的內容,教材在介紹了馬德堡半球實驗說明大氣壓強
很大后,就直接引出了大氣壓的數值,我覺得這樣讓學生被動地接受大氣壓的數值根本不利于他們各方面能力(包括科學探究能力)的培養,而且他們也不容易記住大氣壓的數值,相關的概念很模糊,其實在這里我們完全可以模擬一下科學家們的探究過程。因此,我在演示了馬德堡半球實驗后,對學生說:“既然大氣有壓強,你能否設計一個實驗測定出大氣壓的數值到底是多少?請大家試試看?!痹谖业囊笙聦W生紛紛開動腦筋進行嘗試,其中有一位學生提出用紙片托水的實驗可以測定出大氣壓的數值,他說把玻璃杯弄得長一點,直到紙片托不住水,這時紙片上方液體的壓強就等于大氣壓強。我對該學生的這一想法大加贊賞,指出等效替代是科學探究上的一種常用方法,同時引導大家一起討論對該實驗加以完善:能否將玻璃杯換成直徑較小的玻璃管?由于大氣壓的數值很大,能夠托起很高的水柱,玻璃管可能要很長,對此我們應該怎么辦?
是否可以用其他的液體來代替水?……當實驗設計方案趨于完善后,我給他們演示了實驗,得出大氣壓的數值,并指出這一實驗是意大利科學家托里拆利最先設計并做出來的,所以被稱為托里拆利實驗。經此一過程,學生茅塞頓開,充分理解了大氣壓的數值、水銀氣壓計的原理等相關知識內容,并且對等效替代的科學方法也有了一定的了解。
三、重視科學探究史教學
對于一些比較復雜的科學探究我們不可能在課堂上用實驗去重現科學家們的探究過程,但是應該而且有必要向學生介紹科學家的探究史。例如,關于血型的內容,教材上只是介紹了血型的類型,而對于血型的發現卻并無提及,但我每次講到血型時,都要向學生介紹血型的發現經過,主要是這樣三點:(1)較早時期人們進行輸血嘗試的失敗;(2)奧地利醫學家蘭德斯坦納的發現;(3)第一次世界大戰中,德國醫學家奧登堡根據蘭德斯坦納的研究成果進行輸血,居然大獲成功,挽救了大量傷員。學生聽了之后不僅了解了人類在挽救生命上所作的努力,更使他們深刻地認識到科學探究的重要性。
再如,關于酸堿指示劑的內容,由于日常生活中我們很少接觸到相關的物質和概念,所以幾乎每屆都有學生問我:酸堿指示劑是從哪里來的?它是怎么被發現的?于是我向他們介紹波義耳發現和提取酸堿指示劑的經歷,學生聽了之后明白了科學探究就在我們身邊,但是機遇只青睞那些有心的人,成功只屬于那些有準備的人。
此外,像細胞學說的提出、血液循環和光合作用的發現等內容都是進行科學探究史教學的很好的素材,通過這些科學探究史的教育,可以使學生明白科學探究的長期性和艱巨性,增強他們不畏艱難,愈挫愈勇,終生獻身科學事業的信心。
參考文獻:
劉廣??茖W探究能力要素的培養研
究[D]。南京師范大學,2005.
第二篇:培養學生的主動探究能力教育論文
課堂是學生人生中一段重要的生命經歷,它應該成為學生生命中有價值的組成部分。因此,我們的課堂應成為學生生命發展的課堂,使每個學生在40分鐘里充滿生氣與活力,相互用智慧啟迪智慧、用思維碰撞思維,積極主動地去探索新知、獲得新知,激發創新潛能。以下是我在這方面的實踐與初步探索:
一、激發學生主動探索的興趣
數學源于生活,生活中的數學能使學生產生濃厚的興趣和親切感。如何把數學問題與學生的生活實際聯系起來?怎樣創設情境,讓數學問題能清晰、具體地反映在學生頭腦中?這是有效開展主動探究至關重要的一環。例如在教學“長方形周長計算”一課時,我設計了如下情境:班中要布置“生物角”,小紅帶來了2只可愛的小烏龜,下課后同學們都喜歡逗它們玩,可上課的時候小烏龜亂爬怎么辦?大家一起來替小紅想個辦法,行嗎?同學們有的說“去買個盆”,有的說“帶回家吧”,有的說“把它們圍起來”……我及時抓住一契機:“你的想法和小紅一樣,她想在‘生物角’里為小烏龜做一個長10厘米、寬5厘米的長方形的圍欄,請你幫她算算,至少需要多長的木條才能圍成這樣的一個長方形?”學生們個個躍躍欲試,忙著為小紅計算所需木條的總長,列出了一系列算式。我及時鼓勵道:“剛才計算出了長方形四條邊的總長,其實同學們已自己學會了一個新的數學本領?!睂W生們的臉上滿是興奮和期待?!皵祵W中計算長方形四條邊的總長就是計算長方形的周長。誰來說說,你們剛才計算的是什么?”課堂霎時熱鬧起來了?!伴L方形的周長!”學生們個個迫不及待地說。為什么呢?因為數學中計算長方形四條邊的總長就是計算長方形的周長,這樣的課堂,學生主動探究的欲望被激活了,他們個個興趣盎然、積極思考、相互交流,對周長這一抽象的概念有了真正的理解,并成功地納入了自己的知識體系。
二、鍛煉主動探究的能力
具有生命力的課堂教學,決不能墨守陳規,應該大膽創新,不應該僅由教師控制整個教學過程,而是師生共創教學流程。如教學相遇應用題時,我是這樣設計教學的:先出示例題,難點順利突破,列方程也就容易多了。同學們想一想,現實生活中,還有哪些行程情況?在我的引導啟發下,學生列舉出了相背而行、同向而行、相遇、沒有相遇等情況。接著,我讓學生們自導自演,設計多種不同的運動方式,讓每個學生都親身體驗兩個物體運動時時間上的小秘密——兩個物體在同時運動時,它們所用的時間是一樣的。
學生還提出了不同時或最終沒相遇或相遇交叉而過等行走情況,我請他們在課后與同學合作一起去探究……短短40分鐘,一段段小小的表演,把行程問題的多種形式都演示了出來,同學們自己悟出了行程問題的關鍵,感受了兩個物體運動的路程與總路程間的等量關系,學生的探究能力得到了提高。
三、提高主動探究的水平
贊可夫說過:“教學方法一旦觸及學生的心理需要,這種教學就會變得高度有效?!睂嵺`證明,課堂教學中伴隨著認知活動的情感體驗越強烈,相同時間內接受的信息越多,遺忘的速度就越慢,認知水平的發展也就越快。我在教學“商不變性質”的運用一課時,出示A、B兩組題,請學生選作其中的一組,比比誰做得又對又快。同學們匯報后,我說:“你們為什么都選作B組?”B組的題目除數是一位數或整
十、整百、整千的數,能很快地口算出結果?那A組題呢?如果這組題的除數也是一位數或整
十、整百、整千的數,那做起來就方便多了。我有意做了一會停頓……是啊,除數是一位數或整
十、整百、整千那多好啊。這時有位學生舉起了手:我能運用商不變性質把除數變成一位數或整
十、整百、整千的數。他的發現行嗎?這時教室里熱鬧起來了,學生們個個踴躍,互相交流著自己的想法,不一會兒功夫,奇思妙解涌現。有的利用商不變性質把除數變成了整百數;也有的把除數拆成兩個一位數的積;還有的學生把被除數拆成了一個數和整百數相乘的積,然后利用學過的除法運算性質使A組題計算起來簡便。整節課學生主動探究新知的需要很強烈,課堂教學目標得到了切實的落實,學生真正感受到了利用商不變性質給計算帶來的便捷。學生在主動探究的過程中,解決問題的能力、創新思維的能力得到了良好的培養,思維品質得到了提升。
四、激發學生的創新潛能
猜想是解決問題過程中最具創造性的一步,雖然學生之間存在著各種差異,他們有自己的數學實際,對于同樣的問題還會有各自不同的思維方法。也可能猜想的結果是錯的,但就猜想本身而言是合理的,創新的智慧火花往往在猜想的瞬間閃現,同時種種不同的猜想又能進一步激發學生深入探究、思考。鼓勵學生大膽猜想,有助于促使學生主動地去探究知識。課中我并不是單純地把結果講清楚、講正確,而是把握了知識發生、發展的脈絡,用一系列的思維活動把知識穿起來,使課堂活起來,讓學生經歷怎樣從已知逐步探究未知的動態過程。同時也培養了學生全面地分析問題、周到考慮問題的能力,因為只有學生主動積極地參與探究,老師的主導作用才是有意義的,這樣的課堂才能達到開發智力、提升創新思維品質、增強創新意識的目的。
實踐證明,活的數學課堂能讓每個學生都樂于學習數學,對他們來說,數學學習不再是負擔,而是一種享受,一種愉快的體驗,同學們的數學學習成績顯著提高了,學習潛能也得到了很好的開發,煥發著生命活力的課堂已成為了孩子們靈感涌動的空間。
第三篇:淺談學生主動學習能力的培養
淺談學生主動學習能力的培養
教學課標指出:在教學過程中,要加強學生自主學習的教學實踐活動,引導他們在實踐中主動地獲取知識,形成能力。因此,注意培養學生的主動學習的能力是刻不容緩的任務。下面就如何培養學生主動學習的能力談談我的一些見解。
一、興趣——激發求知欲望
愛因斯坦說:“興趣是最好的老師?!痹谡n堂教學中,教師要想方設法利用形、聲、光多重刺激強化信息,激發學生的學習興趣。導入新課時,教師可采用看圖、講故事、聽音樂等方法妙解內容,增強教學的主動性和趣味性。例如,在教學《以不計算應用題》時,教師可這樣導入:一天,兔哥哥和兔妹妹進行拔蘿卜比賽。(電腦顯示:兔哥哥先拔了4個蘿卜,又拔了4個;妹妹先拔了3個,又拔了4個)比賽后,哥哥說:“我拔得多。”妹妹說:“不對,不對,我拔得多?!毙置脙蔀榇藸幍妹婕t耳赤,誰是第一名呢?今天我們學了一步計算應用題便可知道了。教師以生動的小故事導入新課,激發了學生的求知欲望。孩子們在娛樂中產生新問題,接下來便主動地投入到探究學習中??傊?,要以學生的興趣出發,培養學生的主動性。
二、鼓勵——保持學習熱情
自我表現是人們普遍具有的心理傾向,自我表現欲望的滿足,有助于自我效能的增強。在課堂教學中,教育者要善于抓住學生的閃光點,不失時機的給予鼓勵和表揚。一般來說,恰當的鼓勵與表揚能強化自我效能感,這不僅對鼓勵和表揚的人如此,對同環境的其他人也具有相同作用。隨著自我效能的增強,學生自我表現欲望得予滿足,學習的主動性自然就得到提高了。因此,在教學中,教師要創設使學生獲得成功的機會,對學生任何積極的學習行為給予及時的評價。教師可以說:“好棒!”、“回答得很好,你的算法很有創意!”、“同學們,鼓勵他(她)!”等。即使學生有誤,出了錯,也應該選擇合適的語言鼓勵、啟發學生。總之,正確運用“鼓勵”策略,可以使學生的學習欲望倍贈,自然而然會主動學習。
三、操作——開拓創新思維
學生的天性是活潑好動,好奇心強。他們的思維特點是以具體形象思維為主,向抽象思維過渡。由于學生對直觀形象的知識容易接受和理解,所以對操作實踐性強的課感興趣。因此,教師要盡量為學生創造一些操作實踐機會,發揮學生的主觀能動性。總之,教師為學生創設動手操作的學生情境,可提高學生學習的能力。
四、合作——營造和諧氛圍
采用小組合作學習方法,是營造良好學習氛圍的有效途徑之一,通過對小組結構的優化,小組學習方法的指導,小組學習成果的交流,教師盡可能給學生多讀書、多練習得時間。教師要以學生的學習為本,精心設計教學過程,給學生學習的自主權,從而盡可能地使每一位學生的 自主權得到發揮,個性得到張揚。
總之,教師必須把學生放在“主人”位置,讓學生真正成為學生的主體。只要教師能深挖自身的因素,充分發揮學生的潛能,就一定能實現學生由被動學習到主動學習的轉變,使學生真正成為發揮其主觀能動性,從而積極主動地學習。,
第四篇:淺談如何培養小學生的科學探究能力
淺談如何培養小學生的科學探究能力
【論文摘要】
本文結合近二年來我校開展小學科學教學及科學探究活動中的經驗,從不同角度,不同方法去了解學生,協助學生,給學生選擇適合的探究主題,在教學過程中發揮“小組合作學習”的作用來培養學生的科學探究能力及其評價,提出了讓學生走上一條正確科學探究性活動之路。
【關鍵詞】
選擇探究主題小組合作學習探究能力評 價
小學科學課程是將自然科學作為一個整體為中小學生設計的國家課程。為更好地了解小學科學課,走進小學科學教學課,區分好自然教學與小學科學教學,借此機會跟各位同行談談小學科學課中培養學生的科學探究能力的一點看法,以此來給大家一點參考的信息,以便日后在小學科學課的教學過程中能注意到有關培養科學探究能力問題。
列夫托爾斯泰說過“如果學生在學校里的結果是使自己什么也不會創造,那他一生將永遠是摹仿的抄襲”。面對二十一世紀的人才,我們必須培養創造型人才的基礎教育,要從培養科學探究品質、科學探究思維能力和科學探究精神、科學探究動機等基本素質開始的教育,也是培養未來發明者、科學家的啟蒙教育。世界的發展與進步離不開科學探究和發明,我們不應該把人才視著為現代化技術的附屬品,而應該看成為主宰。
作為一名小學科學教師在學校要培養學生科學探究能力并非是輕而易舉的事,當前最主要的是沖破“應試教育”,向素質教育專軌,培養學生創新的良好素質。以下從我們現有的科學教材來談一點看法:
一、鼓勵學生學生自主選擇探究主題,激發學生的興趣
當我們學完了教材的一些課之后,要做好學生新的科學探究工作,每一學期要給每一個學生至少一個探究主題,這個主題要適合及選擇的范圍。對小學生而言,題目若與日常生活有密切關系,必會提高其參與的興趣,如洗頭水的試驗及調查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、電蕊壽命、面粉的拉力、頭發的盛重力、不同洗衣粉的清潔能力、廁紙的吸水能力。其實以上例子包括不少有趣的題目,大部分的內容既和日常生活有關,亦可進行科學探究,而過程和所需器材也不復雜。例如:電蕊壽命——學生可利用電動玩具來測試不同牌子電蕊的壽命;頭發的盛重力——學生可向家人或朋友搜集數根頭發,然后綁上砝碼或適當又已知重量的對象如硬幣,測試過程中,增加重量直至頭發被扯斷為止,若可行的話,可嘗試找出年齡或性別與頭發盛重力之間的關系。近兩年來我校在申報“綠色學?!边^程中,為了更好的讓學生參與進來,我們從“綠色學?!敝械挠嘘P環保問題出發,提出大量有關適合這方面的探究主題。例如:校園植物的調查、學校綠化率、學校周邊環境、廢舊電池的回收??,這一些都是很好的活動主題,而且也很適合小學生的思維。
二、引導學生去探索,鼓勵學生在探究活動中尋找答案。
用自己的眼睛去看、用自己的頭腦去想、用自己的雙手去做、用自己的嘴巴去說??十分珍惜孩子的好奇心,引導他們注意觀察周圍事物,鼓勵孩子提出問題。問題提出來后,教師不是直接給出答案,而是設計好實驗和問題,讓學生自己去操作和相互討論。在教師引導和建議下,孩子們自己動手做實驗、搜索證據、觀察、提問、設想和驗證。孩子們要用自己的語言記錄下實驗過程中的想法、活動情況,與正確答案相比較。
通過幾年的小學科學教學,我們在教學中都能感受到兒童喜歡提問題的天性:“天為什么是藍色的?”、“恐龍是怎么滅絕的?”??,除此,還能感受到兒童回答問題的邏輯:“打雷是因為云彩沒長眼睛!”、“太陽把地上的水吸走了!”??。這些可貴的“天性”應變為更為成熟的科學思維習慣和能力,這不僅是科學家需要的,也是21世紀普通公民應具備的基本素養。
假設是在已有知識經驗的基礎上對問題所做的可能性回答。例如,對“物體遇冷會收縮嗎”這個問題,學生可根據自己生活經驗提出各種假設:“物體遇冷會收縮—人冷了就會縮起來”,“物體遇冷不會收縮—教室里的桌子就沒有因為冬天而變小”,再如:“把紙和球同時從高處放手,猜哪個先落地”的假設活動,是想讓學生分析自己的假設,并在假設的過程中發現:根據經驗提出的假設有時是錯誤的,經驗也可能造成假象。我們再用兩張同樣重的紙(其中一張揉成團)重復上面的實驗”是一個拓展活動,同樣說明根據經驗提出的假設不一定可靠。而搜索證據是通過觀察、實驗、測量或從可靠信息源那里獲取用以回答問題或驗證假設的數據及資料的活動。許多重要的科學結論都是建立在假設與搜索證據的基礎上的,如魏格納的大陸漂移說、達爾文的進化論等。因此做為一位科學教師,在培養學生的探究能力時要注意做好下面的工作:
1、提出問題,而不是直接建議解決問題的方法,這樣就為學生提供了探究的機會。
2、提供一個適用于學生的計劃方案,提出一系列問題讓學生考慮。
3、經常比較計劃和實際的探究過程,認識到不是所有的事情都可以預見。
4、在教學上或活動結束時要經常討論,提議學生去思考如可改進探究方法。
三、培養學生科學探究中的合作能力。
在傳統的實驗課教學中,比較普遍采用的是教師講實驗內容學生聽,教師演實驗方法學生看,教師提問實驗結論學生答的“滿堂灌”教學方法。這種教學方法限制了學生的思維和創造,不利于主體精神的培養。針對這一現象,我在小學科學實驗課教學中充分發揮小組合作學習的優勢,讓學生通過閱讀、研討自己設計實驗。具體做法是:把實驗的目的、名稱、器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考、研討,共同填寫實驗報告,等于是自己設計實驗,自己進行操作、觀察、分析。培養了學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀了教材,然后以小組為單位進行了熱烈的討論,他們互相補充,互相幫助共同填寫有關內容。教師巡堂只做啟發和點撥。在確定了實驗步驟后,各小組按照自己確定的方法獨立地操作、記錄和分析。
現代教育技術的飛速發展與計算機的普及既為共享資源和合作學習提供了良好的學習環境,但也容易使人進入一個自我封閉的學習環境,這就需要以合作學習進行引導。
四、注重探究方法和過程的評價,鼓勵探究結論的原創。
一提到評價,老師們往往會聯想到考查、考試。其實對學生的科學探究能力評價涉及到許多方面,考查、考試只是一個很小的方面。在科學課的標準中,對學生的評價問題作了詳細的敘述。標準中強調“科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展”。因此,科學探究能力的評價不僅要關注學生的探究結果,更重要的是關注他們的探究過程。學生在進行科學探究活動中,他們對自然事物的觀察、發現以及提出問題的能力;在探究實驗中的設計實驗、動手操作能力;對觀察、實驗中各種信息的搜集、整理、分析、推理、歸納、總結、質疑、交流、評議等能力的提高;在情感、價值觀等方面的發展等過程中都體現了學生科學素養的發展。這些方面都是評價科學探究能力的重要方面,這是單純以一紙試卷所不能體現的。只有注重了探究過程的評價,才能有一個好的結果。另外,評價的方法也應該是多種多樣的。不只是考試這一種形式。例如:在平時為學生建立一個探究過程的紀錄本,及時記錄學生的各種變化,從發展變化的程度上反映學生的探究能力。通過實驗競賽等形式來評價學生的動手實驗能力。還可以讓學生通過完成一定的自然環境、自然事物或自然現象等的考察研究,撰寫考察報告來反映學生的綜合素質能力等等。在對學生的科學探究能力評價時,應讓教師、學生、家長甚至社會成員參與。總之,應重視學生的評價,應有一個公正、積極的評價,以促進學生科學探究能力的提高。
最后,我們相信我們每個教師都能堅持不懈地把學生科學探究活動開展下去,上好每一節科學課,努力提高學生的科學探究能力,讓學生從中領悟到科學的含義及探究科學的方法,通過小組的合作學習,解決面向全體學生,特別是面向差生的問題,從而使每個學生都能在原有水平上得到發展和進步。讓所有的學生掌握探究的思維方法、感受探究的樂趣,培養出我們具有創造能力的新一代人才。
觀察是人們認識世界的開始,科學始于好奇,發現始于觀察。我國地質學家李四光曾說:“觀察是得到一切知識的一個首要步驟??梢赃@么說,學生科學素養培養的宏偉目標的實現,起始于學生科學觀察能力的培養。
一、觀察是科學成功的先奏
世界著名的偵探小說家——英國的柯南道爾在愛丁堡大學醫科系就學時,醫科教師貝爾第一次給他們上課,將一只裝滿琥珀色液體的杯子放在前排的課桌上,說:“這是一種特效藥水,讓我們大家嘗嘗它的味道,我先做個樣子,你們學著我的樣子嘗。”說完,貝爾先用一個手指在杯中藥水里蘸了一下,然后放進嘴里吮了一口。學生們依次走到杯前學著老師的樣子嘗藥水,嘗過之后,全都皺起了眉頭。貝爾問學生:“你們觀察到什么沒有?”學生聽了,都面面相覷;不知如何回答??履系罓栆膊幻靼?,站起來問:“老師,您不是讓我們學您的樣子嘗藥水的味道嗎?”貝爾笑了笑,說:“對?!彼尶履系罓栕?,伸出右手的兩個指頭對學生說:“我是要你們學著我的樣子嘗。剛才我蘸藥水的是食指,而放在嘴里的卻是中指,因此實際上我什么也沒嘗到。而藥水的味道很不怎么樣,我已經從你們皺著的眉頭上觀察出來了。你們不觀察,所以吃苦頭,要記住,觀察是科學成功的先奏?!?/p>
二、科學觀察的含義
什么是科學觀察? 觀察,是指人們對周圍存在事物的現象和過程的認識,這種認識是基于研究者對事物的現象和過程的理解。但是,科學的觀察,并不是指人們對觀察的一般理解,即不僅僅是“仔細察看”,而是在自然存在的條件下,對自然的、社會的現象和過程,通過人的感覺器官或借助科學儀器,有目的、有計劃地進行的。因此,我們可以認為,科學觀察就是對觀察對象的精確描述,觀察能力就是能夠對觀察或研究對象從多方面感知并進行精確描述的能力??茖W的觀察至少主要包括這樣幾層意思:
(1)豐富細致的信息。就是要盡可能“觀察”到更多的東西,找到更多的觀察點,發現更多的差異點。當然“觀察”得越仔細,“觀察點”越多,“觀察”到的東西就越多。
(2)準確細致的描述。觀察不僅是“觀察”到了什么,更重要的內容是被觀察到的東西是什么樣,也就是有哪些具體的特征。對這些特征的描述,除用語言文字外,還可以用圖畫、圖片,但更多的科學觀察,特別是對自然現象的觀察,更強調的是數據的搜集,通過借助某些測量工具對觀察到的東西進行定量的描述。
(3)客觀真實的記錄??茖W觀察的意義在于觀察結果的分享和觀察資料的積累。因此科學觀察一個很重要的內容就是對“觀察”進行客觀真實的記錄,不但要如實記錄“觀察”到了什么、“觀察”到的東西什么樣,還要說明觀察者是采用什么方式進行觀察的、是在什么時間、在什么地方“觀察”的。以便重新進行檢驗,或在此基礎上進行新的發現。
三、培養學生的科學觀察能力
人的觀察力并非與生俱來,而是在學習中培養,在實踐中鍛煉起來的。特別是對學習自然科學的人來說,觀察能力尤其重要。要從小培養學生養成自覺地、認真地觀察各種自然現象的習慣、興趣和能力。
(一)培養學生濃厚的觀察興趣。
每個人由于觀察敏銳性的差異,在同一件事物的觀察上出現不同的興趣,注意到不同事物或同一事物的不同特點。因此,培養濃厚的觀察興趣是培養觀察能力的重要前提條件。為了鍛煉觀察能力,要培養每個學生廣泛的興趣,這樣才能促使孩子們津津有味地進行多樣觀察。同時,還要有中心興趣。有了中心興趣,就會全神貫注地對某一領域進行深入的觀察。有的學生喜歡觀察星空,特別是對銀河、火星、月亮等觀察興趣很濃,能長期堅持并寫出觀察日記。這樣就可以增長知識,打開思路。有的學生對植物很有興趣,注意觀察植物的生長過程,從播種、發芽到發育、成熟,并做了大量觀察日記。教師也經常給以指導,輔助以必要的知識。這樣做不僅極大地培養了學生們的觀察興趣和持久的觀察力,也提高了他們對事物發展全過程的表達能力。觀察興趣,還能激發同學們的求知欲。少年兒童對自然界的巖石、流水、風、雨、霜、雪、露、電、雷、動植物等都很有興趣。時間久了,觀察的興趣和習慣就養成了。
(二)教會學生觀察的方法
通過直接體驗,積累對自然現象的感性認識,培養對事物進行科學觀察的能力和習慣。為了有效地進行觀察,更好地鍛煉觀察力,掌握良好的觀察方法是必要的。
1.確立觀察目的。對一個事物進行觀察時,要明確觀察什么,怎樣觀察,達到什么目的,做到有的放矢,這樣才能把觀察的注意力集中到事物的主要方面,以抓住其本質特征。目的性是觀察力的最顯著的特點,有目的觀察才會對自己的觀察提出要求,獲得一定深度和廣度的鍛煉。反之如果東張西望,左顧右盼,對事物熟
視無睹,你的觀察力就得不到鍛煉。例如《花的構造》,學生只是按平常的方法去觀察花的話,往往只是注意到漂亮的花瓣。相反讓學生有目的的去觀察的話,除了色彩艷麗的花瓣,他們還會觀察到花的萼片、雄蕊、雌蕊等。例如《養蠶》只是泛泛地看,就不能發現蠶在一生中每個細微的變化,不會對蠶這一生變化有深入的了解。確立一些觀察的目標:蠶的一生經歷哪些變化?蠶寶寶它是怎么樣長大的,是怎么蛻皮的?什么時候開始吐絲的,身體發生了哪些變化?繭里面的蠶是什么樣子的?......學生在實踐時觀察就會非常的仔細,同時再調動學生的積極性讓他們每天從蠶的顏色、形態、身長以及身體變化等方面進行記錄,收獲會更大。當他們想了解這些內容的時候,再去觀察一定帶著目的性。只有帶著目的性的觀察才是有效的觀察,才能盡快提高自己的觀察力。
2.制訂觀察計劃。在觀察前,對觀察的內容做出安排,制訂周密的計劃。如果在觀察時毫無計劃,漫無條理,那就不會有什么收獲。因此,我們進行觀察前就要打算好,先觀察什么,后觀察什么,按順序系統進行。觀察的計劃,可以寫成書面的,也可以記在腦子里。像《校園里的小動物》一課,沒有布置學生制訂詳細的觀察計劃之前,匯報交流時他們往往只能寬泛的說說在學校里看到哪些小動物,而具體地“小動物是什么樣,有多大,在干什么,周圍是什么樣的環境,它們對外界刺激有什么反應”等這些問題能不能詳細描述。因此,在觀察之前應讓學生首先制訂觀察計劃:觀察哪一種動物,觀察這種動物的哪些方面,到什么地方去觀察,要注意哪些事項等等。這樣,才能在有效的時間內獲取到更多、更詳細的信息。再如《太陽和影子》,在行動之前首先要制定觀察的時間、觀察的對象,觀察的內容以及怎么樣進行觀察和記錄,并且事先進行預測。制定好這些計劃后,再按照計劃去進行觀察。這樣觀察到的效果與沒有計劃、隨心所欲的看的效果截然不同。
3.選擇觀察方法。根據觀察對象和觀察內容選擇適合的觀察方法。大多數同學缺乏生活經驗和獨立、系統的觀察能力,在觀察事物時,往往抓不住事物的本質,或者看得粗心、籠統,甚至觀察的順序雜亂無章。觀察任何一樣事物,按一定的順序進行,才能很快地找出事物的特點。觀察的順序,或從遠到近,或自上而下,或由內而外。不同的順序、不同的角度去觀察,發現事物的特點就有可能不一樣。例如《花的構造》,教師首先讓學生明確我們應該怎么樣進行觀察?“隨意用手去撕開看,行不行?”“怎么樣觀察,能夠比較完整的看到花的每一個部分?”“從里面到外面,這樣的方法好不好?”引導學生找出恰當的觀察方法:從外到里,一層一層地進行解剖,解剖后按順序排列好?!豆趋馈芬徽n,學生觀察人體骨骼模型時,注意力往往只集中到某一塊或某幾塊骨頭上,不能比較系統和全面地進行觀察。教師在學生進行觀察前,就要引導學生選擇恰當的觀察方法和順序,啟發學生思考:人體的骨頭有很多塊,我們怎么樣去觀察?我們可以將人體的骨頭分成幾個部分去觀察?每個部分的觀察,是不是雜亂無序的看?怎么樣觀察才有利于我們對骨骼有個全面的了解?通過思考,讓學生發現采用先面后點、自上而下、從前面到后面的順序觀察最為有效。
4.進行觀察。在做好充分準備后,即可按照計劃實施觀察。在觀察過程中按計劃完成所確定的內容,在觀察過程中出現了一些沒有想到的情況時,可以適當的調整觀察計劃。觀察時要耐心和細致并使用正確的觀察方法,對觀察到的現象要及時、客觀的記錄。例如學生觀察蝸牛,發出的聲音使蝸牛受到了驚嚇,它縮到殼里不出來,這時,就不能再按部就班地進行觀察。而應告訴學生要盡量避免發出很大的聲音,靜靜地等待蝸牛出殼后再進行觀察。在觀察的時候,要注意蝸牛的反應,并且及時記錄下來。再如《冷熱與溫度》觀察熱水變涼的過程,學生事先要掌握溫度計的使用方法,在觀察溫度變化時就不能等溫度計液柱停止時再讀,同時要注意視線與液柱頂端相平。在學生觀察的過程中,教師巡視并及時提醒,有利于糾正觀察中出現的問題。
5.整理觀察資料。將觀察過程中的記錄進行整理,并把觀察到的現象進行總結歸納,對數據進行分析,得出結論。例如《斜坡的啟示》一課,學生在進行斜面坡度大小與拉力實驗時,會觀察到在不同的斜面坡度拉動同一重物,拉力的大小也會發生變化。這些變化的數據,在實驗完成后,需要進行整理和歸類。教師要引導學生將數據按類別不同分別進行填入表格中不同的欄內。最后根據表格提供的數據進行綜合分析,從而得出斜面坡度大小與拉力大小之間的關系。
(三)學生在觀察中應注意的事項
觀察應注意些什么呢?一要忌漫無目的。許多學生在觀察事物時,東張西望,漫無目標,他們觀察過的事物如過眼煙云,腦子里沒有留下絲毫印象,因而總形不成觀點。二忌片面觀察。有的學生觀察事物,只注意它的正面,不注意它的反面;只觀察表面,不觀察內部;只注意現在,不注意過去;只去注意事物的一個方面而忽視其他方面。由于這種片面觀察,他們所觀察到的往往是一些假象,因而得出了錯誤的結論。例如《熱空氣和冷空氣》,學生在觀察熱空氣的時候,往往只關注到了紙蛇的變化、杯子的變化,沒有注意觀察引起它們發生變化的條件,從而得出錯誤的觀點。
(四)科學觀察要遵循感知的客觀規律。
觀察和觀察能力是在感知過程中提高的。因此,要培養觀察力,就必須遵循感知的一些規律。也就是說感知的一些規律也成為觀察的基本規律。如協同律,在觀察過程中,有效地發動各種感知器官,分工合作,協同活動,這樣可以提高觀察的效果。17世紀捷克著名教育家夸美紐斯就曾要求人們盡可能地運用視、聽、味、嗅、觸等感官進行感知。我們學習要做到“五到”,就是眼到、耳到、口到、手到和心到,通過多種感知的渠道,提高觀察的效率。例如《一杯水的觀察》,學生用眼睛看,發現水是沒有顏色、透明的、會流動的物體;用鼻子聞時,了解到水是沒有氣味的;用舌頭嘗時,知道水是沒有味道的;再用手去摸時,感受到水的溫度;這樣比較全面的觀察了水,綜合的了解了水是一種什么樣的物體。
通過長期不懈地實踐和培養,教師可以使學生從漫無目的、雜亂無章、零散的觀察逐漸養成了系統、全面、細致的科學觀察習慣,這不僅可以使觀察更為有效,也使科學實驗更加準確,同時還提高了學生的科學素養。貝弗里奇說:“培養那種以積極的探究態度觀注事物的習慣,有助于觀察力的發展。在研究工作中養成良好的觀察習慣比擁有大量的學術知識更重要?!睂W生科學觀察能力的培養,需要教師的引導和細心的培養。作為一名從事科學啟蒙教育的老師,我們不僅要注重學生科學知識的學習,更要注重學生科學觀察能力的培養和長期觀察的良好習慣。
在多層次實驗教學中培養小學生的科學探究能力
小學科學課程標準提出了“面向全體小學生”、“提高科學素養”、“倡導探究性學習”的課程理念。在小學科學教材中,實驗教學占有相當大的比重。我們知道,實驗是引導小學生探究發現的要素之一,而實驗又可分為驗證性實驗、啟發性實驗和整合性實驗三個層次,那么,在不同的實驗層次中,皆可通過不同的方式并有不同側重的培養小學生的科學探究能力。本文試就這個問題加以探討,敬請同行斧正。“做好”驗證性實驗,在被動模仿中開發小學生科學探究的潛力
驗證性實驗通常是指在一致結論的基礎上,小學生通過被動地模仿前人已經做過的實驗過程所進行的驗證結論的實驗。這種實驗的特點是尋規蹈矩,按部就班,這對小學生探究能力的培養有一定的影響。但我們不能因此而忽視或丟棄這種實驗方法,因為這種方法不但能使小學生追尋科學家的探索足跡,能使初學者體會和領悟到科學思想、科學方法和科學原理,而且這是快速步入通過實驗探索自然奧秘大門的捷徑,同時我們通過變換方式亦能達到開發小學生科學探究潛力的目的。
1.1在驗證中求新,在求新中探究。在做驗證性實驗時,要多鼓勵小學生思考本實驗有沒有比這種方法更好更直接的方法,在求新中探究好方法,如小學生在被動模仿老師的演示《冷和熱》的實驗時,學生往往不能很好地掌握其中的變化規律。這時老師可鼓勵小學生換一換思考的角度,讓學生經歷、體驗由熱到冷的過程,教者可問:你能用什么辦法讓熱水冷下來?你怎么知道熱水變冷了?這些問題以學生的生活經驗為基礎,課堂氣氛立即活躍起來。接著讓學生動手做一做,充分感知由熱變冷的過程。教學實踐中學生能夠設計出不同的方案,并且能自覺地使用溫度計和做些記錄來形象地描述熱變冷(或冷變熱)的過程。通過反復驗證,最后得出正確的結論。這樣就使小學生在仍然做這種驗證性實驗的同時,達到了求新而探究的目的。
1.2在驗證中發散,在發散中探究。針對驗證性實驗中的某些問題可以通過小學生的發散思維來進行探究。如某些對照性實驗,就可以讓小學生自行設計出不同的實驗組進行探究,像《植物與環境》的對比實驗,就可以啟發小學生用不同植物為實驗材料、設置不同環境等進行對照實驗。當用這一組植物(或某一類環境)做實驗時,可啟發學生能否用其它的植物(或其他環境)代替,來觀察不同植物的生長所需要的條件?分析植物的長勢為何有所不同?讓小學生在實驗中去找答案。
1.3在驗證中求疑,在求疑中探究。在實驗中鼓勵小學生要經常問:這樣做對嗎?這樣做好嗎?能否那樣做?如在鼓勵小學生做驗證種子萌發條件的實驗時,小學生質疑:完全淹沒在水中的種子不能萌發是被水淹的原因嗎?在得知了是因為缺少空氣的原因后,又問:能否用給魚用的加氧泵充氣使種子萌發?接著教師鼓勵小學生自行實驗探索釋疑。這些問題的提出并通過實驗驗證,小學生探究實驗的潛力就得到了較大程度的開發。2 “做活”啟發性實驗,在主動探求中發展小學生的科學探究智力
啟發性實驗(國外稱發現式實驗),是在給出課題、提出要求、準備多種儀器用品等材料的基礎上,由小學生自行設計實驗方案和操作步驟,并創造性地獨立完成實驗任務的實驗方法。這種實驗方式集增長科學知識、提高實驗技能、培養科研能力于一體,使小學生重在參與,在探究實驗結論過程中發展小學生智力,而這種實驗方法的掌握,將使小學生獲益終身。其實驗的一般步驟是:教師創造情境(或從錄像、報刊、網上
查詢),啟發小學生思維——提出有探究價值的問題及有針對性的假設——正確設計科學性、可行性方案(常有對照組)——按要求操作實驗(常多次進行,以保證數據的可靠性)——通過實驗得出與假設相關的結論—進一步引申到實踐中應用,同時檢驗整個實驗的正確性。
2.1啟發思路,喚醒探究意識。由于社會信息化程度的大幅度提高,現在小學生的思維又呈多極化狀態,因此小學生自身并非是沒有探究意識,而是缺乏行之有效的方式進行啟發,這里需要教師做一些工作,如科學實驗室全天候開放;向小學生提供一些有探究價值的報刊和網站;開展一些相關的講座;放一些無土無公害蔬菜栽培等內容的錄像;帶領小學生在學校附近進行生態系統狀況的調查、分析和評價等等。實踐證明,只要啟發思路對頭,就會喚醒小學生的探究意識。
2.2創設情境,激發探究行為。科學學習是以探究為核心的,因此通過創設一定的情境,就可以激發學生的探究行為。如實驗室全天開放,學校在可能的前提下應為小學生提供適當的實驗設備和實驗儀器等,為小學生進行探究實驗創造一定的條件;還應通過多種途徑籌措一些資金讓高年級小學生在教師的指導下外出考察和調查,讓小學生在大自然和新環境視野中迸發出新的探究火花;還可在放一段污水處理方面的錄像的基礎上,讓小學生在思考啟示中探究低耗、簡捷處理污水的措施。還比如《熱對流》的教學,就可圍繞液體中有沒有這種現象?怎樣把冷水、熱水分開?教者可以提供一些必要的實驗用品和材料,通過情境的創設,啟發學生設計實驗方案,動手讓小學生進行探究。
2.3評價導引,養成探究習慣?!翱茖W課程的評價應能促進科學素養的形成與發展。既關注小學生學習的結果,更要關注他們學習的過程”。建立相應的評價機制,把探究的過程、創新的“成果”作為評價的重要組成部分,每次課都依據實驗探究的情況,實施定性與定量評價,引導小學生樹立長期探究的習慣。還可定期留探究性作業(像設計一種檢驗種子化學成分的設計方案等);讓小學生撰寫與探究實驗相關的小論文,用以考察小學生實驗設計能力和探究學習能力;同時把評價作為一種創造性實踐,也可以讓小學生進行植物嫁接、采集與制作簡單的植物標本、小動物飼養條件的實驗與分析等,都能很好地培養小學生的探究精神。3 “做全”整合性實驗,在多維探索中培養小學生的綜合實驗能力
整合性實驗就是把各類有依從和制約關系的實驗內容,通過一系列相關的多因子探究實驗,完成一組或若干組實驗任務的實驗方式。這種實驗方式通過多角度擬題、設計方案、分析矯正(相關實驗間交叉、重合等因素影響)、思考結論、撰寫綜合報告等程序進行,相對單因子因素實驗要復雜得多,故屬較高層次的探究實驗。在要求高年級小學生做此類實驗時,應盡量將各種因素考慮周全,最終達到“一舉多得”的目的。
3.1整合設計,樹立整合意識。做實驗,有時往往不是就單個因素進行探究,而是可對多個因素進行整合,在做一個整合實驗中,探索多個方面的結論,從而使小學生樹立整合意識。同時小學生無論何時做實驗,都應在考慮得到可能的實驗結果時,也要捕捉那些在做整合實驗前并非設想但卻在實驗中出現的新問題,我們要從許多科學家在研究科學中與真理擦肩而過的遺憾中汲取教訓,要有求真求實的精神。
3.2整合實驗,培養多維思想。把實驗過程整合到一起,在實驗中進行多維思想訓練。如在做昆蟲飼養的實驗時,就有探究影響昆蟲生活習性的因素(光照、溫度、濕度、土壤、食性等)、探究昆蟲的全部生活史(生長發育各個時期的生長狀態等)、探究該種昆蟲與人類的關系(若有害則探究防治方法,尤其是生物防治方法;若有利則探究保護與利用途徑和方式)等。通過這種較為復雜的整合性實驗,小學生自行思考、設計、操作、整合,由此培養了小學生的多維思想。
3.3整合結論,提高綜合能力。實驗結論的整合至關重要,它能把分散的、零散的因素,通過整合得出一些符合實際的規律性的結論。就象達爾文把自己多年的考察所觀察到的生物現象進行整合,最終總結出“自然選擇學說”那樣,綜合自己在實驗中的各種參數,得出具有一定實用價值的結論。如象昆蟲飼養的探究性實驗,就可以整合出一篇這種昆蟲的《生物學特性的調查報告》來,使小學生在分析歸納中提高綜合實驗的能力。
第五篇:淺談小學生科學探究能力的培養
參評論文:科學教育
如何培養小學生科學探究能力
阜陽市潁州區九龍鎮丁營小學:劉凱
2012年3月3日
如何培養小學生科學探究能力
阜陽市潁州區九龍鎮丁營小學:劉凱
【摘要】本文結合近幾年來我校開展小學科學教學及科學探究活動中的經驗,從不同角度,不同方法了解學生,協助學生,給學生選擇適合的探究主題,在教學過程中發揮“小組合作學習”的作用來培養學生的科學探究能力,提出了讓學生走上一條正確科學探究性活動之路。
【關鍵詞】選擇探究主題合作學習
探究能力科學評價
小學科學課程是將自然科學作為一個整體為中小學生設計的國家課程,為
更好地了解小學科學課,走進小學科學教學課,區分好自然教學與小學科學教學,借此機會跟各位老師談談如何培養小學生科學探究能力,以便日后在小學科學課的教學過程中能注意到有關培養科學探究能力問題。
列夫托爾斯泰說過“如果學生在學校里的結果是使自己什么也不會創造,那他一生將永遠是模仿的抄襲”。面對二十一世紀的人才,我們必須培養創造型人才的基礎教育,要從培養科學探究品質、科學探究思維能力和科學探究精神、科學探究動機等基本素質開始的教育,也是培養未來發明者、科學家的啟蒙教育。世界的發展與進步離不開科學探究和發明,我們應該看成為世界的主宰。
作為一名小學科學教師在學校要培養學生科學探究能力并非是輕而易舉的事,當前最主要的是沖破“應試教育”,向素質教育專軌,培養學生創新的良好素質。以下從我們現有的科學教材來談一點看法:
一、鼓勵學生學生自主選擇探究主題,激發學生的興趣
當我們學完了教材的一些課之后,要做好學生新的科學探究工作,每一學期要給每一個學生至少一個探究主題,這個主題要適合及選擇的范圍。對小學生而言,題目若與日常生活有密切關系,必會提高其參與的興趣,如洗頭水的試驗及調查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、電蕊壽命、面粉的拉力、頭發的盛重力、不同洗衣粉的清潔能力、廁紙的吸水能力。其實以上例子包括不少有趣的題目,大部分的內容既和日常生活有關,亦可進行科學探究,而過程和所需器材也不復雜。例如:電蕊壽命——學生可利
用電動玩具來測試不同牌子電蕊的壽命;頭發的盛重力——學生可向家人或朋友搜集數根頭發,然后綁上砝碼或適當又已知重量的對象如硬幣,測試過程中,增加重量直至頭發被扯斷為止,若可行的話,可嘗試找出年齡或性別與頭發盛重力之間的關系。近兩年來我校在申報“綠色學?!边^程中,為了更好的讓學生參與進來,我們從“綠色學校”中的有關環保問題出發,提出大量有關適合這方面的探究主題。例如:校園植物的調查、學校綠化率、學校周邊環境、廢舊電池的回收??,這一些都是很好的活動主題,而且也很適合小學生的思維。
二、引導學生去探索,鼓勵學生在探究活動中尋找答案
用自己的眼睛去看、用自己的頭腦去想、用自己的雙手去做、用自己的嘴巴去說??十分珍惜孩子的好奇心,引導他們注意觀察周圍事物,鼓勵孩子提出問題。問題提出來后,教師不是直接給出答案,而是設計好實驗和問題,讓學生自己去操作和相互討論。在教師引導和建議下,孩子們自己動手做實驗、搜索證據、觀察、提問、設想和驗證。孩子們要用自己的語言記錄下實驗過程中的想法、活動情況,與正確答案相比較。
通過幾年的小學科學教學,我們在教學中都能感受到兒童喜歡提問題的天性:“天為什么是藍色的?”、“恐龍是怎么滅絕的?”??,除此,還能感受到兒童回答問題的邏輯:“打雷是因為云彩沒長眼睛!”、“太陽把地上的水吸走了!”??。這些可貴的“天性”應變為更為成熟的科學思維習慣和能力,這不僅是科學家需要的,也是21世紀普通公民應具備的基本素養。
假設是在已有知識經驗的基礎上對問題所做的可能性回答。例如,對“物體遇冷會收縮嗎”這個問題,學生可根據自己生活經驗提出各種假設:“物體遇冷會收縮—人冷了就會縮起來”,“物體遇冷不會收縮—教室里的桌子就沒有因為冬天而變小”,再如:“把紙和球同時從高處放手,猜哪個先落地”的假設活動,是想讓學生分析自己的假設,并在假設的過程中發現:根據經驗提出的假設有時是錯誤的,經驗也可能造成假象。我們再用兩張同樣重的紙(其中一張揉成團)重復上面的實驗”是一個拓展活動,同樣說明根據經驗提出的假設不一定可靠。而搜索證據是通過觀察、實驗、測量或從可靠信息源那里獲取用以回答問題或驗證假設的數據及資料的活動。許多重要的科學結論都是建立在假設與搜索證據的基礎上的,如魏格納的大陸漂移說、達爾文的進化論等。因此做為一位科學教師,在培養學生的探究能力時要注意做好下面的工作:
1、提出問題,而不是直接建議解決問題的方法,這樣就為學生提供了探究的機會。
2、提供一個適用于學生的計劃方案,提出一系列問題讓學生考慮。
3、經常比較計劃和實際的探究過程,認識到不是所有的事情都可以預見。
4、在教學上或活動結束時要經常討論,提議學生去思考如可改進探究方法。
三、培養學生科學探究中的合作能力
在傳統的實驗課教學中,比較普遍采用的是教師講實驗內容學生聽,教師演實驗方法學生看,教師提問實驗結論學生答的“滿堂灌”教學方法。這種教學方法限制了學生的思維和創造,不利于主體精神的培養。針對這一現象,我在小學科學實驗課教學中充分發揮小組合作學習的優勢,讓學生通過閱讀、研討自己設計實驗。具體做法是:把實驗的目的、名稱、器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考、研討,共同填寫實驗報告,等于是自己設計實驗,自己進行操作、觀察、分析。培養了學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀了教材,然后以小組為單位進行了熱烈的討論,他們互相補充,互相幫助共同填寫有關內容。教師巡堂只做啟發和點撥。在確定了實驗步驟后,各小組按照自己確定的方法獨立地操作、記錄和分析。
現代教育技術的飛速發展與計算機的普及既為共享資源和合作學習提供了良好的學習環境,但也容易使人進入一個自我封閉的學習環境,這就需要以合作學習進行引導。
四、注重探究方法和過程的評價,鼓勵探究結論的原創
一提到評價,老師們往往會聯想到考查、考試。其實對學生的科學探究能力評價涉及到許多方面,考查、考試只是一個很小的方面。在科學課的標準中,對學生的評價問題作了詳細的敘述。標準中強調“科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展”。因此,科學探究能力的評價不僅要關注學生的探究結果,更重要的是關注他們的探究過程。學生在進行科學探究活動中,他們對自然事物的觀察、發現以及提出問題的能力;在探究實驗中的設計實驗、動手操作能力;對觀察、實驗中各種信息的搜集、整理、分析、推理、歸納、總結、質疑、交流、評議等能力的提高;在情感、價值觀等方面的發展等過程中都體現了學生科學素養的發展。這些方面都是評價科學探究能力的重要方面,這是單純以一紙試卷所不能體現的。只有注重了探究過程的評價,才能有一個好的結果。另外,評價的方法也應該是多種多樣的。不只是考試這一種形式。例如:在平時為學生建立一個探究過程的紀錄本,及時記錄學生的各種變化,從發展變化的程度上反映學生的探究能力。通過實驗競賽等形式來評價學生的動手實驗能力。還可以讓學生通
過完成一定的自然環境、自然事物或自然現象等的考察研究,撰寫考察報告來反映學生的綜合素質能力等等。在對學生的科學探究能力評價時,應讓教師、學生、家長甚至社會成員參與??傊?,應重視學生的評價,應有一個公正、積極的評價,以促進學生科學探究能力的提高。
最后,我們相信我們每個教師都能堅持不懈地把學生科學探究活動開展下去,上好每一節科學課,努力提高學生的科學探究能力,讓學生從中領悟到科學的含義及探究科學的方法,通過小組的合作學習,解決面向全體學生,特別是面向差生的問題,從而使每個學生都能在原有水平上得到發展和進步。讓所有的學生掌握探究的思維方法、感受探究的樂趣,培養出我們具有創造能力的新一代人才。
參考文獻:
(1)、《小學科學課程標準》
(2)、《義務教育課程標準實驗教科書》
(3)、《小學科學教育》