以科学的方法教《科学》
2008-03-07朱风华
朱风华
国家《全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准》(实验稿)中明确指出:“科学课程(7~9年级)是以培养学生科学素养为宗旨的入门课程。……科学课程将通过科学探究的学习方式,让学生体验科学探究的过程和方法,发展初步的科学探究能力。”
一、通过探究性学习来进行教学
1使学生对学习科学充满好奇心。例如,在上《分子之间有空隙》一课时,曾经有学生问笔者:“把食糖放到水里,水的体积会改变多少?”笔者一时回答不上来。笔者在课后做这个实验,把食糖一药匙一药匙地往装了250mL水的烧杯里加,发现至少要放24药匙的糖以后,才看得出体积有一点变化。第二天,笔者就将实验结果告诉了学生。保持学生的学习兴趣和好奇心实在是太重要了。兴趣是最好的老师。用科学探究的方式,就能保持孩子们的这种好奇心。
2授人以渔,让学生更聪明。智慧并不一定可以同知识同步地成长,因为人的智慧与人的认知技能有很大的关系。只有对知识真正理解了,学生才能用各种方式来表达他对知识的理解。杜威说:“科学教育在培养人的认知能力方面,它的作用是不可替代的,因为教科学方法跟教思维方法是完全相同的。”大教育家杜威在那个时候就看到了科学教育可以让人变得更聪明一些。
3让学生对科学实验有好奇心和参与的兴趣,让学生在“做科学”。
二、探究性学习的方法
1提问法。在探究式教学中,针对不同的课题和内容,选择适当的方法,如投影、挂图、录像、演示实验等,生动地再现与教学内容有关的物理现象、物理事实,让学生自主地发现并提出问题。例如,在《声音的产生和传播》教学中,教师播放歌曲“黄河大合唱”后,可以向学生提出一系列问题,如:声音是怎样产生的?声音又是如何传入人耳的?再如“焦耳定律”这节课一开始,可以播放一段“电线着火”的录像和展示电炉工作时的真实情况,创设电热的物理情境,促使学生提出要探究的问题,并激发他们进一步探究的欲望。
2发现法。例如,向学生介绍磁铁前,教师可以建议学生拿着磁铁隔着物体来吸铁。学生们在探究中会有很多的发现,不但发现磁铁可以吸铁,而且隔着书、隔着水杯也可以吸;如果把原来相吸的两块条形磁铁中的一块调转方向,它们不仅不相吸,而且还会相斥;又如在平面镜成像的教学中,让学生进行照镜子活动,鼓励学生去发现更多原来不知道的东西。这些就是他们的科学发现。
3实验法。科学事实是检验科学结论的唯一标准,证据是进行科学分析的根据。在设计的实验方案中选取最优方案,通过实验操作促使学生积极主动地动脑、动手。教师在此过程中主要是指导学生进行实验,如:提出注意事项、观察指导、记录数据等,保证学生实验探索过程的顺利进行,使学生在“做科学”中自觉、主动地开叩启知识大门。例如在“测量电压”的教学中,学生通过分组实验,用电压表分别测量两灯泡串联的总电压及各灯泡两端的电压以验证自己的猜想。教师在指导学生实验时要提醒学生注意:电压表的连接、正确的读数方法等,以保证实验的顺利进行。
4研究法。它有一定的程序,也要搜集一定的数据,但是没有假设,也没有变量。比如说:“月相是怎么变化的”,我们原来不知道,但我们可以去观察,每天记录,从而获得一定的数据来进行研究。
三、在探究性学习中教师所扮演的角色
在课堂上我们既不能是“传统的动手做”,也不能是“大撤把式”的探究。这是一个问题的两个极端,一个是“扶”得太厉害,一个是“放”得太过分。其实,“扶”和“放”是一个辩证的关系,我们教师在这中间究竟应该扮演一个怎样的角色呢?
好课要有挑战性,在“放”的环节该怎么“放”?在“放”的过程中,教师又是怎么来“扶”的?这个“扶”,有人形象地比喻为“讨价还价式的对话”,对话,不是问答。有时教师为了发挥学生的主动性,经常让学生发言,教师是平等对话中的一员,但是,教师又是平等对话中的首席发言者。所以,教师要有一种能力,例如可以是一个巧妙的反问,使学生们一下子意识到问题出在哪里。如在学习液体密度时,让学生上来掂量两杯相同体积的酒精和水的轻重时,学生说:“水比酒精重。”笔者就可以反问:“那一桶酒精和一杯水比,哪个轻哪个重啊?”学生们立刻发现之前的回答不够严谨,所以他们后来补充:“条件是要相同的体积。”因此,好的引导,好的反问,就能让学生们意识到问题出在哪里。它也可以是恰到好处的实验。比如学习静摩擦力产生的条件时,笔者讲了,学生也意识到了静摩擦力产生要有两个物体。可是有了两个物体,没有发生相对运动趋势也产生不了摩擦呀!笔者在教学中不直接说,而是通过实验来反问学生:这两个物体这么放(平放不运动没有相对运动趋势)行不行,有没有摩擦力产生?学生们意识到刚才说的“两个物体”不严谨,纷纷改正说:“两个物体之间要存在相对运动趋势。”这样一来,由学生自己矫正问题,课堂上的探究效果就好了,学生知识的掌握也牢固了。
四、精心安排课内探究实验。认真培养学生探究性学习的方法和技能
培养和发展学生的科学素养离不开科学的学习过程,课堂教学是学生学习科学的最主要途径。给学生提供充分的科学探究机会,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,并增进对科学的理解。
在科学教学中,我们要在课内重点培养学生科学探究的方法和技能。比如结合《简单测量与操作技能》的教学,重点对学生进行使用刻度尺、温度计、天平等基本工具和仪器进行测量和观察技能的训练。在学完本章之后,可以安排“一、二、三”达标竞赛,对所学的七种工具和仪器要做到:一能说出正确使用方法;二能正确操作;三能应用到实际中去。竞赛分小组在实验室现场抽签进行。应用这种方法,既满足了初一学生喜欢表现自我的心理要求,又培养了学生扎实的实验基本技能,为以后的科学探究奠定了坚实的基础。
又如笔者在讲《物态变化》时,让学生做了“探究水的沸腾”实验。在实验中学生提出了很多很有见地的问题,笔者对那些出乎意料的问题,没有采取简单回避的办法,而是因势利导,先让学生查找有关资料,设计实验,又安排了一节实验探究课,课后让学生经过认真全面地分析讨论,来明白其中的道理。这不仅让学生充分体验到了科学探究的曲折和快乐,也在探究中学习到了更多的知识。在实验交流时同学们都深有体会地说:“实验探究真正使我们体会到了科学研究的重要与快乐。”
五、提供材料,最大限度地满足学生“动手做”的需要
动手做是做科学的灵魂。但要在科学课的短短45分钟的时间里,通过对客观事物的探究,获取科学知识,并非易事。因此,教师只有精心地设计、选择、提供相应的有利于学生的探求的典型材料,才能减少学生探索的难度,使他们较容易发现问题,解决问题,获取新知,从而能够感到成功的喜悦和创造的愉快,增强学习的自觉性和自信心,使他们真正感到自己是学习的主人。例如:在研究《我们周围的土壤》一课前,笔者就利用课余时间,到山上采红土土样,到麦地里挖来含沙量较多的沙质土土样……加上课前学生准备的多种土样,课堂上,启发学生说出多种研究方法后,让他们人人动手,通过握、捻、看、闻、涂、沉淀等多种方法研究各种土样,发现它们的相同与不同。因此,在实际教学中,教室内外、操场、菜地等都是我们进行科学研究的场所,让所有的学生都能“真刀真枪”地“动手做”,探索科学的奥秘。
六、不能把“学生的研究”变为“教师的研究”
在学生的探索过程中出现困惑或疑难时,不能强迫学生走自己设计的“轨道”,把“学生的研究”变为“教师的研究”,就违背了这一教法的宗旨。例如,在探究凸透镜成像规律时,有些学生无法在光屏上成完整清晰的像,原因是U 七、在探究后要加强合作、交流与评价 探究性学习后教师可以向学生提出这样的要求:“说别人没有说过的。”这样就可以吸引学生注意听别人说什么。在相互交流、相互倾听、相互诊断中,还能使学生注意假设与探究结果间的差异,发现探究活动中没有解决的矛盾,及时吸取探究过程中的经验教训,获得发现并改进建议。这一切都能有效地促进学生探究能力的培养。 如何能更好地促进学生探究能力的提高,在他们获得知识的同时,使他的智慧也能得到同步地成长,是摆在教师面前的重要课题。为此,我们应实施素质教学,努力突出和深化探究性学习,学会“对话”,掌握教学的机智,为学生成才做好服务。