小学生科学探究能力的培养策略
2013-12-29徐伯权
天文学家卡尔·萨根曾经说过:“每个人在他们幼年的时候都是科学家,因为每个孩子都和科学家一样,对自然界的奇观满怀着好奇和敬畏。”其实,孩子们天生就具有强烈的好奇心和求知欲,只要引导得法,孩子们就会在不经意间感受科学探究的乐趣,在生活中学会探究,在探究中提高科学素养。
通过深入学习,不难发现:一个问题的提出和探究的过程,往往比得出某个结论、出现某种结果来得更重要。科学家不也是经历了许多次失败才有收获的吗?所以,在新课程教学活动中和课堂外,教师都应给学生提供充分探究的机会,要求学生应像科学家那样进行探究,在积极的探究活动中逐渐对自然界有所认识,获取科学知识,提高科学探究能力,形成尊重事实、善于质疑的科学态度。那么,如何充分把握和利用课堂教学来提高小学生的科学探究能力,从而培养良好科学素养的新一代人才呢?笔者认为在课堂教学中,可以采取以下策略:
一、创设情景,激发兴趣
要培养学生的探究能力,首先要激发学生的探究兴趣,激起学生的探究意识。学生的探究欲望一旦被激发,就会对研究活动感兴趣,并以积极主动的态度和坚强的意志参与研究活动,进行有效的研究,而学生只有主动参与了,他才想做、想说、想思考。因此,教师在教学中应根据教材内容的特点,创设问题情景,激发学生的探究欲望。问题的提出是科学探究的开始,也是学生探究兴趣的所在,让学生产生迫不及待地要求获取新知的情感,可以使他们在探究活动中更加积极主动。我在教学《物体的沉与浮》时,先让学生以小组为单位,用老师提供的泡沫、小卵石、空瓶子、木块、小石子、啤酒盖等典型材料和学生自己准备的一些材料进行实验。我积极地鼓励学生在实验后大胆地提问题,给学生创设良好的问题情境,让学生有问题可提。对刚才的实验学生提出的问题越来越多,越来越深入:为什么泡沫、空瓶子、木块等会浮,而小卵石、小石子则会沉?为什么啤酒盖轻轻地放在水面会浮,而用力一点放就会沉呢?那啤酒盖算浮还是沉呢?为什么塑料尺子也会和啤酒盖有同样的现象?空瓶子放入水底怎么会很费力?潜水艇为什么在水里能上下自如呢?轮船是铁做的为什么也能浮在水面上,并且还能装很多货物呢?带着这些疑问,学生就能积极踊跃地投入到学习中去寻找答案。
二、引导推理,展开探究
在日常教学中,学生研究的问题大都是依托教材或观察生活中现象、事物后产生的想要研究的问题,探究过程也就是从这些具体的问题中展开。探究过程本身不仅可以使儿童的思维得到最好的锻炼,有利于学生解决问题能力的培养,而且也是科学精神、科学态度、科学方法培养的主要途径。
我在教学《马铃薯在水中是沉还是浮》一课时,当学生们发现马铃薯在不同的液体中有沉浮不同的现象时产生了想要探究的浓厚兴趣。是什么原因造成这种结果呢?研究的方式很多,有实验研究、有观察法、查询资料等。不管采用哪种研究方法,培养学生科学的思维推理能力至关重要。学生们发现问题以后,大胆的猜想推理开始了。他们根据已有的经验猜想,那杯能使马铃薯浮起来的液体肯定是盐水!教师问:你怎么知道的?学生说是从书上看来的。怎么证明呢?用嘴尝。这是个好办法。但面对一种新的陌生的液体,先不说其危险,液体是不是卫生都不知道,怎么可以轻易地放到嘴里尝呢?有学生提出可以把这种液体放到太阳底下晒。有学生提出反对,那要晒到什么时候呀!还有学生提出可以用火烧的方法等。师生间的这种相互交流既培养了学生仔细观察分析、爱提问的好习惯,又进一步激发了学生的好奇心,培养了学生的思维能力。
学生们这种强烈的探究欲望,大胆猜想,想要探究到底的决心,是科学精神的具体表现。学生选择好实验方法后开始实验取证、交流。学生们通过这样的活动从中领悟到,科学研究的方法过程是:问题产生、研究计划的制订、取证实验的开始和最后交流总结。学生们在探究中理解科学,培养了能力。
三、鼓励合作,有效探究
科学教学不仅是教师讲解和演示的过程,也是师生交流共同发展的互动过程,而其中的生生互动常被传统教学忽略。新课程积极倡导合作的教学方式,旨在以此方式促进学生互相启发,互相激励,共同发展,因此,从某种意义上说,合作是学生自主探究能力形成的前提。
在小学科学的教学中,通过学生互相交流与合作学习,可以使不同的探究者贡献出经验和发挥各自的优势,从而使探究者完成单个探究者无法完成的复杂任务。按照建构主义的教学论,学生会按照自己的方式来加深对事物的理解,由于已有经验、文化背景的特殊性,学生对事物的理解各不相同。合作学习能使学生看到问题的不同侧面,对自己和他人的观点进行反思或批判,从而形成新的和更深层次的理解,同时,也增强了集体荣誉感和合作意识。所以,在科学探究前先组建合作小组,将不同学习能力、学习态度、学习兴趣、性别、个性的学生分配在同一组内,组成四人或六人的小组,促使合作学习小组形成“组内互助合作,组间相互竞争”的氛围。在科学探究中,各组进行制订计划、实验和调查、研讨和综合意见等合作学习,达到共同提高的目的。有效的小组合作学习可以在小组成员间形成开放、包容的学习氛围,可以提高学生的学习效率,培养学生的合作精神,激发学生的学习兴趣,促进学生之间的共同进步。
四、主动参与,培养能力
未来社会呼唤具有个性和合作精神的人,需要创新型、研究型的人才。我们必须相信孩子,乐于为孩子提供“研究”所需要的时间和空间,并且给予积极的配合与指导。教学中,只有创设条件,提供他们主动参与的空间,科学探究的效果才能得到增强。
主动参与实践活动不仅能够发展学生的观察、实验、制作等动手能力,更能促进思维能力和想象力的发展,因为任何实践活动都是技能和智能的密切结合。因此在教学中,要热情鼓励、精心诱导学生最大限度地主动参与实践操作过程。我在教学中充分发挥小组合作学习的优势,让学生通过阅读、研讨设计实验。具体做法是:把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考,共同填写实验报告,等于是自己设计实验,自己进行操作、观察、分析,培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读教材,然后以小组为单位进行了热烈的讨论,他们互相补充,互相帮助,共同填写有关内容,教师只作启发和点拨。在确定了实验步骤后,各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析,让他们多动眼“看一看”,多动脑“想一想”,多动口“说一说”,多动手“做一做”,充分发挥学生在课堂上的主体作用,注重学生的经历、体验和发现的过程,培养探究能力。
五、课外延伸,提高素养
小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的启蒙教育。然而学生科学探究能力的提高是一个长期而又艰巨的过程,单纯地靠课堂40分钟的探究活动是远远不够的。教学中,从学生感兴趣的探究活动出发,结合探究活动的实际情况,把课堂的探究活动、科技小实验、小制作、小发明等向课外延伸,把大量的探究时间还给学生,让他们在大自然中自主地开展探究活动,使探究活动不断延续下去。课堂外才是孩子们学科学、用科学的广阔天地。教师要善于挖掘生活中的小事,引导学生注意观察身边的小事,从身边的科学想象开始,将学生熟悉的生活经验作为探究的导火索,让学生在生活小事的引领下步入科学探究活动的轨道。如四年级下册,孩子们观察发霉的面包以后,就提出了一系列问题。我们组织学生从众多问题中整理出了三个问题作为他们课外探究的内容:①面包上的真菌是怎么产生的;②真菌是怎样繁殖后代的;③豆豉、臭豆腐都要经过发霉才能做成,吃了这些食物有害健康吗?我们就让提出这些问题的孩子任研究组组长,组织其他有兴趣的孩子进行课外探究。经过一个多星期课余时间的探究,孩子们通过查阅资料、访问等方式解决了这些问题。经过这次课外实践,学生们对科学更感兴趣了。
总之,学生是科学学习的主体,探究式学习是学生获得科学知识、形成科学观念、掌握科学本领的一种重要途径和方法。我们每个教师都要正确把握新课程理念,在教学中创设有利于学生自主探究的学习情境,激发他们的兴趣,把探究延伸到课外,发挥他们的主观能动作用,积极主动参与科学探究活动,让所有的学生在学到知识的同时,掌握科学探究的思维方法,提高科学探究的能力,感受探究的乐趣,实现科学素养的全面提高,培养出具有合作意识和创造能力的新一代人才。♪