顺应学生爱玩天性实施有效科学探究

胡仙萍

【摘要】初中科学课程标准倡导知识与能力的协调发展，关注学生的现时发展和终身学习，主张以学生为中心，让学生亲历探究过程，培养探究意识和探究能力。因此，科学教師应该尽快转变观念，顺应学生好奇、爱玩耍的天性，寓教于乐，实施有效的科学教学，提高学生的探究能力。

【关键词】初中科学 寓教于乐

【中图分类号】G633 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）01-0166-02

杨振宁曾经说过：“中国的小孩在动手的兴趣和能力方面明显不如欧洲和美国的小孩，主要是因为没有动手的机会”。我国的中学生在国际奥林匹克竞赛中，理论的成绩总是居于优势，可实验成绩往往落后于其他国家。其主要原因是：中学教材中安排的实验本来就不多，而一些教师还常常越俎代庖，用教师演示代替学生的动手操作，以电脑动画代替实验演示，以讲代做现象普遍存在。长时间下来，学生就有了依赖思想，更加不能或不愿意积极参与到探究活动中去了，学习起来就枯燥无味，缺乏活力、自主性和主动性，觉得自己是旁观者。实际上，爱玩、好奇和喜欢探究是孩子的天性。而许多玩具都是由各种科学原理设计而成的，能呈现自然现象、显现自然规律，其鲜艳的色彩、精美的外观、神奇的现象能牢牢抓住学生的心。如果我们教师把一些玩具带入科学课堂，利用玩具来辅助教学，使学生在好奇中愉快地学习科学，例如以憨态可掬、哈哈傻乐的不倒翁演示重心实验，以活泼可爱的“猴荡秋千”演示单摆运动，以千变万化的万花筒演示光的反射……这些妙趣横生的现象，简单易行的操作，必能激起学生强烈的心理体验，提高探究实效。

教师要顺应初中学生这个主体爱玩的天性，引导和深化科学课堂探究。在这方面笔者在教学中也尝试了一段时间，同时也取得了一定的成效。下面就如何在科学教学中借助日常玩具，培养学生科学探究兴趣，实施有效科学探究谈一些体会和做法。

一、借助“玩”象，引导探究

苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的东西，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者和探索者。” 许多玩耍活动中都包含着有趣的科学知识和原理，因此教师要努力创造条件，让学生去发现，去探究，让学生在玩中体验快乐，探寻原理。正如孔子所说：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。玩耍在教学中的作用不仅是提供一种情境，创设一种氛围，更重要的是它符合初中生童心未泯，乐于探究的心理特点，激发了学生学习科学的兴趣。

在“电磁联系”的教学中，教师出示如图1的一个玩具小人，正在单杠上不知疲倦地翻着“跟斗”，咦，它为什么不会停下来呢？是什么力量让它一直不停地运动下去呢？针对“玩”中出现的现象，想一想，猜一猜。

这个小玩具的出现，一下子调动了学生探究的好奇心，同学们争着猜测：有的说是“同名磁极互相排斥”；有的说是“异名磁极互相吸引”；还有同学注意到这个玩具需要电池，肯定有电流在起作用……，在大家积极的思考和热烈地讨论中，这个几元钱的小玩具承载着我们的科学探究活动扬帆起航了。再如图2所示为一个非常简单的玩具实验，这玩具是由塑料头像、弹簧和橡皮吸盘组成。演示前，先让吸盘附在桌面上，再用手压头像然后突然松手，头像便能向上弹起。当这小玩意儿在空中上下跳动的时候，教师马上讲解这里面弹性势能与动能、重力势能之间的转换，那么机械能守恒定律也就在同学们的极大兴趣中掌握了。相信学生在生活中接触到新鲜的玩具时，也会习惯性地去琢磨它的科学道理。我想这样学到的科学知识肯定是终身难忘的。

二、参与玩耍，指导探究

有了探究的兴趣和探究的动力，还需要学生掌握探究的方法，能自主开展有效的探究。但学生在实验探究中往往面对一个问题提出的多种假设，无所适从，盲目实验，这就出现了不肯钻研，满足于一知半解，虽然积极性很高，但因思维偏离方向而准确率较低的现象。怎样让学生掌握科学探究的方法，在众多的表面现象中寻找事物的本质呢？这就需要我们教师适时点拨，指导探究。例如在“摩擦力”的教学中，静摩擦力的产生及其方向是教学中的难点。在分析汽车起动时，轮胎和地面所受静摩擦力的方向时，教师直接讲授，学生总是觉得难以理解，印象不深。笔者经过反复尝试的教学后，采用玩具遥控汽车来模拟实际情境：

教学情景：一辆遥控玩具车，驶上了讲台。哈哈，老师，让我也来玩玩。好，哪个同学想来试试？同学们争先恐后举起了手。

教师：同学们都会开遥控车，但是，你有没有见过车轮打转，但车子却原地不动的情况呢？那么，当车轮转动汽车向前行驶时，动力来自于哪里呢？

学生答：见过，汽车陷在烂泥里，车轮光打转，车子不能向前行驶。这是因为摩擦力太小的缘故。所以汽车行驶的动力应该是车轮受到的摩擦力。

教师：将遥控车举在空中，按下起动按钮，发现两个后轮在转动，而前轮不动。现在你们应该知道，这辆汽车提供动力的驱动轮是哪两个？（学生答：两个后轮。）那么，当后轮转动时，轮胎与地面发生摩擦，轮胎受到的摩擦力方向是怎样的？地面受到的摩擦力方向又是怎样的呢？（这是教学难点，学生互相讨论，意见不能统一）

教师演示：将遥控汽车放在桌面上，在后轮下各放一张白纸，按下启动按钮，看到后轮转动时，白纸被向后送出，汽车没有向前运动。

学生顿悟：白纸相当于地面，车辆起动时，白纸向后送出，说明地面受到的摩擦力向后，车子向前运动，说明车轮受到的摩擦力向前，这符合相互作用力方向相反的知识。

再将遥控汽车放在光滑的玻璃板抖坡上，并倒上些菜油，按下启动按钮，发现车轮打滑，汽车无法前进。

一辆遥控玩具汽车，一张白纸，顿然使一个教学难点迎刃而解。

再如《测定食物中的能量》一课，学生提出了食物中为什么会有能量呢？食物中的能量是如何测定的呢？究竟哪种物质能提供更多的能量呢？用我们自己的方法行不行呢？食物中的能量是如何被利用的呢？当然，学生并没有学习光合作用的机理以及三大营养物质代谢的过程，因此不能认识到这些表象里面蕴含着科学知识。于是我提出“能不使用燃烧的方法来测定食物中的能量”这一问题，学生经过进一步实验发现食物中果然含有能量。然后我再因势利导，让学生进一步讨论：“测定食物中的能量可能和什么有关”，“相同质量的不同食物中所含有的能量是否相同呢？”“这个探究实验只做一次，结果可靠吗？应当怎样做？”“怎样改进实验才能做到尽量减少食物燃烧时能量的丢失，分析出现误差的原因？”再帮助学生补充完善，使实验设计更科学，可行性更强，最后放手让学生实验。学生作为学习的主体，经历了“现象—问题—假设—验证—发现”的认识过程，在解决认知冲突中优化了思维品质，培养了积极参与的主体意识。

三、拓展“玩法”，深化探究

《科学》学科的突出特点是与生活密切联系且实践性强，因此，学以致用既是科学探究活动的进一步拓展和提升，又是科学教学的目的所在。教师应该顺应学生好奇、喜欢探究的天性，不仅在课堂中要为学生创设生动有趣的生活问题情境来帮助学生学习，而且在课外要引导学生走进生活，去发现生活中的科学问题。毕竟能够有效辅助科学教学的“玩具”不是很多，而到广阔的社会生活中，那才是“玩味”无穷！

（一）结合生活，丰富探究内容

利用学生身边的生活场景，帮助学生拓宽探究内容，创造性地来学习知识，培养思维能力，从而使学生更加热爱科学，喜爱科学。例如复习电学时，教师在课堂组织学生探究“热得快”里的科学。先出示一热水瓶的自来水，告诉其质量，测出初温，给出一个热得快，再借助热得快说明书上的内容，要求学生计算烧开所需要的时间，在此同时进行实际的烧开水，展现一个最平常的生活场景，但发现计算时间与实际烧开的用时不一致（结果可由老师来预设）。于是让学生展开分析，最后得出是由于电压下降造成，接着分析电压为什么会下降，再解剖热得快，电热丝材料应该具怎样特点？电热丝与电热管之间的石英砂应该具怎样的性质？这种电热器不够安全你能提出哪些更好设计？类似可以开展的生活科学探究还有很多，又如学习了“测定食物中的能量”后，笔者组织了一个“小营养师”活动，要求学生综合运用科学所学的知识，自由组织，分别为初一、初二、初三的学生配制营养餐，比一比哪一组设计的最科学、最美观、最营养，结果学生创造出了多种营养餐的组合，其中不乏有独到创新之处。这一活动，既促进了学生头脑中知识的融会贯通，培养了实验能力，又拓展了思维空间，还锻炼了实践能力，更增强了主动探究，勇于创新的思想意识。

（二）开展小实验小制作，提高探究能力

积极创造条件开展小实验和小制作活动，充分地让学生动手又动脑，在玩玩做做想想中健脑益智，提高探究能力。例如用鸡蛋来做实验，说明科学原理：①用鸡蛋做压力压强实验。鸡蛋握在手中，使劲握也难以破碎，但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明压力的作用效果与受力面积有关。②用鸡蛋做大气压实验。将酒精棉花点燃放入广口瓶中，并让它燃烧一会儿，然后将一只剥壳熟鸡蛋（稍大于瓶口）置于瓶口上，熟鸡蛋在瓶内、外压强差的作用下，被压入了瓶里。③用鸡蛋做物体的沉浮实验。让一只鸡蛋放入浓盐水中，然后缓缓倒入清水稀释、搅拌，随着盐水的不断稀释，鸡蛋排开液体的体积随着增大，由漂浮状态慢慢变到悬浮状态，最终沉入瓶底。这说明：浸在液体中的物体的上浮和下沉，决定于它所受浮力和重力的合力。这样不仅可以让学生了解科学原理在日常生活中的应用及其重要性，而且还能增强学生动手的兴趣和能力，发展他们的创造性思维，使他们经常能品尝到成功的喜悦。初中课本上的科学知识从易到难，相关的小制作也由简单到复杂。例如“潜望镜”的制作，镜身用简单的牙膏盒子即可，小镜子的大小和角度要合适，或根据镜子的大小用纸板自制镜身都可。而且学生在完成制作后通过探究还能发现，潜望镜身做得越长，视线就能延伸的越长。同样，利用透镜制作简单的“望远镜”和“显微镜”也需要学生动手动脑的完成镜片和镜身的调节。当学生在小制作中开始利用所学的知识动脑，探究的目的也就达到了。

（三）走进社会，拓宽探究途径

教师积极引导学生细心观察生活，让学生在鲜活的社会氛围中求知明理，实现知识与生活的融合，给已有充分发展的科学课程增添时代的气息和生活的活力，同时还可培育学生的社会生活情感。学校里的路灯是定时控制的（那个开关叫定时开关），如果给你一个光控开关？你能实现在阴天时让路灯提前点亮，在天气睛好时按时点亮吗？请试着设计出时控与光控联合来控制路灯的电路。（其实只要将两个开关并联即可）。例如探讨脚印长度与身高关系；利用家里的废旧电器制作电铃等。教师还可以组織学生参观访问，开展专题调查研究。如调查本地农村土、肥、药的使用情况，指导家长合理使用农药、化肥，正确配制药液，写出化肥使用对土壤影响的调查报告；让学生搜集生活中各种避免噪声的资料；废电池处理状况及改革方案研究；调查河道被污染的情况并提出合理化的环保建议研究等。

总之，科学教育要适应时代发展需要，把培养学生的自我发展能力、探索能力、研究能力作为主要目标，把传授基础知识、训练基本技能和培养学生获得知识的能力统一起来，在质疑一解疑一讨论一总结的过程中，把知识、技能、能力融为一体，从而使学生的科学综合素养得到提高。适度引入玩具辅助探究性教学的策略，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。在运用玩具辅助探究教学的基础上，教师应该紧密结合社会生活进一步激发学生的探究内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知能力和个性的发展，乃至完美人格的形成。当然，教师应该充分发挥学生的主体作用，形成师生之间，学生之间的多向反馈结构，在教师的启发指导下，学生积极主动地解决问题。教师尽可能地引导学生通过自主钻研与合作探究相结合，创造性地探究解决问题，提高探究能力，从而为学生自主学习奠定良好的基础。

参考文献：

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[5]王劲存.趣味玩具在物理课堂教学中的运用——以“饮水鸟”为例[J].物理教师，2011，（3）.