体现科学本质引导科学探究

2018-07-05吴卢富邱玉福

课程教育研究·新教师教学 2018年1期

吴卢富邱玉福

《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》指出：“科学素养是指了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。”可见，对科学本质的认识是科学教育的重要内容。那么，在小学科学课堂教学中，如何体现科学本质呢？笔者认为，主要可从以下三个方面体现。

一、体现实证意识

所谓实证，就是在科学探究过程中，要求学生对探究所作出的解释或结论都要以事实作为依据，都要有证据作为支撑，不能把实验数据作为结论，更不能凭空想象。在科学教学中，教师应少问“为什么”，多问“你的证据呢、依据呢”，从而使学生从小养成证据意识、实证意识。

如：教学教科版六年级下册“化学变化伴随的现象”这一课“观察硫酸铜溶液与铁钉的反应”这一内容时，教材是这样提示的：“硫酸铜溶液与铁钉的反应属于化学变化吗？我们用什么证据来说明这个问题？”那么，如何引导学生获得证据呢？

1. 观察现象，提出假设。当学生做完铁钉在硫酸铜溶液中变色的实验后，观察到变成浅红色的铁钉。从颜色上判断，学生自然会提出有可能是铁锈、有可能是铜、还有可能是原来的铁。

2. 设计实验，寻找证据。是不是“铁锈”证据在哪里？学生根据已有经验，会想到用电路检测器进行检测。因为金属是会导电的，铁锈是不会导电的。也就是说，如果小灯泡不亮，有可能是铁锈;如果小灯泡亮，那肯定不是铁锈。是不是“铜”证据在哪里？学生根据已有知识知道，磁铁具有磁性。用磁铁接近浅红色的物质（浅红色的物质必须用小刀刮下来）。如果浅红色的物质能被磁铁吸引，那还是铁;如果不能吸引，那有可能是铜，反正肯定不会是原来的铁了。

3. 分析证据，形成解释。学生通过实验获得的证据：一是小灯泡会亮;二是不能被磁铁吸引。综合分析：浅红色的物质肯定不是原来的铁，也不是铁锈。是不是铜不能肯定，但能肯定的一点是：浅红色的物质是一种新的物质，即硫酸铜溶液与铁钉的反应产生了新物质，属于化学变化。

如此，“硫酸铜溶液与铁钉的反应属于化学变化吗？”学生收集的证据充分，有理有据，用事实说话。

在教育教学中不讲证据，只讲权威，这不是科学教育。如果对学生不断进行实证意识的训练，那么学生的科学素养将会不断得到加强。

二、体现逻辑思维

《义务教育小学科学课程标准（2017）版》提倡：“以证据为基础，运用各种信息分析和逻辑推理得出结论。”可见，逻辑思维在科学课的科学探究过程中，是不可或缺的思维方式。科学教师要从学科特点出发，抓住科学课堂教学的每一个细节，适时引导，努力发展学生的逻辑思维，切实提高学生的科学探究能力。

如：教学教科版五年级下册“马铃薯在水中的沉浮”一课，教师注重抓住教学中的关键点，积极训练学生的逻辑思维。

1. 实验演示，提出假设。教师演示：把两个马铃薯分别放入两盆液体中，发现马铃薯一沉一浮;再交换马铃薯分别放入刚才的那两盆液体中，马铃薯在刚才沉的液体中还是沉的，在刚才浮的液体中还是浮的;再将两个马铃薯同时放入其中一个盆中，两个马铃薯在刚才沉的液体中同时沉，在刚才浮的液体中同时浮。通过这一演示，学生根据已有知识和生活经验，会很肯定地指出：使马铃薯浮起来的液体是盐水。

2. 实验探索，推理结论。根据学生提出的假设，教师追问：你能肯定使马铃薯浮起来的液体是盐水吗？怎么确定？一石击起千层浪，学生围绕“是不是盐水”，积极开动脑筋，设计实验步骤进行探索。一是将液体滴几滴在调羹里加热蒸发，出现类似像盐的白色粉末，学生认为可能是盐。二是调试一杯盐水，放入马铃薯后能浮起来，学生确定是盐水，然后教师进一步追问：你们是怎么确定的？三是教师提供白沙糖、味精，分别把它们溶解在水中，然后分别放入马铃薯，马铃薯均能浮起来。经历过这一系列的探索后，教师再次追问：演示实验中，能使马铃薯浮起来的液体是什么水？学生会说：可能是糖水、可能是味精水、可能是盐水、可能是三种水的混合……

学生围绕“是不是盐水”展开一系列的探索，结果却得出“可能……可能……”等等不能确定的看似不可思议的结论。其实，这个“不能确定”才是学生经历科学探究之后得出的真正符合逻辑推理的科学结论。

3. 质疑问难，深入思考。经过一系列探究后，学生对演示实验中能使马铃薯浮起来的水还不能确定是什么水，这时，教师又进一步提出质疑：那演示实验中使马铃薯下沉的液体到底是什么水？这样，又引起了学生进一步的思考，从而激发起了学生的求知欲望，更发展了学生的逻辑思维能力。

三、体现质疑精神

科学的质疑精神是创新人才所必备的一种素质。创新人才要创“新”，就要有所發现、有所创造，这种发现与创造，就是从疑前人所不疑开始的。

但是，在小学科学的实际教学中，学生的质疑意识不强，教师缺乏培养学生质疑精神的系统策略。其实，只要教师处处留心，都可以引发学生天生的求知欲和培养学生质疑的精神。

如：教学教科版四年级上册“100毫升水能溶解多少克食盐”一课，教师可在以下三个方面引导学生进行质疑。

1. 在引导猜测中质疑。在实验之前，要让学生预测“100毫升水能溶解多少克食盐”。同时，让学生看一看100毫升水有多少，再看一看1克、2克、5克、10克一包的食盐有多少，并用手掂一掂，获得对量的一些体验与感受。

当学生预测出具体的数据后，教师引导学生对预测的数据提出质疑。有的人认为，70克、100克食盐绝对不可能，因为这都跟水的体积基本一样了;有的人认为，5克、10克也不大可能，太少了，以前泡过盐水，好像100毫升水不止溶解这么一点;共同一致的意见认为，20克、30克、40克是比较合理的范围。

2. 在制订探究计划中质疑。当各研究小组介绍了研究方案后，教师出示有代表性的几种加盐次序方案及理由，并引导学生逐一进行质疑。

第一种方案：1克+1克+2克+5克+5克+2克+……

理由：我们不知道100毫升水到底能溶解多少食盐，先少加点试试看。

质疑：这样不好。这样一点一点地加，太浪费时间了。