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摘要《课程标准》明确提出学生是科学学习的主体,小学科学学习要以探究活动为核心,亲身经历以探究为主的活动是学生学习科学的主要途径,而以科学实验为形式是探究活动中最常用的一种方式。
关键词实验科学探究思维
中图分类号:G622文献标识码:A
小学科学学习要以探究活动为核心,亲身经历以探究为主的活动是学生学习科学的主要途径,而科学实验活动则是探究活动中最常用的一种方式。在2003年新课程实施后国家科学课程标准研制组负责人、南京师范大学教授郝京华同志曾在题为《什么是科学探究》的学术报告上明确提出,引起参加学术研讨的教育工作一线的学者的强烈共鸣。因此亲身经历以探究为主的活动是学生学习科学的主要途径,教师必须善于充分发挥学生的主体作用,让学生积极主动参与到观察、实验等学习活动中去,亲自感知实验所产生的各种现象和变化,提高自行获取知识的能力。我们应精心设计教学过程,充分发挥实验在科学学习中的功能和作用,启发学生通过认真观察实验,达到自行探究和应用知识的目的。
1 猜想与验证结果矛盾
《科学课程标准》分目标指出:学生要“能根据假想答案,制定简单的科学探究活动计划。”没有大胆的猜想,就没有伟大的发现。教学中应鼓励学生对可能出现的实验现象和实验的结果进行大胆地预测和猜想,这既是实践活动顺利进行的前提,又是引起学生探究兴趣的前提。
实验探究一:教学《耐重压的纸桥》的实验时,教师出示一张A4纸、5本语文书,让学生观察A4纸的厚薄,要求学生用这A4张架在桥墩上作成桥面,纸桥会不会塌?学生从以往生活经验出发猜想,纸桥一定会塌。这时,教师把学生分成几组让学生自己动手、动脑实践操作。反馈时出现两种情况:纸平铺时作桥面再放书会塌和纸折成扇形桥面再放书不会塌。当学生们惊奇地发现A4纸作成的纸桥并没塌,这时猜想与结果不符,激发学生强烈的好奇,唤醒了学生的求知欲,自然产生了问题:为什么这5本书的重量压在薄薄的A4纸作成的桥面上而不塌呢?从而激发起学生强烈的探究欲望,使学生乐于探究、善于探究。
2 挑起认识冲突
在实验探究中,学生的头脑并不是空空的。他们对一些现象有自己的看法和理解。但他们的这种理解、看法往往是浅显的片面的甚至不正确的。教师如果能从学生已有经验出发,通过教学引导,挑起学生的认识冲突,就能激活学生的思维。
实验探究二:(1)出示木板、铁块、石块,教师问:你认为什么样的物体放入水中会沉,什么样的物体放入水中会浮?学生从以往的经验出发,答:重的物体会沉,轻的物体会浮。(2)教师出示一块木的木块和一根小铁钉,并放在天平上称出木块比铁钉重,把他们放入水中,发现木块浮而铁钉下沉。学生经过思考,认为体积相同的情况下,重的物体下沉轻的上浮。(3)教师出示一个铁块和一个体积形状都相同的水泥块,称出铁块比水泥块重,请学生把他们放入水中,结果发现两个物体又都浮在水面上。结论再次被推翻产生了疑惑。(4)教师拿出两杯无色透明的液体(其中一杯是清水一杯是浓盐水),把一个鸡蛋一个鸭蛋分别放入。学生观察发现一个浮在上面,而另一个下沉。教师再交换位置,学生观察又发现原来下沉的蛋在另一杯中却上浮了,而原来上浮的蛋换一杯却下沉了。这样学生激起了强烈的认识冲突,问题油然而升:这是什么原因呢?沉浮到底有什么秘密呢?为什么蛋在一杯液体里下沉到另杯中却又上浮呢?于是,让学生根据自己提出的问题设计研究方案,这样让学生带着浓厚的兴趣去研究,学生注意力非常集中,思维也处于积极状态中,探究的欲望也很强烈,教学效果收到了事半功倍的作用。
3 由知识的迁移生发
学生科学探究的过程不应该是从提出问题开始到得出结论结束,而应该是从提出问题开始,经过猜想与假想、制订计划、观察实验制作、思考与结论、表达与交流等,到产生新的问题周期递进循环上升的。新的问题是在探究过程中由知识的迁移产生的。因此,一节课的结束得出了问题的答案并不意味着探究活动的终止,而应该是新的问题的产生,新的探究活动的酝酿、开始。
4 组织研讨与注意事项
研讨是科学探究的一个重要环节。让学生能用自己擅长的方式表达探究结果,进行交流,并参与评论,知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分。因此,教师组织深入研讨,挖掘其中可“研讨”的因素,挑起学生的心理冲突,启发学生从不同角度去思考,学生往往会从中发现新问题,提出新问题。但同时使用探究法要注意几点:
(1)精选探究材料。并非所有科学知识都能探究得出,有些约定俗成的,绝不能靠学生去探究发现,而且也发现不了。
(2)注重教师的引导。自主探究是教师引导下的自主探究,自主不是放羊,教师要处理好放与收的关系。
(3)处理好过程与结果的关系。不注重学习过程而侈谈知识和技能的获取是不可取的;同样在注重过程的同时也应关注知识的掌握和技能的获取。
(4)所设立的问题难易要适中。过难学生无所措手足,过易浪费了宝贵的时间。
总之,有效的探究使学生感到自己是学习的主人,使学生迸发出创造的火花,使学生视学习过程为自己的生命历程。在科学实验教学活动中,只有让学生亲身经历和体验观察、实验活动、思维活动、科学探究活动,才能使学生的科学素养得到培养和发展。
关键词实验科学探究思维
中图分类号:G622文献标识码:A
小学科学学习要以探究活动为核心,亲身经历以探究为主的活动是学生学习科学的主要途径,而科学实验活动则是探究活动中最常用的一种方式。在2003年新课程实施后国家科学课程标准研制组负责人、南京师范大学教授郝京华同志曾在题为《什么是科学探究》的学术报告上明确提出,引起参加学术研讨的教育工作一线的学者的强烈共鸣。因此亲身经历以探究为主的活动是学生学习科学的主要途径,教师必须善于充分发挥学生的主体作用,让学生积极主动参与到观察、实验等学习活动中去,亲自感知实验所产生的各种现象和变化,提高自行获取知识的能力。我们应精心设计教学过程,充分发挥实验在科学学习中的功能和作用,启发学生通过认真观察实验,达到自行探究和应用知识的目的。
1 猜想与验证结果矛盾
《科学课程标准》分目标指出:学生要“能根据假想答案,制定简单的科学探究活动计划。”没有大胆的猜想,就没有伟大的发现。教学中应鼓励学生对可能出现的实验现象和实验的结果进行大胆地预测和猜想,这既是实践活动顺利进行的前提,又是引起学生探究兴趣的前提。
实验探究一:教学《耐重压的纸桥》的实验时,教师出示一张A4纸、5本语文书,让学生观察A4纸的厚薄,要求学生用这A4张架在桥墩上作成桥面,纸桥会不会塌?学生从以往生活经验出发猜想,纸桥一定会塌。这时,教师把学生分成几组让学生自己动手、动脑实践操作。反馈时出现两种情况:纸平铺时作桥面再放书会塌和纸折成扇形桥面再放书不会塌。当学生们惊奇地发现A4纸作成的纸桥并没塌,这时猜想与结果不符,激发学生强烈的好奇,唤醒了学生的求知欲,自然产生了问题:为什么这5本书的重量压在薄薄的A4纸作成的桥面上而不塌呢?从而激发起学生强烈的探究欲望,使学生乐于探究、善于探究。
2 挑起认识冲突
在实验探究中,学生的头脑并不是空空的。他们对一些现象有自己的看法和理解。但他们的这种理解、看法往往是浅显的片面的甚至不正确的。教师如果能从学生已有经验出发,通过教学引导,挑起学生的认识冲突,就能激活学生的思维。
实验探究二:(1)出示木板、铁块、石块,教师问:你认为什么样的物体放入水中会沉,什么样的物体放入水中会浮?学生从以往的经验出发,答:重的物体会沉,轻的物体会浮。(2)教师出示一块木的木块和一根小铁钉,并放在天平上称出木块比铁钉重,把他们放入水中,发现木块浮而铁钉下沉。学生经过思考,认为体积相同的情况下,重的物体下沉轻的上浮。(3)教师出示一个铁块和一个体积形状都相同的水泥块,称出铁块比水泥块重,请学生把他们放入水中,结果发现两个物体又都浮在水面上。结论再次被推翻产生了疑惑。(4)教师拿出两杯无色透明的液体(其中一杯是清水一杯是浓盐水),把一个鸡蛋一个鸭蛋分别放入。学生观察发现一个浮在上面,而另一个下沉。教师再交换位置,学生观察又发现原来下沉的蛋在另一杯中却上浮了,而原来上浮的蛋换一杯却下沉了。这样学生激起了强烈的认识冲突,问题油然而升:这是什么原因呢?沉浮到底有什么秘密呢?为什么蛋在一杯液体里下沉到另杯中却又上浮呢?于是,让学生根据自己提出的问题设计研究方案,这样让学生带着浓厚的兴趣去研究,学生注意力非常集中,思维也处于积极状态中,探究的欲望也很强烈,教学效果收到了事半功倍的作用。
3 由知识的迁移生发
学生科学探究的过程不应该是从提出问题开始到得出结论结束,而应该是从提出问题开始,经过猜想与假想、制订计划、观察实验制作、思考与结论、表达与交流等,到产生新的问题周期递进循环上升的。新的问题是在探究过程中由知识的迁移产生的。因此,一节课的结束得出了问题的答案并不意味着探究活动的终止,而应该是新的问题的产生,新的探究活动的酝酿、开始。
4 组织研讨与注意事项
研讨是科学探究的一个重要环节。让学生能用自己擅长的方式表达探究结果,进行交流,并参与评论,知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分。因此,教师组织深入研讨,挖掘其中可“研讨”的因素,挑起学生的心理冲突,启发学生从不同角度去思考,学生往往会从中发现新问题,提出新问题。但同时使用探究法要注意几点:
(1)精选探究材料。并非所有科学知识都能探究得出,有些约定俗成的,绝不能靠学生去探究发现,而且也发现不了。
(2)注重教师的引导。自主探究是教师引导下的自主探究,自主不是放羊,教师要处理好放与收的关系。
(3)处理好过程与结果的关系。不注重学习过程而侈谈知识和技能的获取是不可取的;同样在注重过程的同时也应关注知识的掌握和技能的获取。
(4)所设立的问题难易要适中。过难学生无所措手足,过易浪费了宝贵的时间。
总之,有效的探究使学生感到自己是学习的主人,使学生迸发出创造的火花,使学生视学习过程为自己的生命历程。在科学实验教学活动中,只有让学生亲身经历和体验观察、实验活动、思维活动、科学探究活动,才能使学生的科学素养得到培养和发展。