引导学生在亲历探究中触摸科学发展效果
引导学生在亲历探究中触摸科学发展效果 在实际教学中,笔者以培养学生科学素养为宗旨开展科 学教育,努力引导学生参与丰富多彩的探究活动,让他们亲 身体验科学发现、科学探究、科学创造的过程。下面结合自 己的实践经验,谈谈如何引导学生亲历探究过程、增强探究 实效、领悟探究本质等方面的一些具体做法。一、根据区域特点,拓宽探究空间 我校是一所城郊学校,城郊学校的区域特点是既有农村 的独特资源,又拥有与城市学校不相上下的教学设施和实验 配置。这都给科学教学提供了优势资源。在科学教学中,要 充分根据这一区域优势,让学生置身于大自然,以玩促学、 寓教于乐。
在实际教学中,笔者根据不同年段的教学内容进行了一 些相应的拓展,引导学生逐步研究植物和动物的生活习性、 与环境的关系以及它们的相互关系等。如四下年级的《动物 的繁殖活动》和《动物的卵》等教学内容,笔者鼓励学生在 家观察禽畜的出生及成长过程;
根据六下年级《调查家乡的 自然水域》,组织学生调查本地水污染的成因并探讨治理措 施等方面内容,从而培养学生的观察、思考与发现问题的能 力。通过亲历探究活动,学生收获的不仅是知识,还获得获 取知识、自我发展的能力,拓宽探究的空间与视野。
就拿六下《用显微镜观察身边的生命世界(三)》来说 吧,本课的重点是让学生用显微镜观察水中活着的微生物,用图文方式记录它们的形态和行为特征。为了达成这个目标, 解决探究对象是关键,那就是“含有草履虫等微生物的水”。
要得到适合观察的水,学校的区域优势就呈现出来了,池塘、 溪沟、稻田等地就是很好的采集场所。在教学前,笔者不但 鼓励、引导孩子们自己采集微生物,还带领孩子们一起用稻 草培养微生物。在课堂上,孩子们观察着自己采集、培养的 微生物格外激动,观察得异常认真、细致。在这样的科学探 究过程中,学生掌握了科学学习方法、体验了科学探究的乐 趣、培养了科学精神,他们收获的不再是单一的知识,而是 多维的科学素养。
二、创新科学实验,增强探究实效 比如针对六下《小苏打和白醋的变化》这个实验,教材 上是这样写的:“像倒水一样,把玻璃杯里的气体倒在蜡烛 的火焰上(注意不要把玻璃杯中的液体倒出来),会有什么 现象呢?”但说得容易,做起来难。学生在分组实验时经常 以失败告终,液体洒在桌上,有点狼藉。课后,笔者针对该 实验在实际操作过程中容易将液体洒出来,以及混合产生的 气体比空气重这一特性现象不明显等情况,将实验进行重新 设计与改进。用平时常见的矿泉水瓶和可乐瓶作为容器,用 长短蜡烛的先后熄灭现象让特性现象明显。(实验装置见图 1) 此实验装置中,右边的矿泉水瓶作为混合小苏打与白醋 的容器,中间用橡胶软管连通,橡胶软管可用止水夹夹住。当混合小苏打与白醋后,学生不但可以观察到产生的大量气 泡,还能感受到整个瓶身鼓鼓的。松开止水夹,产生的气体 就会通过软管通向大可乐瓶。大可乐瓶内用塑料片隔成两个 空间,底部相通,其中一个空间放着两支长短不一的蜡烛。
此实验装置简单易得,既可避免学生在操作时将液体洒出来, 又能使学生清晰地观察到两支长短不一的蜡烛自下而上先 后熄灭的景象。
三、开展家庭实验,丰富探究经历 课堂实验的时间毕竟有限,教材中有较多实验在课堂内 是无法完成的。因此,教师有意识地引导学生开展“家庭实 验”显得尤为重要。家庭实验作为课堂实验的补充与拓展, 有了家长的支持和引导,对于培养孩子们的科学兴趣、观察 能力和思维能力很有好处。
比如四年级下册《种子的萌发》一课中,安排了“浸泡 种子”这个活动。为了让孩子们都能拥有“浸泡种子”的探 究经历,上课前两天笔者就指导孩子们依照课文中介绍的方 法回家“浸泡种子”。由于教材中的三种种子中,油菜种子 可能不易得,所以笔者建议孩子们浸泡三种大小不同的种子 即可。通过这个家庭实验,孩子们有了一些惊喜的发现。上 课时,他们纷纷汇报自己观察到的现象。有同学说:“我发 现,绿豆种子发芽的速度比蚕豆种子、黄豆种子快。”有同 学说:“我发现花生、蚕豆、黄豆种子两片子叶的重合处有 些凹。这可能是为它们发芽时提供空气的。”……这些发现都是建立在孩子亲历探究的基础上才会被观察到的。
又如在教学五年级上册生物单元内容时,笔者事先根据 课堂教学内容布置了“绿豆种子发芽”的实验,学生们先是 在家长指导下在家中找到家庭实验的角落,然后开展了“光 照对绿豆种子发芽影响的实验”“水分对绿豆种子发芽影响 的实验”“温度对绿豆种子发芽影响的实验”,经过几周的 努力,学生们成果斐然,使这个单元的教学内容得到极大充 实。接着,笔者顺势引导学生对教学内容进行拓展,让他们 继续研究怎样才能够提高绿豆种子的发芽速度?学生们有 的想到采用综合控制温度、光照、水分的办法;
有的想到添 加维生素等营养成分;
有的想到能否利用超声波、微波等方 法提高发芽率等等,这样既使家庭实验的活动内容得到充实, 同时又和科学课堂教学紧密结合。
其实,“家庭实验”的好处远不止这些。学生在实验的 过程中每一次对实验结果的期待、对意外的发现,都使他们 在情感上得到了极大的满足与丰富,为其幸福的童年增添一 抹色彩。
四、合理选择教具,领悟探究本质 在教学中,笔者通过对相关教具的运用后发现:面对同 一种教具,教师只有根据学生的年龄特点和教学内容的需要 进行选择和使用,才能收到良好的效果,使学生领悟探究的 本质。
不久前,我区举行了小学科学课主题研讨活动。在活动中,其中两位教师在组织设计三下《温度与温度计》及五下 《液体的热胀冷缩》这两个不同学段的教学内容时都不约而 同地使用到了同一个教具——简易温度计装置(如图2)。
在三下《温度与温度计》教学时,执教老师运用了“简 易温度计”来导课。上课伊始,教师问:“同学们,老师给 大家变个魔术,好不好?”接着教师就拿出“简易温度计” 这个装置进行了演示实验:只见教师把“简易温度计”放入 水槽,一边往水槽中倒入热水,一边引导学生观察。学生观 察后,教师向学生介绍了这个装置其实是“温度计的雏形”。
这位教师这样导课的目的可能是想让孩子们对玻璃管中“上 升的液面”产生好奇,从而导入新课。
在五下《液体的热胀冷缩》的教学中,执教老师是这样 运用“简易温度计”的。上课伊始,教师逐步引导孩子们对 “如何明显地看到水的体积变化“这个实验进行改进。经过 师生的交流,他们讨论出如上图的实验改进装置后开始进行 “水的体积变化的观察”和“观察其他液体的热胀冷缩现象” 两个探究活动。在两个探究活动结束时,教师问:“同学们, 经过刚才的探究,你有没有发现我们自己设计的这个实验装 置很像生活中的什么仪器呢?”学生异口同声地回答:“温 度计!”…… 比较以上两堂课,对“简易温度计”这个装置的引入, 到底哪一种可以在课堂教学中发挥实效呢?笔者认为,魔术 导入确实可以引起学生的学习积极性,但如果没有运用恰当,非但不能激发学生的探究欲望,反而会扰乱学生的科学思维。
《温度与温度计》的教学重点并不是要引导学生探究温度计 的设计原理,那么在这节课导入这个装置并不能起到激发学 生探究兴趣的作用,因而这就有“多此一举”之嫌。而《液 体的热胀冷缩》的教学重点是“经历对液体热胀冷缩性质的 探究过程,意识到学习科学知识,要运用到日常的生产和生 活”。根据这样的教学重点,教师通过“改进实验装置—经 历探究过程—领悟科学本质”的这个引导过程,使“简易温 度计”的导入显得自然、贴切。教师这种无痕的引导正是我 们课堂教学所追求的一种境界,它使学生自然而然产生“研 究科学是为了更好地服务于人们的生活”的科学本质,它使 教学目标的实现显得水到渠成,它对于增强学生后续的学习 动力也大有裨益。
五、建立科技社团,创设探究乐园 科技社团作为学校的一大特色,由于其在探究内容的选 择上更自由、更宽泛、更具主动性,就是学生的探究乐园。
在科技社团活动中,好多探究内容都是笔者与学生一起 选择,如课外小实验、制作航模、科技制作活动等。笔者和 孩子们一起寻找一些新奇的课外小实验进行实验探究,如 “弹珠穿硬币”“会变颜色的花”“用纸盒烧水”“烧不坏 的手帕”等;
还开展科技小制作和小发明的创作活动,学生 运用自己所学的科学知识,大胆发挥想象,创作了“360° 电动刷”“红绿灯”“神奇的小电动机”“水火箭”等作品。我们还开展了课外拓展方面的实验、调查活动:制作生态瓶, 观察显微镜下的衢江水滴,对家乡水质进行实地测量、考察、 访问,了解水污染的原因等。通过这些生动有趣的活动,发 现了许多有价值的科学现象,领悟到了书上学不到的科学知 识,唤起了学生对科学知识的追求和好奇心。
综上所述,作为小学科学教师,我们可以采用多种途径 与方式为学生提供亲历探究的机会,引导学生尽可能主动地 去探求和应用科学知识。
(浙江省衢州市衢江区第一小学 324000)