浅谈小学科学探究活动的实施策略
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前苏联教育家苏霍姆林斯基曾说过:“人的心灵深处,总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者的固有需要,这种需要在小学生精神世界尤为重要。”而今的《科学课程标准》中更是明确指出:“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。“探究”在科学教学中的重要性已得到了普遍认同。但是,在我们的科学课堂上经常可以看到这样两种现象:一是教师精心设计了一个个的教学环节,然而当活动展开后,教师就对课堂失去控制,看似轰轰烈烈的学生探究,却是有名无实,最后因时间不够而草草收场。二是课堂上处处是活动,可谓热闹非凡,但在热热闹闹的活动结束以后,学生的头脑中依然是一片空白,他们在知识和能力上学到什么?发现了什么?有没有得到真正的认知过程上的提升。造成这些现象的一个重要原因是教师对科学探究的片面机械理解和准备不充分。那么在新课改的要求下,小学科学教学的探究活动中,如何指导学生进行积极有效的科学探究活动呢?我觉得应该从以下几个方面来实施:
一、让探究主题在创设的情境中形成,使探究活动成为学生的心理需求
学生走进科学世界,意味着他们要像科学家那样主动探究某个问题,这时候的思维与科学家的思维本质上是一样的。学生主动探究,有对问题的惊奇,有寻求假设的冲动,有验证假设的欲望,有发现的兴奋与激动,有成功的欢乐……学生主动探究的前提和核心是有一个感兴趣的问题,而探究问题的诞生则值得我们思索。根据小学生的年龄特点,让探究问题在创设的情境中产生,这样更利于激起学生的学习兴趣。
创设问题情境的方法很多,一般采用设置开放性问题,如“关于XX同学,你想研究什么”进行发散性提问,然后从中选择有价值的问题。也可以利用给学生提供有结构的材料,通过观察、实验,挑起学生的认知矛盾,“一石激起千层浪”,引发学生提出有价值的探究问题。如在种子里有什么一课,先出示干种子,让学生观察后,再提供用水泡过的种子,让学生进行比较,符合“有层次地提供探究材料”这一原则,学生自然会提出“种子里面有什么”的后续探究问题。又如在沉与浮一课中,通过演示“重的木块在水中浮着,而轻的橡皮却沉入水中”,与学生原来的认知水平:“重的物体在水中下沉,轻的物体在水中上浮”相矛盾,从而激起学生提出进一步的探究问题:“物体在水中的沉浮到底与什么有关系?”
在教师的教学设计中,为学生展开活动提供场所和活动材料,在教师指导学生活动的进程中,让学生自己提出问题,让学生通过开展的活动自己发现问题的答案。只有在学生自己发现问题,产生强烈的认知冲突时,才能真正激发起强烈的追根求源的欲望,才能真正积极主动地去参与探究活动。
二、创设充足的资源、时间,为学生开展探究活动奠定丰厚的基础
1.给学生提供充足的有结构式的自助餐式的材料
没有充足的材料,在较短的时间内想组织学生开展探究是比较困难的,即使激起了探究活动,也难于开展和深入。因此,在每一次探究实验活动前,我都会精心钻研教材,预测探究活动中学生将要用到什么活动材料和工具,并组织学生也参与到有结构材料的准备活动中来。在组织学生参与准备材料的过程中,通过必要的指导让学生明确为什么要准备材料,应准备哪些材料,以及如何准备材料等。这样做,既解决了由老师准备材料的精力、时间有限的问题,又避免了学生研究时需要材料,老师却无准备的现象,更会使学生因准备的材料不同,而设计出独特的观察、实验、制作方法。在探究活动中,对材料的发放和使用,采用自助餐的形式,让学生自己选择需要的材料、工具进行探究活动。这样,既节约了教师分配材料的时间,又可以使学生之间准备的材料相互补充,更避免了因发放的材料相同而束缚学生的思维,从真正意义上培养学生自主学习的能力,充分发挥学生的创造性。如在研究鱼鳍的作用教学环节中,对鱼鳍的固定方法,有用木夹子夹的,有用竹片夹的,有用泡沫板粘的,有用宽胶带缠的,有用硬纸片和回形针扣的……方法五花八门,实验结果却相同,这样得出的结论学生会更信服,这样的探究活动学生才会感兴趣。
2.给学生提供充足的探究时间和空间
在孩子的心中,“做”什么的愿望永远那么强烈。路培琦老师曾说过:“经历就是人生”。只有亲身经历了过程,才会有真切的体验,而这种体验是永远留在脑中,不可磨灭的。因此,在科学教学中,我们要大胆放手,给学生留出充足的探究时间和空间,放“活”学生手脚,让他们根据自己的实验方案,自由支配材料去“探求知识形成”的过程。失败了,鼓励他们查找原因,再实验,充分挖掘他们的聪明才智,激发他们学习的积极性,促使他们“自己找水喝”。只有经历过失败与成功,失望与兴奋,学生才会不断思索,不断动手、动脑、预测、反思,“在探究中学会探究”,才能真正培养起他们真刀实枪搞科学的能力。例如在教学压缩空气一课,我让学生通过玩注射器(代替空气枪)来自己探究空气枪的秘密,解开“空气枪的子弹为什么能射出去?”这一问题。由于有足够的时间让学生自己探究,学生的玩法多种多样,并发现了其中不少的秘密。学生在汇报中,争先恐后地说道:“针筒里有空气,对着脸吹,有一股风凉凉的”“堵住出口,推活塞,针筒里的空气被缩小了”“针筒里的空气被压扁了”“用手堵住筒口,很难把活塞推下去,活塞会自己弹回来”“压扁的空气有弹性,会把活塞弹出来”“压扁的空气会产生弹力,把活塞弹出来”等等,学生的思维在飞跃。由于学生经历了探究的过程,始终充当研究的主体。因此“压缩空气”这一概念,便不是教师教的,而是孩子们在经历的过程中自己找到的。通过自己的研究解决了空气枪的子弹为什么能射出去,并分析了子弹为什么不能射出去的原因。这一切让我十分感慨:低估学生的潜能真的比高估学生的潜能更可怕!我们的学生真的很有创造性!只要我们老师确实“解放了他们的头脑”,给了他们展示才能的舞台,他们的表现真的很让人惊叹。
3.给学生提供必要的鼓励和帮助
由于年龄和认知水平特点,学生在探究活动中,会遇到一些困难和障碍,这就需要老师洞察一切,适时予以必要的帮助。我在教学中,一般采用提供“温馨提示”和“观察、实验提示卡”的方式,给学生以方法上的指引,在困难的时候,鼓励学生将探究活动继续下去。
三、创设宽松、自由的探究氛围,让学生在快乐中学习
在人们的意识当中,往往觉得科学探究是枯燥的、冷冰冰的,看不到乐趣。其实,这是一种误解,不少科学家都认为科学探究是一个充满情趣与快乐的过程。我们的科学教育要注重引起学生的情绪体验,包括美感的快乐、成功的快乐、思维的快乐……因为享受到乐趣,方能乐此而不疲。
如教学水的浮力一课,要辨明的是“下沉的物体是否受到浮力?”有的学生这样设计实验:将石头从上往下掉,分别掉在地上与水中,如果掉在水中的速度慢,则说明石头在水中受到了浮力,即下沉的物体也受到水的浮力。有的学生这样设计:将钥匙在空气中称出重量,再放入水中也称出重量,如果钥匙在水中的重量比空气中小,说明钥匙在水中受到浮力,既证明了下沉的物体也受到了浮力。因为实验是学生自己设计的,因此,在进行动手实验时特别认真,像科学家那样真刀真枪搞实验。又如在教学空气在哪里一课中,学生根据设计出的各种实验方法来证明我们的周围存在着空气。有的学生用扇子扇空气,发现有一股风,证明教室中有空气在流动;有的学生用塑料袋抓空气,把抓到的空气放在水槽中,发现水槽中有气泡冒出来,证明塑料袋中有空气;有的学生把空杯子倾斜在水槽中,发现杯子中有气泡出来,证明空杯子中有空气;有的学生把砖块、粉笔、泥块放在水槽中,发现这些物体中有气泡冒出,证明这些物体的缝隙中有空气;有的学生把气球套在可乐瓶口上,用力压可乐瓶,气球鼓起来了,证明可乐瓶中有空气等等。这样的教学,真不知道学生还会不会有厌学的情绪?科学探究的欢乐决不亚于娱乐性活动,并非每个科学教师都能激发学生的欢乐情绪,也并非每个内容都那么容易激发学生的欢乐情绪,这就需要我们每位教师在自己的教学活动中努力去实现。
四、给科学探究活动以有效的引导
探究性学习强调学生的自主性,同时还要强调教师的指导、引导和鼓励。完全放任自由的探究是很难获得有意义的结论的,更不用说探究能力的提高,情感、态度、价值观的体验了。教师适时,有效的引导,可以把握教学方向,使学生真正从探究中有所收获,并使探究实践得到完善。
1.有效的引导,必须建立在学生的兴趣点与关注点上
建立在学生兴趣点与关注点上的引导,才能使有目的的教学与学生的兴奋点相一致,将探究活动一步步引向深入,最终取得良好的探究效果。如在教学让沉在水中的物体浮起来时,学生对“向水中加盐可以使马铃薯浮起来”很感兴趣,提出“向水中加糖或其它东西行不行?”于是,抓住学生关注的这个点,我又设计了“向水中加什么能使马铃薯浮起来”的实验探究活动,由于捕捉到了学生有价值的兴趣点,因此又引发了新一轮的探究活动。
2.有效的引导,必须是及时的
在引导学生探究时,必须注意介入指导的时机。指导过早,扼杀了学生的思考机会;指导过晚,学生会感到困难重重,失去探究兴趣。及时发问是判断是否应该指导的有效策略,有助于老师了解学生在什么地方产生困难,以利于切实有效的引导。
五、根据学生的能力特点开展科学探究活动的评价
我们对孩子的探究要坚持用发展的评价观,应该用一种全新的、始终赏识的眼光来积极评价孩子们的探究活动。在课堂上对学生的回答特别是创造性的见解,我总是及时给予肯定,表示赞赏,并使学生知道:我们的科学学习看重的不是最后的结果,而是你在整个探究过程中的收获,你从中学到了哪些,这些对你今后的发展将会产生巨大的影响。这种激励性的评价带给学生的是一种巨大的成就感,是进一步探究科学的信心和决心,又有谁敢说明天的科学家不是因为今天的科学活动成长起来的呢?不论孩子的探究活动成功与否,我们老师尽量要做到多关注,多鼓励,不偏心,要公平。同时,老师应多创设平台,提供探究活动比较出色的同学能在其他同学面前展示、交流的机会,这样不仅能满足学生的心理需求,并能把他们成功的喜悦分享给同学,这对其他的孩子也是个很好的教育,使遭遇挫折和失败的同学增强信心,将失败转化为再探究再学习的动力。
总之,在小学科学教学中,我们教师应把握科学课程的基本理念,以探究为核心,以学生为主体,注重学生的科学探究过程,展开丰富多彩而富有成效的探究活动,让学生逐步逐步弘扬科学精神,领会科学的本质,创导科学方法,乐于探究,善于探究,从力培养学生良好的科学素养。
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