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提高学生实验探究能力

2021-01-10张国斌

小学科学·教师版 2021年12期
关键词:课外科学探究

张国斌

科学探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。本文探讨了在科学教学中有效开展科学探究活动的策略和方法:巧用兴趣导入,激发学生探究欲望;适时适度指导,培养学生探究能力;改进评价机制,激励学生课外探究。让学生在科学探究中做到“乐学、爱学、好学”,更好地培养学生科学创新能力,提高学生科学素养,从而担负起科技强国的重任。

《义务教育小学科学课程标准》特别强调了科学探究,指出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。笔者有幸参加了我市骨干教师培育站研修学习。研修的主题是探究实验设计与实施能力提升。培育站的研修让我认识到课程实施的主要形式是探究活动,课程内容更多地强调了培养科学创新的能力、解决实际问题的能力,也为我在科学教学中如何有效开展科学探究活动提供了方向和方法。作为一名农村小学的科学教师,经过多年的教学实践,总结了一些提升学生科学实验探究能力的方法和策略。当然,在科学教学过程中,探究不是唯一的学习模式,要灵活和综合运用各种教学方式和策略来达到科学探究的目标 。

一、巧用兴趣导入,激发学生探究欲望

科学活动的本质在于科学探究,培养学生的创新能力和科学素养的抓手也是科学探究。科学探究的实质是从发现问题到解决问题的全过程。在科学教学过程中,要引导学生发现问题,并能提出有研究价值的问题,这就需要学生有兴趣产生问题并有能力提出问题。我们可以在科学课堂中通过激趣生疑,让他们自主地产生科学探究的欲望。

好奇心是科学探究的动力,兴趣是最好的老师,两者相伴相生。有了兴趣往往就会激起好奇之心,有了好奇心就会产生疑惑,也就有了探究的欲望。小学科学作为学生科学素养的启蒙课程,培养学生的科学兴趣是科学教师的首要任务。在教学中我们可以运用一些激趣的策略。

(一)游戏导入,激发学生兴趣

如果学习像玩游戏一样,那么学生的进步指日可待,不管怎样的学生,几乎没有一个不喜欢游戏,如果把科学探究融入趣味游戏,科学学习将变得有趣好玩,学生定然兴趣倍增。其实,在科学课堂中可以引入很多有趣的游戏,比如在探究浮与沉时,可以引入怎样让鸡蛋浮在水中的游戏,也可以运用浮沉子的游戏来进行课堂导入。我想,无论哪个游戏都能激发学生对物体沉浮的兴趣,从而会让学生产生疑惑,鸡蛋为什么会浮起来?浮沉子为什么想浮就浮,想沉就沉?有了这些疑问,学生自然而然就会产生探究的欲望。

(二)故设悬疑,激发学生好奇心

好奇心是儿童的天性,自然界中的很多神奇的现象都对他们有着很大的吸引力。我们在科学教学中,要保护好学生的好奇心,可以充满利用他们的好奇心,激发他们探究科学的兴趣。比如在教学《我们来养蚕》一课时,就可以充分利用多媒体课件出示大青虫和美丽的蝴蝶,问他们谁是妈妈,谁是宝宝。由于学生的常规思维一直认为,妈妈和宝宝应该长得很像,所以面对这一现象,学生一定会觉得很好奇,它们长得可一点都不像啊,究竟为什么呢?学生的疑惑会激发他们探究的欲望。

科学探究的过程首先是发现问题,然后从中筛选出适合学生认知水平的探究问题。只有让学生有感而问,才会让其有心去究。因此,激发学生的兴趣和好奇心,是学生科学探究的首要任务,也是优秀的科学教师擅长的做法。

二、适时适度指导,培养学生探究能力

《义务教育小学科学课程标准》指出:“科学学习以探究为核心。”自主合作探究是指导我们选择科学方法的重要理念。探究学习强调学生学习的自主性,但不能忽视教师的主导作用,教师要适时适度进行指导,让学生找到合适有效的自主探究方法,既不是教师的放任自流,也不是教师的大包大揽。

(一)指导学生分析和选择问题

教师要在学生发现问题的基础上,指导学生进行问题分析整理、问题归类、问题转化等。比如在教学《小车运动的快慢和什么因素有关》一课时,学生提出的问题众多,教师要指导学生通过转化和归类,把问题的重点集中在小车的自重、小车的拉力和小车行驶的路面状况等,这样便于学生后期对问题的探究。要让学生知道,一个适合探究的问题至少具有两个特征:这个问题必须与学生的认知水平相匹配,这个问题必须与课堂主题相吻合。教师指导学生对问题进行整理后,再区分这些问题中,哪些問题目前暂不具备探究的条件。探究活动的空间、时间、材料等是开展探究活动的条件,虽然提倡学生自主探究,但为了提高探究效率,应该充分利用教师准备的材料,在课堂上完成我们的探究任务。当然,对学生提出的其他的问题,可以鼓励学生在课后进行探究和实践。

(二)指导学生开展有效实验

科学实验是学生自主探究的主阵地。学生由于受知识和能力所限,考虑问题和制订探究方案时可能缺乏周密性和科学性。教师一定要指导学生认真思考、制订方案、选择方法等;要通过小组讨论交流、师生间探讨等形式,引导学生更科学地制订探究计划,提高学生的探究能力和探究活动的效率,尽可能避免使学生产生错误的认识。

在学生的探究活动中,我们要指导学生认识模拟实验与对比实验的特点,能在具体问题中选择合适的实验方法。要指导学生在做对比实验时控制好变量,即哪些量要保持不变,哪些量要进行改变,要让学生设计好对比实验方案。如在探究“小车拉力大小与小车前进快慢的关系”时,学生选择研究的对象为小车前进的快慢与拉力的大小有关,那在设计方案时要突出改变的是小车的拉力,保持不变的是小车的自重和车轮接触的路面等因素。只要一个变量被学生忽视,就可能影响实验结果。因此,教师要及时给予点拨或指导,从而提高学生实验设计的能力。教师对学生探究实验的指导,有利于实验开展的有效性,有利于培养学生解决问题的能力。

(三)指导学生合作交流,总结实验成果

培养学生的科学素养,包括培养学生的合作意识和合作能力。小组合作学习是科学探究实验的重要组成部分,教师要指导学生明确小组分工,掌握一定的合作技巧,让学生之间进行有效的合作,同时,要鼓励学生在实验过程中交流各自角色的心得,让实验的探究过程更高效,实验的成果更丰富。由于学生的认知水平有限,教师要善于引导学生从获得的信息中,提取出有价值的信息,把零碎的知识进行归纳、整理,形成有一定水平的科学概念,从而提高实验探究的有效性。

自主探究活动有利于学生体验科学探究活动的成功和喜悦,有利于学生探究能力的提升。教师的指導要做到适时适度,要避免介入过早使学生失去自己解决问题的机会,还要避免介入过度,让学生失去探究的主动性。对于难度较大的探究活动,我们提前给予指导,让学生在探究过程中少走弯路,提高成功率,当实验探究的过程出现问题时,要及时耐心指导学生分析问题所在,真正做到培养其自主探究的能力。这也是培养学生具有科学探究精神、科学探究情感和科学探究方法的主要途径。

三、改进评价机制,激励学生课外探究

学生科学创新能力的培养重在科学探究,学生的自主探究只凭科学课堂是很难完成任务的,这就需要学生利用课外时间进行探究学习。然而,当前的形势很难让学生重视科学的课外探究。针对这一问题,我们可以通过改进评价机制,激励学生在课外也能积极进行自主探究,让科学评价不再是通过试卷考试的形式评价,而是评价学生的课内课外的自主探究过程和成果。

(一)课后延续课堂探究

在新科学课程中,有很多科学探究活动不能只在课堂中完成,它们都需要更多的时间和空间进行探究。比如《月球》一课教学中的观察月相和《种子的萌发》一课教学中种子萌发的过程观察等,这些都需要学生在课后进行探究。在这些课外观察的探究活动中,我们要鼓励学生做到认真仔细、持之以恒、实事求是。

(二)组织科技活动开展探究

现在各学校都在积极开展课后延时工作,我们可以充分利用这部分时间,积极开展丰富多彩的科技社团活动,如航模社团、机器人社团、电子百拼社团等,鼓励学生积极参加,让学生在各种科技社团活动中进行探究。在这些探究活动中,要让学生在动手制作的过程中,不断思考怎样改进自己的作品,从而提高学生的动手能力和创造思维。

(三)鼓励学生在生活实践中开展科学探究活动

我们可以鼓励学生根据自己已有的知识和能力,进行调查研究。比如在教学《水污染》一课后,可以鼓励学生对身边的水源进行分类调查研究,查阅相关资料,结合有关水污染的知识和水资源的重要性,写出有自己见解的小论文。

我们还可以根据学生课后自主探究的过程和成果,给予学生恰当的评价。对能较好完成任务的学生给予优秀评价,不再参加学期末考核评价;对表现突出的学生,可以授予“科学探究标兵”的荣誉称号等。通过改进评价,让学生主动地进行课外科学探究,从而更好培养学生的科学自主探究能力。

作为一名农村的小学科学教师,在学校里要培养学生的探究能力并非易事。我们只有通过努力让学生在科学探究中做到“乐探、爱探、好探”,才能较好地完成培养学生科学创新能力和提高学生科学素养的重任,为科技强国输送人才。

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