提升科學(xué)探究活動有效性的實(shí)踐與探索

范　源

《科學(xué)(3~6年級)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》指出,“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”,將“科學(xué)探究”列為科學(xué)課程的第一目標(biāo)。有效的科學(xué)探究活動是使課程標(biāo)準(zhǔn)落到實(shí)處的保證。如何提升科學(xué)探究活動的有效性呢?

一、科學(xué)探究活動的目標(biāo)是提高兒童的科學(xué)素養(yǎng)

作為科學(xué)素養(yǎng)的組成部分——科學(xué)知識和科學(xué)方法,二者不可分割。對兒童來說,知識的獲得主要通過感性經(jīng)驗(yàn)的積累;技能的形成則需要反復(fù)模仿練習(xí);態(tài)度的形成又需要實(shí)踐和體驗(yàn)。關(guān)鍵是,如何通過活動有機(jī)地整合這三個維度,達(dá)到理想的教學(xué)狀況:學(xué)生在興趣盎然中,通過一定的過程和方法,掌握知識和技能,培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度。

如“擺的研究”一課,教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為:能夠“控制變量”的實(shí)驗(yàn),搜集影響擺的快慢因素的證據(jù);通過測量,搜集、記錄數(shù)據(jù),并選擇有效的數(shù)據(jù)使之能支持證據(jù);能夠?qū)τ绊憯[的快慢的各種因素作出假設(shè),并對假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證;體會反復(fù)實(shí)驗(yàn)獲取可靠測試結(jié)果的重要性,體驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)中對變量的精確控制可以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;知道擺的快慢與擺長有關(guān):擺越長,擺得就越慢,擺越短,擺得就越快,而擺角和擺重對擺的快慢沒有影響。讓學(xué)生在對影響擺的快慢因素的科學(xué)探究過程中,達(dá)成其科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)品質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

二、科學(xué)探究活動應(yīng)著眼于思維的訓(xùn)練

在學(xué)生的科學(xué)探究活動中,科學(xué)思維活動總是伴隨探索發(fā)現(xiàn)的始終,成為科學(xué)探究的靈魂。所以,科學(xué)探究活動的核心是發(fā)展思維。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中開展對學(xué)生科學(xué)思維的訓(xùn)練,是課程目標(biāo)賦予的一項(xiàng)基本要求。有效的探究活動,應(yīng)針對不同的研究內(nèi)容選擇不同的切入點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練。

如“了解空氣”的探究活動,可以將證明自然界空氣的存在作為研究重點(diǎn),把研究方法的選擇運(yùn)用作為思維訓(xùn)練的落腳點(diǎn),讓學(xué)生憑借豐富的實(shí)驗(yàn)材料,看到、聽到、摸到和感受到空氣的存在,訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維。“水能上升多少”、“電磁鐵磁力大小”等的研究又可以從實(shí)驗(yàn)操作的正確性、科學(xué)性這個科學(xué)探究至關(guān)重要的環(huán)節(jié)上對學(xué)生的思維加以訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)對變量的識別和控制,讓學(xué)生在動手之前先動腦思考,進(jìn)行不斷的“批判”與“創(chuàng)造”,實(shí)現(xiàn)自我完善。“誰先迎來黎明”可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識實(shí)際和認(rèn)知特點(diǎn),通過設(shè)置適當(dāng)?shù)膯栴},引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用類比、聯(lián)想等思維方法得出結(jié)論。

三、結(jié)構(gòu)化材料是有效開展科學(xué)探究活動的保證

結(jié)構(gòu)化材料,指的是有著豐富的內(nèi)在聯(lián)系、蘊(yùn)含著某些關(guān)系和規(guī)律的典型教學(xué)材料的組合。通過材料的有效利用,引導(dǎo)學(xué)生的思維活動,并通過它體現(xiàn)學(xué)習(xí)思路和方法。

如教學(xué)“物體在水中是沉還是浮”時,準(zhǔn)備一套反映各種沉浮狀態(tài)的材料供學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),蠟燭、西紅柿、橡皮泥、回形針、石塊、鐵螺帽、竹牙簽、泡沫塑料等材料在水中的沉浮并不與他們的經(jīng)驗(yàn)相一致,就產(chǎn)生了對原有認(rèn)知的第一次修正——物體在水中的沉浮與它的輕重及大小“看不出有什么關(guān)系”、“沒有關(guān)系”。接著,教師提供一組相同大小、不同重量的球體,學(xué)生發(fā)現(xiàn)沉浮和重量有關(guān),從而第二次修正自己的認(rèn)知——大小相同的物體,重的物體容易沉。正是這樣的一組結(jié)構(gòu)材料,讓學(xué)生對沉浮的認(rèn)知經(jīng)歷“清晰——糊涂——清晰”的發(fā)展過程,從而建立關(guān)于物體沉浮的科學(xué)概念。

四、科學(xué)探究活動設(shè)計應(yīng)立足于本地實(shí)際,靈活使用教材

要將教材的編排意圖以一種可以實(shí)現(xiàn)的方式靈活滲透到每一節(jié)課里,需要每一位科學(xué)課教師根據(jù)各地的資源狀況開發(fā)本土教學(xué)資源,即要有“用教材教”的意識。

如“科學(xué)是……”一課是蘇教版科學(xué)教材的起始課,引發(fā)孩子的學(xué)習(xí)興趣,提高他們對科學(xué)的理解,是這節(jié)課的重點(diǎn)。但我在和學(xué)生的交談中發(fā)現(xiàn),本地的經(jīng)濟(jì)文化背景和教材的編排存在很大差距,如果按教材編排的思路進(jìn)行教學(xué),不僅教學(xué)目標(biāo)難以達(dá)成,還會挫傷孩子們對科學(xué)課學(xué)習(xí)的積極性。因此,在充分理解教材編排意圖的基礎(chǔ)上,我將教學(xué)思路進(jìn)行了調(diào)整,根據(jù)本地實(shí)際重新設(shè)計了教學(xué)程序和探究活動。一開課就直接導(dǎo)入,了解學(xué)生的初始認(rèn)識。接著,通過兩個直觀有趣的探究活動,引導(dǎo)學(xué)生提出問題,親歷科學(xué)探究的簡單過程。第一個探究活動是利用視覺誤差,有意制造認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生從自己的日常生活中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。第二個探究活動是“紫甘藍(lán)液變色”實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生一步步親歷“提出問題——大膽猜測——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——解釋結(jié)果——得出結(jié)論”的科學(xué)探究過程。最后,通過聽科學(xué)故事,總結(jié)科學(xué)發(fā)明的簡單過程并與剛才的“研究”比較,說出有什么相同之處,獲得“科學(xué)就是提出問題并想辦法解決問題的過程”的認(rèn)識。由于及時調(diào)整教學(xué)思路,整堂課氣氛活躍,學(xué)生積極主動參與,由開課時問“聽到科學(xué)會想到什么”時的冷場到學(xué)習(xí)結(jié)束前踴躍發(fā)表對科學(xué)是什么的認(rèn)識看出,教學(xué)取得了良好的效果。

作者單位

昆明市五華區(qū)先鋒小學(xué)

◇責(zé)任編輯:李瑞龍◇