淺談在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

劉慶軍

小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程，學(xué)生能通過觀察、實(shí)驗(yàn)、制作等活動(dòng)進(jìn)行探究。因此教師必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中的功能和作用，讓學(xué)生積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中去，親自感知實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象和變化，通過認(rèn)真觀察、認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的提高和創(chuàng)新能力的發(fā)展都有著十分重要的意義。

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)學(xué)科課堂中最重要、最常規(guī)的一種教學(xué)方法。凡在自然環(huán)境中不易或不便于觀察的現(xiàn)象，都可以利用實(shí)驗(yàn)來完成。實(shí)驗(yàn)?zāi)苁剐W(xué)生更清晰地了解自然界中發(fā)生的現(xiàn)象，使他們看清這些自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系和因果關(guān)系，使小學(xué)生也能發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，是學(xué)生親歷科學(xué)過程的一個(gè)不可替代的環(huán)節(jié)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育中，教師必須啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生積極思維，自己提出觀察、實(shí)驗(yàn)的方法，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，鍛煉學(xué)生，提高他們的創(chuàng)新意識(shí)和勇于探究未知的科學(xué)興趣。如《擺的研究》一課旨在讓學(xué)生通過對(duì)一定數(shù)量的分析，揭示擺的秘密，培養(yǎng)學(xué)生的定量觀察能力。課前學(xué)生們已經(jīng)觀察過擺鐘的擺與自己的擺，他們會(huì)聯(lián)想到擺的快慢可能會(huì)與擺錘的輕重、擺繩的長(zhǎng)短等因素有關(guān)系。課上我讓學(xué)生先觀察實(shí)驗(yàn)袋內(nèi)有哪些材料：棉繩，剪刀，五個(gè)螺絲墊圈，鐵架，秒表以及研究擺錘重量、擺繩長(zhǎng)度的記錄表等。讓學(xué)生想辦法做實(shí)驗(yàn)來證明？雖然這是學(xué)生再次涉及對(duì)比實(shí)驗(yàn)，但為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀、準(zhǔn)確，關(guān)鍵因素還必須強(qiáng)調(diào)：在實(shí)驗(yàn)中只能有一個(gè)條件不同，其他條件要完全相同。當(dāng)學(xué)生在制定探究方案時(shí)，我走到他們中間，仔細(xì)傾聽，引導(dǎo)小組成員間互相補(bǔ)充，并在他們遇到困難時(shí)給予必要的幫助。在弄明白應(yīng)該搜集哪些數(shù)據(jù)，應(yīng)該怎樣實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生很快進(jìn)入研究狀態(tài)。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生搜集了大量的數(shù)據(jù)，還進(jìn)行了比較，紛紛發(fā)表自己的意見。最后同學(xué)們通過分析數(shù)據(jù)很快達(dá)成共識(shí)：擺的快慢和擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)和擺的輕重?zé)o關(guān)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出乎有些同學(xué)的預(yù)料之外，我抓住機(jī)會(huì)及時(shí)引導(dǎo)，再次讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)、思考，使學(xué)生真正體驗(yàn)到在科學(xué)探究中要講求真憑實(shí)據(jù)，用證據(jù)說話。對(duì)事實(shí)的尊重，對(duì)觀察的依賴，對(duì)結(jié)論的謹(jǐn)慎，對(duì)錯(cuò)誤的勇于修正，這些不是靠說教講給學(xué)生，他們就可以內(nèi)化的，而必須是在學(xué)生親歷了一次又一次的活動(dòng)，在活動(dòng)的過程中教師注意引導(dǎo)，讓學(xué)生感悟，才能成為學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)。

一、在實(shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)方法

1、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察的能力

科學(xué)課中有大量的觀察實(shí)驗(yàn)，我們要讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生不僅從中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，獲取探索樂趣，培養(yǎng)科學(xué)的行為方式。在實(shí)驗(yàn)方面，要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和使用一些簡(jiǎn)單的儀器，學(xué)習(xí)初步的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法，會(huì)做一些基本的分組實(shí)驗(yàn)，包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)和測(cè)定性實(shí)驗(yàn)等等；在觀察方面，要指導(dǎo)學(xué)生觀察各種事物現(xiàn)象的觀察方法，包括明確觀察目的，把握觀察重點(diǎn)，有計(jì)劃有步驟地按順序觀察、多角度觀察，邊觀察邊思考、邊觀察邊研討、邊觀察邊記錄等等，從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，掌握基本的科學(xué)方法。

2、傳授科學(xué)研究的方法

在探究實(shí)踐活動(dòng)中，我們要教給學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題──作出假設(shè)──實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證──得出結(jié)論”的科學(xué)研究的基本方法。學(xué)生一旦掌握了這些方法，也就學(xué)會(huì)了真刀真槍搞科學(xué)的本領(lǐng)，就能在探求科學(xué)的過程中，不斷獲取新知發(fā)展能力。我們還要教給學(xué)生記錄與整理、思維和邏輯等科學(xué)研究的方法，使學(xué)生逐步養(yǎng)成從實(shí)際出發(fā)，實(shí)事求是地分析問題的習(xí)慣，養(yǎng)成他們?nèi)娑黄妗⒙?lián)系而不孤立、發(fā)展而不靜止地看問題的習(xí)慣，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)良好的科學(xué)方法。

二、在實(shí)驗(yàn)中倡導(dǎo)科學(xué)精神

1、培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)的品格

科學(xué)精神就是實(shí)事求是的精神。我們應(yīng)該讓學(xué)生懂得我們要對(duì)任何發(fā)現(xiàn)都應(yīng)該問一下是真是假，可靠還是不可靠。所謂的“眼見為實(shí)”，也有它的局限性。例如太陽(yáng)的東升西落現(xiàn)象恰恰是地球圍繞太陽(yáng)自西向東運(yùn)動(dòng)的反映。

“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。任何一個(gè)科學(xué)結(jié)論的產(chǎn)生都必須通過實(shí)踐的檢驗(yàn)，必須采取科學(xué)的方法。應(yīng)該讓學(xué)生懂得，只有按照科學(xué)方法設(shè)計(jì)的，在嚴(yán)格的科學(xué)檢查和驗(yàn)證下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，并且要求在相同條件下實(shí)驗(yàn)必須可以重復(fù)進(jìn)行，才具有科學(xué)意義。

2、鼓勵(lì)質(zhì)疑問難的品質(zhì)

辯證的懷疑和批判意識(shí)是科學(xué)精神的內(nèi)在要求。其實(shí)，書本上的東西和權(quán)威們的說法，都是在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐目陀^情況下得出的結(jié)論。如果愛因斯坦不突破牛頓關(guān)于時(shí)間和空間的觀念，就不可能提出相對(duì)論。敢于懷疑，善于懷疑，才會(huì)去鉆研、去創(chuàng)新。所以，我們要鼓勵(lì)學(xué)生解放思想，大膽猜想，大膽向教師質(zhì)疑問難，樹立起肯疑、敢疑和善疑的優(yōu)秀品質(zhì)。

3、培養(yǎng)學(xué)生的探究欲

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中不僅要使學(xué)生掌握知識(shí)，熟練技能技巧，還要促進(jìn)學(xué)生的智力、意志、情感的發(fā)展。要最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)造性，注意發(fā)掘和保護(hù)學(xué)生的好奇心，激發(fā)他們的求知欲。兒童對(duì)周圍的世界有著強(qiáng)烈的好奇心和探究欲望，他們樂于動(dòng)手操作具體形象的事物。我上《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》時(shí)，在上課時(shí)我舉起一杯水問：（1）杯里裝的是什么？（學(xué)生：水）。（2）把食鹽放在水中并輕輕搖晃會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生？（學(xué)生：會(huì)沉在杯底、會(huì)化了的、會(huì)不見的……）。（3）讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，并要求學(xué)生仔細(xì)觀察。（4）學(xué)生匯報(bào)：（食鹽不見了）。（5）對(duì)于這一現(xiàn)象你有什么疑惑嗎？（學(xué)生：食鹽哪里去了）。問題產(chǎn)生了，學(xué)生自己提出了他們想要研究的問題，接著讓學(xué)生親身經(jīng)歷了探究過程，即高錳酸鉀和粉筆灰進(jìn)行的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，借助高錳酸鉀和粉筆灰的顏色，學(xué)生直觀地看到了高錳酸鉀顆粒在水中溶解的過程以及粉筆灰沉淀在杯底的事實(shí)，學(xué)生在報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)紛紛說出了：高錳酸鉀在水中變成了極小極小的微粒，均勻地分布在水中；粉筆灰沉淀在杯底。我及時(shí)告訴學(xué)生像高錳酸鉀那樣在水中變成極小極小的微粒，均勻地分布在水中，這種現(xiàn)象叫做溶解。學(xué)生親身經(jīng)歷、親眼目睹了高錳酸鉀的溶解過程，因此對(duì)溶解的概念理解得想當(dāng)透徹。此時(shí)我趁熱打鐵，追問學(xué)生：誰能告訴大家，通過剛才的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為“食鹽到那里去了”這是學(xué)生紛紛舉起小手，爭(zhēng)先恐后地表達(dá)了自己的見解。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中思維活躍、情緒高昂，他們?cè)诳茖W(xué)探究的過程中，體驗(yàn)了學(xué)習(xí)的樂趣、成功的樂趣。他們獲得了科學(xué)的知識(shí)，增強(qiáng)了探究的能力。在教學(xué)過程中我發(fā)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)了、學(xué)生樂了、學(xué)生也得了。

總之，培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是全面實(shí)施素質(zhì)教育的要求，是時(shí)代和民族發(fā)展、科學(xué)技術(shù)對(duì)未來人才素質(zhì)的需要。小學(xué)科學(xué)課是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主陣地，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們一定要采取多種有效措施，要積極普及現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)、倡導(dǎo)科學(xué)方法、弘揚(yáng)科學(xué)精神，大力提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。