在自主實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中建構(gòu)科學(xué)知識(shí)

張娜

小學(xué)階段是培養(yǎng)孩子科學(xué)素養(yǎng)，樹立科學(xué)精神的重要階段，這個(gè)階段的孩子對(duì)未知充滿好奇，有著強(qiáng)烈的探知欲望和豐富的想象力。培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法不在于能夠記住一堆由事實(shí)和理論堆砌的科學(xué)概念和定義，重點(diǎn)應(yīng)該關(guān)注孩子們?cè)趯?shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中知識(shí)建構(gòu)的過程。實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)是培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要手段和方法。本文提出在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中應(yīng)專注于孩子們提出的問題、對(duì)問題提出假設(shè)、解決問題的方案以及實(shí)踐過程、得出結(jié)論這四個(gè)過程。學(xué)生在自主探究活動(dòng)的四個(gè)重要環(huán)節(jié)中可以逐漸建構(gòu)科學(xué)知識(shí)，是認(rèn)識(shí)科學(xué)和培養(yǎng)孩子們科學(xué)素養(yǎng)的有效方法。

一、小學(xué)科學(xué)課實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)現(xiàn)狀

在小學(xué)科學(xué)課本中，幾乎每個(gè)單元的學(xué)習(xí)都和實(shí)驗(yàn)探究離不開，有很多模塊的科學(xué)知識(shí)不能僅僅依靠閱讀或者教師演示就能夠讓孩子們理解和認(rèn)知，孩子自己的體驗(yàn)是認(rèn)識(shí)科學(xué)最直觀也是最有效的方法。但是在實(shí)驗(yàn)探究過程中還存在一些問題。

（一）學(xué)生探究過程自主性差

在小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生遇到問題不能回答時(shí)，首先想到的解決辦法不是獨(dú)立思考和想法辦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去求證，而是過多地依靠老師幫忙或者直接翻看課本尋找答案，導(dǎo)致在建構(gòu)科學(xué)知識(shí)過程中最重要的實(shí)驗(yàn)探究階段丟失，從而使得學(xué)生自主探究能力較差。在小學(xué)階段，學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)非常重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生探索能力和養(yǎng)成良好科學(xué)習(xí)慣的重要階段。

另外，教師在演示實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)只是照本宣科的狀況，在實(shí)驗(yàn)過程中未能提出具有啟發(fā)性和拓展性的問題，學(xué)生不明白實(shí)驗(yàn)的目的和過程，造成學(xué)生對(duì)科學(xué)探究失去興趣，失去自主探究的機(jī)會(huì)和能力。

（二）學(xué)生合作意識(shí)淡薄

一個(gè)學(xué)生自己進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是死板的、單調(diào)的。只有在學(xué)生之間進(jìn)行思想的碰撞與交流，云集孩子們的頭腦風(fēng)暴，才能夠獲得良好的實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)。目前在科學(xué)教學(xué)過程中比較常見的現(xiàn)象是，少數(shù)孩子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或者觀察記錄，其他同學(xué)在觀看，導(dǎo)致很多學(xué)生能夠自己動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)較少，故而，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題，相互之間的交流也有限。合作意識(shí)是學(xué)生進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)過程的重要科學(xué)素養(yǎng)。

（三）教師忽略科學(xué)課的實(shí)踐性

在小學(xué)科學(xué)的授課過程中，教師講授法占主體，學(xué)生較少充當(dāng)課堂學(xué)習(xí)的主體。而小學(xué)科學(xué)強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維的培養(yǎng)和探究式的學(xué)習(xí)，注重知識(shí)自主建構(gòu)，注重科學(xué)啟蒙教育。只有讓孩子們動(dòng)手操作了，才會(huì)在孩子們的大腦中留下印跡，學(xué)習(xí)科學(xué)是一個(gè)主動(dòng)參與和能動(dòng)的過程。科學(xué)是學(xué)和做的，而不是教的。教師僅僅是科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、引領(lǐng)者和親密伙伴，而不是知識(shí)的講授者，單純的講授而忽略課程的實(shí)踐性將會(huì)造成課堂乏味無趣、學(xué)生失去學(xué)習(xí)積極性。

二、在科學(xué)課中提升自主實(shí)踐探究能力

目前小學(xué)科學(xué)課本中大部分內(nèi)容都需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，這些活動(dòng)能夠很好地讓孩子們得到鍛煉，可以在平時(shí)的課堂中逐漸提升孩子們自主實(shí)踐探究的能力。由教育科學(xué)出版社出版的小學(xué)科學(xué)，三年級(jí)下冊(cè)《我們周圍的材料》一個(gè)單元中，對(duì)于材料性質(zhì)的探索，如果只是憑借閱讀和講解的授課模式，一節(jié)課的時(shí)間孩子們就能夠記住一個(gè)單元的結(jié)論，而我們讓學(xué)生掌握的真正意圖，不在于這些知識(shí)本身，而在于憑借這些知識(shí)去讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的活動(dòng)，在自主實(shí)踐探究過程中建構(gòu)自己的科學(xué)體系。

在探索《我們周圍的材料》過程中，經(jīng)過兩節(jié)課的信息搜集和整理，三年級(jí)的孩子對(duì)身邊的材料已經(jīng)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別和分類，對(duì)于性質(zhì)的探究也有了初步的了解。孩子們對(duì)于水很熟悉，那么當(dāng)身邊的不同材料遇到水會(huì)怎么樣呢？首先給孩子們時(shí)間回憶和思考遇到水的材料會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。從而引出我們即將探究的話題。在本節(jié)課中我們注重孩子們?cè)谔骄窟^程中的自主性，首先對(duì)給出材料的吸水性進(jìn)行假設(shè)和猜想，這樣孩子們能夠明確此次探究過程中的目的是什么，我們?yōu)槭裁匆_展這次實(shí)驗(yàn)，而不是按部就班按照課本的描述而完成這項(xiàng)活動(dòng)。

本節(jié)課最重要的環(huán)節(jié)就是讓孩子們自己設(shè)計(jì)解決問題的方案以及實(shí)踐過程，在設(shè)計(jì)過程中教師起到引導(dǎo)的作用，要讓孩子們發(fā)揮他們的主動(dòng)性，提醒孩子們對(duì)于每一種材料我們要保證它們的測(cè)試過程是公平的，并且可以通過簡(jiǎn)單的觀察手段比較出哪種材料的吸水性更強(qiáng)一點(diǎn)。經(jīng)過孩子們的討論，他們的方案不止一種，并且各有各的亮點(diǎn)。有的孩子想出我們可以同時(shí)幾個(gè)小伙伴在材料上面滴水，然后用秒表記錄時(shí)間，在1分鐘后，我們一起看一看這個(gè)水滴展開的面積有多大，展開最大的一個(gè)就是吸水性最好的。這個(gè)方案既能展現(xiàn)出公平性，也能夠完成探索過程并達(dá)成科學(xué)知識(shí)的建構(gòu);還有的孩子說可以把材料泡入水中，然后開始計(jì)時(shí)，比一比在相同時(shí)間內(nèi)哪一種材料增加的質(zhì)量更大一點(diǎn)就證明這種材料吸水性更強(qiáng)一些。

在這節(jié)課中孩子們提出了很多方案，雖然一些操作起來有困難，但是我們把課堂的主動(dòng)性給了孩子們，他們能夠充分打開自己的思維，同時(shí)能夠更好地提升他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造力。孩子們可以在不斷嘗試和探索中建構(gòu)自己的科學(xué)知識(shí)和體系，在這樣的自主實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，相信孩子的求知欲望不斷加深，探索能力不斷增強(qiáng)，建構(gòu)的科學(xué)知識(shí)也越來越豐富，避免了枯燥乏味的死記硬背知識(shí)點(diǎn)。

三、開放性實(shí)驗(yàn)提升自主實(shí)踐探究能力

在“體會(huì)科學(xué)，創(chuàng)意無窮”為主題的科學(xué)活動(dòng)月中，我們開展了一系列的科學(xué)游戲大比拼活動(dòng)。在活動(dòng)開始前我提前給孩子們布置了活動(dòng)的主題和內(nèi)容。分別有“搭建牙簽高塔”和“紙船承重”，并給孩子們講解了游戲比拼的規(guī)則和要求以及使用的材料，沒有規(guī)定搭建高塔和紙船的形狀和具體步驟?？此坪?jiǎn)單的小游戲但是需要考慮的方面有很多，蘊(yùn)含著不少科學(xué)奧秘，這樣的科學(xué)趣味比賽既是一場(chǎng)充滿了樂趣的探索，又是一場(chǎng)極具挑戰(zhàn)性和開放性的自主探究活動(dòng)。面對(duì)這場(chǎng)比拼孩子們需要的考慮的因素有很多。

在“紙船承重”中，孩子們提出了很多問題，“怎樣折疊才能把紙船做得不易沉底”“怎樣才能用一張A4紙做出更大的紙船，能夠放入更多的硬幣”“怎樣才能讓紙濕得慢一點(diǎn)”等等。對(duì)于三年級(jí)的孩子來講，這些問題不是很容易，他們需要自主進(jìn)行思考與探究，需要親自提出解決方案并嘗試自己的方案是否可行。經(jīng)過他們一次次的探索和嘗試，在我們正式比賽的過程中，孩子們?cè)?分鐘內(nèi)，用一張A4紙承載了213g的硬幣，這是他們自己取得的成果，沒有老師的講授和指導(dǎo)，這樣的結(jié)果值得我們老師的肯定。孩子在自主探究過程中找出了最佳的解決方案。經(jīng)歷這樣的體驗(yàn)，問題解決了，知識(shí)也學(xué)會(huì)了。

而在“搭建牙簽高塔”過程中，更是對(duì)孩子們提出挑戰(zhàn)，他們需要思考“如何保證這個(gè)高塔的穩(wěn)定性”“選取什么樣的形狀進(jìn)行搭建”，這些問題的解決需要孩子們進(jìn)行不斷的嘗試和探究，在此過程中我聽到孩子們一直強(qiáng)調(diào)三角形最穩(wěn)定，可真正參與到實(shí)踐過程中并沒有那么簡(jiǎn)單，只要有一個(gè)三角沒有搭建好，整個(gè)高塔就開始松散晃動(dòng)。這樣的感悟和體驗(yàn)只有孩子們親身參與其中才會(huì)明白其中的道理，多次的嘗試而獲取的成功激發(fā)了孩子們強(qiáng)烈的探索欲望，并對(duì)未知的科學(xué)領(lǐng)域擁有更多期待。

相信這樣開放性的實(shí)驗(yàn)勢(shì)必在提升學(xué)生自主探究能力的過程中發(fā)揮重要的作用。也讓學(xué)生在自主探究過程中不斷建構(gòu)科學(xué)知識(shí)，并逐漸形成自己的認(rèn)知體系，在孩子們頭腦中留下非常深刻的印跡。作為新時(shí)代的科學(xué)教師，應(yīng)該在科學(xué)課堂之外為學(xué)生創(chuàng)造更多開放性的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，培養(yǎng)孩子們自主探究的能力，保護(hù)孩子的好奇心和求知欲望。

四、結(jié)語(yǔ)

在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)過程中，活動(dòng)性和實(shí)踐性是科學(xué)課的主要特征。孩子自己的體驗(yàn)與自主探究過程是認(rèn)識(shí)科學(xué)最直觀也是最有效的方法?？茖W(xué)不僅僅局限于知識(shí)本身，它還包含了一種求知和探索的過程。在日常教學(xué)行為上，作為科學(xué)教師應(yīng)明確“注重經(jīng)歷、體驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)”的教學(xué)觀念，盡可能多地為學(xué)生提供自主實(shí)踐探究的機(jī)會(huì)，讓更多的孩子能夠在自主探究實(shí)踐過程中建構(gòu)科學(xué)知識(shí)，形成自己的認(rèn)知體系，逐漸培養(yǎng)孩子們的科學(xué)素養(yǎng)和人文情懷。

【作者單位：天津港保稅區(qū)臨港清華實(shí)驗(yàn)學(xué)校??天津】