如何提高科学探究的有效性

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如何提高科学探究的有效性
【摘要】科学探究是科学研究过程的本质特征,具有重要的教育价值。在小
学科学课堂中,教师是儿童学习科学的支持者和引导者。引导儿童主动探究,亲
历科学探究的过程,这将有利于保护儿童的好奇心和激发儿童学习科学的主动
性。提高科学探究的有效性,对于提高学生的科学素养有着重要的作用。
【关键词】科学探究 有效性 有效指导 积极评价 情感体验
《全日制义务教育科学(3-6年级)课程标准》明确提出:“科学课要以探究
为核心。科学探究是科学研究过程的本质特征,具有重要的教育价值。在小学科
学课堂中,教师是儿童学习科学的支持者和引导者。引导儿童主动探究,亲历科
学探究的过程,这将有利于保护儿童的好奇心和激发儿童学习科学的主动性。科
学探究是学生学习科学的重要方式,但不是唯一的方式。根据教学内容的不同,
学生的学习方式可以是多样的。教学中要根据教学目标和内容采用不同的教学方
式与策略,让学生将探究式的学习与其他方式的学习充分结合起来,以获得最佳
的学习结果。”因此,提高科学探究的有效性也是提高科学课堂有效性的关键。
下面就如何提高科学探究的有效性提出几点自己的看法:
1.发现问题和提出问题是科学探究的前提
探究式教学给学生创设一个亲近生活、亲近社会的空间,让学生体验探究的
乐趣、感悟探究的方法,培养了学生的探究精神和实践能力。发现问题和提出问
题对科学探究具有重要的意义,如果没有发现问题、不能提出问题,科学探究便
无从谈起。因此,发现问题和提出问题是进行科学探究的前提。在探究式教学中,
针对不同的课题和内容,选择适当的方法,如投影、挂图、录像、演示实验等生
动地再现与教学内容有关的物理现象、物理事实,让学生自主地发现并提出问题。
例如,在《声音的产生和传播》教学中,教师播放歌曲“黄河大合唱”后,学生可
以提出一系列问题:声音是怎样产生的?声音又是如何传入人耳的?创设问题情
境,使学生提出要探究的问题,可以激发他们进一步探究的欲望。
2.材料的合理准备是科学探究有效性的物质基础
科学探究需要实验材料的配合,“材料引起学习,材料引起活动”。
在科学课的课堂上,学生们获取科学知识,是在对材料的使用中不知不觉进
行的。所以,课堂教学中,组织不同的材料或对相同材料进行不同组织,会让学
生在学习的过程中产生截然不同的体验。
如教科版五年下册《科学》中《沉和浮》单元第一课——《物体在水中的沉
与浮》,同学们要达到的科学概念目标之一是:同种材料构成的物体,改变它的
质量和体积,沉浮状态不改变。为此同学们可准备一组材料:蜡烛、胡萝卜、橡
皮块、回形针、小石块、铁螺丝、塑料。你们也许会预测“重的物体会沉,轻的
物体会浮;大的物体会沉,小的物体会浮”。
通过实验,你发现了什么?让我们一起来看看。
同学们会在这个过程中发现结果和预测的并不一样。教学进入下一个环节,
修正猜想:物体在水中的沉浮与它的轻重及大小没有本质的关系。
同学们利用材料中的胡萝卜(新鲜的)和橡皮块继续进行实验,采用切小块
的办法来研究物体的沉浮。你们的预测是“两种材料的物体,大的物体会沉,小
的物体会浮”吗?
实验后又发现结果与预测不一样!
这个实验第二次修正了学生的认知——同种材料的物体,改变它的体积和重
量,沉浮不变!
正是这样一组有结构的材料,让学生经历对沉浮认知由“原认知——清晰
——模糊——再清晰”的发展过程,引导他们通过实验不断地修正自己的认识,
使自己逐步形成科学的概念。
3.学生的好奇心是驱使学生探究的原动力
人类对周围世界有一种本能的好奇,探究充分利用了人类渴望了解世界的这
一天性。这种好奇心的态度渗透于探究的全过程中,并且一直推动探究持续下去,
成为探究的原动力。
五年级上册《冷水与热水》一课,有三个小探究实验,大部分的设计一般都
会删减某一个探究活动,为了使其他的探究活动更加深入。可是,我们试过,可
以利用学生的好奇心很有节奏地让学生去经历每一个探究活动。
课从观察、交流冷热水的不同点开始,接着教师出示一小瓶红墨水,用滴管
吸取一小滴红墨水,问学生:如果我往冷热水中各滴一滴红墨水,会有什么不同
的现象呢?学生非常好奇,认真细致的做了这个实验,很自然的发现:热水中的
红墨水比冷水中的红墨水扩散得快些。学生的喜悦之情还溢于表时,教师又给出
一个热水袋,一个冷水袋,学生一见,情绪就高涨,极大的激发了学生的好奇心。
原因有二:①水袋本身就吸引了学生;②利用热水袋,冷水袋也可以探究冷水热
水的不同点呀。实验一做,现在象很明显,热水袋在冷水中上浮了,冷水袋在热
水中下沉了。为什么呢?好奇心再次被激发。教师引导学生从沉浮的角度去思考,
将问题锁定在冷水变成热水的过程中体积是否变化了,轻重是否变化了?探究继
续进行着,学生在好奇心的驱使下,探究活动主动、有序、有效,思维也一次次
在碰撞着,并在碰撞中得以提升。
4.教师的调控和指导是科学探究成功的催化剂
在学生的探究过程中,教师对学生适时的、必要的、谨慎的、有效的指导是
一堂成功的探究课的骨架,而学生在教师引导下的深入思考和动手实验则是课堂
的血肉灵魂,只有两者相互依存,才能达到优秀课堂的境地。
小组合作学习最大的弊端是,学生很容易把实验课当成一项趣味活动,他们
把注意力集中在新奇的器材和实验现象上,忽视对其中的科学道理的思考。这样
即使课堂气氛很活跃,参与率很高,也不能达到实验课的目的。因此,我非常重
视活动的组织,而且组织指导贯穿于活动前、活动中、活动后。我经常利用学生
强烈的好胜心,开展组与组的竞赛。如:哪个小组坐得最整齐,先给哪个小组发
实验器材等等。这样既有利于提高学生学习的积极性和学生的集体荣誉感,也能
很好地防止活动时的“乱”。
小组合作活动如果不及时科学指导,最容易变成“外热内冷”的课,表面上热
热闹闹,参与率极高,实际上学生什么也没学到。于是,在合作前,我经常要教
给学生恰当的方法,与学生交谈活动中的注意事项,明确活动目的;合作中,适
当点拨,引导学生积极讨论并实践,让他们尽量发挥自己的想象力,创造力。