科学论文
高一 说明文 5679字 483人浏览 time芊

小学科学实验探究有效性的教学策略

【摘 要】科学课是一门以探究活动为主的课程。提高科学探究的有效性已经成为当前深化小学科学课堂改革的关键和根本要求。我认为可以通过以下途径提高科学探究的有效性。1. 凸现问题过程,挖掘实验探究潜力;2. 自主组合材料,增添实验探究活力;3. 适时、适度指导,增强实验探究能力;4. 强化合作交流,提高实验探究效率;

5. 发挥主体作用,实现实验探究效益的最大化;6. 重视课后探究,彰显实验探究魅力

【关键词】小学科学实验 探究 有效性 教学策略

小学科学课程标准中明确的提出了“科学课程要以探究为核心”的基本课程理念。探究既是小学生科学学习的主要方式,也是科学学习的目标。随着课程改革的深入,科学探究的有效性已经成为当前深化小学科学课堂改革的关键和根本要求。然而,小学科学课堂教学的低效性,特别是科学探究的低效运作,如:材料准备的随意性、自主探究的无序性、合作探究的低效性、探究活动的浅表性等。淡化了科学教学目标的落实,降低了科学课堂教学的效率。可见科学探究活动低效性问题,已成为当前小学科学课堂教学的一个主要问题。那么,怎样才能提高科学探究的有效性?现结合笔者多年来的教学实践,谈谈在科学探究中追求有效性、高效性的做法。

一、 凸现问题过程,挖掘实验探究潜力。

心理学研究指出,探究的欲望是推动学生进行研究活动的内部动因。而提出问题是小学科学探究的重要内容和探究过程的重要环节。提出问题的教学环节担负着发展学生提出问题能力的任务。提出问题是科学探究的起点,提出问题也是保护孩子们的好奇心和激发孩子求知欲的关键环节。一个好的问题,能够引领学生主动而积极地达到预期的学习目标。因此在教学中教师应注意根据教材内容的特点和学生学习经验,巧妙创设问题情境,凸现问题过程,激发学生的探究欲望,挖掘探究潜力。

凸现问题过程,向学生呈现一个令人困惑的问题情境,这种问题情境能激起学生强烈的好奇心,本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动,学生只有意识到问题的存在,才能感受、发现问题,同时吸引学生,激发起学生强烈的探究欲望。当学生提出的问题多而杂时,应引导学生对问题进行整理,使探究的问题集中在一个特定的问题,而非一般的问题上,教师可将学生常常问的“为什么”的问题转化为“怎么样”的问题,这样就会使问题逐步凸现,更加直观,更加真实。

也就是说,教师要关注探究的问题的凸现过程,要具有较强的“过程”意识。比如:科教版《科学》四年级(上)《声音是怎样产生的》,学生在听了很多声音后,教师问:“你们有什么问题?”(其实这里也存在指向性的问题)。学生不断地提出问题,教师不断地问„„直到有一位学生提出:声音是怎样产生的?教师显得非常兴奋,“好,我们今天就来研究‘声音是怎样产生的?’这个问题好不好?„„”对教学而言,问题是有了,但这个问题是教师逼学生提出的,是教材规定的,是教师主观提出的问题。这个问题并非真正来自儿童,也不属于儿童,因而探究活动从一开始学生就是被动的投入,其教学的效果可想而知。究其原因,是学生探究的问题缺少一个凸现的过程。

凸现问题过程,首先要求教师熟悉教材,掌握教材的基本结构,把握探究活动的科学内涵和教学内涵,了解新旧知识间的内在联系。同时,教师还应了解学生的现有认知结构状况,学生的智力水平。从而确立学生的最近发展区,使新的学习内容能够与学生已有的知识经验相联系,学生通过努力能够解决新的问题。学生先前的知识经验是学生在头脑中形成问题意识的基础。

二、自主组合材料,增添实验探究活力。

科学探究活动的重要特点是学生在活动中的自主性,活动形式的开放性。时代更是赋于科学探究活动,还必须激励学生不断创新的重要任务。要达到学生能在开放的科学探究活动中自主地创新的总目标,就必须打破目前实践材料在组合上来自教师、教材的框框。让材料以“自助餐式”的面貌出现。充分尊重学生的意愿,让学生根据选择的问题,自己设计方法、自己选择和组合所用的材料,鼓励学生用不同的方法和不同的材料,使得材料组合的过程能成为充分利用和发

挥学生主体的价值,促进学生自主学习、创造学过程,以进一步提升学生的科学探究的有效性。

当前小学科学课堂一般都倾向于选择“有结构”的材料。材料都是由教师精心挑选,简洁实用,能有效地控制无关变量的干扰,学生也能非常顺手地使用这些材料进行自主探究,使课堂探究的效率大大提高。这样的效果也正是我们很多科学教师所追求的。其实不然,经常使用“有结构”的材料也会给学生科学素养的培养带来不利的影响。因为它太有结构,学生信手拈来,拿来就可以做实验,而且做起来既顺手又好做。而课外实验研究的时候做起来却是困难多多,失败多多。学生平时做惯了“简单”实验,到了课外实验材料哪里去找,这么多无关变量谁来控制?长期如此,会给学生心理上造成课内外探究不一样的感觉,打击他们的信心。我们的目标当然不是培养一群只会进行课内探究的孩子。所以我们在平时的教学中需要适时引导学生自主组合探究材料,这样才能为探究活动增添活力。

例如,在教学《磁铁的磁性》 前一天,让每位学生准备3-4样不同材料做的小东西。课前,教师在每组的桌上放了一个盘子,让大家把东西都放进盘子里。在研究磁铁能吸哪些东西的时候,这些成了最好的材料。这是一个很平常的课前准备,却能能带来很多好处:①减轻了教师备课的压力,十几个小组、每组十几种材料,如果要教师准备,那要花多少时间?②学生准备的材料范围大,式样多,有利于增加实验的说服力。③学生用自己的材料进行探究,积极性高。

三、适时、适度指导,增强实验探究能力。

教师对科学探究的指导主要渗透在以下五个基本过程之中:①对新现象、新知识提出质疑,提出自己的观点,开展讨论;②应用已有的知识对发现和提出的问题作出假设;③运用各种实验方法获取资料进行初步的科学分析;④进行逻辑推理,得出比较切合实际的结论;⑤将探究结论与他人合作交流等。在探究初期,教师要鼓励学生探究的勇气,必要时可以参照课本提供一些探究的素材,帮助学生设计一些简单的探究问题。再深入下去,教师可以从组织学生设计实验方案、交流讨论探究成果、运用所学知识解决实际问题等环节进行精心安排谋划。

实验设计、验证的方案可由学生自己提出,教师适当地指导,学生的方案有对有错,对了要给予鼓励,错了要鉴别、分析原因,以帮助学生更好地认识问题、解决问题。当学生形成了较为完善的实验方案后,可以让学生根据自己的设计,到“材料超市”自行选择所需要的材料,学生在明确了自己为什么要使用这些材料后进行实验,能充分调动学生的积极性、主动性,这样,学生的实验就不在是玩,而是带着问题去活动的,是探究性的研究。

例如,科教版《科学》三年级(上)《蚂蚁》探究的问题:“蚂蚁是怎么认路的?”其中有一部分学生的猜想是:蚂蚁可能是靠气味认路的。如何设计实验进行验证?学生设计实验有一个思考的过程,教师的任务是使这种思考有序化。引导学生思考“气味可能留在哪里?”“气味留在空气中和留在泥土上的可能性谁大?”“能不能把蚂蚁走的路的一段做成活动的?”“把蚂蚁走过的路的一段换一块泥土会怎样?”„„在教师的指导下,学生就能逐步形成关于“蚂蚁可能是靠气味认路的”这个假设的实验设计和验证的方案。然后让学生讨论好完成这个实验需要的材料,进行恰当的选择,继而完成实验。

四、强化合作交流,提高实验探究效率。

1、坚持实行“组内异质,组间同质”的分组原则,落实个人责任。

在小组合作学习中,学生缺乏主动性,除了学习兴趣等因素外,跟没有合理分组并落实个人责任是有重大关系的。一般来说,教师在分组时要遵循“组内异质,组间同质”的原则,落实个人责任。这样既可以增加小组合作成员的多样性,同时又可以增加合作学习小组的可竞争性。每个组中成员的组织能力、学习能力、学习成绩、思维活跃程度、性别等都要均衡。要确定每个成员的分工。组长负责科学探究中的组织、管理工作;记录员负责观察或实验过程中的记录工作;材料员负责探究材料的领取、保管、归还工作;汇报员负责代表小组对探究结果进行汇报交流工作。当然,角色可以经常轮换,这样做能让学生认识到各个角色的责任以及存在的意义,从中体会要想成功就得同舟共济的。总之,每个成员必须明确各自所担任的角色,明白该为小组做什么。

2、注重合作学习,提高探究效率。

在科学教学中,观察、实验、思考的活动比较多,这些活动大多需要分组、分工合作来完成。如果在合作前不教给学生恰当的方法的话,学生就会各做各的,使合作一团糟。所以,教师要教给学生合作学习的方法。对于老师来说,合作前,要求小组中同学间确定目标,明确分工,分步实施。合作时,教师要适当点拨,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。合作后,要让学生畅所欲言,使学生认识到人多力量大,体会到合作的快乐,并对下次合作产生新的向往。对于学生来说:(1)要学会倾听。不随便插嘴打断,努力听懂别人的发言。(2)学会发言。要学会独立思考并围绕中心话题发言,看法要有理有据,语言要清晰,对别人提出的质疑,要耐心解释。(3)学会帮助。帮助他人要热情耐心,要善于启发他人思考。

实践表明:只有有了明确的分工,并在分工中各司其责,同时学会合作学习才能提高探究效率。

五、发挥主体作用,实现实验探究效益的最大化。

儿童要探索大科学秘密必须通过亲身的实践和行动,教师不能包办代替。学生的创造力是无穷的,教师所做的是千方百计地为学生创设自主探索科学知识的实践机会,做好引路人。实现探究的最大效益 。

1. 实验设计的主动权交给学生

教师不失时机提供机会让学生自主设计实验并自己操作. 观察现象、分析探究问题,从而学习科学知识。在学生设计实验时,教师不要进行多余的干预,要让学生像科学家那样自己设计一些实验,这的确是有成效的。如:在教学《磁铁的磁性》一课,在探究磁铁能隔着东西吸铁这一性质时,当教师要学生想办法用磁铁和桌上的大头针把纸吸起来,有的学生用纸把大头针包起来. 有的学生把纸盖在大头针上把纸都吸起来了;当教师要求学生试一试磁铁隔着别的物体看能不能吸铁时,有的学生隔着玻璃,有的学生隔布或衣服,有的学生隔塑料板,还有的学生隔书,都将大头针或小铁钉吸起来了。学生运用常见的材料自己设计实验主动地探索出了磁铁的有关的性质。又如在

教学《轮轴》一课,围绕轮轴是否省力,让学生自由设计实验。有的小组设计新颖;在两个轴心同一条水平线上在轮的右边和轴的左边分别系上一根细线,垂下的长度相同,并各系上形状. 大小相同的砝码,左边相当于重物,右边相当于拉力,同时松手看有什么情况发生,就能推断轮轴是否省力了。这个设计具有创造性,如果把学生禁锢在书本上,是不会想到这些方法的。

2. 实验操作的主动权交给学生

学生自行设计实验,只要实验目的明确恰当合理,就应放手让学生自己去实验而不应千篇一律。“教师根据教学目的,教学要求精心设计材料,用一两句话加以引导,下面就可以给孩子以自由探究的时空。”在这特殊的自由时空里,学生无拘无束,可以想自己所想,做自己所做。如在教学《斜面》一课,根据提供的材料,让学生围绕斜面是否省力这一问题去思考。设计出探究的方案并探讨方案的可行性,再给予充分时间自行展示小组实验。汇报时看到了可喜的一面,除了书上的方法外,有的小组只用一块木块通过改变木块倾斜的角度,分别用测力计测出拉力并记录,比较数据发现了斜面倾斜角度越大越不省力;有的小组实验时测出当斜面坡度为90度时,不省力也不费力;有的小组通过摆木块发现坡度越大,小木块下滑的速度就越快。无疑这些探索给学生带来深刻的体会,得到的结论是多样的,但都是真实的。我们不必苛求得出的结论是否标准,而在于学生获得探索科学知识的经过和自主探索的方法,并从中开发学生的创新潜能,从而实现探究效益的最大化。

六、重视课后探究,彰显实验探究魅力。

在很多的科学课堂上都出现过学生积极探究、深入探究但课堂时间却有限的现象。这里之所以称之为一个现象而不是一个问题,因为就其探究的本质而言,学生科学探究活动停不下来是一件令人欣喜的事情,说明我们的学生是在真正地学习科学、研究科学。问题的关键在于我们如何在现实的基础上保护学生的这种探究热情。有教师提出,是否能够将一周内的科学课连续排在一起,这样学生就有较为充裕的学习时间了。这不失为一个好的解决问题办法。但笔者认为,让学生在课后进行拓展性研究同样是一个不错的方法。毕竟科学学习有

其自身的特点,很多内容在课堂上是无法完整的呈现在学生面前,教师也不可能将所有相关的内容一一准备齐全。只要教师能够把学生的课后研究落实到位而不将它当做一句空话,那么有关课堂教学时间的问题也就迎刃而解了。这里所指的课后研究包括了阅读、参观、上网等多种科学学习形式。所以,从某种意义上讲,学生的课后研究要比相对封闭的课堂研究更具挑战性,更能培养学生的知识和技能、过程和方法以及情感态度价值观。科学课堂教学的时间和空间是有限的,而小学生对科学的探索是无止境的。在开展探究教学的过程中,教师要转变观念,勇于创新,不以原有的课堂教学模式来束缚学生的学习活动,要改变封闭的课堂为开放的课堂,打破书本的界限,打破课堂40分钟的限制,打破教室、实验室的狭小空间,走进生活,走进广大的自然界中去探究科学。

例如,在教学《植物的一生》一单元时,就可以带领学生们走出教室,到农田去种花生。了解他们以前种植的蔬菜的生长情况,然后让把观察、发现的问题和现象都记录下来,一起探讨、研究。让学生们观察了桃花,了解了桃花的四部分结构,并和旁边的蚕豆花进行了比较,给桃花进行人工辅助授粉。这样同学们通过课外探究,获取的知识远比在课堂中听老师讲要多得多。

总而言之,要使我们的探究活动更加有效,还有很多问题有待于我们在今后的教学中发现。在课堂教学中,我们要努力探索有效科学探究的方法策略,组织学生参与其中,亲历过程,自主地、充分地、有效的开展活动,从而培养学生良好的科学素养。