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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇小學科學探究,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2014)01-0230-01
引言
新課程改革后,《科學》代替了《自然》。小學《科學》是一門以培養學生的科學素養為宗旨的科學啟蒙課程, 包含科學知識和科學探究兩個部分。科學學習以探究為核心,通過探究既讓學生獲得準確的科學知識,又讓他們學習科學的探究方法,發展他們科學探究的能力。這也是一個使學生既感受科學探究的過程,培養他們對科學的興趣,又培養他們科學思維方法的有效途徑。為此,教師在教學中要貫徹《科學》新課標的精神實質,盡量為學生提供實驗動手操作的機會,注重培養學生的實驗動手能力,樹立科學思想和科學探究的精神, 為學生的終身發展打下良好的基礎。
1.優化教學方法,引導學生積極參與探究過程
1.1 明確實驗目標。教師在科學課上指導學生進行實驗設計,要使學生進一步明確實驗目標,理解實驗步驟和方法,提高實驗效果。在實驗操作過程中要有不同的指導,讓學生有不同的發現或意見,然后引導學生展開討論,對不同層次的學生要讓他們感到有不同層次的收獲。逐漸提高學生發現科學問題的能力,是學生學習科學、 獲取知識的基本目標,判斷學生學得好與不好,不僅要看學生回答了多少問題,還要看學生提出了多少問題及問題的價值。所以,教師應創設發現問題和探究問題的情境,培養學生發散性提問的能力,指導學生在實驗中思考、去發現更多的想法,讓學生在不斷的失敗中體驗成功,最后讓學生掌握科學的探究方法。
1.2 重視實驗后的匯報交流方式。這種方式能展示學生的思維發展過程,幫助學生把隱性的思維活動顯性化,引導學生把一些零碎的思維活動通過語言表達出來,使之條理化。只有讓學生真正經歷提出問題――假設猜想――制訂計劃――觀察、 實驗、 制作――收集證據――進行解釋――表達與交流的整個研究過程, 科學素養的培養才能真正有效。
1.3 多鼓勵并加強學生之間的交流與合作。學生是學習的主體,教師要改變觀念,努力創設實驗條件,積極組織學生完成更多的實驗探究活動。 在充分了解學生興趣基礎上設計一些教學活動,把握學生的個體差異, 采用"因材施教"的方法。教師應尊重學生的見解、技能和經驗,但是, 在一些基礎知識問題上一定要給學生正確的指引,防止 "因小失大"的淡漠。教師應保護學生的創造性和好奇心,鼓勵學生的每一點進步,樹立學習科學的信心和勇氣。在探究活動中應鼓勵學生進行交流和合作學習。這可以利用協作小組,讓每一個學生都參與到小組探究活動中去,讓學生分工合作,相互監督,進行交流,最終培養學生的協作精神,讓學生養成自主學習、 探究學習與合作學習。
1.4 貼近生活,豐富課外小實驗。課外實驗能充分發揮學生在學習活動中的主體作用,也是體現《科學》新課標的學習理念的一個重要途徑。家庭小科學實驗是拓展延伸課堂教學的一種課外實驗,如何結合學生所學知識,貼近實際生活,幫助學生設計家庭小實驗,并以此激發、豐富學生學科學的興趣,培養學生探究科學的能力,這是一個擺在我們面前的新課題。首先,在給小學生設計課外及家庭小實驗時,既要大膽地設計出學生喜愛的小實驗,即實驗中所涉及到的事物,應是學生所熟知且比較熟悉,又要在設計中細心地為學生考慮實驗過程中可能存在或出現的問題,并用"還可以想出多少種實驗方法"等提問,使學生對原以為自己很熟悉的事物又感到陌生起來,激發學生的實驗欲望,從而產生探究的愿望。例如,讓沉在水底的雞蛋或馬鈴薯浮起來的實驗,要事先準備一些馬鈴薯、雞蛋和鹽這類生活中常見的物品,鼓勵學生不斷地嘗試,不斷地思考,多想出一些實驗方法,并付諸于實踐。在實驗現象觀察和實驗結果分析、整理等環節上,教師也要讓學生自己解決,然后與同學們進行交流、歸納和總結。其次,設計課外小實驗要充分考慮小學生的年齡特征,每次實驗過程所需時間不宜過長。此外,考慮到小學生缺乏實驗經驗和觀察不夠仔細的特點,要嚴密注意實驗器材和實驗操作的安全性,并注意設計現象比較容易觀察到的實驗。
總之,與課堂實驗相比,課外實驗更能發揮學生在實驗中的積極性和能動性,更好地培養學生的實驗探究能力。實驗教學的目的是使學生通過學習和訓練,逐步掌握實驗的知識、方法、技能,形成良好的科學實驗素養,培養和提高學生的實踐能力和創造能力。為此,要積極創造條件,激發青少年學科學、愛科學的興趣,鼓勵他們自己去設計實驗,去動手實驗, 去親身經歷探究實驗的全過程,這些必將有助于學生的各種技能和科學素養的培養。
2.實驗教學中應注意的地方
2.1 注意實驗安全問題。小學科學實驗一般都是步驟簡單、易操作的實驗,但安全問題同樣不容忽視。在實驗過程中,教師要時時、處處、事事都要把安全放在首位,以預防為主,把事故的隱患消除在萌芽中。畢竟小學生年齡小,天性活潑好動,安全意識還不夠高,需要教師的時時叮嚀。實驗時,教師要嚴格遵守操作規程,學生實驗必須在教師指導下進行,以免發生意外,并需要教師仔細審察不安全因素,消除隱患。此外,作為小學科學教師,我們也要學習和掌握基本的實驗室傷害救護常識,以做好急救工作。
2.2 課前教師要試做實驗,做到心中。有數教師要想提高課堂上實驗的教學效果,指導學生熟練地進行實驗操作,就必須在課前試做實驗,體驗實驗過程,檢驗實驗效果,無論是簡單的,還是復雜的,即使是以前曾經做過多遍的實驗,也要重新試做,這樣才能做到心中有數,防止課上打"啞炮"。課前做好準備工作可以使教師自己在課堂上做到有的放矢,規范而熟練地演示實驗,并得心應手地指導學生的實驗與操作,使學生更好地掌握實驗過程、體驗實驗效果,從而實現有效教學。
3.總結
總之,小學科學實驗教學,是科學教學的重要組成部分。作為科學教師,我們應把小學科學實驗教學放在培養小學生綜合素質能力的重要位置上,努力提高小學科學實驗教學的有效性,以真正提高科學教學質量,實現素質教育。
參考文獻
[1] 陳小軍.小學科學實驗教學中的問題及思考[J].小學科學(教師論壇),2011,(11).
1.科學性原則
探究活動科學性的保證是有效開展探究活動的前提基礎。探究活動的科學性主要體現在探究材料要科學,探究方法要科學,探究過程要科學三個方面,教師應該根據探究主題合理地選擇探究材料,根據探究內容科學地選擇探究方法,根據學情有目的地設計探究過程,關注科學探究活動的科學性,讓科學教學達到事半功倍的效果。
2.開放性原則
科學探究活動是一個可變的、在探索中不斷修正和發展的過程。科學探究活動的開放性主要體現在時間、空間、資源、內容、過程、結論、評價等多個方面,教師應該以開放的觀念和心態來面對學生的探究活動,時刻為他們營造一個輕松、民主、和諧的探究環境,讓學生有選擇的機會和創造的空間,同時滿足不同經驗背景的學生學習科學的需要。教師將學生的科學探究活動置于廣闊的背景之中,有助于幫助學生拓展對科學現象的體驗,豐富他們的學習經歷。
3.實踐性原則
科學探究活動是一種以動手操作為載體的實踐活動。這種實踐性體現在多個方面:在方式上,有課件演示、教師示范、學生動手操作等;在空間上,不受教室所限制,有專門的實驗室或相關的活動場所;在安排上,可以按知識的邏輯進行,也可以按活動的邏輯進行。實踐性是學生動手、動腦,動全身的真正體現,有利于培養學生的動手操作能力和邏輯思維能力。
4.主體性原則
在科學探究活動中,學生是學習的主體,教師在教學過程中只是起指導、協助和排難解惑的作用。學生可以自由選擇探究主題,自主設計探究內容與形式,最后也是由學生以小組為單位進行總結匯報。充分體現“自主、合作、探究”的學習方式。
5.啟發性原則
陶行知說:“真正的教育必須培養出能思考、會創造的人。發明千千萬,起點是一問。”這就要求教師要注重培養學生的問題意識和創造思維,而啟發式教學是實現這種教學的重要手段。在科學探究活動中,教師更應該遵循啟發式教學的原則,讓學生主動學習、主動思考,教師在必要時才予以啟發,這樣更有利于激發學生學習科學的積極性和創新意識。
6.層次性原則
科學探究活動的教學內容的選擇應結合學生的知識經驗、心理特點和邏輯思維特點來進行安排設計,遵循內容從小到大,活動從易到難,要求從低到高這樣的層次性原則,讓科學知識逐步深入,不讓科學探究太過簡單,也不過度拔高探究難度,讓學生在每一個階段都有獲得成功體驗的可能,同時保證探究對學生有一定的挑戰性,時刻讓學生感受到探究的樂趣,從而在探究過程中不斷地修正和提高。8.創新性原則同志曾說:“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。”同時,創新是科學探究的生命力。創新型的科學探究活動旨在從改革傳統的“滿堂灌”、“一師言”的科學課堂出發,構建有利于學生創新潛能開發和創新心理品質形成的教學方式。只有不斷創新,科學才會不斷向前發展。
二、小學科學探究活動設計的策略
1.精心設計,激發探究
教學設計是指教師緊緊圍繞教學目標,對課堂教學環節、教學過程、教學效果等做一系列的編排和預設。精心巧妙的活動設計有利于營造濃烈的科學探究氛圍,有利于教學目標的實現。其設計主要體現在以下幾個方面:探究內容的選擇、探究重點的確定、探究類型的選擇、課堂組織形式的選擇、活動計劃和儀器的準備。
1.1探究內容的選擇。教師要有所選擇的開展探究活動,應選擇一些蘊含科學思維、科學方法的內容來讓學生探究。如“摩擦力”一課,其中會用到“數據測量”、“數據處理”、“控制變量”等科學方法,這樣既能讓學生掌握摩擦力的相關知識,又可以學會一些科學研究的方法。
1.2探究重點的確定。在確立了探究主題后,就應認真分析設計的每個環節所要達到的教學目標,確定探究的重點。如在探究“摩擦力”時,在科學知識上的探究重點是探究摩擦力的決定因素和產生條件;在科學方法上的探究重點是讓學生學會運用“控制變量法”。教師在設計探究活動時,應側重于某一點或某一方面,讓學生深刻體會科學探究的實質。
1.3探究類型的選擇。很多教師對科學探究存在狹隘的理解,他們認為只有讓學生動手實驗的才算是探究,其實探究的形式有很多,筆者認為根據不同的教學內容,可以把科學探究分為如下幾種類型:(1)操作實驗型:科學是以實驗為主的學科,很多現象和規律都需要通過實驗操作來進行探究,再得出結論。(2)理想實驗型:從教科版的小學科學教材來看,很多科學規律和結論是無法在小學科學課堂用實驗來完成的,這就需要通過科學思維來建立。如“聲音不能在真空中傳播”、“絕對零度”等。(3)訪問調查型:調查訪問也是一種科學探究方式,讓學生在調查訪問中,發現問題,再解決問題。(4)討論交流型:通過學生間的討論交流,可以活躍學生思維,達到互補的作用。(5)資料研究型:學生通過查閱資料和文獻,學會分析、處理各種資料,獲取所需要的知識等等。教師應根據不同的探究內容,來選擇不同的探究類型,促使探究活動有效地開展。
1.4課堂組織形式的選擇。①指導型:使用這種組織形式,教師應處理好教師指導與學生自主探究的關系,屬于學生獨立探究的部分,就應該突出學生的主體性,讓學生獨立去完成,對于不屬于本探究主題的過程目標,教師應大膽指導,讓學生把精力集中于本次探究需要強化的環節。②合作型:在科學探究中,很多探究主題都需要多人合作完成,面對這樣的情況時,教師應組織學生以學習對子或四人小組的形式合作完成。③開放型:根據探究內容的特點,學生可以根據自己的興趣愛好自主選擇研究主題和方向來開展探究活動。
1.5活動計劃和儀器的準備。針對一個具體的探究活動,教師應根據活動的內容和性質來確定活動計劃,設計出探究活動的每一個環節,并準備必要的材料和儀器。當然,也可以讓學生選擇生活中的器材制作簡單的實驗儀器,或用其他設備改造成所需要的儀器。
2.適時指導,自主探究
在科學探究活動中,學生是探究的主體,新課程倡導放手讓學生自主探究、自主學習,但筆者認為這種放手絕不是放任自流,教師在探究過程中要做好指導工作,及時調控全班學生的探究活動,并在合適、必要的時候對學生加以指導和幫助。筆者在對小學科學探究課堂的跟蹤調查中發現,在科學探究過程中,教師對學生的指導要直擊要點,做到恰如其分,可以從以下三個方面進行。首先,教師要引導學生明確探究方向。教師在課堂導入的時候,可以通過各種方法創設虛擬情境,引導學生圍繞探究主題自己提出問題,再通過小組討論或全班討論,提出對問題的看法并作出相應的假設,讓學生明確探究的方向和研究的思路。其次,教師要引導學生自主思考,得出結論。學生在探究過程中,獲取了一定的資源和信息,教師要引導學生通過分析、綜合、想象、概括等思維方法,對獲取的事實進行自主思考,讓學生在思考中自己得出科學可靠的結論。例如在教科版五年級下冊《熱是怎樣傳遞的》一課的教學中,學生在完成第一個實驗(熱在金屬棒上的傳遞)后,觀察到了“離酒精燈火焰近的牙簽先掉落,離酒精燈火焰遠的牙簽后掉落”這一實驗現象,教師追問:從剛才的實驗現象,你能得出什么結論?結果很多學生只能總結出“熱是從酒精燈火焰的這一端向另一端傳遞的”這一結論,這時教師可以及時引導:金屬棒兩端的溫度怎么樣?經過教師的這一點撥,學生很快就可以發現“熱是從物體熱的一端向冷的一端傳遞的”。最后,教師要引導學生對探究活動進行反思。在探究活動中,學生把更多的注意力集中在了活動本身,而往往忽略了自己的體驗和收獲。在探究活動結束后,教師應留有一定的時間,引導學生說出自己在探究過程中的真情實感,組織學生相互點評、相互啟發,讓學生在反思中領悟科學真諦,讓科學思想真正內化成學生的科學理念和科學知識。
3.抓住生成,深入探究
生成是以教師的預設為基礎的,沒有很充分的課堂預設,就不會有很精彩的生成,而生成又是對預設很好的補充和提升,只有當教師在充分預設的前提下抓住生成,探究才會深入,才會出彩。為了保證科學探究活動的順利開展,教師進行課堂預設是必不可少的。在對一些小學科學教師的觀察和了解中,發現教師在上課前都會進行認真備課,有些教師的教案設計得還非常巧妙,環環相扣,步步深入。但是,也常存在一個共同的問題就是:教師在設計教案時,力求“完美”,給學生留有的空白不夠,在課堂教學中,只是讓學生按照自己的課前預設走,讓學生“補白”和“潤色”的機會很少。筆者認為在科學探究活動中,教師應該做一個臨場的智者,不要被自己課前的設計所禁錮,而應順應學生的思維,充分利用動態生成的資源,抓住動態生成的機會,形成動態生成的教學藝術,為學生提升能力開辟“最近發展區”。例如在教科版三年級下冊《磁鐵的兩極》一課教學中,教師準備了條形磁鐵、圓形磁鐵、蹄形磁鐵,正準備給學生講解磁鐵的磁極時,突然蹄形磁鐵因為吸附力不夠,從黑板上掉了下來,摔得支離破碎,當時教師也慌亂了,不知所措。其實當時教師可以跳出之前的預設,設計一個“尋找不規則磁鐵磁極”的探究活動,然后把接下來的探究交給學生,讓大家一起來研究判斷磁極的方法。這時學生可能會提出用已知磁極的磁鐵靠近看它的吸引情況;把破碎的磁鐵懸掛看它的指向;用小鐵釘測試等方法。這樣教師既可以很好地處理課堂突況,同時又可以抓住亮點生成,以一塊掉落的磁鐵帶動全班學生對不規則磁鐵磁極的探究,體現生成的魅力和探究課堂的精彩,讓探究課堂更具靈活性。
4.給足時間,充分探究
我們常常見到的現象就是:教師因為時間原因,簡化探究過程,讓探究草草結束,直接拋出結論,這樣就致使探究未能充分進行,也不利于學生對科學規律和方法的理解。充足的時間是學生進行探究的保證,沒有足夠的時間,探究就會流于形式,所以教師應在課堂上給足時間,讓學生盡情探究、充分探究。
三、強化小學科學探究活動設計的意義
1.提高科學素養,解決實際問題科學教學的宗旨就是提高學生的科學素養。注重學生科學素養的形成,同時關注科學與生活的聯系,強調教師應在指導學生掌握基本科學知識的基礎上,簡單地介紹科學方法和思維,讓學生運用觀察、比較、分析和綜合等方法解決實際問題,理解科學的真正含義。
2.激發探究興趣,培養創新精神創新是科學探究的生命力。如何引導學生要學會學習、學會思考,強調教師要輕結論、重過程,注重學習方法和思維方式訓練,引導學生積極動腦、主動參與學習,鼓勵學生創新性學習的思維活動,真正培養學生的創新精神。
3.轉變學習方式,激發自主探究學習對學生而言是一個持續的過程。然而,在實際的科學探究過程中,由于受時間和教師課堂安排的限制,很多學生都不能盡興探究,從而失去了再認識、再實踐和再發展的機會。面對這樣的情況,教師可推行“同主題拓展探究活動”的學習方式,也就是在一個探究活動結束后,圍繞該探究主題,啟發學生進行聯想、發散和逆向等創新性思考,再小組合作設計改進的探究活動方案,然后進行后續的探究活動,促使學生對學習內容進行比較,并在邏輯推理的基礎上,運用科學抽象得出合理的、科學的結論。這樣可以轉變學生的學習方式,變被動接受為主動學習,讓其積極參與到探究中,在探究中獲得成功體驗,從而樂于探究。
【關鍵詞】小學科學;探究能力;方法探索
“科學探究”指的是科學家們用來研究自然界并根據研究所獲事實證據作出解釋的各種方式。“科學探究”也指的是學生構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動。由此我們知道,學生的科學探究式學習活動在本質上與科學家的科學探究活動有很多相似之處。探究式學習既是小學生科學學習要達到的目標,又是小學生科學學習的主要方式。
科學可以使教育進入美好的境界,讓探索的欲望和好奇心伴隨生命的始終。小學的科學教學為培養探究能力和實踐能力提供了廣闊的空間和多種訓練的機會。因此,在教學過程中,不僅要讓學生掌握豐富的基礎理論知識,更重要的是要培養他們敢于探索、勇于創新的精神。三年來的教學實踐,使我深深地認識到,要培養學生的探究能力,就應當改變以往舊的教育觀念,樹立“學為主體”的觀念,并根據學生好奇心強、思維活躍等特點,及時地把學生的興趣和注意力吸引到教學中,這樣才能收到事半功倍的效果。如何在課堂中真正培養學生的探究能力?結合自身的教學實踐談兩點粗淺的認識。
一、教師的教學活動設計
教師在教學過程中起主導作用,教師要避免單純地靠一本教科書來灌輸知識,必須把它轉化為利用課件、實物、標本等多種教學媒體啟發、引導學生掌握知識。通過教師的引導、主持、評價來激勵和指導學生學習,完成教學任務。如以我曾上的四年級上冊《熱對物質狀態的影響》一課為例:
1、指導觀察,分組實驗:教師首先要展示四幅反映實驗內容的圖片,指導學生仔細觀察,然后讓學生進行分組實驗,尋找銅、鐵、鋁、錫的四個共同特征,激起學生的求知欲。
2、啟發引導,設計實驗:教師要善于借助實驗提出問題,啟發學生根據已經掌握的第一組實驗方法自行設計第二組實驗,研究木棍、粉筆、瓦片與銅、鐵、鋁、錫不屬于同一類物體。這樣,由淺入深地引導學生開動腦筋 ,積極主動地參與教學活動。
3、組織討論,歸納總結:在學生已經完成兩組實驗的基礎上,組織學生分組討論,金屬有哪些共同特征。這樣,既活躍了課堂氣氛,又調動了學生的學習主動性和積極性。在各實驗小組討論完畢之后,教師進行歸納概括,總結出金屬的共同特征。
4、強化記憶,擴散思維:為了進一步掌握金屬的共同特征,我運用了投影與實物相結合的教學手段,讓學生從多種物體中辨別金屬,既做到了新授知識與生活實踐相結合,同時,也擴散了學生的思維,使學生的知識水平和認識能力得到了提高。
教師的主導作用在教學活動中主要是通過指導學生分組實驗、激發學習興趣、啟發設計實驗、組織觀察討論、歸納概括總結、強化記憶、擴散思維等活動中完成。
二、學生的學習活動設計
學生是課堂教學活動的主體。在科學課的教學活動中,應該通過學生多動手、多動腦、多動口、親自動手 參與做實驗的活動,使學生更加熱愛大自然,喜歡到大自然中去觀察、分析、探索、研究,學會進行科學試驗的本領,使學生在課堂教學中成為真正的主體。
1、觀察思考,分組實驗;學生對教師展示的四幅反映實驗內容的圖片進行認真細致地觀察,并大膽地進行實驗。
2、自行設計實驗過程:學生由第一組實驗獲取的知識聯想與第二組實驗之間的關系,然后各實驗小組展開討論,自行設計并進行實驗,匯報實驗結果。
3、小組討論,大膽發言:由于學生在獲取兩組實驗結果的基礎上,掌握了知識,有話可說,就會踴躍回答教師提出的各種問題,主動參與實驗小組的討論,發表自己的見解,從而形成一個課堂教學。
4、運用概念辯別金屬:眾所周知,教學目的就是要使學生熟練掌握知識,在本課中,教學目的之一,就是要求學生學會識別金屬,知道有些物質的狀態會隨溫度的變化而改變。由于教學活動組織得充分,學生掌握了金屬的特性、共性,根據金屬的共性、特色,學生能夠很快從多種常見的物體中辨別出金屬,并說出辨別的方法,教學目的實現就成為一種可能。
5、閱讀教材,提出質疑:學生在教師的指導下,認真閱讀教材,及時發現問題,提出質疑,并在教學活動中,不斷尋找解決問題的途徑,以掌握新授知識,完成教學任務。
關鍵詞:科學探究;小學科學教學;應用
1引言
小學科學是一門重要的科學啟蒙課程,使學生具有科學的思考方式,但是僅僅是憑借課堂上教師的講解對學生的幫助并不是很大,關于小學科學的教學會為以后初高中物理化學等學科的開展奠定了良好的基礎。
2現代科學探究中存在的問題
2.1科學探究的低效性
學生在學校組織的科學探究活動中并沒有完全參與到其中去,只是看熱鬧的態度,對科學探究的參與度不夠,相互之間的互動程度也不夠,在傳統的教學模式當中,師生之間的互動是表層的,也是單向的。只有老師與學生的交流,并沒有師生之間的互動,在科學探究實驗中,學生只是關心著自己小組內的事情或者并不理會科學探究的過程,也沒有真正被實驗激起興趣,導致科學研究效率低,課堂效果不好。并且教師也沒有采取人文主義教學的模式,不關注學生的真實需教師也不會去主動地關心學生。并且只有簡單的課程上的互動或者是在有聽課的時候才會采取的表層性互動教學,這樣的教學方式不利于學生的真正成長,也不利于學生學到真正的知識。
2.2教師教學模式老化
課堂上教學活動的單一,使學生出現了疲憊的現象,他們不愿意主動地參與到課程活動當中來,與教師之間也沒有形成良好的互動關系,教學課堂上只有教師的講解并沒有多余的課堂活動去增進學生與老師之間的關系,又或者是即使是有教學活動,但是也不會有太多的樣式,每天都是一樣的活動會令學生反感,沒有新意的教學也不能夠很好地激發學生的興趣,所以學生的參與度會低。教師在課堂上面并沒有引入科學探究或者是引入科學探究的深度不夠,都會導致學生對學習的疲憊。教師還在沿用著傳統的教學方法與思想,還是堅持老一套的教學思維,并沒有很重視科學探究對于小學學科教學的重視程度并不是很高,在課堂上即使是學校安排了相關的科學探究課程但是教師為了節省上課的時間也不會為學生進行動手操作。
2.3學校的科學探究設備不足
小學在科學教學當中對于科學設備所投入的資金不足,相應的教學設備不完善,主要重視一些專業化的教學設備,也只是購買對于教師教學有幫助的設備,可以使學生學到更多的知識,但是卻忽視了科學探究對學生學習科學的重要性,這也可以說明學校重視的僅僅是基礎知識的講解忽視了學生的操作能力。設備不足不利于學生對于知識的正確理解以及深刻的記憶,只有在自己動手操作以后才能夠更加深入地了解科學知識,同時也可以培養學生對于科學學習的興趣性。
3解決對策
3.1重視在科學探究活動開展過程中學生的探究過程
在科學探究的過程中學生的探究結果并不是那么的重要,探究過程才是教師應該關注的重要地方,在學生探究的過程中可以觀察到每一個學生的特點以及他們的認真程度,為教師以后的教學提供重要的參考依據,自己的教學也可以變得很輕松,在課堂上面教師講究的是因材施教,根據學生的不同特點進行教學,而科學探究的過程是觀察學生特點的重要一點,并且學生只要能主動參與,就證明他們喜歡探究,在探究的過程中培養他們的興趣,興趣教學是最重要的,只有學生自己動手操作探究,參與到其中來會對實驗產生很大的興趣。
3.2改變教師的教學模式
現在的教師在課堂上扮演的角色不只是知識的講解者也不僅僅是班級的領導者,他們更是班級的組織者,活躍氣氛的人,在課堂上教師應該改變自己傳統的教學思想,學會尊重學生,與學生之間形成良好的關系,并且也要時時的互動,在每節課為同學們做相關的科學實驗,勾起同學們的學習興趣,例如:在上課時教師可以用20分鐘注重知識的講解,在這之后為同學們做相關的科學實驗,在做實驗時可以將學生進行分組,每組具有一定的實驗所需要的燃料以及設備,教師為學生看著時間,在特定時間內完成程度最好,動作最快的一組獲勝。這樣可以增強學生對科學探究實驗的參與度,讓同學們更加熱愛學習。
3.3加大對設備的資金投入、充分利用校園的實驗資源
學校在以前對于科學探究的重視程度并不是很高,并沒有將科學探究作為小學科學教學的輔助教學工具之一,以至于他們在購買相關設備時也只是購買對于教師講解基礎知識有關的設備,而對于科學探究的相關設備的資金投入很小,設備的缺失對科學探究會產生很大的影響,學校應該注重起來,小學科學的教學對學生的成長是至關重要的,如果只是簡單地基礎知識的了解,會將學生科學探究的精神所淹沒,學校設備的不完善,教師在課堂上面的嚴肅教學,都不利于學生科學思維的開啟。
4結語
本文主要從兩個方面進行探討,一方面是現代科學探究中存在的主要問題,第二方面是解決對策,通過這兩個方面的描述希望對于小學科學教學的開展具有重要的借鑒意義。
參考文獻:
[1]孟令紅,石新妹.科學探究在小學科學教學中的運用[J].北京教育學院學報(自然科學版),2015,(4):60-64.
[2]水卿梅.教育游戲在小學科學教學中的應用與探究[D].四川師范大學,2011.
關鍵詞:小學科學;探究學習;問題;對策
【中圖分類號】G【文獻標識碼】B【文章編號】1008-1216(2016)05B-0078-02
“小學科學課程標準”別強調在小學科學課教學中引導學生進行探究性學習,探究性學習是指學生對于學習內容在自主學習的基礎上進行的類似科學家對某一科學問題進行探究的學習方法。但是,現在由于一些教師對探究學習的不全面理解甚至是誤解,導致課堂中的探究學習變得“空有其名,而無其實”,不僅沒能發揮積極作用,還給教學帶來消極影響。在小學科學課的教學中,引導學生進行探究學習時要有“科學味”,這樣,才能充分發揮探究學習對提升學生科學素養的作用。
一、小學科學探究學習問題剖析
(一)探究情境——偏離重點
在引導學生進行科學探究學習的過程中,探究情境的設置是十分重要的,探究情境在美國教育家杜威的“五階段教學法”中被稱為“提供情況”,探究情境雖然在一堂課中只占很少的時間,但是它關系到整個課堂教學的效果。有效的探究情境應該是切中教學重點的。但是,現在很多教師在小學科學課堂上創設的探究情境偏離了重點,從而導致學生探究學習的失效。例如,一位教師在教學《導體與絕緣體》一課時,先回顧了上堂課所學的《電路出故障了》的一些內容,然后拿出一個事先剪斷了導線的電路,問燈泡為什么不亮,學生馬上就觀察到了是由于電線剪斷的緣故。這時教師再次引導,如何讓燈泡亮起來,學生說把電線接回去。教師故意把導線的塑料部分連接,問為什么還是不亮,這時候學生就說要頭對頭接。因為導線剪斷的地方比較平整,沒有露出銅絲。這時教師故意如學生所說的頭對頭地接起來。結果燈泡還是不亮,但是學生的反應大大出乎教師的意料。教師想學生會說要把里面的銅絲露出來,結果學生認為此方法不行,肯定是電路的其他地方出故障了,紛紛猜測電池沒電了,燈泡壞了,燈座松了……這時老師把學生帶離了主題。以上案例中,教師為學生創設的探究情境是比較隨意的,沒有對學生的學習進行預設,因此,導致了探究情境偏離了教學重點。這樣的探究情境不僅不能有效地激發學生的探究學習興趣,還使學生的科學學習偏離了方向,是不可取的。
(二)探究材料——主次不分
探究材料是小學科學課中一個相當重要的組成部分,它是學生開展科學探究的基礎,也是科學探究有效性的一個基本保證,好材料是有效探究的開始。但是,現在一些教師在小學科學課堂上,給學生準備的探究材料往往只是從教材中“照搬”,缺乏了學生探究學習的適宜性。教材僅僅是一個例子,教材中建議的探究材料并不一定適合學生的探究學習,如果“照搬”教材會使學生的探究學習低效。例如,《導體與絕緣體》這課教科書上建議對20種物體進行檢測,目的是讓每個學生都有足夠多的活動材料,有利于學生的參與,以便學生建立充分的感性認識。一位教師在教學本課時按照書本的意圖,準備了日常生活中就能找到的20種材料,為了準備這些材料花了大量的時間。開始上課了,學生按要求進行預測,進行檢測。在檢測過程中,學生面對這些實驗材料,有一部分人學習的興趣十分低落,很多學生只是做做樣子,幫著老師進行所謂的探究活動。在最后的匯報中,學生預測的效果跟檢測的效果一樣的小組比比皆是。以上案例中,是教師的準備不夠充分嗎?答案是否定的。造成這一種現象的主要原因是這些材料都是老師提供給學生的,并不一定適合學生,缺乏了適宜性。新課程提倡學生自主學習,但是教師給學生準備了所有表演的道具,何來學生的自主性呢?同時,學生有了一定的生活經驗,對老師準備的很多材料已經有了一些感性的認識,因此,造成了學生探究學習的失效。
(三)探究過程——缺乏思考
在小學科學課上,引導學生開展有效的探究過程是探究學習的核心環節。學生開展的探究過程應該是具有思考性與探究性的,但是,現在一些教師往往沒有關注到學生探究過程的思考性,總是怕學生不會,學生開展的科學探究活動往往是在教師的提示與引導下進行的。例如,在教學《熱的傳遞》這一課時,一位教師先給學生出示一塊銅片,在這塊銅片的兩面標上兩個點,分別為a點和b點。接著,教師向學生提出這樣的問題:“同學們,如果要在這塊銅片的a點加熱,你們覺得熱是怎么樣進行傳遞的?”對于這個問題,很多同學都認為銅片上的熱應該是由a點向b點沿著直線傳遞的,有的同學還畫出了熱的傳遞示意圖。顯然,學生的這一認知是錯誤的。此時,教師進行這樣的引導:“那么這塊銅片上的熱是不是真的像你們說的那樣是按直線傳遞的呢?接下來請用老師給你們提供的一些材料進行實驗。你們可以先在這塊銅片上涂上紅色的蠟,然后利用酒精燈在這塊銅片的a點加熱。然后觀察實驗現象。”這樣,小學生的動手操作就開始了,在探究的過程中,他們通過觀察發現銅片上的蠟是由a點為中心慢慢地散開,最后到達b點的,發現了熱的傳遞不是直線形的,而是由一個點出發向四周擴散的。以上案例中,從表面上看學生確實開展了探究活動,但是,他們的實驗探究是在教師的引導下進行的,學生只是對教師說的實驗步驟進行了操作,在這個過程中根本沒有思考的成分。在這樣的模式下,學生只是在教師引導下的“操作工”,探究學習的效果是可想而知的。
二、讓科學探究回歸實效
(一)基于認知沖突,創設探究情境
探究性教學的實質是“以師為導,以生為主”,即改變傳統的教學方式,將課堂放手給學生。然而,由于學生長期以來接受的教學都是“灌輸式”教學,想要他們一下子接受探究性教學是很困難的。但越是困難越值得挑戰。細細分析學生不能接受的原因,無非兩點:一是不習慣;二是沒方向。針對這兩個癥結,教師只需要在把握學生認知沖突的基礎上,給學生設計出有效的探究情景即可解決。在科學這門學科中,很多都是對生活中一些科學知識的總結與概括。小學生對于一些常見的生活現象,往往是不能有效地把握其本質特點的。因此,在小學科學課的教學中,教師要善于聯系生活給學生展示一些探究性的問題,這樣,就能為他們創設具有認知沖突的情境,從而促使他們開展有效的科學探究活動。例如,在教學《空氣的性質》時,筆者利用多媒體給小學生播放了這樣一段視頻:一個人拿出一只塑料杯,把一團棉花用雙面膠黏在塑料杯里面的底部。然后這個人把這只裝有棉花的塑料杯豎直地向一個水桶里往下壓,一直壓到這個水桶的底部。這時,學生就會產生這樣的錯誤認識,塑料杯里的棉花肯定被水浸濕了。但是,這個人拿出這只塑料杯時,里面的棉花依然是干的,并沒有被水桶里的水浸濕。通過觀察,學生覺得不可思議,棉花為什么沒有被水浸濕呢?于是,他們便會產生一探究竟的沖動。以上案例中,教師利用多媒體給小學生播放這一生活中的問題,與學生原有的認知產生一定的沖突,他們認為水一定會把棉花浸濕,但實際的結果完全超出了他們的意料,這樣,他們自然會產生探究的欲望。
(二)基于學生實際,選擇探究材料
在小學科學課上,教師要根據學生的實際學習情況為他們選擇探究材料,探究材料并不是越多越好,而是越精越好,這樣,才能為學生的科學探究打好物質基礎。在第二次教學中,筆者準備了10種材料,這些材料也來自生活,如蠟燭、氣球、陶瓷、皮毛等,舍去了塑料尺、紙、鉛筆等物品。學生檢測完老師準備的物品之后,可以檢測自己準備的要檢測的物品,并進行記錄。在這堂課中,學生的積極性十分高漲,即使老師多次提示,檢測時間到了,填寫好實驗整理記錄單的時候,還有學生想繼續檢測。在匯報過程中,開始有了疑問,如鉛筆盒明明是鐵做的,但是用電路檢測器檢測不亮。猜測的結果和驗證的結果也不再是整齊劃一。兩次的實驗教學,結果大大不同。相對于第一次實驗教學,教師省力了,只要準備10種檢測材料。學生自主探索的空間變大了,學習興趣大大提升了,學生在學習過程中,也有了想研究的問題。因此,可以看出只要教師在教學過程中,發揮聰明才智,變教教材為用教材,有效解決科學材料準備中存在的問題,便能提高探究的有效性,讓科學探究的路走得更好。
(三)基于學習需求,優化探究過程
只有親身經歷得到的知識,才能成為終身難忘并受用的知識。因此,在小學科學課堂教學中,教師的首要任務就是讓學生親身參與探究學習。這不僅能調動學生的學習興趣和熱情,也能讓學生通過自主探究培養探究學習的能力。這同時也滿足新課標關于“突出學生主體地位”的要求。但是,在這個過程中,最重要的是讓學生產生科學探究的“需求”,這樣,才能讓他們在操作探究的過程中提升探究思維能力。例如,在教學《冷熱與溫度》這一課時,為了小學生能夠在課堂上進行科學探究活動,筆者組織他們開展了“測量水的溫度”這一操作探究活動。在開展這一操作探究活動之前,筆者讓他們對課本中的一些知識進行自學,并在自學的過程中對其中一些重點內容進行圈一圈、畫一畫,要求他們對這一探究活動進行思考。這樣,小學生在學習的過程中就有了思維空間,在操作探究的過程中對以下兩個問題進行了深入思考:1.在測量水的溫度時,為什么要用溫度計的上半部分?2.在測量水的溫度時為什么要等到溫度計的液柱穩定后再讀溫度?對于這兩個問題的深入思考也就等于在這個過程中掌握了用溫度計進行測量的基本方法。小學生在操作探究的過程中,積極性高漲,都能自主地投入到探究活動中去。以上案例中,學生開展的探究活動之所以有效,最為重要的原因是他們有“需求”,有了這種“需求”他們就會有探究的動力,從而讓探究過程得到優化。總之,探究學習是小學生科學學習的高效方式,我們要對探究學習的本質進行深入認識,要善于從探究情境、探究材料、探究過程三個維度進行優化設計,這樣,才能讓小學生的科學探究回歸實效。
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關鍵詞:學校科學;職前教學;培養模式;過程評價
1.小學科學教師專業化培養的意義
隨著科教興國戰略的實施,人民群眾的科學文化素養水平在逐步提高。但是就整體情況而言,目前公眾的科學素養普遍偏低,需要繼續加大培養和開發的力度。同時,自然資源的缺乏和過重的人口負擔,制約了經濟的發展和科學文化的進步,與可持續發展的目標顯得格格不入。一些人長期受到封建迷信活動的影響,個別組織對民眾產生一定的誤導,危害社會的因素層出不窮。因此,需要繼續加大科學教育的力度,尤其是發揮學校教育的功能和作用,盡快提高人民群眾的科學文化素養[1]。由于我國的科學教育尚處在起步階段,大多數人對于科學教育的重視程度不足,小學科學教育的意義尚未充分體現。在實際教學中,一些學校往往存在師資力量不足、課程安排過少等情況,學生對于科學課難以產生積極興趣,導致小學科學的教育水平長期處于相對落后的狀態。
小學科學課程起源于上個世紀80年代,最初的學科名稱為自然課。到了2001年的新課改中,才正式更名為科學課,之后教育部正式頒布了《小學科學課程標準》。從課程的內容結構到教學的目標和理念,都發生了較大更新與進步。同時對教師提出新的挑戰,不僅需要具備綜合的科學知識體系,而且應掌握先進的教學理念和方法。科學課的精華在于科學探究,小學科學教育不僅需要教師的指導,而且需要學生積極參與活動。借助于自身的感官和認知,探索周圍的物質世界,通過積極的分析與思考,從而尋求答案和提升感悟。從某種程度上說,學習科學教師的專業化,是基于小學科學教育自身特性的需要。教師提供必要的科學研究條件,采用合理的培養模式和教學方法,努力增加實習實踐的機會。鼓勵學生進行思考和體驗,通過科學的學習方法理解自然規律的本質。因此,小學科學教師必須具備足夠的教學能力及相應的專業技能,合理選擇教學的內容和方法,進行有效的教學設計與指導,以提高學生科學探究的能力。
2.小學科學教師的培養模式
2.1培養模式的發展歷程。嚴格意義上的中國小學科學教育產生于20世紀初期,以清政府頒布的《奏定初等師范學堂章程》為正式標志。隨著西方文化和教育思想的傳入,我國的小學科學教育受到較大影響和變化,并逐步走上正規化的發展道路。先后經歷了初等師范教育時期和中等師范教育時期,無論是所用教材和教學的方法,都獲得了長足發展和進步。師范生在校期間得到較為完整的科學教育,小學科學教師的專業化培養模式已初見雛形。建國后,黨和政府一直高度關注小學教師的培養關注,依托于中等師范學校,結合實際情況對課程設置進行過數次調整。隨著科學水平和經濟建設的快速發展,自上個世紀90年代以來,小學教師的學歷得到了較大提升。大專學歷的培養模式逐漸成為小學教師培養模式的主流,以師范大學為代表的本科教學比重正在逐步增大,更高層面的培養模式已經開始出現。
2.2存在的問題和不足。盡管近年來我國的教育水平取得了較大發展和提高,以本科、專科為主的師范類院校遍地開花,逐步成為小學教師培養的主力軍。與此同時,全國有五百余所中等師范學校,仍在每年為社會輸送大量小學教師人才。絕大多數的專科類師范院校,其前身都是原來的中等師范學校,雖然經過了獨立升格,但其硬件和軟件資源并沒有本質的提升[2]。整體而言,當前我國小學科學教師的培養規格還處于相對較低的水平,在培養體系方面還存在一定的混亂,本科、師專、中師三者并存的局面還將持續。就課程設置而言,其結構方面還存在諸多不合理因素,理論知識水平相對較低,學科知識的學術性不強,培養方案的目標性不明確,教學內容的更新換代速度較慢。一些本科專業的課程體系過分強調了中文類和數學類課程的比重,科學類課程反而受到忽視。同時,專業類課程與科學類課程之間的銜接不夠緊密,缺少綜合性的科學課程體系。教學結果的評價方式過于單一,僅以實習和考試成績作為考核指標,對于教學過程缺乏有效的監督評價體系。教育實習安排的時間較短,且內容和形式方面存在一定不足。實習實踐基地條件有待完善,情境實習場所相對缺乏。
3.提高職前科學探究能力的建議措施
3.1樹立正確培養目標,轉變職前教學培養方式。小學科學教師是一種專業性的人才,應當轉變思想,確立正確的培養目標。在加強文化理論等普通教育的同時,提高其科學研究能力和學術水平。充分利用現有教育資源,加大與校外教育結構的交流與合作,大力發掘師范類院校的教學潛力。通過系統的科學教育和培養,努力塑造一專多能的通用型人才,打造一支高水平、高素質的教師隊伍。進一步完善硬件和軟件建設,創建專門的科學實驗室,提供更多實踐活動平臺。結合專業的具體特點,積極探索輔修專業的辦學模式,有效解決師資力量等方面存在的問題[3]。
3.2優化課程設置,增加實習實踐。從課程結構說,小學科學教師的培養內容,通常包括基礎課程、專業課程和實踐課程三個方面,采取必修課與選修課相結合的培養方式。其中,教學技能的培養是課程設置中的特點和亮點,不僅包括對于科技活動的指導和技能訓練,而且注重動手能力的培養和提高。在基礎年級階段,學習重點是自然科學和人文科學,為下一階段的專業學習打下良好基礎。進入專業學習階段后,則轉向數理化、生物地理科學等基礎課程。在有條件的情況下,盡可能增加師范生參與實習與實踐的機會,通過實踐更好地找到今后努力和完善的方向。
3.3注重實施過程,完善評價體系。探究式的教學源自探究式教育,在師范類院校的培養中,應當積極采取探究的教學方式,努力為師范生創造良好的探究學習條件和環境。探究活動不僅能提高學習者的體驗與感受,而且可以為其將來從事小學科學教學活動、更好地指導小學生的探究學習打下堅實基礎。避免滿堂灌、填鴨式的教學方式,讓探究成為科學學習的主要方法,以提高師范生對教學崗位的適應能力。加強對教學實施過程的控制和管理,從宏觀上予以準確把握,從細節上予以細化完善,注重學科之間的銜接與融合,確保探究教學的目的和效果。評價體系是教學質量和效果的重要體現,在相當長的時期內,考試成績占據了評價體系的主體地位。注重對知識的積累固然有其積極的一面,但對綜合能力訓練的忽視,影響到小學科學教師的整體水平。因此,采用多元化、綜合性的評價標準,有助于體現量與質評價的充分結合,有益于對探究教學能力的整體把握。考核評價的指標應當涵蓋整個學習過程,從日常的學習積累到思維動手能力的評價,再到綜合知識技能的掌握,在注重知識掌握和運用能力培養的同時,注重探究意識和能力的培養,營造良好的學習環境和氛圍。
3.4注重民族地區教育的特殊性。受歷史條件和地理因素的影響,民族之間有不同的文化理念和習俗信仰,使得民族地區的教育呈現出極大的特殊性。經濟和科學文化發展水平相對滯后,教師的整體水平與內地之間還存在較大差距。民族地區的辦學規模普遍較小,教師往往需要承擔兩門以上的教學任務,因此雙語教學成為民族地區教育的一大特色。必須牢牢把握民族學生的特點,掌握帶有民族特色的教育技能,加大一專多能人才的培養力度[4]。
4.結語
科學探究是科學課的靈魂所在,是進行一切教學活動的基礎和方法。隨著科教興國戰略的持續實施,對教師能力和水平的要求也在不斷提升,小學科學教師的專業化之路已經成為教育發展的大勢所趨,意義非凡,任重而道遠。師范類院校應當努力提升教學培養的水平,不斷提高專業建設和辦學能力。加強院校之間的交流與合作,采取一幫一、結對子的形式,充分優化學校之間的資源配置,為小學科學教師隊伍源源不斷地輸送更多優秀人才。
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關鍵詞:科學課堂;探究;質疑;激勵;合作
探究是發現問題、解決問題、得出結論的根本途徑,因此在科學教學過程中如何做好學生的探究活動,讓我們的科學課堂成為有效課堂,是科學課的教學目標之一。
一、質疑
“兒童的思維來自對世界的好奇與驚詫。”兒童對大自然充滿了好奇,科學又恰恰是讓他們探究這些自然奧秘的學科,這就是他們愛上科學課的原因。學生在科學課上對大自然的探究時會不斷地產生驚詫與好奇。好奇是學生的天性,探奇是學生的本能,好奇和探奇是培養學生創新思維的源發地,這為我們在科學課上啟發學生有所憤、有所悱提供了恒定的、最可靠的心理基礎。如果我們能主動、經常地率先垂范,啟發學生利用并發揮自己好奇的天性去猜想、假設、自行設計、自行探究,啟發學生通過引申、對比來生疑說疑,對自己的假說進行自圓其說,那么對學生創造力的培養和發展,無疑是大有裨益的。
二、激勵
在教學中,我們還要特別善待學生的三種“錯誤”:學生無意所試之誤;學生故意所試之誤;學生執意所持之誤。例如:在固體發聲的實驗中,學生為了讓試管發出更響的聲音,把試管打破了。學生本無心打破試管,犯錯以后的自責讓他已經心情不安,如果再批評,那么學生的注意力就會集中在那支打破的試管上,影響學生的研究和學習。學生故意所試之誤之中隱藏著學生的探索精神,科學家的實驗尚不可能一次成功,何況小學生。這三種“誤”別是最后一種誤最為可貴,因為學生執意所持之誤中蘊含著的往往是創造的萌芽和智慧的火花。試問,哪一個科學家不具有這種執著的精神?盡管有時候學生的執著會失敗,但這種精神一定得給予鼓勵。
三、合作
小學科學教學的終極目的是要通過師生的教學合作,不斷開發和發揮學生的創造潛能,充分培育并發展學生的創造個性,引導學生經歷科學知識的產生和發現的過程,使學生形成初步的科學研究能力,將來能不斷有所創新和創造。因此,我認為小學科學教育更主要的是一種面向未來的教育。因此,小學科學教學中的合作必須既立足現實,又面向未來,大力培養學生的合作能力。在小學科學教學的課堂上,教師和學生通過全面、深刻而靈活的合作,最終使學生做到三個“學會”,即學會獨立、學會挑戰、學會欣賞。
探究性學習是科學學習的核心。在探究過程中,學生可以體會到“科學”是經探究、驗證獲得的知識,可以覺察科學的產生雖然嚴謹,但卻可能因為新的現象被發現或采取新的觀察角度而有不同的發現……在教學中,只要舍得花時間,大膽放手,學生自己在實踐活動中必能領悟科學學習的真諦。
參考文獻:
[1]科學課程標準(3~6年級).人民教育出版社.
【關鍵詞】科學探究;學習平臺;科學教育
【中圖分類號】G40057【文獻標識碼】A【論文編號】1009―8097 (2008) 09―0056―04
我國在貫徹落實“科教興國”戰略、全面推進素質教育的進程中,改革與加強中小學的科學教育,切實有效地提高青少年的科學素養,已經引起人們的高度重視。《科學課程標準(3-6年級)》中明確指出:科學課程“以培養小學生科學素養為宗旨”[1],要把科學探究作為科學學習的核心。但是,許多研究表明,常規教學方式無法有效地支持科學探究的開展。當前應用網絡來支持教學科學探究也成為了信息技術與科學課程整合的研究焦點,本研究力圖構建一個基于網絡的科學探究學習平臺,促進科學探究在中小學科學教育的開展。
一 概念界定
本文所涉及到的“科學探究”是指:在科學教學中,以培養學生科學探究能力、提升科學素養為目的,在教師引導下,學生通過模擬類似科學家的探究過程來理解科學概念和探究的本質的一種學習活動。一般認為,科學探究的基本步驟有形成問題,建立假設,制定研究方案,檢驗假設,作結論,表達與交流。
由于目前學術界對什么是科學探究平臺尚無定義,本文所使用的“科學探究平臺”是指面向中小學科學教學,以科學探究理論為指導,以支持科學探究的活動過程、培養科學探究技能為目標的基于網絡的教學軟件系統。
二 國內對科學探究學習平臺的研究
國內對科學探究學習平臺設計與開發方面的研究只有以下一些:
《高中物理探究型網絡課件的設計研究》一文就如何設計、開發培養高中學生科學探究能力物理網絡課件進行了探討,劉海華[2]提出的“設計支持科學探究的教學軟件必須結合科學探究的要素”值得借鑒,即科學探究一般分為形成問題,建立假設,制定研究方案,檢驗假設,作結論,表達與交流的步驟等步驟,教學軟件要支持這些步驟。但是作者開發的案例《單擺周期》在支持科學探究方面還存在一些不足,功能很少,不具備科學探究所需的檢驗假設、數據搜集分析等學習工具,不具備對科學探究過程的支持功能。此外,文章也沒有對設計支持科學探究的網絡課件的一般方法進行總結歸納。
上海市寶山區月浦新村小學“因特網支持下小學科學探究學習的實踐研究”總結出了因特網支持下的小學科學探究活動基本的操作模式、評價方案并開發了兩個主題網站。在主題網站建設方面,建設了“網上少科院”和“小學生做研究”兩個主題學習網站,它們對科學探究活動的支持還有一些不足:“網站是靜態的,交互性不夠,除了BBS論壇,更多的是信息的展示。以探究科學小課題為主的科學探究活動,需要網上調查、數據分析等活動,網站的功能不夠。科學探究的成果必須通過網站管理人員上傳,學生沒有自,上傳后也不能進行反復修改。”[3]
我國臺灣地區的科學探究研究項目主要有臺北市教育局主辦的“臺北市2006氣象探究網絡競賽”1。這個項目是面向中學生的課外活動,它依托臺北市校園氣象臺,開展網絡科學探究競賽。參加活動的學生從競賽網站上限定的主題中,選擇一個要探究的主題。進行探究活動時,使用臺北市校園氣象臺提供的氣象數據、學生結成學習小組圍繞該主題設計科學探究活動,請專家學者評分及學員互評選出優秀的設計方案。校園氣象臺作為氣象數據、資源和信息呈現工具,而在競賽過程中的擬定計劃、交流討論、作品互評等活動是通過另外設置的論壇以及相應的作品提交系統來實現的。總體而言,校園氣象臺不是一個完備的科學探究支持平臺,缺乏對科學探究活動過程的支持。
三 國外對科學探究學習平臺的研究
美國對科學探究支持軟件工具進行了較系統研究的主要有美國密歇根大學教育學院HI-CE的Krajcik教授,以及加州大學柏克萊分校TELS的Linn教授等人。他們根據實踐經驗進行了設計方法與原則的歸納。
Quintana和Krajcik等人[4]提出了設計支持科學探究軟件的理論框架。該理論框架圍繞學習者進行科學探究活動時可能遇到的三個主要的障礙設計支持策略:“第一,針對理解科學性內容提出的支持策略:軟件應包含科學內容的表征,這些表征應該可以讓學習者從不同角度進行操縱、觀察,這樣才能幫助學習者理解該表征的不同特征。第二,針對探究過程管理提出的支持策略:把復雜的探究過程用結構化的形式表現出來。第三,針對反思和溝通提出的溝通支持策略:學習者不僅需要對某個科學知識點進行反思與交流,還需要對自己的學習流程如探究計劃、探究過程進行反思,軟件應該提供指示使學習者能跟蹤自己的學習進程。”
此外,美國開展的應用網絡支持科學探究的研究項目比較多,如GLOBE2(Global Learning and Observations to Benefit the Environment)、GEODE3(Geographic Data on Education)和實時數據項目4。這些研究的共同之處在于:
首先,均應用了某個科學領域的大量數據,并且開發了相應的數據處理軟件工具,如GEODE是利用地理地圖數據、CIESE則應用了包括氣象、洋流、航空等多個領域的科學數據。這說明基于網絡的科學探究活動不僅是搜集網絡資源,獲取并分析、解讀科學數據是很重要的活動,科學探究平臺需要對這方面提供支持。
其次,各項目都重視開發課程資源,課程資源分為技術工具和相應的使用方案(如教材、專題探究活動)。Simons和Clark[5]指出,“探究活動的成功最終取決于精心設計的教學活動而不是基于計算機的工具,當然這些工具在對學習者理解什么是數據、如何收集、處理、轉化數據方面乃至理解科學知識上起著不可或缺的作用”,Edelson[6]發現了利用可視化技術來支持地理科學的探究學習項目中出現的阻礙因素,并提出解決的辦法是設計相應的技術工具和課程。這啟示我們在設計開發科學探究平臺的時候,需要設置各種學習工具,同時還要有配套的學習活動。
四 科學探究支持軟件案例分析
國外(主要是美國)開展了許多應用網絡支持科學探究研究的項目,這些項目均開發了一些軟件工具,按照軟件工具對科學探究過程的支持程度進行分類,筆者把目前用于支持科學探究的軟件工具分為兩大類:科學探究支持工具與科學探究支持平臺。
1 科學探究支持工具
“科學探究支持工具”是指只支持科學探究的某個環節的軟件工具。科學探究一般有提出科學性問題、進行假設、制定研究計劃、搜集證據、檢驗假設、交流協作等環節,科學探究支持工具是針對支持某個或幾個環節而設計的軟件。目前學術界常提及的這一類軟件工具主要有以下一些,見表1。
(1) 科學探究支持工具的優點:
它們是專門化的工具,針對科學探究的某個環節而設計,專門設計這一方面的功能從而使其具有“專而深”的特點。
它們提供專門科學領域的原始數據,以及數據可視化、數據分析工具。以大量的科學數據為基礎,開發相應的數據分析工具,學生在探究過程中應用這些工具進行數據獲取與分析,檢驗假設。
(2) 科學探究支持工具的缺點
這些軟件工具只支持科學探究活動的某個環節,因而功能單一,缺少配套的學習工具以及配套的活動案例。因而在應用到科學教學時,教師需要根據軟件工具的功能重新設計探究活動、尋找配套的學習工具。
2 科學探究支持平臺
科學探究支持平臺可以支持科學探究活動的多個環節,應用比較多的系統是WISE9(Web-based Inquiry Science Environment)。WISE即“基于網絡的科學探究平臺”,其特點是按照科學探究的程序,一步一步引導學生開展活動,并提供了一系列工具來支持學生的探究。
(1) 科學探究支持平臺的優點
支持科學探究活動的多個環節,學生可以在平臺上進行諸如提出科學性問題、進行假設、制定研究計劃、搜集證據、交流協作等系列活動,這是科學探究支持平臺一個明顯的優點,使它成為一個完備的基于網絡的科學學習環境。
(2) 科學探究支持平臺的缺點
WISE本身只提供系統功能,如用戶管理、作業評價、提供各種學習工具等,但不提供學習資源,科學探究活動所需的學習資源由“項目”開發者整理而來。相比之下前文介紹的以提供科學數據為特點的科學探究支持工具,由建設好的科學儀器自動探測到某個科學領域的數據,不用人工干預就可獲得,大量的數據本身就是學習資源。
其次,現有的活動項目里的科學探究活動一般是由閱讀材料、整理網絡資料、形成結論構成,缺少獲取直接證據的活動,如何獲取科學數據、處理并解讀數據的活動很少。對于自然科學類的課程的學習而言,不能僅通過網上資源的閱讀來完成,其中很重要的一個方面就是對數據的分析處理。
五 中小學科學探究學習平臺的設計
綜合以上文獻分析與軟件調研結果,作者發現科學探究支持工具長于提供專門化工具與資源(包括大量科學數據),但難以支持完整的科學探究活動;而作為應用最廣泛的科學探究支持平臺WISE,在支持完整的探究過程、提供相應的活動案例方面是其顯著優點,但缺少提供專門領域科學數據的功能。并且從文獻分析與研究項目的分析中得出,開發科學探究平臺需要注意兩個問題,一是科學探究平臺需要支持科學數據的獲取并支持學生分析、解讀科學數據能力的培養;二是科學探究平臺需要設計學習工具和相應的探究活動。
因而,綜合以上觀點,可以構建出如圖1所示的科學探究平臺的模型框架。
1 活動層
活動層是指在平臺上開展的科學探究活動。根據科學探究的含義,每個活動按照科學探究的基本程序分為提出問題、猜想與假設、制定計劃、觀察實驗制作、搜集證據、交流討論、成果7個步驟進行。
2 工具層
工具層是指用以支持科學探究活動開展和進行的一系列認知工具,本平臺的認知工具包括某個科學學習領域的科學數據、數據可視化工具和分析工具、網絡資源以及探究活動創編工具。
(1) 科學數據:指由專門的數據采集器及配套軟件采集到的各類物理、化學、生物、環境等領域內科學問題的數據,如位移、速度、溫度、濕度、聲音、光、電、力、pH值等等。科學數據還可分為和歷史數據:實時數據是指由數據采集器探測到的科學數據并實時上傳到學習平臺的數據。歷史數據是指探測到的科學數據自動存儲在數據庫中,長期積累下來的數據就是歷史數據,歷史數據可以反映某一科學現象變遷的趨勢。
(2) 數據可視化工具和分析工具:在大量的數據基礎上,利用計算機的高速計算能力,進行簡單的2-D繪圖或者3-D繪圖,實現數據的圖形可視化,提高數據的直觀性。學生可以通過數據可視化工具和分析工具來進行驗證假設、搜集證據、探察科學現象的變化規律等活動。
(3) 網絡資源:提供與活動主題相關的網絡資源,包括名詞解釋、相關網址、多媒體資源等。
(4) 探究活動創編工具:為教師提供的設計符合自己教學需要的探究活動的工具,可以通過活動創編工具來修改平臺自帶的探究活動,也可以自行設計出新的探究活動。
(5) 探究過程支持工具:針對科學探究活動的不同環節,提供不同的支持工具。如針對制定計劃環節,提供計劃模板與編輯工具;針對表達與交流環節,設計異時交互工具。
3 硬件層
特指用于采集數據的的數據采集器及配套軟件。
六 中小學科學探究學習平臺的應用前景
科學探究平臺適于基于某一科學專題(氣象、環境、生物等),因為通用的平臺難以提供有針對性的資源與硬件工具,而科學探究所需的支持工具往往是專業性非常強的工具。平臺應用于科學及其他學科教學(化學、物理、生物等理科科目)都有很好的應用前景,例如,以手持技術、自動氣象站為硬件基礎,可以構建基于專題的科學探究平臺。
“手持技術(Hand-held Technology),可以方便而迅速地收集各類物理、化學、生物、環境等數據,如位移、速度、溫度、聲音、光、電、力、pH值等,廣泛應用于理科實驗中”[7]。它是用傳感器獲取數據信息,以計算機和數據采集器為核心的實驗平臺,能夠將實驗數據進行數字化并通過計算機完成對實驗數據的顯示、分析、存儲以及傳輸。利用手持技術,構建基于手持技術的科學探究平臺,可以促進手持技術的應用范圍,開展基于網絡的校際協作學習。
自動氣象站是由電子設備或計算機控制的自動進行氣象觀測和資料收集傳輸的氣象站。自動探測基本的氣象信息項目如氣壓、氣溫、相對濕度、風向、風速、雨量,并把數據保存到計算機數據庫中,還可以通過網絡、遠程查詢、生成統計圖表。利用自動氣象站,在校園里建立氣象科學探究平臺,讓同學們通過網絡學習平臺學習氣象知識,不僅能使同學們掌握氣象觀測的基本方法,更重要的是能夠激發同學們學習自然地理、科學的興趣和熱情,提高他們的科學素養,掌握科學探究的理念和方法。
七 結語
利用信息技術開展科學探究,促進科學課程的改革,培養學生的科學素養,這是教育技術研究的一個重要領域,本文在對國內外應用網絡支持科學探究的研究分析的基礎上,就如何構建網絡學習平臺以支持科學探究活動做一些探索性研究,提出了中小學科學探究學習平臺的設計方法。本文作者已經按照此設計方法,以自動氣象臺為基礎,采用.net開發平臺和SQL Server數據庫開發了基于氣象專題的科學探究平臺,并進行了初步的應用。
注:
臺灣校園氣象臺網站:
5 Rivere Run網站:
8 Progress Portfolio網站:
9 WISE基于網絡的科學探究平臺:wise.berkeley.edu
參考文獻
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【關鍵詞】小學科學 探究式學習 學習方式
蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者,而在兒童的精神世界中這種需要強烈。”兒童這種與生俱來的探索欲望,特別是小學科學教學中實施探究式學習的重要基礎。但是作為探究的“主體”的學生,他們需要探究什么,如何去探究,探究的結果怎么處理等都是我們科學教師一直以來面對的問題。下面,我就自身教學實踐經歷談談探究式學習的有效開展。
一、創設探究情境,喚醒探究需要
西方學者德加默有這樣一種說法:“提問得好,即教得好。”我國教育家陶行知也曾提出過:“發明千千萬,起點在一問。”創設情境,提出問題,有利于學生明確探究目的。只有讓學生明確了探究的目的,也就是了解探究什么,為什么而探究,探究想要得到什么樣的結論,學生才能有意識地進行觀察、提問、實驗、推理、掌握事實。
在教學中除了營造民主、平等、和諧的探究氛圍之外,還需要創設有趣、新奇的情境,誘發認知沖突,激發學生的“發現”“探究”之欲,從而激發學生的探究需要,變“要我學”為“我要學”。
在《動滑輪和定滑輪》一課中,先讓學生觀看一段視頻,創造出一個有趣情景:卡通人物“瘦子”使用不同工具,將米袋垂直送到三樓的窗戶口,第一次米袋上去了,第二次“瘦子”被吊在了空中。接下來,提出目的明確的“探究”問題:“請同學們通過實驗自主探究,兩個工具到底有什么不同?”
二、選擇多種方式,完成探究過程
學生是學習的主體,新課標理念倡導建立自主、合作、探究的學習方式,使學生真正體驗學習成功的樂趣,讓學生走向成功的彼岸。小學科學課堂教學中學生探究的主要方式有自主探究和合作探究。
自主探究是學生探究式學習的重要方式。讓每個學生根據自己的體驗,用自己的思維方式自由地、開放地去發現是他們自身發展不可缺少的過程。學生認識事物的過程,是一種主動建構的過程,是以原有的知識經驗為基礎,對信息進行加工、理解,由此建構起新知識的過程。教師無法代替學生的思考,每個學生也無法代替別人的思考。因此,教師要給學生獨立探索的機會,學生只有通過自己觀察、提問、實驗、推理等活動,才能“再認識”“再創造”。
合作探究是發揮學生集體智慧,讓學生共同參與、交流信息、互助學習、相互促進的一種學習方式。一個人要有所創造,除了個人努力鉆研和有開拓精神外,還要有善于與人合作共事的精神。課堂教學中,教師要充分發揮小組群體的活動功能,給學生較多的討論分析的機會,使學生在知識方面相互補充,在學習方法上互相借鑒、善于合作、集智取長、協作創新,在自主探索的基礎上彼此互通獨立見解,互相合作與討論,在交流中反思,使自己的見解更加豐富和全面。
教師有目的地選擇探究內容和探究方式,把學習過程轉化為自主探究與合作探究交替進行的過程,有利于提高探究的效率,有利于促進全體學生的發展。
在教學《用擺計時的鐘》一課中,學生要制作簡易擺,完成擺每分鐘擺動多少次的測量實驗,實驗中需要操作員、計時員、記錄員等不同身份的“探究者”。只有采用合作探究才能順利完成實驗,得出結論。
三、多樣成果展示,提升探究效果
科學探究是小學科學課教學的核心方式,展示交流是探究式學習的一個重要組成部分。科學課教學中的交流展示,能夠培養學生的思維能力、語言表達能力,科學教師必須高度重視,課前精心設計,教學中因勢利導,保證這些教學環節的落實,從而保證科學課的順利進行,達成提升探究效果的目標。
選擇合適的方式,才能將探究的成果充分展示出來,讓每個探究者體會到成功的喜悅,進而激發繼續探究的興趣。我認為好的展示方式有以下幾種:
1.實驗報告
實驗是進行科學探究的主要方法,一切猜想都必須通過實驗來驗證,并以實驗報告匯報。學生通過動手、動腦進行實驗,使科學能力得到提高。而實驗報告是實驗過程的匯報、總結,是幫助學生從實際出發,通過收集事實、整理事實從而形成概念、獲得知識,是科學思維的梳理。因此,實驗報告是培養學生科學能力的重要工具。好的實驗報告可以培養學生的觀察能力、比較能力、實驗能力、設計實驗能力、邏輯思維能力等。
2.課堂演講
每個人都可以成為表演家。學生完成探究后,都希望得到展示的機會,這時教師最需要做的就是組織學生進行課堂演講。在這個過程中,演講者的組織能力和語言表達能力都會得到很大提升,臺下的“評委”通過傾聽獲取更多的知識和方法,判斷能力和總結能力都會得到發展。
3.匯總比較
光有個人或小組的演講還不夠,將探究獲得的成果匯總比較,才能找到學生探究過程的思路和結論的不同之處,進而取長補短,互相學習。板書匯總是比較好的一種匯總方式。教師可以通過多媒體、黑板板書等方式完成匯總比較。在備課中,教師要充分了解探究后會出現的結論,進而確定板書的內容和樣式,達到匯總直觀明了的目的。
在《晝夜交替現象》教學中,每位學生對為什么產生晝夜交替現象都有自己的假說,全班匯總起來大概有4~6種。通過匯總板書,所有假說都能展示出來。再通過一一驗證,各個小組使用不同的標記表示出驗證結果。整個板書就是一張匯集了每位學生觀念和實驗結果的統計圖,有利于假說間產生沖突,激發學生進一步學習的興趣。
一、開展課內演示實驗,傳設問題情境,激發探究興趣
學生的學習愿望和興趣,總是在一定的情境中發生的。而我們又知道,興趣是學習一切科學入門的向導,是執著追求行為的動因。有了興趣,學生們的學習就必然主動和積極,探究精神也必然強化。我在教《大氣壓力》一課時,曾做了一個演示實驗:準備有個掛有小布娃娃的塑料碗,我用力將碗壓在玻璃上,碗被牢牢吸住了,布娃娃當然也穩穩當當地掛在玻璃上了。這時,我問學生:“玻璃窗上沒有鉤,布娃娃為什么能掛在上面呢?”這一問,激發了學生的探究興趣,調動了他們探究問題的積極性和主動性,當然,我也很輕松自然地導入新課。
二、在教學過程中要發揮“小組合作學習”的作用
小組合作學習是以小組活動為主體而進行的一種教學活動合能力,,我在小學科學實驗課教學中充分發揮小組合作學習的優勢,讓學生通過閱讀、研討自己設計實驗。具體做法是:把實驗的目的、名稱、器材、步驟、現象、結論等要素設計成空白實驗報告提供給學生。學生在自己的小組中閱讀、思考、研討,共同填寫實驗報告,等于是自己設計實驗,自己進行操作、觀察、分析。培養了學生的實踐能力和創新精神。學生帶著這些問題認真閱讀了教材,然后以小組為單位進行了熱烈的討論,他們互相補充,互相幫助共同填寫有關內容。教師巡堂只做啟發和點撥。在確定了實驗步驟后,各小組按照自己確定的方法獨立地操作、記錄和分析。
三、提供足夠的時間空間,引導學生自主探究,培養探究能力
葉圣陶先生曾今指出:教育教學的過程,教師的責任在于引導學生自己去發現問題,自己去解決問題,自己去獲取知識。這就是說雖然是教育的對象,但他們更是教育的主體,他們應在自主學習、自主探究中求的自我的發展。鑒于此,教師必須為學生的科學探究活動提供足夠的時間和空間。我在教《我的大樹》一課時,我讓學生結合教材,進行課外探究。我擬定了探究題目:“讓你去研究一棵樹,你準備怎么實施您的研究?”之后,我安排足夠的時間讓學生自己制研究方案和實施計劃,整個過程,學生自己去完成。研究結束后,我要求學生對原數據進行整理、分析總結,然后寫出探究報告。通過這樣的探究活動,學生們既增長了知識和才干,也體會到科學探究的樂趣,深刻理解科學的真諦和本質。
四、做好學生科學探究能力的評價工作
一提到評價,老師們往往會聯想到考查、考試。其實對學生的科學探究能力評價涉及到許多方面,考查、考試只是一個很小的方面。在科學課的標準中,對學生的評價問題作了詳細的敘述。標準中強調“科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展”。因此,科學探究能力的評價不僅要關注學生的探究結果,更重要的是關注他們的探究過程。學生在進行科學探究活動中,他們對自然事物的觀察、發現以及提出問題的能力;在探究實驗中的設計實驗、動手操作能力;對觀察、實驗中各種信息的搜集、整理、分析、推理、歸納、總結、質疑、交流、評議等能力的提高;在情感、價值觀等方面的發展等過程中都體現了學生科學素養的發展。這些方面都是評價科學探究能力的重要方面,這是單純以一紙試卷所不能體現的。只有注重了探究過程的評價,才能有一個好的結果。另外,評價的方法也應該是多種多樣的。不只是考試這一種形式。例如:在平時為學生建立一個探究過程的紀錄本,及時記錄學生的各種變化,從發展變化的程度上反映學生的探究能力。通過實驗競賽等形式來評價學生的動手實驗能力。還可以讓學生通過完成一定的自然環境、自然事物或自然現象等的考察研究,撰寫考察報告來反映學生的綜合素質能力等等。
五、聯系實際學習,結合實際應用,提高探究能力
一、充分挖掘學生的潛能,培養學生的探究與合作能力
觀察是科學探究的一種基本方法,教師應幫助學生明確觀察目標,并制定合理的觀察記錄,讓學生親自去觀察體驗,培養其在觀察中所需的耐心、細心的心理品質。觀察不是目的,教師應引導學生在觀察中發現問題、總結結論,鍛煉學生的自學能力。比如在教授《細菌》這一課前,我將魚和雞的內臟放在了玻璃瓶中,讓學生每天去觀察、記錄玻璃瓶內所發生的變化。學生對于變化雖然一直在觀察并且記錄,但多數學生并不知道其中所蘊含的科學道理。然后在講了述腐生細菌后學生會興奮地說“老師,我知道魚和雞的內臟哪兒去了。”通過這樣一個過程,學生的學習熱情高漲了,對實驗印象也深刻了許多。除培養學生好的觀察能力外,教師還應拓寬實驗內容,讓學生參與實驗設計,鞏固學生對知識的理解與掌握,鍛煉學生的團結合作能力。小學生好奇心重,他們對世界有著強烈的探知欲望,教師要抓住學生這一特點,因勢利導,鼓勵學生自己動手做自己感興趣的實驗,可自己設計實驗內容,準備實驗器材等。這樣學生便擁有了充分的探究或創新的空間,還能鍛煉學生之間的團結合作能力。這一過程在進行的同時也很好地檢驗了學生對知識的掌握程度,提高了學生的探究熱情。
二、鼓勵學生質疑,讓其在探究過程中發現問題
在探究過程中,學生必定會產生很多疑問,這些疑問會直接影響到學生對問題本質的認識與理解,而且寓有新意的質疑是學生積極探索的內在動力,也是學生認知水平的重要體現。因此在教學過程中,積極鼓勵學生質疑,尊重學生個體不同的體驗與思考,是激發其發現問題的有效方法。如在教《導體和絕緣體》時,有學生說“絕緣體有時也導電”,隨即他便舉例說“木頭濕了會導電”。其他學生對他的解釋感到很驚訝,作為教師我鼓勵他繼續研究,讓他自主發現其中的原因及問題。
三、規范學生的操作,培養學生的科學素養
學生是學習的主體,教師是學習活動的組織者、引領者和親密的合作伙伴。以培養小學生科學素養為宗旨的科學教育,強調要以讓學生參與豐富多彩的活動為主要的教學形式,在教學過程中,要給學生提供大量的科學探究的機會,可讓他們像科學家一樣,在科學實驗活動中進行探在小學科學教學中培養學生的探究能力彭彪(甘肅省張掖市沙井鎮中心學校734000)究,體驗學習科學的樂趣,提高科學探究的能力。在小學科學的教學課堂上,規范學生的動手操作是組織學生實驗的必要條件。科學是嚴謹的,任何一個失誤或者紕漏都可能造成實驗失敗,或者實驗結果完全偏離正確的方向。在實驗過程中,教師一定要注意強調規范操作的重要性,這樣才有利于提高教學效率,增強學生對知識的掌握、理解及應用能力,同時也培養了學生嚴謹的科學素養。
四、組織學生進行相互間的交流討論,培養學生合作交流的能力
教師一定要留出一定的課堂時間組織學生進行研究探討,這種探討不是無目的、無基礎的,它是通過讓學生之間、學生與教師之間對探究過程進行相互交流,來明確探究活動中所需注意的問題和涉及到的知識原理,從而鞏固學生對知識的掌握,避免之后探究或實驗時的不規范行為,為以后的學習指明方向。例如,在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,在學生完成實驗后,教師引導學生分析四種情況成像的變化并從中找出規律,學生通過分析、比較、歸納得出:“物體在凸透鏡的焦點以外都成實像,焦點以內都成虛像;物體在2倍焦距點以外成縮小的像,在2倍焦距點以內成放大的像;從而概括出‘1焦分虛實,2焦分大小’”的結論。然后教師將此實驗再放手交給學生,讓他們去思考,去相互討論,評價彼此探究的過程和結論。這樣將有利于學生的批判思維的發展,使他們在交流與合作中發現新問題、新方法。
作者:彭彪 單位:甘肅省張掖市沙井鎮中心學校
《義務教育科學課程標準》明確提出:“科學教育要面向全體學生,引導學生主動參與科學探究活動,在活動中以自己的親身體驗來理解科學的本質和精神。”這樣的教學觀念摒棄了傳統教學中以教師傳授知識為中心的應試教育教學觀,明確指出學習要與探究活動相結合,讓學生親身經歷探究全過程,促進學生在探究中提升素養與能力,培養學生的科學探究能力,使學生具備較高的科學探究意識與科學探究能力。
科學課主要通過發散思維,創造獨創性的特點,引導學生自行探究、討論。小學三年級學生是《科學》課初始階段,對于他們來說是一件極為興奮的事情,學生對科學教材產生非常濃厚的興趣,有強烈的學習欲望,愿意主動參與到科學探究活動中來。因此,教師首先要培養學生積極動腦,認真思考,踴躍發言及合作交流的習慣,讓學生真正參與課堂教學,主動探究新知識形成的過程。如,《觀察土壤》一課,我指導學生觀察生活周圍的土壤,讓學生找出相同點和不同點,啟發學生從看、聞、摸、找等各種方面來觀察土壤。鼓勵學生多想些方法來解決問題,從不同角度來看問題。在不斷地討論、思考中,學生的創造性思維得到發展,并能夠根據掌握的經驗得出結論:土壤是由水、空氣、砂、黏土、腐殖質組成的。學生學習的主動性,在探究的過程中充分發揮,對科學課的興趣日漸濃厚。
科學課是一門科學啟蒙性學科。它側重于讓學生在探索中學習,在研究學習中保持或發展兒童與生俱來的探究興趣;教材側重于提供大量的科學信息,圖文并茂,有許多實物彩色圖片、形象的模型圖與優美的文字相結合,從而將科學知識生動直觀地展示出來。如,在教學中充分地利用好幻燈、投影、錄像、多媒體等各種電化教學手段,使抽象的概念具體化,枯燥的知識趣味化,優化了教學環境,拓寬了教師教和學生學的思路,從而提高教學效率。
科學課的教學評價是一種多元的激勵性評價。通過評價,以激發學生的興趣、鼓勵學生的好奇與探索精神,使學生對科學學習始終抱有愉悅的情感體驗。小學生學習能力的形成不是一蹴而就的事情,不同年齡階段,由于生理、心理的成熟程度不一樣,所表現的每個側面程度也不一樣。只有評價內容適合小學生的實際水平,才是有效的,要求過高或過低都會影響學生的積極性。對于學生的回答,無論恰當與否,教師都應及時做出評價,一個充滿贊揚的眼神、一句鼓勵的話語都能使學生心潮澎湃,甚至對他們一生都會有影響,這點我在教學中已頗受至深。
在科學活動中,常常需要分組制訂活動計劃,分組實驗和調查,需要討論合作學習。小組式的合作學習能使學生看到事物的不同側面,吸收和學習別人的觀點,并對自己和他人的觀點進行思考和質疑。在合作與交流過程中,教師是知識的引導者,并注意到小組各成員的分工與協同作用,使每一小組的學生人人都有事可干,取得了人人參與、人人有收獲的喜人效果,從而得到深層次的理解,使合作的意識得到發展。
總之,科學課教學,注重學生的參與,讓學生勤于觀察,大膽動手,注重學生在實踐過程中對知識的理解與掌握,使學生能夠主動地發展,最大限度地提升學生的科學素養。
(作者單位 青海省西寧市大通縣第五中學)