摘 要:本文從新課程改革的基本理念出發(fā),結(jié)合科學(xué)學(xué)科自身的特點,對“如何建構(gòu)以探究為核心的課堂”進(jìn)行研究與探索?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”,“親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑”。通過親身探究獲得的知識是兒童自己主動建構(gòu)起來的,是兒童真正理解、真正相信的,是真正屬于兒童的。教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)良好的探究氛圍,關(guān)注學(xué)生,使其樂于探究,在參與過程中產(chǎn)生體驗、感悟,達(dá)到內(nèi)化。
關(guān)鍵詞:科學(xué);探究;核心;參與;實踐
中圖分類號:G623.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-010X(2007)12-0050-03
新課改要求我們建立以學(xué)生為主體,以探究性學(xué)習(xí)為核心的教學(xué)觀。因此,教師的教學(xué)活動所追求的目標(biāo)就是為學(xué)生創(chuàng)造各種參與學(xué)習(xí)的條件和機(jī)會,支持和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展,幫助學(xué)生在參與中建構(gòu)知識,自己鍛煉能力。學(xué)生能否有所發(fā)展,依賴于是否充分探究。因此,探究的過程相當(dāng)重要。我想結(jié)合科學(xué)課教學(xué)的具體實踐,談?wù)勛约旱乃伎寂c探索。
一、提出問題,質(zhì)疑生趣
“學(xué)起于思,源于疑?!濒敯嘤^察帶齒的草葉,發(fā)明了鋸子;瓦特觀察水燒開后的壺蓋,發(fā)明了蒸汽機(jī);牛頓觀察蘋果落地,發(fā)現(xiàn)了萬有引力;李四光在中國發(fā)現(xiàn)第四紀(jì)冰川活動的遺跡,也源于小時候?qū)σ粔K巨石的好奇。好奇心是推動探究的原動力,它能激發(fā)我們提出問題,驅(qū)使我們?nèi)ふ掖鸢?。愛因斯坦說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要?!睂τ^察過的事物能提出“為什么”,提出一系列問題,是我們解決問題、走向創(chuàng)新的起點,是探究發(fā)現(xiàn)的根源。教師在一個教學(xué)活動的開端,讓學(xué)生去回答:關(guān)于這個事物或現(xiàn)象,我們已經(jīng)知道了什么?還想知道什么?我們怎樣做才能知道我們想要知道的事物或現(xiàn)象?這樣,學(xué)生對自己迷惑不解的事物和現(xiàn)象,自主提出問題,同時教師鼓勵學(xué)生提出問題,引導(dǎo)他們想方設(shè)法去尋找問題的答案。一個個足以引發(fā)學(xué)生探究的問題,激發(fā)起學(xué)生的濃厚興趣,讓他們帶著問題“像科學(xué)家一樣”去探究,會收到較好的效果。
孩子們觀察蝸牛,發(fā)現(xiàn)小蝸牛挺有意思,從而產(chǎn)生了一系列問題,例如,蝸牛有沒有嘴?蝸牛的眼睛長在哪里?蝸牛吃什么?怎樣吃?蝸牛喜歡什么樣的食物?蝸牛是怎樣運(yùn)動的?蝸牛下不下蛋?蝸牛的體重有多少?蝸牛殼是左旋還是右旋?蝸牛殼的厚度是多少?緊扣問題去探究,激發(fā)了學(xué)生的興趣。再比如研討《玩具里的科學(xué)》一課時,我首先讓學(xué)生提出自己在玩玩具過程中發(fā)現(xiàn)了哪些問題,學(xué)生很快提出很多問題:“我吹的肥皂泡泡為什么是五顏六色的?”“小汽車為什么有電池才能跑?”“遙控飛機(jī)是靠什么運(yùn)動的?”“玩具汽車輪子上有花紋,這是為什么?”“皮球為什么會彈起來?”“裝發(fā)條的玩具為什么擰緊才能運(yùn)動?” “玩具火車為什么在軌道上不會掉下來?”讓學(xué)生帶著這些問題,利用身邊材料進(jìn)行探究,培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識、創(chuàng)新意識和實踐能力。
二、大膽猜測,設(shè)計實驗
牛頓說過:“沒有大膽的猜測,就不會有偉大的發(fā)現(xiàn)?!倍鞲袼拐f過:“只要自然科學(xué)在思維著,它的發(fā)展形式就是假設(shè)。”猜想與假設(shè)是科學(xué)認(rèn)識過程中的基本環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及自行探究的學(xué)習(xí)過程中起著不可替代的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)明確后,教師不能直接告訴學(xué)生怎樣去做,應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)自己已有經(jīng)驗對問題進(jìn)行思考,大膽猜想,對一個問題的結(jié)果做多種假設(shè)和預(yù)測,教師給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料和必要的指導(dǎo),以便找到探索的路徑,提出解決問題的方案。如學(xué)習(xí)《導(dǎo)體和絕緣體》一課,課上教師讓學(xué)生觀察實驗袋內(nèi)部都有什么實驗材料,并讓學(xué)生想辦法證明這些材料是否導(dǎo)電?學(xué)生通過討論回答:“可以把這些材料連到電路中去檢驗?!薄坝眠@些材料代替開關(guān)或?qū)Ь€連到電路中,”看一看小電珠是否能發(fā)光。如果小電珠能發(fā)光,就說明這些材料能導(dǎo)電,如果小電珠不發(fā)光,就說明這些材料不導(dǎo)電?!瓕W(xué)生通過思考,想出了很多驗證方法。再例如學(xué)習(xí)《改變浮和沉》一課,在探究讓沉下水的牙膏皮、大頭針、雞蛋等物體浮上來時,學(xué)生自己去思考,自己去設(shè)計實驗方案,“如果把牙膏皮展開能不能讓它浮上來?” “把牙膏皮綁在氣球上會不會浮上來?”“把大頭針放在泡沫塑料上,是不是就會不沉入水底了?” “死海淹不死人,是因為里面的鹽分太多,人能浮在海面上,如果在水中加入鹽,是不是可以讓雞蛋浮上來呢?” “在水里加入醋,能讓雞蛋浮上來嗎?”……學(xué)生的想法五花八門,甚至有些想法是很可笑的,是錯誤的。但兒童的知識背景、思維方式和情感體驗與成人不同,所以他們的行為舉止、表達(dá)方式在大人眼里往往可能是不可理解和錯誤的,而其實在這些所謂的“不可理解和錯誤中”卻常常隱藏著可貴的科學(xué)精神。美國的萊特兄弟小時候就萌發(fā)了“飛”向空中的幻想,經(jīng)過勤奮努力,造出了世界上第一架飛機(jī),幻想終于變成了現(xiàn)實。每個孩子的內(nèi)心深處都渴望表現(xiàn)自己,渴望得到別人的尊重。所以我們應(yīng)該摘下成人的“有色眼鏡”,走入兒童的心靈世界,善待他們的“錯誤”,鼓勵他們大膽地去嘗試“錯誤”,哪怕是經(jīng)歷失敗。
三、放手探究,驗證假設(shè)
這是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在作出假設(shè)、提出方案后,學(xué)生的心情是異常激動與不安的。激動的是也許自己的推斷是完全正確的,對自己是一個莫大鼓舞;不安的是也許自己的猜測與方案完全是不可行的。這種矛盾的心情激勵他們努力去驗證自己的假設(shè)。此時教師應(yīng)給予學(xué)生充足的時間和開放的空間,給予學(xué)生適時的指導(dǎo)和幫助,給予學(xué)生應(yīng)有的贊揚(yáng)和鼓勵,做到該教的要教。在學(xué)習(xí)《水面的秘密》時,教師給每個小組一個盛滿水的杯子,讓學(xué)生猜想放入多少曲別針或大頭針?biāo)蜁绯鰜恚繉W(xué)生興趣盎然,有的猜放五個,十個,有的說二十,三十,三十五,三十八個,……老師放手讓學(xué)生去驗證,結(jié)果放入八十多個曲別針?biāo)€沒有溢出來。學(xué)生親眼見證了水的性質(zhì)。學(xué)生參與探究的對象應(yīng)盡可能多一些,探究的范圍可以從課堂走向課外,甚至可以專門拿出時間來進(jìn)行探究,做到該放的要放。如學(xué)生發(fā)現(xiàn)用溫度計測量水溫,比用感官更準(zhǔn)確,可讓學(xué)生多方面去驗證,測量自己的體溫,(腋下、口腔、手心等);測量氣溫(教室內(nèi)、走廊上、校園里);測量教室內(nèi)礦泉水的溫度;測量沙子的溫度;測量土壤的溫度;測量水果的溫度;甚至去測量小動物的體溫等。這樣兒童的潛能與智慧就會創(chuàng)造性地得以發(fā)揮。因此,在科學(xué)教學(xué)中,我們要大膽放手,給學(xué)生留出充足的探究時間和空間,放“活”學(xué)生手腳,讓他們根據(jù)自己的實驗方案,自由支配材料去“探究知識形成”的過程。只有親身經(jīng)歷了過程,才會有真切的體驗,而這種體驗將永遠(yuǎn)留在腦中,不可磨滅。
四、交流分析,得出結(jié)論
學(xué)生親歷探索過程,收集到豐富的感性材料,但這些材料往往比較零亂,必須經(jīng)過思維加工才能上升為理性認(rèn)識,這是認(rèn)知的必然過程。學(xué)生親自觀察,親歷實驗現(xiàn)場,肯定會各有所獲,哪怕是一丁點兒。教師要以一種開放的心態(tài)去接納學(xué)生獨特的見解和想法,要積極熱情鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生大膽、自信地表達(dá)自己的獨特見解。交流中,教師不僅僅是教學(xué)活動的參與者、組織者,更是教學(xué)活動的引導(dǎo)者,激勵者。當(dāng)學(xué)生觀點一致時,引導(dǎo)學(xué)生互相補(bǔ)充;當(dāng)觀點一致,但探究角度不同時,引導(dǎo)學(xué)生互相輝映;當(dāng)學(xué)生觀點相悖時,引導(dǎo)學(xué)生展開爭論,相互啟發(fā)……這一過程,不僅激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識,而且給了學(xué)生充分想象的機(jī)會,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄烤?。學(xué)生的答案也許與正確的答案有些差距,但應(yīng)積極鼓勵這種探索精神,更應(yīng)幫助學(xué)生對各種現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,找出癥結(jié)所在,必要時可以再觀察,再實驗,最終得出學(xué)生自己能夠接受的結(jié)論。例如在做“加快熱水降溫實驗”時,學(xué)生通過半分鐘、一分鐘、兩分鐘后的多次實驗,證明了用扇子扇,筷子攪,放到冷水中,兩個杯子互倒都可以加快熱水降溫的速度,其中降溫最快的方法是用兩個杯子互倒(由于外部條件不同,有時放到冷水中降溫速度最快),靜置狀態(tài)降溫最慢。
五、拓展活動,學(xué)以致用
在學(xué)生通過實踐掌握真知后,要鼓勵學(xué)生發(fā)散思維,運(yùn)用所學(xué)去解決實際問題,進(jìn)行“再實踐——再認(rèn)知”。大自然包羅萬象,奧妙無窮,僅僅依靠課堂上獲取的知識是有限的。另外,一堂課不可能把學(xué)生感興趣的問題都進(jìn)行研究,這就要求教師引導(dǎo)學(xué)生在課外去探究,使科學(xué)探究活動突破教學(xué)時間的限制和教學(xué)空間的束縛。例如學(xué)習(xí)了《改變浮和沉》后,學(xué)生知道了一些改變物體浮沉的辦法,課下我請學(xué)生利用這些知識自己制作一個潛水艇,試著解釋潛水艇是如何改變浮沉的。學(xué)生動手、動腦能力得到了很好的鍛煉。學(xué)習(xí)了《壓縮空氣》一課,我讓學(xué)生去思考解釋一些跟壓縮空氣有關(guān)的問題,鞏固學(xué)習(xí)成果,并鼓勵學(xué)生:“你們能發(fā)揮自己的聰明才智利用壓縮空氣搞發(fā)明創(chuàng)造,當(dāng)個小科學(xué)家嗎?”一石激起千層浪,學(xué)生紛紛猜想:“我想利用壓縮空氣的彈性發(fā)明一種電梯,電梯下的空氣包受到壓縮后電梯自動升起,這樣可以節(jié)約用電。”“我想給中國籃球運(yùn)動員發(fā)明一種‘壓縮空氣運(yùn)動鞋’,這樣他們在籃下就可以跳得很高,就都能表演大力扣籃和蓋帽了?!薄@些看似“異想天開”的想法進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的探究愿望,其創(chuàng)造潛能得以挖掘。再比如學(xué)習(xí)了《七色陽光》,利用教科書中創(chuàng)設(shè)的情景提出問題:“物體的顏色究竟是怎樣形成的呢?”布置學(xué)生課下來研究,要相信學(xué)生是能夠認(rèn)識和掌握物體顏色的成因的。過一段時間,組織學(xué)生將研究成果進(jìn)行展示,以“陽光與顏色”為主題辦一期板報,引導(dǎo)學(xué)生將課堂探究活動拓展至課外,擴(kuò)展到生活的方方面面,從而讓學(xué)生體會到世界多姿多彩的真正原因。
探究是兒童的天性。實驗證明,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的整個過程,體驗科學(xué)探究的樂趣,認(rèn)識到科學(xué)與自己生活的密切關(guān)系,所學(xué)知識才能在兒童心中真正獲得新生和意義,獲得深層理解。學(xué)生在親歷探究過程中經(jīng)歷挫折與失敗,曲折與迂回,成功與興奮,這其中的許多感受和體驗是他們理解科學(xué)本質(zhì)的基礎(chǔ)。即使在有些探究中,學(xué)生走了彎路,甚至沒有找到問題答案而不得不求助于教師幫助,而學(xué)生對答案的渴求也能成為教師講授的一個很好的前奏和準(zhǔn)備,學(xué)生仍可以從這一親歷過程中學(xué)到不少東西。另外,也只有在這樣的親歷過程中,兒童才能真情地感受到并由衷地贊嘆科學(xué)探究比他們以前的個人見解有更為強(qiáng)大的說服力、迷人的魅力和科學(xué)規(guī)律的震撼力,逐步感悟到“科學(xué)之美”。
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