黃慶云
新課標的實施,給我們帶來了新的理念和要求。初中科學實驗探究是科學和科學實驗學習的核心,真正意義上的科學實驗探究應是一種富有創(chuàng)造性的學習方式,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的一條有效途徑。讓學生在學習中確立探究實驗的內容,合作或獨立開展探究實驗,不斷經歷探究過程,主動地獲取知識,從而使學生積極主動地建構自己的智能結構。能在遇到未知事物、新的問題時,有意識地用科學實驗探究的手段和辦法去解決,并且在不斷實踐過程中獲得豐富的情感體驗,塑造良好的心理品德和科學的情感、態(tài)度、價值觀。然而就當前課改實驗情況看,教師對科學探究實驗的實質和主體認識還存在一定的偏差。出現了一些不了解其真諦而盲目趕潮的現象,需要從辯證的視角探索初中科學探究實驗教學,需要理性的思考。
注重探究要素實質。完美顯現過程形式
在科學實驗教學中。少數教師往往沒有弄清科學實驗探究要素的實質,穿著“新課程實驗探究”的新鞋,走著“重知識輕能力”的老路。在探究實驗教學中簡單程序化,機械性搬出探究要素或牽強附會地顯現探究要素;在實驗教學中采取單一的問答式師生互動。把學生的思想完全禁錮在一個框架內,把學生的思維朝一個方向縱向牽引。
案例:
教師:(創(chuàng)設情景)液體內部向各個方向都有壓強,而液體、氣體都能流動(板書:提出問題)那么氣體是否有壓強?
學生:也有壓強(板書:猜想)
教師:能說出猜想的理由嗎?
學生:從生活中我們發(fā)現,開水瓶中裝滿開水,塞緊瓶塞,瓶塞馬上會被沖起。
教師:下面我們設計幾個實驗證明我們的猜想。(板書:設計實驗)演示(1):杯子中裝滿水,用紙片蓋住,倒立,請學生思考:水會灑嗎?
學生甲:不會。
學生乙:會。
教師問:為什么會呢?(板書:交流討論)
學生乙:因為……
教師演示(2):把鐵盒子加熱,再用盒蓋密封,觀察到什么現象?
學生:觀察到……
從案例可看出,幾乎全部由教師包辦了科學實驗探究的過程要素“提出問題”“設計實驗”等,這是十分錯誤的做法。我們應該明確學生發(fā)現問題和提出問題是實驗探究中最不可缺少的一個重要環(huán)節(jié),如果沒有發(fā)現問題。不能提出問題,將來探究便無從說起,問題是各個探究過程的核心;再者,學生學習中對猜想的驗證必須有經歷實驗設計、提出解決問題方案的過程,要注重經歷、嘗試、有創(chuàng)新意識的科學探究的方法和過程,因而筆者針對上面的教學內容作了如下改動,實驗后發(fā)現教學效果更好。
教師:(創(chuàng)設情景)
演示(1):用杯子裝滿水,蓋上一紙片,倒立杯子,觀察現象。
演示(2):空鐵盒子放在火上加熱,用鐵蓋密封,冷卻下來,觀察現象。
教師:同學們發(fā)現了什么問題,能否用語言表述出來?
學生甲:在實驗(2)中。為什么鐵盒子會變癟?它是否受到力呢?
學生乙:在實驗(1)中,是什么東西托住水而不灑呢?是紙片嗎?
學生丙:在實驗(1)中,難道是水吸住了紙片嗎?
教師:同學們分小組有針對性地選擇一到兩個問題討論一下,能否尋找自己的經驗事實或用桌子上的器材來證明自己的觀點呢?
學生小組討論或實驗(有成功的,有失敗的,學生尋找發(fā)現失敗的原因,實驗探究的課堂的確熱鬧非凡)
學生?。何覀冃〗M在做實驗(2)時,想了又想。將盒蓋打開,發(fā)現鐵盒子又還原了,我們認為空氣加熱后會膨脹,冷卻后內部氣壓比外界小,所以鐵盒變癟。
學生戊:……
教師:請同學們歸納得出結論……
總之,科學探究實驗的教學要以新課程理念為指導,注重探究要素實質,讓學生發(fā)現和提出問題,完美顯現探究過程形式。千萬不要過于注重過程要素的形式,而忽視過程要素的實質,以免探究淺層化。
注重探究能力培養(yǎng)。諳熟實驗探究操作
在科學探究實驗教學中,有些教師擔心學生提不出問題,創(chuàng)設情境時就主動地使用陳述性語言,有些教師也提出自己的困惑,部分學生總喜歡把老師的陳述性語言前面再加個“為什么”就成了問題。其實這也正是學生缺乏思考的表現,教師要對學生問題化的陳述適當加以正確指導,在創(chuàng)設情景時就給予一定問題技巧和要領引導,否則只會進行簡單化、表面化探究要素的操作,徹底舍棄了深入研究如何操作來提高探究能力的實驗過程。
案例:
教師演示激光器投射到鏡面上。
教師:請同學們觀察,這里發(fā)生了光的反射現象,你們提出什么問題?
學生甲:為什么光會發(fā)生反射?
學生乙:人類是怎樣利用光的反射?
學生丙:光反射要有什么條件?
(很長時間,才有學生提出“光的反射有何規(guī)律”的問題)
此案例典型的問題在于:問題情景的創(chuàng)設出現盲目性和問題組織不得要領。導致學生對課堂探究內容缺乏方向和目的,造成探究課題難以確定。如果改為如下教學過程,效果會大不一樣。
教師演示用激光器照射到鏡面上。
教師:同學們觀察到了什么現象?
學生甲:光有反射現象
教師:(演示)我轉動鏡面。又觀察到了什么?
學生乙:光的反射光線發(fā)生了改變。
教師:對比一下,可提出什么問題?
學生丙:光的反射有什么規(guī)律呢?
科學探究實驗教學要創(chuàng)設合適的問題情景,要實現過程和方法的統(tǒng)一,要注重探究能力的培養(yǎng),千萬不要過于注重表面探究的操作,而舍棄探究能力的提高,以免探究表面化。
注重探究評價交流,完善實驗問題設計
新課程改革和科學實驗探究的著眼點不是改變知識結構,而是如何更好地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),為學生的終身發(fā)展服務,重視探究實驗的學習評價過程,有可能引發(fā)學生新的發(fā)現。重視交流的過程有利于培養(yǎng)學生敏銳的洞察力,發(fā)展學生批判性思維,養(yǎng)成嚴謹的科學態(tài)度;經歷評價過程,能讓學生體驗探究中小組成員的整體力量,培養(yǎng)學生合作精神。
例如,在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素實驗中,學生對自己的實驗結果進行評價時,有一小組發(fā)言:“我們通過改變電流大小來探究電磁鐵吸引大頭針的數目時,發(fā)現吸引的個數區(qū)別根本不明顯,甚至沒有什么區(qū)別?!庇纱艘l(fā)小組討論:能否用其他方法代替呢?學生們大膽想象,說出可用“吸起鐵屑的數目”或“放入旁邊的小磁針的偏轉幅度”來比較等多種優(yōu)化方案,大大鍛煉了學生的創(chuàng)新想象能力。
又如,在探究影響摩擦力大小的因素實驗中,有一小組在交流時提出“還與接觸面的大小有關”,該小組還提交了進行實驗的方案及實驗數據(其實不是很嚴密),這引起了其他小組同學的極大興趣;在評價交流過程中的確發(fā)現了新的問題,此時對該組同學大力贊賞,并讓他們在綜合實踐活動課中再來探究這一問題。如果教師平時都忽視評價交流過程或武斷地否定學生交流內
容,必將導致學生在今后的評估、交流活動中不肯說實話,也不愿意講真話,會抹殺學生的洞察力和探究熱情,必然會使學生主體的靈活思維泯滅。這實在是對個體合理落差的漠視。
科學探究實驗教學要突出自主性、合作性,注重探究評價、交流,千萬不要過于注重實驗問題設計,而忽視學習評價內容,以免探究片面化。
注重探究主體地位。兼顧探究導引作用
有人認為,探究實驗中既然倡導以學生為中心,那么教師也就起不了什么作用;探究實驗既然重過程,那么傳統(tǒng)意義上的教師作為學生學習的評價者的角色就失去了光芒,于是有些教師出現了由過去的“一切皆管”變?yōu)椤耙磺胁还堋钡默F象。其實在科學實驗探究中,教師不是更清閑了,而是要擔負起實驗的導和引的作用(導演角色),擔負起實驗的參與和示范作用(演員角色),擔負起實驗活動中的資源調配作用(道具角色),即對學生的探究實驗進行現場的觀察和介入,為他們提供及時有效的指導。當個別學生做與探究實驗無關的事情時,教師要及時加以引導,并提出明確的要求;學生在探究過程中游離主題或受阻時,教師應為學生提供及時的點撥;當探究過程中出現層次膚淺的現象時,教師要及時引導啟發(fā),打開學生的思維;當學生在學習的過程中思維碰撞出現火花閃現時,教師要在傾聽中努力去感受和尋找,并給予及時的肯定。
例如:上課教師利用豐富的教學資源:實物實驗、多媒體演示、精彩講授,完成了大氣壓強的存在、測量、應用等三個教學內容。教師通過演示實驗:用抽氣機將塑料瓶內的空氣抽出,可以看到塑料瓶逐漸被壓癟,這一有趣的實驗引入課題,接著學生例舉和演示日常生活中大氣壓的實例——覆杯實驗(馬德堡半球實驗),完成了大氣壓強的存在這一內容學習,兩種氣壓計的使用完成測量內容,最后介紹大氣壓的應用知識。課堂思路非常清晰,實驗也很成功。可是資深的評委卻為我們道出了本節(jié)課還有三個“實驗探究活動內容”,第一個探究活動重在“收集證據證明”:是否存在大氣壓強:第二個探究活動重在“猜想和設計過程”:為什么要想到用間接方法,可用哪些方法來測定大氣壓強;第三個探究活動重在“交流和合作”:創(chuàng)新設計一個氣壓計。這堂課經專家一點評,我們深深感知在開展實驗探究活動中教師的角色作用也是何等重要。總之,科學探究實驗教學既要突出學生主體地位,又要兼顧教師導、引作用,千萬不要過于重視探究主體地位,而忽視教師角色作用,以免探究盲目化。
在科學實驗探究中,應明確實驗探究的實質,應突出以學生為主體進行實驗教學,按照認知規(guī)律,營造自主探究的思維環(huán)境,教師要承擔起教學創(chuàng)新的責任,盡可能地讓學生動起來。誠如教育家陳鶴琴所說:“凡是兒童能夠自己做的應該讓他們自己做,凡是兒童能夠自己想的應該讓他們自己去想”。