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在科学课教学中如何培养学生的探究能力

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小学科学教育的灵魂就是“探究”,科学活动的本质更在于探究,教育的宗旨在于形成人的良好素质,科学教育只有引导学生通过科学探究来发展科学素质,才能实现科学本质与教育宗旨的内在统一。因此,小学科学课程应以探究为基础,引导学生能动地学习。《科学课程标准》也强调学生的“探究性学习”。在科学教学中如何培养学生探究能力,是科学教师亟待解决和探讨的问题。下面我谈谈个人体会。

探究作为一种发现式的教学方法,它的教学过程也是从科学研究的方法借鉴而来的。科学家的研究是从发现问题开始,探究性学习也是从指导学生发现探究的问题开始的。科学家在发现问题后进行研究是先提出假设,再设计实验验证假设,最后形成结论。因此,探究教学的过程也可以“发现问题―提出假设―设计实验―形成结论”的程序作为模式。

一、发现问题诱导探究

要使学生不断地进行探索,就要从提出问题开始,也就是要培养学生学习探究的目标。但是要真正发现探究的问题对学生来说并不是一件容易的事,这就要求每个科学教师精心地准备好材料、备好课,让学生能够从充分的感性材料中有问题可以探究。只有自己发现并提出了问题,主动参与探究的积极性才会很高。所以让学生提出问题是探究的前提条件。

发现问题的目的有以下两方面:①让学生知道将要学习的是什么;②通过各种方式引起学生的学习兴趣。为此,在科学教学的探究性学习中,教师首先要创设好一个优良的学习情境,把学生导向科学探究,更要让学生产生学习的内驱力,明确学习的目的性。教师应从学生的心理特征和年龄特征出发。

如在教学《空气的性质》一课时,我设计了一个实验:把一团纸巾塞到玻璃杯底,然后将杯子竖直倒扣入水中。让学生预测,纸巾会被水浸湿吗?你能说出其中的缘由吗?这样的情境激起了学生的学习兴趣,使学生产生了探究欲望。爱因斯坦曾说:“创造性地提出问题比解决问题更加重要。”学生的“异想天开”往往就可能成为探究的动力。教师首先要让学生主动地产生一种发现问题、提出问题的学习心理,并且让学生带着问题走向教材、走向自然、走科学。

二、提出假设形成问题

所谓假设,指的是学生在学习新知识的过程中,将自然或实验室观察的结果与已有的知识联系起来,形成超越已有知识和当前观察结果的新的见解、看法。

在教学《热空气和冷空气》时,我先出示了一个充满气的气球,在酒精灯上方一加热,气球便上升了。这时我问学生:能上浮的气球见过吗?是什么气球?(氢气球)老师手里的不是氢气球,为什么它也能够上升呢?学生们经过思考以后得出许多假设:可能是气球受热以后变轻了;可能是酒精灯点燃以后能够产生一种向上升的力;可能是酒精灯点燃以后周围的气体流通了,是这些气体把气球托上去的……

在探究教学过程中,教师要尽量安排小组活动和组际活动,以增强学生的合作交流,促进探究的深入和交流,也为学生创造更多的自我表现机会,将个人独立思考的成果转化为全组的共同认识,反过来群体行为也影响学生个体的奋进和努力。

三、设计实验探究过程

科学家用感觉器官或借助工具、仪器,通过自然情境下的观察和测量,以及在实验室中进行的实验和测量来收集实验资料。而在探究性学习中,教师要指导学生根据实验资料作出对科学现象的解释。如观察、测量、实验,以及从教师、教学材料、网络或其他途径获得资料,以使他们完成探究。

在《简单电路》一课的教学中,我首先出示一组材料(一根导线、一节干电池、一个小电珠)邀请学生实验。学生很快把小电珠接亮了。接着我又出示了一个小电珠和若干跟导线,让学生说说有没有办法让一节干电池同时点亮两个小电珠。当学生正在争论不休的时候,我对学生说:“光靠争论是得不出结论的,还是让我们通过实验来探究其中的奥秘吧。请你们小组讨论讨论,准备怎么实验呢?”学生通过讨论交流以后很快设计出了实验方法,并画好了电路图(小组中出现的并联和串联都有)。并且在实验的最后,小组与小组之间的交流中发现了两种电路的相同点:都可以同时使两个小电珠亮起来。不同之处:方案一:把电路中一个小电珠取下,另一个电珠也不亮了。而方案二,随便取下哪一个电珠,另外一个还是会亮。而且学生还发现同时接亮两个电珠时,两种电路中小电珠的亮度也不一样。

正因为这样的探究,让学生自己设计实验,自己动手实践操作,选择恰当的器材,才能对学生进行一种潜移默化的科学精神的培养。

四、交流探究形成结论

实验完成以后,教师还可以让学生交流细小发现、研究结果,让学生有探究后的成就感。交流探究结果引出的新问题,能加深学生在探究结果与现有的科学知识,以及学生给出的解释之间的联系。这样能帮助学生解决还没有解决的疑惑,交流在探究中遇到的问题,更加有力地证明实验是检验假设的唯一标准,也能更好地培养学生良好的科学品质。

“探究性学习”既是满足儿童求知欲的重要手段,又是学生获得知识的重要途径。第斯多惠就曾说,要给予儿童真知,更要引导他们主动寻求真知。正所谓:授人以鱼,不如授人以渔。

总之,探究性学习,是学生在教师的帮助、指导下,从自身的生活实际出发,以探究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题。它不仅可以促进学生转变原有的学习方式,学会主动学习、终身学习,而且可以促进教师教学观念和教学行为方式的改变,进而建立新型的师生关系。