提高科學(xué)探究有效性的幾點認(rèn)識

1、起點基點生長點提高科學(xué)探究有效性的幾點認(rèn)識蕭山區(qū)黨灣鎮(zhèn)二小王建國陳婷【摘要】什么是“科學(xué)探究的有效性”?它是指通過探究活動讓學(xué)生獲得具體的進(jìn)步與發(fā)展,指的是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。反思當(dāng)前的科學(xué)教學(xué),由于對科學(xué)探究的本質(zhì)把握得不夠深刻,以致或多或少造成了科學(xué)探究的低效?；谝陨险J(rèn)識,筆者認(rèn)為,“教無定法,貴在得法”,要想提高科學(xué)探究的有效性,教師就必須在教學(xué)設(shè)計與指導(dǎo)上狠下功夫:精心設(shè)計,讓問題成為有效探究的起點;合理安排,讓結(jié)構(gòu)性材料成為有效探究的基點;親歷實踐,讓體驗成為有效探究的生長點?！娟P(guān)鍵詞】有效探究起點基點生長點科學(xué)課上,我們經(jīng)?？煽吹綄W(xué)生親自動手操作

2、和實驗,親身經(jīng)歷了一個又一個的探究活動,場景如火如荼,氣氛熱鬧非凡?？墒?細(xì)細(xì)考慮,這是真實、有效的科學(xué)探究嗎?什么是“科學(xué)探究的有效性”?它是指通過探究活動讓學(xué)生獲得具體的進(jìn)步與發(fā)展,指的是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀三者的協(xié)調(diào)發(fā)展。反觀這樣的要求,不難發(fā)現(xiàn),目前,在科學(xué)探究活動中的確存在著不少問題或者誤區(qū)。首先從探究過程上看,“趕場式”探究有過程無結(jié)果,探究效果得不到應(yīng)有的控掘。其次,從探究組織上看,“熱鬧式”探究有溫度無深度,學(xué)生的思維得不到應(yīng)有的發(fā)展。再次,從探究形式上看,“花俏式”探究有形式無內(nèi)容,學(xué)生的探究時間得不到有效利用。另外,探究內(nèi)容有些遠(yuǎn)離學(xué)生生活,學(xué)生無法投入足

3、夠的探究熱情;教師的探究指導(dǎo)有的也不夠到位,使學(xué)生探究得不到有效的幫助這些都或多或少造成了科學(xué)探究的低效?；谝陨险J(rèn)識,筆者認(rèn)為,“教無定法,貴在得法”。要想提高科學(xué)探究的有效性,教師就必須在教學(xué)設(shè)計與指導(dǎo)上狠下功夫:精心設(shè)計,讓問題成為有效探究的起點;合理安排,讓結(jié)構(gòu)性材料成為有效探究的基點;親歷實踐,讓體驗成為有效探究的生長點。一、讓問題成為有效探究的起點“學(xué)起于思,思源于疑”。探究源于問題,有問題才會引發(fā)探究活動。激發(fā)學(xué)生的探究欲,引導(dǎo)學(xué)生提出有價值的科學(xué)問題,是有效探究的前奏。因此,在設(shè)計探究活動時,必須精心設(shè)計,讓問題成為有效探究的起點。1.問題設(shè)計要緊扣預(yù)定目標(biāo)探究問題的預(yù)設(shè)要以教

4、師期望學(xué)生達(dá)成的目標(biāo)為基礎(chǔ),這樣的探究才會更有效。預(yù)設(shè)問題時,首先要有明確的目標(biāo)。一節(jié)課的目標(biāo),是單元目標(biāo)的分解,因此要充分考慮到本單元要求學(xué)生達(dá)到的目標(biāo),甚至考慮到整個小學(xué)階段乃至更高層次的要求,而不是拿問題作擺設(shè),它應(yīng)該是仔細(xì)定位、精心設(shè)計的產(chǎn)物。如我們周圍的空氣有一位老師在上我們周圍的空氣一課時是這樣開始的:“你知道人身上的五官是哪五官嗎?”學(xué)生回答:“眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴、手”于是老師讓學(xué)生上來摸老師帶來的“禮物”(一袋空氣,接著問:“生活中哪些地方存在著空氣呢?”由于對本節(jié)課的目標(biāo)把握的不夠明確,這位教師設(shè)計的兩個問題顯然層次欠低,沒有多大價值。如果第一個問題僅是讓學(xué)生回憶自己的感

5、官,那是大可不必,因為學(xué)生在后面的觀察實驗中能自然地運用起來。至于第二個問題,連幼兒園小朋友都知道的問題,沒有問的必要。我們周圍的空氣的目標(biāo)可以定為:能自己收集一袋空氣,并能對這袋空氣用一定的方法進(jìn)行感知;能嘗試與水相比發(fā)現(xiàn)相同和不同教師從教學(xué)的一開始就應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo)預(yù)設(shè)問題。如:我們的周圍存在著很多空氣,但平時很少對它進(jìn)行研究,你有什么辦法來“抓”一些供我們研究呢?這個問題的目的在于討論“抓”空氣的辦法,繼而讓學(xué)生“抓”一袋空氣,然后來仔細(xì)觀察?？梢?只有在清晰的目標(biāo)指引下,學(xué)生的探究活動才不會迷失方向,探究才會有效進(jìn)行。2.問題設(shè)計要把握前概念水平前概念是指學(xué)生通過日常生活的各種渠道以及自

6、身實踐,將周圍自然界的物體和事件聯(lián)系起來,形成的對自然現(xiàn)象的理解與想法。通俗的說是指學(xué)生腦子中對事物或現(xiàn)象的已有理解。學(xué)習(xí)不是簡單的將新信息裝入一個空的容器,而是學(xué)生已有理解基礎(chǔ)上建立新的理解,建構(gòu)新的知識。因而,只有學(xué)生的前概念參與的學(xué)習(xí)才會更有效。教師在每一節(jié)備課中,會有一個或幾個核心的探究問題,這些問題的預(yù)設(shè),必須從學(xué)生的前概念水平、學(xué)生的知識原點開始,否則再明確的目標(biāo)也將無法實施。如:100毫升水能溶解多少克食鹽?在100毫升水里能溶解多少克食鹽一課的教學(xué)中,施教老師一開始拿出一只盛有水的燒杯,然后向里面加鹽?！巴瑢W(xué)們,我把一勺鹽放進(jìn)水里,一會兒食鹽溶解,再放一勺又溶解了,繼續(xù)放,食鹽

7、能這樣無限溶解嗎?”學(xué)生異口同聲,很自信地回答“能”。這個回答與老師預(yù)設(shè)的剛好相反,于是教師又重新問:“不停地加食鹽能不停地溶解嗎?”學(xué)生的回答依舊與前一次一樣,教師沒辦法了,只好自己說:“這樣不停地加,食鹽是不能無限溶解的。”然后展開了“50毫升水里能溶解多少食鹽”的研究出現(xiàn)這樣的問題,恰恰說明教師對學(xué)生的知識原點沒有深入了解。四年級學(xué)生剛學(xué)習(xí)了一些物質(zhì)溶解在水里的內(nèi)容,腦子里知道的是食鹽在水中能溶解的概念,而對溶解在一定條件下要達(dá)到飽和的概念缺乏認(rèn)識。因此,“食鹽在水中能無限溶解”就成了當(dāng)時學(xué)生的前概念。那么,教師要做的就應(yīng)該設(shè)計問題去引導(dǎo)學(xué)生建立溶解“飽和”的概念。就拿上述案例來說,當(dāng)教

8、師意識到這是學(xué)生處于前概念水平時,教師可以這樣追問:加一袋鹽呢,加一車呢,把地球上所有的鹽都加進(jìn)去呢,這樣來促使學(xué)生反思。另外,課堂上出現(xiàn)了這樣的“生成點”,教師應(yīng)該怎么辦?教師要從學(xué)生的回答中敏感地解讀出學(xué)生此時的前概念,然后靈活調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計。在上面案例中,教師干脆組織學(xué)生當(dāng)場實驗:一次加入20勺鹽,看能不能溶解完。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)食鹽不能在水中無限溶解這個事實時,與其的前概念發(fā)生了矛盾后,就會思考:一杯水里到底能溶解多少食鹽?可見,了解學(xué)生的前概念,是進(jìn)行有效探究的前提與保障。3.質(zhì)疑能力要在情境中培養(yǎng)教學(xué)的藝術(shù),在于教師對學(xué)生的激勵與喚醒?；顒釉O(shè)計時,要十分重視問題情境的創(chuàng)設(shè),以引起學(xué)生

9、的好奇心和探究欲,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題來。由于學(xué)生不太可能像科學(xué)家那樣在復(fù)雜的自然現(xiàn)象面前,憑著自己的經(jīng)驗與感覺,能敏銳地發(fā)現(xiàn)問題。因此,作為教師要“扶”一下,能積極地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)符合客觀事實的問題情境,使創(chuàng)設(shè)的情境對學(xué)生的思維具有一定的啟發(fā)性和暗示性,這樣學(xué)生的思維就會有一個明確的方向。如蠟燭能燃燒多久師:(點燃蠟燭老師用一個杯子蓋住這蠟燭,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?生:當(dāng)然會滅掉師:誰來說說燃燒的蠟燭被杯子蓋住后,為什么會滅掉?生:因為燃燒的蠟燭被杯子蓋住后,氧氣進(jìn)不去,里面的氧氣燒完后,蠟燭就滅了。師:就是說杯子里的氧氣燒沒了,同學(xué)們有沒有意見?師:(出示兩支長短不同的蠟燭,放在桌上點燃那么,一個杯

10、子同時蓋住兩支蠟燭,結(jié)果又會怎樣?以小組為單位,先猜測,后驗證你們的猜測。生:(分組實驗師:哪個組來匯報一下實驗現(xiàn)象?生:我們猜測高的蠟燭先滅,實驗結(jié)果猜想是對的。生:我們組也一樣師:實驗結(jié)果都是一樣的,沒問題了?生:蠟燭滅了,并不是杯子里氧氣沒了。師:是嗎?那為什么呢?生:假如氧氣沒有的話,兩支蠟燭應(yīng)該是同時滅,而實驗結(jié)果是一支高的蠟燭先滅,矮的蠟燭后滅,說明高的蠟燭滅的時候還有氧氣,不然矮的蠟燭不會燒一會兒再滅掉。師:如果杯子里放高、中、矮三支蠟燭,可能會有什么現(xiàn)象呢?生:可能高的先滅,然后依次是中的、矮的。師:這就是說,剛才我們說的結(jié)論:蠟燭滅了,杯子里的氧氣燒沒了,這個結(jié)論是錯的,應(yīng)該

11、是杯子里還有氧氣。那為什么會產(chǎn)生上面這些現(xiàn)象呢?你會提出什么問題呢?生:為什么還有氧氣,而蠟燭卻滅了?生:為什么高的先滅,矮的蠟燭后滅?總之,要使學(xué)生的科學(xué)探究真實有效,教師就要精心設(shè)計好問題,并能創(chuàng)設(shè)情境幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,使問題成為有效探究的起點,從而更好的引領(lǐng)著整個探究活動的深入展開。二、讓結(jié)構(gòu)性材料成為有效探究的基點學(xué)習(xí)科學(xué),就是帶領(lǐng)學(xué)生去經(jīng)歷一個個觀察、研究認(rèn)識周圍事物和環(huán)境的探究活動,而材料無疑是學(xué)生動手、操作的憑借和探究推理的“橋梁”,“沒有材料就沒有經(jīng)歷”。因此,材料的恰當(dāng)選擇,往往關(guān)系到探究活動的有效展開,甚至關(guān)系到一節(jié)課教學(xué)的成敗。恰到的材料,是成功的一半。1.精心

12、準(zhǔn)備科學(xué)究竟是什么指出:“有結(jié)構(gòu)的學(xué)具是能夠吸引和適應(yīng)特定年齡和能力的孩子們,讓孩子們通過適當(dāng)努力,能夠最終獲得發(fā)展,而不是被迷惑和打擊?！彼^有結(jié)構(gòu)的材料是指經(jīng)過精心設(shè)計,有著豐富內(nèi)在聯(lián)系的材料,是蘊含著某些關(guān)系和規(guī)律的典型教學(xué)材料的組合。它一般具有這樣的特征:一是貼近學(xué)生的生活,讓學(xué)生感覺更直觀、親切。二是所選材料要為探究的問題服務(wù),并有助于深入的探究。三是材料要有變化,以保證探究的嚴(yán)密性、正確性。如拱形的力量一位老師在上拱形的力量一課時,一開始就是這樣導(dǎo)入:師:在每個小組的桌面上有兩上墊板,我們把它看作一條河的兩岸,用這張白紙在這里造一座平橋,拿這些螺帽、鐵墊圈來測試這座平橋的承受力,發(fā)

13、現(xiàn)它能承受的壓力很小。那么,你們知道有哪些辦法可以增加橋面的承受力?生:可以增加橋面的厚度。師:好,不過增加厚度要增加材料了,不增加材料又有什么方法呢?生:可以改變形狀,比如做成折紙型。生:可以改變材質(zhì)。生:可以增加橋墩。師:加橋墩也要增加材料呀,如果把這座橋變成這種形狀,這是什么形狀?生:拱形師:把橋面做成拱形,它的承受力會加大嗎?于是讓學(xué)生做平橋與拱橋的對比實驗從上可以看出,教師事前就為學(xué)生提供了有結(jié)構(gòu)的材料。墊板、拱條、鐵墊圈、螺帽等材料,每份材料都為概念的呈現(xiàn)與建構(gòu)發(fā)揮著作用:墊板控制了變量跨度;拱條大小、厚薄及鐵墊圈的輕重保證了拱形隨著壓力的增大,形狀會呈現(xiàn)出兩邊的拱腳慢慢散開的現(xiàn)象

14、;螺帽與鐵墊圈的提供個數(shù)又含著極限與技術(shù)的內(nèi)涵。試想,學(xué)生在這些有結(jié)構(gòu)材料的幫助下,就能牢固建構(gòu)起“抵住拱形的外推力,拱形就能承受更大壓力”的科學(xué)概念來。2.有序呈現(xiàn)一組有結(jié)構(gòu)的材料,還是課堂中的“紀(jì)律員”,它像一只無形的大手,牽引著學(xué)生走上認(rèn)知、探究、發(fā)展之路。在教學(xué)中經(jīng)常會遇到:當(dāng)確定某一探究問題后,教師就將所有材料一古腦兒的呈現(xiàn)在學(xué)生面前,結(jié)果學(xué)生的注意力往往集中在新鮮的感興趣的材料上。隨著時間的流逝,活動的質(zhì)量卻沒成正比。如果適時地、分批地提供探究活動所需的材料與器材,學(xué)生的探究就會隨著材料的不斷提供而向前推進(jìn)。如:在教簡單電路一課時,在學(xué)生組成了一個簡單電路的基礎(chǔ)上,教師再發(fā)給學(xué)生一

15、個電珠和一段導(dǎo)線，問：你能在這個電路的基礎(chǔ)上再點亮一盞小燈泡嗎？學(xué)生依 照教師提示及材料顯示的信息，動手組成一個串聯(lián)電路。接著再提供一段導(dǎo)線，問：還 能在原有的電路基礎(chǔ)上再用上一根導(dǎo)線，改裝出一個新的電路來？學(xué)生思考、動手，最 終組裝出一個并聯(lián)電路。 利用有結(jié)構(gòu)的材料，在原有電路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，避究盲目的把已經(jīng)裝好的電路 拆下重裝，把有限時間放在最重要的探究活動上，從而獲得更多有價值的成果。而且， 學(xué)生的注意力都被新的研究材料及探究活動所深深吸引，無暇顧及其它的事，避免了課 堂上“亂“而”無序“的現(xiàn)象出現(xiàn)，這樣，教師既有效調(diào)控了探究活動，又很好把握了 課堂秩序。 總之，有結(jié)構(gòu)的材料為學(xué)生的科

16、學(xué)探究奠定了扎實的物質(zhì)基礎(chǔ)，從而確保探究活動 的有效而深入的開展，可謂事半而功倍啊。而這一份成功的獲得，更有賴于我們科學(xué)老 師的一份精心，一份細(xì)心。 三、讓體驗成為有效探究的生長點 小學(xué)科學(xué)是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程，而科學(xué)素養(yǎng)是知識、技能、態(tài)度情 感價值觀的綜合體，它無法像知識那樣直接“教“給學(xué)生，而是個體與社會文化融合， 再創(chuàng)造的結(jié)果，是個體在社會化的過程中對科學(xué)活動、生活的感受，體驗并內(nèi)化的復(fù)雜 產(chǎn)物。因而，讓學(xué)生親歷積極、能動的探究活動，體驗科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，增長科學(xué)探究 能力，理解和形成科學(xué)概念，樹立尊重事實，善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，才能培養(yǎng)學(xué)生的科 學(xué)素養(yǎng)。 小學(xué)生的身心發(fā)展特點，

17、決定了他們學(xué)習(xí)方式是通過“直觀”而非“原理”來學(xué)習(xí) 的，有別于成人。因此，親身體驗應(yīng)該成為小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)、探究以至于培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的 主要途徑。且不能把體驗僅當(dāng)作是標(biāo)鑒，為“體驗”而體驗，而應(yīng)努力放大其功能，讓 它成為學(xué)生的生命感受，成為催生科學(xué)素養(yǎng)的生長點。 1重視學(xué)生親身體驗 重視學(xué)生親身體驗 體驗，是指學(xué)習(xí)者通過實踐來認(rèn)識事物，在親身經(jīng)歷的學(xué)習(xí)與探究活動中獲得親身 感受，融入自身經(jīng)驗之中，并對原有經(jīng)驗發(fā)生影響，是影響學(xué)習(xí)者情感、態(tài)度和價值觀 的重要活動。 “告訴我的，我會忘記，分析給我聽的，我可能記住，如果讓我參與，我會真正理 解” 。這是學(xué)生的真心表白。 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出， “小學(xué)階段，兒

18、童對周圍世界存有 著強烈的好奇心和探究欲望，他們樂于動手操作具體形象的物體，這一時期正是培養(yǎng)科 學(xué)興趣、體驗科學(xué)過程發(fā)展精神的重要時期” 。 6 科學(xué)課的魅力在于能做實驗，能在玩中學(xué)，而只有學(xué)生自己做的科學(xué)，才是真正學(xué) 到的科學(xué)。事實上，科學(xué)教材中，安排了大量的觀察、考察、種植、飼養(yǎng)等內(nèi)容，我們 完全可以帶領(lǐng)學(xué)生走出教室，引導(dǎo)他們對大自然的事物進(jìn)行考察、體驗。如油菜花開 了一課，我把學(xué)生帶到校園周邊的田野里，置身在花香與泥土的芬芳里讓學(xué)生觀察一 株油菜、一朵油菜花、一株油菜上的花，那份獨特感受，又豈能在課堂上能體會到？如 種子的萌發(fā)一課，在上課前一周里，我就布置學(xué)生回家浸泡黃豆、蠶豆、油菜的種

19、 子，讓學(xué)生每天給予它們特別的“關(guān)愛” ，并仔細(xì)記錄種子的變化過程。課堂上，學(xué)生 帶著自己的“戰(zhàn)禮品” ，把喜悅寫在臉上，把呵護(hù)溢于行為之中這些活動不僅生動 地學(xué)到了有關(guān)生物知識，而且極大的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的態(tài)度，以及與大自然和諧相 處的情感。 2.引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷實證 2.引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷實證 蘇霍姆林斯基說過“在人的心靈深處，都有一個根深蒂固的需要，就是希望自己是 個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者” 。教學(xué)中，我們教師要努力讓學(xué)生獲得動手創(chuàng)造的信心與 勇氣，激發(fā)他們的求知欲，鼓勵他們多觀察、多動腦、多動手，同時也應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生像 科學(xué)家一樣的搞探究活動，使學(xué)生明白，無論是動手實驗，還是動腦思考，都是我們收

20、 集科學(xué)實證的過程。 而科學(xué)實證，是建構(gòu)科學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的強有力的支柱，因此，讓學(xué)生經(jīng)歷 基于實證的探究活動，不僅有效地學(xué)習(xí)科學(xué)，而且深切感悟“崇尚事實，強調(diào)證據(jù)”的 科學(xué)本質(zhì)。 如一位老師上磁鐵的兩極一課中，創(chuàng)設(shè)情境“將鋼珠置于條形磁鐵的不同部位， 松手后會怎樣” ，引出問題“條形磁鐵什么地方磁力強，什么地方磁力弱” ，從而讓學(xué)生 經(jīng)歷探究：通過親自懸掛回形針的辦法檢測條形磁鐵磁力的強弱。實驗前，請學(xué)生討論 “用什么方法來研究條形磁鐵磁力的強弱” ，目的就是讓學(xué)生明確尋找實證的途徑。實 驗時討論“回形針掛哪里，怎么掛” ，并請學(xué)生及時記錄數(shù)據(jù)，目的就是讓學(xué)生收集事 實證據(jù)。 實驗后， 請學(xué)生仔細(xì)分析數(shù)據(jù)， 再得出結(jié)論 “條形磁鐵的磁力兩端強， 中間弱” ， 目的就是讓學(xué)生明白用證據(jù)說話。實證意識，貫穿著整個探究活動的始終。 有了實證意識，學(xué)生在動手實驗時，把關(guān)注的焦點放在實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)上，而 對一些細(xì)枝末節(jié)才會置之不理。通過分析現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等事實，得出科學(xué)結(jié)論，從中又讓 學(xué)生逐步養(yǎng)成細(xì)致觀察、大膽猜測、小心驗證的科學(xué)態(tài)度。 3適時滲透人文熏陶 適時滲透人文熏陶 科學(xué)素養(yǎng)已不僅僅是包涵科學(xué)概念與技能、科學(xué)探究能力、科學(xué)行為方式等要素， 7 還隱含著科學(xué)主義與人文主義的一種和諧，包括科學(xué)情感、態(tài)度、價值觀。因此，只有 充分