浅谈如何培养小学生的科学探究能力

浅谈如何培养小学生的科学探究能力 【论文摘要】 本文结合近二年来我校开展小学科学教学及科学探究活动中的经验，从不同角度，不同方法去了解学生，协助学生，给学生选择适合的探究主题 ，在教学过程中发挥“小组合作学习”的作用来培养学生的科学探究能力及其评价，提出了让学生走上一条正确科学探究性活动之路。 【关键词】 选择探究主题 小组合作学习 探究能力 评 价

小学科学课程是将自然科学作为一个整体为中小学生设计的国家课程。为更好地了解小学科学课，走进小学科学教学课，区分好自然教学与小学科学教学，借此机会跟各位同行谈谈小学科学课中培养学生的科学探究能力的一点看法，以此来给大家一点参考的信息，以便日后在小学科学课的教学过程中能注意到有关培养科学探究能力问题。 列夫托尔斯泰说过“如果学生在学校里的结果是使自己什么也不会创造，那他一生将永远是摹仿的抄袭”。面对二十一世纪的人才，我们必须培养创造型人才的基础教育，要从培养科学探究品质、科学探究思维能力和科学探究精神、科学探究动机等基本素质开始的教育，也是培养未来发明者、科学家的启蒙教育。世界的发展与进步离不开科学探究和发明，我们不应该把人才视着为现代化技术的附属品，而应该看成为主宰。 作为一名小学科学教师在学校要培养学生科学探究能力并非是轻而易举的事，当前最主要的是冲破“应试教育”，向素质教育专轨，培养学生创新的良好素质。以下从我们现有的科学教材来谈一点看法： 一、鼓励学生学生自主选择探究主题 ，激发学生的兴趣 当我们学完了教材的一些课之后，要做好学生新的科学探究工作，每一学期要给每一个学生至少一个探究主题，这个主题要适合及选择的范围。对小学生而言，题目若与日常生活有密切关系，必会提高其参与的兴趣，如洗头水的试验及调查、 食物的脂肪含量、 冷藏食物知多少、电蕊寿命、 面粉的拉力、 头发的盛重力、不同洗衣粉的清洁能力、 厕纸的吸水能力。其实以上例子包括不少有趣的题目，大部分的内容既和日常生活有关，亦可进行科学探究，而过程和所需器材也不复杂。例如：电蕊寿命——学生可利用电动玩具来测试不同牌子电蕊的寿命；头发的盛重力——学生可向家人或朋友搜集数根头发，然后绑上砝码或适当又已知重量的对象如硬币，测试过程中，增加重量直至头发被扯断为止，若可行的话，可尝试找出年龄或性别与头发盛重力之间的关系。 近两年来我校在申报“绿色学校”过程中，为了更好的让学生参与进来，我们从“绿色学校”中的有关环保问题出发，提出大量有关适合这方面的探究主题。例如：校园植物的调查、学校绿化率、学校周边环境、废旧电池的回收„„，这一些都是很好的活动主题，而且也很适合小学生的思维。 二、引导学生去探索，鼓励学生在探究活动中寻找答案。 用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的双手去做、用自己的嘴巴去说„„十分珍惜孩子的好奇心，引导他们注意观察周围事物，鼓励孩子提出问题，。问题提出来后，教师不是直接给出答案，而是设计好实验和问题，让学生自己去操作和相互讨论。在教师引导和建议下，孩子们自己动手做实验、搜索证据、观察、提问、设想和验证。孩子们要用自己的语言记录下实验过程中的想法、活动情况，与正确答案相比较。 通过几年的小学科学教学，我们在教学中都能感受到儿童喜欢提问题的天性：“天为什么是蓝色的？”、“恐龙是怎么灭绝的？”„„，除此，还能感受到儿童回答问题的逻辑：“打雷是因为云彩没长眼睛！”、“太阳把地上的水吸走了！”„„。这些可贵的“天性”应变为更为成熟的科学思维习惯和能力，这不仅是科学家需要的，也是21世纪普通公民应具备的基本素养。 假设是在已有知识经验的基础上对问题所做的可能性回答。例如，对“物体遇冷会收缩吗”这个问题，学生可根据自己生活经验提出各种假设：“物体遇冷会收缩—人冷了就会缩起来”，“物体遇冷不会收缩—教室里的桌子就没有因为冬天而变小”，再如：“把纸和球同时从高处放手，猜哪个先落地”的假设活动，是想让学生分析自己的假设，并在假设的过程中发现：根据经验提出的假设有时是错误的，经验也可能造成假象。我们再用两张同样重的纸（其中一张揉成团）重复上面的实验”是一个拓展活动，同样说明根据经验提出的假设不一定可靠。而搜索证据是通过观察、实验、测量或从可靠信息源那里获取用以回答问题或验证假设的数据及资料的活动。许多重要的科学结论都是建立在假设与搜索证据的基础上的，如魏格纳的大陆漂移说、达尔文的进化论等。因此做为一位科学教师，在培养学生的探究能力时要注意做好下面的工作： 1、提出问题，而不是直接建议解决问题的方法，这样就为学生提供了探究的机会。 2、提供一个适用于学生的计划方案，提出一系列问题让学生考虑。 3、经常比较计划和实际的探究过程，认识到不是所有的事情都可以预见。 4、在教学上或活动结束时要经常讨论，提议学生去思考如可改进探究方法。 三、培养学生科学探究中的合作能力。 在传统的实验课教学中，比较普遍采用的是教师讲实验内容学生听，教师演实验方法学生看，教师提问实验结论学生答的“满堂灌”教学方法。这种教学方法限制了学生的思维和创造，不利于主体精神的培养。针对这一现象，我在小学科学实验课教学中充分发挥小组合作学习的优势，让学生通过阅读、研讨自己设计实验。具体做法是：把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考、研讨，共同填写实验报告，等于是自己设计实验，自己进行操作、观察、分析。培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读了教材，然后以小组为单位进行了热烈的讨论，他们互相补充，互相帮助共同填写有关内容。教师巡堂只做启发和点拨。在确定了实验步骤后，各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析。 现代教育技术的飞速发展与计算机的普及既为共享资源和合作学习提供了良好的学习环境，但也容易使人进入一个自我封闭的学习环境，这就需要以合作学习进行引导。 四、注重探究方法和过程的评价，鼓励探究结论的原创。 一提到评价，老师们往往会联想到考查、考试。其实对学生的科学探究能力评价涉及到许多方面，考查、考试只是一个很小的方面。在科学课的标准中，对学生的评价问题作了详细的叙述。标准中强调“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”。因此，科学探究能力的评价不仅要关注学生的探究结果，更重要的是关注他们的探究过程。学生在进行科学探究活动中，他们对自然事物的观察、发现以及提出问题的能力；在探究实验中的设计实验、动手操作能力；对观察、实验中各种信息的搜集、整理、分析、推理、归纳、总结、质疑、交流、评议等能力的提高；在情感、价值观等方面的发展等过程中都体现了学生科学素养的发展。这些方面都是评价科学探究能力的重要方面，这是单纯以一纸试卷所不能体现的。只有注重了探究过程的评价，才能有一个好的结果。另外，评价的方法也应该是多种多样的。不只是考试这一种形式。例如：在平时为学生建立一个探究过程的纪录本，及时记录学生的各种变化，从发展变化的程度上反映学生的探究能力。通过实验竞赛等形式来评价学生的动手实验能力。还可以让学生通过完成一定的自然环境、自然事物或自然现象等的考察研究，撰写考察报告来反映学生的综合素质能力等等。在对学生的科学探究能力评价时，应让教师、学生、家长甚至社会成员参与。总之，应重视学生的评价，应有一个公正、积极的评价，以促进学生科学探究能力的提高。 最后，我们相信我们每个教师都能坚持不懈地把学生科学探究活动开展下去，上好每一节科学课，努力提高学生的科学探究能力，让学生从中领悟到科学的含义及探究科学的方法，通过小组的合作学习，解决面向全体学生，特别是面向差生的问题，从而使每个学生都能在原有水平上得到发展和进步。让所有的学生掌握探究的思维方法、感受探究的乐趣，培养出我们具有创造能力的新一代人才。 观察是人们认识世界的开始，科学始于好奇，发现始于观察。我国地质学家李四光曾说：“观察是得到一切知识的一个首要步骤。可以这么说，学生科学素养培养的宏伟目标的实现，起始于学生科学观察能力的培养。 一、观察是科学成功的先奏 世界著名的侦探小说家——英国的柯南道尔在爱丁堡大学医科系就学时，医科教师贝尔第一次给他们上课，将一只装满琥珀色液体的杯子放在前排的课桌上，说：“这是一种特效药水，让我们大家尝尝它的味道，我先做个样子，你们学着我的样子尝。”说完，贝尔先用一个手指在杯中药水里蘸了一下，然后放进嘴里吮了一口。学生们依次走到杯前学着老师的样子尝药水，尝过之后，全都皱起了眉头。贝尔问学生：“你们观察到什么没有？”学生听了，都面面相觑；不知如何回答。柯南道尔也不明白，站起来问：“老师，您不是让我们学您的样子尝药水的味道吗？”贝尔笑了笑，说：“对。”他让柯南道尔坐下，伸出右手的两个指头对学生说：“我是要你们学着我的样子尝。刚才我蘸药水的是食指，而放在嘴里的却是中指，因此实际上我什么也没尝到。而药水的味道很不怎么样，我已经从你们皱着的眉头上观察出来了。你们不观察，所以吃苦头，要记住，观察是科学成功的先奏。” 二、科学观察的含义 什么是科学观察? 观察，是指人们对周围存在事物的现象和过程的认识，这种认识是基于研究者对事物的现象和过程的理解。但是，科学的观察，并不是指人们对观察的一般理解，即不仅仅是“仔细察看”，而是在自然存在的条件下，对自然的、社会的现象和过程，通过人的感觉器官或借助科学仪器，有目的、有计划地进行的。因此，我们可以认为，科学观察就是对观察对象的精确描述，观察能力就是能够对观察或研究对象从多方面感知并进行精确描述的能力。科学的观察至少主要包括这样几层意思： (1)丰富细致的信息。就是要尽可能“观察”到更多的东西，找到更多的观察点，发现更多的差异点。当然“观察”得越仔细，“观察点”越多，“观察”到的东西就越多。 (2)准确细致的描述。观察不仅是“观察”到了什么，更重要的内容是被观察到的东西是什么样，也就是有哪些具体的特征。对这些特征的描述，除用语言文字外，还可以用图画、图片，但更多的科学观察，特别是对自然现象的观察，更强调的是数据的搜集，通过借助某些测量工具对观察到的东西进行定量的描述。 (3)客观真实的记录。科学观察的意义在于观察结果的分享和观察资料的积累。因此科学观察一个很重要的内容就是对“观察”进行客观真实的记录，不但要如实记录“观察”到了什么、“观察”到的东西什么样，还要说明观察者是采用什么方式进行观察的、是在什么时间、在什么地方“观察”的。以便重新进行检验，或在此基础上进行新的发现。 三、培养学生的科学观察能力 人的观察力并非与生俱来，而是在学习中培养，在实践中锻炼起来的。特别是对学习自然科学的人来说，观察能力尤其重要。要从小培养学生养成自觉地、认真地观察各种自然现象的习惯、兴趣和能力。 （一）培养学生浓厚的观察兴趣。 每个人由于观察敏锐性的差异，在同一件事物的观察上出现不同的兴趣，注意到不同事物或同一事物的不同特点。因此，培养浓厚的观察兴趣是培养观察能力的重要前提条件。为了锻炼观察能力，要培养每个学生广泛的兴趣，这样才能促使孩子们津津有味地进行多样观察。同时，还要有中心兴趣。有了中心兴趣，就会全神贯注地对某一领域进行深入的观察。有的学生喜欢观察星空，特别是对银河、火星、月亮等观察兴趣很浓，能长期坚持并写出观察日记。这样就可以增长知识，打开思路。有的学生对植物很有兴趣，注意观察植物的生长过程，从播种、发芽到发育、成熟，并做了大量观察日记。教师也经常给以指导，辅助以必要的知识。这样做不仅极大地培养了学生们的观察兴趣和持久的观察力，也提高了他们对事物发展全过程的表达能力。观察兴趣，还能激发同学们的求知欲。少年儿童对自然界的岩石、流水、风、雨、霜、雪、露、电、雷、动植物等都很有兴趣。时间久了，观察的兴趣和习惯就养成了。 （二）教会学生观察的方法 通过直接体验，积累对自然现象的感性认识，培养对事物进行科学观察的能力和习惯。为了有效地进行观察，更好地锻炼观察力，掌握良好的观察方法是必要的。 1.确立观察目的。对一个事物进行观察时，要明确观察什么，怎样观察，达到什么目的，做到有的放矢，这样才能把观察的注意力集中到事物的主要方面，以抓住其本质特征。目的性是观察力的最显著的特点，有目的观察才会对自己的观察提出要求，获得一定深度和广度的锻炼。反之如果东张西望，左顾右盼，对事物熟