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1、-小学：指导科学探究 构建活力课堂-第 7 页指导科学探究 构建活力课堂 科学课程标准指出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。显然，每位科学都注重让学生亲历探究学习的活动过程，然而很多时候却是处于一种放任自流的状态，因此，在科学教学中，作为一名科学教师应该加强对学生科学探究的指导，从而构建一个有生命活力的探究课堂。一、探究活动中引领学生主动发现问题我们在科学教学活动中，常为学生不能主动地发现问题、提出问题而茫然无策。然而学源于思，问题是学生学习的诱因，是学习的内在动力，也是引导学生注意，开展持久自主探究的根本保证。（一）提高学生的观察能力，是发现和研究问题的基
2、础观察很重要，因观察不仔细造成科学史上重大发现延误的，屡见不鲜。同样科学学习也要求让学生能主动地去观察、去发现，逐步养成认真观察的意识和习惯，这样才能在观察中发现问题和提出问题、在实践中分析问题和解决问题，才有利于进一步培养学生的观察能力，形成良性循环。科学课从三年级开始的，学生好动、好玩的天性占主导地位，学习活动中粗心、观察不仔细的学生占较大比例，如果对学生说，请你仔细观察，效果往往不大，也难持久。小学生对实验、魔术等倍感兴趣, 只要能巧妙利用，使其领悟出观察的重要性，将使其受益终身。三年级的第一课是科学是，为了在第一节课上，就激发起学生强烈的科学学习兴趣，我就安排了几个实验：摩擦橡胶棒吸引
3、小纸屑，让学生感受静电的神奇，用一张纸托住一杯水，让学生初步感受大气压力让学生明白仔细观察是科学学习的关键。（二）研究有结构的材料，是发现问题的起点。小学科学研究的对象主要是物质世界和生命世界。瑞士心理学家皮亚杰指出：“教师不应企图将知识硬塞给学生，而应该找出能引起学生兴趣、刺激学生的材料，然后让学生自己解决问题。”由此看来，材料是学生学习的拐杖，最终为解决问题服务的。本着这样的教学思想，我在材料选择上，总是尽量为学生准备有结构的材料，如摩擦力的秘密一课，我准备了表面光滑的木板、材料不同质量不同的四种小物体、测力计、钩码等。这些材料具有对比性、典型性、可操作性，能帮助学生找到解决问题的方法，从
4、而有效地进行实验。趣味性的材料能激发学生认识探究的兴趣，典型性的材料则是完成探究学习任务的根本保证。用一张不会渗水的纸放在水里，问学生：一张纸掉在水里了，能捞起来吗？你有什么问题，想知道为什么吗？学生个个伸长了脖子，困惑的眼神溢于言表。纸的观察就应选用厚薄、软硬、韧性、吸水性各不相同的、常见的纸提供观察，便于学生通过观察，发现差异，通过讨论、研究知道共性；同时也为后继的“造纸”和“研究不同用途的纸”做准备。（三）创设良好的研究氛围，是探究问题的平台。良好的学习环境，能够使学生活跃起来，让学生敢于思考，敢于提出问题，有的学生不敢发言，其主要原因就是怕说错，怕老师责怪，怕同学们笑话，教师应鼓励学生
5、大胆发言，哪怕是微不足道的见解，鼓励学生从各个不同角度思考，从而发现新问题，找出新问题。看得更深一点，在教和学的师生双边活动过程中，学生始终是活动的主体，教师的主导作用只有在学生充分投入的学习活动中才得到体现。在上课的起始阶段，教师用最短的时间激发学生的兴趣，将学生的注意力转移到要研究的问题上来，使他们主动去发现和研究问题。二、探究活动中引领学生科学猜想与假设 要解决问题，还要帮助学生掌握假设的技能，假设是科学探究中思维活动的开始，也是人们最基本的思维技能。即在开始科学研究和调查之前，要对结果作一个预测。这种预测不仅是对实验结果的期望，而且在科学研究时，可以更清楚地确定各变量之间的关系，更明确
6、研究的方向。科学探究的目标之一便是指导学生学会假设，并通过证据去验证自己的假设。（一）仔细观察现象，在观察中假设观察是感知事物的窗户，是发现规律的渠道。在科学教学中，我们应当引导学生通过观察而获得猜想。在学习小小纸飞机一课时，学生拿着自己制作的纸飞机快乐地玩着，研究着，在这一过程中，他们自然而然地发现了有的纸飞机降落得快，有的降落得慢，有的飞得特别稳。于是萌生了研究的问题：比比谁的纸飞机降落得快（慢、稳）。研究活动开始后，学生首先对哪些因素会影响纸飞机的降落速度做出了相关的假设，从机翼的大小、纸张的厚度、飞机的重量等方面设定各自的假设。如：“增加纸飞机的重量，降落的速度就会加快。”“加大纸飞机
7、的机翼，可以使纸飞机降落得慢一点。”（二）、引导学生捕捉相似之处，在类比中假设两种事物在某种特征上往往有相似之处，人们可以据此得出它们在其它特征上也可能相似的结论。我们在科学教学中，应当启发学生善于捕捉新旧事物的相似之处，通过类比获得猜想。由旧事物的性质属性去猜测新事物可能有相同或类似的性质属性。通过空气是会流动的吗一课的学习，学生已经知道了热空气向上运动，冷空气向下运动。而水与空气有着若干的相同点：都是没有颜色、没有气味、没有味道、透明的、会流动的。因此在探究热往哪里传一课中“一杯水是怎样变热的？”这一问题时，在指导学生做出假设前，我便引导学生进行知识的迁移，以便让学生快速、正确地做出相关假
8、设：热水可能也是向上升的，冷水向下。接着便让学生设计实验证明自己的假设，结果学生果真发现了这一特点。三、探究活动中引领学生准确制定计划和设计实验确立科学假设以后，下一步就是动手做实验了，实验实施实际上就是假设论证的过程，教师在这一过程中要引导学生逐步学会制定计划和设计实验。 （一）明确探究目的和已有条件，选择科学探究的方法及所需要的器材如使沉在水里的物体浮起来科学（三下）一课中，学生对研究的主题很明确，那就是：想办法使沉在水里的土豆浮起来。看着放在器材架上的泡沫、筷子、木块、盐等物体，学生利用不同的器材，想出了很多的方法：有的想到把土豆放在浮着的木块或泡沫上，有的想到把土豆挖空，成个船形，有的
9、想到死海的原理，把土豆放入盐水中（二）尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识要想知道某个因素是不是对事物有影响，就要固定其他的因素，改变这个因素，直到找出真正影响事物变化的因素。研究“小车从斜坡上冲下来，向前冲出去的距离与什么有关？”根据实际的生活经验，学生认为坡度大小、斜坡长短、小车的轻重等都是可能影响的因素，因此做出了相应的假设。“小车冲出去的距离远近可能与坡度的大小有关。坡度大，冲出去的距离远，坡度小，冲出去的距离近” ；“小车冲出去的距离与斜坡长短有关。斜坡长，冲出去的距离远。”“小车冲出去的距离与小车重量有关。小车重，冲出去的距离远。”这些假设是非常珍贵的，它是学生智慧的体
10、现、生活的积累，探究欲望的迸发，更是下一步验证假设、解决问题的先导。由于学生第一次接触控制变量，因此上课时我以坡度为例，领着学生一步步进行。实验中需要改变的是什么条件，保持不变的条件是什么？为了获得准确而有说服力的数据，我们的实验能否做一次就行等等，逐步引导学生学会这类实验的设计。四、探究活动中引领学生规范进行实验和收集证据 在教师的指导下，学生能根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法和技术，收集数据、资料和信息。（一） 通过观察收集数据如观察水一课，这是比较典型的观察课，因此指导学生运用正确的方法来观察水是很重要的，而观察还是有序的。这样学生通过眼睛看、鼻子闻、舌头尝等，发现了水是透明的、
11、没有颜色、没有气味 、没有味道的等性质。（二） 利用实验收集数据在研究“小车从斜坡上滑下来，冲出去的距离与坡度有关”这一问题时，学生在教师指导下设计了实验，明确了实验中的注意点，便开始了实验。在实验过程中认真做好记录坡度实验结果（厘米）最后结果第一次第二次第三次第四次第五次有的小组的最后结果记录的是平均值，有的小组选择的是较多的数值，有的小组选的是中间的数据。你看，学生搜集证据的能力是不是很强呀。学生在课堂内外搜集证据的方式是多样化的，可以是观察现象、进行实验、也可以是从各种信息源，例如图书、杂志和因特网上收集和获取信息。要在科学探究的过程中，指导与帮助学生不断改进探究的方法，例如，在学生进行
12、观察和实验时，要让学生设计多种可靠易行的实验方案，鼓励学生反复收集和如实记录实验数据。 五、探究活动中引领学生分析和论证 在探究活动中，教师要引导学生整理收集各种信息、实验数据和证据，对信息、数据和各种证据进行分析，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。（一）引导学生分析实验数据，得出结论在研究小车从斜坡上滑下来，冲出去的距离是否与坡度有关时，第二小组的实验记录如下： 坡度（度）实验结果（厘米）最后结果第一次第二次第三次第四次第五次155858585758583066656565666560808080828080其它十组的规律和他们一样，因此都得出了这样的结论：小车从
13、斜坡上滑下来，冲出去的距离与坡度有关。坡度大，冲出去的距离远，坡度小，冲出去的距离近。而十一组则相反，我没有轻易地否定这一组的结论，而是让他们细细检查，大家共同分析，最后，他们发现了，自己选取的，分别是60度、70度、80度，坡度太大小车就会翻身，反而影响了它冲出去的距离。由此学生自然生成了一个新的问题：那什么样的坡度最快呢？经过反复实验，学生发现坡度在60度左右时，小车冲出去最远。是啊，在亲历探究的过程中，学生经历挫折与失败、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验正是他们理解科学本质，理解科学精神的意义与价值基础。（二）引导学生分析现象，得出结论再如做小车一课，在制作研究以气球为动力的小车中，学
14、生围绕“怎样使小车跑得更远”展开了研究，不断地根据小车的运动来调整。发现小车的运动偏离方向了，就修正轮胎的轴；发现跑得不快，就试着用轻便的材料做小车，减小摩擦力，把车厢做成流线型的，减小空气阻力；小车跑得不够远，就把气球吹大一点儿，一个气球不够，就用两个以增加反冲力不断地调整操作，最后，学生知道了：要使气球小车跑得更远，就要减轻车身的重量，车厢做成流线型，把气球吹大些。科学教学重视学生的探究活动，但是得出结论后不能认为万事大吉了，学生通过探究究竟得到了哪些启示，为什么探究的结果与事先的预测不一样，探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷，还有哪些需要改进的地方，这些都需要学生去反思，只有通过这样的
15、反思，学生的分析论证能力才能逐步提高。六、探究活动中引领学生汇报交流要让每个学生都有充分的语言表达机会，要循序渐进地培养学生尽可能用已有的科学知识和较为准确的语言表达自己的探究成果。要让学生编写科学探究报告、设计表格、图画展示观察实验现象等。 （一）用流畅的语言汇报设计的方案与相关解释。在自己开发的教材比较两支蜡烛的体积一课中，学生在交流设计方案中呈现出了个性与风采“我们想到把两支蜡烛放在天平上称，重的体积就大，轻的体积就小。因为我们想这两支蜡烛是用同一种材料做的，所以体积大的应该重一点。”“我们的方法是先在两个量筒里倒入200毫升的水，用相同的东西绑住，使这两支蜡烛沉入水里，再看哪个里面水位
16、上升得高，就说明体积大。实验的启示是我发现爸爸妈妈把米放入锅里时，水会涨高，因为物体都占据一定的体积。”（二）用图画、表格等自己擅长的方式汇报有些实验设计，用语言讲述，学生可能听得是云里雾里的，而用上表格或图画，则可起到一目了然的效果，因此就要求学生用这样的方式记录汇报。当然，汇报交流时，不管用什么方式，学生都应该能够向其他同学科学地表达自己的研究成果，包括研究的过程、方法和成果。还要注意倾听其他同学的研究报告、尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。要让学生尽可能把自己的探究结果表达清楚，并且运用收集的信息和实验数据作有说服力的解释；要让各种想法、观点进行充分地交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。课堂应是师生共同创造的，离开学生的主体活动，不行；同样，离开教师的指导，也不行。只有师生都焕发出生命活力的课堂才是理想的课堂。这样的课堂，也就是新课程所追求的课堂。