摘要:小学科学课程是一门实践性很强的课程,教师应设置与日常生活相似的情景开展探究式教学,通过学生亲历探究活动,在经历动手实践、深入思考后理解科学基本知识,掌握科学探究技能。提高学生的动手实践能力,需要教师转变既有教学思维定势,改变照本宣科讲授、机械条文实验的教学方式,在探究式教学思维的前提下,引导学生在科学实验中尝试用科学方法去解决探究过程中遇到的问题,积累认知世界的经验,并能用科学思维思考日常生活中遇到的问题。
关键词:探究式教学 科学素养 实践能力
《义务教育小学科学课程标准(2017年)》指出,探究式学习是指在教师的主导下,学生主动参与学习、积极动手实践、亲历实验验证、体验科学探究的过程,以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法为目的的学习方式。小学科学课程总目标是培养学生的科学素养,在体验科学探究过程中发展科学探究能力、实践能力和创新能力。感谢北海市海城区第十八小学丘玉莹老师提供的《不同物质在水中的溶解能力》教学案例,本文以此案例分析如何在探究活动中促使学生增强实践能力。
一、设置生活化实验情景,为学生发现和提出科学问题、设置自主探究实验提供前置帮助
本课从游戏出发,通过学生动手对比实验,认识盐和小苏打在水中的溶解能力,了解盐在水中的溶解能力比小苏打在水中的溶解能力强,体验探究性学习过程,理解对比实验的方法。
设计《白者荣耀》游戏用于激趣导入,两杯水化身为人,比赛吃食盐和小苏打,看谁吃得更多。通过食盐能溶解到水中、吃东西会饱的生活经验,类比(单位质量的)水能溶解的最多物质,再转换成“物质在水中的溶解能力”,学生在生活情景中发现科学知识。通过老师实验展示(不断在水中加食盐)获知“食盐的溶解能力”——即食盐在定量水中溶解的限度之后,被“白者荣耀”两个英雄吸引的学生,在“他们(同样多的水)能吃小苏打和盐的量哪一个会比较多?”的疑问中,凭借前几节课的经验,学生为“在水中食盐和小苏打谁的溶解能力强”拟定实验方案。学生分组讨论、阐述方案,教师组织点评,初步确定实验方案。
二、把握课堂实验演示时机,激发学生主动尝试用科学方法解决问题的好奇心和学习科学知识的热情
教师的演示实验、学生的验证实验对于学生的好奇心都是很好的回应。学生被游戏英雄赛吃盐勾起好奇心,通过观察老师的演示实验,验证游戏中水吃食盐会饱的情景,初步建立了科学概念。规范的实验示范、直观的实验现象激发学生学习科学知识的热情。
在设计实验阶段,学生通过分析老师的演示实验,讨论、修改后初步确定实验方案。初步方案可能不完善,教师不妨引导学生思考几个问题:实验手册上的记录表有哪些内容?实验记录是做完盐(小苏打)的实验记录一次,还是等全部做完了才记录?有什么影响实验的条件可以改变?如何保证对比实验的相对公平?大胆放手让学生从错误中学习,引发认知冲突,在此过程中感性认知事物、亲历探究活动。学生从感悟和体验中建构科学概念,学生学习科学知识的兴趣和掌握科学方法的欲望得到了初步满足。
三、对比实验构成探究情景,促使学生形成实事求是、追求创新的科学态度以促成实践能力增长
规范、有效的对比实验能使学生对多层次的实验现象进行比较分析、推测验证、得出结论。
课程设置了对比实验供学生的探究,目的是使学生通过对科学现象进行细致观察,对科学现象进行对比分析、抽取概念,掌握科学知识和科学技能。
本课中,学生实验时可先做完食盐溶解实验后,再做小苏打溶解实验,提高课堂的可控性和实验的有效性。规范的实验得出的结论是“食盐的溶解能力大于小苏打的”,但不规范操作的学生小组实验会得出相反结论(如没等小苏打完全溶解就放进另一包)。正是此类非课本预设、非教师干预的真实的探究情景,使学生更能清晰辨析正确的现象和错误的现象,加深对科学概念的理解。
四、提供交流与交往的平台,确保学生有效表达自己的探究结果和观点,形成尊重他人的情感和态度
学生亲历科学探究过程能产生自己的观点,但探究过程中如能善于接纳他人观点则可以完善自己的探究。课程直接指导学生组成实验小组,开展多人合作的小组实验,并明确要求学生分工协作、探究实验。
本课中的实验,涉及多种器材、多项操作,观察现象时需要分析,需要记录的数据较多,所以要保证实验的有效性,必须进行小组合作实验。教师通过“分享观察到的现象”、“推测结果”、“设计实验”、“指导分组实验”、“展示成果”等环节,引导学生在小组探究活动过程中出一份力、分享彼此的想法,规范学生交流实验结果时的表述,并在交流中学会倾听、学会抓住讲话要点。
五、多举措将课堂拓展课外,深化学生对科学、技术、社会与环境的理解,增强运用科学知识、科学技能的能力
科学来自于生活,技术服务于生活,课标要求学生在科学课程学习过程中初步了解所学的科学知识在日常生活中的应用,了解社会需求是推动科学技术发展的动力,了解人类的生活和生产可能造成对环境的破坏。
本节课通过对比实验验证了不同物质在水中的溶解能力是不同的,在课后拓展中可以要求学生解释生活中的一些现象:用冷水冲调的速溶咖啡或速溶奶粉为什么会结块,而用40℃温水冲调则味道更佳?你能说明喝汽水(啤酒)后会打嗝的原因吗?为什么消毒用的碘酊又称碘酒?或者设计社会调查,如请学生了解北海北幕盐场的生产高峰期为什么在每年的7到10月(日光充足加强海水蒸发有利于盐分从水中析出);或请学生请跟妈妈一起探讨做烘焙时奶油蛋糕和戚风蛋糕如何保持甜度(奶油蛋糕需要冰冻,要保持甜度需要添加更多的糖)。通过拓展,让学生运用已形成的科学概念来解决生活中的实际问题。
在探究式思维引导下,学生在亲历探究过程中建构科学概念:教师引导学生发现和提出生活实际中的简单科学问题,自主设计探究式实验方案;教师在授课时把握材料出示时机,引导学生尝试用科学方法和科学知识解决问题;通过演示实验对比和学生对比组实验形成科学探究情景,培养学生的科学态度以促成实践能力增长;用小组合作等方式促成学生的交流与交往,确保有效掌握科学知识与技能;设置课堂小结、课后练习和课外拓展活动,使学生理解科学来源于生活、科学服务生活的实践根源,以此深化对科学、技术、社会与环境的理解。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:5.
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