在探究中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

孫小娟

從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際，組織學(xué)生參加有益的科學(xué)探究活動(dòng)，可以培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，使他們認(rèn)識(shí)到科學(xué)的本質(zhì)。具體而言，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)包含實(shí)證意識(shí)、思維能力和質(zhì)疑精神三方面?；谶@一點(diǎn)，教師將教學(xué)理念滲透到探究活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)中，使學(xué)生不斷受到科學(xué)的洗禮，從中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。下面筆者結(jié)合《一杯水能溶解多少食鹽》的探究實(shí)踐，談?wù)勅绾闻囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、科學(xué)發(fā)問(wèn)，便于動(dòng)手

在探究過(guò)程中，教師的發(fā)問(wèn)一定要有“科學(xué)性”，通過(guò)問(wèn)題把學(xué)生帶入探究情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和動(dòng)手欲望，并且確保問(wèn)題具有可操作性。學(xué)生一旦產(chǎn)生了求知欲，就會(huì)在科學(xué)探究中表現(xiàn)得積極主動(dòng)。筆者首先和學(xué)生進(jìn)行水溶解食鹽的實(shí)驗(yàn)，一邊往杯子里的水添加食鹽一邊不停攪拌，讓學(xué)生觀察到食鹽不會(huì)無(wú)限溶解，從而認(rèn)識(shí)到物質(zhì)的溶解有個(gè)限度。由此，筆者發(fā)問(wèn)“一杯水到底可以溶解多少食鹽呢？我們可以就這樣做研究嗎”。學(xué)生們看了看杯子“杯子有多大呢？里面裝多少水呢？”。筆者點(diǎn)評(píng)“沒(méi)錯(cuò)，我們需要知道水的多少才能進(jìn)行研究。那么，如果是50ml的水呢”。教師把問(wèn)題從“一杯水”變?yōu)椤?0ml”，以這樣的過(guò)渡使得問(wèn)題變得容易探究。經(jīng)過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生的探究興趣被調(diào)動(dòng)起來(lái)了，于是樂(lè)意動(dòng)手進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。

二、科學(xué)猜測(cè)，調(diào)動(dòng)思維

猜測(cè)應(yīng)講究科學(xué)性，是學(xué)生在已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的合理想象，而非隨意性的瞎猜。因此，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜測(cè)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力。筆者緊接著上面的問(wèn)題，讓學(xué)生猜測(cè)50ml的水可以溶解多少食鹽。學(xué)生首先觀察了50ml水的體積和掂量了5克、10克、20克食鹽的重量，接著作出各種猜測(cè)，有1克、5克、10克、20克、30克、50克乃至100克。這些猜測(cè)之間有很大差距，于是筆者引導(dǎo)學(xué)生探討“哪些猜測(cè)是站不住腳的”。學(xué)生通過(guò)小組討論后回答“1克、5克太少了吧？我泡過(guò)鹽水，50ml好像可以溶解更多”“50克和水的量一樣，100克已經(jīng)超過(guò)了，兩個(gè)都不可能吧”。學(xué)生對(duì)于猜測(cè)的排除顯得有板有眼，答案越來(lái)越接近了。筆者再問(wèn)“那么哪些猜測(cè)處于合理的范圍呢”，學(xué)生輕而易舉地指出“10克、20克、30克……”。進(jìn)行科學(xué)探究的過(guò)程中，有必要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理性的猜測(cè)，如此一來(lái)，學(xué)生可以在猜測(cè)中得到思維的鍛煉，使接下來(lái)的探究方法更加科學(xué)。

三、科學(xué)計(jì)劃，有的放矢

科學(xué)計(jì)劃是著手探究前的關(guān)鍵一步，教師應(yīng)進(jìn)行必要的指導(dǎo)，使學(xué)生的探究計(jì)劃更具可行性。筆者根據(jù)之前的發(fā)問(wèn)和猜測(cè)，問(wèn)“我們現(xiàn)在可以開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)了嗎”。學(xué)生思索了一會(huì)作答“不可以，還差實(shí)驗(yàn)材料”。筆者再做引導(dǎo)“這說(shuō)明我們的準(zhǔn)備工作還沒(méi)有就緒。那么我們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)之前需要做哪些準(zhǔn)備呢？實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么進(jìn)行呢”。學(xué)生通過(guò)小組討論，得出了零散的實(shí)驗(yàn)方案。于是，筆者稍作總結(jié)“大家說(shuō)得很好。接下來(lái)結(jié)合其他組的方案，把我們的準(zhǔn)備工作補(bǔ)充完整，并填寫好探究計(jì)劃”，同時(shí)筆者利用多媒體課件提示探究計(jì)劃框架，包含探究問(wèn)題、探究準(zhǔn)備、探究方法和步驟、要注意的問(wèn)題及研究結(jié)論“50ml水可以溶解多少克食鹽”等幾項(xiàng)內(nèi)容，并提醒學(xué)生思考“加鹽的順序和時(shí)間，以及怎樣統(tǒng)計(jì)一共溶解了多少食鹽”。作為一項(xiàng)有目的、有計(jì)劃的科學(xué)性活動(dòng)，科學(xué)探究不同于日常的偶然發(fā)現(xiàn)，制定探究計(jì)劃是決定探究走向的關(guān)鍵所在，必須讓學(xué)生先思考如何做，想好了再做，有利于培養(yǎng)學(xué)生有計(jì)劃探究的良好素養(yǎng)。

四、科學(xué)記錄，完善實(shí)驗(yàn)

根據(jù)初步完成的探究計(jì)劃，要不斷質(zhì)疑，多問(wèn)幾個(gè)“為什么”，不斷做出修正，為計(jì)劃的實(shí)施做好最后的鋪墊，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。在修正計(jì)劃的過(guò)程中，使學(xué)生掌握如何減小誤差，以1克、2克、5克加鹽的方法，要比用勺子加鹽更精確，這樣我們的探究才更具科學(xué)性。修正好方案后，便進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，要隨時(shí)做好記錄，使學(xué)生養(yǎng)成實(shí)證意識(shí)。筆者引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)際情況，不斷調(diào)整計(jì)劃中不完善的地方，如加鹽的次數(shù)和量。其后，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)記錄，筆者則巡視指導(dǎo)各小組實(shí)驗(yàn)。在記錄的過(guò)程中，往往需要根據(jù)實(shí)際反饋對(duì)探究計(jì)劃作出修正，確保實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)密，加上教師的巡視指導(dǎo)，學(xué)生的科學(xué)探究會(huì)更有科學(xué)性。

五、科學(xué)分析，學(xué)會(huì)反思

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的第一手資料是很寶貴的，應(yīng)該尊重每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)成果，并且引導(dǎo)學(xué)生自己分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用基本的分析方法，反思自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在不斷思考中培養(yǎng)嚴(yán)密的邏輯思維能力，掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。筆者將各小組數(shù)據(jù)制成直觀的條形圖，引導(dǎo)學(xué)生分析各小組數(shù)據(jù)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，很多小組溶解了16至19克的食鹽，沒(méi)完成實(shí)驗(yàn)的組只溶解12克，最多的一組溶解了20克。筆者問(wèn)最多的一組“是否把沒(méi)溶解的實(shí)驗(yàn)也算進(jìn)去了呢”。這組同學(xué)觀察了一下杯底，糾正道“是的，我們猜杯底還有2克沒(méi)有溶解，實(shí)際上應(yīng)該是溶解了18克”。筆者再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各組數(shù)據(jù)來(lái)分析，到底50ml水可以溶解多少克食鹽。有的學(xué)生提出“是17克。有4個(gè)小組得出了這個(gè)數(shù)據(jù)，是最多的”，有的提出“是17.5克。大部分?jǐn)?shù)據(jù)都落在16至19的范圍里，應(yīng)該取個(gè)中間值17.5”，還有的認(rèn)為“將所有數(shù)據(jù)相加求平均數(shù)就可以知道”。分析數(shù)據(jù)、反思實(shí)驗(yàn)，是重要的科學(xué)思想。教師引導(dǎo)學(xué)生在探究結(jié)束后進(jìn)行再思考，看看哪些地方忽略了，哪些地方需要改進(jìn)，從而可以使學(xué)生在以后的探究中更加嚴(yán)謹(jǐn)周密。

六、科學(xué)延伸，實(shí)踐升華

教師不僅要讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)課堂，而且要帶著問(wèn)題出課堂，這樣科學(xué)探究才能不斷延伸，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在實(shí)踐中升華。筆者基于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考“在水溶解食鹽的過(guò)程中有什么新發(fā)現(xiàn)”。學(xué)生討論的氣氛很熱烈，各抒己見(jiàn)“杯里的水位上升了”“鹽加得多了，很難溶解，而且溶解要花很長(zhǎng)時(shí)間”“加鹽之后水變渾濁了，過(guò)一會(huì)又變清了”“假如用熱水來(lái)溶解，是不是溶解得更多”“食鹽溶解了還能分離出來(lái)嗎”……筆者把問(wèn)題延伸出去“回去研究一下自己感興趣的問(wèn)題，再把結(jié)果告訴老師好嗎”。至此，科學(xué)探究延伸到了學(xué)生的生活當(dāng)中，成為生活的一部分，充分體現(xiàn)了科學(xué)教育的本質(zhì)和價(jià)值，學(xué)生在這一過(guò)程中掌握了探究方法，培養(yǎng)了良好的科學(xué)素養(yǎng)。

【作者單位：金壇市湯莊小學(xué) 江蘇