緊扣“環(huán)?！敝黝}，培養(yǎng)學生的科學探究能力

廣西南寧市西大君武小學（530004） 李玉萍　吳興鳳

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緊扣“環(huán)?！敝黝}，培養(yǎng)學生的科學探究能力

廣西南寧市西大君武小學（530004） 李玉萍吳興鳳

探究能力是21世紀人才必備素質(zhì)之一，全球一體化的進程要求各國通過教育培養(yǎng)具有參與世界事務的意識與能力的人才。西大君武小學在科學實踐活動教學中，將關注國家及世界環(huán)境教育融入其探究性學習之中，從創(chuàng)設問題情境、鼓勵猜想或假設、引導設計方案、自主動手實驗等幾個方面引導學生自主經(jīng)歷和體驗科學探究的過程，培養(yǎng)學生的科學探究能力，收到了良好的效果。

全球教育理念環(huán)?？茖W實踐活動科學探究能力

二十一世紀以來，科技改變?nèi)祟惿?，人們越來越感受到科學技術的巨大作用，發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，成為世界各國所關注的問題，也成為各國培養(yǎng)具備國際素養(yǎng)的公民的重要選擇。我國的課程標準也以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨，提出要重視學生科學探究能力的培養(yǎng)，并認為，只有這樣，我們才有可能具備科學的探究精神，才有機會與世界發(fā)達國家的公民進行對話，參與世界事務。

怎樣上好科學探究課，如何通過科學實踐活動來培養(yǎng)小學生科學探究能力，從而養(yǎng)成科學素養(yǎng)，是小學科學教師要面對的重要的課題，也是西大君武小學在實施全球教育理念方面進行的重要嘗試性探索。我校緊扣全球教育項目中的“環(huán)保”主題，把學生的目光引向關注我們身邊的動物、植物、生存環(huán)境。嘗試著在科學實踐活動中培養(yǎng)學生的科學探究能力，包括提出問題的能力、建立假設的能力、進行科學觀察和科學實驗的能力、收集和處理信息的能力、進行科學思維的能力。而每一種能力的培養(yǎng)在不同的科學實踐活動中均有所側(cè)重。

一、創(chuàng)設問題情境，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力

愛因斯坦曾說：“發(fā)現(xiàn)一個問題比解決一個問題更重要?！卑l(fā)現(xiàn)是自主探究的開始。由于好奇是兒童的心理特點，它往往可使學生作進一步深入細致的觀察、思考和探索，從而提出探究性的問題。教育實踐證明創(chuàng)設情境是激發(fā)學生好奇心和求知欲的一種非常有效的方法。

例如，利用寒、暑假給學生印發(fā)科學選題作業(yè)，開展“我的發(fā)現(xiàn)”探究活動，引導學生在假期的生活中觀察身邊的一切感興趣的事物，去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。并指導學生先上網(wǎng)查詢或查閱書籍尋找答案，如果問題找不到答案，再提交給教師。其中，學生發(fā)現(xiàn)校園里的墻縫地縫里長有許多不知名的植物，他們不需要施肥澆水護理，也能長得很好，這到底是什么原因呢？在此基礎上教師不失時機地加以點撥，引導學生提出有價值的科學問題：長在墻縫里的是什么植物？它們的種子從哪來？為什么能長得這么好？于是，教師帶領學生組成一個“墻縫植物調(diào)查小組”對廣西大學校園里的墻縫植物進行調(diào)查研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：這類植物，特別是數(shù)量最多的構(gòu)樹適合在土地貧瘠、水分缺乏的地方生長。最終形成科學調(diào)查報告《墻縫植物的初步研究》，獲得南寧市青少年科技創(chuàng)新大賽論文一等獎。接著，學生給有關部門提出在廣西、貴州的“石漠化”地區(qū)種植構(gòu)樹來解決“石漠化”問題的建議。

創(chuàng)設這樣的活動情境，引導學生從周圍的環(huán)境、自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，以此培養(yǎng)學生關注生存環(huán)境，關注世界環(huán)境問題。

二、鼓勵猜想或假設，培養(yǎng)學生建立假說的能力

猜想與假設是科學探究的重要環(huán)節(jié)和方法。牛頓說：“沒有大膽的猜測，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?！苯處熞朴诖罱ɑ顒悠脚_，引導學生應用已有的知識和經(jīng)驗，根據(jù)所探究的問題和科學事實，尋求可能解釋的過程，并提醒學生，對問題成因所推測與假設的結(jié)論必須是有探究價值的、可檢驗的，一旦猜想與假設得到實驗結(jié)果的證實，它就可能發(fā)展成為科學結(jié)論，否則就是證偽。

例如，組織《小鳥一天吃幾頓》的活動：廣西大學校園里，綠樹成蔭，鳥類眾多。我們科學組教師帶領學生多次變換地點實地觀察。有學生提出了一個問題：人有一日三餐的規(guī)律，小綠豆鳥一天吃幾餐呢？通過查詢有關資料得知，這是一個在國內(nèi)外都沒有研究報道過的問題。教師鼓勵學生先進行猜測：小鳥到底一天吃幾頓？學生通過采訪同學、家長、老師，匯總了有代表性的幾種猜想與假設：小鳥一天吃三頓；或者一天吃多頓；還有想吃就吃等。這樣的猜想與假設到底對不對呢？學生帶著極大的探究興趣開始了為期半個月的實驗探究活動，并全程跟蹤攝像，最終形成科學研究報告《暗綠繡眼鳥取食規(guī)律的研究》和同名科學微電影，大家的猜想與假設得到了科學的結(jié)論：小鳥跟人類一樣，一天吃三頓。而且該研究報告獲得廣西青少年科技創(chuàng)新大賽論文二等獎，微電影獲全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，并被中國科協(xié)選送代表國家參加意大利青少年科技DV制作競賽，同時獲得中央電視臺少兒頻道選中拍成節(jié)目《小鳥一天吃幾頓？》并全國播放。

是猜想與假設促進了學生的探究，使學生獲得了求證結(jié)論的機會。

三、引導設計方案，培養(yǎng)學生科學實驗的能力

猜想與假設的真?zhèn)我靠茖W的數(shù)據(jù)和事實的支撐。因此，制定探究計劃、設計實驗方案就顯得尤為重要。讓學生先設計活動的方案，不管設計得是否合理、科學，目的在于讓學生體驗從不懂到懂、從不科學到科學的過程，體會科學研究的艱辛和嚴謹性，從而培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)。同時，指導老師參與其中，對方案進行修改，最后再請專家進行指導和完善。

例如：在探究《暗綠繡眼鳥取食規(guī)律的研究》課題時，學生設計的實驗方案很簡單，觀察時間設計為一周，每天只觀察三次小鳥啄食的時間。學生通過請教有關專家，發(fā)現(xiàn)這樣的設計是不科學的。

學生進行多次討論、修改、反復完善，最后確定實驗的時間為十五天，每天根據(jù)日常作息安排了26個觀察時間，分別記錄取食鳥類的個體數(shù)，并觀察每個時間點一分鐘內(nèi)小鳥啄食的次數(shù)、取食的時間和其他行為的時間，并制定了收集、記錄數(shù)據(jù)的方法。

這期間，雖然學生討論、交流花費時間比較長，但是在這個過程中，學生自主制訂計劃和設計實驗的活動，手腦動起來了，把學生的探究精神也激發(fā)起來了。

四、自主動手實驗，培養(yǎng)學生科學觀察的能力

在學生提出問題、假設猜想的基礎上，根據(jù)設計方案把學生引進自主探究的過程。

觀察是科學探究的基本方法。引導學生觀察時，首先讓學生明確具體的觀察目的，其次強調(diào)觀察時要全面、細致和實事求是，并及時記錄。對于需要較長時間的觀察，要有計劃，有耐心。對于實驗過程中出現(xiàn)的問題要積極思考，及時做出調(diào)整并盡快解決。

如，在進行《土壤中蚯蚓對黃豆苗期生長影響的實驗》實驗初期，土壤中的蚯蚓意外死亡，學生及時分析是天氣過熱的原因，馬上搭建了一個遮陰棚來解決。果然，后來沒再出現(xiàn)蚯蚓死亡的問題。實驗時間為期五十天，觀察450棵黃豆從發(fā)芽到生長的變化過程，每天要澆水、觀察，期間要測量苗的高度、根的長度。收集數(shù)據(jù)的工作枯燥而漫長，但因為是學生自主設計的實驗，對實驗結(jié)果的期盼促使他們把每項工作做好，直至實驗成功，并得到一個突破性的科學結(jié)論：在莊稼地里放養(yǎng)蚯蚓，可以改良土壤，不用化肥，也能促進植物的生長，既有益于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又有利于環(huán)境保護。該實驗報告獲得廣西青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，同步拍攝的科學微電影獲得全國青少年科學影像節(jié)一等獎。

就這樣，在學生自主探究中，堅持不懈地觀察和思考，學會積極地尋找保護生態(tài)環(huán)境，避免土壤污染的方法，關注人類生命的健康與安全。

五、認真觀測記錄，培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力

在教學中，獲取信息的重要途徑是引導學生親自操作，從中收集科學數(shù)據(jù)。因為實驗數(shù)據(jù)并不是探究的結(jié)論，它是客觀事實的反映，要得到科學結(jié)論和發(fā)現(xiàn)規(guī)律，就必須對數(shù)據(jù)進行分析、比較，尋找數(shù)據(jù)間的相互關系，最后歸納論證，得出科學結(jié)論。

如在進行《麻雀對廣西大學校園環(huán)境的適應性》課題時，在收集麻雀在多遠的距離會被驚飛的數(shù)據(jù)時遇到了一定的困難。驚飛距離是評價鳥類對人類侵擾容忍度的參數(shù)之一。觀察者盡量以相同的速度接近麻雀，采用目測法估測驚飛麻雀的飛起點與觀察者當時立足點之間的地面距離。為了保證目測的準確，教師先讓學生實地測量，對距離的長度有個較準確的估算，再到麻雀活動的區(qū)域進行實地觀察、記錄。經(jīng)過為期一年、每月一次的觀測記錄，得到了大量的數(shù)據(jù)制成表格，把平均值做成對比折線統(tǒng)計圖進行統(tǒng)計分析，得出結(jié)論：在不同的校園區(qū)域，麻雀驚飛的距離不一樣。因人們不驚嚇麻雀，形成了一定的親人性，最親近的距離是1.98米，但麻雀仍保持一定的警惕性，最遠驚嚇距離為7.04米。該研究報告獲廣西青少年科技創(chuàng)新大賽項目一等獎，同步拍攝的科學微電影《麻雀離我們有多遠》獲第二屆全國青少年科學影像節(jié)一等獎。

學生通過這樣的實驗呼吁每個人都來關愛和保護動物，不要驚嚇和捕殺它們，實現(xiàn)人與動物的和諧共處。在增強學生環(huán)境保護意識的同時，使其也獲得了科學探究能力的提高。

六、學會總結(jié)與反思，培養(yǎng)學生科學思維能力

在教學中，教師要組織好學生對科學探究的全過程及每個環(huán)節(jié)的實施情況及時進行認真的總結(jié)、反思與評價，從中獲取成功的經(jīng)驗與失敗的教訓，為下一步的實驗指明方向。

例如，《拯救校園里的小葉榕》活動：教師首先引導學生分析往昔枝繁葉茂的小葉榕為何會變成葉子稀疏、奄奄一息的現(xiàn)象。學生通過分析認為：人們拓寬活動場地，在小葉榕的四周人為地給它鋪上了水泥，雨水無法滲透到地下，導致缺水。所以實驗的初期就是在樹根部灌水。但是十幾天過去了，收效甚微。老師引導學生進行總結(jié)與反思，有學生提出：水泥地使小葉榕無法吸收到充足的養(yǎng)分和水分，它不僅缺水，還因為營養(yǎng)不足出現(xiàn)葉子稀疏的現(xiàn)象。接著再次實驗，給小葉榕掛上吊瓶輸液，輸入“國光大樹施它活”營養(yǎng)液。漸漸的，小葉榕又恢復了生機。然后教師組織學生去思考、討論該如何保護植物的問題，最后讓他們寫出準確表達自己觀點的探究報告。該研究報告獲全國青少年科技創(chuàng)新大賽項目三等獎，同步拍攝的科學微電影《拯救小葉榕》獲第一屆全國青少年科學影像節(jié)一等獎。

以上科學實踐活動，緊扣“環(huán)?！敝黝}，學生在探究的過程中，由對身邊事物的好奇轉(zhuǎn)化為積極探索行為的實施，學會關注人與植物、人與自然的關系；學會關注環(huán)境、關注世界，能科學地了解世界、認識世界；學會在復雜的社會環(huán)境中不斷地用探究科學的態(tài)度與方法去認識、發(fā)現(xiàn)、改變與創(chuàng)造，使自己有能力參與國家及世界事務的管理，從而具備世界公民素養(yǎng)。

（責編羅艷）

G623.6

A

1007-9068（2016）18-016

本論文為廣西教育科學十二五規(guī)劃課題《全球教育理念下的小學繪本開發(fā)和應用》成果。