引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究 培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

劉紅建

（江蘇省如東縣雙甸鎮(zhèn)雙甸小學(xué)，江蘇南通 226400）

引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究 培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

劉紅建

（江蘇省如東縣雙甸鎮(zhèn)雙甸小學(xué)，江蘇南通 226400）

在小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究十分重要。通過實(shí)驗(yàn)探究才能有效地培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)例論述了制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，培養(yǎng)探究設(shè)計(jì)能力；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，培養(yǎng)科學(xué)探究能力；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流，培養(yǎng)分析推理能力的策略與方法。

小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)探究；科學(xué)素養(yǎng)

引 言

科學(xué)探究活動屬于探究活動的一種，就是把科學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)成主要內(nèi)容來進(jìn)行的活動。這項(xiàng)活動有助于提高小學(xué)生的積極性，并有兩點(diǎn)好處：第一，學(xué)生在參與活動的同時(shí)，能夠充分感受到探究的樂趣，從而愿意主動進(jìn)行觀察和思考；第二，通過這些活動，學(xué)生的綜合素質(zhì)能夠得到提高，其中也包括科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)教材中安排了很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，這些活動大多在形式上體現(xiàn)為科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。對于教師而言，在探究活動的過程中，他們扮演著引導(dǎo)者的角色，需要發(fā)揮三個主要職責(zé)，分別是“培養(yǎng)”“引領(lǐng)”“幫助”，通過有效引領(lǐng)來提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

一、制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，培養(yǎng)探究設(shè)計(jì)能力

作為科學(xué)實(shí)踐活動的一種，探究實(shí)驗(yàn)具有鮮明的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為計(jì)劃性、目的性和階段性。在課程教學(xué)中，學(xué)生需要先“想”而后“做”。具體來說，就是在動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，首先應(yīng)該了解實(shí)驗(yàn)的主要目的，并對以下幾個問題有所了解：這次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，有哪些問題需要得到解決？需要事先準(zhǔn)備哪些材料？具體的步驟是什么？有哪些注意事項(xiàng)？可能會出現(xiàn)哪些結(jié)果？在實(shí)驗(yàn)開始前，教師需要和學(xué)生一起解決這些問題，并對實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行簡單梳理，再共同制定實(shí)驗(yàn)方案。

例如，在學(xué)習(xí)“日食形成”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以采取模擬實(shí)驗(yàn)的形式，幫助學(xué)生了解日食的相關(guān)知識，首先和學(xué)生一起分析日食現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并針對結(jié)論進(jìn)行討論。與此同時(shí)，還可以利用身邊的教具，模擬日食時(shí)的天體狀況、運(yùn)動方式，讓學(xué)生通過動手實(shí)驗(yàn)來判斷他們之前的猜測是否正確。在進(jìn)行具體教學(xué)時(shí)，我首先請學(xué)生描述日食的特點(diǎn)。學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的思考后，是這樣敘述的：“太陽就像被一個很大的物體遮蓋住了”“遮蓋它的物體好像一個圓球，并且不透明”……敘述結(jié)束后，我對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，請他們重點(diǎn)關(guān)注以下兩個問題：“在實(shí)驗(yàn)中，我們需要準(zhǔn)備哪些工具？可以模擬哪些天體？”在之前的描述中，學(xué)生對日食的特點(diǎn)已經(jīng)有所了解，在實(shí)驗(yàn)工具中，他們選擇了手電筒、地球儀和兵乓球，分別代表著太陽、地球和月球。之后，我再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，“大家能用這三個物體來模擬天體運(yùn)動的過程嗎？”“在試驗(yàn)中，可能會有哪些情況出現(xiàn)呢？”

通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生進(jìn)行熱烈的討論，并在實(shí)驗(yàn)之后展示結(jié)果。通過這種“模擬操作”的形式，學(xué)生會了解到事物的本質(zhì)，在這個過程中學(xué)生制訂科學(xué)研究計(jì)劃的能力能夠得到有效提升。在這個過程中，學(xué)生的科學(xué)探究能力得到了提升，這對于他們今后的科學(xué)后續(xù)學(xué)習(xí)具有重要的意義和作用。

二、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

在開展科學(xué)探索的同時(shí)，教師需要尊重事實(shí)，設(shè)計(jì)合適的活動，幫助學(xué)生得出結(jié)論。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師需要加強(qiáng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生提高實(shí)證能力，讓學(xué)生通過實(shí)踐活動，構(gòu)建起系統(tǒng)化的科學(xué)體系。

例如，在開展“抵抗彎曲”的實(shí)驗(yàn)活動時(shí)，教師需要遵循“尊重?cái)?shù)據(jù)、對概念進(jìn)行建構(gòu)”的原則，有目的、有計(jì)劃地對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。整個過程要循序漸進(jìn)，不可操之過急，可以通過具體幾個步驟來進(jìn)行：首先，教師請學(xué)生對可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測，比如結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，選用幾個寬度不同的紙梁（具體尺寸為3cm、6cm及12cm），再估算它們大概可以承受多少墊圈，并進(jìn)行具體的說明；其次，教師和學(xué)生一起制定實(shí)驗(yàn)方案，對變量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，還可以在實(shí)驗(yàn)的過程中對變量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行觀測，計(jì)算不同寬度的橋梁分別能承受多少個墊圈；再次，教師引導(dǎo)學(xué)生多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄結(jié)果；最后，再對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過上述幾個步驟，學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)證研究，并在實(shí)驗(yàn)中得到比較真實(shí)的數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的實(shí)證意義和依據(jù)效力。

在開展實(shí)驗(yàn)活動時(shí)，具體的方案可以由學(xué)生來進(jìn)行。當(dāng)設(shè)計(jì)工作完成后，教師需要及時(shí)進(jìn)行鼓勵、評價(jià)和引導(dǎo)，幫助學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行研究，抓住重點(diǎn)，預(yù)測實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、結(jié)果和相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)及時(shí)進(jìn)行思考，看看目前的問題可以通過哪些證據(jù)來解決。之后，可以讓學(xué)生多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除了對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄外，還要讓他們掌握一定的概念意識。至于記錄方式，可以劃分為許多種，比如文字、圖片等，教師需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇。

三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流，培養(yǎng)分析推理能力

教師在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)時(shí)，需要著重關(guān)注以下兩點(diǎn)：首先，關(guān)注科學(xué)概念；其次，當(dāng)學(xué)生形成概念時(shí)，除了讓學(xué)生利用證據(jù)驗(yàn)證自己的概念外，還可以在邏輯上和學(xué)生一起進(jìn)行推理。此時(shí)，教師的作用非常重要，他們需要在課程中及時(shí)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們建立起一定的邏輯關(guān)系，具體來說，也就是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和科學(xué)概念、事實(shí)依據(jù)之間的關(guān)系，并從實(shí)際情況出發(fā)，在實(shí)際生活中逐漸建立起科學(xué)概念。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以請學(xué)生把學(xué)到的邏輯關(guān)系應(yīng)用到具體的問題之中。久而久之，學(xué)生不但學(xué)到知識，還能夠具備一定的推理能力。

例如，在開展“身邊的物質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師首先要對課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)有所了解，此次實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是讓學(xué)生了解到物質(zhì)的變化過程，看看是否有“新物質(zhì)”出現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生完成了“折斷粉筆”和“燃燒火柴”的實(shí)驗(yàn)后，意見并不完全統(tǒng)一。經(jīng)過教師的歸納，他們的意見大致可以分為三種：“粉筆被折斷后，并沒有新物質(zhì)出現(xiàn)?；鸩袢紵?，有新的物質(zhì)出現(xiàn)，也就是灰燼”；“粉筆被折斷后，有新的物質(zhì)出現(xiàn)，也就是粉筆灰；而火柴燃燒后，也有新的物質(zhì)出現(xiàn)，也就是灰燼”；“粉筆被折斷之后，新的物質(zhì)出現(xiàn)，也就是粉筆灰；火柴燃燒后，生成的新物質(zhì)有兩種，除了灰燼外，還有些許黑色物質(zhì)”。

通過上述兩個實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生逐漸意識到，之所以他們最后的意見不太統(tǒng)一，主要是因?yàn)樗麄儗Α靶挛镔|(zhì)”存在不同的看法。一些學(xué)生認(rèn)為：“只要有東西出現(xiàn)，就屬于新物質(zhì)?！笔聦?shí)上，這種觀點(diǎn)是不正確的。為此，我及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的失誤：首先通過交流質(zhì)疑，和學(xué)生一起探討“新生成的黑色物質(zhì)、粉筆灰、灰燼是否都屬于新物質(zhì)”；隨后，再進(jìn)行引導(dǎo)和驗(yàn)證，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)，當(dāng)粉筆灰被收集在一起時(shí)，還可以用來在黑板上進(jìn)行書寫，其實(shí)質(zhì)并沒有發(fā)生改變，因此并不屬于新物質(zhì)。和粉筆灰相比，火柴燃燒后產(chǎn)生的物質(zhì)則不同，灰燼在實(shí)質(zhì)上發(fā)生了變化，因此應(yīng)該屬于新物質(zhì)。最后，學(xué)生得出結(jié)論：“假如火柴能夠完全燃燒，那么就會有新物質(zhì)出現(xiàn)。反之，如果燃燒得不夠充分，就會形成炭。炭和灰燼相比，并不具有相同的形狀，因此屬于不同的物質(zhì)”。

以上的教學(xué)有兩點(diǎn)好處：第一，學(xué)生圍繞課程結(jié)果展開討論；第二，學(xué)生經(jīng)過引導(dǎo)，會回顧整個實(shí)驗(yàn)的過程，并及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會反思，在這個過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高科學(xué)素養(yǎng)。

結(jié) 語

在小學(xué)課程中，由于許多學(xué)生還缺乏科學(xué)認(rèn)知能力，教師需要扮演好“引路人”的角色，把握好這個年齡段學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，在課程教學(xué)的過程中及時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)，可以采取“三個策略”（主要針對計(jì)劃、數(shù)據(jù)和交流）的方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究水平，并不斷提升他們的綜合素質(zhì)。

[1]谷海波.小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題及對策思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（09）：195，197.

[2]張慶.如何提高小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J].學(xué)周刊，2013（26）：126.

劉紅建，1969年出生，男，江蘇如東人，本科學(xué)歷，主要從事小學(xué)科學(xué)教學(xué)與研究，小學(xué)高級教師。