科學(xué)探究活動(dòng)常見問題及應(yīng)對(duì)策略

江蘇揚(yáng)州市育才小學(xué)東區(qū)校(225000)

科學(xué)探究活動(dòng)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要手段。在科學(xué)探究活動(dòng)中，由于指導(dǎo)不到位、活動(dòng)時(shí)空受限、材料不合適等原因，學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響了課堂教學(xué)效果。要解決這個(gè)問題，教師要分析學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因，并采取相應(yīng)的措施。以下是針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的探究錯(cuò)誤進(jìn)行的分析和研究。

一、明確目標(biāo)，加強(qiáng)指導(dǎo)

教學(xué)目標(biāo)是教師對(duì)教學(xué)效果的一種預(yù)設(shè)，既是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，又是教學(xué)的歸宿。為每一節(jié)課制定切合實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)，使每一節(jié)課都有明確清晰的教學(xué)方向，是提升教學(xué)有效性的前提。如教學(xué)三年級(jí)下冊(cè)《葉和花》一課，觀察油菜花這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的目的主要是認(rèn)識(shí)花的構(gòu)造，培養(yǎng)學(xué)生有序觀察的能力。一位教師這樣進(jìn)行教學(xué)的：

(師先讓學(xué)生分組觀察油菜花，觀察后再發(fā)言)

生1：油菜花很漂亮，我們很喜歡它。

生2: 蜜蜂很喜歡在油菜花上采花蜜。

……

在這個(gè)活動(dòng)中，學(xué)生有了很強(qiáng)的情感體驗(yàn)，但對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)而言是失敗的,主要是因?yàn)榻處煹哪繕?biāo)導(dǎo)向不明確。三年級(jí)的學(xué)生年齡小，若無組織、無指導(dǎo)，操作時(shí)往往雜亂無章，不得要領(lǐng)，流于形式，不利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和學(xué)生思維的發(fā)展。因此，教師要重視對(duì)學(xué)生操作方法的指導(dǎo)。如果學(xué)生不了解觀察的目的，沒有掌握觀察的技能和方法，教師就放手讓學(xué)生觀察，不僅浪費(fèi)寶貴的教學(xué)時(shí)間，而且學(xué)生的知識(shí)和技能無法得到擴(kuò)充與提高。

在探究活動(dòng)中，教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)者的作用，觀察之前必須讓學(xué)生明確觀察對(duì)象，以及觀察的步驟和方法。教師可把學(xué)生分成幾個(gè)小組，由能力強(qiáng)的學(xué)生做組長(zhǎng)，協(xié)助教師做好本小組同學(xué)觀察活動(dòng)的管理工作。通過教師的科學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生逐步掌握觀察的技能，之后教師就可以安排學(xué)生進(jìn)行如下活動(dòng)。

(1)使用放大鏡仔細(xì)觀察花，畫一幅花的結(jié)構(gòu)圖，并給圖上各部分涂上顏色，標(biāo)出萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊。

(2)用鑷子把萼片、花瓣、雄蕊從花上取下，數(shù)一數(shù)萼片和花瓣，并用放大鏡觀察雄蕊。

(3)把花的不同部分放在一張白紙上，標(biāo)明各部分的名稱。

教師通過合理的安排、有效指導(dǎo)，使學(xué)生對(duì)怎樣觀察物體有了一個(gè)明確的方向。三年級(jí)學(xué)生對(duì)周圍的很多事物都感興趣，但不知道要觀察什么內(nèi)容、怎樣觀察，所以教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)要求進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)，“扶一扶”學(xué)生。通過教師的指導(dǎo)，學(xué)生了解了觀察的要求，掌握了按順序觀察事物的方法。

在科學(xué)教學(xué)中，教師要有強(qiáng)烈的目標(biāo)意識(shí)，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，提高課堂教學(xué)效果；教學(xué)目標(biāo)的制定和實(shí)施要考慮到學(xué)生的個(gè)體差異，使每個(gè)學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到提高。

二、開放時(shí)空，認(rèn)識(shí)規(guī)律

“連續(xù)測(cè)量一杯熱水的溫度”是蘇教版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第二單元《冷和熱》中的一個(gè)教學(xué)重點(diǎn)，學(xué)生在測(cè)量過程中由于種種原因，雖然認(rèn)真記錄了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，但是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和判斷，往往和實(shí)驗(yàn)結(jié)論有沖突。

學(xué)生在實(shí)際測(cè)量過程中得到如下數(shù)據(jù)：

時(shí)間(分鐘)0246810溫度(℃)686562605857

相鄰兩個(gè)時(shí)間段的溫度差，分別是3℃、3℃、2℃、2℃、1℃。學(xué)生在總結(jié)熱水降溫規(guī)律的時(shí)候，覺得熱水降溫有時(shí)是平穩(wěn)下降，有時(shí)是有快慢，而教材的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生認(rèn)識(shí)到熱水在降溫過程中先快后慢的規(guī)律。

如何破解這個(gè)難題呢？在教學(xué)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，我們可以延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間。如以4分鐘為一個(gè)計(jì)量單位，從0分鐘到4分鐘，溫度降了6℃；從2分鐘到6分鐘，溫度降了5℃；從4分鐘到8分鐘，溫度降了4℃；從6分鐘到10分鐘，溫度降了3℃……通過延長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)的時(shí)間，我們可以明顯看到熱水降溫的規(guī)律。

這樣可使學(xué)生明白：換一個(gè)角度來思考問題，不局限于時(shí)間和空間，有助于我們更好地認(rèn)識(shí)這個(gè)奇妙的世界。

三、選擇材料，了解步驟

科學(xué)探究活動(dòng)要依托合適的材料。合適的材料對(duì)揭示與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的一系列現(xiàn)象，體現(xiàn)教材的科學(xué)性有重要意義。因此，教師選擇材料時(shí)要考慮學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知規(guī)律，明確研究活動(dòng)的目的，確定研究活動(dòng)的方法，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，合理假設(shè)。

如教學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《折形狀》一課中研究形狀與承受力的關(guān)系時(shí)，教材選擇用A4紙來測(cè)試紙的承重。課程的教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生了解形狀對(duì)物體承重的影響，而A4紙比較薄，折疊起來不太方便，教師可讓學(xué)生用卡紙來替代A4紙。教師首先提出一個(gè)問題：“怎樣使卡紙立在桌子上并承受一本書的重量？”教學(xué)的首要任務(wù)是解決讓紙立在桌子上的問題，學(xué)生提出解決辦法并試驗(yàn)。通過討論和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到改變紙的形狀會(huì)提高紙的承受力。之后，教師提出一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問題：“你能用紙托起一塊紅磚嗎？”這激發(fā)了學(xué)生的研究興趣。在這個(gè)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣設(shè)計(jì)探究活動(dòng)。為了保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，所用的紙的材料應(yīng)該是一樣的，折紙的高度也應(yīng)該是一樣的，不同的只是紙筒的形狀。紙筒制作完成后，教師讓學(xué)生猜測(cè)：“這幾種紙筒，哪個(gè)承受力最大？”同時(shí)，教師要求學(xué)生將紙筒按承受力的大小排序，并把結(jié)果填在表格中。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生明白：同樣的紙折成圓柱形，承受力比其他形狀的紙筒要大很多；改變物體的形狀可以改變物體的承受力。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)合理，教師安排學(xué)生做三組實(shí)驗(yàn)，最后取平均值，將實(shí)驗(yàn)誤差以及學(xué)生操作不當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響控制到最小。

在上面的教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程，增加了實(shí)驗(yàn)的成功率，對(duì)科學(xué)探究的方法有了更深入的了解。在這樣的探究學(xué)習(xí)中，學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，了解了科學(xué)探究活動(dòng)的基本步驟。

四、分段匯報(bào)，完成任務(wù)

教師在引導(dǎo)學(xué)生探究科學(xué)知識(shí)的過程中，有時(shí)會(huì)涉及教室以外的空間，而且時(shí)間跨度大，學(xué)生不易堅(jiān)持。

如教學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第一單元第四課《看月亮》時(shí)，教師要求學(xué)生連續(xù)一個(gè)月觀察月亮，并做好記錄。很多學(xué)生在這樣的活動(dòng)中會(huì)虎頭蛇尾，隨意填寫觀察表格。在教學(xué)中，教師可用一節(jié)課的時(shí)間向?qū)W生介紹《嫦娥奔月》《阿波羅登月》的故事，激發(fā)學(xué)生的興趣之后，向?qū)W生提出要求：“晚上觀察月亮，并將月亮的形狀畫下來?！钡诙?，很多學(xué)生沒有完成任務(wù)。教師對(duì)完成任務(wù)的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)，要求他們繼續(xù)觀察，并記錄月亮的形狀，每周進(jìn)行一次匯報(bào)展示。通過分段匯報(bào)，其他沒完成的學(xué)生再接再厲，順利完成了觀察任務(wù)。通過一個(gè)月的仔細(xì)觀察，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了月相的變化規(guī)律，明白月相變化有一個(gè)周期——29天左右。通過觀察，學(xué)生的思維被激活，他們積極查找資料，了解月相的成因。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生進(jìn)行月相成因的模擬實(shí)驗(yàn)，效果極佳。

總之，科學(xué)素養(yǎng)是在科學(xué)探究的過程中形成的。因此，在教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的年齡和心理特點(diǎn)，發(fā)揮教育智慧，積極思考與有效解決實(shí)踐中遇到的問題，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。