小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)中提升學(xué)生科學(xué)思維能力的研究

■江蘇省無錫市雪浪中心小學(xué) 許 健

在九年義務(wù)教育中，小學(xué)是其中重要的一個(gè)階段，也是奠定學(xué)生未來良好發(fā)展的關(guān)鍵所在，而如何開展有效的探究活動(dòng)來促使學(xué)生積極主動(dòng)地發(fā)揮想象力與創(chuàng)造力是教育工作者需要重視的問題，也是培養(yǎng)學(xué)生良好科學(xué)態(tài)度和素養(yǎng)的重中之重。

一、重視生活細(xì)節(jié)，善于發(fā)現(xiàn)問題

學(xué)生科學(xué)思維的提高，離不開學(xué)生的質(zhì)疑心理，學(xué)生只有善于發(fā)現(xiàn)問題，才有可能去探究知識(shí)、深化知識(shí)，從而不斷提升內(nèi)心的求知意識(shí)，學(xué)生提出問題的過程其實(shí)是頭腦思考后，將原創(chuàng)思維轉(zhuǎn)化為語言輸出的過程。所以，讓學(xué)生重視生活中的細(xì)節(jié)，大膽地發(fā)現(xiàn)生活中的問題并產(chǎn)生相關(guān)疑問，有助于學(xué)生探索激情的提升，能夠幫助學(xué)生提高科學(xué)探究能力?？茖W(xué)是一門與生活息息相關(guān)的藝術(shù)，教師可以積極鼓勵(lì)學(xué)生去關(guān)注日常生活中的一些細(xì)節(jié)，然后從生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題。

例如，在蘇教版小學(xué)科學(xué)教材“水滴里的生物”中，教師可以事先從養(yǎng)魚池、飲水機(jī)以及污水溝中，分別取一部分水放在廣口瓶中，在課堂教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生近距離地觀察這些來自生活中的水，之后提出問題進(jìn)行引導(dǎo)：“你們仔細(xì)觀察這些水之后，能夠發(fā)現(xiàn)什么問題？”學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)這些水的表面存在差異，進(jìn)而能夠提出諸如“這些水的混濁程度為什么不同？這些水有哪些部分會(huì)存在差異？差異是什么？水里面除有雜質(zhì)之外，還會(huì)有什么東西？”等相關(guān)問題，學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)問題，能夠激發(fā)內(nèi)心的求知欲望，從而繼續(xù)提出問題進(jìn)行深入探究：“我們平時(shí)喝的純凈水里面有沒有看不見的東西？這些東西應(yīng)該怎么去進(jìn)一步地觀察？”等，在提出問題的過程中，學(xué)生需要細(xì)致地觀察，同時(shí)需要聯(lián)系自己所學(xué)的知識(shí)來尋找問題、探索問題，從而能夠幫助學(xué)生提高分析問題的能力與解決問題的能力。以學(xué)生的生活經(jīng)歷為基礎(chǔ)，鼓勵(lì)學(xué)生從日常生活的細(xì)節(jié)中去發(fā)現(xiàn)問題、探索問題，不僅能夠?qū)W(xué)生的注意力更好的集中在教學(xué)主題上，同時(shí)還能夠最大程度地激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的渴望與追求，只有將小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)奠定扎實(shí)，才能夠更好地提升學(xué)生的科學(xué)思維與創(chuàng)新能力，為之后的教學(xué)鋪好道路。

二、重視實(shí)踐操作，勇于驗(yàn)證假設(shè)

我國著名教育學(xué)家陶行知曾提出“知行合一”的教學(xué)理念，即“行是知之始，知是行之成”，學(xué)生僅僅能夠發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，他們還需要能夠做到通過親自動(dòng)手實(shí)踐與操作驗(yàn)證自己根據(jù)問題所提出的假設(shè)。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生普遍存在眼高手低的不足，往往能夠提出問題以及表述出自己的想法與假設(shè)，但實(shí)際動(dòng)手操作能力偏低，在驗(yàn)證假設(shè)時(shí)難以找到驗(yàn)證思路，同時(shí)也不想、不敢去進(jìn)行實(shí)踐，需要教師鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作。

例如，在學(xué)習(xí)蘇教版小學(xué)科學(xué)教材“顯微鏡下的世界”中，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題，提出“細(xì)菌的生長(zhǎng)也需要一定的養(yǎng)料”后，教師為了鼓勵(lì)學(xué)生去驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)正確與否，可以為學(xué)生提供相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料，如適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)土壤、新鮮葉子、腐爛葉子、燒杯、廣口瓶等，然后讓學(xué)生自主思考，提出實(shí)驗(yàn)思路，考慮實(shí)驗(yàn)該怎么做、用什么方法做以及該做什么？之后教師再采取小組合作的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生通過共同合作來完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)驗(yàn)方法有很多，包括觀察法、對(duì)比實(shí)驗(yàn)法以及控制變量法等，學(xué)生可以通過控制變量法來驗(yàn)證細(xì)菌是否需要陽光，具體方法如下：將同等比例的新鮮葉子分別放入盛有適量有機(jī)土壤的廣口瓶中，之后添加一定量的水，將其中一個(gè)在陽光下放置，而另外一個(gè)則是用黑色罩布遮蓋住，然后等到適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)便可以利用顯微鏡觀察兩個(gè)廣口瓶，之后便能夠清晰地了解到瓶?jī)?nèi)細(xì)菌變化的不同。這種通過實(shí)踐動(dòng)手操作的教學(xué)方法，不僅能夠幫助學(xué)生驗(yàn)證根據(jù)問題所提出假設(shè)的正確性，增強(qiáng)學(xué)生的成就感，同時(shí)還能夠有效鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在親自動(dòng)手的實(shí)踐操作過程中讓學(xué)生更好地感悟小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的樂趣，進(jìn)而有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

三、重視推理分析，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程

在小學(xué)課堂教學(xué)中展開科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)生除要能夠提出問題、針對(duì)問題所做出的假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證外，同時(shí)還需要能夠?qū)茖W(xué)探究活動(dòng)做出推理與分析，在已有的表象上進(jìn)行深度挖掘與總結(jié)，從而使知識(shí)點(diǎn)內(nèi)化，幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。如果學(xué)生懂得觀察與思考，同時(shí)也有著一定的實(shí)踐動(dòng)手能力，但缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的歸納與總結(jié)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)存在片面性，因此，為了使科學(xué)探究活動(dòng)的過程變得圓滿，教師需要優(yōu)化科學(xué)探究的過程，使學(xué)生學(xué)會(huì)推理與分析。

例如，在講授蘇教版小學(xué)科學(xué)教材“饅頭發(fā)霉了”時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)方法來對(duì)不同條件下的饅頭變化進(jìn)行觀察，如有的學(xué)生在裝有水的廣口瓶中放入高溫加熱后的饅頭，而在另一個(gè)同樣條件的容器中放入一個(gè)冰凍過的饅頭，以此來觀察兩個(gè)廣口瓶中哪個(gè)饅頭更容易發(fā)霉。除此之外，也有學(xué)生選擇其他參照物進(jìn)行試驗(yàn)研究，包括水果、面包、米飯等，以此來觀察各個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何不同。而在這個(gè)探究活動(dòng)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的差異性不同來進(jìn)行分組，每四人為一個(gè)小組，共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)共同總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果。通過這種科學(xué)過程的優(yōu)化，能夠使學(xué)生有限的力量凝聚起來，通過小組內(nèi)部的觀點(diǎn)碰撞、交流與討論，能夠使學(xué)生發(fā)散其思維方式，幫助學(xué)生及時(shí)糾正自身的錯(cuò)誤，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的完整性與準(zhǔn)確性。小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的開展過程其實(shí)便是學(xué)生不斷推理分析，不斷完善實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一個(gè)過程，而這個(gè)過程需要教師不斷對(duì)其優(yōu)化，除要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度之外，也要培養(yǎng)學(xué)生謙虛謹(jǐn)慎的意識(shí)，通過為學(xué)生營(yíng)造良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)氛圍來更好地促進(jìn)其思維與創(chuàng)新能力的提高。

四、重視拓展延伸，解決實(shí)踐問題

小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)開展的最終目標(biāo)，是使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與技能應(yīng)用到日常生活中，讓學(xué)生在了解科學(xué)的本質(zhì)下，利用科學(xué)解決日常生活中存在的問題，通過這種拓展延伸的方式來幫助學(xué)生提高科學(xué)思維能力。

例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)完與“細(xì)菌”相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容后，教師便可以布置相關(guān)小任務(wù)來進(jìn)行課外延伸，如要求學(xué)生將生活中的“細(xì)菌”以照片的形式拍下來，然后需要學(xué)生口述出照片中的“細(xì)菌”在哪里？從何而來？如何防止？布置諸如此類問題引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題。學(xué)生通過查閱與之相關(guān)的資料后，有的學(xué)生拍攝下路人打噴嚏的照片：“細(xì)菌是從人們的唾液中產(chǎn)生的，建議人們隨身攜帶方便手洗的手帕或手絹”；也有同學(xué)拍下了面包發(fā)霉的照片，利用網(wǎng)絡(luò)找出發(fā)霉的原因后，提出相關(guān)建議：“將面包密封后放置冰箱能夠有效抑制面包發(fā)霉”；除此之外，還有學(xué)生通過拍攝制作面包與酸奶的過程，描述了細(xì)菌的好處。通過知識(shí)的拓展延伸，能夠使學(xué)生利用身邊事物來解決生活中的問題，能夠促使學(xué)生了解科學(xué)的本質(zhì)、收獲精神體驗(yàn)，使學(xué)生懂得科學(xué)與生活之間有著密切聯(lián)系，從而提高學(xué)生的探究興趣，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維。

五、結(jié)語

總之，科學(xué)思維能力的培養(yǎng)能夠提高學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力，教師可以將整體教學(xué)細(xì)分為幾個(gè)步驟，通過觀察、思考、實(shí)驗(yàn)、總結(jié)以及實(shí)際運(yùn)用等步驟來引導(dǎo)學(xué)生掌握知識(shí)，認(rèn)知科學(xué)本質(zhì)，從而提升學(xué)生的科學(xué)思維能力與素養(yǎng)。