試論科學(xué)教學(xué)中學(xué)生探究能力培養(yǎng)的三個(gè)層次

摘 要：科學(xué)課程旨在通過(guò)探究式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生建立一些基本的科學(xué)概念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生初步形成對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。文章以探究電磁鐵的基本性質(zhì)為例，從示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究三個(gè)層次闡述如何激發(fā)學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，讓學(xué)生追求探究深度，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課程;探究能力;三個(gè)層次;電磁鐵

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）34-0060-02

科學(xué)課程是一門(mén)具有活動(dòng)性和實(shí)踐性的課程。探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課程的主要方式，學(xué)生要在探究過(guò)程中建構(gòu)科學(xué)概念，掌握科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度。教師在科學(xué)教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察身邊的事物，主動(dòng)對(duì)生活中的一些現(xiàn)象產(chǎn)生探究興趣，多問(wèn)為什么，以培養(yǎng)學(xué)生的好奇心和濃厚的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。教師可根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知情況設(shè)計(jì)問(wèn)題，以引發(fā)學(xué)生思考，步步推進(jìn)科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生逐步學(xué)會(huì)“自主、合作、探究”的科學(xué)學(xué)習(xí)方式。為此，教師要根據(jù)課程實(shí)際做好探究能力培養(yǎng)的三個(gè)層次——示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究，以順利完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力。文章以教科版科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“電磁鐵”教學(xué)過(guò)程為例，探討在科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的三個(gè)層次。

一、示范實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探究興趣

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)“磁鐵”以及“電和磁”的相關(guān)知識(shí)，所以，教師在教學(xué)電磁鐵的性質(zhì)探究時(shí)，可采用新知帶舊知的方法，從以下幾個(gè)步驟引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)探究電磁鐵基本性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案。教師在教學(xué)中首先喚起學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，給學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的裝置由幾個(gè)長(zhǎng)尾夾和密繞著漆包線(xiàn)的鐵釘組成。教師將裝置展示給學(xué)生看，并在課件中展示這個(gè)裝置：“我可以用密繞著漆包線(xiàn)的鐵釘把長(zhǎng)尾夾給吸起來(lái)，你們相信嗎？”學(xué)生對(duì)此是存有質(zhì)疑的：“不能吧！明顯一個(gè)大一個(gè)小，怎么能吸起來(lái)呢？”為了消除學(xué)生的疑惑，教師開(kāi)始進(jìn)行示范實(shí)驗(yàn)，只見(jiàn)長(zhǎng)尾夾一會(huì)兒被吸起來(lái)，一會(huì)兒又掉下。而長(zhǎng)尾夾被吸起或掉下完全取決于鐵釘上漆包線(xiàn)的兩端是否連接電池。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程教師示范了幾次，學(xué)生們看得都非常認(rèn)真?！斑@太神奇了，一根小小的鐵釘，竟然能把長(zhǎng)尾夾吸起來(lái)。這是怎么做到的呢？”當(dāng)學(xué)生的探究興趣被調(diào)動(dòng)起來(lái)之后，教師進(jìn)行積極引導(dǎo)，讓學(xué)生認(rèn)真回顧剛才的示范實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生們恍然大悟：由線(xiàn)圈和鐵釘組成的裝置就叫電磁鐵。當(dāng)漆包線(xiàn)的兩端連接電池時(shí)，長(zhǎng)尾夾就被鐵釘吸起來(lái)了，而當(dāng)漆包線(xiàn)的兩端不連接電池時(shí)，長(zhǎng)尾夾就掉下來(lái)了，即接通電流產(chǎn)生磁性，斷開(kāi)電流磁性消失。在示范實(shí)驗(yàn)中，教師讓學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總結(jié)電磁鐵的組成部分：鐵釘和漆包線(xiàn)。鐵釘在電磁鐵中叫鐵芯，漆包線(xiàn)像一個(gè)個(gè)圈纏繞在鐵釘上，所以叫線(xiàn)圈，由鐵芯和線(xiàn)圈兩部分組成的裝置就是電磁鐵。

示范實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。為此，教師要做足示范實(shí)驗(yàn)的功課，在備課中要反復(fù)多做幾次，避免出現(xiàn)示范實(shí)驗(yàn)的失誤。

二、引導(dǎo)閱讀，鍛煉動(dòng)手能力

科學(xué)課本是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)課的主要依據(jù)，但在課堂教學(xué)中常常被教師忽視。當(dāng)看到教師的示范實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生又產(chǎn)生了進(jìn)一步的探究熱情：“老師，我們也想做一個(gè)電磁鐵裝置，親自探究一下它的神奇魔力?！睂?duì)于學(xué)生的探究熱情，教師要給予肯定，并大力支持，引導(dǎo)學(xué)生閱讀科學(xué)課本，課本里有電磁鐵制作過(guò)程介紹。當(dāng)學(xué)生通過(guò)閱讀科學(xué)課本了解到具體的制作過(guò)程之后，教師再發(fā)放制作電磁鐵的材料，給學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。在學(xué)生參照課本制作電磁鐵裝置的過(guò)程中，教師不要過(guò)多干預(yù)學(xué)生的行為，但可以適當(dāng)提醒學(xué)生注意過(guò)程與步驟。裝置制作完成后，教師可以組織學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電磁鐵性質(zhì)的理解。

因此，在實(shí)際科學(xué)教學(xué)中，教師不能脫離科學(xué)課本，如果只是一味地引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)，學(xué)生的腦海里很難形成系統(tǒng)性的科學(xué)探究步驟。教師要指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀教材，讓學(xué)生自行批注，羅列出詳細(xì)的探究步驟，圈出影響實(shí)驗(yàn)成敗的重要細(xì)節(jié)。一旦學(xué)生理順探究步驟后，即使離開(kāi)教材，離開(kāi)教師的指導(dǎo)，也能有序開(kāi)展探究活動(dòng)，這就達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的教學(xué)目的。

三、繼續(xù)研究，追求探究深度

當(dāng)學(xué)生做好電磁鐵裝置，并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之后，教師繼續(xù)提問(wèn)：“老師讓你們做這個(gè)裝置，只是讓你們看看它是否能吸起長(zhǎng)尾夾嗎？”學(xué)生思索一會(huì)兒回答：“應(yīng)該不是。那么，老師，電磁鐵還有什么研究?jī)r(jià)值呢？”當(dāng)學(xué)生的探究熱情再一次被激發(fā)起來(lái)之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行探究電磁鐵的實(shí)驗(yàn)：電磁鐵有沒(méi)有南北極，如果電磁鐵有南北極，南北極又與哪些因素有關(guān)？

教師積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。有的學(xué)生猜想用下面的方法探究電磁鐵是否有南北極。（1）把電磁鐵懸掛起來(lái)看它是否指南北。（2）設(shè)法讓電磁鐵浮在水上看它是否指南北。（3）把通電的電磁鐵靠近指南針，如果釘尖吸指南針南極那就說(shuō)明釘尖是北極，如果釘尖吸指南針北極那就說(shuō)明釘尖是南極。教師讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，于是，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，把電磁鐵懸掛起來(lái)、讓電磁鐵浮在水面上這兩種驗(yàn)證電磁鐵是否有南北極的方法實(shí)施起來(lái)有一定難度，而用通電的電磁鐵靠近指南針的方法比較可行。接下來(lái)，教師就可組織學(xué)生利用通電的電磁鐵靠近指南針探究電磁鐵是否有南北極，如果電磁鐵有南北極，南北極又與哪些因素有關(guān)。學(xué)生可把需要驗(yàn)證的問(wèn)題寫(xiě)下來(lái)，并做好記錄，然后各小組按照分工分別完成實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)情況記錄在相應(yīng)的表格中：電磁鐵是有南北極的，電磁鐵的南北極與電池的正負(fù)極連接方向有關(guān)，與線(xiàn)圈的纏繞方向有關(guān)。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過(guò)回顧舊知磁鐵，還探討了磁鐵與電磁鐵的區(qū)別：磁鐵有磁性，南北兩極不改變;電磁鐵通電才有磁性，南北兩極能改變。

隨著探究實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行，教師可鼓勵(lì)學(xué)生追求探究的深度，做各種驗(yàn)證猜想實(shí)驗(yàn)，并做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用科學(xué)的思維解決問(wèn)題。在科學(xué)教學(xué)中，教師要轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維模式，讓學(xué)生在獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的同時(shí)，提高分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)課程是一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)性課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度，讓學(xué)生初步形成對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)。教師在教學(xué)中可以從示范實(shí)驗(yàn)、引導(dǎo)閱讀、繼續(xù)探究三個(gè)層次激發(fā)學(xué)生探究興趣，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，讓學(xué)生追求探究深度，推進(jìn)探究有序、有效開(kāi)展，從而提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]宗若燦，楊成鐸.STEAM教育理念下培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略探究[J].遼寧教育，2020（07）.

[2]王妍.低學(xué)段小學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力存在問(wèn)題及對(duì)策研究[D].渤海大學(xué)，2019.

[3]李祥.基于“STEAM”教育的小學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的實(shí)踐研究[J].安徽教育科研，2019（08）.

作者簡(jiǎn)介：劉毅鋒（1983-），男，福建仙游人，一級(jí)教師，從事科學(xué)課教學(xué)與研究。