指導學生在實驗活動中自主探究

◇吳益錁（浙江：余姚市小曹娥鎮(zhèn)曹娥小學）

一、培養(yǎng)學生自主探究能力

楊賢江提出教師須樹立以學生發(fā)展需求為本，反復強調教師必須把教育的對象——學生視為人的存在，要樹立以學生發(fā)展需求為本的教師職業(yè)道德觀，對學生的現(xiàn)在和未來負責。教師要面對所有的學生，因材施教，對學生的教育需要有耐心與信心，實現(xiàn)師生共同進步。楊賢江批判不少教師只顧及所謂知識和技能的傳授，而忽視教育對象——學生作為人的存在，提出應該以學生為主體，在科學課中要培養(yǎng)學生自主探究能力。

二、鼓勵學生在實驗活動中自主探究

科學課是通過探究實驗開展研究的課程?，F(xiàn)在的教材更注重了學生動手操作和發(fā)現(xiàn)能力的培養(yǎng)，學生動手操作多，通過操作探究實驗讓學生獲得科學知識和科學技能，解決科學問題，形成科學自主學習能力，提升他們對科學思維與科學態(tài)度的能力。

學生與生俱來就有強烈的好奇心和求知欲，教師只要加以正確指引，學生就會在課堂中感受科學探究實驗帶來的無窮樂趣，從而提高科學素養(yǎng)，發(fā)展高階思維。那么，應該如何準確把握和利用科學課堂的教學來提高小學生的科學探究能力，從而培養(yǎng)具有良好科學素養(yǎng)的新一代人才？筆者認為，在小學科學探究實驗課堂教學中可以結合楊賢江的教育思想，采取以下策略。

（一）創(chuàng)設情境，激發(fā)自主探究欲望

要培養(yǎng)學生的自主探究能力，首先要激發(fā)學生的探究欲望，激起學生的探究意識。而情境創(chuàng)設就是為了把學生引入課堂的前奏，是教師進行教學活動預先埋下的伏筆。好的情境創(chuàng)設是好的課堂的開始。教學情境有很多種，而利用學生感興趣的小魔術創(chuàng)設情境引入新課，能夠很好地吸引學生的注意力，激活學生的思維，讓學生的精力很快集中到新課的教學中，并借此情境，讓學生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象或者提出問題，并努力探索解決問題。教師創(chuàng)設的魔術情境教學，給學生提供了一個能夠直接觀察魔術的條件，能夠滿足學生近距離觀看魔術和親眼見證奇跡的欲望，教師也能夠更好地保證課堂的有序性。

例如，二年級下冊《磁鐵能吸引什么》一課，教師設計并表演了魔術“會跳舞的卡通人物”。先向學生出示一個一面開口的紙盒，紙盒上面放上2～3個卡通人物。告訴學生這是一個神奇的魔盒，魔盒上的卡通人物會跳舞。然后教師在紙盒中來回移動藏在其中的U形磁鐵，在U形磁鐵的吸引下，卡通人物真的舞動了起來。學生看到后非常激動，紛紛展開猜想。猜想1：老師在紙盒中藏了東西。猜想2：可能有物體在控制卡通人物。猜想3：老師可能在盒子中藏了一塊磁鐵，卡通人物下面有鐵片。在一陣爭議后，教師拿出磁鐵，揭示魔術的奧秘，進入新課。此時的學生情緒高漲，對于新課的探究興趣更加濃厚，課堂學習更專注。

（二）聚焦提問，培養(yǎng)自主探究能力

“思維自驚奇和疑問開始”。在科學教學中，教師不應該只停留于要求學生對知識的掌握，更應該注重激發(fā)學生的思維，教師應該引導學生從解決問題的角度激發(fā)學生高階思維的碰撞。

例如，五年級下冊《食物鏈食物網(wǎng)》一課，第一次執(zhí)教時，教師提問“哪個小組完成了，進行匯報”。學生馬上就關注自己是不是找到了所有的食物鏈，并在心里想自己是不是完成了這個活動，能不能舉手匯報呢？由于教師提問的技巧以及學生的遲疑，課堂上出現(xiàn)了瞬間的冷場現(xiàn)象。學生不知道自己可不可以舉手，教師也焦慮地等待第一個能夠打破僵局的小手。第二次執(zhí)教時，教師在觀察完學生的記錄情況后，教師提問：“哪一組畫出了5條食物鏈？”學生舉手示意。教師接著問：“有沒有更多的食物鏈？”教師根據(jù)學生在活動冊中的記錄，從解決問題的角度及時調整問題，吸引學生去分析解決問題。而不是猶豫自己是否完成了活動任務。這從根本上解決了學生思維滯留的問題，將學生帶入另一個層次去思考問題。在學生找出森林里11種生物之間的食物鏈后，自然發(fā)現(xiàn)所有的食物鏈形成了一個網(wǎng)狀結構，就是食物網(wǎng)。教師又依據(jù)學生的好奇心，巧設疑問“這個食物網(wǎng)中最長的食物鏈有幾種生物？最短的食物鏈有幾種生物？”讓學生再次去發(fā)現(xiàn)每一條食物鏈的長短差異，以及同一種生物可以出現(xiàn)在不同的食物鏈中。從而得出，同一種植物會被不同的動物吃掉，同一種動物也可吃多種植物或動物。教師在課堂中巧妙地提問，能激發(fā)學生探究的主體意識，鼓勵學生積極參與學習活動，在解決問題中從多角度、多層次思考問題，從而挖掘學生的創(chuàng)造潛能，使學生的思維得以延伸和拓展。因此，為保證提問的有效性，教師應該做到：第一，問題的表述要簡明扼要、條理清晰，能使學生快速抓住問題的關鍵。第二，提問要引起學生的思考，必須讓學生有“惑”，即產(chǎn)生“問題”，使認識上有矛盾或沖突，從而實現(xiàn)提問的啟發(fā)性。

（三）尋求科學依據(jù)，引導自主探究

在常態(tài)教學課中，學生一般是根據(jù)科學教材中的聚焦產(chǎn)生的問題，科學探究實踐過程也就是從這些簡單的聚焦問題和現(xiàn)象展開的。學生自主探究的過程，有利于科學思維得到發(fā)展，解決生活中實際問題的能力得到提升，而且也是科學觀念、科學思維、科學態(tài)度與社會責任培養(yǎng)的主要途徑。

例如，在教學五年級下冊《用沉的材料造船》一課時，當學生發(fā)現(xiàn)同一塊橡皮泥或者鋁箔紙在水中有沉浮不同的現(xiàn)象，并產(chǎn)生了濃厚的探究興趣；同樣也對橡皮泥或者鋁箔紙的不同形狀，浮在水面上時裝載的貨物總量也不一樣而感到好奇。到底是什么原因引起這樣的不同結果呢？學生根據(jù)已有的知識推理，同一塊橡皮泥或者鋁箔紙的形狀改變，底面積和體積就會發(fā)生變化，引起了不同的沉浮狀況和承載量！師生間的互動交流培養(yǎng)了學生仔細觀察、分析原因的好習慣，也進一步激發(fā)了學生的求知欲和好奇心，培養(yǎng)了學生的科學高階思維能力。

科學研究的方法過程包括提出問題、做出假設、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結論、表達交流和交流總結等要素。學生將問題探究到底是科學精神的具體表現(xiàn)，學生在自主探究中認識科學、理解科學、深化科學，培養(yǎng)了自己的科學能力和科學素養(yǎng)。

（四）主動探究學習，培養(yǎng)個性人才

楊賢江曾說過：“學生作為單純的勞動力進入學校，通過教育掌握各種知識和技能，等他們走出校門時，便可成為社會所需要的各種人才?！蔽覀兿嘈艑W生，樂于為學生提供主動探究的充足時間和空間，并給予配合與指導，貫徹“以學生為主體，教師為指導”的教育教學理念。

例如，五年級上冊《光是怎樣傳播的》一課，讓學生自己選擇各種器材進行實驗探究和驗證。學生設計證明“光是直線傳播的”實驗方案，讓學生先小組討論，匯報后大家一起來選擇實驗方案，接著實驗操作，最后再請學生說說在實驗中碰到什么困難，你是怎么解決的，大家得出相應實驗結論。學生通過自主設計和探究之后，“發(fā)現(xiàn)”了光是直線傳播的，從中掌握了探究科學知識的方法，培養(yǎng)了科學素質?？茖W探究學習方式是提高學生高階思維乃至科學素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑。以生為本的教學實踐中，學生在課堂內可以支配和操作的時間越來越多，師生間、生生間有更充分的時間可以研討和交流，幫助學生順利完成科學探究任務。

又如，《氣體的熱脹冷縮》一課教學中，教師在上課起始表演一個“噴泉”魔術，即把一個帶有玻璃管的橡膠瓶塞塞到裝有少量紅色冷水的燒瓶口上，玻璃管插入瓶底水面下，然后把燒瓶放入盛有熱水的水槽中，燒瓶內的冷水便會立即從玻璃管口噴出，形成“噴泉”現(xiàn)象。然后教師提問：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？水為什么會噴出來？因為實驗裝置中既有空氣又有水，學生往往很難發(fā)現(xiàn)其中的秘密，這就給學生提供了一個很好的探究內容。在教學中，教師不要急于揭示謎底，而是讓學生分組合作，根據(jù)小組的思路和想法進行分析。學生提出有可能是水受熱體積膨脹、瓶子受熱或是瓶子中的氣體受熱引起噴泉現(xiàn)象。學生在一步步的猜想、分析實驗之后，發(fā)現(xiàn)水的熱脹冷縮現(xiàn)象不明顯，而且水只會流出來，不會噴出，于是各個小組學生想到瓶子里除了水還有空氣，從而引出氣體有沒有熱脹冷縮性質的問題。為了驗證空氣也有熱脹冷縮的性質，教師再提供材料，讓小組利用材料設計空氣熱脹冷縮的實驗。最后教師再解釋小噴泉的秘密，是空氣遇熱后膨脹把水壓出來形成噴泉。

學生在猜測的基礎上設計實驗，并利用實驗驗證，最后進行交流總結評價。科學探究活動幫助學生進一步去理解科學概念，提高科學探究能力。通過這樣的科學探究活動，學生能夠總結出科學探究的方法和過程，使學生的思維能力得到進一步提升。

（五）小組分工合作，實現(xiàn)有效探究

小學科學課不僅是教師講解和演示的過程，最主要還是學生間的合作交流共同發(fā)展的過程，體現(xiàn)以學生為主體的教育思想。楊賢江的教育思想倡導自主合作、以學生為主的教學方式，旨在促進學生間的啟發(fā)激勵、共同發(fā)展。讓學生分組分角色是提高實驗探究有效性的重要手段。我們將不同學習能力、學習態(tài)度、性別的學生四人分成一組，每一組都有自己的特色組名，其中包含組長、操作員和記錄員，既分工分層又分享合作，共同完成實驗探究的任務。這樣，充分調動了他們的小組榮譽感，實驗探究過程也會井然有序地開展，可以提高學生之間的學習互助效率，培養(yǎng)學生的探究、合作、分享精神，促進不同層面學生共同進步。

三、激發(fā)學生進行自主探究的熱情

學生作為小學科學學習的主體，探究式學習是學生獲得科學觀念、科學思維、態(tài)度責任，掌握科學方法的一種重要途徑。在楊賢江的教育思想引領下，我們在教學中創(chuàng)設有利于學生自主探究的各種情境，激發(fā)他們的學習興趣，發(fā)揮他們潛在的學習和思維能力，聚焦課堂核心概念，指向科學核心素養(yǎng)，發(fā)展科學高階思維，構建具有育人功能的科學課堂。只有在活動中經(jīng)歷和體驗，學生從中汲取豐富的知識才是真實的，才能進一步激發(fā)學生進行自主探究活動的熱情，讓學生敢于質疑，深入探究科學的奧秘，感受科學探究課的魅力，使他們具備各方面的才智。