探究性學習的特點是注重探究和思考,即學生在教師的指導下,通過已知的條件去尋找和發(fā)現(xiàn)預知或未知的結(jié)論,提升科學核心素養(yǎng)。教學中,教師要注重學生的探究與體驗,促進他們積極主動地發(fā)現(xiàn)、探索、辨析。
一、提出問題,激發(fā)探究
心理學研究表明,思維是由問題開始的,而創(chuàng)造能力往往就在排疑解難的過程中被激發(fā)出來的。問題既是思維的起點,又是思維的動力。在科學教學中,教師要精心創(chuàng)設(shè)問題情境,引導學生提出想探究的問題,激發(fā)他們強烈的探究欲望。
例如,教學《杯子變熱了》時,教師給學生準備了四種不同材質(zhì)的杯子,讓學生用手摸一摸杯子,再分別倒上熱水讓學生再次摸一摸杯子,談?wù)勛约旱母惺?。針對“杯子變熱了”的現(xiàn)象,學生提出自己想研究的問題。此時,學生思維比較活躍,提出了很多有研究價值的問題:杯子為什么會變熱?為什么這幾種杯子熱的程度不同?熱是怎樣在杯子中傳遞的?這樣,教師順勢引導學生進行猜想與假設(shè),為后續(xù)探究奠定了良好的基礎(chǔ)。
科學的發(fā)現(xiàn)始于問題,只有善于對某一事物或現(xiàn)象提出“為什么”,才能促使學生自主探究。因此,創(chuàng)設(shè)豐富有趣的問題情境,讓學生提出一些具有研究價值的問題是科學探究成功的開端。
二、合理猜想,初步探究
探究活動以發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)為開端。在科學教學中,教師要鼓勵學生大膽地猜想和提出假設(shè)。這種猜測并非異想天開,它是基于事實的猜想,是建立在科學性基礎(chǔ)上的。
例如,《地震》一課中,探究地震的成因時,教師先展示郯城麥坡地震斷裂帶的圖片資料,讓學生思考地震是怎樣形成的。一開始,有學生猜測是外星撞擊地球而引起的地面震動。教師反問:“如果是外星撞擊地球,不應(yīng)該是整個地球晃動或移動嗎?但為什么只是一小部分地表震動?”接著,教師引導學生根據(jù)現(xiàn)象做出合理的猜想,并提供地震相關(guān)視頻,讓他們觀察地震發(fā)生時的現(xiàn)象,基于現(xiàn)象來猜測。學生發(fā)現(xiàn)地震時地面會出現(xiàn)斷裂、隆起等現(xiàn)象,由此,他們初步作出推測:地下的巖層發(fā)生斷裂或變形應(yīng)該是受到我們看不見的一種外力的作用。經(jīng)過分析,有的認為地震可能是地下的巖層斷裂、變形而形成的;有的認為是地球內(nèi)部巖漿爆發(fā)沖破地表引起的地面晃動。
科學合理的猜想既調(diào)動了學生已有的知識經(jīng)驗,又促進了他們動腦思考,為設(shè)計探究方案找到了目標,還培養(yǎng)了他們對問題進行判斷推理的能力。
三、方案引領(lǐng),體驗探究
教師根據(jù)學生的實際情況,讓他們針對假設(shè),小組討論設(shè)計方案。方案主要包括采用何種探究方式、準備何種材料、需注意的問題以及針對假設(shè)進行預判等內(nèi)容。在實驗探究環(huán)節(jié)中,學生全員參與、分工合作、認真觀察、細心測量,用文字、圖表等方式記錄實驗結(jié)果。在學生動手實驗的過程中,教師要傾聽他們的意見,及時表揚他們的發(fā)現(xiàn),指導他們正確操作,并用多種方法進行實驗,使探究活動不斷向深層發(fā)展。
例如,《地震》一課中為了推測巖層受力的變化,學生分小組討論方案,并實踐操作,親身感受“地層”斷裂的情形。有的小組用手折木棒,觀察木棒的變化及手的感受,推測巖層受力的變化;有的小組把毛巾一層層折疊起來當作地殼巖層,用手從兩邊向里擠壓毛巾,觀察毛巾的變化,推測巖層受力的變化;有的小組把不同顏色的橡皮泥擠扁疊加起來當作地殼,用手往中間擠壓橡皮泥,觀察橡皮泥的變化,推測巖層受力的變化。
教師放手讓學生實驗,并不是放任自流,而是讓他們分工明確,各盡其職。教師要及時啟發(fā)學生修正實驗中出現(xiàn)的問題,適時提醒他們做好觀察記錄,以便小組交流。
四、展示交流,分享探究
展示交流是實驗探究后的重要一環(huán),教師要引導學生對信息去粗取精、去偽存真、由表及里地加工整理。教師要允許學生選擇自己喜歡的方式匯報展示,鼓勵他們多角度地思考分析,分享自己的發(fā)現(xiàn),通過分析、交流,集中大家的智慧,取長補短,從而內(nèi)化概念,認識事物的本質(zhì)。
例如,《木頭》一課在探究木頭的特點時,學生自主選擇感興趣的方面進行探究。有的學生選擇“木紋”,有的學生選擇“是否導電”,有的學生選擇“是否燃燒”,還有的學生選擇“在水中的沉浮”等。在有限的課堂探究活動中,一名學生不可能將木頭的所有特點探究一遍,因此,展示交流就顯得尤為重要。交流中,各組就各自探究的木頭的特點進行分析、匯報,將木頭不同的特點進行融合,從而形成對木頭的整體認識。
五、回歸生活,延伸探究
大自然是最好的教科書,是一部鮮活的科學教材。學生只有走出課堂,走進大自然,回歸生活,才能親身體驗到真實的科學知識。學生利用所學知識解釋生活中的現(xiàn)象,不僅能體會到知識的價值,還能加深對知識的理解,進一步激發(fā)對科學的興趣。
例如,在學生學習了有關(guān)簡單機械的知識后,教師把他們帶到車棚,讓他們觀察、思考:自行車應(yīng)用了哪些形式的機械?為什么這樣設(shè)計?學生運用學過的知識解釋:“自行車手閘是一個省力的杠桿;車把和把軸組成了省力的輪軸?!?學生如果不親自去看、去發(fā)現(xiàn),是很難將知識學以致用的。因此,學生要走出課堂,回歸生活,延伸探究。
又如,學完《地震》一課后,教師帶領(lǐng)學生到郯城麥坡地震斷裂帶實地考察,讓他們親眼看到兩種不同顏色的土壤,一邊是紅色的,另一邊是灰黃色的,中間像是有一條縫把不同顏色的土壤明顯隔開。學生很疑惑:為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?他們通過看碑文知道,這是兩種不同年代巖石形成的土壤,這兩種地質(zhì)年代相差一億多年,行走在這兩種地層間可以說“一步跨億年”。這樣,學生通過課后考察親身體驗到了巖層斷裂的情形,鞏固了課堂上所學的知識,體會到了大自然的神奇。
小結(jié)
科學是一門釋放學生大腦、雙手、眼睛的學科。探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。在科學課堂上,教師要時刻以“學生的發(fā)展”為本,以探究學習為核心,讀懂學生,根據(jù)他們的情況和特點,精心設(shè)計他們感興趣的科學探究活動,使科學探究從形式走向?qū)嵸|(zhì),讓學生在有趣的學習活動中,經(jīng)歷探究過程,體驗成功的快樂,提升科學核心素養(yǎng)。
(作者單位:山東省郯城縣博雅學校)