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发布时间:2020-06-07 09:21:18

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作者:学校科普活动指导小组

出版社:辽海出版社

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学校怎样培养学生科学发现能力(上)

学校怎样培养学生科学发现能力(上)试读:

前言

科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。

科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪,随着高科技领域新技术的不断发展,为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展,科学技术的每一次重大突破,都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域,成为推动现代社会发展的最活跃因素,并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达,处处都体现出高科技的威力,同时也迅速地改变着人们的传统观念,使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及,不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状,而且可以使之从小树立崇高的理想:学好科学知识,长大为人类文明作出自己应有的贡献。

学校科学技术普及是指采用广大学生易于理解、接受和参与的方式,普及自然科学和社会科学知识,传播科学思想,弘扬科学精神,倡导科学方法,推广科学技术应用的活动。目的是使广大青年学生了解科学技术的发展,掌握必要的知识、技能,培养他们对科学技术的兴趣和爱好,增强他们的创新精神和实践能力,引导他们树立科学思想、科学态度,帮助他们逐步形成科学的世界观和方法论。

为此,我们特地编写了这套“学校科普活动设计与组织实施”丛书,包括《学校科技教学的创新指导与实施》、《学校怎样组织学生阅读科学故事》、《学校怎样培养学生科学幻想思维》、《学校怎样培养学生科学兴趣爱好》、《学校怎样培养学生学习发明创造》、《学校怎样培养学生科学发现能力》、《学校怎样组织学生试验制作发明》、《学校怎样组织学生参观科普场馆》、《学校怎样组织学生探索科学奥秘》、《学校怎样组织学生体验科技生活》共十册,具有很强的系统性、实用性、实践性和指导性,不仅是广大师生科学教学指导的最佳读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

第一章 学生科学发现的指导

1.科学发现的涵义

科学活动中对未知事物或规律的揭示,主要包括事实的发现和理论的提出。作出科学发现是一切科学活动的直接目标,重要事实或理论的发现也是科学进步的主要标志。这两类发现又是互相联系、互相促进的。例如,19世纪末以来,电子、X射线、放射性等发现促成了原子结构和原子核理论的建立,而后者又推动了各种基本粒子的发现,为粒子物理学的诞生作好了准备。重大的科学发现,特别是重大理论的提出,往往构成某一学科甚至整个科学的革命。科学理论的发现是创造思维的结果,它往往求助于直觉、想象力的作用,这就必然要涉及科学家的文化素养、心理结构甚至性格特征等复杂的个人因素,有时还往往具有很大的偶然性。但这并不意味科学发现毫无规律性可循。科学史上有大量所谓“同时发现”的记载,说明任何发现归根结柢都是在一定社会文化背景中的社会实践和科学自身需要的产物,特别是事实的发现往往直接受到社会生产水平和仪器装置制造技术的制约。因此,科学发现在科学发展的总进程中是必然的,合乎规律的。它具有自己的“逻辑”,有人还明确地称之为科学发现的逻辑。这种“逻辑”有别于单纯从事实归纳出理论或者从理论演绎出事实的形式逻辑。

2.科学发现的引导

教师在教学设计的过程中如何处理好学生探究与课本内容的关系,让教科书和学生的思维有机结合起来,而不是将书藏起来让学生进行所谓“猜想”是一个非常强的教学技巧问题,值得每一个教师去认真探讨。

我们的教育目标不应该仅仅是教给学生死记硬背一些表层的知识,而是应该让学生学到知识背后所隐藏的科学方法和价值观念,知识背后这些内具的方法、情感和价值观才是决定学生的终生发展的最重要的方面。

虽然教材呈现的知识,通常是科学家们早已发现,已经形成定论的知识,但学生学习时并不是去寻求人类尚未知晓的事物或联系,当它应是一个用自己的头脑独立思考,亲自获得知识的探索过程。如果把学生的学习过程变成一个“再发现”或“重新发现”的过程,那么这样的学习一定能激发学生的学习兴趣,一定能使学生牢牢掌握所学的知识,一定能使学生“知其然”也“知其所以然”并能“知其何以然”。教师在这一过程中扮演的角色,不是向学生奉送真理,而是指导学生自己去发现真理。

例如,老师在讲解库仑定律这节课时,应该明白学生对科学思想和方法的掌握,是在对规律的探究过程中实现的。指导学生不仅清楚地了解教学的内容,同时在解决问题的过程中,还应经历科学家研究、探索的过程,从而使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵,能力得到提高。教师应该带领学生沿着科学家的足迹,再现当时的探索过程,深入讨论库仑定律中蕴含的科学思想和方法:卡文迪许如何用同心球实验,进一步检验库仑力与距离平方成反比的规律。在指导学生“重新发现”时,教师并没有完全形式化地依赖教材展开教学,而是对教材做了创造性的处理,从卡文迪许受到牛顿万有引力定律推论的启发开始,通过类比的方法,设计了同心球实验,验证库仑力和万有引力定律一样,都与距离的平方成反比。然后通过类比,引导学生猜想并分析,如果库仑力满足与距离平方成反比的关系,放在带电球壳内的金属球,是否会带电。再用验电器检查,发现内球不带电后,卡文迪许没有满足于预期的成功,还进行了进一步的误差分析。

让学生在学习的过程中体会科学家实事求是、严谨认真的科学态度。这些紧紧围绕教学目标,循序渐进地进行的探索研究活动,丝丝入扣,强烈吸引学生和教师一起去探究、去发现,当最后得出结论时,学生心中洋溢的是发现者的自豪之感,而不是被动吸收知识的厌倦之感。使学生领悟科学家研究问题的艰辛和严谨的科学态度和精神,这种设计打破了传统教学的局限,拓展了新的教学设计思路,体现了科学方法具有独特的教育功能。在《万有引力定律》、《原子的核式结构》等的教学中,都可以借鉴这种教学设计方法。

不论是教师的讲授还是实验,都应该努力创造一种有利于学生独立思考的情境,将学生始终置于探索者、发现者的位置。把科学方法教育蕴含在知识的认知过程中,按照学生的认知模式进行教学,使学生清楚地了解到教学的过程,进而引导学生去经历这一过程,从而使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵,并得到能力的提高。另外,当创造和发现伴随着学生的学习过程时,学习将会充满乐趣,将会产生主动学习的强大动力。

3.学生科学兴趣的培养

兴趣是最好的老师,小学生对科学产生了兴趣,就会对科学入迷,从而使他对科学有所发现,以后有可能走上成功的道路。

由于兴趣,学生通过探究学习科学知识,通过观察、提问、开展调查和多层面的活动,包括观察;提出问题;通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制定调查研究计划;根据实验证据对已有的结论作出评价;用工具收集、分析、解释数据;提出解答,解释和预测;以及交流结果使他有所发现。

人是天生的发现者,婴儿自呱呱坠地起,就动用所有的感官去感受、去了解周围的环境。当儿童发现令他们迷惑不解或者感到有趣的事物时,好奇心就会被激发起来,接着他们会提出一些问题,并想方设法寻找问题的答案。所有的努力都是为了了解周围的世界,这就是发现过程中最基本的东西。

作为一名科学教师,如何真正激发起所有学生的科学探究的兴趣,如何让发现,这种孩子们天生热爱的学习方式能够长期有效的维持下去,真正培养学生的发现能力呢?

给予学生多方面的支持

科学探究学习并不是专门给那些学有余力的学生准备的,而是要面对所有的学生。然而必须承认,学生之间的学习能力千差万别。如果只在一个层次上让同学们参加没有差别的科学探究活动的话,学习能力比较差的学生就可能会逐渐因为脑力不支而打退堂鼓,而学习能力比较强的学生也未必能够对这些他已经熟悉了的活动感兴趣,所以也会选择退出。比较困难但又必须要解决的问题是如何让每个学生都感受到体验科学的乐趣,特别是那些在科学探究学习方面不太积极主动的学生,他们更加害怕的不是受到教师的批评,而是学习过程中感受到教师、同学的冷落而孤独无助。让每个孩子都能够体会到科学发现学习活动所带来的乐趣,需要做到既不要让他们感到科学探究学习非常困难,也不能让他们中的任何一个受到冷落。心理学研究证明,学生的意志情感比较脆弱,他们在自主学习的过程中,一旦遇到困难往往会产生畏惧心理,如果不及时疏导,时间长了学生就会丧失自主求知、不断进取的信心。

为此,教师在组织科学探究学习活动的时候很注意给予学生以心理上的支持。创设良好的学习氛围,采取各种适当的方式,给学生以心理上的安全感和精神上的鼓励,使学生探究热情高涨。如鼓励学生选择自己最感兴趣的问题进行探究,选择好朋友组成探究小组,分工合作,一起制定研究方案,共同寻找解决问题的办法。对有新意的研究方案大力表扬,并给予一定的指导,而不是去打击学生的积极性。例如,教师在讲述“垃圾的故事”的时候,可把学生自由组成四个小组,让他们按自己的兴趣自由组合,分别研究“垃圾的来源”、“垃圾的分类”、“垃圾的处理”和“垃圾的再生”四个主题。由于是自己选择的主题,所以学生们积极性会比较高,在活动过程中,小组要分工明确,查找资料,实地调查、记录探究的过程、提出合理化建议,让每个孩子都有动手的机会,使学生们在做中学,在学中乐。这样的探究性学习才调动学生参与科学探究的兴趣。

积极开发身边的资源

在科学探究学习活动中,学生在教师的引导下能够激发起学习科学的兴趣,但是如果教师没有足够的能力引导科学探究学习活动的话,那么就有可能会打击学生学习科学的热情,使他们兴趣顿失。由此看来,科学探究学习活动进行了一两次之后就再也进行不下去的事情也难免发生,所以有人提出,开展科学探究学习活动并不难,难的是能够将这一科学探究学习活动长期有效地进行下去。

让孩子保持发现的兴趣

首先教师要善于引导学生去发现身边有价值的问题,做科学的有心人。我们的生活不是缺少问题,而是缺少发现问题的眼睛。科学教材上所提供的问题是有限的,当我们学完了教材的一些课之后,就要引导好学生新的科学探究工作。每一学期让每一个学生至少选择一个探究主题进行探究,教师可以提供一些选题的范围,由学生自主选择。

对学生而言,题目若与日常生活有密切关系,必会提高其参与的兴趣,如洗头水的试验及调查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、电蕊寿命、面粉的拉力、头发的盛重力、不同洗衣粉的清洁能力、厕纸的吸水能力。其实以上例子包括不少有趣的题目,大部分的内容既和日常生活有关,亦可进行科学探究,而过程和所需器材也不复杂。例如:电蕊寿命——学生可利用电动玩具来测试不同牌子电蕊的寿命;头发的盛重力——学生可向家人或朋友搜集数根头发,然后绑上砝码或适当又已知重量的对象如硬币,测试过程中,增加重量直至头发被扯断为止,若可行的话,可尝试找出年龄或性别与头发盛重力之间的关系。

老师要根据学生的思维发展特点,从学生们感兴趣的问题中挑了一些探究性主题,引导学生探究。例如:校园植物的调查、学校绿化率、学校周边环境、废旧电池的回收……,这一些都是很好的活动主题,而且也很适合小学生的思维发展。学校保证每周都有探究活动时间让孩子们能够自主地选择自己感兴趣的主题,和伙伴一起探究发现,这样的探究性学习才能长期有效地坚持下去,我们的科学探究活动才能进行到底。

总之充分发挥学生的学习兴趣,才能让学生有所发现。

相信我们每个教师都能坚持不懈地把学生科学探究活动开展下去,上好每一节科学课,将科学探究进行到底!激发学生的探究兴趣,努力提高学生的科学发现能力,让学生从中领悟到科学的含义及探究科学的方法,通过小组的合作学习,解决面向全体学生,特别是面向差生的问题,从而使每个学生都能在原有水平上得到发展和进步。让所有的学生掌握探究的思维方法、感受探究的乐趣,培养出我们具有创造能力的新一代人才。

4.创造与创新能力的培养

什么是创造?创造是指人类运用自己的脑力与体力生产人们所需要的前所未有的物质产品与精神产品的活动。而创造能力,是指一个人具有的运用一切已知信息产生某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品。而创造精神是指那种不安于现状、力图改进创新的积极心理状态。创造型的人才,就是那种具有创造精神和创造能力的人。21世纪正是需要这种人才。

历史证明,一个国家要振兴,一个民族要自立,就要培养大批创造型的人才,而创造型人才的培养,已成为当今世界的一种趋势。创造型人才的培养应该从小开始。青少年时期是一个创造思维和创造力发展的重要阶段,我们要敏锐地抓住学生创造思维和创造发明的萌芽,鼓励他们积极投入于创造发明活动中去。

积极引导,培养创造兴趣

学生时期富于幻想,心中有着形形色色的向往和追求,如果教师能对学生积极引导,并通过以身作则加以潜移默化的影响,他们的创造力就会得到很好的发展。

积极引导是在尊重学生主观能动性的基础上提出来的。学生一般都有做个好学生的愿望,教师必须珍惜和保护这种愿望,引发学生的兴趣,促使学生积极主动地进行各种活动,对学生来说,憧憬和兴趣会使他获得新知和成功的体验而带来的满足。

兴趣对科学创造具有启动功能,当一个人对某种事物产生兴趣时,他总是积极地、主动地、心情愉快的去接触和观察研究。兴趣又是发挥聪明才智的重要条件,兴趣能使人入迷,入迷的程度越深,其聪明才智也就发挥得越充分。教师必须重视对青少年各种兴趣的培养。

珍惜、培养青少年的好奇心

好奇心是对新异事物进行探究的一种心理倾向。是推动人们主动积极地观察世界,开展创造性思维的内部动因。开发创造力一定要有好奇心这种心理因素。为此,要注意培养青少年的好奇心,激发求知欲。

好奇心是青少年探索活动的前导和创造力发展的起点,要珍惜和满足儿童的好奇心,促使好奇心逐步由不切实际到切合实际;由对事物外部的好奇发展到对事物内部的好奇,由对表面现象的好奇到本质规律的好奇,不断提高其好奇心的水平,这对培养儿童的创造力是非常有益的。

积极训练,发展青少年创造力的心理品质

国外心理学家对具有创造力的人的心理品质进行研究表明:思维能力是创造力的最基本的心理品质,创造发明主要靠思维能力。

有创造力的人思维能力具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性的思维品质。这也是衡量青少年思维能力高低的标尺。发展学生的思维能力,就要进行思维训练,思维是通过训练得到提高和发展的。

学思结合是思维训练的主要规律。孔子的“学而不思则罔,思而不学则殆”,正是遵循了思维训练的规律。思维训练也是国外创造力培养中所提出的最基本最重要的策略,尤其是美国和日本都对思维训练投入了大量的人力、物力,研制了各种思维训练的模式。

瑞士心理学家皮亚杰认为,人的一生思维发展的速度是不平衡的,是先快后慢的。这一规律告诉我们早期智力开发是非常关键的,所以思维训练要提早,特别是重视幼儿到青少年这一阶段的思维训练,这样可收到事半功倍的效果。

鼓励青少年敢于动手,促进创造力发展

翻开科学家的历史,追溯他们的成长的道路,我们会惊奇的发现,他们能在科学发明创造上获得成功,与他们从小就愿意动脑、动手有密切关系。瓦特从小喜欢各种机械,装了拆,拆了装,每天“动手”,后来终于发明了蒸汽机;莱特兄弟从小喜欢观察老鹰怎样飞行,自己动手制作风筝,后来终于发明了飞机。

从生理机制上来看。心理学家、生理学家研究发现,从小重视动手能力的发展会极大地促进大脑的发育和智能的开发。从人类的进化来看,在漫长的岁月里,劳动创造了人的手,手的发展又改造了人的大脑。

通过各种有趣的游戏和活动,有意识地让学生有实践操作的机会,促进学生手脑并用能力的发展。现代科研材料说明,在人的大脑中,有一些特殊的最富于创造性的区域,当双手做某些精细的、灵巧的动作时,就能使这些区域的活力激发出来,否则,这些区域将处于“沉睡”状态。所以,要经常设计一些让学生手脑并用的实际练习活动,加强操作练习,促进学生创造力的发展,促进学生身心的健康成长。

共同活动、共同评价,形成创造的氛围

活动是实现学生身心和谐发展的重要途径,要给予学生充分足够的活动,包括体育的、美育的、游戏的、故事的以及各种形式的有组织的或自由的活动,通过各种活动使学生的身心全面和谐的发展,教师要和学生一起活动,间接启发学生在活动中学习,在活动中思考,在活动中欢乐,而且感情的联系也是丰富多彩的,相互之间关系密切,就容易感染,学生会感到特别高兴,促进学生创造力的发展。

教师要重视对学生的作品进行评价。这个评价包括教师的评价和学生的自我评价,将两者的评价进行相互交流,能激发学生创造性思维的开发,提高学生创造力。教师对学生作品的评价以肯定为主。评价的作用在于尊重学生的创作意愿,进而启发诱导,使其有所提高,而不是扼杀学生的创作意识。

科学研究表明,过多的评价,是压制创造力品质的原因之一。教师的评价作用有两种可能,如果恰到好处,会产生强化的效果,否则,会产生负强化作用。教师可以采用延误评价的方法,以便使学生在自我评价中能畅所欲言,这样的互相启发,才能达到共同评价的最佳效果。

表扬激励,维持创造的欲望

学生的勇敢、自信和勤奋是创造型个性应有的心理品质,这种心理品质的形成,多数情况下靠老师适时适当的鼓励,帮助学生积累成功的体验,获得成功喜悦的满足,这需要了解,了解学生积极的想法与独特的设想,了解学生的兴趣,爱好与进取心,及时的真诚的给予鼓励。必须在学生完成某项艰苦任务时作适当的帮助,但是这种帮助是启发式的,不要让学生感觉到离开了老师自己就完成不了。

老师要善于倾听学生的呼声,允许学生申诉,如果学生的意见中有正确的部分,应该及时肯定并接受、采纳。这样就逐渐会形成民主的气氛。民主气氛是教师进行创造性教育的必备条件。这对于封建影响极深的民族来说,显得尤其重要。

总之,未来需要儿童去创造,儿童需要教师去培养,我们教师要立足现在,面向未来,把学生培养成为具有创造志向和创造能力的新一代人才幼苗。

5.让学生在科学课中自主发现

科学课是新课程改革中出现的一门新兴的学科,它是在自然的基础上,更全面、更科学地培养学生的发现问题,解决问题,探究科学真谛的一门学科。科学的本质就是从提出问题到解决问题,学生通过自己的研究,能发现很多的科学现象,解决很多的科学问题,当他们自己发现了一个问题,而后又亲自动手解决了这个问题时是多么高兴啊!因此我们的科学课重要的不是传授知识,而是让学生学会自己去获得知识,让学生发现问题并亲自探究。如何让学生发现问题,并亲身经历探索过程呢?

发现问题、提出问题

有问题,才有思考;有思考,才有探究;有探究,才有发现;有发现,才会进步。人类认识科学和掌握科学的干什么,决定了《科学》这门学科的教学,必须从问题入手。例如:教学《食盐哪里去了》一课,在课前作了充分准备后,举起一杯水问:(1)杯里装的是什么?(学生:水)。(2)把食盐放在水中并轻轻摇晃会有什么现象发生?(学生:会沉到杯底、会化了的、会不见了的……)。(3)让学生分级实验,并要求学生仔细观察。(4)学生汇报:(食盐不见了)。(5)对于这一现象你有什么疑惑吗?(学生:食盐哪里去了)。

问题产生了,学生自己提出了他们想要研究的问题,教师就因势利导,让学生进入下一环节的研究。这一环节很重要,教师要呵护儿童与生俱来的好奇心,培养他们对科学的兴趣和求知欲,引领他们学习周围世界有关的科学知识。教师设计的情境就是起到“引领”学生进入探究活动的作用,使学生对这一问题产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望。

①“兴趣是最好的老师”,教师只有善于激发学生对所学知识产生浓厚的学习兴趣,才能使学生在学习中去发现问题探究问题。例如学习《热空气》一课,出示一个自制的热气球,当点燃中间的酒精棉后,热气球飞起来。看到这种现象后,学生的兴趣顿时高涨,议论纷纷。此时,我不失时机地提问:“你们想到什么问题?”问题一提出,活跃了学生的思维:“热气球为什么会飞?”“是什么力量让它飞起来的?”“它能飞多高?”“怎样才能让它飞的时间更长一点”……通过观察、讨论,唤起了学生探索的欲望,激发了学生质疑的兴趣,使学生带着问题进行探索未知的活动。

②观察是儿童了解世界、认识世界,积累感性认识的重要途径,因此,科学教学要引导学生学会观察,并在观察中去发现。如教《播种发芽》一课,课前教师给每组分发浸泡过的花生、蚕豆、绿豆、玉米种子。从学生的脸上可以看出他们对这些种子没有多大的兴趣,因为这都是他们常见的。课堂上教师指导学生们解剖并观察蚕豆种子。让他们小心地剥开种皮、掰开子叶,然后拿起放大镜仔细观察,看能发现什么。渐渐地同学们的脸上露出了惊喜之色。“蚕豆里有两片好嫩的幼芽啊!”、“原来种子是有生命的!”、“蚕豆苗是它长成的吗?”面对这些常见的种子,学生有了新的发现,提出了问题,对学习有了积极的态度。

③实验对培养学生获得认识事物的本领大有作用,也是学生有所发现、有所创造的起点。如教学《磁铁的性质》一课,学生在教师的指导下做实验:把条形磁铁放在支架上让它自由旋转,等它停下来,观察磁铁两端指着那个方向?反复做几次,学生就会发现磁铁总是一端指南,一端指北。然后教师叫同学们用磁铁沿同一个方向把小钢针摩擦几次,做成小磁针,并把磁针穿在一小块泡沫上,把它放在盛水的水槽里,看能发现什么?学生发现小磁针也是一端指南,一端指北。这时却有学生把手高高举起,兴奋地补充说:“不仅是我们做实验用的条形磁铁和小磁针能指南、北方向,我想也许所有的磁铁都可以指示方向。”这是多么可贵的概括啊!我们不就是要让学生发现这个规律吗?

④讨论是思想的沟通,是语言的交流,也是思维的撞击,讨论使学生互相启发,获得新的发现,新的问题,从而获得新的收获。例如教学《电铃响叮当》这一课。学生做完电磁铁后,各组只了解到在自己制的电磁铁通电有磁性,断电磁性消失。但对吸起的大头钉为什么有多有少,与哪些因素有关,各组学生分析和讨论后,他们发现:“线圈匝数不同,吸起大头钉数量就不同。”“串联电电池数量不同,吸起大头钉数量也不同。”“电磁铁用来吸大头钉的位置不同,吸起大头钉的数量还不同。”……有了新的发现,又激发了学生继续研究的兴趣和积极性,他们又兴趣盎然的投入到设计实验寻找答案的探究之中。最后终于发现:线圈匝数多、串联电池多吸起的大头钉多也就是电磁特的磁力大;同一个电磁铁电磁铁两端吸起的大头钉多也就是两端磁性强等等。这些都是学生进一步发现探究的收获。

大胆猜想、提出假设

猜想就是大胆的判断。我们知道,无数的发明都是来源于科学家大胆的猜想。在《科学》的教学中,教师应当鼓励学生围绕问题,根据以往的经验,说出自己的估计。猜想的过程,主要是主学生调动已忣的经验,在观测前对事物的变化趋势进行预测。在这过程中,教师不要粗暴地干预学生的假设,应当让他们充分发表自己的意见,他们才会在实验的过程中,有一种更加求实的精神,并渴望通过实验寻求答。例如,在进行《导体与绝缘体》的教学时,首先提出问题:我们周围的物体哪些是导体,哪些是绝缘体?并鼓励学生根据日常生活经验,说出自己的猜想,诸如:“塑料是绝缘体”“金属笔壳是导体”“水是导体”等等猜想,不是马上下结论,而是提示学生通过实验来了解最终的答案。

设计实验、进行验证

现代教育理论主张“让学生动手去做科学,而不是用耳朵去听科学。”“学习任何知识的最佳途径是自己去发现,因为这种发现,理解最深,也最容易掌握其中的内在规律、性质和联系”(波得亚)因而让学生通过亲自动手做实验,对实验的结果进行观察比较,以此来检查自己的猜想是否正确。这样,在验证的过程中培养了学生观察能力、动手能力和比较能力。(1)在实验过程中,要求学生比较细致地观察到实验的每一个步骤,实验的每一次变化现象等,使学生的观察能力得到很好的锻炼。例如在进行《检测区分所给15种物体是导体还是绝缘体》的实验时,可以这样训练学生的动手能力:

①提出问题:我们周围的物体中,哪些是导体?哪些是绝缘体?

②大胆猜想:让学生猜测准备检测的15种物体是导体还是绝缘体。

③动手操作:教师先组织学生讨论,做这个实验,需要哪些材料?怎样做实验?小组内应该怎样分工合作?通过讨论让学生明白应该按怎样的顺序实验,在实验中要注意什么,自己的职责是什么,然后各组再进行试验。像这样的实验,通过问题引发学生的兴趣,通过讨论确定实验的方案和分工,通过动手操作实验得出结果,对培养学生的动手能力很有帮助。(2)在教学活动中,留给学生足够的实践活动空间,通过问题引发学生的兴趣,通过动手实验得出结果,通过比较寻求异同,使学生在动手中学习,在比较中掌握规律,在动手的过程中探究和创新。如教学《比较油菜与豌豆的花、果实和种子》一课时,学生通过实际观察,进行比较,归纳出油菜与豌豆无论是花、果实、种子都有许多相同之处。而它们又有许多不同点。这样经过观察比较,学生的比较能力增强了,归纳能力也得到了锻炼。

总结分析、得出结论

上好科学课,必须教会学生重视数据的搜集和积累,学会写好实验结论。因为结论是通过实验验证后,得到的最终结果,它是印证学生猜想的根本依据。因此,教师要指导学生将实验结果写在记录本上,以此来培养学生勤写结论的习惯。

随着课程改革的进一步深入,我们越来越认识到:我们的学生生活在日新月异的科技时代,应该有意识地培养他们自己去发现问题,发展他们的思维,培养他们的好奇心、探究欲以及各种能力,积极倡导他们亲自经历探究为主的学习活动,学会探究解决问题的策略。

6.激发学生探究科学兴趣的方法

创设问题情景,激发探究兴趣

问题是引发学习的根本,没有问题,也就难以诱发和激起探究的欲望。因此教师的职责就是要把教学内容转换成具有潜在意义的问题情境。在学生思维的最近发展区,提出问题是,引起矛盾冲突,使学生原有的认知结构与新知内容之间产生一种不协调,激发学生探究的欲望,从而把学生引入“问题——探究——发现——解决”的学习过程中。(1)制造悬念,激发问题意识。

动力是内驱力,探究需要一种内在的激励力量。如果学生对自己从事的探究活动具有强烈的欲望和追求,这种内驱力就会把探究欲望充分地调动起来,从而持久的维持下去,投入到探究活动中。在教学中,教师要注意利用学生对事物倍感新鲜好奇的心理特点,通过矛盾或悬念情境的创设等种种方法,向学生展示科学的奥秘,让学生置身于探究问题的情景当中,激起探究兴趣,形成探究的动机,从而在探究大自然奥秘的过程中闪耀创造性思维的火花。

如三上《淀粉的踪迹》一课的教学,在学习知识前,可增加了这样一个环节:

老师:出示一张“白纸”(课前在一张白纸上用米饭的汤写下“淀粉的踪迹”五个字,并晾干)。

老师:这是什么?

学生:这是一张白纸。

老师:白纸上有其它东西吗?

学生:没有。

老师:再仔细看看?(请一学生上前观察)

学生:没有。

老师:老师能在白纸上变出几个字来,你们相信吗?

学生:不相信。

老师:用药棉往白纸上一擦(药棉中有碘酒),出现了“淀粉的踪迹”五个字。

这是怎么回事?他们很想知道这是为什么,学生的兴趣被充分激发起来了,从而为淀粉踪迹的探究铺垫了基础。

又如五上《美丽的彩虹》一课的教学,步入教室前,在学生不知晓的前提下,增加了这样一个环节:我在窗户外面用三棱镜把太阳光反射到教室的墙壁上,墙壁上出现了光彩夺目的七色光。在学生的惊讶声中,我走进了教室,并提问:想知道刚才的情景是怎么回事吗?学生发出了内心一致的心声:想!通过情景的创设,学生产生了极大的兴趣,从而引发了学生对太阳光奥妙的探究欲望。(2)问题难度,贴近生活经验。

教师提出问题前,要充分考虑学生的年龄特点和现有的生活经验。要让学生感觉到老师提出的问题只要稍做努力,就能摘到“果实”,让学生通过自己或小组成员间的合作探究,经过对提出问题的探究,得到结论,使学生尝到科学带来的喜悦,唤起学科学的热情。如教学四上科学《一杯水里能溶解多少食盐》一课时,老师问学生:在往杯里加食盐时,每勺盐不一样多怎么办?学生说:“用天平称、用肉眼观察……”。教师又提问:有没有什么其它简单的办法?学生左思右想,其中所蕴含的问题,依靠学生已有的经验不能立即解决,但问题是中表露出的矛盾能引起学生的认知冲突,这就吸引学生非解决不可的意愿。这时出示一把尺,用尺把勺上的盐刮平,告诉学生,这是一平勺盐,我们加盐时为了使毎次保持相等的量,可以用这种简单科学的办法进行。这种“一平勺盐”的方法非常生活化,而且操作简单,适合学生的生活经验。

提供典型材料,亲历探究过程

对于探究科学知识,在以往的教学中,往往会出现教师对学生干预、指导过多,管得太死的现象。老师往往在课前准备了很多活动材料,为了让同学们有用武之地,就武断地给学生分配探究的任务。让学生按照老师的要求去探究,验证假设,剥夺了学生所希望的自主探究的权利。

著名自然教育专家刘默耕提出:自然课就是教孩子们“搞科学”的。这个“搞”字既包括读书,接受前人的科学成果,更重要的是让孩子们在摆弄材料的过程中验证假设,探究出科学的规律。用科学大师爱因斯坦的话说,“科学”是“探究意义的经历”。教师要提供典型的探究材料,让学生亲历探究过程,通过观察和实验,探究科学规律,发现科学问题。(1)精心设计探究材料,诱发探究欲望。新课标《科学》与以往的《常识》不同,它没有明确的答案,许多知识是利用材料,通过实验让学生自行探究的方法获取知识的。如在教学三年级下册《了解空气》时,课前为学生准备众多的材料:气球、塑料袋、缝衣针、纸、杯子、塑料棒、针筒、水槽、石头等。课堂上引导学生利用材料感受空气的存在。学生把塑料袋在空中舞动,袋子装满空气时体会到空气就在我们身边;用缝衣针在塑料袋上扎一个小孔,让空气吹在脸上,听听气流发出的声音,体会到空气的存在。利用揉皱的纸,塞入玻璃杯的底部,并把玻璃杯倒过来,直立着按入水中,结果出乎意料,纸没有被水浸湿。通过分析,发现纸没有浸湿是由于空气占据了一定的空间缘故;……。利用探究材料,学生亲历探究过程,发现了空气就在我们身边;空气要占据一定空间;空气可以被压缩;空气有重量;空气既没有一定的体积,也没有一定的形状等许多有关与空气相关的知识。(2)选择兴趣材料,引发好奇心。古今中外的教育实践证明,兴趣能开发人的潜力,引发人的灵感,有兴趣的教学才是成功的教学。如教学《马铃薯在水中是沉还是浮》一课,课前准备两大两小四个马铃薯、两杯清水和两杯盐水(可以使马铃薯浮起来)。在导入时,老师让学生猜测,如果把四个马铃薯分别放入杯子中,会出现什么现象?学生提出了自己的猜测:四个马铃薯都会沉下去;大个马铃薯会沉下去,小个马铃薯会浮起来。演示的结果是:一大一小两个马铃薯下沉,另外两个马铃薯上浮。学生观察后,心中产生疑问,同时也产生了“好奇”,这是怎么回事?老师又问:你能解释马铃薯的沉浮现象吗?学生又进行了猜测:马铃薯的沉浮可能与杯子里的水有关。接着安排分组实验,以小组合作的形式,开展实验探究。通过带着问题,用学生喜欢的材料去探究,真正学到了物体浮沉的原因。(3)选择生活材料,开展个性化学习。科学内容面向生活,贴近生活,许多学习材料可以从生活中获取,通过个性化学习,获得相应的知识。如讲四年级下册《一天的食物》时,要求学生课前记录自己一天的食物,准备生活中喜欢吃的食物、蔬菜和水果。通过对食物的想象和观察,引导学生充分感知各种食物的特征,指导学生给自己喜欢的食物进行分类,并说明分类的理由。又如教学五上《选择健康食品》时,我利用课件展示学生较为熟悉的食品:方便面、腊肉、香肠、火腿肠、罐头、猪肉(检疫与无检疫)、霉变的粮食、薯条、腌制的咸菜、颜色鲜艳的糖葫芦等,引导学生开展讨论、分析:哪些不能吃或尽量少吃,为什么?在知道健康食品的概念后,对如何选择健康食品上,我又利用学生喜欢的牛奶、海苔、牛肉干等作为学习材料(其中包含:生产日期和保质期不同、过期食品、绿色食品标志的食品),让学生进行个性化选择。在活动中,学生的思维得到了发挥,活动空间也得到了拓展。在汇报、交流、倾听中,学生在个性化学习中的知识得到了肯定或者补充。通过学习,学生对绿色食品的概念和如何选择健康食品也有了一个正确的认识,同时也提高了生活中的购物能力。

提供充足时间,延伸教学空间

以前,老师们都认为:“创设情境→提出问题→探究问题→得出结论”,是最佳的教学方法,一定要让有问题的学生达到“无疑”才能结束,自己的任务才算完成。新的课程标准指出:“教师不要把上下课铃当作教学的起点和终点,小学生探究活动科学的活动往往不是一节课所能完成的。”因此,科学教育不能“以问题开始,以答案结束”,而要“以问题开始,以问题结束”。标准还指出:“科学课程的开放性,表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面。”也就是说,科学课不受课时的束缚,教师要鼓励学生进行课外学习活动;科学课不受课堂的束缚,教师要带领学生走向校园、家庭、社会和大自然。在课堂教学中要让学生通过问题来学习,再通过学习来产生问题,这样的教学就能推动学生打破时空的限制,以便开展课后的后续性研究活动。

如科学五下《蔷薇花丛》的教学,为了让学生直观了解生活在蔷薇花丛里的生物,观察蔷薇花丛里动物的食性,我把课堂搬到了学校花坛。学生在“课堂”上,利用放大镜、小铲子等工具,以小组合作的形式,结合课文要求的观察内容——蔷薇花丛附近是否有其它植物?嫩枝上有小虫吗?它们在吃什么?盛开的花朵吸引了什么动物?它们是来干什么的?蔷薇的叶上、根旁、花丛下的土壤里有没有小动物?在花丛里一共观察到多少种动物?哪些动物栖在这里?哪些是来往的过客?它们是靠吃什么为生的?等一系列问题开展观察和记录活动。虽然学生在“课堂”上表现出了极大的兴趣,但对于探究中的众多问题是并不是一节课就能完成的,因此我要求各小组把课堂中没有完成的任务在课后继续观察,把新的发现及时进行记录。带着末尽的观察兴致,学生又进入了课后的自发性探究中,知识得到了进一步的发现和拓展。

又如五上科学《建立栖息地》的教学,是在《动物的栖息地》学习的基础上进行的。要求学生在给鱼和蚯蚓建立栖息地并对它们的生活环境进行观察的基础上,对自己熟悉的动物,(如:鸡、芽、羊、狗、牛)在:动物怎样运动?吃什么?怎样吃?动物活动什么时候活跃,什么时候不活跃?动物受到惊吓往哪里躲?对天气变化有反应吗?动物之间怎样互相接触?等方面进行观察,我没有对这些问题进行过多的说明,由于多数学生对动物比较感兴趣,他们已经把这个问题作为课后探究的对象了,并积极投入到这一活动中去。五年级科学课程中,《种子发芽实验》、《秋冬季的生物》、《记录动物的特征》、《被“种下”的材料》等对知识延伸探究的内容都得到了体现。通过自主探究、观察和记录,学生把在课堂中看不到的知识,在课后的探究中不仅得到了补充,同时也培养了学生严谨的科学态度。

积极评价探究,培养探究志向

小学生的探究活动重要的是过程,过程比结果更重要。要让学生经历知识的发现过程,培养他们发现知识和创造知识的意识和能力。因此,只要学生能够真正参与科学探究活动,即使探究没有得到预期的结果,但学生经历了一个充满乐趣的过程,他们在这一个过程中激发了求知的欲望,即使他们得到的结论是错误的,但失败的教训同样是一种收获。在探究活动中,教师要用一种全新的、赏识的眼光来积极评价孩子们的探究活动。要让孩子们充分体验到的喜悦,要把他们遭遇的挫折和失败转化成再探索再学习的动力。

如五上科学《种子发芽实验》一课的教学,根据“只改变其中的一个条件:光照、温度和水”,小组制定实验计划,学生根据实验要求进行开展活动,进行实验观察和数据的记录工作(放学后带回家)。一星期后,我利用一节课的时间组织学生进行了实验情况反馈。多数学生得到的结果与课前对实验结果的猜测相同,即:“浇适量水的绿豆比浇少量水的绿豆发芽快;温度高的比温度低的发芽快;受到光照的比放置在黑暗中的发芽快”。但有两位同学得到的结果跟课前对实验结果的猜测不同,他们得到的结果分别是:“浇少量水的绿豆比浇适量水的绿豆发芽一样快;放在黑暗环境下的绿豆比放在受到光照下中发芽快”,同学们也对这两位同学的实验结果提出了质疑。虽然两位同学的实验结果不符合种子发芽的规律,但我没有把学生的实验成果一棍子打死,相反还表扬了他们实事求是的科学态度。但我利用这一有利时机,及时请这两位同学进行实验汇报,师生在倾听中分析原因,最终找出了原因所在:(1)“浇少量水的绿豆比浇适量水的绿豆发芽一样快”的原因。

由于自己事先没有告知父母实验的意图,妈妈“做好事”,毎天给相互对比的两组实验及时浇水。(2)“放在黑暗环境下的绿豆比放在受到光照下中发芽快”的原因。

该同学实验时所使用的土壤是用沙子代替的,控制的“黑暗”环境是指客厅内太阳光没有直射的环境,并非真正的黑暗环境;而光照的环境是在强光下的环境,那几天气温很高,水分很快就干了,虽然她每天都在浇适量的水,但最后还是被强烈太阳光产生的高温烫死了。通过交流、倾听和分析,学生不仅找出了问题所在。在课后的再实验中,有了具体的体现。

教科版科学面向生活,贴近生活实际,许多知识都要通过实验探究去发现。但由于学生的年龄特点和生活经验的不足,在实际操作中往往会出现操作不规范或与自己的设计要求脱钩,甚至出现错误的现象。作为教师不要急于纠正他们的做法,不要进行批评或责备,而要正确引导,给他们提供分析问题的机会。教育学生,科学探究来不得半点虚伪,根据实验设计,方法得当,操作规范,才有可能少走弯路,取得实验成功。告诫学生一个信念,科学是要经过不断探索、不断实践得到的,要坚信自己,“失败”同样是获得锻炼和发展的契机。

综上所述,随着课程改革的不断深化,以教师为主导、学生为主体的课堂学模式成了当前教学的主流,只要我们科学教师时刻准确把握以探究为核心的教学理念,引导学生面向生活,走进科学,开展探究,就一定会发现许许多多的科学知识。

7.使学生成为科学发现者的方法

前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基曾意味深长地说:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,那就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。而在儿童的精神世界中,这种需要则特别强烈。只有在探索活动中不断地扶植、巩固和实现学生想要成为发现者的愿望,才能最终带给学生以欢乐。”换句话说:就是要想让学生体验到探究的快乐,那就必须让学生实现成为一个发现者的愿望。那又何为一个发现者呢?结合多年的教学实践和体验,我认为“一个发现者”,不仅要是新现象、新问题、新方法、新规律的发现者,而且要是一个敢于尝试,勇于挑战失败,乐于思考的发现者。因此,我们在引导学生进行科学探究的过程中,应始终把“让每一个学生都成为一个快乐的发现者”作为探究教学的核心。

让学生成为新现象的发现者

要想让学生成为一个快乐的探究者,就必须引导学生从学会观察开始,通过自己的观察去发现新现象。不同的学生,由于观察的角度不同,所以发现的现象也各不相同,因而每一个学生只要通过自己的认真观察,都能满足自己成为发现者的愿望。如《把物体放入水中》,在教学一开始,我用事先准备好的三个鸡蛋(其中有一个是空的)分别放入三杯水中(其中有一杯是盐水),让学生观察会发生什么现象,结果学生惊奇发现,“同样的鸡蛋”放入“同样的水”中却出现了三种不同的现象。一下子点燃了学生参与探究的欲望,可是当自己把鸡蛋放入三杯水中后,却怎么也现出不了三种不同的现象,于是不得不思考“水”的问题、“鸡蛋”的问题,最终发现了老师实验中的秘密,在这一探究过程中,学生还同时发现把鸡蛋放入水中后,不仅出现了沉浮现象,而且还发现了很多新奇的现象,请看下面的一个片断:

学生:我把鸡蛋放入水中后,还发现鸡蛋变大了。

老师:你是怎么看的?

学生:我是从旁边看的。

老师:如果换个角度看看,又会怎样?

学生:从上面看,鸡蛋在杯子中的位置变浅了,可大小不变。

学生:如果从杯口斜着看,我发现水中的鸡蛋变成2个了。

学生:我还发现水中的鸡蛋“生气”了,在它的周围有许多小气泡。

……

把鸡蛋放入水中,本是一个生活中学生最常见、最普通的事,可是由于创设了一个特定的探究、观察的情境,从而使得学生在自己的观察中发现了许多自己平时不曾注意过的新现象,充分体验到了成为一个发现者的快乐,同时,也使学生感悟到,只要平时留心观察生活,那么随时都会有意想不到的发现,意想不到的快乐。

让学生成为新问题的发现者

问题是任何科学探究的起点,一个不会发现问题的人,是无法真正参与到探究活动之中的。爱因斯坦也说过:“发现和提出一个问题的比解决一个问题更重要”,因此,要想让学生成为一个真正的快乐的探究者、发现者,就必须千方百计地让学生成为问题的发现者。也可能有的教师担心,学生提出问题,自己回答不出来怎么办?其实,我们完全没必要为此担心,有时反而要真心诚意地去请教学生,去与学生共同参与下一步的研究之中,这样反而更能使学生体验到自己是一个真正的发现者。如《光的颜色》一课时,学生便提出:黑色的物体不发光,我们为什么还能看见它?光的三原色又从哪儿来的,如果没有了光的三原色会怎样?光为什么有热量?再如《凸透镜》的教学,学生提出:凸透镜为什么能聚光,凹透镜会吗?如果通过两面凸透镜能使物体成正像吗?从这些问题提出中,我们可以想象,学生的思想在涌动、在翻腾,创造性的思维火花在闪烁、在飞扬,当这些“问题”被老师肯定、赞赏时,便使他们充分体验到了成为发现者的快乐。

让学生成为新方法的发现者

科学探究需要科学的方法,但科学的方法也需要在探究中去发现,如果我们在引导学生探究的过程中,能让学生通过自主的探究,主动地去发现一些适合于自己的方法,那么势必有利于学生创新思维的发展,同时也使学生以发现者的角色去享受发现的快乐。如在教学《鱼》时,学生在探究“鱼为什么要不停地喝水?”这一问题时,除了在鱼嘴前的水中滴墨水的方法,还想出了把鱼头朝下放入水中的方法,甚至还想出了把鱼从水中取出,直接把墨水滴入鱼嘴的方法,这样一来,鱼喝“水”后,水会从哪儿流出便一目了然了,观察效果十分明显,当学生看到墨水清楚地从鱼鳃中流出时,那种兴奋、雀跃、欢愉之情状,是别人无法用言语所能描述的。

下面是教学《大气压力与人类生活》的一个片断,从中,也可以发现,只有让学生真正地参与探究,才能使学生成为一个真正的发现者。(每小组的桌上有一只装满纯净水的饮料瓶,瓶口的橡胶塞上穿了一根长玻璃管)

老师:你们的面前有一瓶纯净水,想喝吗?

学生:想!

老师:不过有个条件,不许拔掉塞子,只能通过玻璃管喝,喝的时候可要小心哟!(学生分组喝水)

老师:水喝到了吗?

学生:喝到了!

老师:你们是怎么喝到水的?用了什么方法?

学生:刚开始,怎么使劲也喝不到(水),后来,我发现,用手一捏,水就自动从管子里喷出来了!

学生:我们组发现水不易被吸上来的原因,是因为瓶口处有塞子把空气挡住了,要是把塞子拔掉就行了。可是老师又不允许拔,于是我们就用小刀在瓶脖上开了一个口子,这样才喝到水。

学生:这样不把瓶子弄坏了吗?

学生:可老师没说不许弄坏瓶子呀!(他的说法得到同学的赞同)

学生:我们组是先向瓶内吹气后,再吸,这样也能喝到水。(他边说边示范,看到他憋气的样子,同学们都大笑起来。当他松开嘴后,水一下子从管口喷出来,喷得他满脸是水。同学们都兴奋地鼓起掌来)。

在这一探究活动中,由于创设了特定的问题情境,触发了学生的探究思维,促使学生千方百计地去思考、去寻找解决问题的方法。因而这些富有创造性的方法便从学生的心灵深处喷涌而出了。那时时飞扬在课堂上的欢快的笑声不也正是学生充分体验到发现快乐的最好说明吗?

让学生成为敢于尝试的发现者

无数的事实证明,没有大胆的尝试,也就没有惊人的发现。只有敢于大胆尝试的人,才有可能成为一个真正的发现者。没有第一个敢于吃螃蟹的人,又怎能享受到蟹的美味呢?因此,我们在引导学生参与科学探究活动时,应多鼓励学生敢于去试一试,而不人云亦云,没有自己的主见。《制氧和二氧化碳》一课,用双氧水和胡萝卜制取氧气是一种简单方便、效果显著的实验方法。教学中,当学生把带火星的木棒放入制氧的烧瓶,看到微弱的火星又重新剧烈地燃烧,发出耀眼的火花时,都惊奇地瞪大了眼睛,兴奋得鼓起掌来。

正当教师想趁热打铁引导学生归纳氧气的特性时,一个学生突然冒出一句:“老师,如果不用胡萝卜,用别的东西行吗?”“这个老师没想到也没试过,课后你去试一试好吗?”老师如实说。

课后,这个学生要了一些双氧水。过了一节课后,他兴奋地跑来说,“老师,我在双氧水里鼓了满满一下气,把您的火柴借给我验证一下好吗?”当老看到他把微弱的火星放入瓶子里同样燃烧并发出耀眼的火光时,老师一下子惊呆了:“这怎么可能?!”他却兴奋得蹦跳起来。老师想,既然粉笔灰都能与双氧水产生氧气,那么说不定还有很多物体能与双氧水反应产生氧。于是,老师便激励他回家后再实验,看看还有什么新发现。

第二天,这个学生一见老师便迫不急待地说,“老师,我发现有很多东西都能与双氧水反应产生氧气呢!我先用白菜梗、黄瓜、土豆、西红柿等蔬菜做实验,都能产生氧气,后来我又用土壤、砂子做,发现产生的氧气更多更快,能与双氧水产生大量的氧气,而且还会发热,热得瓶子都烫手了……”听着他这些说不完的新发现,看着他那因实验成功而充满欢快的笑脸,老师不由得感到深深的自责;是啊!实验的方法并不是唯一的,教学时,我为什么就不能突破教材所设的框框,多年想一想别的方法,而要受教材的约束去束缚学生的思维?为什么就不能充分地发散学生的思维,让学生自己去寻找、去探究,去发现新的方法、新的现象呢?如果我们在平时的教学中,能多给学生一些时间,多让学生去想一想,多让学生去试一试,那么诸如此类的新方法、新发现,定会层出不穷,学生的创造性思维也一定会得到充分的挖掘和发挥!

让学生成为勇于战胜失败的发现者

人常说:“失败是成功之母”,没有哪一项的发现和发明不是经历过无数次失败而获得成功的。因此,在科学探究教学中,让学生去亲身体验一下失败的情感也是必不可少的一个环节,也只有让学生从自己失败的探究中,去学会思考,才会促使他们努力去寻找,去发现新的方法。如教学《发电》课时,为了引导学生通过实验发现“热能可以转换成电能”。要求学生把连接在电流表上的铜丝和铁丝的另一端缠绕在一起后,再放在酒精灯上加热,观察电流表指针的变化。

可是,学生在分组实验过程中,发现电流表的指针并没有什么明显的变化。于是,便纷纷向老师发问:“指针为什么不动呀?”“热没有产生电呀?”面对这一新情况,老师通过对实验装置的检查,都没有问题。“问题究竟出在哪呢?”这时,老师让学生围绕这一问题展开探究活动:“请同学们开动脑筋,看谁能想出办法,让热转变成电,比一比哪一组电流表的指针变化大!”学生探究的热情一下子被点燃了,在不到几分钟的时间内,老师就发现学生动用了好多独特的方法:有的将缠着的铜铁丝弯成环形,以增加受热面;有的把铜、铁丝弯成双线缠绕起来再烧;有的用小刀刮去铜,铁丝表面物质后再实验;有的两小组合起来。用两个酒精灯加热;有的根本不把它们缠绕在一起,而是先加热其中的一根,再用未加热的另一根去接触……经过这些方法的改进,学生惊奇地发现电流表指针的变化明显了,后来又通过对比实验,他们发现“不把铜铁丝缠在一起,而是先加热其中一根,再用另一根去接触”这一实验方法实验效果最好,指针摆动辐度最大。

通过上述学生的探究活动,我们不难发现蕴藏在学生思维深处的创造潜力是多么的惊人!我们姑且不去看实验的结果如何,就单单看学生实验失败之后所设计的新方法,就可以发现闪烁在学生思维中的创造性火花是多么的耀眼。学生自有自己的思维方式,他们的想象力是我们教师难以想象的。如果在教学中,我们总是用自己的思维方式去约束,去要求学生,那么学生的想象又如何得到飞扬,又如何使他们在挑战失败的探究中迸发出创造性的思维火花,最终,成为一个快乐的发现者呢?

让学生成为乐于思考的发现者

在现今的科学教学中,似乎存在着这样一个误区:科学教育=观察+实验。其实,观察和实验只是科学教学的重要手段之一,也可以说只是科学教学的血与肉,并不代表科学教学的全部。而融汇于观察、实验过程中的假设、猜想等思维活动更是科学教学中必不可少的组成部分,也可以说是科学教学的灵魂。一个没有思想的观察和实验活动,充其量也只是一个空泛的机械操作而已。一个只有伴有思想的观察与实验,才能让学生充分体验到科学探究的乐趣,才是一个有生命活力的科学探究,才是一个真正意义的科学探究!

实践证明,正确的科学教育观应是:科学教学=(观察+实验)科学思维。只有将科学思维纳入科学教学之中,去点燃学生科学探究的激情,去激活学生的科学探究思维,才能使我们的科学教育取得事半功倍的效果,才能让我们的学生充分享受科学探究、科学思维的乐趣!成为一个真正的快乐的发现者。

8.在教学中让学生学会自己发现

发现问题是人类主动认识世界的一种表现,也是培养学生进行创造性思维活动的一个重要途径。怎样让学生在认识客观世界的过程中学会发现问题,使他们表现出自己的创造素质,并使这种素质得到培养和发展呢?我们在进行科学启蒙教育的过程中,采用了“玩中学、学中有创造、寓科学启蒙教育于游戏、实验之中”的方式,和学生独立支配实验材料并在集体交流的过程中去发现问题,并用主动获取的知识和能力去解决新问题。

引起兴趣,是激起发现愿望的手段

激发兴趣和发现的欲望有多种途径,我们从以下几个方面入手:(1)充分发挥游戏、实的魅力,激发学生发现问题的愿望。(2)在游戏、实验之中,把学生的好奇心引向进行科学发现的轨道。(3)让学生在克服困难的喜悦之中,迸发出更强烈的求知欲望。

在引导学生用感官认识物体属性的教学中,我们先拿一个装得鼓鼓的牛皮纸袋问学生:袋里有东西吗?你是怎么知道的?怎样才能准确地知道袋里装的是什么?

于是,这个平常而又神秘的纸袋引起学生研究的兴趣,这个疑问吸引学生要用眼睛去看袋里的物体。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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