发展学生在科学探究活动中的思考

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发展学生在科学探究活动中的思考

一、关注探究活动中动手前先动脑,触发学生思考

例如,《煮鸡蛋需要多长时间》的教学活动,基于学生的前概念进行预测:多长时间能煮熟鸡蛋?学生预测:2分钟、5分钟、8分钟……,预测让学生知道在一个什么样的范围内鸡蛋会被煮熟。预测过后,牵出第二个问题:鸡蛋被煮成什么状态才算是熟了?就是制定一个标准:蛋黄处于凝固状态,不能流淌。在这样的基础上讨论:哪些因素会影响鸡蛋熟的快慢?学生提出:水的多少、水的温度、容器的大小、容器的材料、鸡蛋的个数、火力的大小等因素。为了公平性要规定统一的标准:就是放多少水,统一加热的容器,统一放热水或冷水、统一用酒精灯等。明确后再抛出一个关键的问题———放几个鸡蛋?放一个鸡蛋在容器里,过几分钟取出来打开一看熟的,能不能确定是这个时刻被煮熟的?那需要多煮几个鸡蛋?思维的严密性就在这一步一步之中被发展起来,关注动手前的动脑,让“学生思考了再做”,不仅包含着教学方法的问题,更重要的是教学理念的转变,引领从纯粹追求结果发展到既追求过程又重视结果,从关注探究活动的进行到学生思维与能力的增长,真正触发学生的思考。

二、关注探究活动中的目标优化,发展学生思考学生积极思考,是一名科学教师不可推卸的责任

在教学过程中引导学生进行思考时,教师应该注意让学生弄清各部分知识之间的内在联系,必要时可以组织学生进行合作探究。例如,《测量水的温度》教学中,教材的方法:手拿温度计的上端;将温度计下端浸入水中,不要接触容器的底与壁;视线与温度计液面持平;在液柱不在上升或下降时读数;读数时温度计的不能离开被测的水。最值得注意的:为什么温度计的液泡不能碰到容器的壁与底?为什么要等到液柱静止后,才能读出温度?为什么读数时液泡不离开水面?深层关注学生的前概念,触及思维。为了便于学生学习温度计的使用方法,在帮助学生回忆认识的温度计时,可以边画边引导学生关注玻璃泡的构造:玻璃泡的外壁很薄,里面形成一个大的空腔装液体。学生思考:“玻璃泡的外壁很薄,那么在使用温度计的时候应该注意什么?”“要保护好温度计的玻璃泡,防止破损。”“温度计的玻璃泡是特别容易受损的部位,使用时要轻拿轻放,防止因碰撞而损坏。”这样在温度计的使用时,学生就清楚如果温度计的液泡碰触到容器,除了难以保证精确测量谁温外,还容易损坏温度计,从而使得温度计的构造与正确使用建立有机联系。解决学生问题提供缓冲,培养思维。为什么要等到温度计内的液柱静止后,才能读出温度?在学生动手尝试测量水温前将问题提出来,让学生通过操作来自行解决。在实际操作中,学生马上找到问题的解释:将温度计刚放入水中,里面的液柱就开始不断上升,如果液柱没有静止,便表示温度计内的温度还没有达到水的温度。因此,如果在这时候读数,那么得到的结果便会比水的温度低。只有液柱静止后,水的温度测量才是正确的。让学生带着问题去操作,使操作活动更具目标性,大大提高操作的效率,培养学生的能力。给予学生充分尝试机会,发展思维。为什么读数时温度计的玻璃泡不能离开水面?可以给予学生动手试试的机会,在尝试操作结束后进行交流时,学生的解释:“在读数时,将温度计提出水面,温度计的液柱会迅速下降。”“也就是说,如果将温度计提出水面读数,这时温度计显示的温度就不在是所要测量的水的温度了”。因此,学生自然明确读数时温度计的玻璃泡不能离开水面,而是注意要把温度计的液泡留在水里进行读数。探究活动的引领从优化教学目标出发,教学中所涉及到的探究重难点问题就自然迎刃而解。

三、关注探究活动中的科学记录,提升学生思考。

记录是一种最常见的科学探究方法,在《科学(3-6年级)课程标准》的具体内容标准中,多次提到与记录相关的内容:“能用简单的工具对物体进行较细致的观察,并能用图和文字表达;能用简单器材做简单的观察实验,并作实验记录。”探究记录是学生在亲历科究活动过程时,以各自独特的思维形式保存下来的,既能体现知识获得,又能体现情感态度与价值观的科学实践。它既包括客观形式的记录过程,又包括主体内在的思维活动中,科学发现、科学探究、科学创造的动态“隐性”过程。同样,科学记录是学生表达探究成果的重要方式,能让教师了解学生科学探究的深度和能力,是探究活动的重要环节。教学中,笔者融入Inspiration概念图的思想精要进行小学科学探究记录的尝试,概念图对教学最突出的意义在于:多提供一种教与学的工具选择,创造新的教学方式;将知识资料个人化提升对学习的拥有感和成就感。科学探究记录能将“隐性”记录外显化,从中感受到合作与交流的快乐和与人分享探究成果的乐趣。记录的过程既是评价的过程、情感态度与价值观的培养过程,又是学生学习方法的形成、探究能力的发展。在学生动手做的过程中形成了内部思维语言、转化成书面文字和图画形式、再在交流中反馈成口头语言表述,使学生的思维富有逻辑性,此间获取的信息亦能处理得更加完整。从心理学的角度来讲探究记录除了“忠实的记录研究事实”以外,也是研究者在“用思维去把握原先的感知性程序”,即把实践操作过程中得到的信息加以“内化”,帮助学生开展探究活动、显现学生思维的轨迹、构建学生的知识体系,从而真正意义上使学生学会学习,这才是真正影响学生学习能力的关键所在。因此,如何使动手探究变得更有效,能够促进学生的科学思维能力,已经成为我们课程设计者、实施者当前研究的一个最重要最紧迫的目标。我们坚信:教育的最主要的目标是引导学生的思维,学会思考;科学探究不能只停留在形式上,在关注学生的动手同时,更要关注学生的思维发展。我们对科学课堂教学应该重新定位:停下,让我们一起来思考!

作者:姚伟峰 单位:江苏省苏州工业园区星湾学校