探究是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、獲取科學(xué)知識的主要過程和方法。在小學(xué)階段運(yùn)用探究式學(xué)習(xí)方式,要求孩子們在建立科學(xué)概念的同時,體驗(yàn)探究過程,了解探究方法,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。如何能讓孩子們主動探究、樂于探究,需要我們做出一些有益的嘗試。
1.創(chuàng)設(shè)畫面情境。一幅生活中熟悉的場景、一幅唯美的畫面、一幅蕩氣回腸的意境都能引起人們的情緒反應(yīng),小學(xué)生也不例外,他們會在充分感知畫面的同時產(chǎn)生心靈的共鳴,激發(fā)探究的熱情,產(chǎn)生探究的沖動。這是為上《運(yùn)載火箭》一課所準(zhǔn)備的一段視頻:火箭迅速飛離地面,濃煙滾滾,在預(yù)定軌道內(nèi)運(yùn)行,太空飛船內(nèi)航天員的雜技表演,讓學(xué)生目瞪口呆。為什么重量如此巨大的火箭能夠身輕如燕,為什么航天員變身雜技演員?雨過天晴,山清水秀,輕煙裊裊;黑煙直上云霄,垃圾遍地,廢水橫流。畫面形成強(qiáng)烈對比,這是《我們需要清新的空氣》一課中的一段畫面。
在看這些畫面時,學(xué)生的腦海中會出現(xiàn)這樣的問題:“太空中的奇妙現(xiàn)象在地球上會出現(xiàn)嗎?”“空氣污染的原因是什么?”“怎樣避免空氣被污染?”這些問題的產(chǎn)生是觀看畫面時自然而然生發(fā)的,學(xué)生在這樣的情境中產(chǎn)生了探究的沖動。
2.創(chuàng)設(shè)問題情境。一個好的問題既能活躍學(xué)生的思維,又能引發(fā)學(xué)生思考,還能使學(xué)生在思考后有所感悟?!?00毫升水能溶解多少克食鹽》一課,教師開課時提出一個問題:“水中能溶解哪些物質(zhì)?”看似在復(fù)習(xí)上一課的知識,實(shí)際是了解學(xué)生前概念,為學(xué)習(xí)新知識作鋪墊。學(xué)生順利答出:“食鹽、糖、味精等能溶解于水?!苯處燀槃輪枺骸巴瑢W(xué)們都認(rèn)為鹽能溶解在水里面,這里有兩杯水,食鹽能在里面溶解嗎?”學(xué)生肯定地回答說:“能?!苯處熡謫枺骸坝檬裁捶椒ㄟM(jìn)行判斷?”學(xué)生回答:“實(shí)驗(yàn)。”當(dāng)教師往1號杯中加食鹽攪拌之后發(fā)現(xiàn)能繼續(xù)溶解,往2號杯中加入食鹽攪拌之后發(fā)現(xiàn)不能溶解,新的問題出現(xiàn)了:“大家不是說水都可以溶解食鹽嗎?為什么現(xiàn)在一杯水能溶解,另一杯水不能溶解?”在問題情境中,學(xué)生逐步深入,進(jìn)行了有益的思考。
3.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。實(shí)驗(yàn)法是科學(xué)課上必不可少的方法,“一張小紙片的燃燒”這種習(xí)以為常的現(xiàn)象都會引起學(xué)生的高度關(guān)注,何況那些不常見,又難以用現(xiàn)有的知識解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,更能調(diào)動學(xué)生的情緒。在《馬鈴薯的沉浮》一課教學(xué)的開課環(huán)節(jié),兩個裝有同樣體積水的燒杯,引起了學(xué)生的興趣,一大一小兩個馬鈴薯分別放入這兩個燒杯中,出現(xiàn)了讓人費(fèi)解的現(xiàn)象:大的馬鈴薯浮起來,小的馬鈴薯沉下去。這種與常理相悖的現(xiàn)象,讓學(xué)生異?;钴S,馬上想一探究竟。
在《使沉在水里的物體浮起來》一課,開課時教師一一出示:橡皮泥、土豆、裝沙的瓶子、雞蛋、薄鐵皮、石子等物品,并通過演示發(fā)現(xiàn)這些物體在水中都是下沉的,從而引發(fā)出本課要探究的主要問題:使沉入水中的物體浮起來,你有哪些方法?
這些情境的創(chuàng)設(shè),埋下了很好的伏筆,讓學(xué)生自主生發(fā)出探究的欲望和熱情。
1.角色意識??茖W(xué)的課堂是歡騰的課堂,在其他課堂上表現(xiàn)一般的孩子也可以在科學(xué)課堂上表現(xiàn)不俗。寬松、愉快、能動的課堂,貼近生活的現(xiàn)象和原理,讓孩子產(chǎn)生好奇,充滿聯(lián)想。教師要努力創(chuàng)設(shè)民主的課堂,讓學(xué)生成為課堂的主人公,他們可以自由地在課堂上回答問題,提出疑惑;在小組實(shí)驗(yàn)中合理分配角色,相互討論、相互合作、相互鼓勵。
要充分鼓勵學(xué)生提出問題,即使這個問題在成人看來非??尚?,也要用欣賞的眼光對待,因?yàn)閷W(xué)生動腦思考才能產(chǎn)生最有價值的問題。教師可以放手讓學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn),然后在小組內(nèi)進(jìn)行商議、補(bǔ)充、完善。要密切關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程,對出現(xiàn)的問題,恰到好處地進(jìn)行點(diǎn)撥,使學(xué)生在思考中及時進(jìn)行調(diào)整。
2.問題意識。牛頓發(fā)現(xiàn)“萬有引力”定律源于問題的提出,瓦特發(fā)明“蒸汽機(jī)”也源于問題的出現(xiàn),看來提出問題意義非凡。學(xué)生具備了問題意識,會對周圍的事物更加敏感,觀察更加深入細(xì)致,能加深和拓寬對事物的認(rèn)識。給學(xué)生創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會,留給學(xué)生有思考價值的問題,是培養(yǎng)學(xué)生問題意識的重要方法。
在教授《大氣壓力》一課時,學(xué)生把吸盤分別吸在泡沫板和大理石板上,出現(xiàn)了略有不同的兩種現(xiàn)象:吸盤吸在光滑平整的大理石板表面非常牢固,時間久了也不會掉下來,而吸在泡沫板上開始還很牢固,但隨著時間的推移,吸盤會從中部慢慢凸起,接著就掉下來了。少數(shù)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象,大多數(shù)學(xué)生卻渾然不知。當(dāng)有學(xué)生提出這種現(xiàn)象后,得到更多同學(xué)的否定,教師佯裝不知,學(xué)生抓耳撓腮:“為什么呢?”“他們做的過程有問題。”“沒有問題!”“敢不敢再做一次?”“來,再做一次?!崩蠋煕]有急于表態(tài),給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會。
探究能力的形成不是一朝一夕,學(xué)生養(yǎng)成課外探究的習(xí)慣,除了課堂上教師要有意識地培養(yǎng)之外,還要善于捕捉生活中能產(chǎn)生探究問題的點(diǎn)?!?00毫升水中能溶解多少克食鹽》一課接近尾聲時,教師指著有食鹽殘留上部已經(jīng)飽和的鹽水問學(xué)生:“看著這杯鹽水,你還有什么問題?”一名學(xué)生說:“在這杯鹽水中再溶解幾勺食鹽,有什么辦法?”這個問題一提出,好似“一石激起千層浪”,學(xué)生思考片刻,馬上提出升溫、加水等方法,這些方法可行性的甄別就留在了課外,由于操作簡便易行,學(xué)生在課外進(jìn)行探究的可能性很大。
3.合作意識。探究的過程充滿曲折而又歡欣鼓舞,充滿期待而又扣人心弦,合作是實(shí)施這一過程的重要保障,需要小組成員的合作分工,在合作、討論、質(zhì)疑、辯論中尋求真理。
當(dāng)小組合作探究時,教師應(yīng)逐步培養(yǎng)學(xué)生主動傾聽的習(xí)慣和品質(zhì)。從態(tài)度層面要做到:學(xué)會尊重他人的勞動成果,在他人發(fā)言時,眼睛要注視,耳朵要傾聽,身體要端正,腦子要思考,不能隨意打斷,有意見要舉手。從知識層面要做到:積極向他人學(xué)習(xí),取其精華,棄其糟粕,及時進(jìn)行補(bǔ)充說明或糾正。從語言層面上要做到:學(xué)習(xí)他人語言表達(dá),能用正確、流暢、準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的觀點(diǎn)或補(bǔ)充更正他人的觀點(diǎn)。
在小組合作探究中,能根據(jù)小組角色分配,主動完成自己的任務(wù),操作規(guī)范正確,觀察細(xì)致認(rèn)真,善于從現(xiàn)象看本質(zhì),對其他成員的探究報以欣賞的態(tài)度,能與其他組員交流研究結(jié)果,并提出合理化建議。
探究來源于質(zhì)疑,質(zhì)疑是產(chǎn)生探究動力的不竭源泉,學(xué)生在質(zhì)疑中發(fā)現(xiàn)、感悟,體驗(yàn)探究的樂趣。
1.在現(xiàn)象中質(zhì)疑。教學(xué)《我們需要清新的空氣》一課時,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用兩個不同的打火機(jī)分別點(diǎn)燃,搜集其燃燒產(chǎn)物,其中一個打火機(jī)產(chǎn)生黑煙,另一個打火機(jī)卻沒有。學(xué)生心中產(chǎn)生疑問:同是打火機(jī),為什么燃燒現(xiàn)象不同?經(jīng)過思考,學(xué)生認(rèn)為可能是燃料不同引起的,一個打火機(jī)內(nèi)是污染性能源,一個打火機(jī)內(nèi)是環(huán)保能源,于是,學(xué)生提出打火機(jī)內(nèi)應(yīng)使用清潔能源的想法。
教學(xué)《圓珠筆芯為什么能伸縮》一課,學(xué)生試著按壓有彈簧的圓珠筆和沒有彈簧的圓珠筆,腦海里馬上出現(xiàn)了個“?”“為什么有彈簧的圓珠筆可以自由伸縮,沒有彈簧的圓珠筆不能自由伸縮?”簡單地操作和比較,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同,意識到圓珠筆芯的自由伸縮可能與彈簧有關(guān)。
2.在結(jié)論中質(zhì)疑。質(zhì)疑是需要勇氣的,學(xué)生能夠質(zhì)疑老師的結(jié)論更是難能可貴,意味著學(xué)生全身心投入了,真正進(jìn)行思考了。當(dāng)筆者第一次上《我們需要清新的空氣》這一課時,得出以下結(jié)論:打火機(jī)內(nèi)的燃料燃燒時產(chǎn)生黑色物質(zhì),會對空氣造成污染,屬于污染性能源。一位同學(xué)對這個結(jié)論產(chǎn)生了質(zhì)疑,他說爸爸的打火機(jī)不是這樣。于是,他把打火機(jī)帶到學(xué)校,打著后發(fā)現(xiàn),確實(shí)沒有黑色物質(zhì)產(chǎn)生。后經(jīng)查閱資料:打火機(jī)里面的燃料的確分為污染性燃料和環(huán)保性燃料兩種。學(xué)生爸爸打火機(jī)內(nèi)應(yīng)該是環(huán)保性燃料,這件事后,筆者更加意識到質(zhì)疑的必要性。
在課堂上,同組學(xué)生經(jīng)常會因?yàn)榈玫讲煌膶?shí)驗(yàn)結(jié)論而爭論不休,這時,要注意引導(dǎo)學(xué)生分析,哪些結(jié)論有理有據(jù),哪些結(jié)論不能站住腳,可以用多次實(shí)驗(yàn)或更換實(shí)驗(yàn)材料的方法來證明結(jié)論的真?zhèn)巍F鋵?shí),想得出相對正確的結(jié)論,的確需要花費(fèi)大量時間,作為科學(xué)教師的我們要創(chuàng)造一切便利條件鼓勵學(xué)生去完成。
3.在生活中質(zhì)疑。除了在課堂上培養(yǎng)學(xué)生勇于質(zhì)疑的習(xí)慣,還要盡可能預(yù)留課后探究問題,讓學(xué)生參與社會活動時主動質(zhì)疑。
筆者往往在一堂科學(xué)課快結(jié)束的時候,制造一個問題情境,讓學(xué)生帶著問題走出課堂。在上《大氣壓力》一課結(jié)束時,筆者演示了一個趣味實(shí)驗(yàn):將一個裝滿水的玻璃杯的杯口蓋上一個塑料片,把杯子倒過來。邊演示邊問學(xué)生:水會流出來嗎?水為什么流不出來?把蓋塑料片的杯子往四周轉(zhuǎn),水還流不出來,又是為什么?引發(fā)學(xué)生思考的同時,使學(xué)生情緒高漲,摩拳擦掌,躍躍欲試。
堅(jiān)持進(jìn)行這種訓(xùn)練,學(xué)生潛移默化中學(xué)會自主生發(fā)問題并進(jìn)行課后探究。前幾天,當(dāng)學(xué)生知道冰鹽混合物的溫度很快能夠達(dá)到零攝氏度以下時,便產(chǎn)生懷疑:“真的嗎?最低能降到多少攝氏度呢?”筆者順勢說:“那你做做看不就知道了?”
生活處處皆科學(xué),面對生活的大舞臺,如果你有一雙智慧的眼睛,會有許多奇妙的發(fā)現(xiàn)。怎樣能培養(yǎng)學(xué)生在生活中質(zhì)疑的習(xí)慣呢?定期在班內(nèi)組織學(xué)生針對生活中的現(xiàn)象提出問題,進(jìn)行篩選,分小組制訂計劃進(jìn)行研究,后期進(jìn)行展示交流,對優(yōu)勝小組進(jìn)行獎勵是一種切實(shí)可行的好方法;引導(dǎo)學(xué)生在寫科學(xué)小論文、飼養(yǎng)小動物、出外旅行、對小玩具進(jìn)行研究等過程中提煉探究問題,進(jìn)行嘗試;為學(xué)生提供平臺,在科學(xué)小論文評選、發(fā)明專利、小制作、科學(xué)繪畫等市級以上比賽中,創(chuàng)造主動質(zhì)疑、主動探究的機(jī)會。
高效探究,源于課堂,因?yàn)檎n堂不僅是教師有效引導(dǎo)的始發(fā)地,更是發(fā)展學(xué)生智力的聚焦地。高效探究,延伸課外,因?yàn)槟抢锏纳澜绺嗖剩⒆觽冇懈鼜V闊的施展才華的空間和舞臺。我們期待著:孩子們用主動探究為這個世界創(chuàng)造更多的奇跡,生命世界因奇跡而變得更加精彩。