馬玉輝
摘要:在小學階段,科學教師要針對學生的年齡特點,有的放矢地培養(yǎng)學生的科學探究能力。在具體教學實踐中,教師要為學生精心推薦閱讀材料,激發(fā)學生的探究欲望。教師要為學生創(chuàng)設(shè)真實的實踐體驗,引導學生尋找科學奧秘,例如微視頻制作、實踐基地探秘、主題實踐體驗等。同時,教師還要引導學生進行科學寫作,讓學生對科學探究進行理論提升。
關(guān)鍵詞:小學科學;探究能力;策略
《義務(wù)教育小學科學課程標準(2017年版)》中明確指出:小學科學課程是以探究為核心,以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程。那么,在小學階段如何針對學生的年齡特點和學校的實際情況,有的放矢地培養(yǎng)學生的科學探究能力?我將結(jié)合近幾年的實踐與思考,試談培養(yǎng)學生科學探究能力的有效策略。
閱讀是智慧的分享,是心與文本的對話。在學生實驗探究之前,教師要引導學生閱讀與活動主題相關(guān)的科學資料、繪本故事等,這樣不僅可以開啟學生的認知天窗,還可以激發(fā)學生的探究欲望,讓學生掌握科學的探究方法。為此,在開展每個科學主題實踐活動之前,我都會精心為學生推薦3~5本與研究主題相關(guān)的科普讀物。
(一)閱讀科普繪本,增強直觀感知
繪本是一種圖文配合、尤其強調(diào)用形象生動的圖畫來講述故事的書。經(jīng)典的繪本是一流的畫作與一流的文字的結(jié)合,是由簡練生動的語言和精致優(yōu)美的繪畫緊密搭配而成的書籍,圖畫精致,文字精簡,“圖”“文”一體,互識互釋。由于低年級學生的認知發(fā)展水平有限,他們對抽象的科學概念和原理很難理解透徹,因此讓學生閱讀帶有圖文互釋的繪本可以讓學生在閱讀中增強直觀感知。色彩鮮艷、夸張而又生動的圖畫可以引導學生對文字展開想象,加深學生對科學的理解,讓他們對未知的科學知識產(chǎn)生強烈的好奇心。如在開展“奇妙的菌世界”主題活動之前,我就引導學生閱讀《菌兒自傳》《菌類和藻類》《你身邊的特種部隊.——真菌與人類》等繪本。
在教育教學實踐中,我能夠從學生的實驗報告記錄中、學生與專家的對話中,看到他們的變化。如有的學生在“生活中的科學”主題活動報告冊“我的閱讀收獲與疑問”中這樣寫道:我閱讀《菌類與藻類》一書之后發(fā)現(xiàn),菌類的世界真是神奇,它的種類超過6萬種,小到肉眼看不到的酵母菌,大到長達1米的大型多孔菌,真讓我眼界大開。閱讀讓我改變了對菌類的看法,原來菌類是一群有細胞壁卻不含葉綠素,也不能進行光合作用,構(gòu)造比細菌還要復(fù)雜的生物。菌類對人類發(fā)展還有哪些幫助和應(yīng)用是我迫切想知道的,在以后的學習中我一定會多多關(guān)注這方面的知識。
(二)閱讀科普讀物,拓寬學生視野
利用有限的課內(nèi)知識,學生不能完全解釋身邊遇到的科學現(xiàn)象和解決生活中遇到的問題。如果教師能夠向?qū)W生推薦合適的課外科普讀物,這樣既可以填充學生頭腦中科學知識的空白,又可以使學生好奇、探索欲望得到滿足。學生通過科普讀物可以在仰望星空、探索宇宙、剖析生物中開拓視野,還可以學習科學解決問題的思維方法,增長探索解決問題的能力?;谶@樣的認識,我?guī)ьI(lǐng)科學教師,以科學課程中的物質(zhì)科學、生命科學、地球科學、設(shè)計與技術(shù)四大領(lǐng)域為核心,精心編寫了小學低、中、高年段科普閱讀推薦書單。學生能夠充分利用課余時間閱讀這些科普讀物,《神奇校車》《十萬個為什么》《昆蟲記》《少兒百科全書》等都成為了學生愛不釋手的寶貝。
如在“走進運河、保護綠色生態(tài)水系”活動中,我引導學生在活動前閱讀《地球上的水》《生命之源——冰》《水先生的奇妙之旅》等科普讀物,讓學生對地球上的水資源現(xiàn)狀、水的特征、水的來源及各國水質(zhì)的差異等相關(guān)知識有所了解,為接下來的相關(guān)主題活動奠定了很好的知識基礎(chǔ)。同時,學生對家鄉(xiāng)北運河的生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)特點等問題也產(chǎn)生了濃厚的興趣,這也成為接下來學生實地檢測北運河水質(zhì)、真正了解北運河水系特點的“源頭活水”。
由此看出,一本小小的科普讀物不僅讓學生在動手實踐前儲備了相關(guān)的科學知識,拓展了學生的科學視野,還讓學生對即將開展的科學實驗產(chǎn)生了有理有據(jù)的猜想和探究欲望,可謂一舉多得。
霍姆林斯基說:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。在兒童的精神世界中,這種需要特別強烈?!睂嵺`是滿足學生此種心理需求的有效路徑。學生只有充分發(fā)揮探究的自主性和創(chuàng)造性,才能在活動中獲取科學的奧秘。在教學實踐中,我倡導要讓學生在玩中做,在做中學,在學中悟,并精心為學生設(shè)計了形式各異的實踐活動。
(一)微視頻制作,實現(xiàn)知行合一
認知心理學認為:思維產(chǎn)生于動作。人的知識從實踐中獲得,能力也通過實踐磨煉而來。讓學生掌握科學的方法,有效的途徑是放手讓學生獨立進行觀察、實驗。因此,教師要不失時機地為學生提供實踐探究的機會。在教學實踐中,我將探究實踐活動與信息技術(shù)手段進行有效融合,讓學生回家后利用日常生活中隨處可見的小道具開展科學實驗探究,并把自己的實踐經(jīng)歷和探究發(fā)現(xiàn)以視頻的形式記錄下來。
通過視頻,可以看到學生利用生活中的雞蛋、牛奶、可樂等動手做起了“燃燒的紙船”“變色白菜”“開水養(yǎng)魚”“神秘的藥水”等科學實驗。為了發(fā)揮科學微視頻的科普作用,彰顯“校園科普小老師”的風范,我們將學生的科學實驗小視頻在學校走廊中的電子屏幕、班級中的電子班牌上進行了展示播放。學生驚嘆的神情、專注的眼神、羨慕的目光,讓每一名演示者都成為了校園中的“小小科學家”。學生在觀看中分享,在鑒賞中收獲著科學的奧秘與樂趣。
(二)實踐基地探秘,實現(xiàn)課內(nèi)外對接
學生天然具有好玩心、好奇心和好勝心。教師可以利用學生的好玩心,精心設(shè)計活動,寓教于樂;利用學生的好奇心,激發(fā)學生實踐欲望,提升學生認知水平;利用學生的好勝心,對學生進行正向激勵,使他們不斷超越自我?;趯W生的認知特點,我引導學生利用博物館資源在真實情境中進行開放學習,并通過自主、合作、探究等學習方式,調(diào)動學生的內(nèi)心體驗,讓其不斷提出新問題以實現(xiàn)深度學習。
例如,在每年的寒暑假期間,我為學生設(shè)計“岐樂伴我去探秘”活動。我秉持將課堂還給學生,讓學生自己去探索、去發(fā)現(xiàn)的理念,通過學校微信公眾平臺、班級微信群等多種渠道,為學生推薦了沈陽市博物館、科技館等多個場館。同時,我還鼓勵學生利用假期,邀請爸爸、媽媽一起到博物館參觀、體驗、探秘。
某學生在參觀科技館后興奮地與父母分享:今天我在講解員阿姨的指導下,親自做了一個小實驗一我拿起一種合金材料做成的彈簧,彈簧的一端綁著一只小毛絨鴨子,然后給彈簧加溫,彈簧漸漸變直,成為一根直的鐵絲。溫度下降后,彈簧仍是直的,回不到原位。我再次給它加溫,彈簧又一點兒一點兒地縮回原位。原來這種現(xiàn)象叫作“單向記憶”。這是我在課本上沒有接觸到的,今天的實踐體驗太有趣了,收獲真大。
(三)主題實踐體驗,品味探究樂趣
知識從實踐中獲得,教師應(yīng)及時引導學生掌握科學的探究方法并鼓勵學生獨立進行觀察實驗。學生在實踐操作中積極探索,當學生成功地完成實驗時,他們的心情會無比激動,學習興趣也會倍增。這種實踐體驗無疑增強了學生自主探究問題的能力。通過實踐活動,學生能夠明確自己是發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者的角色認知,學生還能夠體驗到實踐的快樂,從中養(yǎng)成良好的學習習慣,提高自主探究能力。
1.舉辦“走進運河,保護綠色生態(tài)水系”主題實踐活動
在“走進運河,保護綠色生態(tài)水系”主題實踐活動中,我校與遼寧省環(huán)保志愿者聯(lián)合會、沈陽市環(huán)保志愿者協(xié)會、沈陽市運河風景管理處、共青團皇姑區(qū)委員會聯(lián)合,為學生精心設(shè)計了一系列的實踐活動。
沈陽運河風景管理科科長姜昊夫以“沈陽市環(huán)城水系概況介紹”為題,為學生細致地講解了沈城水環(huán)境概貌,并通過《魅力運河》視頻展示,為學生介紹了身邊運河的自然概況、水質(zhì)特點、污染治理等科學知識。視頻通過今昔圖片對比,生動的視覺感知,讓學生真切地感受到打造綠色生態(tài)水系的重要性。
為了讓學生真正了解運河水質(zhì)特征,學校邀請沈陽市環(huán)保志愿者帶領(lǐng)學生親臨運河取水樣、與學生一起進行水質(zhì)測試實驗,結(jié)合測試結(jié)果,志愿者現(xiàn)場解答了學生的疑惑。此后,學校的環(huán)保志愿者紛紛走進各個班級,為學生宣講保護運河的重要性和保護運河、治理運河的方法,并向全體學生倡導:從保護身邊的運河做起,保護綠色生態(tài)水系。
2.開展“奇妙的菌世界”主題實踐活動
在開展“奇妙的菌世界”主題實踐活動過程中,我們邀請了中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所東北生物標本館袁海生館長、中國科學院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所趙曼如兩位專家,讓專家?guī)ьI(lǐng)學生走進多彩的“真菌世界”,共同探尋“真菌世界”神奇的奧秘。
袁海生館長為學生做了“多彩的真菌世界”科普知識講座。在講座中,袁館長以精彩的圖片和視頻為學生講解了真菌的起源、真菌的分類、真菌的形態(tài)用途以及養(yǎng)殖方法?;顒雍?,學生在袁館長的指導下,親身實踐,自己培育了“榆黃蘑”。學生通過一周的精心培育,細致觀察、見證了“榆黃蘑”的成長,并把一周的觀察心得認真記錄在學校精心為其設(shè)計的“生活中的科學主題活動報告冊”中。以下是幾則學生的觀察日記:
【日記一】2017年6月29日 星期四 天氣晴 尹春霖
今天我們在學校多功能教室上了一堂生動的科學課——“多彩的真菌世界”,還收到了一份奇特的禮物——茵包。放學后,我回到家里,迫不及待地把菌包上面的塑料膜撕開,小心翼翼地用剪刀在側(cè)面劃了一個十字形的小口。然后把它輕輕放在了我家洗手間的一個塑料盆里,因為袁館長說它喜歡陰暗潮濕、通風性好的地方。最后,我用小噴壺給它的上面和側(cè)面都噴些水,讓它始終保持濕潤。它到底能不能長出蘑菇?長出的蘑菇是什么樣的呢?我真的很期待。
【日記二】2017年7月1日星期六天氣晴楊正
這幾天,我都盼著早點放學回家,看看我的“榆黃蘑”長出來沒有。我每天早晨、晚上都按時給它噴水,白天不在家怕它干枯,還特意囑咐奶奶中午給它噴一次水??墒俏业男∧⒐教盁o情”了,把我的苦心當成“耳邊風”。我每天晚上入睡時,還不停祈禱:小黃磨,快快發(fā)芽,讓我看看你的“廬山真面目”。有時,我還夢見它冒出了嫩黃的小芽,可是一早醒來,卻是空歡喜一場,讓我真是著急。哎,都三天了!我的小黃磨,你何時才能發(fā)芽呢?
【日記三】2017年7月4日 星期二 天氣晴 劉明熙
清晨睜開雙眼,我趕緊從床上躍起,飛奔向書桌,輕輕捧起我那可愛的榆黃蘑。哈哈,一晚不見,小家伙長大了不少,昨晚還只是幾朵高低不平的白色的“云朵”,今早就變成了一堆堆的“小黃帽”,鵝黃色的外衣讓它顯得那么嬌嫩。晚上放學回來,更是讓我驚奇,一堆堆的“小黃帽”瞬間變成了一簇簇高低不平、綿延起伏的“黃珊瑚”,遠看就像是一盆經(jīng)過精心修剪的“藝術(shù)瑰寶”,漂亮極了!
一次小小的科學實踐,讓學生收獲了精心培育后的驚喜,掌握了科學探究的方法,他們的科學體驗也因一次次“探究之旅”變得更加精彩。
如果說科學閱讀讓學生有了探究的思想和興趣,科學實踐讓他們在實踐中體驗探究的思維與方法,那么科學寫作則讓學生梳理科學探究思路、領(lǐng)悟科學方法、探知科學道理。這種深刻的覺醒是學生對探究行動的一種理解,一種領(lǐng)悟,一種創(chuàng)造,更是他們未來成長與發(fā)展的“助推器”。
在教學實踐中,我注重引導學生撰寫“難忘的一次科學探究實驗”“小課題研究報告”“實驗報告”等書面作業(yè),讓學生在寫中思,在寫中悟。如五年級某學生帶領(lǐng)小伙伴申報并承擔了“碳酸飲料的分類與危害”小課題研究。在她的組織策劃下,學生群策群力,制定了實驗計劃并分工合作,如有的負責收集碳酸飲料瓶,有的負責到超市調(diào)查收集數(shù)據(jù),有的負責上網(wǎng)查閱資料,有的負責詢問調(diào)查學生平時飲用水的喜好等。經(jīng)過一個假期的調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、查閱資料,他們共同分析了現(xiàn)有碳酸飲料的類別、成分以及長期飲用碳酸飲料對身體造成的危害,并撰寫了《關(guān)于碳酸飲料危害的調(diào)查與解決對策實驗研究報告》。
一群群合作的小伙伴在做小課題研究的過程中,閱讀、觀察、實踐、調(diào)查,自覺運用知識、獲取知識,在解決問題的過程中認真觀察生活現(xiàn)象,提高科學探究能力。學生的生活態(tài)度、價值觀能夠在寫作過程中不知不覺地得到改變與提升,通過寫作學生也能真正體會科學探究的魅力所在。
列夫·托爾斯泰說:“如果學生在學校里的結(jié)果是使自己什么也不會創(chuàng)造,那他一生將永遠是模仿的抄襲。”隨著科技與時代的迅猛發(fā)展,未來需要的是創(chuàng)新型人才,身為教育者的我們重任在肩。為此,我們應(yīng)不遺余力地從小培養(yǎng)學生的科學探究興趣、科學探究思維能力和科學探究精神等基本素養(yǎng),為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠基。