在小学阶段,儿童对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望,他们乐于动手操作具体形象的物体,这一时期是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神的重要时期。课程改革以培养小学生科学素养为宗旨,积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养他们的好奇心和探究欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们终身的学习和生活打好基础。
那么,在小学科学教学中,如何提高学生的实验探究能力呢?
一、首先明确实验目的
课堂教学中开展学生探究活动首先要选定探究内容。在探究内容的设计、编制等问题上,我们应遵循难易适度的原则。所谓难易适度,是指既有挑战性,能够唤起学生探究欲望;又有适合性,能使多数学生经过努力有所收获。为此,我们在学生原有学习基础的最近发展区内设置问题,提出要求,使新的学习课题与原有知识的之间保持适度的潜在距离。而且我们根据学生的不同认知水平,因人而异地提出问题及其要求。有时,还可将问题分解,形成有若干台阶的“问题群”,使问题的难易程度与学生的能力相匹配。
在观察事物、做一件事前,只有给学生提出明确而具体的任务,才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察去探究。因此,每次实验前都要让学生明确实验目的。说的白一点,就是让他们明白为了探究什么做这个实验。以《传热比赛》这节课为例,在实验前就要向学生说明做这个实验就是要探究金属棒、木棒、塑料棒、玻璃棒等,它们的导热性能是不一样的,要在实验中学会比较。
二、其次明确操作过程
教学中,教师应着重研究如何帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法,培养学生初步的探究态度和探究能力,使学生掌握进一步学习和发展所需要的科学基础知识和基本技能,在实验实践中获得探究的体验和意识,从而提高学生科学探究的素质。每个学生实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点、操作的把握程度。做实验每个学生都喜欢,但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要明确操作过程。为了不遏制学生的创造性思维,提高学生实验能力,我们可以用多种方法明确操作过程。如教学《用纸造一座“桥”》这课时,我就是先让学生自由讨论,设计操作过程,然后汇报,其余学生讨论补充。也可以这样设计:先请一位同学上台演示,其余观看,再讨论应该改进的地方,这样就能使学生对这一实验过程印象深刻。在教学时,我还把实验中影响实验的关键步骤和注意点板书,避免实验的盲目性。当然,我们更赞成学生能用别的实验来研究同一问题,利用生活中的例子或实验就更好不过了。这些实验就可以延伸到课外跟学生一起做做,激发他们的探究兴趣。
三、通过对身边自然事物的观察,发现和提出问题
在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者,而在儿童的精神世界中,这种需要特别强烈。但是,学生又不知如何去发现,这就需要教师去引导去帮助。所以,教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察。一是用眼,科学地看,时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方,每一步细小的变化。以《用显微镜观察身边的生命世界(一)》为例在教学过程中,首先我让学生先了解了细胞是如何被发现的,并指导学生制作洋葱装片,利用显微镜进行观察,把所谓的抽象的“细胞”进行实效化,通过课堂的教学,实验的操作发现细胞,对细胞有一定的认识。二是用手摸、用耳听、用鼻闻等等。这就是科学地听,科学地做,它能帮助学生更全面的感知事物。如做“岩石”的实验时,各种感官都要动起来。如果学生实验中动用了这些感觉器官去全面观察,那么,就激发了他们的学习兴趣,又促进了能力提高,能力提高又促进兴趣发展,形成良性循环。当然,在每个实验中观察也有侧重,而且,并不是每个实验都要、都可以用这些器官去观察的。
四、用自己擅长的方式表达探究结果
能用自己擅长的方式表达探究结果,进行交流,并参与评议,知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分。从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。我们教师可以针对“现象→结论”推导的难易程度采用多种方法去引导学生。在《米饭、淀粉和碘酒的变化》的实验中,当看到实验现象后,学生马上得出结论:淀粉与碘酒会发生化学变化,生成的新物质是蓝紫色的,利用这一特性可以检验食物中是否含有淀粉同时,一般学生对化学变化产生的现象都是很感兴趣的,这有助于他们进行有限度的科学探索。教师也可以通过提问,有助于培养学生的逻辑思维,让学生在老师铺设的台阶中一步步走向本不可及的成功。
教学中,还应创设积极的教学氛围,尽量减少对学生行为和思维的无谓限制,给予学生自由表现的机会,不对学生的独特想法进行批评和挑剔,使其消除对批评的顾虑,获得创新的安全感。自由而安全的课堂气氛,会使学生的思维处于积极活跃状态,使其探究创新的潜能得到最大限度的发挥。在课堂教学中无论学生对问题的回答正确与否,教师都应考虑到保护学生学习的积极性,特别对回答错误或通过探究得出错误结论的学生,教师更应注意帮助查找发生错误的原因,让学生再思考再实践,一个民主的、开放的学习环境有利于激发学生自主地进行探究,有利于学生创新能力的培养。
我们在学生的实验教学中紧紧抓住实验目的、操作过程、观察现象、得出结论这四个要点,就能有效地激发学生的探究兴趣,培养学生动手操作的能力和全面细致的观察能力,从而提高学生的实验探究能力。