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小学科学实验中学生自主探究能力的培养
发布时间:2012-03-14   点击:   来源:本站原创   作者:

 

【摘要】:科学教学倡导科学精神、科学态度和科学方法,引导学生创新与实践。随着新课程标准的不断深入和发展,提高学生的创新能力、造就新型人才已成为课改的主题。因此,教师要善于抓住学生的心理特点,充分发挥科学课中实验教学的优势,以实验为自主探究的突破口,进行有效的实验教学,培养学生乐学爱学科学的习惯,提高学生的自主探究能力,真正达到格物致知的目的。下面结合我在科学实验教学中的体会,从几方面阐述小学科学实验中学生自主探究能力的培养。
【关键词】: 小学科学实验 学生   自主探究能力   培养
小学科学实验是小学科学课的重要组成部分,自主探究能力是小学生综合素质的要素,是创新思维和实践能力的重要基础。通过探究既让学生获得准确的科学知识,又让他们学习到科学的探究方法,感受科学探究的过程,培养他们对科学的兴趣。但实验不是让学生随便玩玩而已,而是要让学生通过实验,学到科学知识。尤其是科学实验能直接锻炼小学生自主探究、动手观察的能力,是培养学生创新能力的有效途径,这是其他手段不能替代的。那么,在小学科学实验中怎样才能培养起学生的自主探究能力呢?
一、营造良好氛围,唤起自主探究热情
《新课程标准》指出:“应让学生在主观积极的思维和情感活动中,加强理解和体验,有所感悟和思考,受到情感熏陶,获得思想启迪,珍视学生的独特感受、体验和理解。”实践证明,积极的情感可促进大脑细胞的活动,促进学生积极思维,形成对知识点强烈追求和自主探究的认知心理状态。因此,在科学实验教学中作为教师要努力营造一种良好的学习氛围,唤起学生自主探究热情,促进学生情感的发展。
1. 激发自主探究的浓厚兴趣
儿童来到世界之初,便有一种探究潜能,他们对身边的事物或现象既熟悉,却又不甚了解,他们对这些事物或现象会产生浓厚的兴趣,此时我们需要诱发他们的探究动机,开发这种潜能,激发儿童的探究欲望。因此,在小学科学实验中我们应充分利用学生好奇心强的特点,调动一切积极因素,通过设“疑”引趣,以“志”激趣,让学生产生一种追求新知、探索创新的积极情感,培养学生的学习兴趣和探究能力。
如在上《淀粉的踪迹》一课时,我事先准备了一张用淘米水写好字的纸,告诉学生科学王国国王来了一封密信,谁来读读。当学生展开时发现是一张“空白”纸,在学生疑惑之时,我告诉学生我有办法让字显现出来,当学生看到我用棉签沾过的地方现出了字迹时,非常好奇,通过这个情境极大地激发了学生自主探究学习的兴趣,促进了学生情感的发展。
2. 树立自主探究的强烈信心
“没有什么东西比成功更能增强满足的感觉,也没有什么东西比成功更能鼓起进一步追求成功的努力。”由于学生的能力、智力水平存在个体差异,学生在自主探究中可能会成功,也可能会失败。因此,在学生进行自主探究活动过程中我们应努力为学生排除失败带来的恐惧、焦虑等不良心理因素,给学生多些鼓励、多些指导,让他们获得成功的体验,增强学生自主探究学习的信心。
如在上《导体与绝缘体》一课时,我首先出示几幅电线连接与断开的图片,引导学生提出感兴趣的问题和猜想,并鼓励学生根据自己的意愿进行研究,看谁的发现最多。接着我给学生提供了回形针、圆珠笔、橡皮、木块(干、湿)、尺子(塑料、不锈钢)、等材料,让学生根据自己的猜想,尝试进行实验探索,学生从自己小组的实验数据中得出结论:金属及潮湿的物体有能导电,潮湿物体导电是因为水导电。在探究的过程中还出现了一个小插曲,有实验做的快的小组,用手指连接两端电线,却发现灯泡不亮,究竟是什么原因,我引导学生改用身体的其他部位尝试探究,最后在改用舌头后,灯泡亮了。验证了人体是导体。成功使他们欢呼雀跃,其他同学也兴致勃勃地进行了尝试,受益匪浅,经过讨论,得出了手指导电不敏感,当电压过小时,无法看到现象,而舌头比较敏感,能够看到现象。在以后的实验改进和创新教学中,学生跃跃欲试,乐此不疲,增强学生自主探究学习的信心。
二、创设学习情景,激发自主探究欲望
儿童心理和大脑的发展都有不同的阶段,而“最近发展区”是我们创设情境,实施情境教学的基本依据。为此,在小学科学实验中,教师要努力创设一个良好的探究氛围,让学生置身于一种探究问题的情境中,使其产生对新知识的渴求,激发学生自主探究欲望。
在教学《马铃薯在水中是沉还是浮》的活动中,我尝试了如下方法:先让学生进行猜测,再把马铃薯分别放在准备好的清水与盐水中,学生看到不同的结果感到好奇。预习过的学生会很快回答:马铃薯浮起来的水是放了盐。“放了盐的水真的会使沉的马铃薯浮起来吗?”我让学生进行探究,可是放进一匙盐马铃薯没有浮起来,放进两匙盐、三匙盐还是没有浮起来,学生开始产生了疑惑。一些调皮的、不甘心的学生,干脆把桌子上的盐全部倒进水中,搅拌一下,发现沉下的马铃薯终于慢慢地浮起来,并得意地把这一发现告诉同学,“要放进大量的盐,马铃薯才能浮起来!”其他同学迅速验证了这一结果。那么,“放进糖、放进味精也能吗?为什么?”学生继续探究。这样,我创设了这一学习情境,使学生在情境中产生矛盾,从而激发了学生的内在学习动机和学习兴趣。
又如,上《磁铁的磁性》一课时,我为学生创设了一个“玩”的情境:准备两根“鱼竿”(一根头上有磁铁,另一根头上没有磁铁)和一些鱼嘴上挂有铁环的“小鱼”,让两名同学一人拿一根“鱼竿”进行钓鱼比赛,看谁在规定的时间内钓上的“鱼”多。很快,学生就发现“鱼竿”上的秘密,这时,我不失时机地提出问题:为什么有磁铁的“鱼竿”就能钓上“鱼”呢?这一问题激发了学生的探究兴趣,产生了强烈的求知欲。
三、加强合作学习,培养自主探究精神
合作是构成创新能力的重要心理素质,心理学家认为,教育正像其他社会过程一样,它的成效依靠“交往”。在学生自主探究活动中,我们要建立学生与学生之间的广泛、多向的信息交流,让学生在合作中互相学习,互相沟通,互相帮助,团结协作,共同探究,为他们积极的思维活动创造条件。这样,不仅有利于提高学习效率,培养协作探究精神,而且有利于学生主体性的发展。
在上《点亮我的小灯泡》一课时,学生用我提供的一个电池、一个小灯泡和一根电线,用小组合作的办法,把小灯泡点亮,并要求把小灯泡连接的方法画在科学本上。各个小组有序地投入到合作学习中,过一会儿各小组陆续完成了任务,只有一组的小灯泡始终没亮,他们在别组的欢呼声中变得更加着急,当教师发现了这组的情况后,不是叫他们停下来,而是很亲切地安慰他们:“没关系,慢慢来,要不要老师或同学帮助?”在老师的鼓励下,他们又忙乎起来,但见一个同学一手拿电池,一手拿电线与电池的负极相碰,另一同学一手拿电线的另一头,与电池的正极相碰,另一只手拿小灯泡碰电池的正极。当老师发现了这一情况,马上轻轻地提醒他们:“小灯泡有两个连接点,你们只用到一个连接点,还有一个连接点是不是也要用起来?”在老师的引导启发下,他们轻轻地商量了一下,马上修改连接法,终于点亮了小灯泡。在这个实验操作中,我看到由于动手能力强的学生与动手能力弱的学生配合默契,实验做得相当成功。他们既获得了合作学习的乐趣,又尝到了合作成功的甜头。
四、注重实验后反思,提高自主探究能力
学生即使在如期完成探究后,也要反思探究的过程和结果,注意总结成功的经验。另外,在教学中我也发现,每次学生探究后都有许多话要说,而学生对各种现象的理解也不尽相同,这样就激起了许多“矛盾”。这时,作为教师首先要倾听他们的想法,理解他们对各种现象的理解,洞察他们这些想法的由来,并鼓励学生之间相互交流,进一步研讨,理解彼此的想法,以此为根据,引导学生彼此丰富和调整自己的理解。另外,还要引导学生注意未解决的问题和发现的新问题,鼓励学生通过不同的途径,从不同的角度,用不同的方法改进探究方案并重新思考问题,这样不仅活跃学生的思维,开阔思路,也促进学生养成属于“求异”的思维习惯,提高他们的自主探究能力。
例如,指导学生认识空气后,可以促使孩子们作价值观念方面的思考:是什么污染了空气?我们所在的小区里,有哪些东西污染了我们的空气?你是如何知道的?你能举出一些例子来吗?我们小孩子是否应该关注空气的污染情况?还可以有更创新的设计:与其他学科整合,让学生写一个关于乘坐热气球去看望朋友的故事。
五、拓展实验空间,养成自主探究习惯
学生在新知识学习结束后,教师应该适当安排学生的课外探究活动,这样,既可以使学生巩固所学知识,又可以使他们扩大知识面,发展他们的兴趣,培养他们独立学科学、用科学的能力,养成良好的心理素质及自主探究习惯。因此,在课外实践活动中,可以通过拓展实验空间,进行科学小制作比赛,指导学生进行有创意的小发明创造,撰写科技小论文等等。通过这些活动,能培养学生收集信息、处理信息的能力,发展兴趣特长,提高学生的想象力,让学生对同一问题,学会全方位、广角度、多途径去分析思考。这不仅撞击了学生的创造灵感,也发展了学生的求异思维和创新能力。
1.家庭小实验
家庭小实验在实验器材的准备、过程的设计、现象的观察与分析,结论的得出上,都需要学生进行独立思考。如一些实验器材不具备,用什么替代?还需要怎样的加工?实验现象不明显或根本没有现象发生,结论与书上的截然不同或无法做,该怎么解决?这些问题都需要学生积极思考,不断尝试新方法,反复试验的,不应只是教师课堂实验的重复、书本上实验的照抄。让学生通过这一过程的实践,加强他们的动手能力,不断丰富自己的体验,增长知识,提高自主探究能力,体现自己的价值。
如在学习了《动物的生命周期》单元后,让学生回家探究蚕是否只吃桑叶和莴笋叶,喂食其他叶子可以吗?吃桑叶和莴笋叶的蚕有区别吗?让学生对自己感兴趣的问题进行探究,结果发现了很多连我们成人都没注意到的问题,如,他们发现蚕只是最爱吃桑叶,其次是莴笋叶,也会吃其他的叶子,吐出的丝是不同的;还有同学发现,当把桑叶汁涂抹在其他叶子上时,蚕一样喜欢吃这些叶子,从而猜想蚕的嗅觉较好,喜欢桑叶的味道。我让学生继续探究,经过几周的努力,学生成果斐然,使这个单元的教学内容得到极大充实,使学生在收获成功的同时,收获了知识。
又如,在教学《我们每天应该喝多少水》之后,学生不仅知道了水的重要性,每天应该喝多少水及喝什么样的水,还对全校同学的装水容器进行了调查,了解有部分同学并不知道使用的装水容器如何判断是否安全,为此,学生自发地进行了一次科普宣传,利用红领巾广播站公布调查结果,提出了如何辨认安全的装水容器的方法。真正做到把学到的知识与实践结合,学以致用落到实处。
2.科学小制作
科学小制作是在课外培养学生创新能力的另一种有效的法宝。科学小制作可以是涉及到课堂教学内容的相关制作,也可以是一个有关实验拓展的小制作。教师要鼓励学生创新,同样的内容用不同材料做,同样的材料可以做成不同的东西。
如在学习了《磁铁的磁性》一课后,学生了解了磁铁的一些性质,在此基础上,我让学生利用磁铁的性质进行小制作活动。这一活动的设想一方面激发了学生研究磁铁的兴趣,培养了学生的动手能力和自主探究能力。另外,我积极鼓励学生利用身边废旧物品等简易材料做科学小制作,以促进学生运用所学知识,发展技能。
3.科学小发明创造
我还结合学校的科技节,以比赛的形式,要求学生在学习了实验的基础上,再搞创造,制作一件小发明,从中可以有效地培养学生的创新能力。
总之,小学科学课程是为了全面培养小学生的科学素养。而探究性实验教学,重在探究,学生是探究主体;贵在引导,教师在整个过程中是组织者、引导者、合作者。作为新时代的教师,应该从学生身边的事物出发,以学生为主体,进行有效的实验教学,让学生在实践中主动地、富有个性地学习,培养探究的欲望和自主学习的能力,引领学生真正做到格物致知。
 
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