以探究为中心培养学生的科学素养
——黑沿子中心校科学中心教研组讲座材料
王利江 2012-12-21
《小学科学课程标准》指出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。显然，让学生亲历探究学习的活动过程，培养他们的好奇心和探究欲，逐步学会探究问题的策略，对学生科学素养的形成和发展有着深远的影响。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在进行探究学习的过程中，体验学习科学的乐趣，提高科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。如何促使学生主动的发现问题、研究问题，是开展探究活动的关键所在。在科学教学活动中，努力构建有生命的、能为学生接受的、并能为学生发展而发展的探究活动是科学课教学设计的中心。科学课中怎样引导学生进行科学探究我认为应从以下几方面引导：
一、引导学生发现问题、提出问题
好奇、质疑是儿童的天性。在以往的教学活动中，往往问题程序是以教师为中心设计问题，提出问题，学生只是被动地思考问题，其学习能力很难得到充分地发展，心理状态也始终处在消极等待之中，致使学生的思维缺乏自主性和创造性，影响了学生的创造性思维。因此，在教学中教师要善于抓住学生心理，创设情境，引导学生发现问题，提出问题。科学探究始于问题。今年3月15日，局小学教研室下发了（丰教研字[2012]10号文件）《关于打造“自主、体验、表达”高效课堂的指导意见》中李主任对“模块教学思想”的论述中，其中第一个模块就是“整体感知，提出问题”，可见引发学生发现问题、提出问题在科学课堂教学中的重要性。
作为教师，要根据学生的心理特点，采取恰当的方法创设情景，使学生产生强烈的求知欲望，激发他们学习科学的兴趣、发现问题、提出问题。今天，张微老师在《测量力的大小》一课教学中就注重了对学生自己提出科学问题意识的培养。课的一开始，就通过对上一节课的回顾引出了学生继续想要探究的问题。再次印证了科学探究始于问题的说法。
发现问题、提出问题是探究的前提，而问题的提出、确立又是学生探究的动因和目标，学生能自主的提出有价值的问题，从而引起学生学习的高度兴趣，造成一种积极的心理作用，激起学生的探究欲望，领略到成功的喜悦，同时也促进了学生探究能力的提高。
二、鼓励学生多元猜测、大胆假想
牛顿说：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。”教学中要抓住有关内容或有利时机，给学生充分的时间，鼓励学生大胆猜想或假设，要让学生从各个角度去思考。学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既可以培养学生的良好思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，并使学生明白提出的假设不是凭空乱猜的。要让学生都参与到学习过程中来，就必须鼓励每个学生对问题的结果进行猜想或假设，允许学生作出任何结论，对学生提出的各种猜想与假设要加以肯定或鼓励。
例如在教学《碘酒与淀粉》一课时，学生从实验现象中提出了这样一个问题：为什么有的物体碰到碘会变紫色，有的物体碰到碘不会变紫色呢？我就鼓励学生进行大胆的猜测。其中有位男生说：“老师，我猜猜。玉米、马铃薯、年糕等这些变色物体中是不是有一种共同的成份？＂我表扬了这名学生，并且告诉他们”这种共同的成分就是淀粉。“然后做了验证”淀粉碰到碘酒变“紫色”的实验。又如《导体和绝缘体》一课，学生认识各种材料后，提问：你认为哪些材料可以让小灯泡亮起来？哪些材料不能让小灯泡亮起来？这时学生畅所欲言。有的说纸片、塑料、气球、碳棒不能让灯泡亮起来等等。教师把学生的这些猜想和假设板书出来，并不急于把答案告诉学生，而是让他们自己去实验去验证，从而亲历探究的活动过程。
张老师的今天教学中其实也涉及到了猜测的过程，即“用弹簧测力计测量物体重力大小”中“估计重力的大小”这一环节。
三、让位学生自主设计、亲自操作
课堂教学的一项重要的任务是引导学生自主探究，教师要从学生的年龄特点和认知特点出发，提供探究的素材，为学生的自主学习、自主活动、自主发展创设条件和空间，让学生在观察、讨论、合作、质疑中感悟体验，进而上升为智慧，为培养学生在创新思维和创造能力打下良好的基础。应当说，这是科学课堂教学的核心要素之一。因为自主探究的方法，从而增强学生的自主意识，培养学生的探索精神和创造能力。
例如在教学《简单电路》一课时，学生通过课文图解的配合和动手操作，较快地掌握了简单电路的联接方法。在此基础上，教师从拓展学生的创新思维出发，对学生提出了更高的要求：利用同一电源(两节电池)，使两只小电珠同时发亮，有哪几种联接方法？并比较哪种联接方法小电珠发出的光强？由于该问题较有难度，必须引导学生通过小组合作来解决。在小组合作探究中，每组学生积极参与，动手动脑，各自发表自己的观点，通过讨论、交流和动手操作，较快地完成了两组不同电路的联接方法(并联和串联)，并比较它们发光的强弱。这是他们分工合作，才完成的小组任务。这样即充分调动学生的积极性，又培养学生间的合作研讨的习惯。
在实验中，学生人人参与，个个动手，实验方法灵活多样。这些方法虽然简单，但都能发现空气的存在。实践证明，为学生提供充足的实验材料，既能培养学生自主探究的能力，又能激发学生的创新意识，使其科学素养也在潜移默化中得以提高。
四、诱发学生有效交流、深入研讨
小学生天性好奇，一旦有所发现，有所收获，就会急于向他人表达自己的想法。根据学生的这些特点，在教学中，教师应重视组织学生开展积极有效的交流。交流是学生描述事实的过程。教师应引导学生进行组内讨论，组内交流，充分展示个人或小组的探索过程及探索成果，通过研讨使个人或小组的探究方法、探究结果变成大家共同的财富。在学生交流过程中，要让学生没有拘束，自己是怎么做、怎么想的，就怎么说，同时还要注意引导学生倾听别人的意见。鼓励有不同看法的学生大胆提出质疑，把自己的观点提出来与大家一起讨论。这里的交流不仅是言语上的，也可以是展示本小组、本人的图画、记录表、制作的模型等。
如在《电磁铁》一课的实验探究中，学生制作了铁钉电磁铁，给它们通电，发现它们具有磁性，于是我揭示了电磁铁的第一个性质“电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失”。可这时，有位学生却站了起来“老师，我的电磁铁断电后仍有磁性。”顿时，一石激起千层浪，“我的断电后也能吸大头针。”“不仅铁钉能吸，就连大头针也能吸大头针呢。”我将信将疑，他们把自己的实验结果演示给大家看，边做边讲解，带着些许惊奇，带着些许自信，表达了他们的发现。
（课后研究，他们的铁钉没有被火烧过，事实已经被磁场磁化了。）我表扬了他们，夸他们善于观察，敢于叙说。其实，在自然的实验探究过程中，有些结果并不和书中的结论完全一致，这就需要我们的学生不唯书，不尚书，发挥他们的个性，敢于去说，敢于去做。由于没有限制，学生大胆动手，不仅发现磁力的大小和电池的节数、线圈的圈数有关，还发现线圈的疏密、导线的粗细、接线的长短和磁力的大小也有着密切的关系，大家争先恐后，都想把自己的发现告诉老师，告诉其它同学，从而轻松地提高了课堂效率。
总之科学课程应向学生提供充分的科学探究机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在小学科学课堂里，每一节课的活动准备就是探究性活动的开始。学生带着兴趣去观察自然界色事物和现象，让他们在开展实验和观察、制作、交流与分析和最终形成的结论的过程中进行科学课程的学习，在反复的历练中学会了浅显的探究方法。同时在引导学生开展科学探究活动的进行，促进学生探究能力的发展，也使学生的科学素养得以提高。而我们的科学课也会更精彩。
