在实验教学中培养学生的科学素养.

【摘要】:

科学(3—6年级课程标准指出:科学学习要以探究为核心。在小学科学教学中,教师重视科学探究实验,有利于培养学生的科学素养。科学教师要结合课堂教学,重视科学探究实验,培养学生实验意识;重视科学探究实验,培养学生创新意识;重视科学探究实验,培养学生科学精神;重视科学探究实验,培养学生环保意识。

【关键词】:科学、探究、实验、创新、环保

【正文】:

科学(3—6年级课程标准指出:科学学习要以探究为核心。探究既是小学生科学学习要达到的目标,又是小学生科学学习的主要方式。科学学习的目标是培养学生的科学素养。在以培养科学素养为目标的科学教学中,由于教学目标的多元性,除了书本知识的学习,还包括科学方法与技能的训练,科学能力的培训,以及科学情感态度与价值观的养成。所以,教师必须采用新的教学方法,重视做好探究性实验,让学生通过亲历某些科学探究活动,在参与的过程中产生体验、感悟、最终类化的结果,教师只有充分认识到这一点,在教学过程中安排好各种相关的情景与有意义的科学探究实验,组织学生参与其中,亲历过程,自主地、充分地开展活动,才能达到既学会知识与技能,又培养智能、情感态度与价值观,促进学生科学素养形成的目的。

一、重视科学探究实验培养学生实验意识

在探究活动中,由教师启发学生提出实验问题,学生设计实验解决问题。这一过程会逐渐地培养学生用“实验解决问题”的思维方式,使他们学会重视通过实验来解决问题,分析问题,学会“质疑”而不是“尽信书”。

例如:教《磁铁的性质》时,我先用魔术——纸娃跳舞激发学生的兴趣,让学生猜猜:纸娃为什么会跳舞?当学生猜出纸娃跳舞是磁铁引起的,我便说:关于磁铁,你知道什么?还想知道什么?学生便提出了许多关于磁铁的问题,我因势利导,表扬他们聪明。然后,我告诉学生,在讲台的右侧,老师已经准备了许多器材,你想探究磁铁的秘密,你想怎么探究就怎么探究,可以一个人探究,可以两个人探究,也可以三个人合作探究……在探究的过程中,一定要注意观察实验现象,认真记录数据,待会儿看谁的发现多?这节课,我放手让学生亲自经历探究过程,自主地、充分地开展探究实验,学生的发现特别多。

有的说:“我发现,把一块条形磁铁用线吊起来悬在空中,它静止下来后,会指示南北方向”。

有的说:“我发现,把一块泡沫放在水面上,把条形磁铁放在泡沫上,拔动泡沫,泡沫静止时,磁铁也会指示南北方向,

有的说:“我发现,磁铁隔着玻璃也能吸铁”。

有的说:“我发现,两块条形磁铁,同极接近会互相排斥、异极接近会互相吸引”。

有的说:“我发现,磁铁隔着空气也能吸住小钢针”。……

实践证明了,重视科学探究实验,对于培养学生的实验意识,有着重要的实际意义,既能培养学生的实验动手能力,又能培养学生体验实验成功的快乐。

二、重视科学探究实验培养学生创新意识

探究实验从提出问题开始,到形成概念、解决问题为止,学生始终处于思考、积极探索的学习情境中。实验的操作、数据的分析和处理、结论的得出,都是由学生自己完成。无论实验成功还是失败,都会使他们初步尝试到科学探索的乐趣,这无疑会激发学生的学习积极性和主动性,培养其性与创造性,在无形中培养了他们的创新意识。

例如:教《摆的秘密》时,我先让学生观看视频:钟摆。学生看完后,我问:你看到了什么?学生汇报说:我看到了钟摆在摆过来又摆过去;我看到了钟摆在不停地动;我发现它不会停下来。我告诉学生:像钟摆这样的运动叫做摆动。你在什么地方看到什么物体的运动是这样的?学生说:我在公园里玩秋千时秋千的运动是这样的;我看见我家里吊着的电灯被风吹动时是这样的;我家里有个玩具孙悟空被我推动时是这样的……。我启发学生:关于钟摆,你有什么问题要问吗?“我想知道钟摆为什么会不停地摆动?”“我想知道摆线的长短跟摆的快慢有什么关系?”“摆锺越重,摆是不是摆动越快?”“摆的摆动有什么规律?”……我反问学生:我们要研究摆的秘密,该怎么办呢?学生异口同声地说:“做实验”。我说:“做实验,必须先设计实验。下面就由你们自己来探究摆的秘密,首先设计实验方案,再到教室的材料桌上取你做实验所用的材料,看谁的发现多?学生自己探究摆的秘密,20分钟以后,每个学生向我汇报了自己的发现。

这节课,学生经历了“发现问题——作出假设——设计实验——动手操作——观察验证”的探究过程,自由探究,自由发现,激发了学生的创造欲望,培养了学生的创造意识。

三、重视科学探究实验培养学生科学精神

科学素养的核心是科学精神。它是一个人在处事行事中所具有的一种精神气质,是一种执着的探索精神。科学精神只有在实践中才能真正养成。因此,我们应该给学生提供尽可能多的实践机会,使学生在科学实践中锻炼、学习和体验,使他们在实践中享受科学探索的乐趣,在实践中萌生科学精神。

1、培养求真务实的品格

科学精神就是实事求是的精神。我们应该让学生懂得我们要对任何发现都应该问一下是真是假,可靠还是不可靠。所谓的“眼见为实”,也有它的局限性。例如太阳的东升西落现象恰恰是地球围绕太阳自西向东运动的反映。

“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验,必须采取科学的方法。应该让学生懂得,只有按照科学方法设计的,在严格的科学检查和验证下进行的实验,并且要求在相同条件下实验必须可以重复进行,才具有科学意义。

2、鼓励质疑问难的品质

辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求。其实,书本上的东西和权威们的说法,都是在当时当地的客观情况下得出的结论。如果爱因斯坦不突破牛顿关于时间和空间的观念,就不可能提出相对论。敢于怀疑,善于怀疑,才会去钻研、去创新。所以,我们要鼓励学生思想,大胆猜想,大胆向教师质疑问难,树立起肯疑、敢疑和善疑的优秀品质。“塑料直尺不摩擦也会吸纸。”你恐怕不会相信这出自一位刚上二年级的小朋友口中。记得我在上《静电》一课时,我曾问学生:“你还有哪些方法使这把塑料尺吸引纸屑、鸡毛等呢?”学生实验后,纷纷告诉我:把塑料尺在外套、毛衣、皮背心、红领巾等物体表面摩擦后,会吸纸屑、鸡毛等轻小物体。可这时有一位学生的回答令大家震惊,他说:“老师,我不用摩擦也会吸纸屑。”他一边说一边做,“我只是把直尺藏在内衣里面,等几分钟拿出来,去靠近纸屑,也能把它们吸上来。”当时,我也被他的大胆和自信惊呆了。在表扬这位同学的奇特发现后,我引导其他同学开始做同样的实验,来证实一下这位同学说的是否属实。过了一会儿,有同学开始附和了:“是的,我的也行了!”“哈,我的直尺也能吸纸屑了。”噢,果真如此!于是我向学生解释:“原来,我们的衣服经常与皮肤接触、摩擦,衣服会带上静电,当塑料直尺放在衣服里面后,由于受到带电的衣服的影响,直尺也带上了静电,所以纸屑被吸上来了。有时,我们在脱毛衣时,会看到火花产生,这也是静电作用的缘故。”最后,我总结说:“同学们,今天这位同学做得非常好,我们应当给予表扬。我们在做实验的时候,要多想想、多试试,才能得到更多的结论,发现更多的奥秘。”

3、培养学生的探究欲

教师在实验教学过程中不仅要使学生掌握知识,熟练技能技巧,还要促进学生的智力、意志、情感的发展。要最大限度地调动学生的学习积极性、自觉性和创造性,注意发掘和保护学生的好奇心,激发他们的求知欲。儿童对周围的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事物。我上(苏教版第五册《食盐哪里去了》时,在上课时我举起一杯水问:(1杯里装的是什么?(学生:水。(2把食盐放在水中并轻轻摇晃会有什么现象发生?(学生:会沉在杯底、会化了的、会不见的……。(3让学生分组实验,并要求学生仔细观察。(4学生汇报:(食盐不见了。(5对于这一现象你有什么疑惑吗?(学生:食盐哪里去了。问题产生了,学生自己提出了他们想要研究的问题,接着让学生亲身经历了探究过程,即高锰酸钾和粉笔灰进行的对比实验,借助高锰酸钾和粉笔灰的颜色,学生直观地看到了高锰酸钾颗粒在水中溶解的过程以及粉笔灰沉淀在杯底的事实,学生在报告实验结果时纷纷说出了:高锰酸钾在水中变成了极小极小的微粒,均匀地分布在水中;粉笔灰沉淀在杯底。我及时告诉学生像高锰酸钾那样在水中变成极小极小的微粒,均匀地分布在水中,这种现象叫做溶解。学生亲身经历、亲眼目睹了高锰酸钾的溶解过程,因此对溶解的概念理解得想当透彻。此时我趁热打铁,追问学生:谁能告诉大家,通过刚才的对比实验,你认为“食盐到那里去了”这是学生纷纷举起小手,争先恐后地表达了自己的见解。学生在实验的过程中思维活跃、情绪高昂,他们在科学探究的过程中,体验了学习的乐趣、成功的乐趣。他们获得了科学的知识,增强了探究的能力。在教学过程中我发现学生动了、学生乐了、学生也得了。

四、重视科学探究实验培养学生环保意识

探究实验中,有许多与环境污染保护有关的课题和活动。如“水”、“空气”、“土壤”、“益虫和害虫”、“水域的污染和保护”、“空气的污染和保护”、“我国珍稀动物和植物”、“保持水土”、“保护大自然”等课题和活动。要求

学生关注人类生活的环境:水、空气、土壤、植物、动物,调查自然的水域污染情况、空气污染情况、调查环境污染对动植物的影响等实验。学生在这些实验过程中自己设计、操作实验,并在实验中进行思考和探究。在这一过程中,学生通过亲自经历实验过程,感觉到环境保护的重要性。这种通过学生自己发现并逐渐养成的环保意识要比教师在课堂上枯燥的讲述对学生产生的影响深刻得多。

例如:教《空气的污染和保护》时,我用看、想、数、做、读、查、议,这七个字来指导学生进行探究活动,学好这篇课文。

看一看,什么样的空气被污染了?想一想,空气是怎样被污染的?

数一数,学校或家附近有多少工厂的烟窗在冒烟,通过市区的公路上10分钟内大约过多少车辆?

做一做,在阳台或窗台上固定一张白纸,观察一天内能落多少灰尘?

读一读,污染空气的危害性。

查一查,空气污染情况。

议一议,怎样防止空气污染,自己该怎么做?

这节课,学生通过一系列的探究实验,了解了空气污染的原因,知道了空气污染的危害性,更重要的是,实验操作能力得到了提高,环保意识得到了培养。如:六(4班的肖博雅同学学习这课以后,作了社会调查,写了一篇“滨州市市区空气污染调查报告”参加滨州市教科所举办的“小论文”“小制作”比赛荣获一等奖。

科学探究实验是学生在不知道活动结果的前提下,以学生提出的问题为线索,通过学生亲自参与有序的实验操作和思维加工过程,得出相应结果的一种教学形式,它需要教师特别重视,才能达到培养学生科学素养的目的。

精心准备是实施科学探究实验的前奏。做好实验课前的准备,是保证实验课堂教学成功的前提。严格组织是提高教育教学质量的关键。探究性实验关键是教师的组织是否到位,因为他不像验证性实验。对探究性实验来讲,学生要根据教师的指导,运用所写的知识,地完成实验的选材、设计、操作。如果教师毫无组织能力,则会使学生在实验课中嬉戏玩乐,一无所获。

细心总结是科学探究实验的延伸。当实验操作过程结束后,要和学生一起进行讨论分析。并借此激发学生学习科学和做实验的兴趣。

随堂测评是提高学生实验能力的动力。整个实验结束以后,教师可给学生当堂打实验分数。实验分数包括学生的实验准备,实验操作,实验态度、实验结果和器材的整理等各个方面。这样做,不但可以培养学生的能力及科学的实验态度,还可以培养学生不断要求上进、追求完美的精神。

【参考文献】:

1、周世琴《农村小学开展探究性科学专题活动的实践研究》

2、《科学新课程标准(3-6年级》人民教育出版社

3、张红霞《科学究竟是什么》教育科学出版社 2003年

4、张俊《小学生科学学习现状的调查》《江苏教育》 2004

【作者简介】:

张树峰小学一级教师。主要从事小学数学、科学两门学科的教学。在近十年的教学工作中积累了丰富的经验,在国内多种刊物上发表论文10余篇。辅导学生数人获奖。