讓科學探究在課堂上真正發生
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摘要:探究是科學課不可缺少的環節,教師應積極創設有利于學生主動探究和思維發展的課堂情境,做到境中生動、思中生智、用中生根,讓探究在課堂中真正發生,從而培養學生的實驗、驗證的科學品質、科學精神、科學素養。
關鍵詞:科學;探究;實效
實驗課中,學生多在“動手”中實驗,而缺乏“靜心”中思考,探究停留在行為活動的表面,呈現出活動有余,思維不足的現象,缺乏思維能力和分析解決問題的能力。筆者以《小蘇打和白醋的變化》一課為例,談談如何讓探究在教學中真正發生。
創設情境,境中“生動”
教學中,教師要創設科學趣味的探究情境,激發學生的“精神需要”,點燃學生的探究激情,引導學生主動、深入地科學探究。
導入時,設計“瓶子吹氣球”的魔術情境:拿出裝有白醋的錐形瓶,瓶口套著裝有小蘇打的氣球,問:“同學們,老師能讓這個氣球自己鼓起來,相信嗎?”學生充滿了懷疑。在學生疑惑又期待的眼神中,筆者將氣球提起,氣球慢慢地變大了。此時,學生的臉上寫著大大的問號,迫不及待地想尋找答案。于是,筆者提出:是什么讓氣球鼓起來的?學生的探究熱情瞬間被點燃,不僅激發了學生的探究興趣,而且滲透了本課探究兩種物質混合產生新物質的概念。課堂上,教師的語言、角色的變化、實驗的創設,都是富有情趣和挑戰的課堂情境,能夠瞬間抓住學生的好奇心,學生急切地想知道瓶子里是什么,為什么會讓氣球自己變大,引起學生的探究需要,激發學生的探究意識,為學生走進 “實效”的科學探究提供生動的“土壤”。
碰撞思維,思中“生智”
真正的科學課堂是思維碰撞和發展的課堂。課堂上,教師要立足于學生的認知水平,挖掘科學知識與學生經驗之間產生認知沖突的關鍵點,通過問題引起學生的思考和交流,引發學生主動探究,在積極的思維碰撞中走向深層的科學探究活動。
在“小蘇打和白醋的混合實驗”后,學生觀察最明顯的就是產生氣泡,說明產生了氣體,于是筆者問:冒出的是什么氣體?這時候班級氣氛反應激烈,學生結合自己的認知說出許多常見氣體,部分學生說到二氧化碳,筆者再問“是二氧化碳還是其它什么氣體,我們該如何證明?”引發學生積極思考、交流,在“科學小博士”的幫助下,總結出驗證氣體特點的方法:是否支持燃燒、比空氣重,還是輕等。設計實驗環節,筆者讓學生小組討論怎樣通過實驗驗證這兩個特點,學生投入到積極的思考、思維的碰撞、方法的優化中,最后交流中篩選出“把點燃的火柴伸進瓶子里驗證是否支持燃燒”和“把氣體倒在點燃的蠟燭火焰上驗證比空氣重還是輕”兩種最有效的方法,學生通過實驗驗證自己的猜想。
對比思考,堅持辯證思維
科學知識往往不是一次的探究就能深刻理解的,必須經過多次的對比思考、深入研究、自我調整,堅持思維的辯證,深入地分析問題,才能洞察它的本質,做出正確判斷和選擇,完善科學知識的理解,學會科學探究的方法,形成科學的探究態度。
當驗證完混合產生的氣體“不支持燃燒、比空氣重”后,筆者問:“現在我們可以確定它就是二氧化碳了嗎?”在大部分學生說可以的情況下筆者出示一份“氣體特點”資料,學生閱讀后發現:氙氣、氬氣也有“不支持燃燒、比空氣重”的性質,從而明確當我們驗證完這兩個特點時,還不能確定它是二氧化碳,還得經過更多實驗驗證其它特點,說明科學研究在沒有足夠的證據下是不能夠輕易下結論的。在交流對“二氧化碳的認識”中,筆者補充“二氧化碳發現史”的拓展資料,學生發現二氧化碳是發現時間跨度最長的氣體,歷經1500多年,經過眾多化學家的不懈研究,人類才認識了今天的二氧化碳,學生從中領悟科學研究需要堅持不懈的精神。
學以致用,用中“生根”
科學課程要引導學生用所學知識解釋生活的現象和實際的問題。教學中,教師要把科學知識和概念活化并運用到實際的生活中,把生活引進課堂,讓科學回歸生活,在實際運用中檢驗科學的價值,真正做到“學以致用”。
在驗證完二氧化碳“不支持燃燒和比空氣重”的特點后,筆者讓學生思考:根據這兩個特點能解決生活中的什么問題?學生馬上就說到“用二氧化碳滅火”,在學生思考交流后總結“泡沫滅火器”的工作原理:大鋼筒里裝著碳酸氫鈉,里面還有個裝著硫酸鋁等液體的小玻璃瓶,通過搖晃兩種液體混合產生大量二氧化碳和泡沫,進行滅火。又有學生說到干冰,于是拓展干冰是固態的二氧化碳,可作制冷劑,用于人工降雨;可作保鮮劑,重量是同體積冰的1/18左右,節能環保;可作煙霧,干冰遇熱變為氣體產生白霧,造成舞臺上云霧的效果等。教師引導學生用科學的眼光和思維認識和思考生活中的現象,了解根據“二氧化碳”的特點進行“滅火”的原理和其三態變化的運用,加深對二氧化碳的認識。從課內到課外,從知識到運用,讓科學真正“落地生根”。
教師要關注學生的學習和成長,深入思考科學探究的實效性,積極營造思維碰撞的課堂情境,引導學生深入分析問題,辯證理解問題,運用知識解決問題,形成科學的學習態度,讓探究真正發生,從而彰顯科學課堂的魅力。
(作者單位:福建省寧德師范學院附屬小學)
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