《小学科学课程标准》强调“科学学习要以探究为核心”,科学探究能力的体现是科学思维方式的形成。科学探究过程就是用科学的思维方式获取知识的过程。那么,如何在科学探究活动中培养学生的科学思维?
一、利用实验活动,培养学生的数据意识
数据意识是指学生通过观察、实验等探究活动,在搜集数据、整理数据、分析数据时所表现出来的心理倾向。
1.正确对待实验数据的差异,培养学生实事求是、认真负责的科学态度。在探究活动中,学生会得到大量数据。这些数据间的差异是客观存在的,但有时是不可靠的。科学教师不应该回避这些差异,而应积极面对,正确对待学生实验数据的差异,引领学生对数据结果进行重新实验,以期得到可靠的数据,增强学生对数据的敏感性,培养学生严谨细致、认真负责的科学学习态度,学生的数据意识在处理这些数据时得以培养。
2.指导学生对数据进行整理分析,探究实验数据之间的内在规律。“科学课既强调学生亲历探究的过程,还重视在实验过程中搜集和积累数据,强调对事物的认识,不仅要在质上认识,更要从量的分析中得出结论。”因此,教师要指导学生对实验数据进行重新整理分析,探究内在规律。在教学《抵抗弯曲》一课中的“增加材料的宽度好还是增加材料的厚度好呢?怎么样比较?”等问题时,常规方法是把增加宽度和增加厚度的数据表拿着对照看,但这种方法不大直观;而用折线图,就可以马上对比出结果,学生也容易理解。
二、利用科学实验,引导学生进行思维的碰撞
学生在实验探究中不但观察了现象、记录下数据,还获得了许多成功和失败的内心感受和体验,他们急于分享。因此,在实验结束后,要给予学生充分的时间和机会,引导学生进行思维的碰撞,让学生用自己的方式来表达,鼓励学生用证据说话,学会观察和分析,从而达到发展科学思维的目的。如在教学《斜面》时,在进行完第一个教学环节后,得出斜面能省力的结论。教师可进一步引导学生交流:为什么每个组在斜面上所用力的大小不同?与什么因素有关呢?让学生对自己在探究中看到的现象、记录的数据等进行交流、反思,这时有学生发现有的小组坡度高,有的小组坡度低。那么,坡度不同对于沿斜面拉物体所用的力有影响吗?学生互相启发、补充、质疑,直至最后通过实验发现斜面省力的因素。
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三、实验质疑,培养学生的科学思维
要激活学生的思维,使学生豁然开朗,形成鲜明的科学概念。如教学“空气的热胀冷缩”一课的片段,教师拿出两个压瘪了的乒乓球:同学们,你们有办法让这两个乒乓球重新鼓起来吗?生:可以把乒乓球放在热水中泡一泡,乒乓球会热胀冷缩。师:为了证明你的办法,老师用实验来验证一下。教师拿出一个不锈钢饭盒,把两个乒乓球放进去,倒入热水,然后盖上盖子。过了一会儿,教师打开了盖子。学生惊奇地发现,一个乒乓球变圆了,另一个却还是瘪的。师:对于这个实验,同学们有什么要说的吗?生:这太不可思议了,难道两个乒乓球是不一样的吗?教师见火候到了,给每组分发了两个瘪的乒乓球,要求他们在烧杯中重复刚才的实验。师:同学们,你们有什么新发现吗?生:我们发现实验结果跟老师刚才做的是一样的,也是一个乒乓球变圆,另一个还是瘪的。我们还发现没有鼓起来的乒乓球上面有一个小孔,有气泡从乒乓球的小孔里跑出来。师:这个气泡是怎么回事呢?生:我觉得气泡应该是乒乓球里的空气受热膨胀后,乒乓球里装不下了才跑出来的。师:这个实验主要是乒乓球受热膨胀还是乒乓球里的空气受热膨胀呢?生:我觉得主要是空气受热膨胀了。上述案例中,瘪的乒乓球受热膨胀后恢复原状的现象是很容易观察到的,但是要让学生分清是“乒乓球”本身膨胀还是“乒乓球里的空气”膨胀却有一定的难度。教师故意将实验放在学生看不到过程的不锈钢饭盒中进行,当学生看到截然不同的实验结果时,跃跃欲试想要解开其中的秘密。在强烈好奇心的驱使之下,在实验观察时无不细致入微,终于发现原来是乒乓球里的空气受热膨胀了。
四、创新实验设计,培养学生的科学思维
学习“空气和水”单元,学生在探究空气是否有重量时,经过商讨,完成了“水和空气”单元知识整理表,从单元知识整理表中引出研究问题:空气有重量吗?学生对这一问题进行猜想,接着选择并利用身边的材料初步设计验证方案,目的是培养学生的思维,促进他们在已掌握的知识经验的基础上解决新问题的能力。接着学生商讨和确定实验方案,特别是“怎样调整木棒的平衡”这一环节,学生用铅笔在木棒与中间线的接触点画一条线作标记,方便以后能快速找到使小木棒平衡的那个支点。在这一环节上学生进行了实验和探讨。在做实验前,学生探讨并自行强调实验步骤:先将简易天平调平衡并做记号——端气球充气——挂上充气气球——观察实验结果——得出发现。最后学生自己动手实施实验方案,在实验现象中得出结论并汇报。学生通过实验观察发现,并自行整合知识:空气有重量,而且很轻。学生充分发表意见,思维的火花在课堂里点燃和碰撞。
五、利用科学实践活动,培养学生的科学思维
新课标强调,教师必须把教学和儿童的生活实际联系起来,让教学贴近生活。在开展“科学养蚕”活动中,学生通过灵活运用观察、记录、查阅、访问、交流等研究方法学习知识,对自然界的事物产生了浓厚的兴趣。在整个实践活动中,学生都是亲自动手,用自己的眼睛仔细观察养蚕的过程,用情去体验,用心去探究养蚕时所面临的各种现象和遇到的问题,从而培养了学生的科学思维,提高了科学素养。
论文作者:刘建珍
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年45总第299期
论文发表时间:2019/4/19
标签:学生论文; 乒乓球论文; 科学论文; 数据论文; 培养学生论文; 思维论文; 空气论文; 《教育学文摘》2019年45总第299期论文;