在小学自然常识教学中实施探究式教学法的认识

在小学自然常识教学中实施探究式教学法的认识自然科学是一门实验科学。《九年义务教育全日制小学自然教学大纲（试用）》中明确指出：“观察和实验是自然科学基本的研究方法”，要“培养学生学科学、用科学的能力，主要是初步的观察能力，实验能力，制作、栽培、饲养等动手能力，逻辑思维能力和想像能力，启发他们的创造精神。”这就要求教师从实际出发，结合学科特点，运用探究式教学方法，尽可能地启发学生自主地探求和应用自然科学知识。一、探究教学法的概念和目的自从20世纪初美国教育家杜威建立“实用主义教育理论”，为探究教学理论的形成奠定基础之后，萨其曼、施瓦布和加涅等人建立并逐渐丰富了探究教学理论，美国教育家兰·本达还以自然教学为基础创设了“探究——研讨”教学法。他们认为，探究教学是指在教师的引导下，学生主动参与到发现问题、寻找答案的过程之中，以培养学生解决问题能力的教学活动。探究式教学法是在探究教学理论下派生出来的一种教学方法，其主要目的是要使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法，以培养解决问题的能力。其核心在于培养学生的探究能力，使学生成为创造性思维者。探究教学的实质就是按科学的结构方式去揭示科学结论，也就是要把科学设想和所要进行的实验告诉学生，说明由此得到的科学材料，并把这些材料转化为对科学知识的解释。二、实施探究式教学法的课堂特征（一）探究式教学法的教学主要通过实验教学来实现探究教学在自然教学中的意义，不在于让学生“记”、“背”，而是让其动手“做”，动脑“想”。在操作上，以观察和实验为学习先导，以观察和实验的操作过程作为能力培养的途径，以观察和实验的结论（或现象）作为知识学习的铺垫。我们知道，自然科学是一门实验科学，观察和实验是自然科学基本的研究方法，是人类认识自然的基本途径。现代科学技术的研究，也是与高度重视观察和实验分不开的。只有把科学知识与观察实验的探究结果密切结合起来，才能提高教学质量，完成科学启蒙教育这一重任。因此，探究式实验在自然教学中的运用，就显得非常必要了。它是学生掌握知识、概念的重要过程。学生通过观察和实验，利用多种感官直接感知生物学现象，增强直观经验，从而获得生动的事实表象，并以之作为形成概念、规律的依据。这有利于知识的理解和迁移能力的提高，是提高探究能力的重要途径。所以，我们能够通过探究式实验教学，激发学生探究自然世界的兴趣，传授研究自然科学的方法，训练观察和实验的技能，启发学生在观察实验中注意发现问题、思考问题和解决问题，并在探究过程中提高他们的思维能力和创造能力。为搞好实验教学，事先充分做好观察实验的准备工作，深入钻研实验教材，挖掘教材中的隐含内容，理解编者意图，了解学生的认知水平，为学生设计实验提供方法指导，选择典型的材料，预测课堂上可能出现的情况，做好知识储备。实验的结构力争精细合理，以便学生认识和收集与概念有关的现象；材料的选择做到数量充足、力求典型。因此，教师预见越准确、越全面，准备的材料越充足、越典型，教学中就越能发挥自如，否则就可能导致实验教学的失败。实验前让学生了解实验的目的，在探究式实验中，强化学生自行设计实验的教学过程。当学生通过观察现象提出设想后，往往会千方百计地想办法设计实验，力图证明自己的设想是正确的。这时，教师就抓住学生的这种心理要求，教给他们设计实验的方法，充分调动学生学习的主动性，发挥学生的创造力，让学生自行设计实验。指导学生明确设计实验的研究对象、实验内容、实验材料、实验方法和步骤、实验结果（现象）的判断方法，鼓励学生大胆设计实验。如《热胀冷缩》一课，可利用学生已有的生活经验，让学生们运用身边的材料以及教师准备的实验材料，自行设计实验，探究和发现“热胀冷缩”的现象。（二）探究式教学法要求体现对学生的探究能力的培养。现代探究式实验教学，强调学生亲自参与的核心目的，是培养学生的探究能力，而不仅仅是验证结论、掌握知识和技能。对学生探究能力的培养，主要体现在组织学生自主进行实验的教学过程之中。学生自行设计实验后，实验是他们迫不及待想做的事情，是学生心理上的兴奋高峰。这时，是对学生动手能力、观察能力、分析问题能力训练的最好时机。为了保证实验的顺利进行，确保实验成功，教师在实验前，对学生明确提出观察实验的目的要求、操作要求及分析要求，让学生带着问题去进行实验。并通过巡视指导等方式对学生实验过程进行即时调控和反馈。大量地安排探究式实验的目的，是为了诱导学生研究问题，而不仅仅是举例说明课文。学生通过观察获得大量信息，在观察中自然会产生问题。如果他们懂得通过思考和研讨，运用知识分析问题并得出结论，我们的目的也就达到了。学生们就会在这样的学习环境中增长知识和才干，最终形成善于发现问题、寻找规律并找到解决问题的方法的探究能力。例如《浮与沉》一课，采用“做做——议议——做做——议议”的分段式实验方法进行教学。将课本上的几种实验材料分成2组，先让学生用第1组材料做实验，观察其沉浮现象。然后让学生们根据现象，议论一下这些材料的特点，并猜测一下另外一组材料的沉浮情况。接着，在明确实验目的的前提下，让其通过第2组实验验证先前预测的正确性，再就这个知识进行小结。运用这种分段式的实验方法，能让学生们有一个“实践—认识—再实践—再认识”的探究学习过程。（三）探究式教学法要求体现学生的自主性，强调知识获得的过程。探究教学强调，知识的获得固然重要，掌握知识如何获得的过程更为重要。为此，学生必须自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程，自然而然地参加诸如自然科学数据或资料等教学材料的组织和解释的活动，使之真正接触由科学家建立起来的科学事实、科学原理、科学定律，使之认真思考，进而提出问题，并寻求理解。在明确学习目的前提下，培养学生大胆运用自己的想象力，使用合适的仪器设备，对实验材料用一定的实验方法去完成实验过程，并对所获得的结果进行初步的分析、比较、评价和分类，从而从实验现象中通过研讨后概括出结论。这是学生经过抽象假设到具体直观实验后，又由直观感性的认识过渡到建立表象，再次抽象形成理性认识的过程。这个过程中，学生对在自行实验中获取的事实进行独立思考和分析，通过集体相互交流、相互启发，能把自己经历材料中形成的内部语言转化为外部语言，使思想变得更加清晰、丰富，加深对正确结论的理解。“研讨”时的“心理重演”是必要的，但重点放在“实验的结果说明了什么”，让学生在教师所创造的良好环境和条件下，动脑、动手、动口，独立思考、独立探索，从而深化探究式实验的教学过程。这样，经过学生亲历的“探究——研讨”的过程，使学生学会探究方法，掌握科学概念，提高探究能力，发展自学能力，促进创造性思维和创新精神的发展。这种知识获得的过程的训练是非常有益的。探究式教学充分发挥学生主体作用，重视教师的主导作用，促进教学相长。开展探究性的活动，打破了固定的学科界线，冲破了课堂、教材的限制，可以使学生在更广阔的时间、空间，通过课内、课外有机结合，“教、学、做”合一的方法，根据自己的兴趣、爱好和知识能力水平，按照自己所习得的科学的程序、方法，手脑并用，进行研究。在这种教学活动中，学生的学习意识、科研意识、创造意识和应用知识、解决问题的能力必然能够得到很好的培养，对学生的兴趣的激发和个性的发展也起着有益的作用。小学科学探究性实验教学研究创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，小学科学是一门以观察、实验为基础的自然学科，实验教学无疑是科学学科的关键所在，在实验教学中培养学生的创新精神和实验能力，以学生为主体，探究为核心，激发学生独立思考能力，激活学生创新性思维，如何在科学课中搞好探究性实验教学？谈一些自己在实验教学中的做法。一、创设情景，激发学生的探究兴趣小学生的兴趣与爱好，对于人的一生都有深远的影响，小学科学探究性教学是引导儿童热爱科学的有效途径，小学生本来就好奇好动，这些实验对他们最具有吸引力和凝聚力。例如在教三年级科学下册12课《让灯亮起来》，课堂上要做的第一个实验，用导线连接电路，叫小灯泡亮起来，为了一开始就激发学生对该实验的兴趣我就给学生打谜语“世上千万家，都有这种瓜，两根藤儿牵，夜夜开新花”给同学们猜，同学们各种意见交流、启发、磨石、碰撞，最后绝大多数同学都举起手，异口同声地说是“电灯”。这个谜语既唤起了学生对黑夜中明灯的回忆，又点出灯的特点是“两根藤儿牵”为下面做起着提示作用。两根藤儿向何处牵，灯才亮呢？然后利用多媒体演示电灯发光、台灯发光、受电发光、节日彩灯发光、交通信号灯发光-------我们生活中有各种电灯，灯可以照明，可以使我们的夜晚变得绚丽多彩，利用多媒体演示实验材料，同学们你能利用上面的实验材料使小灯泡亮起来吗？能有几种方法，怎样联不发光？现在同学们开始做，同学们都兴致勃勃，动手做起了实验，这样既活跃了气氛，又增加了同学们自由探究的空间，并且有利于培养学生的逆向思维能力。二、培养学生类比和推理科学探究方法，培养学生创新技能在讲三年级科学上册《认识空气》中，我采用类比和推理的科学探究方法，收到了很好的效果，我们的生活中，每时每刻都离不开空气和水，同学们学习了水的性质以后，发挥你们视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉作用，空气有什么性质？通过同学们类比和推理的方法找出空气和水的相同点：没有颜色、没有气味、没有味道，无形状透明的。既然水有一定的体积，占据空间，那么空气也和水一样占据空间吗？给学生造成一个悬念，你用什么证明空气占据空间，请同学们自己设计，选择多种方法，验证自己的猜想。有疑难的问题教师帮着同学们自己解决。提醒同学们做实验时注意安全。同学们的积极性被调动起来，第一种方法把注射器活塞拉到针筒中间，用左手食指堵住针状的小孔，将针筒知立，活塞上放一个重物，活塞还是落不下来。说明针筒里的空气占据空间，松开左手食指活塞便落下来。第二种方法，用带胶塞的漏斗塞住锥形烧瓶的瓶口，往漏斗里倒水，水流不进烧瓶里内，说明空气占据烧瓶内的空间，如果将胶塞与瓶口松动一下，水便流进烧瓶里。第三种方法把第一个小眼药瓶尾部开一个小孔，把第二个小眼药瓶的颈口插在第一个小孔里，用密封胶密封，第一个小眼药颈口用帽盖住，第二个小眼药瓶底部剪开，把水倒入，水流不进第一个小眼药里，说明第一个瓶内空气占据空间，去掉帽，上面瓶中的水立即流下。第四种方法把粉笔，碎砖块投进盛水的水槽内，看到气泡分别从这些物体里冒出来，说明物体的空隙也充满空间，占据着体积。第五种方法玻璃杯下部用木棒固定好一团卫生纸，杯口向下压入有水的水槽内，再把杯子提出来检查，卫生纸没有湿润，说明杯内有空气并且占据空间，将玻璃杯在水中慢慢倾斜，有气泡从杯口冒出，杯内卫生纸湿润。第六种方法，把空塑料瓶拧盖，伸入装满水的水槽内，在水中把盖拧开，把玻璃杯装满水倒放水中，把塑料瓶瓶口对准倒置玻璃杯，挤压塑料瓶，把塑料瓶中的空气挤到玻璃杯内，玻璃杯中的水被挤出来，变成一个空杯子说明塑料瓶空气转移到玻璃杯里，并且占据空间，为以后排水集气法收集氧气埋下了伏笔。同学们利用六种方法证明占据空间并且很顺利地完成了试验报告单，通过这次探究试验，使他们直接感受和体验到科学试验的乐趣，增强了学生探究兴趣和创造兴趣，培养了学生的探究意识，培养了学生的创新技能，为以后的试验教学做好铺垫。三、培养学生科学观察的方法，用“差异法”进行科学探究实验。在讲三年级科学上册《蚯蚓》一课时，采用感官和工具认识蚯蚓，用“差异法”引导学生独立设计实验，研究蚯蚓喜爱的环境，使科学探究训练，方法训练与知识情感的培养有机融为一体。在教学中，我充分放手，让学生人人观察，人人动手，独立设计实验，鼓励学生用不同的方法验证蚯蚓生活的环境。在研究之前，让学生做出研究计划，包括怎样研究，用哪些工具观察，怎样分工等。首先把准备好的蚯蚓放在垫有白纸的钳子解剖盘内，借助我们感官看到蚯蚓的外形是圆筒形，一环一环的，还有一个大环，头离大环较近的一端，颜色是棕红色，有的地方较浅。用湿手沿蚯蚓腹面触摸，有粗糙感，指导学生说出这是刚毛。用放大镜观察蚯蚓前端，背面、腹面、辩认口、肛门、环节、体节，提醒学生怎样测量处于盘曲状态的蚯蚓的长度？先用线绳比着蚯蚓身体盘一下，再量线绳的长度