在实验探究中培养学生的科学素养.doc

在实验探究中培养学生的科学素养南漳县武安镇丰坪中心小学尹松刚科学课程标准明确指出：小学科学应以全面提高每个学生的科学素养为其核心理念，面向全体学生，立足于学生的发展，体现科学本质，突出科学探究，反映当代科学成果。农村小学生由于受到条件、环境、思想意识等方面的限制，科学素养远远不足以适应自身发展和将来适应社会的需要；而农村小学生又是未来建设农村乃至国家的主力军。那么，实验探究应怎样培养农村小学生的科学素养？一、科学素养的培养要突出科学方法的培养。本人认为在实验教学中不仅强调学会做实验，更要强调学会做科学，在科学实验教学中，指导学生正确地运用科学的方法，进行实验不仅是培养学生科学方法的重要途径，也一直是科学实验教学中的焦点。1、指导学生正确地运用科学的方法进行实验，培养学生在实验中去独立思考、认真观察，去发现问题。我认为，首先要求学生学会观察，要善于捕捉那些不易被观察到的细微现象，那些呈现时间短暂，稍纵即逝的现象。其次要培养学生的观察兴趣，养成乐于观察、勤于观察、善于观察的良好习惯，使学生由“目的性”观察变为“思维性”观察。为此，在实验教学中我要求学生特别注意以下几点：a既要观察实验中的主要现象，又要观察实验中次要现象。每做一个科学实验都是有一定目的，因此一些与达成一定目的相关的实验现象，无疑是该实验过程中应该重点观察的主要现象；但是，任何一个科学反应所产生的现象都不是唯一的。例如，金属钠跟水反应的实验，不仅要求学生要观察到有氢气放出，以及反应后的溶液能使酚酞变为红色这两个主要现象，而且要求学生注意观察实验过程中出现的一切现象。实践证明，通过学生认真仔细的观察，他们还能在实验过程中观察到钠浮于水面、熔成一个金属小球、不断地在水面上游动、发出“嘶嘶”的声音、有水雾产生等现象。b既要观察明显现象，又要观察不明显现象。实验教学的目的不单纯是传授知识，而是要让学生在实验过程中“学会认真观察、学会全面观察”。例如，活泼金属单质与酸的反应，除了氢气的生成外，还有热放出。如果我们能让学生摸一摸反应仪器（试管），及时捕捉到这些现象，不仅有利于学生观察能力的培养，还能对所研究的事物有一个更加全面、深入的认识，并从中发现问题。2、培养学生探究、设计实验原理。a挖掘课本知识，探究实验原理的设计。课本知识是探究实验原理的有效题材，例如，在归纳总结“二氧化碳的制取”时，为了增强实验的探究性，可以引导学生从二氧化碳生成的反应进行思考，他们可以找出十几种生成二氧化碳的反应或方法来，例如人和动物的呼吸；木炭、煤、酒精、甲烷、一氧化碳等等的燃烧；碳和一氧化碳还原氧化铜；碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸铵的分解；碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、碳酸钙块状固体分别跟稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸进行反应等等，再引导学生从科学性、安全性、可行性、简化性等方面进行分析、评价，从中找出可行的方案进行实验，最后采用对比的方法研究碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、碳酸钙块状固体分别跟稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸进行反应，从而得出制取二氧化碳的实验原理。b利用生产、生活中的科学现象，探究实验原理的设计“新科学课程标准有两大特征：一是提倡从生活走进科学，从科学走进社会，二是科学探究贯穿始终。”所以我们教师应注重从生产、生活中引出科学问题，并引导学生对一些可行性强的科学问题进行探究，比如“铁为什么生锈？”可进行如下探究，第一步，提出问题：铁为会什么生锈？第二步，引导学生充分考虑后提出实验假设；（学生提出了三种假设：铁生锈是因为和空气中的氧气发生了氧化还原反应。铁生锈是因为和空气中的水蒸气发生了氧化还原反应。铁生锈是因为与空气中的氧气和水蒸气一起发生了氧化还原反应。）第三步，指导学生根据假设设计和观察实验；（学生设计：取一支试管，烘干，放入一根铁钉，然后用塞子塞紧试管口，使铁钉只与干燥的空气接触。再取一支试管，放入一根铁钉，注入蒸馏水至浸没铁钉，然后在水面加入一层食物油，使铁钉只与水接触。取一支试管，放入一根铁钉，然后注入蒸馏水，不要浸没铁钉，使铁钉同时与水和空气接触。）第四步，引导学生观察实验现象；（结论是：几天之后，会发现试管和中铁钉都没有生锈，试管中铁钉生锈了。）第五步，通过分析和讨论得出结论。（常温下铁在干燥的空气中或在隔绝空气只与水接触时都不生锈，而在与空气和水同时接触时便会生锈。）二、在实验探究中培养学生的科学素养。1、发挥学生的主体作用。兴趣是培养科学素养的动力，是激发学生好奇心的一种有效手段。兴趣激发灵感，是发现的先导。课程标准中要求教师要细心呵护儿童与生俱来的好奇心，激发学生学习兴趣的方法和手段很多，如情境的创设、让学生观察、动手操作、多媒体的运用、体验学习的成功感等都能有效地激发学生学习的动力。教师应在教学中不断地变换教学方法，唤起学生探究的欲望。这样，学生就会积极生动、专心致志而且兴趣十足地去认识科学事物和现象。在实验探究中发挥学生的主体作用，应坚持以下几点：（1）敢好奇。敢于对实验事实追根究底、探究真相。（2）不满足。不满足现成的结论和方法、现有的手段和途径、乐于寻求捷径和佳径。（3）好冒险。敢于大胆猜测，并有面对被批评的勇气，敢坚持己见和应对未知的情况。（4）爱动手。将头脑中的创意构思出来，直至亲自动手使之具体化。2、变演示实验为探究性实验。将演示实验作为探索性实验，教师应进行创新设计、实验层次的安排、问题的设置及解决的办法等工作。这种创新设计的目的是要让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生的学习主体作用，从而激发学生的创造性思维。同时，这种创新设计对学生也是一种很好的示范，对学生科学素养的培养起到潜移默化的作用。例如“怎样才能加快水的蒸发”一课，变用酒精灯、试管夹、玻璃片等材料进行演示为组织学生搞洗手帕比赛，看谁最先把手帕晾干，让学生在活动中探究到加快蒸发的方法。3、改进演示实验，延伸探索过程。在学生讨论演示实验改进方案的过程中，教师发挥的作用主要是进行一般性的原则知道，尽可能地让学生归纳自行探索完成。例如认识矿物的性质一课的教学其中有这样的两种做法：一种是根据矿物性质体现的方面，把学生组合成小组，分别研究矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、形状，另一种做法是先集体研究矿物的颜色、透明度和光泽，稍作小结，然后重点研究矿物的硬度和形状这个设计是按照知识点的次序分为三段进行的，这是对课程序列做了更为深入的分析。它把矿物性质的5个方面分为三个层次：前面3个为第一层，后两者分别构成后两层。这样做的依据，是认为前三者在认知特征上处于直观易懂的层次，学生根据已有的经验（或稍加提示）完全可以掌握，而后两者离学生的生活经验距离较远，需要辅助建构。通过这样的改进，教学设计更贴近学习的心理操作可能，教学流程更加流畅。三、探究实验应注意的问题。老师要避免为了追求所谓的“教学完美”而不自觉地扮演“赶鸭快快跑”的“鸭农”形象，或为了追求课堂结构的完整，给学生一两分钟时间装模作样地讨论，提供给学生一大堆实验用品却要求三五分钟内结束实验等等，这些都违背了培养学生科学素养的初衷。为培养学生科学素养，我们应追求实质性的探求性学习。1、把探究了问题当成有了问题意识例：小学科学三年级糖到哪里去了教师出示2杯水，分别在杯中放入糖和高锰酸钾。师：请同学们到前面来搅拌一下，观察一下糖和高锰酸钾在水中发生了什么变化？把观察到现象记录下来。这样做学生并不是因为好奇而产生问题，因为问题而展开动手实验。这一课可以围绕“水可以溶解哪些物质”这一问题，放手让学生自己设计实验方案，选取实验材料，进行卓有成效的自主探究学习来了解水的溶解性。2、把探究当成验证性实验。例：小学科学四年级玩气球一课，教师先通过讲解让学生知道了热空气和冷空气的流动方向是不一样的，再让学生剪纸，然后将纸用线系起置于燃烧的蜡烛正上方，来验证热空气是怎样流动的。学生开始实验了，但只有少数人在动手，大多数人只是默默地看案例中的老师认为探究就是做做教材中的实验，验证教材中的结论。教师要引导学生选用恰当的探究形式，让学生亲身经历完整的科学探究过程，让每个学生从不同的途径获得成功的体验。这一课可以在组织学生探究空气的流动性时，引导学生自己通过设计实验或观察生活来了解空气的流动性。在设计实验时，鼓励学生大胆设计，勇于创新。只有这样猜猜真正做到规律让学生自主发现，方法让学生自主寻找，思路让学生自主探究，问题让学生自主解决。3、把合作当成提升探究水平。例：小学科学四年级小小降落伞一课，让学生4人为一组讨论：降落伞留空时间的长短与什么特征有关？怎样降落伞使留空时间长？学生很兴奋，马上凑在一起讨论。其中一组中有一学生滔滔不绝说了一大堆，生2急了，开始插嘴，组长让其他同学听听生2的意见，可生2才说了“我认为纸”就听见来老师“啪啪啪”3声击掌，全班学生立即做端正。合作学习并不等于让学生分小组讨论。在讨论前应构建合作学习环境，让学生有独立思考的时间，产生交流的需要，使合作探究成为有源之水；要培养良好的合作习惯，让合作真正提升探究水平，交流时给足学生发言、补充、更正和辩论的时间，让所有学生的智慧都得到呈现。引导学生在合作中积极参与，学会表达、倾听、思考，勇于发表见解。四、努力的方向。1、揣摩学生已有体验，在每节课的教学中敏锐捕捉学生对待科学的情感态度、价值观并加以提升，培养学生科学素养。2、充实自身专业素养，提高平时教学的效率。若科学老师的主体性知识不扎实，就很容易被学生“牵着走”，一个连主体性知识缺乏都缺乏的科学老师，是无法面对“十万个为什么”式的小学生的。只有拥有新鲜的“一桶水”、“一缸水”的底蕴，才能高屋建瓴，才能理性、沉着地驾驭“瞬息万变”的科学教学。3、准确把握基础目标和发展目标，在设定教学目标时，不能就课论目标，特别是发展性目标，它需要经过较长时间的课堂教学，而不是一两节课就能达成的。所以，对每一学期，每个单元的教学甚至每一节