在科学教学中培养学生的能力 如何培养学生的科学探究能力

　　《科学(3～6年级)课程标准》提出:科学教育要注重培养学生良好的科学素养,使学生逐步领会科学的本质。从自然课到科学课,对于教师来说是教学观念转变的过程。自然课是引导学生认识自然,热爱自然,改造自然。而科学课则是在这基础上,以培养学生的科学素养为核心,引导学生进行科学探究,达到培养学生创造能力的目的。那么如何让科学本质教育扎根于实际的课堂中,落实到实际探究活动的指导上呢?下面是笔者的浅见。
　　一、科学课研究的问题必须具有“科学性”
　　小学科学课程标准指出:小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的,早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。科学课研究的问题必须具有“科学性”,也就是具体的、明确的可以研究的科学问题。科学的特点是经得起实践的检验,可以重复验证,是客观世界存在的,不是人们主观的意愿。小学科学课程命名为“科学”,在课程标准中又定性为培养小学生科学素养启蒙课程。例如:在探究“在一定的温度下,一定量的水只能溶解一定量的食盐”的认识时,教师与学生一起做水溶解食盐的实验,在一杯水中不断加食盐同时不断搅拌,引导学生认识到食盐不会无限的溶解下去。
　　师:物质不可能无限地溶解下去,肯定有一个限度。那么,一杯水能溶解多少食盐呢?这个问题我们能进行研究吗?有什么地方不够明确?
　　生:不能,一杯水是指大杯呢还是小杯,是几毫升呢?……
　　师:对,水的多少必须确定下来,这样我们才可以研究。今天由于时间关系,我们的实验就少用点水,用50毫升。所以我们就把今天研究的问题改为:一杯50毫升的水里能溶解多少食盐?
　　科学课研究的问题必须具有“科学性”,也就是具体的、明确的可以研究的科学问题。而“一杯水里能溶解多少食盐?”是个不能具体研究的问题,怎么办?教师巧妙地从一杯水过渡到50毫升的一杯水,把一个不能直接研究的问题转化成了一个可以研究的科学问题,科学教学的科学性必须从问题的提出开始就得以体现。
　　二、科学课要有实验预测的科学性
　　科学预测是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法,它不同于无根据的幻想,而有它的客观依据,它是科学性和客观性的辩证性的统一。这就是说,它是根据已知的科学现象及其规律所作的一种假设性说明或假定性命题。在新课程的教学中,预测与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分。但是,具体的教学过程中我们常常发现,教师只把预测作为科学探究活动的一种形式,至于如何指导学生进行预,则很少有恰当的方法,缺乏应有科学性。例如一位教师引导学生探究一杯水能溶解多少食盐时,教师出示一只盛有50毫升水的烧杯,让学生猜想:50毫升水里能溶解多少克食盐?这时学生作了如下的猜想:50毫升水里能溶解50克食盐、50毫升水里能溶解5克食盐、50毫升水里能溶解25克食盐、50毫升水里能溶解无数克食盐……面对学生的猜想,教师只是问了一句:“刚才同学们预测了50毫升水里能溶解多少食盐,到底谁的预测正确,我们来设计实验验证你们的预测……”
　　师:我们来讨论一下加盐的次序问题。
　　生:1克+1克+1克+5在+5克+2克+……
　　师:为什么按这样的顺序加盐?
　　生:我们不知道50毫升水到底能溶解多少食盐,先少加点试试看……
　　生:这样不好,我们前面不是已经估计过了吗?50毫升水一般能溶解10～20克食盐,我认为可以先多加一些,比如先加10克……
　　生:对,他们这样太浪费时间了。
　　师:对!前面的估计也是我们制定研究计划的一个重要参考,那么你们认为按怎样的顺序加盐比较科学?
　　生:5克+5克+5克+2克+1克+1克+……
　　生:5克+5克+2克+2克+2克+1克+……
　　生:干脆一下子加足20克,因为我们猜测50毫升水能溶解20克食盐。
　　生:不行!万一不能溶解完怎么办?到时就无法确定溶解了多少克食盐了!
　　师:对!根据你们估计的数值先不要一次性加足,最好是留一点机动的空间。再讨论一下你们组的加盐顺序,修正一下你们的研究计划。
　　科学教师要尽可能让我们研究的材料、工具等等更具有结构性,更有利于科学探究活动的展开,更有利于发展学生的科学思维。用勺子加盐的方法简单易行,但误差太大,在一定程度上影响了实验的科学性。我们的科学课不应这样的不科学,要尽可能缩小这种误差,因此我改用了事先为学生准备好的5克、2克、1克一袋食盐的方法。不仅做到了精确,还意外地收到了奇效,也就是讨论加盐顺序环节的富有科学性的争论,极大地促进了学生科学思维的发展。
　　三、做好实验记录,整理分析数据,得出结论
　　实验的过程中,根据实验反馈的具体情况适时对加盐的数量和次数做出调整,是对研究方案的再修正,从实验的实际反馈中做出的修正,是最切合实际的,使学生的科学探究更合理,更具有科学性;教师加强巡视指导,对小组实验中不规范的操作进行指导,如搅拌的方法,何时再次加盐,如何统计最终的数字等,使实验探究排除一些干扰,使实验探究更加严密。然后根据数据,做出分析得出几轮。同时在分析的过程中反思自己的实验,培养严密的逻辑思维能力;相互质疑、评价,在不断的质疑过程中把研究推动向前发展。例如50毫升水能溶解多少食盐的实验数据:
　　师:完成实验的小组请把你们的结果写到黑板上。
　　师:请看黑板各组汇报的结果是不一样的,50毫升水里到底可以溶解多少克食盐?
　　生:50毫升水里大约可以溶解18克盐。
　　师:为什么?
　　生:因为第一组和第二组都是溶解了18克。
　　师:别人还有意见吗?
　　生:我觉得求这6个数的平均值会比较准确一些。
　　师:这个方法好不好?
　　生:好。
　　师:那现在你们就计算一下这8个数的平均值。
　　生:是18克。
　　师:为什么6个组的答案不一样呢?
　　生:有的组水倒的不是50毫升。
　　生:有的组盐称得不准。
　　师:同学们说得很好,正因为实验中有一些误差,所以实验结果出现了不一样的现象。因此,大家在做实验的时候一定要细心,每一个实验多做几次,这样的实验结果就会更准确。
　　综上所述,科学课要让学生逐步领悟科学的本质,要让课堂的角角落落都散发出浓郁的科学味,前提是教师要在认识上向前迈进一步,对教育、对科学、对学生等都要有一个新的认识。
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