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在《科学》教学中让学生通过问题猜想验证来探索结论

时间:2012/4/28  点击:1915

摘要:《科学》是培养学生发现问题、分析问题、解决问题、探索科学真谛能力的一门学科。在进行《科学》的教学时,应当遵循科学发展的规律,按照“问题——猜想——验证——结论”的科学认识程序,组织学生开展探索活动。

关键词:问题;猜想;验证;结论。

《科学》是培养学生发现问题、分析问题、解决问题、探索科学真谛能力的一门学科。目的是使学生们在日常生活中亲近科学、运用科学,把科学转化为对自己日常生活的需要,使学生正确地把学科学,讲科学,用科学密切的结合起来。小学《科学》应该按照怎样的原则进行教学呢?我认为,在进行《科学》的教学时,应当遵循科学发展的规律,按照“问题——猜想——验证——结论”的科学认识程序,组织学生开展探索活动,认识和掌握科学真谛。

一、问题

有问题,才会有思考;有思考,才会有探索;有探索,才会有发现;有发现,才会有进步;有进步,事物才能发展,科学才会前进。人类认识科学和掌握科学的规律,决定了《科学》这门学科的教学,必须从问题入手,这也是《科学》教学的一大特色。问题可以由教师提出,让学生思考;或是师生共提出,共思考;也可以是学生从日常生活中对某些现象产生的疑问,提出来探索等,这就是问题。

例如,在进行经全国中小学教材审定委员会评审通过,义务教育课程标准实验教科书,北京教育科学出版社出版的,四川出版集团,四川教育出版社重印,2011年6月四川第6次印刷出版的《科学》五年级上册,第四单元《运动和力》的第5课《运动与摩擦力》的教学时,教师可以这样启发学生思考:运动与摩擦力,是我们日常生活中常见的现象。若将手按在桌子上拖动,有什么感觉?手离开桌面,做同样的动作,对比一下,有什么不同?又如,在进行第四单元《运动和力》的第3课《像火箭那样驱动小车》的教学时,教师可以启发学生想想:小车载重后,它的速度会加快还是减慢?在进行第四单元《运动和力》的第6课《滑动与滚动》的教学时,教师则可以这样引导学生:物体滑动和滚动比较,摩擦力大小有什么不同?为什么不同?在进行《滑动与滚动》的教学时,教师则可以这样启发学生:汽车运动和停止都要靠轮子。如果,车轮子与地面之间没有了摩擦力,情况会怎么样?在进行《滑动与滚动》是增加还是减少摩擦力的教学时,教师可以这样引导学生,在车轮和轴之间安装滚动轴承,轴承中的滚珠很光滑,还要加润滑油,这样设计是为什么?在日常生活中,人们是怎样根据需要来增加或减少摩擦力的?诸如此类的这些问题的提出,为学生探索科学的真谛增加了兴趣,加强了实验和实践,对于不断地探索科学的真知大有好处。

二、猜想

猜想就是大胆的推理判断。我们知道,无数的发明都是来源于科学家大胆的推理判断与猜想。在《科学》的教学中,教师应当鼓励学生围绕问题的关键,根据以往的经验和教训,说出自己的猜想。猜想的过程,主要是让学生调动已有的经验和教训,在观测前对事物的变化趋势进行猜想。在这过程中,教师不要粗暴地干预学生的猜想,应当让他们充分发表自己的意见,让他们敢于猜想,勇于猜想,大胆猜想,实践猜想,验证猜想。他们才会在实验的过程中,有一种更加求实的精神,并渴望通过实验来寻求答案,得到真知。

例如,在进行《科学》五年级上册,第四单元《运动和力》的第5课《运动与摩擦力》这课的教学时,摩擦力大小与哪些因素有关时,老师提出问题:物体光滑表面和粗糙表面比较,摩擦力大小比较有什么不同?教师应当鼓励学生根据日常生活的经验,说出自己的猜想。诸如:学生说:“光滑的摩擦力大”、“粗糙的摩擦力大”、“物体在粗糙表面运动比在光滑表面运动的摩擦力大”等的答案时,教师不要马上下结论,提示学生通过实验来了解最终的答案。

又如,在进行《科学》五年级上册,第四单元《运动和力》的第7课《运动与设计》是增加还是减少摩擦力的教学时,老师提出问题:在轮胎表面做上纹路,在冰雪路上行驶的车辆上装上防滑链,这些设计是为了什么?教师鼓励学生根据自己的猜想,作出大胆的想象,诸如“加大摩擦力”、“防止车滑落”、“加大摩擦力,才能使车安全行驶”等答案,学生探讨充足,而这时学生的学习兴趣极浓,教师要及时因势利导,让学生进行验证,从验证中得到科学的真知。

三、验证

验证就是学生通过亲自动手做实验,经过实验来验证自己的猜想,对实验的结果进行观察比较,以此来检查自己的猜想是否正确的过程。验证是学生分析自己的猜想,实验证明自己的猜想。验证更是学生运用所学的知识技能,亲自去寻找科学答案的过程,这是培养学生各种能力的有效手段。所以,在验证过程中,教师要想方设法,注意培养学生的观察能力、思维能力、动口能力、动手能力和比较能力,只要能力提升了,学生探索科学真谛的兴趣就会更浓厚。

1、重视观察,发现规律。

观察能力就是观察者在亲身实验的条件下考察客观事物的能力,是观察者有目的、有计划地感知客观事物的能力,是获取感性素材的基本途径。表现在观察实验的过程中,能比较细致地观察到实验的每一个步骤、每一次变化、每一个现象和实验规律等等。

例如,在进行《运动与摩擦力》的实验时,可以按如下步骤来训练学生的观察能力:(1)提出问题:什么叫做摩擦力?(2)学生猜想:让学生用物体的运动来证实摩擦力。(3)观察验证:教师在进行《运动与摩擦力》的实验时,重量不同,摩擦力有什么不同?让学生注意观察教师的演示和学生的分组实验的验证等等。学生通过细致观察实验的过程,发现重量不同,摩擦力大小也不同的验证等等。在《科学》书本里,像这样的实验不可胜数,教师只要持之以恒,就可以使学生的观察力得到很好的锻炼。只要多观察,多实践,多验证,就会发现其规律。

2、动手操作,验证真知。

“实践出真知”,这句名言说明了亲自动手实验的重要性。培养学生亲自动手操作的能力,就是动手能力。学生的动手能力主要表现为:在实验的过程中,能按实验的规律进行实验;操作规范,把每一个实验做正确;并在动手实验的过程中要获得最直接、最感性的认识。用动手、动脑验证来求得真知。只有这样,经过自己的亲手实验,验证出的科学真知,才是自己完全信得过的准确的科学真谛。

例如,在进行《运动与摩擦力》的实验时,可以按照这样的顺序来训练学生的动手能力:(1)提出问题:运动与摩擦力,其摩擦力的大小一样吗?(2)大胆猜想:不同的物体运动与摩擦力有大小。(3)动手操作。首先,教师组织学生讨论,做这个实验,需要控制哪些相同的条件?需要哪些材料?怎样做实验?小组内应该怎样分工?通过讨论,让学生明白应该按怎样的顺序做实验,在实验中要注意什么,要明白自己的职责。其次,组织学生根据需要,做好不同物体的运动与摩擦力有大小的多样多次实验,从中得出真知等等。像这样的实验,通过问题引发学生的兴趣,通过动手实验得出结果,对培养学生的动手能力很有帮助。

3、学会比较,辨别异同。

比较就是将两样或两样以上的物体,通过从诸多的方面进行对比,得出异同的过程。比较是分类、抽象、概括和归纳的基础。比较能力是头脑中确定事物之间的不同点和共同点的能力。比较能力的培养,对学生认识事物、分析事物、掌握事物的规律等都有着极大的好处。

例如,上面提到的《运动与摩擦力》的实验,学生通过动手进行多种多次反复比较实验,从验证中得出真知,在此基础上,让学生再多实践,并鼓励学生将这些结论运用到日常生活中去等等,这样的实验,使学生的比较能力得到了很好的锻炼。

又如,在进行《运动与设计》的实验时,可以依照这样的步骤来训练学生的比较能力:(1)提出问题:小车运动与摩擦力?(2)大胆猜想:如果车轮子与地面之间没有了摩擦力,情况会怎么样?(3)实验比较:教师带领学生做实验——小车运动与摩擦力,车轮与地面没有了摩擦力,情况会怎样?等的实验,经验证得出了真知。从而明白了摩擦力的作用。

再如,在进行《运动与设计》的实验时,为了验证是增加还是减少摩擦力的实验时,教师在学生观察的过程中,加以巡视指导,了解各组的观察记录情况,并注意选择做得比较好、数据比较典型的小组,让他们在全班汇报。这样的实验,学生的观察能力、思维能力、动口能力、动手能力、比较能力都得到了较好的锻炼。。。。。。验证的过程是整个科学教育教学的重中之重。让学生做到细致观察,认真分析,细心比较,这时,教师可以适时适当正确地加以引导,让学生自己找出准确的答案。这样才有利于学生综合能力的发展,学生探索科学真谛的力量才会无穷无尽。

四、结论

“科学课既强调学生亲历探究的过程,还重视在实验的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,要从量的分析中得出结论。由于定量分析会使学生的头脑更加精确化,更加科学化,只有用一定的数据来描述事物时,才算是达到了对事物内在性质的真正的了解”。(《科学》主编路培琦语)因此,上好《科学》课,必须教会学生在重视数据的搜集和积累,学会写好实验的记录和结论。

结论就是通过动手实验的验证后,得出的最终结果。它是印证学生猜想的根本依据。因而,教师要指导学生在实验的过程中做好记录(包括各种各样实验中的记录,成功和失败的都要记录,便于总结经验和教训,有利于今后的实验),把结果写在记录本上,以此来培养学生勤写结论的好习惯。

例如,在进行《运动与设计》是增加还是减少摩擦力的实验比较后,得出摩擦力有时很有用,需要设法增大,有时又有危害,必须设法减少。从实验中得出这一规律,必然让原先是这种猜想的学生兴奋不已,也可以使猜想错误的学生得到刺激,促使他们更加留心观察日常生活中的每一细节,更加细致更加认真地对新的问题进行猜想,这种结论的得出,也使学生体会到搜集数据和积累数据的重要性。

通过“问题——猜想——验证——结论”的探索过程,为《科学》的教学提供了广阔的实践和验证的空间,对培养学生的观察能力、思维能力、动口能力、动手能力、比较能力、推理能力、验证能力、归纳能力等都有较为显著的功效。《科学》教学也一定能收到好的教学效果。