例谈如何提高小学科学探究活动的有效性——《肺和呼吸》一课的教学探索

发表时间:2021/4/25   来源:《中小学教育》2021年1月第3期   作者:姜新妹
[导读] 小学科学课程标准中明确的提出了“科学课程要以探究为核心”的基本课程理念
        姜新妹
        辽宁省丹东市六纬路小学  118000
        内容摘要:小学科学课程标准中明确的提出了“科学课程要以探究为核心”的基本课程理念。探究是小学科学学习的主要学习方式,亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。本文从探究活动形式的选择,科学探究的内容,探究活动的开放性,师生关系的定位等方面,如何能提高科学探究的有效性进行了探讨。
        关键词:探究氛围、满足需求、开放性、主动学习者
        《肺和呼吸》一课是苏教版小学科学五年级下册第四单元《呼吸与血液循环》的第二课。本课属于生命科学领域教学内容中的健康生活主题。生命科学领域教学以“探究研讨”教学法为主,让学生进行与科学家研究方法类似的科学探究,在此过程中学生建构科学知识、探究技能、科学思维习惯。
        “探究”既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径,探究是科学研究的基本方法。热衷于探究是科学家的基本性格组成,也是儿童的天性。所以科学教育的目的就是要保护孩子的好奇心,激发他们学习科学的主动性,也是在培养他们终身学习的兴趣和创新能力。那如何提高小学科学探究活动的有效性呢?
        一、采用符合学生年龄特点的教学形式,使科学探究氛围更加宽松、愉悦。
        如何才能让孩子们永远带着乐趣和好奇心去学习呢?自我决定论创始人之一的著名社会心理学家爱德华·德西在《内在动机-----自主掌控人生的力量》一书中说道:以“兴趣为代表的内在动机,对人类行为的作用远远超过所有人的想象。”兴趣是学生对学习活动的一种积极的认识倾向,是引发学生积极思维、主动探索新知的动力。所以在导入新课时激发学生的兴趣调动学生的思维,可以直接影响学生参与探究新知的热情。
        例如,在本节课的导入阶段,我创设了一个“吹气球”比赛的情境。让学生思考“怎样才能一口气吹出一个大气球呢?”学生根据已有的生活经验会说出先尽力深吸一口气,再尽力的呼出气体,就能把气球吹大。在知道了方法后组织学生比赛,学生们在兴高采烈的比试中,发现有的人气球吹的大,有的人吹的小,自然的引出肺活量的概念。与此同时,直观的比较出肺活量的大小有不同。让学生明白肺活量大说明呼吸能力强,肺活量是检验身体健康状况的重要指标。这样通过游戏引入肺活量的概念,既有趣味性又有挑战性,学生的感受很自然、也很深刻,问题的产生也很自然,恰当的激起了学生的好奇心,又激发了他们的探究欲,为新课的探究做好铺垫。
        二、充分了解学生,使科学探究满足他们的需求。
        在教学中,课程的内容要从小学生的现有经验出发,选择他们熟悉的现象与事物进行教学。只有这样才能被小学生理解与接受,才能符合科学启蒙的需要。从保护小学生的好奇心,激活他们的求知欲,发展他们的学习兴趣出发,选择的内容还必须是小学生容易亲近的、喜欢的、能动手做的、有兴趣参与的,这样才能充分调动学生对科学的兴趣与热爱。所以在接下来认识呼吸器官的教学中,我让学生分小组试着在人体轮廓图中画出呼吸的气体会经过哪些器官进入身体。在交流后展示正确的人体呼吸器官图,介绍呼吸器官。让学生根据已有经验画出呼吸器官,能真实全面地反映出学生关于人体呼吸方面的原有认识,在此基础上展开教学活动,学生在活动中相互表达与交流,质疑碰撞。在自我否定有关人体呼吸器官方面的错误认识的同时,又重新建构了新的认识。
        三、开拓思路,充分备课,使科学探究具有开放性。
        科学课程的开放性是指科学教育不是一个完全可以预设的过程,尤其对以科学探究为主的教学来说,更是无法预测将会出现什么结果,即使是过程,也很难完全预设和控制。科学课堂的整个过程会随着教师和学生参与教学的程度和具体情况而展开。因此,科学教育从目标、内容、过程到结果都应该是开放的,既要有一定的目标与要求,又不能死扣这些目标与要求。

在教学过程中应体现适当的机动性与灵活性,使教学过程跟随学生的学习过程,紧贴学生的学习需求,让学生学有所得,学有成效。所以,备课时,教师就需要透过教材呈现的内容,挖掘其隐含的思维方式和价值取向。结合学生实际,对教材中的活动修改或替换,选择设计科学、有趣、直观、有效的观察探究活动。
        例如,本课中为了证明呼吸的作用,教材中安排利用澄清的石灰水来做实验比较新鲜空气和呼出气体有什么不同。这是从呼出气体中二氧化碳的含量比吸入的气体中更多来验证的,但是课堂上出现了学生提出吸入的气体是空气,其中氧气的含量要比二氧化碳更多,那呼出的气体中氧气的含量是否有变化的疑问。因为,四年级时学生们在空气的性质一课中,不仅学过澄清的石灰水遇二氧化碳能变浑浊的现象,还通过小木棍在氧气中燃烧时间更长的实验知道了氧气能支持燃烧。于是,通过引导学生回忆已有知识提出了两种实验方案。一是验证吸入空气和呼出气体中氧气含量的变化,二是验证吸入空气和呼出气体中二氧化碳含量的变化。这样从吸入的空气能支持燃烧,呼出的气体不支持燃烧,以及遇到呼出气体的澄清石灰水比遇到吸入的空气的澄清石灰水更浑浊,两方面证明了吸入的气体和呼出的气体不一样。从而说明:我们吸进了富含氧气的空气,呼出体内产生的二氧化碳,而肺则是氧气和二氧化碳进行交换的重要器官。
        当然,从课程的角度讲开放性,并不是说课程对教学目标、内容、过程与结果就没有规定性,完全由学生、教师说了算。而是可以在目标不变的前提下,结合实际情况做适当调整与变化。
        四、正确定位课堂教学中的师生关系,使学生成为科学探究的主动学习者。
        《全日制义务教育小学科学课程标准》这样指出:要让学生能运用已有知识做出自己对问题的假想答案,能根据假想答案制定简单的科学探究活动计划。完善的科学探究计划是学生自主探究得以继续进行的基础,是学生开展科学研究的重点和难点。学生的自主探究离不开教师必要的指导,如何“导”非常重要。教师要从语言性、材料的结构性、操作的规范性、任务的目标性等方面,对学生予以指导。例如:本课在学生提出两个验证问题后,先让学生分组选择一个要验证的问题,根据所选问题从已给的实验材料中选择适合的材料,小组讨论设计实验方案。因为五年级学生已经接触过对比实验,所以为了使实验结果更具说服力,更精确,我改进了实验,提供给学生的实验材料有澄清石灰水、保鲜袋、注射器、集气瓶、毛玻璃片、小木棍、打火机。把事先准备好的与科学概念之间具有关联性的实验材料提供给学生选择,既可以唤起学生对已有知识的记忆,又可以在开放学习的同时,给学生一个思考的方向,激发学生探究的欲望,使探究活动有趣、有序、有效。准备注射器是因为在对比吸入空气和呼出气体中二氧化碳含量的变化时,比保鲜袋更容易控制气体和澄清石灰水的量,形成准确的对比实验。但是如果学生选择教材中的用保鲜袋收集气体的方法也不用马上否定,这样在课堂上就会出现多种实验验证的方法,学生汇报交流本组的实验设计时,边汇报设计方案边演示收集气体的方法及注意事项。同时启发学生互相质疑,在讨论交流中思路逐渐清晰,方案逐渐得到完善。最后在动手操作前,先完善本组的实验方案,再领取实验器材进行实验。
        给学生能够自主选择探究的内容、方法、材料的权利,使学生真正成为探究进程中掌握主动权的人,教师发挥好引导者、组织者、支持者的作用,才能使学生真正参与到探究的过程中。新课标中要求五、六年级学生不仅要求学会制定书面计划,而且要求内容尽量全面、科学合理、可操作性强。所以对于五年级学生来说,教师应遵循由扶到放的原则。让学生经历“初步设计——交流探讨——再次设计”这样一个逐步完善的设计过程,在探讨过程中学生之间相互交流,提出修改意见,取长补短,不仅能共同设计出较为完整、科学的实验方案,而且能培养学生的分析、比较、设计、表达等综合能力。
        总之,探究是科学家研究世界的重要方式,也是学生进行科学学习的主要方式。学生要在探究过程中理解科学概念,掌握科学方法,培养科学态度。作为教师的我们应该让学生尝试经历科学家那样的科学探究过程,通过自身的努力和积极活动去体验学习科学的乐趣。
        
        参考文献:
        基础教育教学研究课题组  《小学科学教学指导》201503
       
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