科学研究如何满足人们的好奇心?
在小学阶段,孩子们对周围的世界有着强烈的好奇心和探索欲望,他们愿意操作具体的物体。这个时期是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神的重要时期。科学家禹卫说:“什么是科学家?科学家是长大了的孩子。他总是有那种好奇心,那种探索的进取精神。”培养孩子的科学素养,培养孩子对科学的兴趣非常重要。小学生如果对学习科学知识感兴趣,就会积极探索。
很多著名的科学家没有一个对自然科学充满幻想的童年,做了很多别人认为很愚蠢的探索。是什么促使他们去探索?这很有趣。子曰:“知者不如善者,善者不如乐者。”皮亚杰说,一切有效的工作都必须建立在兴趣的基础上。对科学的兴趣是对科学的好奇和求知欲,以及由此产生的亲近科学、体验科学、热爱科学的感情。在科学教学过程中,学习兴趣起着许多作用。它不仅可以作为吸引学生主动学习的教学手段,而且可以成为学生学习的强大动力,促进学生紧张而长久地开展认知活动,帮助学生形成稳定的人格特征。因此,教师应充分利用科学课的独特优势,让学生体验探究式学习活动,培养孩子学习和探索自然科学的兴趣。
一,创设情境,激发兴趣
布鲁纳认为,学习的内在动机非常重要。学习最好的刺激是对所学材料的兴趣,而不是外在的动机。在小学阶段,学生的学习动机大多取决于他们对学习内容的兴趣,因为他们好奇,渴望学习,他们总是要找到自己感兴趣的东西。因此,在教学过程中,教师应根据学生的特点选择与教学内容相关的实验,创设情境,这样可以促进学生参与科学探究的热情,激发他们更多地关注身边的科学,让他们在生活中更好地学习科学,便于理解“生活中的科学”学生天生有很强的好奇心,但缺乏毅力。他们需要老师的帮助来延续,并使之成为一种探索知识的欲望和热爱科学的情感。除了给学生提供产生好奇心的活动,我们还需要用自己亲近科学、体验科学、热爱科学的感受和行动去影响和感染学生。很难想象一个对科学没有兴趣的老师怎么能让学生对科学感兴趣。
在科学教学中,教师要从生活实际出发,利用问题情境、故事情境、活动情境、实验情境来激发学生的学习兴趣,巧妙设置疑点和问题,有针对性地促进学生问题意识的发展,让学生主动提出有意义的问题,有机地展开教学。苏霍姆林斯基说:“让你的学生看到和感受到他们不理解的东西,让他们直面问题。如果你能做到这一点,你就成功了一半。”
比如学习运动和摩擦的时候,一开始上课,我先做了两个有趣的演示实验,寓教于乐。我拿出一个自制的教具“听话的小人”,一边演示一边告诉学生:“这个小人可以在这根绳子上自由活动,你叫他停在哪里他就停在哪里。你信吗?”同学们几乎异口同声:“我不信!”我把小人滑到一端收紧绳子,垂直提起,让小人面对同学。小人在同学的制止下一点一点“走”下来,小人真的很听话。同学们惊讶地发现,绳子上除了一个小人什么都没有,都想自己试试,做个听话的小人。充满了兴趣,一种探索的欲望油然而生。这时,我趁热打铁,继续做第二个实验“筷子升饭”:先把米饭放进一个圆柱形的玻璃杯里,每次放进去都要把桌上的玻璃杯舔到满满的,左手按住压在米饭上,右手把一根木筷垂直插在手指间。插的过程中,我不能晃动木筷,而是用手紧紧握住木筷,饭就被举起来了。学生们睁大眼睛盯着它,“一见可疑”,激起了学生强烈的探索欲望。这时候我会把“摩擦力”写在黑板上,让学生带着问题去探索未知的活动。通过猜测,使实验现象与学生原有的认知发生冲突,从而促进学生的思维和认知向更深层次、更科学的方向发展。
二,设计实验,培养兴趣
科学最大的特点是通过观察和实验来寻求对世界的解释,通过实证的方法来寻求对世界的认识。实验是科学课中最重要、最常用的教学方法。自然环境中一切难以或不便观察的现象,都可以通过实验来完成。实验可以让小学生更清晰地认识自然界中发生的现象,让他们看清这些自然现象之间的联系和因果关系,让小学生发现科学规律,是学生体验科学过程不可替代的环节。当然,这里的科学实验是指学生可以做的带有游戏色彩的实验。而那些比较复杂危险的实验,可以由老师带领,学生来做,有些只能由老师演示。
在注重培养学生创新精神和实践能力的素质教育中,教师必须启发和引导学生积极思维,提出自己的观察和实验方法,自己动手做实验,通过观察实验活动锻炼学生,提高学生的创新意识,敢于探索未知的科学兴趣。比如“单摆的研究”这门课,目的就是让学生通过对某一个数的分析来揭示单摆的秘密,培养学生的定量观察能力。课前学生已经观察过摆和自己的摆,会认为摆的速度可能与摆的重量、摆绳的长度等因素有关。上课时,我让学生先观察实验袋里的材料:棉绳、剪刀、五个螺旋垫圈、铁架、秒表和学习摆的重量、摆绳长度的记录单。让学生试着做实验来证明?虽然这是学生第二次参与对比实验,但为了保证实验结果的客观性和准确性,还必须强调关键因素:实验中只有一个条件不同,其他条件要完全相同。学生在制定探究方案时,我走在他们中间,认真倾听,引导小组成员相互补充,遇到困难时给予必要的帮助。搞清楚应该收集哪些数据,如何实验后,学生很快进入研究状态。通过实验,学生们收集了大量的数据,进行了对比,并纷纷发表了自己的看法。最后,通过分析数据,学生们很快得出了这样的认识:摆的速度与摆绳的长度有关,而与摆的重量无关。这个实验的结果出乎一些学生的意料。我抓住时机及时引导,让学生实验再思考,让学生真正体会到科学探究要讲事实,要用证据说话。对事实的尊重,对观察的依赖,对结论的谨慎,对错误的改正的勇气,不是靠向学生说教就能内化的,只有当学生经历了一次又一次的活动之后。在活动过程中,教师注重引导,让学生感受,从而成为学生自己的科学素养。最后,我还指导学生用新获得的探究方法尝试更多的活动。我展示了两个摆,有相同的摆绳,但摆不同。请预测他们的挥杆速度。这给了学生一个反复实验的过程,也给了学生一个验证探究结果的过程,给了学生一个锻炼观察、实践和思维能力的机会,对鼓励学生课后继续研究起到了浓厚的兴趣。
三、运用现代教育技术,提高兴趣
《小学科学课程标准》指出:“在一切有条件的地方,科学课程的教学应尽可能使用现代教育技术。”
随着科学技术的发展,现代教育技术为今天的教学开辟了广阔的天地,为学生提供了更多高质量的科学信息,为教师提供了更加多样和先进的教学方法,也进一步加强了学生学习科学的兴趣。但是,现代教育技术的应用不是拿来用的,它不能代替学生的亲身体验和学生可以直接感知的活动,否则不利于学生科学素养的培养和发展。要以教材为中心,充分利用包括网络在内的现代教育技术,充分利用丰富的网络资源为学生的科学学习服务。现代教育家斯潘塞强调,教育应该使人快乐,一切教育都应该是有趣的。比如动物繁殖的教学结束时,我介绍了最先进的科技成果。我相信同学们会对多利羊的诞生和关于克隆的知识非常感兴趣。如何帮助学生感知和理解关于克隆的新知识和信息?我充分利用直观的无性繁殖Flash课件和多利羊出生的演示,既可以通过生动的画面帮助学生了解多利羊的出生过程,又可以培养学生的科学思维方法,节省时间。好奇和惊讶的态度是提高科学兴趣的必要条件。教师应充分利用这一点进行拓展和延伸,满足学生的求知欲,培养他们对生命的珍惜。对于克隆技术对人类的影响,学生们也有自己的看法。随机播放一段著名科学家评论克隆技术的视频,让学生辩证地看待问题,认识到任何技术都应该利用其积极的一面为人类服务,并有效控制其消极的一面,人类才会不断进步。其实我们学生一直在思考问题,想知道自然界的很多奥秘。如果我们能够根据学生提出的问题开发教学材料,我们将为我们的科学课找到丰富的课程资源,他们将感到非常有趣。录像、动画、投影等现代化教学手段的运用,使得科学教学更加高效。特别是一些事物和现象的运动、变化和发展过程,比如登月活动、月球和地球的运动,或者只有借助显微镜或望远镜才能观察到的现象,或者日常生活中不易看到的事物和现象,比如植物的生长、野生动物的生活,都可以借助电视和电影清晰地呈现给小学生。
此外,还可以用慢动作展示种子发芽的过程,让人们需要很长时间才能看到的现象在几分钟内重现,生动地展现在学生面前。网络资源是学生学习科学的重要知识来源。这也是学生在科学网站上有目的地收集信息的一种重要方式。首先,在学生寻找科学资料的过程中,教师要有意识地培养他们正确的学习态度,让他们了解知识产权问题。其次,要引导他们形成严格的学习习惯,学会积极思考,认识到网络上宝藏和瓦砾并存,学会借鉴和鉴别。另外,网上的超链接容易让学生“迷失”,老师要提醒学生不要搜索无关的内容,要针对同一话题收集信息。这样不仅能锻炼学生收集信息的能力,增强学习信心,还能大大提高学习兴趣。总之,在小学科学教学中,现代教育技术对培养学生的科学兴趣有着不可替代的作用。
美国心理学家布鲁纳说:“对学习最好的刺激是对你所学学科的兴趣。”在科学教学中,我们要精心呵护孩子与生俱来的好奇心,丰富孩子的童年生活,引导他们走进科学奇妙而神圣的殿堂,放飞他们探索的心灵,像科学家一样做科学,让科学课堂焕发出勃勃生机!我们要精心挑选、压缩、改编人类已知、儿童未知的经典“再认知过程”,让儿童体验。课堂教学将进入苏霍姆林斯基所描述的那种“学生带着高昂而激动的情绪从事学习和思考,对展现在他们面前的真理感到惊讶甚至震惊。学生在学习中认识和感受自己的智慧,体验创造的快乐,为人类智慧和意志的伟大而感到自豪”。科学教师不仅是知识和技能的传播者,也是学生科学素养的塑造者。我们应该为我们的科学素养寻求坚实的基础,并不断努力提高我们的科学素养,以胜任培养小学生科学素养的任务。