如何在课堂教学中提高学生的测量能力

科学探究是科学教育的基本理念，它不仅是科学教育的目标和内容，也是科学教育的过程和方式。本质上是一种思维方式创新，一种思维习惯和一系列能力[1]。科学课程标准中的科学探究是指学生的探究性学习活动，而不是科学家的科学探究。是指让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序探索学习过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需的能力，增强对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受等。它既注重学生在科学探究过程中的亲身体验，又让学生学习知识、技能，培养能力和形式。在科学探究的过程中，强调的是探索的过程，而不是结果；专注于收集证据，而不是复杂的计算；强调对结果的评价，而不是迷信结果，这就是《科学课程标准》中“科学教育应重在探究”作为科学教育理念之一的意义所在。

二、在科学教育中实施科学探究的意义

在我们传统的科学教育中，接受式学习普遍多于探究式学习，课堂教学中“全程提问、全程灌水”的现象较为普遍。学生的学习方式基本上是“听—记—练—考”[2]，大部分学生处于被动状态，学习的主动性和积极性不强，想象力和创造力受到一定程度的抑制，这些都阻碍了学生科学素养的形成和发展。研究性学习是当前国际科学教育的主要发展趋势。科学课程为学生提供了充分的科学探究机会。探究学习活动使学生成为学习的主体，建立和谐的师生关系，使学生在探究学习的过程中体验学习科学的乐趣，有利于增强学生的科学探究能力，培养学生的科学意识，形成良好的科学行为习惯和科学素质。因此，新课程标准明确提出了以科学探究为核心的主体学习模式，让学生体验探究学习的过程，培养学生的好奇心和探究欲望，逐步学会探究的策略。强调要以开放的教育理念为引领，以探究的形式为载体，让学生了解科学的思维方法，掌握科学探究所需的技能，提高科学素养，为国家培养更多的创新型、复合型人才。

(一)营造氛围，激发学生的探究兴趣。“兴趣是最好的老师”，是学生学习的最大内在动力[3]。在教学中，教师要善于激励学生，尽量创设学生熟悉、感兴趣的情境，为激活学生思维创造条件，吸引学生积极探索问题、发现规律，充分激发学生的求知欲，促使学生积极参与科学的学习过程。同时，还要引导学生运用所学知识，亲自去发现事物的规律和相互关系，让学生真正体验科学探究的乐趣，充分享受自我探索和获取知识的快乐。比如我在教蜗牛的时候，先播放了一个关于蜗牛的动画，让学生对蜗牛有了初步的感性认识，让他们乐于学习，善于接受，从而训练学生的听说能力、记忆能力和观察能力，充分调动学生的探究热情；再比如，我在讲授“土豆在液体中的沉浮”这一课时，先把一个土豆沉入水中，再把它放入另一个无色透明的液体中，土豆居然浮了起来。这种液体煮沸后会留下痕迹。学生们判断水中加入了其他物质使土豆漂浮。我让学生在水中加入盐、糖、醋、味精等物质，然后转移液体，让土豆浮起来。学生

(2)自主选题，激发学生的探究意识。爱因斯坦曾说:“一个问题的产生通常比结论更重要。”提出问题是科学探究的开始。只有学生自己选择问题，才能让学生产生极大的研究兴趣。因此，教师在课堂教学中要给学生留下更多的空间，鼓励他们学习、发现和大胆提问，当然也要给学生适当的引导和启发，提高他们的提问能力。一开始，学生提出的一些问题可能是随意的、零散的，缺乏理论支撑和科学依据，个别问题甚至可能是散漫的、想象的。对此，教师要有足够的耐心和信心，相信只要不断训练，一定能在课堂教学中与学生形成良性互动。比如我在教蜗牛的时候，分了几只蜗牛给学生观察，然后让学生自己提问“蜗牛头上的几根须有什么用？”“蜗牛怎么爬？”“为什么蜗牛爬行时会留下黏黏的鼻涕？”“蜗牛喜欢吃什么？”“蜗牛是怎么排泄和呼吸的？”等等，这些都是学生提出的问题。事实上，通过逐一回答这些问题，本课的教学任务就基本完成了。

(3)动手实验，培养学生的探究技能。科学不同于其他课程。学生对周围的世界有强烈的好奇心和积极的探索欲望。学习科学应该是他们积极参与的动态过程。科学课的教学应以“动手”为主，学生必须从“体验探究式学习活动”和“让探究成为科学学习的主要方式”入手，让学生亲自观察、测量、记录、整理资料、做总结报告、讨论和交流...只有亲自动手，让他们真正动起来，才能发展他们的能力，学习科学的方法。因此，在教学中，不仅要让学生自己动手操作实验设备，还要用各种器官去感知实验现象的发生、发展和变化；并鼓励他们设计自己的实验方案。学生自己设计实验方案的过程不仅是他们思考的过程，也是多种思维综合的过程。只有让学生从头到尾体验实验的全过程，才能开发学生的创造潜能，培养学生的创造精神。比如我在教如何加速溶解的时候，给每组准备了几颗硬糖，让学生讨论:如何让一颗硬糖溶解得更快？经过讨论，学生们提出了自己的实验方案:有的小组认为一粒搅拌了，另一粒没有搅拌；有的说一个溶于冷水，一个溶于热水；有的建议先用锤子把一颗糖敲碎再做，另一颗没碎；关于酒精灯加热的几点思考...然后，通过实验，学生们发现了许多加速物体溶解的方法。再比如我在教“物体热胀冷缩”这门课时，为了研究空气是否也具有热胀冷缩的性质，学生们提出了各种实验方案。有人认为可以在烧瓶上放一个气球，观察气球充放气的现象；有人认为，可以在烧瓶上塞一根细玻璃管，将喷嘴向后插入水中，观察水中的气泡或水槽中的水进入玻璃管；有人认为可以在喷嘴上涂上肥皂，观察肥皂的变化。我在“材料超市”准备了足够多的实验材料，供他们自己选择、设计和探索，让学生真正成为“小科学家”，尝到成功的喜悦，在科学教学中充分调动学生探索和设计自己方案的内在动力。使实验方案更加贴近他们的生活和他们现有的知识水平，充分培养他们的探究技能，课堂效果非常好。

(四)科学评价，增强学生探究的信心。在《科学课标准》中，对学生的评价有详细的描述。标准强调“科学课程的评价应当促进科学素养的形成和发展”。因此，科学课不仅要关注学生的学习结果，更要关注他们的学习过程[4]。学生在科学探究活动中对自然事物的观察、发现和提问能力；设计实验和实验中的动手操作能力；提高在观察和实验中对各种信息的收集、整理、分析、推理、总结、质疑、交流和评论的能力；学生科学素养的发展体现在情感、价值观等方面的发展[5]。所以我们的评价方式应该是多种多样的，不能只拘泥于考试成绩。比如为学生建立成长日记，及时记录学生的表现，包括对学生课堂备课设备、课堂实验和课后拓展活动的评价，从发展变化的程度反映学生的成绩，还可以通过实验竞赛评价学生的动手实验能力，让学生研究自然环境，写调查报告，反映学生的综合素质和能力。应该允许老师和学生评价学生。

(五)课外实践，拓展学生的探索空间。科学课程积极倡导科学探究，不仅在课堂、课堂、校园，也在教材中，而是走出课堂，走出校园，走进自然，走进社区，走进家庭。新课标指出:“教师不应把上下敲响作为教学的起点和终点，小学生探索科学的活动往往不是一堂课就能完成的。”教学实践表明，学生的好奇心只能由有问题的场景来激发，好奇心才能产生探究的欲望。孩子眼中的世界是新奇而美丽的，充满了惊喜和陌生。课堂是学生开展科学探究活动的主要阵地[6]，但如果教师只重视学生在课堂上的探究活动，而忽视对学生课外探究活动的指导，这样的探究活动往往流于表面，甚至流于形式。为了拓展学生科学探究的领域，教师应积极引导学生接触现实生活，解决生活中的一些实际问题，培养学生主动探索和应用知识的能力，让学生走进社会、走进生活，在生活中感受科技、应用科学，将学生的探究与社会生活紧密联系起来。比如我在教天气的时候，让学生每天课后写天气日记，在单元结束的时候评选“最佳气象学家”，既调动了学生的积极性，又把科学探究的空间延伸到课外活动，让学生逐渐学会关注生活。再比如我在教“种我们的植物”的时候，给每个学生一小袋种子，让他回家学着在花盆里种凤仙花。如果可能的话，他可以把它种在自家院子里，一直记录生长过程。开花后把凤仙花带回学校，让全班投票，评选出“十大种植小能手”，激发了学生的学习热情。

总之，科学教育肩负着儿童科学启蒙的重任。培养学生的科学探究能力，应从培养学生的学习兴趣入手，不断激发学生的活力，引导学生去理解、去认识、去探索、去发现，促进学生主动获取知识、增长能力。科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，通过动手思考和亲身感悟，在感知和经验的基础上内化而成。当然这也是一个循序渐进的过程。不要急于求成，一定要符合学生的实际情况。因此，教师要充分发挥领导者的作用，激发学生的探究情感，提高学生的探究有效性，为学生创造自主探究学习的广阔天地，让学生真正成为科学探究的主体和学习的主人！