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科学课如何引导学生开展探究性学习

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学习科学要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。探究作为科学学习的方式,也是一种教与学的策略。教师在课堂上都很重视引导学生亲身经历探究活动。但是,怎样引导学生开展有效的探究活动,从而使学生在探究活动中实现自主体验,获得科学知识,提高科学探究的能力呢?这个问题值得我们深思。任何科学探究活动都包括如下的基本步骤,即:A.提出问题/明确问题;B.猜想与假设结果;C.制定计划并通过观察、制作、实验等手段来搜集并整理有关信息和证据;D.得出结论;E.表达与交流探究结论。科学家通过这些步骤发现真理,学生也能通过这些步骤去接近真理。教师要始终以引导学生主动学习为主线,让学生成为科学探究的主体 ,注重创设情境,激发学生的学习兴趣,引导学生动手动脑,自主探究。

下面以《桥》一课为例谈谈如何引导学生开展探究性学习。

《桥》是“鄂教版”科学五年级上册第三单元第16课的内容。本课主要是让学生了解桥,并认识不同的桥承受力不同。本课有两个探究活动:一是探究桥的分类,二是探究不同形状的桥的承受力。在探究过程中,还要帮助学生逐步形成“大胆猜想——设计实验——实验验证——发现归纳”的科学探究方法与过程,培养学生尊重事实、能充分运用实验数据获取科学知识的科学品质。学生对桥有基本的了解,本课在学生的已有基础之上进行分析归纳。五年级的学生对科学现象具有较强的好奇心,也喜欢思考,所以让学生自己动手实验能很好地调动学生的积极性,并围绕科学的探究方法,合理的操作实验,让学生能在动手操作中,自己发现,自己归纳。

一、出示谜语,激发兴趣

课始多媒体出示谜语:彩虹落人间,横跨大江边。虹上汽车过,水流虹下面(打一建筑物)。用谜语来激发学生的兴趣,掀开谜底展开话题:你见过哪些桥,能介绍一下吗?

【设计意图】因为桥是学生都见过的建筑,从学生已有知识或熟悉的事物基础上开展新课学习,能激发学生兴趣,很快进入课题,快速地进入学习状态。

二、提出问题,引导猜想

1.谈话:许多江河上都建有桥,大大小小的桥使我们的交通更加便捷,接下来我们欣赏一组桥的图片。在欣赏图片的时候,同学们想一想:这些桥有什么不同?(课件播放桥的图片)

2. 提问:欣赏了图片,联系我们熟悉的桥,你发现它们有什么不同? 你觉得可以怎样分类?

根据学生的回答,教师引导学生用不同方法进行分类:

按桥的形状大致可以分为:梁式桥、拱桥、拉索桥;

按桥的材料大致可以分为:木质桥、混凝土桥和钢构桥。

谈话:桥的类型多种多样,大家可以利用课余时间进行更深入的了解。

【设计意图】通过欣赏图片、观察图片,直观形象,有效地激发了学生的学习热情,让学生自己发现其中的不同,既激发了学生的好奇心理,也能很好地引入本课的探究内容。给桥梁分类时,鼓励学生采用多种方法,培养了学生的求异思维能力,同时为研究桥的承受力做铺垫。

3. 引导学生思考:我们知道有的桥专供行人通行,有的桥可以让小汽车通过,有的可以通过大卡车,甚至是火车,那么不同桥的承受力是一样的吗?你觉得桥的承受力跟什么有关?

引导学生认识不同桥的承受力不同,桥的承受力可能跟材质、形状、跨度、厚度……等等有关。

4. 展示桥,进行猜想

师:请几位同学上台展示课前设计制作的桥梁模型,并说一说设计的桥有什么特点。

引导学生猜想:哪种形状的桥承受力大一些?(学生各抒己见)

三、小组合作、设计实验

1. 谈话:同学们各有想法,怎么证明谁说得对呢? 实验是检验真理的唯一标准!今天我们需要自己来设计实验,你觉得我们首先要准备些什么?

2. 教师给予图片材料(硬卡片纸,围棋子、杯子、尺子、字典),学生说一说分别用在什么地方比较合适?

引导学生交流得出:卡纸用来制作“桥面”,字典用来当桥墩,棋子是承重物,塑料杯用来集中承受力。

3. 谈话:实验材料准备好了,接下来老师想让同学们来当一回设计师,设计实验。科学是严谨的,当我们只考虑一种变量,其他因素要保证不变。我给大家准备的卡纸是相同的材质,那么在实验中会不会出现其他的变量呢?例如:纸的摆放位置?字典的距离?怎样判断桥面承受不住压力?

小组讨论:①这个实验过程如何设计?②小组怎么分工?接下来请小组汇报,教师根据学生汇报情况进行补充引导学生分析,再出示实验过程设计:①实验时,用卡纸作桥面,用字典作桥墩;②字典的距离要相同;③把杯子放在桥面的中央,然后把棋子一颗一颗轻轻地放在杯子里;④桥面发生变形 就算桥面承受不住压力;⑤请在实验记录单上记录实验结果,然后汇报。

4. 学生汇报实验设计单,教师展示实验设计单。

四、动手操作、实验验证

分工合作,动手实验,教师巡视指导。

五、汇报展示,分析归纳

各小组汇报实验结果,师生共同得出结论:不同形状的桥承受力不一样。

小结:大胆猜测,敢于求证,才能有所收获,我们一起回想一下,刚才的实验我们经历了怎样的过程(大胆猜测—设计实验—实验验证—发现归纳)。在以后的学习中,只要用科学的方法去探究,我们也能成为科学家。

【设计意图】让学生设计简单的纸桥,产生兴趣并引发猜想,再设计实验,实验验证猜想。整个过程都以学生为主体,学生经历了猜想、自主设计实验、动手操作进行验证、得出结论的过程,充分发挥学生的主动性,同时也锻炼小组的合作能力。在本环节中,组织学生进行了几次自主探究活动,让学生亲身经历和体验知识的形成过程。让学生在探究活动中,实现自主体验,获得自主学习和科学探究的能力。

六、拓展延伸,学以致用

提问:如果给你更多的材料,你觉得怎样增大桥的承受力呢?根据本节课所学知识以及你对桥的了解,设计制作桥梁模型。

【设计意图】学习科学不能始于课堂止于课堂,让学生带着问题、带着思考、带着任务离开课堂,给学生拓展的空间,自己去创作一番,做到学以致用。

《3~6年级科学课程标准》强调: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。我们要发挥科学课程的学科特征,为学生营造探究氛围,激发学生学习热情和探究动机,引导学生展开一系列主动而积极的探究,让学生经历探究过程,再现真理发现全过程。这样既可以加深学生对知识的理解与掌握,又可以让学生学会探究这一基本方法,让学生学会探究,成为科学探究的主人,促进学生科学探究能力全面发展。纵观本节课,有三大亮点:一是在整个学习过程中以“做中学”理念为支撑,以动手操作、合作交流、自主探究的方式开展学习;二是让学生亲身经历“大胆猜想——设计实验——实验验证——发现归纳”的科学探究过程;三是充分体现学生的主体地位,始终以引导学生主动学习为主线,运用各种策略,使学生爱学,乐学,让学生真正成为科学探究的主体。

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