基于绿地养护的小学科学课外探究活动的引领策略.doc

基于绿地养护的小学科学课外探究活动的引领策略以杜鹃花下的秘密为例 【摘 要】基于绿地养护的课外科学探究活动，在有效策略的引领下，是课堂教学的有益补充与拓展，有助于小学生科学探究能力的内化形成。【关键词】绿地养护 科学课外探究活动 引领策略科学探究能力的形成依赖于学生对科学课程的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成。科学课程具有开放性，科学教学应当是多元的、多样的，科学教学活动不只局限在课堂教学时间里，要把学生的科学探究活动引出课堂，走向更大、更远的学习空间。 城市里的学生缺少机会长时间和生动活泼的大自然相处；在他们的身旁却并不缺乏生动课外科学探究的载体。比如校园及周边的绿地，虽然面积普遍不大，动植物和地质结构种类单一；但组织学生对它们进行养护，进而引领他们基于此展开科学课外探究活动，却具就近参与、长期参与，便于教师引导等优势。本文以“杜鹃花下的秘密”科学探究活动为例，阐述基于校园及周边绿养护的科学课外探究活动的引领策略。一、引领学生提出探究问题的策略案例：杜鹃花下的表层植被A班负责养护工会大楼前的花坛。经过一段时间的养护，小探和小究发现绿地里茂盛的灌木下虽然几乎得不到阳光的照射，但是有一些灌木下面的地表杂草依然顽强的生长，有的甚至长得比灌木还高；唯独杜鹃花下面的杂草十分的少“这是为什么呢？”小探带着自己的发现，开始了向科学老师请教的历程。“哦！真的有这么有趣的现象？是不是只有杜鹃花下的地表植物特别少？”“是不是其它地点的杜鹃花下的地表植物都特别少？”“你还发现了其它有趣的现象吗？”“你认为它特别在哪里？”每次小探、小究和老师分享自己的发现，科学老师在赞赏她的发现时，总会的追问一两个相关的问题。小探和小究，经过对学校以及周围社区的绿地的反复观察，确认杜鹃花下表面土层生长的杂草确实比其他植物稀少。她们还发现校园内的盆栽杜鹃花底下,杜鹃花叶子堆积比较厚的地方，很少有杂草出现，而杜鹃花叶子十分少的地方，杂草就很多（见图1）。她们将自己的最新发现和科学老师分享时，还提出了自己的问题：杜鹃底下其它植物少的原因会不会和它的叶子有关呢？无落叶 表层植被茂盛落叶较少表层植被稀稀落落落叶较多表层植被几乎没有图1：反思：缺乏问题意识，学生将难有更多发现与发展小学生科学探究能力的要求,必须符合他们的年龄特点，由扶到放，逐步培养。2 小学科学课程标准（36年级）M.第三部分：内容标准基于此，现阶段，教师引导学生获取“问题”的方式一般情况有以下方法：创设情境法、选择归纳法、质疑法，也有教师直接告诉学生需要研究的问题。3 引自培养学生提出科学问题的策略初探作者：沈琼 嘉兴科学在线网站不管是哪一种，都是按着教师预设的剧本，有着一根或明或暗的提线，牵引着学生按既定轨道发现“问题”。对如何提出问题，孩子们得到的训练和发展锻炼是有限的。爱因斯坦曾说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。”4赵婧.“提出问题比解决问题更重要” 访中科院科技政策局研究员李喜先.J.光明日报2005.2.17以上案例的宝贵之处就在于，学生自己提出了要研究的问题。那么教师该怎样引领，才能更有效的培养学生提出问题的能力呢？策略：指向观察，把握“问题”的源泉。学生通过规范的科学课堂学习，能初步掌握基本的探究方式。但让他们独立去寻找一个问题做研究活动，却往往手足无措。究其原因，是缺少发现问题的能力。研究问题的来源，不是在冥思苦想和查阅文献资料所能得的。“问渠哪得清如许，为有源头活水来。”这个“源头活水”就是观察，持续不断的观察会让学生发现到处都有问题存在。学生缺少的不是可研究的问题，缺少的是发现问题的眼睛。小探与小究对路旁花坛的观察，只是尽养护的义务；发现唯独杜鹃花底下没有其它植物生长，只是无意发现。在这个过程中，教师做的不是告诉她什么可以研究，或是需要研究什么；而是引导她对表象进行更广泛、更深层次的观察，从中梳理出感兴趣，明确，契入点小，可操作的研究问题。从而将小探 从无意识的发现导向有意识的探究活动。这个过程中最重要的一点，就是充分调动和发展学生的观察能力。观察是一张网，观察的范围越大，这张网也就越大；捞到“问题”这条鱼的机会也就越多；而观察的越深入，捞到理想中的鱼的机会也越多。二、引领学生展开探究过程的策略案例：杜鹃花叶子对绿豆种子发芽影响实验的改进小探和小究通过实验发现杜鹃花叶子对绿豆发芽的影响是明显的。杜鹃花下的表层泥土，也迟滞了绿豆发芽的时间。但却不清楚泥土下各组绿豆的发芽过程究竟是怎样变化的。小探她们在教师的建议下，对这个实验进行了简化改进：在两个杯子里分别加入同体积的清水和杜鹃叶子的浸泡液（浸泡时间在天以上），再放入相同的数量的种子，保持其它条件相同。观察他们的发芽情况，并记录（见图3）。她们发现杜鹃花叶子的浸泡液会让种子长出的根系和叶芽发黑甚至腐烂。图3：11月6日 11月11日 11月8日 注：以上图片从左到右分别为实验组、对比组反思：探究能力的发展需要亲历探究过程学生做科学课外探究活动，就要给他们选择方法的权利。任何选择的结果都有成功和失败两种可能的结果。成长的道路未必总是坦途，遇到走不通的道路，才能体会到正确道路的重要性。科学课外探究活动不受紧凑的时间限制，何不让他们潇潇洒洒的选择。切莫因为师长的越俎代庖，掠夺了学生学以致用，将最基础的方法用好、用透，乃至提高的机会。以上案例中，学生展开探究的基础是建立在她们能力的最近发展点之上，在探究展开的过程中，面对成败，不断的修正、完善，以及拓展探究的方法，从而实现科学探究能力螺旋式成长。教师在引领过程中又要注意什么呢？ 策略：立足基础，尊重数据，删繁就简引领学生亲历科学课外探究活动，寻获属于自己的科学。需要注意以下三个方面：1.用孩子会的方法进行探究。要真正地实现孩子做研究，要用孩子会用的方法。教师应该尊重他们现有的实践研究水平，并以此为基本发展点，让他们学以致用，将最基础的方法用好、用透。让孩子用过于复杂、深入的研究方法、高级的研究工具去做研究，无异于舍本求末，揠苗助长，反而让孩子无法享受研究活动所带来的乐趣。面对“杜鹃花底下的地表植物稀少是不是和它的叶子有关系？”这个研究问题，教师引导学生使用的方法是先通过网络查阅，在通过对比实验求证。作为小学高年级学生，上网查阅资料，通过最为熟悉和实用的对比实验种一些常见的地表植物进行观察，完全是可以独立完成的。2注重收集客观数据。学会用科学的方法解决问题是科学课程的教育重要目的之一。科学是用证据说话的，数据是寻找规律，揭开事实的最好证据。记录是获取数据对科学探究效果的检测。具体策略如下：倡导使用数字、表格、画图、拍照方式记录数据。课外实践研究活动往往有持续时间长，重复研究活动多的特点。因此，引导学生设计并使用表格、画图等方式及时、准确、持久地记录研究数据十分的必要。使用表格记录，把每次测得的数据填在相应的表格中，使原本无序、杂乱的数据，变得有序，便于学生发现其中的规律。对于能量化为数字的数据尽量量化成数字。不能量化的，尽量采用画图、拍照配以简要明了的文字的形式收集记录。“一千个读者眼中，有一千个哈姆雷特”，对相同的文字，不同的人往往会有不同的理解。用单纯的文字记录实验中的数据，容易造成实验数据的混乱和失真。 对于三叶草的观察记录，小探和小究就曾经犯过难。三叶草每天的生长变化很慢，结果记录了一段时间她们发现，凭文字和照片很难表达出三组实验种堇菜的生长变化。而通过数叶子数量、量植株高度、记录叶子状况和开花总数等方法，来获取三叶草生长的数据（见图2、表1）。时间稍长，杜鹃花对堇菜的生长情况的影响也就一目了然了。要求事实求是记录数据。在对堇菜和三叶草的植株高度的早期观测中，小探她们的记录就在“每天都会长一点”的心理暗示下，出现了“每天都长1毫米”观测结果。后来在科学教师的质疑中，她们改进了观测的方法，提高了观测的精度。因此我们要注意的是：对于测量结果；重复测量时，即使数据完全相同，也应记录下来。实验数据应按要求记在专用的实验记录本上，要养成实事求是、认真负责的科学态度，切忌夹杂主观因素，决不能随意拼凑和伪造数据。杜绝学生因为对实验探究的需要，盲目从众，迎合教师的心理，不良的实验记录习惯，造成的实验数据的失真。实事求是的观察及其记录与描述让学生感受到一些自然规律，有利于他们根据较充足的事实依据为自己不能解释现象做出新的假设。为学生进行更深程次的观察活动提供重要的学习经历和方法论的指导。 学会正确面对数据差异。在研究活动中，学生会得到大量数据。这些数据间的差异是客观存在的，有时是不可靠的。教师应该引导学生不回避这些差异，积极面对、正确对待学生实验数据的差异，必要时引领学生对采集的数据结果进行“二次研究”，以期获得可靠的数据，增强学生对数据的敏感性，培养学生认真负责、细致严谨的科学学习态度，使学生的数据意识在处理这些数据时得以培养，直至能自觉地学会用数据来描述事物或对一些现象进行解释5王兴林.小学生实验数据失真原因及教学干预策略.J.教学与管理(小学版).2008.12。3.删繁就简改进探究方法。小学生在探究的过程中，容易忽略了其中的具体细节，从而造成实验失败。这是小学生进行对比实验的一大特点，不必苛求。在具体实施过程中，教师适时恰当的给以点拨，循序渐进的，帮助他们选用合适的材料和方法，完善实验细节，从而逐步推进的实验能力的踏实提高。对于小学生越是简单明了的方法，往往实验效果越好。比如黄豆和豌豆的发芽实验失败后，小探她们放弃了泥土，而直接选择透明塑料杯、种子、相同体积的清水和杜鹃叶子的浸泡液做实验。实验变简单了，实验效果反而更明显，也更容易观察了。三、引领学生总结探究活动的策略案例:杜鹃花叶子引申出的后续研究问题对杜鹃花叶子的科学探究让小探和小究认识到植物具有化感作用,这种作用或是相互促进(相生)，或是相互抑制(相克)。杜鹃花叶子所含有的物质是杜鹃花对付其它生物,保护自己的秘密武器.同时她们还产生了许多新的研究问题：1、杜鹃花叶子里的有害物质究竟是什么？2、虽然堇菜的观察实验已经结束了，但我们还是习惯每天继续观察它的生长情况。11月8日，我们又发现了一个现象：原来没有蚜虫卵的实验1组和实验2组也有了蚜虫（见图4），难道是蚜虫对杜鹃花叶子的有害物质产生了抵抗力？图4蚜虫蚜虫蚜虫实验1组 实验2组 对比组3、除了杜鹃花，还有哪些植物为了自己获得生长空间，也准备了秘密武器呢？它的秘密武器有什么特殊的效果呢？反思：科学探究需要螺旋递升的问题模式中国科学院院长路甬祥如是说：“许多科学哲学家都认为，科学问题是科学发现的逻辑起点，一切科学研究、科学知识的增长就是始于问题和终于问题的过程；旧的问题解决了，又引出新的、更深刻的问题”小学科学的探究活动所追求的不正是这样的模式吗？策略：关注细节，新问题树状呈现 在探究的过程中，需要教师引领学生关注探究细节，及时做好记录。许多有价值，并适合学生探究的问题，往往就隐藏在这容易被人忽视的细节中。而且随着探究的深入，这些问题将会以树状呈现。越深入，获取的问题的切入点就越小，越适合学生的后续探究。因此，在课外科学探究活动的总结阶段，除了要引领学生总结科学技能方法，构建的科学概念；更重要的是梳理探究过程中关注到的细节问题，让学生收获有探究价值的新的问题。综而言之，基于绿地养护的课外科学探究活动，在有效策略的引领下对发展学生创新精神、探究能力，以及良好的科学品质，具有重要现实意义；是科学教学的有益补充和拓展，有助于小学生科学探究能力的内化形成。让我们用陶行知先生依然铿锵的话语共勉：“真正的教育必须培养出能思考会创造的人。” 【参考文献】1 中华人民共和国教育部.科学（36年级）课程标准M.北京师范大学出版社，20012 （美）大卫杰纳马丁著.走进中小学科学课建构主义教学方法（第二版）M.长春出版社，20033 张红霞著.科学究竟是什么 M教育科学出版社，20034 张红霞 郁波.国际小学科学课程改革的历史与现状J.比较教育研究.2003.87