浅谈科学教学过程中的探究性活动

新课程改革，在强调基础教育的同时，重视智力开发，学习能力培养和个性发展，重视课程与社会生产生活实际的联系，把学生掌握知识的过程，视为一种探究的过程、选择的过程、创造的过程，让学生变被动为主动，学会自主求知，真正感受到学习是生活的组成和需要，应通过多种形式的科学探究活动，发现新问题，获取新知识，提高自身探究知识的能力，形成创造性思维。
　　
　　所谓探究性学习是指从学科领域或现实社会中选择和确定主题。在教学中创设一种研究的情景，通过学生自主，独立地发现问题，实验，操作，调查，信息收集与处理，表达与交流等探究活动。获得知识、技能，情感与态度的发展，特别是探究精神和创新能力的发展的学习方式。而探究能力的培养是实现素质教育的主要实践与策略之一。就目前而言素质教育的关键之一，在于改变教师的注入式教学方式和学生被动的学习方式，从本质上说，生物科学的发展就是“从未知到已知”“从已知到未知和新知”的研究探索过程。那么如何培养学生的科学探究能力呢？
　　
　　1、课堂教学中引导学生进行探究学习
　　
　　学生的学习兴趣与情感密切联系着，在学习活动中积极的情绪能使学生兴趣大为增强。采用不同的教学手段，能最大限度地调动学生的感知器官，激发学生高度的学习兴趣和最大限度的集中注意力，连续不断地启发学生积极思维，这才是现代真正的教学观。这要求教师深入研究教材，精心设疑布阵，创设宽松的教学情景，营造探究氛围。教学中巧问善诱是营造这种氛围的最好方法。因此教学中要善于提问，更要会问。要问得恰当，问在关键处，问时还应注意不同层次的学生，难易适中，问更应选准时机，问在教学当问处，造成学生感到时时有问题可想，促使联想，对比思考，设想种种解决方案，从而使一系列复杂的心理活动在学生的大脑中展开。
　　
　　在教学中教师也要善于挖掘一些与教材有关的、学生熟知的、感兴趣的谚语和诗句来引导学生学习，创设宽松的情景，活跃课堂气愤，调动学生学习的积极性，收到事半功倍的效果。比如在分析生物体六大基本特征时，用“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”说明了生物的遗传现象在自然界普遍存在，又以“一母生九子，连母十个样”强调了生物的变异性普遍存在于自然界；引用“一朝被蛇咬，十年怕草绳”说明蛇咬的惊吓和痛苦，在人的大脑皮层形成了条件反射；在学习生物与环境时，引用诗句“一骑红尘妃子笑，无人知是荔枝来”说明温度影响着植物的分布，又引用诗句“人间四月芳菲尽，山间桃花始盛开”说明植物的生长和发育受温度的影响。
　　
　　课堂教学中常常有一些与本节知识有关但又不属于本节必须掌握的内容，为不冲淡本节课的主题，使知识紧凑，可指导学生自己查找相关资料进行阅读、分析，以成为本节课的延续和深化。这样学生逐渐养成不断探究科学奥秘的习惯。
　　
　　2、通过实验，培养学生的探究能力
　　
　　新教材从很多方面作了调整和修改。其中突出的一点是教材中增加了许多探究性实验，取代了以前教材中的验证性实验。探究性实验是指由教师先指导学生做实验，后讲授知识；或者在课前布置实验内容，提出问题，让学生思考、实验，再用学生的实验结果来讲授新知识的教学方法。验证性实验是指学生在学习新知识后，为验证和巩固已学过的知识，在教师的指导下，学生在实验室或者教室里进行的独立操作的实验。笔者认为，验证性实验不利于培养学生的创新能力，在教学中可将一些验证性实验改为探究性实验，让学生在实践中多思考、勤分析，通过自己的劳动获取新知识，加强实验探究是培养创新能力的一条切实有效的途径。但是，在实际教学中，如何做好探究性实验，又是我们每位教师面临的一个问题，做好实验探究，值得我们去思考。下面以教学实际为例，作一浅谈。
　　
　　关于植物的蒸腾作用，如何让学生通过观察，正确认识它的实质和发生的部位呢？我在上这一节内容的前一天，启发学生：假如植物的蒸腾作用与叶有关，请同学门自己设计一个实验，观察实验现象，思考一下实验结果与假设相一致吗？上课时，学生拿出自己的设计方案，并出示实验现象。然后请学生讨论回答，设计实验是否合理，并回答理由。关于实验现象，同学们都能清楚地看到并回答理由。植物的塑料袋内出现水珠，这是植物体内蒸发出来的水蒸气凝结而成的。但有些做法更加合理，为什么呢？学生通过观察比较都知道，有些装置的塑料袋内只有枝叶，观察到的只是植物蒸腾作用产生的水，而有些装置中还包含有土壤蒸发出的水。有些塑料袋内壁几乎无水珠出现，因为它的植物体去掉了叶。学生通过实验探究，可以知道，植物体的蒸腾作用主要发生在植物体的叶片部分，但植物体幼嫩部分的茎和叶柄也能少量地进行蒸腾作用。利用这组实验，学生能透过现象，更能正确的认识植物体的蒸腾作用。通过实验积极引导他们投身于探究活动，是培养学生实践能力和创新精神的有效途径。
　　
　　如在学习“水分进入植物体内的途径”时，我们可以先不讲水是如何进入植物体内的，而是先让学生自己亲手切开一棵生长在滴有红墨水的培养液中的植物的茎，看一看被红墨水染红的是哪一部分。这种直观的实验探究，可以增强学生的感性认识，使学生摆脱僵化的教学模式，并在探究过程中得到全面发展。
　　
　　3、通过课外实践提高学生的探究能力
　　
　　新课程中安排了大量的科学探究活动和观察与思考，如实验调查、探究、资料分析、模拟制作、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。如果我们教师能够充分利用教材中编排的这些探究活动，我想对于培养学生科学素养会有很大的帮助。
　　
　　如教材中的第一个调查“调查校园、社区农田的生物种类”一改从前只将学生束缚在教室中的教学方式。让学生必要时走出课堂，走出校园，融入自然和社会中，用自己的眼睛去认识自然，去感受，去探究。从而开拓了学生的思维，开阔了学生的视野。并且培养了学生的团结合作的精神。在探究的过程中，学生会自己逐步去寻找，自己查资料，作统计，培养了学生动手、动脑的学习能力，使学生各个方面都得到很好的发展。既培养了学生学习生物的兴趣，又在探究的过程中增长了知识。
　　
　　如课外实践“发豆芽“在让学生动手之前，先要让他们想一想行动方案，让他们自己设计用什么样的材料，用什么器具，需要给豆芽提供什么样的环境等，都要考虑周到。在整个活动中要放手让学生自己动手去做，真正成为学习的主人。这种实践性的探究，使学生的学习兴趣和学习的积极性大大的提高，学生提出问题，分析问题和解决问题的能力大大提高，充分的培养了学生的创造性思维能力。使学生真正掌握探究性学习的能力。
　　
　　在学习课本知识的同时，让学生了解一些当代科学技术的发展、成果以及对社会发展的影响，是非常有必要的。但是，对于科学技术的信息教师如果只是简单地进行罗列、介绍，必然是空洞无味的，也就激发不了学生对科学的兴趣，可利用假期做一些研究性课题。具体的实施步骤如下：①提出主题：教师指定了主题②收集信息：教师首先强调了在收集信息的过程中需要注意的事项，学生便开始分工合作，充分利用图书馆、报刊杂志、互联网等途径进行信息的收集。应该说，学生收集到的信息内容是极其丰富多彩的。③写出报告：教师提供给学生有关写报告需要注意的问题，如：作者姓名、文章标题、出版物的名称、出版时间和页码、作者的写作意图，你从中获得了哪些信息和事实，你对这篇文章有什么看法或见解等等。学生在阅读了相关文章后，经过讨论、分析，写出了自己的观点，充分锻炼了学生的思维能力。④报告的交流和评价：报告完成后，利用一定的时间让报告人进行陈述，而其他同学可以进行提问，由报告人进行答辩：在报告的交流和评价过程中，学生表现出了极大的兴趣，气氛非常活跃。实际上，每一个学生的报告就是一个小小的信息库，学生在调查中获得了对学科新知识的了解与掌握，加深了对新问题的认识。在相互讨论、学习的过程中完成了信息的“互补”、资源的“共享”。通过调查，学生不仅增加了信息量、拓宽了知识面，而且培养了学生的探索精神，提高了学生的表达能力和信息交流能力，更充分激发了学生学习兴趣，促使他们自觉主动地参与到学习中来。
　　
　　4、在问题中落实探究性学习
　　
　　创造力是一个人综合素质中最具有生命力的一种特殊素质，培养学生的创造力是素质教育的必然要求。创造性思维是创造力的核心。探究性学习主要训练学生的直觉思维，直觉思维的特点是整体的、跳跃的、猜测的、非逻辑的，它是迈向创造性思维的门槛。因此教师应着力训练学生的直觉思维，进而发展学生的创造性思维，使学生的探究能力最终升华为创造能力。
　　
　　在教学中要保护学生的好奇心，鼓励大胆质疑。好奇心是创造性思维的萌芽，好奇心表现为探究过程中的“好问”。例如“探究根的生长方向”时，学生提出的问题五花八门，诸如“根为什么向下生长？”“‘根可以向上生长吗”“植物栽在月球上，根还向下生长吗？”“搭载在宇宙飞船中的植物的根如何生长？”这种好奇心迸发出火花时，要不失时机捕捉，予以保护，并使之深化，形成“问题——探究——问题”的良性循环，切不可将好奇心这枝创造性思维的待放之葩扼杀在襁褓中。要提倡大胆猜测、假设。在“探究鱼鳍在游泳中的作用”的实验中，学生提出的假设应有尽有，在各种优劣难分的假设中如何作出抉择？依据逻辑思维显然行不通，这只能依靠直觉思维，即在生活经验的基础上进行大胆猜测。教师启发学生根据“船在河里航行依靠浆和舵”这一生活经验进行大胆猜测，去伪存真，从而得出“尾鳍控制游泳的方向，胸鳍、腹鳍平衡身体”这一假设。
　　
　　爱因斯但曾说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。著名的物理学家也说过：要教学生“学问”，必须首先从教学生学会“发问”开始，没有自己的问题，就永远没有发展和前途，因为“问题”能使学生在心理上感到茫然，从而产生认知冲动，促使学生积极思考，所以“问题”是学生思维活化的源头，是主动学习的基础。基于这些原因，我十分鼓励学生在预习新课、学习新课，课外阅读和实验观察等环节中努力做到“三多”，即多发现问题、多提出问题、多思考问题。经过一段时间的锻炼，学生逐渐从没有问“问题”的习惯中走出来，慢慢地能够发现一些问题，到现在，几乎每学习一个新知识，他们都能提出很多问题。如：在“生物的新陈代谢”中，有学生问：“绿色植物的光合作用主要是利用无机物合成有机物，同时储存能量；而呼吸作用主要是分解有机物生成无机物，同时释放能量。它们是两个正好相反的过程，这不是在做无用功吗？”对这个问题，我没有直接做出回答，而是启发引导学生从两者发生的条件、场所、能量的转变、储存或释放的途径等方面展开讨论。在“动物的物质代谢”中，学生也提出了很多问题，例：为什么我妈妈摘除胆囊以后，医生建议她要少吃鸡蛋和油腻的食品？“瘦肉精”到底是怎么一回事？糖尿病得病的原因是什么？“脑白金”真的有用吗？等等。在“生殖和发育”中，在我的鼓励下，学生也提出了很多问题：为什么有的人会花粉过敏？双胞胎是怎么产生的？为什么有的双胞胎是同一性别的，而有的却是龙凤胎？为什么有的人聪明，有的人笨？对于提出的这些问题，学生有能力当堂解决的，教师就不能自己一个劲地“竹筒倒豆子”，这样会使学生产生思维上的惰性，而是应该鼓励他们进行讨论，各抒己见，集众家之所长，从而获得问题的答案；不能当堂解决的，我则提供给他们一些相关的资料，让他们通过阅读，相互讨论，从资料中找到答案，这样学生通过自身的努力获得结论，倍感成功的喜悦，也自然而然的促使学生进入一个“主动学习→产生疑问→努力解疑”的良性循环中。
　　
　　当然，学生提出的问题，有的可能比较肤浅，甚至异想天开。但是教师对学生提出的问题一定要认真对待，要肯定学生的每一个“问题”，绝对不能嘲笑，杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性，不能使学生“乘兴而来，败兴而归”。因为学生的“问匣子”一旦打开，所展现出来的强烈的求知欲以及对学习的兴趣有时是教师所无法预料和无法估计的
　　
　　在信息越来越多，科学知识飞速增长的今天，我们的教学也面临着前所未有的挑战。教学并不是单纯地教给学生知识，而要教给学生科学的研究方法，教给他们掌握知识的钥匙，培养他们的探究能力，使他们真正适应时代的发展。