如何培养学生科学探究能力

所谓科学探究，是指一种对自然界有理论指导的探究，探究的操作活动包括观察、提问，猜想、实验、比较、推理、概括，表达运用及其他活动。新课程倡导科学探究，在全国各地，尤其是在课改区的中考中科学探究题所占比重越来越大。这就要求教师注重探究教学，将科学探究既作为一种主要的教学方式，又作为学生的学习目标。通过学习让学生既能掌握科学的基础知识和原理，树立良好的思维品质，提高探究试题的解题能力，又能让学生在学习中了解科学研究的方法，形成科学探究的习惯，培养学生科学探究的能力，达到真正意义的教学目的。
　　
　　一、在教学方式上多采用探究式，培养学生质疑思维，形成科学探究的习惯
　　
　　1.素质教育的要求需要探究式教学
　　
　　探究式教学是以探究为基本特征的一种教学形式。学生是教学的主体，把促进学生创新精神和实践能力的发展作为重点，以学生的自主探究学习为核心。将教学与学生的实际紧密联系起来，形成主动的、活跃的、和谐气氛的学习过程，通过交流与实践，探索中发现新知，应用新知。探究式教学是“以人为本”的教学。可见素质教育的要求需要多采用探究式教学。
　　
　　2.科学新课程顺应探究式教学
　　
　　浙教版《科学》内容的选择，教材知识的结构等顺应探究式教学。探究是从问题开始，发现和提出问题是探究性学习的开始。而科学问题的情境包含在日常生活、自然现象和实验现象之中，我们教师可以从学生熟悉的现象中入手，也可以以光盘、实验、多媒体影视中大量的现象为素材，努力创设问题情境，将新知识置于问题情境中，让学生发现问题，提出问题，诱发学生的探究动机，让学生通过探究解决分析问题，获得新知识。
　　
　　例如，在“浮力”内容教学中，先出示浮在水面上的小木块，多媒体展示海面上的轮船等，再出示沉在水中的物体（铝块、铁块等），引入影响浮力大小因素的探究等。教学中教师完全可以根据教材目标，以探究性视角去挖掘教材知识的问题情境，多采用探究式教学。
　　
　　二、注重科学探究的过程教学，使学生掌握科学探究的方法，逐步树立科学探究的精神，提高科学探究的能力
　　
　　1.教学中注重科学探究过程的引导
　　
　　一个相对完整的探究活动包括提出问题，猜想与假设，制定计划，进行实验、收集证据，分析与评价五个环节：
　　
　　（1）提出问题是科学探究的前提，如果没有发现问题，不能提出问题，科学探究便无从谈起。在探究教学中要求培养学生洞察问题的能力，自主发现并提出问题的能力。
　　
　　（2）猜想与假设是科学探究的先导，它能帮助探究者明确探究的内容和方向，为制定探究计划，设计实验方案奠定必要的基础。
　　
　　（3）实验与收集证据是进行科学分析的依据。
　　
　　（4）分析与评价：收集的实验数据并不等于探究的结论，实验数据是对实验事实的客观记录，探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。
　　
　　（5）在科学探究中，分析与评价是不可缺少的两个环节，分析与评价有利于学生养成严谨的科学态度，有利于发展学生的批判性思维。在探究活动中强调学生的自主性，但也离不开教师的引导作用。
　　
　　例题在探究电流、电压、电阻的关系时，学生在制定计划、设计实验方案环节，学生会有各种实验方案，电路设计如下图：
　　

　　教师应引导学生分析存在的缺陷，使学生选择最合理的或设计更合理的方案，否则探究活动难以进行。因此，教师应注重科学探究过程的指导，洞察学生在探究过程中存在的问题，使学生探究活动顺利进行。在一次次的探究活动中，使学生逐步熟悉科学探究的全过程。
　　
　　2.在探究过程中，要注意科学方法的渗透和体验
　　
　　思维方式是科学方法的精髓。科学方法的掌握和内化有助于学生发展智力。培养学生收集和处理信息能力，获得新知识的能力，分析和解决问题的能力，创新能力。进行科学方法的教育，有助于学生对科学过程的了解，形成爱科学、学科学、用科学的习惯，提高科学素养。因此在探究过程中要重视科学方法的渗透和体验。
　　
　　例如，在“探究电流与电阻、电压的关系”内容时，应让学生充分体会科学探究活动的重要方法——控制变量法。控制变量法是在研究和解决问题的过程中对影响事物变化规律的因素或条件加以人为的控制，使其中一些条件按照特定的要求发生变化或不变化，最终解决所研究的问题。①在探究电流与电压的关系时，保持导体的阻值不变而通过调节变阻器来控制导体两端的电压发生变化，探究电流随电压变化的规律。②在探究电流与电阻的关系时，通过更换电路中不同阻值的导体和通过调节变阻器来控制导体两端的电压不变来控制变量，探究电流随电阻的变化规律。
　　
　　综上所述，注重学生科学探究过程，根据不同的教学内容，开展不同的探究活动，让学生在探究过程中增强探究的科学性、严谨性，体会科学探究的方法，养成良好的思维品质，提高科学探究的能力。