让学生踏上探究之路(三)
来源:原创
发布时间:2019-12-23
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让学生踏上探究之路(三)
——谈青少年科学DV中的探究途径
河南省实验学校鑫苑外国语小学    刘水河
“观察与提问”是从奇妙的自然现象中提出探究的问题,需要强烈的好奇心;“猜想与假设”是架设从已知到未知的桥梁,需要丰富的想象力;“计划和组织”是规划继续探究的路线,做好探究的准备,需要周密的思考。让我们沿着探究的途径,继续探寻下一个路标吧。
 
四、事实与证据
 
充分的计划和组织是获得“事实与证据”保证,我们的“猜想与假设”一定要通过“事实与证据”进行验证。“事实与证据”是探究活动的核心,是回答问题,检验假设,揭示规律的重要依据。“事实与证据”可以是观察到的现象或测量出的数据,可以是调查统计得来的信息,也可以是前人研究得出的科学结论,所以搜集“事实与证据”有三个基本的方法:观察实验、采访调查和查阅资料。根据探究的内容不同,采用的方法也有侧重。这些探究方法的选择在“计划与组织”中就已完成,但在实际实施过程中往往会遇到新的问题。
牛顿曾说过“我能看的更远,是因为我站在巨人的肩膀上”。我们的探究也要站在前人研究的基础上,查阅文献就是寻找巨人的肩膀。互联网为我们查阅文献提供了方便,但是网络资料鱼龙混杂,真假难辨,要慎重选择,最好能够查阅科学期刊杂志。采访调查是获得事实证据的又一个途径。我们要探究的问题或现象,有的人曾亲身的经历,有的人进行过相关的研究,通过对他们的采访调查可以使我们更加全面的认识探究的问题,他们的研究结果或经历,是重要的事实证据。
在自然状态下进行观察或设计恰当的实验,利用观察现象或实验数据来验证自己的猜想是直接获取事实证据最主要的方法。实验是人为控制条件,创造一个特定的环境进行观察。只有通过细致入微的观察才能在习以为常的现象中有新的发现。在科学史上,很多发现或发明都源自于细致入微的观察:瓦特发明蒸汽机,琴纳发明牛痘接种法等都是用心观察,从日常生活中发现了不平常的现象,从中受到了启发,才使一直思考的问题得以解决。
探究途径的第四个路标就是“事实与证据”,需要展示出实验得到的奇妙现象,查阅文献得到的科学结论,采访得到的相关信息。事实与证据的获得往往需要辛勤的付出,所以在这一过程中要展示出小作者坚持不懈,持之以恒,尊重事实,不怕辛苦的科学态度。优秀的作品中都有充分的“事实与证据”。例如学生为了观察到不同知了的脱壳真实过程,小作者一直坚持到夜里1点多;学生为了拍摄棒络新妇蜘蛛结网的过程,守了一整夜,尽管涂了风油精,还是被蚊子叮了很多次;(配图)这是在测量蒸笼内的温度,每隔一分钟记录一次四个笼内的温度,他们边观察边记录,在做定量的观察。(配图)这张照片是学生们在进行采访,他们多像电视台的小记者啊!
在每次探究活动之中,学生获得的不仅仅是知识和方法,还培养了坚持不懈的毅力和不怕辛苦的态度。这种不怕辛苦,持之以恒,尊重事实的态度不正是我们要培养的科学品质吗?
 
五、模型与解释
仅凭搜集到的事实与证据,有时并不能给我们满意的回答。我们还要通过对搜集到的事实与证据进行分析,运用数学曲线、物理模型、绘图等方式来展示科学现象、揭示隐含的规律,使答案简洁、直观易懂,这便是科学探究的第五个步骤:模型与解释。
有时我们对于观察到的同一个现象会出现不同的解释,这就需要通过模拟实验,进一步验证自己的解释。采用模型模拟的方法能让我们的解释更生动,更具有说服力。在观察金蝉脱壳时,我们观察到了蝉翼展开的过程,观察到了蝉翼中的透明液体,但是观察不到液体进入和展翅之间的联系。在《揭秘金蝉展翅》中,就利用了模型来解释蝉是如何展翅的。通过模型演示了液体进入翅膀和翅膀展开的关系,很形象地解释了知了展翅的原因。(附图视频截图)。在南方的北国中,小作者用橡皮泥模拟出本地的地形,用干冰产生的雾气模拟当地的大雾,形象的展示了当地的气候形成原因(见图)。张西典同学绘制的棒络新妇蛛网模型清楚的展示了蛛网的四层结构。结构图比实际观察观察蛛网更易于理解蛛网的构造。
模型解释既是一个科学探究过程中的一个亮点,又是一个难点。在《蝈蝈的秘密》中,蝈蝈在玻璃上爬行的原因是蝈蝈能利用脚上液泡形成吸盘,液泡收缩就能吸附在玻璃上,液泡膨胀就能从玻璃上移开。由于蝈蝈脚上的液泡太小,拍摄的效果并不理想。如果能做个模型演示一下,那该多好啊!至今想起来还有些遗憾。
六、表达与交流
科学探究的最后一个路标是“表达与交流”,论文,诗歌,戏剧,DV作品都是表达交流方式。在青少年科学DV活动中,最后编辑出来的科学DV作品就是我们的表达交流方式,有人说科学DV就是把我们的科学论文写在屏幕上。
我们需要把长达数小时,甚至十多小时的拍摄素材编辑成几分钟的影片,就要整理自己的思路,把探究过程完整的呈现给观众。不仅要对拍摄的素材进行编辑整理,对研究的现象进行解释说明,还要要展示学生的探究过程,学生在情感、态度和价值观上的改变和发展。
给拍摄的画面配上解释的文字,配上自己的解说,就是表达自己对现象的理解,观众会通过你的语言来理解拍摄的画面。画面和有声语言的结合才能更全面的表达自己的见解,给观众以生动、形象、直观的认识。观众也会对我们的影片进行评价,表达自己对DV作品的理解,或支持,或质疑,或反对。不同观点的相互碰撞,相互磨合,相互包容会促使我们不断的反思,形成更合理的解释,或促使我们的进行更加深入的探究。
一个能使自己感动的作品才能感动观众,好的作品一定要表达自己的观点,展示细致入微的观察,呈现完整的探究过程,体现作者的科学态度,是科学探究活动的全面展示。
 “事实与证据”是探究的核心,需要辛勤的汗水和严谨求真的态度;“模型与解释”是对现象和数据进行概括,得到其中的规律,需要思维的灵感;“表达和交流”是对整个探究活动的梳理和呈现,以及对不同见解的批判和接纳,需要的不断的反思和质疑。在科学DV活动中,通过一个个探究路标,就能展示出完整的科学探究过程,但是这些“路标”也不是呆板的,有的需要重复,有时要改变顺序,要在实际的探究活动中灵活应用。个人的能力是有限的,科学探究需要交流合作,很多好的科学DV作品都是团队合作的结果。
 “青少年是祖国的未来,科学的希望。”作为一名小学科学课教师,我努力通过青少年科学DV活动提高学生的探究能力,提高学生的科学素养,在科学DV活动中成就学生的科学梦想!
 
听说,打赏我的人最后都找到了真爱。
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