把握起点 找准基点 拓展生长点
——谈小学科学教学常规管理改进的几点认识
萧山区党湾镇第二小学 王建国 盛镇义
科学课上,我们经常可看到学生亲自动手操作和实验,亲身经历了一个又一个的探究活动,场景如火如荼,气氛热闹非凡。可是,细细考虑,这是真实、有效的科学探究吗?
什么是“科学探究的有效性”?它是指通过探究活动让学生获得具体的进步与发展,指的是知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三者的协调发展。反观这样的要求,不难发现,目前,在科学探究活动中的确存在着不少问题或者误区。首先从探究过程上看,“赶场式”探究有过程无结果,探究效果得不到应有的控掘。其次,从探究组织上看,“热闹式”探究有温度无深度,学生的思维得不到应有的发展。再次,从探究形式上看,“花俏式”探究有形式无内容,学生的探究时间得不到有效利用。另外,探究内容有些远离学生生活,学生无法投入足够的探究热情;教师的探究指导有的也不够到位,使学生探究得不到有效的帮助……这些都或多或少造成了科学探究的低效。
基于以上认识,笔者认为,“教无定法,贵在得法,贵在教学常规的改进落实”。要想提高科学探究的有效性,教师就必须在教学设计与指导上狠下功夫:精心设计,让问题成为有效探究的起点;合理安排,让结构性材料成为有效探究的基点;亲历实践,让体验成为有效探究的生长点。
一、让问题成为有效探究的起点
“学起于思,思源于疑”。探究源于问题,有问题才会引发探究活动。激发学生的探究欲,引导学生提出有价值的科学问题,是有效探究的前奏。因此,在设计探究活动时,必须精心设计,让问题成为有效探究的起点。
1.问题设计要紧扣预定目标
探究问题的预设要以教师期望学生达成的目标为基础,这样的探究才会更有效。预设问题时,首先要有明确的目标。一节课的目标,是单元目标的分解,因此要充分考虑到本单元要求学生达到的目标,甚至考虑到整个小学阶段乃至更高层次的要求,而不是拿问题作摆设,它应该是仔细定位、精心设计的产物。
【案例】《我们周围的空气》
有一位老师在上《我们周围的空气》一课时是这样开始的:“你知道人身上的五官是哪五官吗?”学生回答:“眼睛、耳朵、鼻子、嘴巴、手”于是老师让学生上来摸老师带来的“礼物”(一袋空气),接着问:“生活中哪些地方存在着空气呢?”
由于对本节课的目标把握的不够明确,这位教师设计的两个问题显然层次欠低,没有多大价值。如果第一个问题仅是让学生回忆自己的感官,那是大可不必,因为学生在后面的观察实验中能自然地运用起来。至于第二个问题,连幼儿园小朋友都知道的问题,没有问的必要。
《我们周围的空气》的目标可以定为:能自己收集一袋空气,并能对这袋空气用一定的方法进行感知;能尝试与水相比发现相同和不同……教师从教学的一开始就应围绕教学目标预设问题。如:我们的周围存在着很多空气,但平时很少对它进行研究,你有什么办法来“抓”一些供我们研究呢?这个问题的目的在于讨论“抓”空气的办法,继而让学生“抓”一袋空气,然后来仔细观察。
可见,只有在清晰的目标指引下,学生的探究活动才不会迷失方向,探究才会有效进行。
2.问题设计要把握前概念水平
前概念是指学生通过日常生活的各种渠道以及自身实践,将周围自然界的物体和事件联系起来,形成的对自然现象的理解与想法。通俗的说是指学生脑子中对事物或现象的已有理解。学习不是简单的将新信息装入一个空的容器,而是学生已有理解基础上建立新的理解,建构新的知识。因而,只有学生的前概念参与的学习才会更有效。
教师在每一节备课中,会有一个或几个核心的探究问题,这些问题的预设,必须从学生的前概念水平、学生的知识原点开始,否则再明确的目标也将无法实施。
【案例】100毫升水能溶解多少克食盐?
在《100毫升水里能溶解多少克食盐》一课的教学中,施教老师一开始拿出一只盛有水的烧杯,然后向里面加盐。“同学们,我把一勺盐放进水里,一会儿食盐溶解,再放一勺又溶解了,继续放,食盐能这样无限溶解吗?”
学生异口同声,很自信地回答“能”。这个回答与老师预设的刚好相反,于是教师又重新问:“不停地加食盐能不停地溶解吗?”学生的回答依旧与前一次一样,教师没办法了,只好自己说:“这样不停地加,食盐是不能无限溶解的。”然后展开了“50毫升水里能溶解多少食盐”的研究……
出现这样的问题,恰恰说明教师对学生的知识原点没有深入了解。四年级学生刚学习了一些物质溶解在水里的内容,脑子里知道的是食盐在水中能溶解的概念,而对溶解在一定条件下要达到饱和的概念缺乏认识。因此,“食盐在水中能无限溶解”就成了当时学生的前概念。
那么,教师要做的就应该设计问题去引导学生建立溶解“饱和”的概念。就拿上述案例来说,当教师意识到这是学生处于前概念水平时,教师可以这样追问:加一袋盐呢,加一车呢,把地球上所有的盐都加进去呢,这样来促使学生反思。
另外,课堂上出现了这样的“生成点”,教师应该怎么办?教师要从学生的回答中敏感地解读出学生此时的前概念,然后灵活调整自己的教学设计。在上面案例中,教师干脆组织学生当场实验:一次加入20勺盐,看能不能溶解完。当学生发现食盐不能在水中无限溶解这个事实时,与其的前概念发生了矛盾后,就会思考:一杯水里到底能溶解多少食盐?
可见,了解学生的前概念,是进行有效探究的前提与保障。
3.质疑能力要在情境中培养
教学的艺术,在于教师对学生的激励与唤醒。活动设计时,要十分重视问题情境的创设,以引起学生的好奇心和探究欲,使学生发现并提出问题来。由于学生不太可能像科学家那样在复杂的自然现象面前,凭着自己的经验与感觉,能敏锐地发现问题。因此,作为教师要“扶”一下,能积极地为学生创设符合客观事实的问题情境,使创设的情境对学生的思维具有一定的启发性和暗示性,这样学生的思维就会有一个明确的方向。
【案例】《蜡烛能燃烧多久》
师:(点燃蜡烛)老师用一个杯子盖住这蜡烛,会出现什么现象?
生:当然会灭掉
师:谁来说说燃烧的蜡烛被杯子盖住后,为什么会灭掉?
生:……因为燃烧的蜡烛被杯子盖住后,氧气进不去,里面的氧气烧完后,蜡烛就灭了。
师:就是说杯子里的氧气烧没了,同学们有没有意见?
师:(出示两支长短不同的蜡烛,放在桌上点燃)那么,一个杯子同时盖住两支蜡烛,结果又会怎样?以小组为单位,先猜测,后验证你们的猜测。
生:……(分组实验)
师:哪个组来汇报一下实验现象?
生:我们猜测高的蜡烛先灭,实验结果猜想是对的。
生:我们组也一样
……
师:实验结果都是一样的,没问题了?
生:蜡烛灭了,并不是杯子里氧气没了。
师:是吗?那为什么呢?
生:假如氧气没有的话,两支蜡烛应该是同时灭,而实验结果是一支高的蜡烛先灭,矮的蜡烛后灭,说明高的蜡烛灭的时候还有氧气,不然矮的蜡烛不会烧一会儿再灭掉。
师:如果杯子里放高、中、矮三支蜡烛,可能会有什么现象呢?
生:可能高的先灭,然后依次是中的、矮的。
师:这就是说,刚才我们说的结论:蜡烛灭了,杯子里的氧气烧没了,这个结论是错的,应该是杯子里还有氧气。那为什么会产生上面这些现象呢?你会提出什么问题呢?
生:为什么还有氧气,而蜡烛却灭了?
生:为什么高的先灭,矮的蜡烛后灭?
……
总之,要使学生的科学探究真实有效,教师就要精心设计好问题,并能创设情境帮助学生发现问题,提出问题,使问题成为有效探究的起点,从而更好的引领着整个探究活动的深入展开。
二、让结构性材料成为有效探究的基点
学习科学,就是带领学生去经历一个个观察、研究认识周围事物和环境的探究活动,而材料无疑是学生动手、操作的凭借和探究推理的“桥梁”,“没有材料就没有经历”。因此,材料的恰当选择,往往关系到探究活动的有效展开,甚至关系到一节课教学的成败。恰到的材料,是成功的一半。
1.精心准备
《科学究竟是什么》指出:“有结构的学具是能够吸引和适应特定年龄和能力的孩子们,让孩子们通过适当努力,能够最终获得发展,而不是被迷惑和打击。”所谓有结构的材料是指经过精心设计,有着丰富内在联系的材料,是蕴含着某些关系和规律的典型教学材料的组合。它一般具有这样的特征:一是贴近学生的生活,让学生感觉更直观、亲切。二是所选材料要为探究的问题服务,并有助于深入的探究。三是材料要有变化,以保证探究的严密性、正确性。
【案例】《拱形的力量》
一位老师在上《拱形的力量》一课时,一开始就是这样导入:
师:在每个小组的桌面上有两上垫板,我们把它看作一条河的两岸,用这张白纸在这里造一座平桥,拿这些螺帽、铁垫圈来测试这座平桥的承受力,发现它能承受的压力很小。那么,你们知道有哪些办法可以增加桥面的承受力?
生:可以增加桥面的厚度。
师:好,不过增加厚度要增加材料了,不增加材料又有什么方法呢?
生:可以改变形状,比如做成折纸型。
生:可以改变材质。
生:可以增加桥墩。
师:加桥墩也要增加材料呀,如果把这座桥变成这种形状,这是什么形状?
生:拱形
师:把桥面做成拱形,它的承受力会加大吗?
于是让学生做平桥与拱桥的对比实验……
从上可以看出,教师事前就为学生提供了有结构的材料。垫板、拱条、铁垫圈、螺帽等材料,每份材料都为概念的呈现与建构发挥着作用:垫板控制了变量跨度;拱条大小、厚薄及铁垫圈的轻重保证了拱形随着压力的增大,形状会呈现出两边的拱脚慢慢散开的现象;螺帽与铁垫圈的提供个数又含着极限与技术的内涵。试想,学生在这些有结构材料的帮助下,就能牢固建构起“抵住拱形的外推力,拱形就能承受更大压力”的科学概念来。
2.有序呈现
一组有结构的材料,还是课堂中的“纪律员”,它像一只无形的大手,牵引着学生走上认知、探究、发展之路。
在教学中经常会遇到:当确定某一探究问题后,教师就将所有材料一古脑儿的呈现在学生面前,结果学生的注意力往往集中在新鲜的感兴趣的材料上。随着时间的流逝,活动的质量却没成正比。如果适时地、分批地提供探究活动所需的材料与器材,学生的探究就会随着材料的不断提供而向前推进。
【案例】在教《简单电路》一课时,在学生组成了一个简单电路的基础上,教师再发给学生一个电珠和一段导线,问:你能在这个电路的基础上再点亮一盏小灯泡吗?学生依照教师提示及材料显示的信息,动手组成一个串联电路。接着再提供一段导线,问:还能在原有的电路基础上再用上一根导线,改装出一个新的电路来?学生思考、动手,最终组装出一个并联电路。
利用有结构的材料,在原有电路的基础上进行改装,避究盲目的把已经装好的电路拆下重装,把有限时间放在最重要的探究活动上,从而获得更多有价值的成果。而且,学生的注意力都被新的研究材料及探究活动所深深吸引,无暇顾及其它的事,避免了课堂上“乱“而”无序“的现象出现,这样,教师既有效调控了探究活动,又很好把握了课堂秩序。
总之,有结构的材料为学生的科学探究奠定了扎实的物质基础,从而确保探究活动的有效而深入的开展,可谓事半而功倍啊。而这一份成功的获得,更有赖于我们科学老师的一份精心,一份细心。
三、让体验成为有效探究的生长点
小学科学是一门培养学生科学素养的启蒙课程,而科学素养是知识、技能、态度情感价值观的综合体,它无法像知识那样直接“教“给学生,而是个体与社会文化融合,再创造的结果,是个体在社会化的过程中对科学活动、生活的感受,体验并内化的复杂产物。因而,让学生亲历积极、能动的探究活动,体验科学学习的乐趣,增长科学探究能力,理解和形成科学概念,树立尊重事实,善于质疑的科学态度,才能培养学生的科学素养。
小学生的身心发展特点,决定了他们学习方式是通过“直观”而非“原理”来学习的,有别于成人。因此,亲身体验应该成为小学科学学习、探究以至于培养科学素养的主要途径。且不能把体验仅当作是标鉴,为“体验”而体验,而应努力放大其功能,让它成为学生的生命感受,成为催生科学素养的生长点。
1.重视学生亲身体验
体验,是指学习者通过实践来认识事物,在亲身经历的学习与探究活动中获得亲身感受,融入自身经验之中,并对原有经验发生影响,是影响学习者情感、态度和价值观的重要活动。
“告诉我的,我会忘记,分析给我听的,我可能记住,如果让我参与,我会真正理解”。这是学生的真心表白。《科学课程标准》指出,“小学阶段,儿童对周围世界存有着强烈的好奇心和探究欲望,他们乐于动手操作具体形象的物体,这一时期正是培养科学兴趣、体验科学过程发展精神的重要时期”。
【案例】科学课的魅力在于能做实验,能在玩中学,而只有学生自己做的科学,才是真正学到的科学。事实上,科学教材中,安排了大量的观察、考察、种植、饲养等内容,我们完全可以带领学生走出教室,引导他们对大自然的事物进行考察、体验。如《油菜花开了》一课,我把学生带到校园周边的田野里,置身在花香与泥土的芬芳里让学生观察一株油菜、一朵油菜花、一株油菜上的花,那份独特感受,又岂能在课堂上能体会到?如《种子的萌发》一课,在上课前一周里,我就布置学生回家浸泡黄豆、蚕豆、油菜的种子,让学生每天给予它们特别的“关爱”,并仔细记录种子的变化过程。课堂上,学生带着自己的“战礼品”,把喜悦写在脸上,把呵护溢于行为之中……这些活动不仅生动地学到了有关生物知识,而且极大的激发了学生学习科学的态度,以及与大自然和谐相处的情感。
2.引领学生经历实证
苏霍姆林斯基说过“在人的心灵深处,都有一个根深蒂固的需要,就是希望自己是个发现者、研究者、探索者”。教学中,我们教师要努力让学生获得动手创造的信心与勇气,激发他们的求知欲,鼓励他们多观察、多动脑、多动手,同时也应该引导学生像科学家一样的搞探究活动,使学生明白,无论是动手实验,还是动脑思考,都是我们收集科学实证的过程。
而科学实证,是建构科学知识、培养科学素养的强有力的支柱,因此,让学生经历基于实证的探究活动,不仅有效地学习科学,而且深切感悟“崇尚事实,强调证据”的科学本质。
【案例】一位老师上《磁铁的两极》一课中,创设情境“将钢珠置于条形磁铁的不同部位,松手后会怎样”,引出问题“条形磁铁什么地方磁力强,什么地方磁力弱”,从而让学生经历探究:通过亲自悬挂回形针的办法检测条形磁铁磁力的强弱。实验前,请学生讨论“用什么方法来研究条形磁铁磁力的强弱”,目的就是让学生明确寻找实证的途径。实验时讨论“回形针挂哪里,怎么挂”,并请学生及时记录数据,目的就是让学生收集事实证据。实验后,请学生仔细分析数据,再得出结论“条形磁铁的磁力两端强,中间弱”,目的就是让学生明白用证据说话。实证意识,贯穿着整个探究活动的始终。
有了实证意识,学生在动手实验时,把关注的焦点放在实验现象、实验数据上,而对一些细枝末节才会置之不理。通过分析现象、数据等事实,得出科学结论,从中又让学生逐步养成细致观察、大胆猜测、小心验证的科学态度。
3.适时渗透人文熏陶
科学素养已不仅仅是包涵科学概念与技能、科学探究能力、科学行为方式等要素,还隐含着科学主义与人文主义的一种和谐,包括科学情感、态度、价值观。因此,只有充分认识科学的人文特性,并且在教学中加以渗透,才能让学生经历真正意义上的科学与科学教育。
人文精神往往隐含于科学教学内容和探究活动之中,教师在教学活动中不能仅着眼于掌握科学知识,而且也应该着眼于挖掘教材中丰富的人文素材与人文价值,使学生在获得知识的同时,培养了人文精神。
【案例】如引导学生认识太阳,可介绍哥白尼的相关材料,突出哥白尼的科学实践精神与坚持真理的不屈精神;如引导学生观察水,可增加比较河水与污染水这一环节,用比较的方法进一步观察水,在学生对水的特点有了进一步了解后,教师可引导:如果把这杯污水倒入这杯河水里,会怎样?如果污染水流入饮用水里,结果又会怎样?如果所有的水都污染了,后果会怎样?由此渗透保护水资源是每个公民的责任的教育,从而使学生获得行为的规范,情操的陶冶,心灵的净化,人性的完美。
总之,有了“体验”,不仅使科学学习变得生动有趣,而且也使深奥的科学道理变得浅显易懂,更使理性的科学闪烁着人文的斑斓。
正如叶澜教授所说的:“课堂应该是向未知方向推进的旅行,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,”而科学课中的探究活动更是如此。如果说,课堂中的探究活动是叶,那课前预设则是根,只有教师精心培育,修缮教学常规,抓住“起点、基点、生长点”等关键因素,那片绿叶才会绽放出精彩与美丽来。
参考文献:
1. 《科学(3——6年级)课程标准 》,北京师范大学出版社,2001年7月第1版
2. 《科学课程标准解读》,湖北教育出版社,2002年7月第1版
3. 《刘默耕——小学自然课改革探索》,刘默耕著.湖北教育出版社,1998年8月第1版
4. 《科学课》杂志
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