张之仁 /文
“科学学习要以探究为核心”,是科学课程的基本理念之一,课程标准中的阐述如下:
“科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动,是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。但也需要明确,探究不是惟一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。”
在阐述以探究为核心的同时,又指出“但也需要明确,探究不是唯一的学习模式”,对比如何理解?探究不是惟一的学习模式,是不是说有时候以探究为核心,有时候不以探究为核心?探究是学科学习的主要途径,是不是还有探究以外的次要途径?究竟“核心”与“不是惟一的”之间是什么关系?明确这一点很重要,举个例子说:传统的“先生讲,学生听”是非探究的,为什么不能使用这种方式? 明确了,才有可能在教学中体现以探究为核心。
教学中如何体现以探究为核心,有四点需要明确:
第一、亲历以探究方式进行的学科学的实践活动和过程,是科学学习的基本途径。所有科学课的学习,都应通过这个途径。不是说有的课通过这个途径,有的课可以通过“先生讲,学生听”的途径。也不是说现在教学手段现代化了,可以从传统的“先生讲,学生听”变成电脑讲,学生看的途径。
第二、科学学习中,有些局部活动是无法亲历的,例如教学生认识火山成因:
谁能保证在我教学生认识火山成因时,一定有火山喷发发生?谁能保证我能及时带领学生去直接观察到火山喷发现象?显然像这类事物,是小学生既不可能也没有条件通过直接认识获取事实材料的,这项学习活动必须采用亲历以外的方式进行。
还有像地球内部的地幔、地核是科学家也无法直接认识的;在实际教学中,都是通过教科书丶教师告诉学生的。告诉是探究以外的方式,但告诉是有条件的。
第三、即使是以亲历的方式进行学习,也需要训练学生学习用亲历以外的方式获得信息,以拓展知识领域,了解科学技术的新进展,这是社会发展对人们提出的新的要求,我们要训练学生学习适应这种新的要求。
第四、用亲历以外的方式进行学习,应当在以探究为核心的前提下进行。
以认识火山成因此为例,说明探究以外的方式在以探究为核心的前提下是如何进行的。
(1)这类课的教学也是以事实为基础的。
这类课中事实材料,不是由学生通过探究获得的,通常采用提供事实材料,引导学生运用已有的知识进行推理认识的方式进行。推理认识,抽象思维,需要思维材料,所以也要收集事实,这种收集,有的是从已有的知识中检索出相关的事实材料,有的由教科书上呈现一些主要的事实,有的要从书刊,电视,互联网上收集,要让学生参与收集才能获得生动、丰富的事实。收集到了各种自然现象的材料,学生才能运用已有知识,解释各种自然现象之间的因果联系。
收集到了事实材料,还要按火山喷发外部现象的发生过程,对事实材料做初步整理,便于学生运用已有知识,推测地球的内部情况:
地面震动,喷出浓烟,巨大的爆裂声,轰鸣声——说明地球内部有巨大压力。
喷“火”,火红的喷出物,火红的岩浆流出——说明地球内部温度很高,物质在高温下熔化,巨大的压力使岩浆喷出或溢出。
喷出的岩浆冷却成为岩石——据此推断地球外壳由冷却了的岩浆包裹着。
综合起来解释大山的成因:地球内部温度很高,压力很大,外壳又是由岩浆冷却形成的坚硬的岩石,一旦某一部分在高温高压的作用下形成了薄弱环节,内部物质冲出外壳形成火山喷发。
(2)指导学生运用知识,进行推理认识,发展学生思维,是这类课教学的核心。
地球的内三圈,是经过多学科科学家长期研究的,不是小学生能够研究出来的,更不是通过推理推断出来就可以确认的。训练学生学习推理认识,使相关概念联系起来,形成高一层次的认识。学生在推理认识中,不可能说得像书上讲的那样“科学”,那样准确,这是必然的。按传统的教学观念,学生说了不“科学”,不准确的话,教师必须指出,必须纠正,否则就会受到责难。然而这类课的教育价值,并不要求学生说出科学家的研究结果,而是在于训练学生运用知识进行思维,发展学生的科学思维和创造性思维,鼓励学生用自己的语言表达自己的思维。所以一切积极思维,勇于表达的学生都受到尊重,鼓励。
(3)这类课,最终由老师把科学家研究的结果告诉学生,告诉是有条件的,是在学生根据事实对地球的内部构造,作出了推断的基础上告诉的。告诉的更重要目的在于实证:“你们的推断是科学的,科学家经过长期研究,他们的研究结果同你们的推断是一致的。”告诉的目的有四:
●鼓励、肯定学生的思维。
●潜在涵义在于说明推理认识是科学认识的一个方面,科学讲求实证,用科学研究的结果,证实学生的推测。
●为学生提供合适的说法,用积极的方式告诉学生,而不是“纠正”,“指出”。
●知识。
同传统的教学观念相反,这类课的教育价值正在于鼓励学生“胡说”。
在这个教例中,学习仍然是以探究为核心进行的,只是在探究过程中,事实材料是由教科书提供的,地球的内部构造是由教科书和教师告诉学生的,但告诉是有条件的,是在学生通过思维,作出推测的基础上,作为验证学生的推测告诉的,科学讲求实证,我们没有能力获得实证,用科学研究的结果,证实你们的推断。这两种亲历以外学习方式,只是学习过程中进行局部活动的方式,不是整课的学习模式。
通过这个教例还可以看出两个“探究”的内涵是有所不同的。“以探究为核心”中的探究,是广义的,主要指科学探究的过程和方法。科学课要教学生了解科学探究的过程和方法,逐步学会科学地看问题,想问题,所有的课都应根据教学内容和具体情况,引导学生亲历科学探究过程。
“探究不是惟一的学生模式”中的探究,是狭义的,指直接认识,是探究过程中进行局部活动的方式:多数活动是要亲身经历,直接认识的,通过探究方式进行。有的不可能亲身经历、直接认识,则通过探究以外的方式进行。虽然在局部活动上采取了非探究方式,而学习过程仍然是以探究为核心的。