科學課不僅僅是一種傳達科學知識的教學活動,更是一種形成科學思想的教育活動。理解科學思想的重要方式就是要加強對科學本質的理解,在日常教學活動中,教師如果能夠牢牢把握住科學本質教學的制高點,將會有效地提升學生的科學素養,促進學生形成科學思想。現以《把固體放到水里》(蘇教版三年級教學內容)同課異構教學為參考,比較不同教學對引導兒童探求科學本質的影響。
一、比較活動設計的出發點:是關注活動展開,還是關注概念建構?
當下的科學課堂有時候場面熱鬧,但是效果不佳,這與最初目標的出發點關注的重點不無關系。以《把固體放到水里》為例,下面是教學中兩則不同的教學設計如下:
第一位老師為了能夠讓學生認識到固體放入水中后的沉浮現象與固體的大小、輕重沒有關系,設計了一系列有結構的材料。三組材料中有大小相同、輕重不同,有輕重相同、大小不同,有大小、輕重均不相同。教師期望通過活動,發現:物體的沉浮與輕重無關。實踐表明,學生將目標聚集于活動本身,雖然參與了,認識卻沒有改變。
第二位老師這樣設計活動:將幾組相同材質的材料制作成大小不同的物體,預測它們入水以后的變化,設計觀察實驗的方案,關注記錄的內容,在對比中建立科學的概念:物體的大小與物體的沉浮沒有關系。
科學課堂需要活動,但是活動本身并不是目的,活動的指向才具有終極意義。科學探究不僅在乎是否有動手形式的參與,更在乎是否有動腦參與的理解過程。所以,探究活動的設計應該超越學生簡單操作,回歸至為建立科學的概念而提供積極操作的經驗平臺。要實現由關注活動本身的展開向關注活動的屬性意義轉變,我們就要以事實為依據,以加工事實為過程,不是讓學生得到事實性的結論,而是體現論證這一結論的重要性。如果我們拋棄了活動設計中的這個要點,學生的科學學習活動雖然能夠獲得知識的理解,但是當他們長期面臨類似的參與活動時,會缺失從內心深處爆發的探究激情,這會極大地影響科學學習的興趣。
二、比較吸引學生的落腳點:是簡單的刺激吸引,還是主動的內在驅使?
在《把固體放到水里》的教學中,第一位教師將三組各種不同類型的材料完全呈現于學生眼前,面對一組組特征不同的學習材料,學生有些眼花繚亂,只顧著考慮不斷出現的問題,無暇顧及自己的思考。而第二位教師只選用了兩組對比材料,主要問題是:面對這組材料,你怎么操作?怎么觀察?怎么記錄?怎么比較?怎么總結?用這樣的一組問題串起學生參與探究活動的始終。
在日常的教學過程中,為了吸引學生參與科學探究學習的過程,教師經常想方設法設計有趣味的形式,除了實驗活動外,還會運用各種媒體技術,制作各種新鮮的教具。但是我們知道,學生參與科學學習活動,不是為了走完老師預設的程序。即使每個學習活動都具有很強的刺激性,那也只是一種手段。如果外在的刺激不能夠引發學生內在的認知驅動,再多再新鮮的刺激也只是本末倒置。所以,在活動材料準備及學生活動參與中,應該將引發學生認知的參與擺在第一位,將探究定位為不僅僅是程序,更是一種思考和認識世界的方式。
三、比較探究過程的發展點:是為了驗證結論,還是為了積累經驗?
科學教學過程中,要講清楚一個知識點并不難,可是要理解和感悟知識點背后的科學本質,卻是一個艱難的過程,因此,選擇何種傳達過程就代表著不同的價值觀。我們來看《把固體放到水里》教師對學生發展點的選擇:
第一位教師針對學生的前概念,設計“大小相同的物體的沉浮不一樣”、“輕重相同的物體的沉浮不一樣”的活動,側重點在于讓學生用實驗去評判驗證不同的物體的沉浮是不同的。而第二位教師側重于讓學生經歷自己從已知向未知推進的過程,從預測出發,經歷設計實驗、觀察現象、強化記錄等過程,不斷在經歷中豐盈自己的經驗認識。
科學教學的意義在于將學生的概念常識導向概念意義,要能夠讓學生在追求概念意義的過程中不斷豐富自己的經驗,要學會在實驗中對已有觀點構成挑戰,要能夠從現象占主導的直覺走向概念占主導的推理,實現超越驗證性實驗表象的跨越。唯有在此過程中,學生才會拋棄機械執行、單一觀察的視野,學會用現有觀察對照已有結論,從不同角度、向不同的群體嘗試解釋自我的理解,建立起一個能夠囊括已有經驗、承接現有觀察結論、預測未來可能走向的知識系統。
四、比較學生匯報的聚焦點:是追求結果呈現,還是追求交流研究?
科學課堂上對交流的理解歷來有兩種趨向:關注自我和關注結論。在《把固體放到水里》的教學過程中,第一位老師的重點是觀察系列實驗的現象是什么,得到的系列實驗結果是什么,現象與結果之間是否一致。第二位老師的研究重點是針對同一實驗材料在水中的沉浮結果不同展開爭辯,特別強調在爭辯過程中對互相質疑的回應。
課堂上交流研究收獲不是環節,而是一個程序。從科學的角度來說,這個程序具有“表達”和“交流”的雙重意義。表達強調要能夠將自己觀察的結果全面真實地呈現出來,交流強調要能夠將自己的觀點和別人的觀點進行互動和碰撞,在爭辯中充分表述自我的觀點,傾聽他人的觀點,完善自我認識。表述和交流是全班同學思想得以充分展開的時空:需要人人能充分表述自己的觀點,對于有表述困難的學生,教師要能夠通過點撥、追問、澄清的方式給予幫助;需要時時都能傾聽他人的觀點,對于有疑惑的地方,及時質疑,據理力爭;需要人人都能夠從他人的觀點中審視自己的操作和結論,重新發現實驗嚴謹的意義,學會從交流中獲得對科學的真正理解。
科學是由大量的實施知識和一些用于獲取、驗證、擴展知識的方法構成的主體,這些對于兒童心智水平來說是不容易接近的,但是融合在孩子日常探究學習中那些能體現科學本質的東西上:建立概念的思路、主動思考的意識、積累經驗的程序、交流爭鳴的精神,它們將會貼著孩子的內心積淀下來,極大地開放兒童的視野,并伴隨他們終身,這些也許就是人終身必備的能量,是一種科學本質的體現。
(作者單位:江蘇省揚州市梅嶺小學)