在科學認知的過程中,學生總是經歷由未知到真知的過程,這種過程,我們把它叫做“重演律”,因此,學生的學習過程是對科學知識發展過程的一種認知意義上的重演。因此學生在學習科學理論或概念的過程中,“我們應該讓孩子重蹈人類思想發展中的那種最關鍵的步子,當然我們不應該讓他們重蹈過去的無數個錯誤,而僅僅是重蹈關鍵性步子。”這就是教學發生學原理。同時,學生在科學知識的認知過程中,必然要經歷“生長三部曲”:發生——形成——發展。在發生的過程中,是一種應運而生,是一種自然而然的發生過程;在形成的過程中,要做到知識的自然生成,做到水到渠成;而在發展階段,重點是拓展學生的思維,延伸學生的空間。
一、重演在科學課堂中的意義
1.激發學生學習興趣,促進學習主動有效
心理學提出,教學的首要條件在于調動教與學雙方的積極性,特別要調動學生學習的積極性,當他們感到有了某種學習需要時,才會相應的產生某種學習興趣,從而努力去接近它、探究它,主動自覺地進行一系列有關的學習活動。
2.揭示知識本原意義,優化學生認知結構
學生歷經認知的重演,思維上已經發生了變化,這讓學生能夠輕松地意識到知識的本原意義,從而實現認知結構發生變化,并最終得以優化。
3.拓展科學教育功能,全面落實三維目標
通過重演,學生的知識技能得到了基本的保障,同時學生經歷了探究的歷程和方法的鍛煉,情感也得到了延伸,從而落實了三維目標。
二、重演的有效實施
1.稀釋還原——讓概念自然地生成
傳統的概念教學,往往以學科為本位,非常注重對概念的內涵和外延的講解,其中包括概念的定義、定義式、決定它的條件、其意義、單位等等,而學生缺乏形成概念的直觀材料和客觀事實的積累,只是記憶一些空洞的詞句,不能很好地認識概念的本質。這樣使得學生會認為概念是人主觀臆造出來的,不是事物和本質屬性的反映。
所以,對于抽象概念的教學,我們需要的是還原稀釋,從創設問題情境出發,進而抽象加工,實現概念的具體化,并通過相應的訓練來鞏固深化概念的內涵,從而實現從具體到抽象再到具體的過程。
比如,在學習《力的存在》時,學生在頭腦中已經存在“物質”、“相互”、“作用”等概念,這為力的概念的引出提供了先決條件,所以我們首先創設情境,用手推桌子,這時候手和桌子被“物質”化了,推又體現了“作用”,而手推桌子,桌子又有一個反作用于手,從而實現了相互作用,我們在此基礎上再抽象概括,得到力的概念:力是物體對物體的作用。為了進一步鞏固深化,我們還應該繼續完善力的知識結構,用磁鐵吸引鐵釘,讓學生意識到力的作用不一定非要接觸。這樣一來,就形成了正確的“力”的概念。
2.延遲判斷——探尋規律的發現過程
傳統的規律教學過分地強調接受與掌握,冷落和忽視發現與探究,這主要表現在很多科學教師對規律采取先入為主、直接給予,而后分析、加深理解的教學過程,片面地強調對科學規律的剖析、記憶和訓練,忽視了對規律的發現過程的體驗和經歷。
新課標提出,要以知識為載體,注重學生接受知識的過程。因此我們要讓學生學會延遲判斷,給學生留有足夠的思維時空,使他們對規律的判斷產生于必要的認知過程之后,這樣,學生才會對規律產生更加深刻的理解。
比如,在學習《質量守恒定律》時,我們先給出學生一個問題:水電解后生成了氫氣和氧氣,那么參加反應的水的質量和生成的氫氣和氧氣的質量之間有什么關系?學生自然能猜出三種猜想:大于、小于、等于,為了降低實驗的難度,我們給學生提供器材,包括氫氧化鈉和硫酸銅、天平、燒杯、試管,放手讓學生探究,然后通過實驗現象分析反應前和反應后的天平的情況,通過延遲判斷分析,進而總結出質量守恒定律,這樣的教學才符合學生的認知規律。
3.滲透方法——讓學生參與設計
在科學的學習過程中,我們還要注重滲透科學的思想和方法,讓學生主動地參與設計的過程,不僅要設計實驗的目的、實驗原理、實驗方案,也包括實驗的實施,都應該讓學生全程參與。這就需要培養學生學會三問:這個實驗應該怎么做?這個實驗為什么這樣做?這個實驗還可以怎么做?
比如,在學習《影響導體電阻大小的因素》時,我們通過和人走路的速度受到大街的長度、街道的寬度和不同的街道以及天氣的影響進行對比,讓學生展開思考,從而得出導體的電阻可能和導體的長度、導體的粗細、導體的材料以及導體的溫度有關,之后應該滲透研究的方法,包括控制變量法和轉換法的利用,我們應該給學生充足的時間來設計探究的思維程序,通過設計,學生對于研究的方法才會有真正的體會。
總之,讓學生重演科學知識的發生過程,離不開觀察實驗和理性思維。在實驗中暴露學生的思維過程,讓學生歷經重演,走向有活力的科學課堂。
(責任編輯 羅 艷)