“電和磁”是教科版六上《科學》教材“能量”單元的第一課。《電和磁》這一課共安排了一個復習實驗即“連接完整電路”,目的是復習以前所學的電路方面和磁鐵方面的有關內容,這些是學習電與磁的基礎,通過操作使學生對今天的學習內容產生興趣,也為這堂課的內容作好鋪墊。此外教學的重點在于一個探究活動,即如何使指南針的偏轉更明顯。通過探究活動使學生體會到導線、電流、線圈對產生磁性的不同影響,認識電可以生磁。
【案例】
1.自選一種材料袋。
①電池一節、電池盒、開關、燈座、燈泡、導線三根、小磁針;
②電池一節、電池盒、開關、燈座、燈泡、導線兩根、線圈一個、小磁針;
③電池兩節、電池盒、開關、燈座、燈泡、導線三根、小磁針;
師:動手做一做。看看你能發現什么奇特的現象?如果需要老師的幫助,舉手示意我到你們身邊去。
學生動手探索,教師等待提供幫助,一段時間后。
師:哪個小組來匯報一下你們的發現?
同學們的探索很多都是失敗的,觀察到小磁針偏轉的小組不足一半。
師:有更明顯的嗎?
追問,你的導線是怎樣放的?有沒觀察到的嗎?現在知道為什么沒有成功了嗎?
沒觀察到的小組,再像他們這樣試一試。
再一番探索后,仍有少部分小組失敗。接下來進入討論環節,同學們對觀察到的現象進行解釋……
師:剛才老師巡視的時候發現,有的小組的磁針擺動的幅度很大,有的小組卻很小。偏轉角度非常大的小組有哪些?偏轉很小的有哪些?
同學們憤憤不平:我們用的是一節電池、他用的兩節電池;我們用的是導線、他們用的是線圈……
師:猜一猜,磁針的擺幅大小跟什么有關系?
板書下學生的猜測:○1與電池節數有關;○2與導線有關;○3與電流有關;○4與線圈有關……
師:你們打算怎樣實驗?小組內三位同學討論一下。重點說一說,什么條件保持不變,什么條件改變,如何觀察和記錄?
師:有相同猜想的小組相互交流一下,完善實驗方案,并記錄下來?!?/p>
師:補充材料,動手實驗,看看你的猜想正確嗎?記錄下實驗現象,做好對比。
學生自己選擇要補充的實驗材料,進行實驗?!?/p>
師:接下來進入討論環節,請分析你們獲得的實驗數據或現象,對比你的猜想和剛才的實驗,你能得出怎樣的結論?
在本節課的教學前,我進行了充分地物質材料的準備和知識以及思想上的準備。然而,課上還是不像想象的那么順暢。教師在整個探究活動中扮演著引領者和支持者的角色,隨時準備給學生提供幫助。學生根據自己的觀察、比較、分析得出自己的實驗假設;進而小組合作制定實驗方案,完善后選擇自己需要的實驗材料進行再次實驗進行探究。得出實驗數據或現象后在老師的組織下交流分析。很多小組請求了老師的幫助,很多小組出現了一次或者多次的失敗,觀察到的想想也不盡相同。然而討論環節進行的異常熱烈,每個小組都有要發表的看法。
那么,探究活動真正的“神”在哪里,小學科學課堂教學中探究活動的價值追求又是什么?
一、學會科學方法——探究活動的應用價值
在小學科學課堂教學中,我們要使學生經歷科學探究的完整過程:以生活中的科學為邏輯起點提出科學問題;根據已知現象和現有知識進行分析,提出猜想形成實驗假設;進而制定和不斷完善實驗方案,形成科學的探究過程;選擇材料進行試驗并不斷調整、收集證據、解釋和結論、反思與評價、表達與交流等。這些過程每個都不可或缺,都有自己獨特的育人價值。只有讓學生真正經歷了這些過程,掌握了科學的探究方法,才可能應用于學習中把它變為自己的學習方式,實現其應用的價值。
二、掌握科學思想——探究活動的文化價值
1、邏輯推理。任何一個科學結論的確立都首先要經得起邏輯推理,所以學生提出的科學猜想、假設甚至結論都必須依據邏輯推理和嚴密的核查證據對論點加以證明。
2、假設和猜想??茖W探索(究)“比教科書中作為‘科學的方法’所介紹的教條性的步驟要靈活得多”,提出探究假設和猜想,借助材料和實驗活動對其進行親身直觀的驗證比只是借助數據進行推理更具有挑戰性和創造性。也只有這樣學生才能充分發揮直覺判斷力和想象力,并逐步學會如何更好地運用直覺判斷和想象思維。
3、質疑和思辨。質疑與思辨所帶來愉悅感是學生在探究活動中所能體會到的重要情感體驗,同時質疑與思辨的思想又是探究活動得以沿著正確的方向進行下去的重要保證。一方面,它使思維不墨守成規,不受傳統窠臼的羈絆;另一方面,它又監督思維不可天馬行空,任意臆想或幻想。它是更高水平的科學思想統領著整個科學探究的過程。
三、形成科學精神——探究活動的精神價值
探究活動不僅要使學生獲得重要的基本的科學概念并認識科學概念之間的聯系,獲得科學探究的技能和方法,更要使學生形成善于思考、勇于開拓、實事求是等科學精神。具體包括對自然現象保持好奇心和求知欲,并愿意為探索自然的奧秘付出艱辛的探索和不懈的努力的實證精神;敢于堅持真理,依據客觀事實提出和堅持自己的見解的理性精神;善于思考和分析,追求準確和精細;同時能聽取不同意見,理解別人的觀點和設計思路的分析精神和開放精神;以及敢于大膽質疑,具有開拓創新的勇氣的批判精神。這些科學精神都不是憑空產生的,它們要依托于一定活動和經歷才能逐步內化為影響人的行為方式的精神原則,所以在探究活動的教學中,我們要將這些科學精神滲透其中,在潛移默化中影響學生。
正如美國哈佛大學研究生院教授蘭本達曾指出的,科學教育的最高價值,是要使兒童獲得終生受用的方法、思想(精神)。同樣的,科學課堂教學中的探究活動所追求的最高價值是要使學生學會科學方法、掌握科學思想、形成科學精神!
【作者單位:淮陰師范學院第一附屬小學 江蘇】