文/王雪蓮 繪圖/王賑陽
科學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生經(jīng)常在知識、方法、能力、過程、思維、情感等方面不能很好地過渡銜接,導(dǎo)致暫時的知識脫節(jié)、方法缺乏、能力欠缺、過程缺斷、思維斷裂、情感難激發(fā)或體驗不深等學(xué)習(xí)斷點現(xiàn)象。
學(xué)生自身由于知識、思維等方面的局限,很難通過適當?shù)姆绞娇缭綄W(xué)習(xí)斷點,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不甚理想。如果教師教學(xué)時未能及時準確把握學(xué)生的學(xué)習(xí)斷點,就不能采取有效的教學(xué)策略或手段,從而錯失突破學(xué)習(xí)斷點的良機,致使教學(xué)難于達到預(yù)期的目標。
“以學(xué)定教”“學(xué)為中心”的課堂教學(xué)理念,要求教師必須充分預(yù)設(shè)和關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中可能存在的斷點,并根據(jù)學(xué)習(xí)斷點的具體類型,剖析對應(yīng)學(xué)習(xí)斷點的成因。同時發(fā)揮教師的引導(dǎo)、解惑作用,及時采取相應(yīng)的策略,幫助學(xué)生恰當?shù)靥幚磉@些斷點,搭建起新舊認知的橋梁,達到教為學(xué)服務(wù)、教學(xué)相互促進的目的。
科學(xué)教材中部分內(nèi)容,由于沒有考慮到學(xué)生已有知識的實際,出現(xiàn)前后知識脫節(jié),或知識鋪墊不夠等情況,致使知識聯(lián)接不順暢,影響教學(xué)實效。老師在教授這些內(nèi)容時,需要補充相應(yīng)的斷點知識,讓前后知識自然銜接,使知識教學(xué)具有更強的邏輯性、連貫性和系統(tǒng)性。
如在“二力平衡條件”教學(xué)時,學(xué)生已有“物體在平衡力作用下處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)”的知識,但對“物體在非平衡力作用下處于變速直線運動狀態(tài)”存在知識斷點。教學(xué)此內(nèi)容時,設(shè)計幾個學(xué)生熟識的活動:
用剪刀剪斷懸掛在線下的物體,觀察物體下落的速度變化;學(xué)生利用現(xiàn)有文具(如書本、橡皮)從高處自由下落,觀察它們的下落速度變化;橡皮或鉛筆在用書和鉛筆盒等學(xué)具搭建的斜面上下滑,觀察橡皮或鉛筆的下滑速度變化;教師展示汽車剎車后的情景視頻,學(xué)生回憶自己乘車時,汽車啟動與停車時的速度變化。
通過直觀的小實驗活動或視頻觀察,增加了學(xué)生的感性認識,彌補了學(xué)生就“物體在非平衡力作用下處于變速直線運動狀態(tài)”方面的斷點知識,為后續(xù)知識的學(xué)習(xí)掃除了障礙。
知識斷點不僅存在于同一學(xué)科前后知識間,還存在于不同學(xué)科知識間。比如七上教材中用科學(xué)計數(shù)法進行單位換算,超前于數(shù)學(xué)上科學(xué)計數(shù)法的教學(xué)。教師可先安排科學(xué)計數(shù)法的教學(xué),以彌補學(xué)生在科學(xué)計數(shù)法方面的斷點知識。又比如用坐標系表示科學(xué)各量之間的關(guān)系,是數(shù)學(xué)中函數(shù)知識的再應(yīng)用,屬跨學(xué)科的斷點知識。教學(xué)時可補充相關(guān)的斷點知識、橫縱坐標所表示量,并賦予它們特定的科學(xué)含義,接著分析各量之間的變化關(guān)系。由此幫助學(xué)生擴展理解坐標系中各量之間的深層關(guān)系。
同學(xué)科知識斷點的彌補,有助于實現(xiàn)知識的前后相連、縱橫相通,確保后續(xù)學(xué)習(xí)的順利進行;不同學(xué)科知識斷點的彌補,不僅可以促進跨學(xué)科知識的相互聯(lián)系與整合,擴展各學(xué)科知識的應(yīng)用范圍,而且對學(xué)生發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)有不可或缺的作用。
科學(xué)方法是學(xué)習(xí)和研究的基本方法。學(xué)生通過科學(xué)學(xué)習(xí),掌握基本的科學(xué)方法,初步學(xué)會應(yīng)用科學(xué)方法解決實際問題,是科學(xué)教育的目標之一。科學(xué)方法應(yīng)用范圍很廣,如果學(xué)生沒有真正領(lǐng)會科學(xué)方法的使用條件,就很難在具體情境或?qū)嶒炑芯恐袦蚀_恰當?shù)厥褂茫创嬖诜椒〝帱c。此時教師可以根據(jù)科學(xué)方法使用的條件,通過啟發(fā)、引導(dǎo),嘗試把原來學(xué)生熟悉的方法“遷移”過來,幫助學(xué)生排除暫時的方法斷點。
例如轉(zhuǎn)化的思想方法普遍應(yīng)用于物理、化學(xué)以及生物實驗研究中。通常情況下,學(xué)生對物理實驗研究中應(yīng)用轉(zhuǎn)化法很容易理解,因為物理實驗直觀,可直接測量。但在化學(xué)或生物實驗研究中有些量不明顯或難于直接測量,這時如何應(yīng)用轉(zhuǎn)化法,學(xué)生常感到困惑。
例如,怎樣衡量“催化劑對化學(xué)反應(yīng)快慢的影響”,學(xué)生往往束手無策。教師不妨把學(xué)生最早學(xué)習(xí)的“運動場上的比較物體運動快慢”的方法遷移到“催化劑作用下比較化學(xué)反應(yīng)的快慢”上來,無非是把“催化劑對化學(xué)反應(yīng)快慢的影響”轉(zhuǎn)化為“觀察測量生成物(氣體或沉淀)增加的快慢或反應(yīng)物減少的快慢”。
又比如,替代法也是一種應(yīng)用范圍較廣的研究方法。曹沖稱象利用的就是替代法。如圖1中B物體疊放在A物體上,A物體對水平木板的壓力增加了,學(xué)生難于理解。教學(xué)時用海綿替代木板,通過觀察海綿凹陷程度的變化來確定A物體對水平木板壓力的變化。

圖1

圖2
通過科學(xué)方法的遷移,幫助學(xué)生克服因暫時方法斷點而帶來的理解困難,使一些隱性的、難理解的現(xiàn)象變得顯見而易于理解。
初中生的生理心理特點和生活經(jīng)驗不足等因素決定了他們的分析能力、理解能力、抽象思維能力不強。有些知識,憑他們的現(xiàn)有能力難以內(nèi)化成自己的東西,導(dǎo)致理解和應(yīng)用困難。若教師采取設(shè)置能力階梯的策略,逐步完成能力斷點的過渡,學(xué)生學(xué)起來就會更輕松。反之,就只能把知識強加給他們,造成學(xué)生學(xué)而無趣,做而無法,用而無能。因此,教師要設(shè)法分段“架梯”,建立起能力之間的過渡階梯,拾級而上,幫助學(xué)生突破能力斷點。
比如,教學(xué)“阿基米德原理”時,學(xué)生對“物體排開液體的體積”和“浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力”難于理解。對第一個難點,我采用“先定性感知后定量比較”的方法來設(shè)置能力階梯:
讀出在空氣中彈簧秤的示數(shù);預(yù)測物體逐漸浸入水中,液面和彈簧秤的示數(shù)怎樣變化?預(yù)測物體全部浸沒水中,繼續(xù)浸入,液面和彈簧秤的示數(shù)又怎樣變化?對這幾個問題,學(xué)生先預(yù)測再進行實驗驗證。通過這樣的過渡,學(xué)生初步建立起“物體浸入水中的體積越大,液面上升得越高,彈簧秤的示數(shù)越小(即物體受到的浮力越大)”的感官認識。接下來,關(guān)鍵是解決“物體浸入水中的體積”與“物體排開水的體積”之間的關(guān)系問題。為此,我設(shè)置的能力階梯為:用一裝滿水的容器代替以上盛水容器,重復(fù)上述實驗。用接水容器把水接起來,分別測出“溢出水的體積”和“物體在水下的體積”,并進行比較。學(xué)生通過親身實驗活動,實現(xiàn)“從定性到定量、從感知到比較”的能力過渡,確信“物體排開水的體積等于物體浸入水中的體積”。
“眼見為實,數(shù)據(jù)為證”是學(xué)生形成知識最直接的途徑。對第二個難點“浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力”的突破,我采取 “直觀觀察與定量測量同步進行”的方法來設(shè)置能力階梯,如圖2:先用兩根相同的彈簧秤分別測出物體和接水容器的重力,并在指針示數(shù)處做記號;再把掛在彈簧下的物體逐漸浸入水中,同時觀察兩根彈簧秤指針移動的距離并讀數(shù),獲取多組“彈簧秤示數(shù)的減小量(浮力的大小)”與“溢出水的重力”的數(shù)據(jù);比較這兩者之間的大小關(guān)系。通過“直觀觀察——定量測量——數(shù)據(jù)對比”的能力階梯設(shè)置,用事實和數(shù)據(jù)幫助學(xué)生突破“浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力”這一難點。
通過對能力斷點的架梯,把一些能力要求相對較高的內(nèi)容分解成幾個有梯度、易于理解的現(xiàn)象或事例,逐級跨越能力階梯,降低理解難度,順利實現(xiàn)能力的過渡。
初中生的心智特點決定了他們形象思維較強,抽象思維較弱,使得他們?nèi)菀讓π枰橄笏季S理解的內(nèi)容存在斷點。教師需要進行教學(xué)設(shè)計幫助學(xué)生突破形象思維與抽象思維之間的斷點。我采用“銜接思維斷點”的策略,架起形象思維與抽象思維之間的橋梁,幫助學(xué)生實現(xiàn)由形象思維到抽象思維的過渡。
比如,在家庭電路連接教學(xué)時,為符合現(xiàn)在市場上帶指示燈插座的實際,我用“一開三孔”帶指示燈插座取代老式插座。該做法雖然完成了與實際的接軌,卻出現(xiàn)了新的問題:學(xué)生抽象思維較弱,難于理解插座內(nèi)部的具體連接情況。
因此,教學(xué)時我先給每個學(xué)生分發(fā)一套插座器材,讓他們拆開并觀察其連接方式,再重新裝好,之后才完成電路圖的連接。通過拆裝實物,與電路圖連接對比的方法,把形象的實物連接“銜接”到抽象的電路圖連接上去。這一做法,不僅解決了抽象思維的斷點,也讓學(xué)生通過實際操作的真實體驗,理解了接線原理,提高了動手能力和實踐能力。
家庭電路學(xué)習(xí)時,學(xué)生雖熟悉家中各用電器的工作情況,但對這些電器的并聯(lián)狀態(tài)難以理解。其原因是學(xué)生不能根據(jù)用電器的工作情況抽象出它們的實際連接情況。我隨即進行現(xiàn)場實際操作:關(guān)閉教室里的開關(guān)(一開控三燈),讓學(xué)生觀察日光燈的發(fā)光情況;隨后打開開關(guān),觀察燈的發(fā)光情況;接著拆下一盞日光燈,觀察另兩盞日光燈的發(fā)光情況。然后,呈現(xiàn)教室電路連接的電路模型圖,此時,學(xué)生就徹底理解,并形成了深刻記憶。
通過實際操作、展示家庭電路連接模型、電路圖的再現(xiàn)與比較,輔以分析和推理,幫助學(xué)生順利完成從“家用電器的工作情況”抽象出“家用電器的實際連接情況”的過渡,同時對家庭電路的連接方式建立起清晰而牢固的認識。時常進行這樣的實際操作模擬的思維斷點銜接訓(xùn)練,不僅能使學(xué)生克服因抽象思維不足帶來的理解不深或難于理解的現(xiàn)象,還能提高學(xué)生的動手和分析推理能力。
科學(xué)原理來源于生產(chǎn)生活,又服務(wù)于生產(chǎn)生活,這個特點決定了科學(xué)教學(xué)必須充分關(guān)注知識的形成過程。然而,學(xué)生對某部分科學(xué)原理過程的缺斷,直接影響認知的全面性和思維的連續(xù)性。此時,教師可以采取增設(shè)過程的策略,循序漸進,使知識形成既遵循事物發(fā)展規(guī)律,又符合學(xué)生的認知規(guī)律和思維發(fā)展規(guī)律。
在金屬銹蝕條件的教學(xué)時,由于學(xué)生生活經(jīng)驗不足,對金屬的銹蝕現(xiàn)象只有膚淺的、表面的認識,缺乏深入的思考,難以提煉出影響金屬銹蝕的條件。教學(xué)該內(nèi)容時,我先增設(shè)了“如何使鐵釘生銹”的學(xué)生課前實驗活動。讓學(xué)生自己在實驗、觀察過程中,探索金屬生銹的充分條件。學(xué)生在觀察金屬生銹的親身實踐中,悟出“怎樣防止鋼鐵生銹”,進而“為家里的金屬日用品提出幾種可行的防銹措施”。
增設(shè)的另一個活動是:收集室外金屬設(shè)施的防銹方法效果如何?有無更好的防銹方法?這一活動的增設(shè)是對金屬生銹條件應(yīng)用的拓展和深化,使學(xué)生明確科學(xué)學(xué)習(xí)不只是學(xué)習(xí)科學(xué)知識,還要學(xué)習(xí)科學(xué)過程和科學(xué)方法,更要應(yīng)用科學(xué)知識解決實際問題。與課本中原來的安排相比,增加了兩個過程,其目的是讓學(xué)生認識到“科學(xué)學(xué)習(xí)不是止于學(xué),止于用,而是不斷學(xué)以致用,不斷批判創(chuàng)新的過程”。
對過程斷點采用增設(shè)的策略,使學(xué)生對知識的形成過程認識更完整,體會更深入,認知更系統(tǒng),應(yīng)用起來就更靈活。
作為三維目標之一的情感教育,其達成的時效性沒有知識目標那么顯見,需要持久的教育才能見效。若情感教育不能觸動到學(xué)生的心靈,教學(xué)效果就很低微。因此,教師要捕捉學(xué)生心底的情感斷點,挖掘能引起學(xué)生心靈觸動的情感教育素材,通過素材來改變學(xué)生原有的認知體驗,使學(xué)生融入到素材預(yù)設(shè)的情感中去,進而產(chǎn)生觀念和行為的轉(zhuǎn)變,即“融合情感斷點”。
比如,在鋁的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)時,我先呈現(xiàn)鋁攝入量超標對人體危害的圖片介紹和視頻。接著,設(shè)計如下討論活動:
展示新買的鋁制罐與舊的鋁制罐,問:他們表面有什么不同?造成這種不同的主要原因是什么?
有些特別“愛清潔”的家庭主婦,總喜歡用鐵砂把鋁質(zhì)炊具表面的暗黑色物質(zhì)擦去,可一段時間后又變成了暗黑色。請你想一想,經(jīng)常這樣做,導(dǎo)致的后果是什么?
不少家庭喜歡用鋁質(zhì)容器盛放食品過夜,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與食品接觸的地方暗黑色明顯減輕。請你猜想其原因。
根據(jù)鋁的性質(zhì),請你為科學(xué)生活提幾條合理化建議。
通過素材展示和問題討論,可以促使學(xué)生對“鋁污染”的原有認知體驗發(fā)生改變的同時,無形地完成情感體驗,從而引起觀念的轉(zhuǎn)變,最終使學(xué)生產(chǎn)生“防止鋁的食品污染”行為的改變,達到指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)生活的情感教育目的。
情感教育的特點,要求教師把情感融入到學(xué)生具有原有認知體驗的素材中去,用生動的素材感染學(xué)生。學(xué)生則從原有認知體驗的素材中,領(lǐng)悟其中蘊含的情感,激起他們心靈上的震撼,產(chǎn)生情感上的共鳴,進而內(nèi)化為他們自己的觀念,并產(chǎn)生正確的行動。
總之,學(xué)習(xí)斷點的存在是不可避免的,但也不是無法跨越的。教師不僅要善于準確預(yù)知學(xué)生可能存在的學(xué)習(xí)斷點,判斷學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)斷點,而且要根據(jù)斷點的產(chǎn)生原因,精心設(shè)計突破學(xué)習(xí)斷點的有效策略,因不同斷點施不同策略,以實現(xiàn)知識、方法、能力、過程、思維、情感等方面的順利過渡和巧妙銜接,達到提高學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量之目的。