科學學習中的制定計劃就是圍繞問題提出猜想與假設后,把將要尋找證據的內容、步驟、方法等要素,用說或寫表達出來。科學課程標準對制定計劃提出的具體內容標準是:能提出進行探究活動的大致思路,能對自己或小組提出的探究問題作出書面計劃。
在科學探究過程中,制定計劃直接影響著學生是否能解決問題、驗證猜想與假設是否合理、能否有效地尋找證據。科學教學中,教師要明確制定計劃在探究過程中的作用,要善于分析制定計劃環節存在的問題并擬定對應的教學策略。
一、現狀與原因分析
觀摩許多課堂,當涉及制定計劃時,通常會看到如下情形:
如果書上有實驗表就直接用書上的;
有時,教師給一點時間,學生根據問題進行猜想、假設后,自己說怎么做,再互相補充,無標準,無記載;
有時,教師和學生一起互相補充,完善觀察、實驗的步驟和方法;
有時,教師直接講解實驗觀察的步驟和方法,如直接通過PPT出示步驟、方法和記錄單,學生自己做并填表。
以上種種情況,不利于學生學習制定計劃的方法、技能,不利于促進學生進行書面計劃制定的訓練。主要原因如下:
雖然科學課程標準對制定計劃環節提出了具體內容標準,但是對具體活動沒有建議,也沒有范式;
在教材中,有制定計劃的學習內容,但是計劃與記錄常常混用,許多教師沒有在概念上區別開來;
有的教師教育理念不清,對教學目標和學生探究能力認識不全面,導致教學時間、任務的分配不合理;
極少數教師自己也不知道該怎樣制定計劃,不知道實驗觀察計劃與實驗記錄的關系。
這些原因,導致課堂中制定計劃環節的教學不能落實,學生不能很好地掌握制定計劃的關鍵要素。
二、應對策略
策略一:從說到寫,使學生了解制定計劃的內容。
學生學會制定計劃是一個循序漸進的過程,教師要先扶后放加以引導。三、四年級的學生寫有困難,教師可以引導他們說想法及思路并摘要記錄,在此過程中,讓他們了解計劃是什么、應該包括哪些內容。
如研究空氣是否有熱脹冷縮的性質時,教師要引導學生思考:
1.設計實驗時,把空氣裝在什么容器里面,實驗的整體裝置是怎樣的?
2.實驗的步驟方法是什么?
3.實驗過程中觀察什么?
4.怎樣記錄?
5.小組同學怎樣分工?
教師要在實驗前考慮到這些基本內容,先讓學生口頭表達,讓他們了解制定計劃的內容包括什么,再學習用文字表達的方法,培養他們提出探究活動大致思路的能力。
策略二:從簡到繁,使學生掌握制定計劃的方法。
三、四年級學生已經對制定計劃有了基本的認識,五年級時,教師可以主要培養學生對自己或小組提出的探究問題制定書面計劃。五年級教材中有大量的制定計劃范式,學生可以先模仿再自己擬定,從而掌握制定計劃的方法。
如研究“一天中太陽的位置、物體的影子與氣溫變化”時,學生較容易考慮到觀察的位置、觀察的對象、觀察的方法和人員的分工等要素。但是,對于更復雜、具體的內容,需要他們通過多次模仿才能完善,如明確探究的問題并且要做到多個問題多個計劃,在列出步驟和方法時要注意的事項,避免出現混亂和不知所措,如何合理分工和提高效率等。
策略三:規范格式,使學生正確撰寫計劃。
制定出的計劃常見的形式主要有條文式、表格式、文字表格結合式等,但呈現的具體內容有各種情況,如計劃的名稱有研究計劃、研究報告、研究方案、實驗設計、實驗計劃多種不同稱謂。有時,問題、猜想、假設也出現在計劃里等。
計劃是圍繞問題展開的,教師應該告訴學生:計劃的名稱應統一為“×××的實驗(觀察)計劃”;計劃是指導實施的,問題、猜想、假設等可以不出現;要根據不同的觀察、實驗確定計劃的具體內容;觀察、實驗的記錄要及時、真實、詳實等。經過較長期的訓練,學生就能掌握計劃的合理表達方式,學會正確撰寫計劃。
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