何健
科學課程標準指出:小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程,讓科學探究成為科學學習的主要方式。它強調學生是科學學習的主體,教師是科學學習活動的組織者、引領者,教師應引導學生自主探究。
在科學教學實踐中,教師常常將科學探究程式化地分解為提出問題、猜想與假設、制訂計劃并觀察實驗、搜集證據、建構解釋、交流討論等步驟。學生只是按照教師的意圖,遵循教師制定的方案,按部就班地經歷探究的每一個環節,在活動中熱熱鬧鬧地動手。但是,學生收獲了什么呢?收獲的可能只是動手帶來的簡單而短暫的興奮。教師每一步都牢牢掌握著支配權,學生自主的空間非常小,幾乎沒有自己做決定的權利。學生雖然看似經歷了探究的過程,但是缺乏自主活動的空間。這種程式化的探究不是真正意義上的自主學習。探究應該是讓學生自己去探索,喚起學生學習的自主性,為學生自主性發展提供更多的機會,讓學生在探究中自己去質疑、判斷、分析、比較和概括。
要讓學生自主學習,自主探究,教師就必須充分挖掘教材的趣味因素,研究學生的興趣所在,選擇合適的教學方法,激發學生對科學課堂的興趣,培養良好的學習習慣。學生一旦對科學感興趣,就會樂于接受它,從主觀上就不再只是被動按教師的既定計劃經歷探究的各個環節,會變得樂于探究、實踐。
一、操作導入,在玩中探究
愛玩、好動是學生的天性。在課堂上常會出現這樣的情景:當桌上有東西的時候,哪怕是一個紙杯、一個托盤,也會成為學生注意的焦點,時不時會想去擺弄一番。再如,在一個較長時間的探究活動中,教師常會花大量時間用于實驗前的指導,對制訂計劃、選取材料、實驗步驟等進行詳細規定,還會補充注意事項,這個時候很多學生其實已經迫不及待想要開始活動了。可見,從學生的心理上來看,動手做始終是第一位的。
既然孩子這么喜歡材料,喜歡動手做,那么為什么不讓孩子早一點動手做呢?教師可以首先提出一個操作場景,提供材料,學生在已有的知識經驗基礎上,嘗試進行直接操作,在操作中去發現問題、解決問題。在學生的探究過程中,教師就像學生的親密伙伴一樣,參與到小組的活動中,引導他們研討交流、修正操作、研討歸納。
例如:《斜面的作用》一課,通過油桶搬上卡車的情景導入,引發對斜面作用的思考,然后提出問題:斜面可能是省力。接著設計實驗來驗證,再交流反饋得出斜面具有省力的作用這一特點。緊接著觀察各組實驗數據,引出不同坡度斜面的省力情況可能不同,學生再進行設計研究,最后得出結論。在這一過程中,為了實驗順利進行,教師往往指導過多、過細,存在“保姆式”傾向。在指導中,如果教師把什么問題都預先解決了,那就不是探究活動,只是在教師指令下完成了探究的流程。
同樣是這節課,也可以這樣設計:在課的一開始,教師就出示一個操作場景:不同坡度的木質斜面搭建的跑道,一塊印有木箱圖案的木塊。接著介紹操作要求:小組設計一個喜歡的跑道,將木箱從一端緩慢勻速移動到另一端,并用測力計測出在運輸過程中用了多大的力。在小組操作的過程中,學生發現不同斜面處使用的力的大小不同,直接移動和沿斜面移動用的力也不同。接著引導學生在小組中利用現有材料自主探究“用力大小與斜面坡度大小的關系”“直接移動和沿斜面用力大小有什么不同”這兩個問題。適時引導學生通過研討,設計更為科學的實驗方案,修正操作,最后再交流歸納,得出結論。
在這樣的教學過程中,學生要解決的問題是學生在活動中真正遇到的問題,解決問題的方法也主要來源于學生自己的思考和實踐,而不再是按照教師的要求機械地去一步步完成一個探究過程。學生有了真正屬于自己的自主探究的時間和空間。同時學生對操作活動發自內心的喜歡,操作活動的要求強烈,這樣的學習方式,能適時滿足學生的擺弄要求,符合學生心理特點,防止因為材料吸引注意力所帶來的麻煩。
二、矛盾情境,抓住孩子的求知欲
皮亞杰認為:人的認知起源于主客體的相互作用,智力的本質是人對現實的一種適應,適應的本質在于主體能取得自身與環境間的平衡。而要達到這種平衡,具體的途徑就是同化和順應,個體思維發展的過程就是不斷地取得主客體之間協調一致的過程。當現實與學生原有的預期形成強烈的矛盾時,就容易激發學生的求知欲,激發學生的探究興趣。
教師要充分利用和發掘教材以及學生活動中的矛盾因素,可以引用與學生日常生活體驗有出入的實例或實驗現象或學生之間爭論的生活實例或實驗現象來創設情境,引發學生的認識沖突。
例如:《空氣占據空間》這一課導入部分,教師為每個學生準備了一個套在瓶內的氣球(有些瓶子是戳有小洞的,有些沒有),進行吹氣球活動。學生發現有的能吹大,有的不行。同學間的對比,促使他們主動思考:為什么你的可以吹起來?我的就不行呢?
這樣的矛盾情境導入,一下子就激發學生對探究內容產生興趣,產生求知欲望,將注意力集中到探究學習上來。矛盾的情境以學生思維為立足點,利用情境教學特有的功能,創設富有意義和可操作的教學情境,使新知識納入已有知識的結構框架中,為后面的探究實踐起到了鋪墊作用,效果良好。
三、劣構問題,關注學生的差異
不可否認,學生之間存在差異,他們組成的小組之間也存在著差異。有的小組能又快又好地完成實驗,有的小組可能遲遲未能完成實驗,而且實驗結果還是不準確的。對于不同的小組應當設定相同難度的探究活動,必然只會關注到一部分學生,而忽略另一部分學生探究的積極性。
例如:《用橡皮筋作動力》一課中,“纏繞圈數與小車行駛距離的關系”,這樣的問題,對部分小組來說,只要稍微聯系一下生活經驗,結論是心知肚明的。如果教師還是習慣于讓每個學生都去探究這樣的問題,像這種淺顯的科學現象,必定會給學生本應高漲的科學探究興趣迎頭潑一桶冷水。如果學生缺乏探究欲望,教學效果必然不會理想,對這些同學來說,就常常會游離在探究活動之外。這種情況下,就可以采用劣構問題的方式。設計開放性的問題。
還是這節課,可以將問題制訂為:設計一輛跑得又遠又穩的橡皮筋小車。在小組嘗試的活動中,不同的小組會發現不同的問題。比如:小車橡皮筋纏繞圈數多了會打滑,就會主動思考“如何改變這種打滑現象?”再如:橡皮筋纏繞圈數多了跑得遠,會自覺想到“那能不能再多點?”……這個時候,教師可以多準備幾種橡皮筋、輪胎等其他材料,供小組同學選用。在小組設計到一定階段,教師可適時引導學生交流設計方案和設計思路。這時,小組間可能還會自然而然地相互幫助、相互競爭。
這樣的探究活動,尊重了學生的主體地位,盡可能多的給了他們時間、空間、材料和選擇的機會。學生能夠保持較長時間的興趣,不但關注到了那些較落后的學生的探究過程,而且促進了學生創造力的發展。
科學探究是科學學習的主要方式,興趣是學生科學學習的動力,它需要教師的呵護,也需要教師的正確引導。教師要準確把握孩子的心理特點,從興趣入手,讓學生在自由的空間中自主學習。讓我們不斷實踐,不斷反思,使學生的科學思維能力真正得到發展。