科學教學的核心任務在于教學生“學會思考”,優秀的思考技能是科學學科的關鍵能力,它是指能熟練、自覺地運用各種思考模式和思維技能進行思考,圓滿完成某件事的能力。它的初級階段主要呈現為思考技能,當學生通過一定的訓練和實踐,內化為一種思考的習慣,思考技能就能積淀為科學學科的關鍵素養,進而形成人終身受益的思考素養。
在心理學上,思考技能有許多不同的分類,依據三—六年級孩子的年齡特點,主要發展的是經驗歸納思考和假說演繹思考能力。經驗歸納思考始于人們對自然現象的觀察,是人們利用已有的經驗來解決問題。而自然科學的發展,希望人們的思考不完全始于觀察,而是可以開始于想象可能發生的事情,從而在廣泛收集信息資料尋找證據的過程中,在批判和反思中創造新的概念,這就需要大力發展人們的假說演繹思考的能力。
《水珠從哪里來》是教科版小學科學三年級下冊“溫度與水”單元的第5課。屬于物質科學領域,本單元主要以水為例(水是學生最為熟悉的物質),引導學生探究溫度和物質狀態變化之間的關系。通過觀察水的各種狀態(固態、液態和氣態),集中研究水在融化、蒸發和凝結過程中發生的變化,幫助學生初步建立起“物質是不斷變化的”認識。同時,通過對水的三態循環的觀察和感知,幫助學生初步建立自然界“物質循環”的概念。本課是在“水結冰了”“冰融化了”探究了水的液態和固態之間的變化之后,引導學生以“杯子外壁上的水珠哪里來”為探究內容,經歷“觀察現象一提出問題一做出假設(解釋)一分析、檢驗假設一尋求新的證據一做出新的假設”的思考過程,完成相對完整的科學探究活動,是一個很好的展現學生的思考過程,進行思考技能培訓、呈現思維訓練內容的課例。
1.用科學記錄單貫穿課的始終,通過引導學生完成科學記錄單,呈現孩子們思維發展、概念建構的歷程。
一是教學中,盡可能在課堂上給出學生進行記錄的時間。猜測后、開始第二項探究前、課的結束回顧,都是嘗試在課上給出學生時間,讓他們在活動之后靜下心來整理自己的思維軌跡,從而達到概念鞏固和思維提升的目的。其次是做示范。整節課,結合課的進程不斷進行板畫,示范記錄方法和格式,降低孩子記錄的難度,同時給孩子的個性化記錄以啟迪。最后是做批閱。通過閱讀科學記錄本,了解記錄是否完整,觀察是否全面,實驗是否正確,測量是否準確;搜集、整理信息,進行合理解釋的能力怎么樣;學生參與科學學習活動是否主動積極,是否持之以恒,是否實事求是,能否尊重事實、尊重證據等等信息,對孩子的思維情況和科學態度作出評價。做科學筆記有利于孩子們的回憶和反思,有利于提高孩子有條理的敘事能力,有利于孩子們對科學概念的深度建構,并且,能為學生和老師提供一種獨特的評價。但不無遺憾的是,由于對教學內容安排的不合理性,導致對學生的科學記錄指導不夠細致,現場對科學記錄的情況反饋不夠,太多的內容擠掉了學生慢慢學習、慢慢記錄、慢慢思考的時間。正如張文質教授所說,教育是慢的藝術。在喧囂的教育世界里,如何遠離急功近利,在每一堂課中扎扎實實陪伴孩子成長,也是必須思考的一個話題。
2.在設計中有意識的引導學生在經驗歸納思考和假說演繹思考間進行轉化。
三年級的學生初步具備了經驗歸納思考的能力,并正在發展假說演繹思考的能力,呈現出混合經驗歸納和假說演繹思考的特征。教學中無論是對“水珠從哪里來”所做的各種假設的分析、排除,還是對“遇冷”形成小水珠概念的建構,都力求讓孩子基于嚴密的論證和證據支撐形成新的認知。例如當孩子依據課前準備中的觀察提出“小水珠的產生與冰有關”時(典型的經驗歸納思考),通過呈現“倒去冰的杯子的外壁也會產生小水珠”引發認知沖突,引導學生思考分析產生這一現象的可能性,從而建構起“遇冷”形成小水珠的概念。
這里的細節處理,個人覺得還不細致,應該從學生的角度出發,抓住生成,充分根據部分學生的觀察所得進行分析。例如有學生觀察到沒有裝滿冰塊的杯子,杯子外壁的水珠分布也是有規律的:下半部分有冰,逐漸向上減少。原因是:下半部分杯子的溫度比較低,上半部分沒有放冰,所以杯子的溫度接近室內空氣的溫度。這樣的引導也可以滲透假說演繹思考的要求:觀察要細致,現象要敏感,記錄要及時。科學家的好多發明發現不是來自于經驗歸納,而是及時記錄了不經意間的一個現象,為后續思考綜合的、彼此關聯的事物提供了豐富的信息,供研究者聯系、甄別、篩選。
思考技能沒有絕對的好與壞,應該說他們是互相支撐,相互轉化的。沒有發展好經驗歸納思考的學生,其假說演繹思考的能力也會受到一定的影響。經驗歸納思考發展得好,在進行假說演繹時能抓住問題的重點、核心進行推理和驗證,而假說演繹思考所獲得的結論又會豐富人們的經驗,促進學生進行經驗歸納思考。
(吳韋萍,江蘇省吳江實驗小學,215200)
責任編輯:顏瑩endprint