《看月亮》是蘇教版小學《科學》五年級《白天和黑夜》單元的第四課,本課的主要教學內容有三個部分:一是調動學生的已有知識經驗,引導思考“我們看到的月亮有哪些不同”,聚焦問題;二是引導學生自行設計觀察月相變化的活動方案,在小組討論中不斷修正并完善觀察記錄單;三是介紹一些歷史上科學家堅持中長期觀察實驗的案例,讓學生在科學史的學習中形成科學探究精神,堅持做好觀察月亮的活動。
五年級學生活潑好動,好奇心強,善于記憶具體形象的事物。學習《看月亮》一課前,學生基本上有了一些關于月球的概況和對月相的感性認識,但他們的相關知識并不系統、全面,有一些學生對此可能還摻雜有想象。本課的知識比較抽象,不易于理解,這也要求教師要想出各種方法來調動學生學習的積極性,使他們保持學習的興趣,讓他們在探究活動中自然地建構起月相的概念。雖然月相的變化是可以實地觀測到的,也是學生比較感興趣的現象,但本課要求學生能連續一個月觀察月亮,給月亮記日記,這對他們來講難度不小,因此,教師在教學過程中要針對長周期觀察活動進行有效指導。
長周期觀察活動具有開放性和持續性的特點,能為學生提供充分的觀察時間和空間,讓學生親歷科學觀察的過程,體驗觀察的艱辛與樂趣,在促進學生深度學習、提升學生科學素養方面有著獨特的作用。長周期觀察活動需要學生的參與,需要足夠的時間和空間,有限的課堂往往不能讓學生充分施展。為解決這一矛盾,教師要有針對性地實施教學:課前,可以通過多種方式了解學生的前概念,從中發現學生概念建構中缺失的部分,進而設定教學目標;再通過聚焦學生認知沖突,調動他們萌生觀察月亮的欲望;在交流討論中,引導他們將記錄內容具體化,彌補完善自己的方案。
一、畫——形狀不同
奧蘇泊爾認為,影響學習的最重要的因素是學生已知的內容。課前,我讓學生在紙上畫出記憶中的月亮。收集整理學生的作品發現,按月亮的形狀大致可以分為“滿月”“凸月”“半月”及“月牙”四類,以五(3)班47名學生為樣本,作品中出現了38個滿月、10個凸月、18個半月及31個月牙。數據表明,滿月和月牙這兩種形狀的月亮給孩子留下了較深的印象。事實上,搜索孩子平時比較容易接觸到的讀本不難發現,書中的月亮“形象”也的確以滿月和月牙居多。
學生眼中的月亮大多來自于書籍或電視網絡,往往忽視了來自日常生活中的觀察,因此,我將教學重點聚焦在“觀察”上。客觀數據的分析幫助我明確了教學活動的方向和側重點,即在課堂中的哪部分對學生進行指導。
當學生看到我提供的各種各樣形狀不同的月亮圖片時,他們會自發地產生了疑問:為什么會出現多種形狀不同的月亮?為什么會有像……一樣的月亮?為什么他畫的跟我畫的不一樣?
“難道有很多個月亮嗎?”
“不,只有一個月亮。”
當我質疑月亮的個數時,孩子們卻堅定地回答只有一個月亮。在他們的前概念中,月亮是唯一的,但是畫出來的月亮卻有形狀不同,于是,問題聚焦在“形狀”上。
接下來,我如果告訴學生,月亮有滿月、凸月、弦月……之分,再詢問學生為什么會出現這些形狀時,也許會有學生回答:
“月亮是不會發光的。”
“是月亮和太陽之間位置不同導致的。”
“有時候天空中是看不到月亮的,那叫新月。”
……
的確,現在的孩子在書籍或網絡中能夠了解到足夠的知識,如果教師只是簡單地表揚這些看似博學的孩子,然后將這些知識強加于其他孩子身上,那么他們便不再對觀察月亮的形狀有興趣——一切關于月亮形狀的知識只需要從書上看來即可。
反思我們的科學課堂,這一點常常容易被忽略掉——當學生遇到認知沖突時,想到的是查閱書籍和資料,而不是去親身經歷探究。缺乏經歷獲得的知識和概念往往是暫時的或模糊的。
因此,我重點引導學生將關注點轉移到“不同形狀”上,認識月亮的形狀是在變化的。
二、排——順序各異
學生的前概念中有些是與科學概念大體一致的,但有些前概念卻與科學概念相悖,讓學生暴露自己的前概念,可以幫助教師有針對性地指導。
月亮的形狀是在不斷變化著的,是按什么規律變化的?我首先讓學生排一排月亮形狀變化的順序,從學生所排的結果中可以發現,按月亮的缺到圓再到缺,學生基本都能排出來,但是這就是對的嗎?顯然,在排的過程中,學生大部分是在嘗試性地進行排列。
月亮的形狀會隨時間發生變化,究竟是按什么規律變化的?我將學生的排列結果進行對比,在對比中聚焦學生的認知沖突。有研究認為,兒童會透過每天的經驗來詮釋可觀察到的現象與意義,他們對特殊事件的解釋較有興趣,尤其是當自己的前概念受到挑戰時,他們會自發地產生探究的興趣。于是,他們便會想到要親自看一看月亮。
三、看——方案豐富
此時,問題聚焦在“如何看月亮”上。怎么看?簡單地用眼睛看嗎?看什么呢?
準確地說,應該是觀察月亮。觀察是認識事物之源,是獲取外界信息的基本途徑。縱觀科學課堂上的觀察,還存在一些普遍性的缺陷:科學觀察與日常觀察相混淆,缺乏有意識的觀察,觀察目的不明確,注意力不集中;觀察的持續性不夠,對觀察的事物、現象辨別不清,觀察不細致、不具體;對觀察的結果不能確切地描述、表達出來。
此時,教師要給予學生自由的猜想空間,讓他們大膽地提出自己的想法、問題,然后有針對性地設計觀察方案。
在設計方案的過程中,可以讓學生先在小組內交流個人的想法,在充分討論的基礎上,經過小組內的科學質疑來形成最終的方案。然后,在組與組之間的匯報交流中,逐步完善所需記錄的內容,如時間、日期、地點、形狀、天氣等。教師要做到有扶有放,該放手的地方就讓孩子們自己思考,而對于如何把握月亮形狀和比例,教師可以直接示范,不拖沓。
當學生出現認知沖突時,教師要引導學生沿著思維的走向,放慢教學速度,讓他們在討論中將記錄內容具體化,在組與組的交流中,逐步完善自己的設計,為后期觀察月亮作鋪墊。
在以往的教學中,學生自主設計方案的能力培養常會被忽略,他們只是按照教師的要求按部就班地操作,導致不能真正掌握探究的技能。在培養核心素養的理念下,我們應該培養學生從事完整探究活動的能力,要創造條件,給學生更多的機會去提升自主探究能力。
四、讀——習慣養成
當學生準備好方案躍躍一試時,我出示兩則科學家長時間進行觀察的故事,讓他們自行閱讀,目的是讓他們感受到觀察是科學探究中必須要經歷的。
對于小學生來說,堅持做好長周期觀察活動充滿了挑戰,引入科學史的內容可以激勵他們像科學家一樣,自覺養成長周期觀察活動的好習慣,克服活動過程中的困難。這樣做也是回歸本課主題,即指導學生真實地探究,培養其科學素養。