《材料準備篇》提出的第一計是“以逸待勞”——讓孩子自己動手準備科學實驗材料。這是一個老話題,很多老師都有這方面的經(jīng)驗,網(wǎng)絡(luò)上也能搜到很多這方面的文章。在這一計中,筆者主要提出一些個性化的教學經(jīng)驗和管理策略供大家參考。
一
“以逸待勞”在《三十六計》中的本意是指作戰(zhàn)時不首先出擊,養(yǎng)精蓄銳,以對付從遠道來的疲勞的敵人。在課堂上我們不需要出擊和學生作戰(zhàn),不需要對付學生。但是我們需要養(yǎng)精蓄銳,讓學生動手,讓學生“疲勞”,讓學生“筋疲力盡”,尤其是思維層面的殫精竭慮。因為課堂學習的主體是學生,只有學生動起來了,思維活起來了,他們的行為在思維的指揮下有序了,課堂的效益才會高。
在《三十六計》原典里,本條目是這樣表述的:“困敵之勢,不以戰(zhàn);損剛益柔。”“損剛益柔”語出《易經(jīng)·損卦》。“損”,卦名。損卦上卦為艮,艮為山;下卦為兌,兌為澤。上山下澤,意為大澤浸蝕山根之象,也就是說有水浸潤著山,抑損著山,故卦名叫“損”。“山”和“澤”本來是“剛”“柔”兩個相對的事物現(xiàn)象,“損剛益柔”哲學層面的理解是,在一定的條件下,剛?cè)嵯鄬Φ膬煞侥芟嗷マD(zhuǎn)化。
科學課本質(zhì)上是自然科學在課堂上的重現(xiàn),因此觀察和實驗是科學課最外在的表現(xiàn)。既然要動眼觀察和動手實驗,那么在科學課堂上,觀察和實驗的材料必然是一種“剛性”要求,學生一般通過對探究材料的操作、擺弄和思考,才能形成完整印象,進而獲取對事物的正確認識。然而在現(xiàn)實的課堂上,很多觀察和實驗因為材料準備不及時而流于形式,演變成教師講實驗、視頻放實驗,學生成為科學探究的觀眾。
在現(xiàn)實中,教師準備科學探究的材料的確是一件非常耗費精力的工作,既繁又煩。不少學校配套的實驗設(shè)施并不完善,即使向?qū)iT的廠家購買了不少科學儀器、材料,但由于探究活動的開放性,很多探究材料還是要靠教師通過多種途徑收集。以我這樣一位熟練的教師來說,準備一節(jié)課的材料至少需要20~40分鐘。筆者曾經(jīng)寫過一篇文章,叫《一堂科學課值多少錢》。在文中,筆者仔細統(tǒng)計了一年來上課因為購買各種教學具而耗費的資金,以及因為準備實驗材料而耗費的時間和精力。通過折算,筆者發(fā)現(xiàn)自己在每學期至少花費將近1000元在課堂上。這對于富裕地區(qū)的老師來說不算什么,但對于廣大依靠工資養(yǎng)家糊口的普通老師來說,顯然是一筆不小的開銷。如何解決教師課前準備材料的任務(wù)重、壓力大這個“剛性”難題呢?
我的解決方案是“以逸待勞”——讓孩子們動手準備科學實驗材料!這里的“逸”是指教師的安逸,“勞”指的是學生的勞作。俗話說“眾人拾柴火焰高”,科學活動中實物的準備,應(yīng)多讓學生參與,多利用學生準備的現(xiàn)成材料。這一方面可以減輕教師的工作量,另一方面可以讓學生提前體驗探究的愉悅和責任感,渲染活動前的氣氛,讓學生十分樂意地探究下去。把學生這個資源利用好,科學老師準備科學材料就容易多了。如何讓學生參與到科學實驗材料的準備工作中呢?
二
讓學生參與材料的準備,既能減輕老師準備材料的工作負擔,解決材料不足的問題,又能充分體現(xiàn)學生的主體性,培養(yǎng)學生的參與意識,讓學生親身經(jīng)歷、感受科學探究的全過程。學生準備科學材料的過程還是他們熟悉周圍環(huán)境、拓展生活視野的過程。
小學科學探究的對象大多是學生身邊的自然事物和現(xiàn)象,讓學生到他們生活的周圍和大自然中去尋找各種各樣的材料來替代教材中的材料,這本身就是讓他們張開慧眼認識周圍的世界。
如認識“葉”,讓學生到校園、田野采集各種各樣的葉子;認識“昆蟲”,讓學生到學校周圍、家的周圍去捉蟲子、觀察蟲子;種鳳仙花,很少有人種過鳳仙花,種子也難找,讓學生改種辣椒、西紅柿等,也是一個讓他們認識植物的途徑。教學《油菜花開了》一課,通常上課時間恰好是本地油菜花盛開的時候,但城市里的孩子怎么辦?讓孩子們在菜市場購買有花朵的白菜苔也是一個好方法。觀察雄蕊、雌蕊構(gòu)造的時候,油菜花的雄蕊、雌蕊較小,看不清楚,讓孩子們到花店里觀察玫瑰花、百合花等就可以解決這個問題;認識“銅、鐵、鋁”,讓學生觀察學校、家里用銅、鐵、鋁制的物品,搜集一些廢銅、鐵、鋁等;教學《電磁鐵》一課,讓學生收集舊網(wǎng)線中的線芯來制作鐵釘電磁鐵,線圈既好纏繞,又不易松脫,等等。在尋找替代物品的過程中,孩子們在觀察周圍的世界,在熟悉的環(huán)境中尋找著陌生的信息,發(fā)現(xiàn)“熟悉的環(huán)境中別有風景”!
科學課的學習內(nèi)容不是一本薄薄的教科書,而是學生生活周圍廣闊的自然環(huán)境和人文環(huán)境,我們的教學要充分利用廣泛存在于學校、家庭、社會、大自然、網(wǎng)絡(luò)和各種媒體中的教育資源,將學生的探究活動置于廣闊的背景之中,幫助他們不斷擴展對周圍世界科學現(xiàn)象的體驗。
如《靜電》一課的教學,為了探究電荷之間的相互作用,教材設(shè)計了這樣一個實驗:在直尺上懸掛兩個氣球,用不同的方式摩擦兩個氣球,使氣球上帶上不同的電荷,再靠近,觀察兩個氣球靠近以后的現(xiàn)象。在這個實驗中,需要氣球、棉線、絲綢、毛皮等多種材料,而且還需要對氣球吹氣、懸掛、摩擦,整個過程準備工作多且復雜,而且對環(huán)境要求較高。實驗中,我把氣球換成生活中常見的塑料泡沫,摩擦、靠近、觀察,效果非常明顯。塑料泡沫很常見,學生可以自己準備,也省去了教師的很多麻煩。
用生活材料替換教材里的標準實驗材料,在教學中十分普遍。例如:利用大可樂瓶替換測量肺活量的裝置;《橡皮泥在水中的沉浮》一課所用的橡皮泥用油泥代替效果非常好;用不同的硬幣替代測試小船的承載重量、測試拱形的力量用的金屬墊片;《探索土地被侵蝕的因素》一課的實驗裝置用一升牛奶盒替換,材料易找且效果好……
學生課內(nèi)進行的觀察實驗所認識的東西,畢竟不是自然狀態(tài)下的物體,他們還是在間接地認識大自然。小學科學課的研究對象中有相當大的一部分是貼近學生生活的,有些材料可以自制,有些材料可以用代用品,有些材料可以在平時收集積累。如果把課內(nèi)進行的觀察實驗與課外實踐結(jié)合起來,既能培養(yǎng)學生的觀察實驗能力,鍛煉他們的探究能力,又能彌補觀察實驗材料的不足;既豐富了學生的活動空間,又拓寬了他們的科學視野。
三
讓學生自己準備實驗材料,一方面可以減輕教師的負擔,另一方面也可以提高學生的參與度。因為準備材料的過程實際上也是科學探究的過程,學生使用自己收集的材料做實驗,可以讓實驗更加豐富、具體和生活化。
如《導體與絕緣體》一課,教師先演示實驗(教科書提示用橡皮和小刀探究物體是否容易導電),等學生弄清楚實驗方法之后,他們就開始檢驗自己收集來的頭發(fā)、布條、蘋果等材料,他們自帶的材料可以說是應(yīng)有盡有。由于材料豐富,最后不用老師引導,學生就能得出科學結(jié)論。
再如,教學《簡單電路》一課,課前老師讓學生自己準備教材中的實驗材料,要求他們研究幾種方法讓小燈泡發(fā)亮。學生通過準備材料,對探究內(nèi)容有了一定的感性認識,到課堂研究時,就會獲得事半功倍的效果。
《植物的生長變化》單元,教材是讓學生自己種植鳳仙花,交流他們種植鳳仙花的生長情況,然后把觀察、發(fā)現(xiàn)的問題和現(xiàn)象都記錄下來,一起探討、研究。我們讓學生收集桃花、蠶豆花和豌豆花,這三種花在我國種植面積很廣,孩子們也很熟悉這些花的結(jié)構(gòu),把桃花和豌豆花、蠶豆花進行比較以后,他們獲取的知識遠比聽老師講鳳仙花要多得多。又如,教學《太陽能熱水器》一課時,用易拉罐制作簡易太陽能熱水器,探究它們放置的位置、外部顏色與吸熱能力強弱的關(guān)系,也能吸引學生的探究興趣。使用易拉罐這樣的材料,既開發(fā)利用了生活中的廢物,又滲透了節(jié)約資源與保護環(huán)境的情感態(tài)度價值觀。
正如美國教育家布魯諾所言:學習的最好刺激,乃是對所學材料的興趣。學習《熱》單元時,在探究液體、氣體、固體的熱脹冷縮的過程中,學生自己收集了植物油、醬油、牛奶、醋等液體,還有塑料塊、鐵圈等固體。他們對自動鉛筆筆帽的研究,把物體熱脹冷縮的現(xiàn)象展現(xiàn)得淋漓盡致:他們把筆帽加熱一段時間后,小心地用鑷子將筆帽套在鉛筆上,發(fā)現(xiàn)“套不進”了;把筆帽放在水中冷卻后,又能“套進去”了。學生自行收集的材料大多從身邊的自然事物和生活中選取,滿足了他們的好奇心,使他們可以更好地感受和體驗科學。
比如,探究浮力的大小和什么有關(guān)的實驗中,教材用大、中、小石頭做實驗,設(shè)計意圖很好,效果也很好。可問題是,一般學校很難配齊那么多種石頭,即使配齊了,也不標準!于是,我就讓學生用橡皮泥替代鉤碼,一個鉤碼代表小石頭,鉤碼上粘上一塊油泥代表中石頭,粘上兩塊油泥代表大石頭。這樣,由于學生準備充分,圓滿地完成了課堂學習任務(wù)。
再如,教學《日食和月食》一課時,除了用課件展示日食和月食成因的動畫圖片、資料外,還要做模擬實驗。課前,我讓各小組都準備了手電筒、乒乓球和玻璃球等材料,在實驗過程中,有幾個小組的同學用膠帶粘在玻璃球上,吊起來圍繞乒乓球轉(zhuǎn)動,改變了原來直接用手拿著玻璃球圍繞乒乓球轉(zhuǎn)動的做法,避免了轉(zhuǎn)動過程中手影落在乒乓球上,從而直觀地模擬了日食和月食的成因。學生親自動手準備的材料,還有利于發(fā)揮他們的主體性,使實驗設(shè)計更趨完善,一舉多得。
四
孩子在準備實驗材料的時候,往往會提前進行一些小實驗,這等于給了他們一段時間去領(lǐng)悟,一個空間去創(chuàng)造,一個舞臺去表演。他們會動腦思考,會用眼睛觀察,會用耳朵聆聽,會用嘴巴描述,會用巧手操作,無形中拓展了探究的時間和空間。
如在教學《螞蟻》一課時,課前老師布置學生找螞蟻的家在哪兒,它愛吃什么?怎樣找食物……要求學生將自己觀察到的情況記下來,再帶回幾只螞蟻上課時觀察。
課堂上,孩子們很快展示出觀察結(jié)果,較準確地畫出了螞蟻的簡圖。老師接著讓學生分組逗小螞蟻玩,繼續(xù)探究、討論自己平時不太了解的小螞蟻的生活習性。從學生的討論中可以看出,他們對螞蟻的生活習性了解得還真不少:小螞蟻可以搬比自己重200倍的東西;螞蟻是群居的,同巢的螞蟻很團結(jié),不同巢的螞蟻在一起會打架;螞蟻的觸角可以傳遞信息,愛吃蚜蟲的分泌物……他們還提出了一些新的問題,老師可以順勢要求學生課后將小螞蟻送回家,繼續(xù)觀察。
許多小實驗簡單易行,隨時可以讓孩子做,比如準備《物質(zhì)在變化》一課時,可以布置學生做這樣一個小實驗:把一個雞蛋放到醋精里泡一天,看看有什么變化?這個實驗既簡單又能培養(yǎng)學生的觀察和實踐能力。老師還可以通過一系列啟發(fā)性的提問,幫助學生加深對醋這種液體的認識,引導他們深入思考,如為什么放到醋里就有這種變化,放到水里又會有什么變化呢?
學生做完實驗后,老師可以鼓勵他們把自己觀察到的內(nèi)容講給別人聽,這樣不僅可以豐富他們的詞匯,培養(yǎng)他們的語言表達能力,而且可以幫助老師了解他們思維的過程和解決問題的方式。學生在實驗過程中每一次對實驗結(jié)果的期待,對每一步出現(xiàn)的意外表示出來的驚喜,都能豐富他們的情感,為其童年的幸福增添一抹色彩。
學生的創(chuàng)造性是無限的,學生的潛力是無窮的,當我們敢于放手讓他們準備材料的時候,就會發(fā)現(xiàn),學生是一本永遠讀不完的書,他們的世界是如此的豐富,他們的探究欲望是如此的強烈!
教《使沉的物體浮在水面上》一課的最后一個環(huán)節(jié)時,我安排學生帶一些物品來探究,他們除了帶來了像回形針、橡皮、小紙片這些常規(guī)材料外,還帶來了很多有意義的材料,如小番茄、蘋果、塑料恐龍等。當我宣布各小組自由探究哪些物體在水中是沉的,哪些是浮的,并把它們放成兩堆的時候,學生的積極性是那么高,他們的發(fā)現(xiàn)是那么的新穎和獨特。他們發(fā)現(xiàn):番茄重,卻是浮的;小紙片剛?cè)胨惺歉〉模^一會兒水浸透紙片,就下沉了。
我們開放材料的同時,也開放了學生的大腦!
五
在平時的教學以及日常生活中,我們?nèi)绻鰝€有心人,時時處處留意儲存對科學課教學有用的材料,日積月累,材料就會越積越多。
例如,在教學《巖石和礦物》單元后,學生所采集到的巖石種類較多,老師可以讓學生歸類,在各塊巖石上貼上標簽,上面注明名稱、顏色、形狀、質(zhì)地以及類別,裝入盒子里,標上制作者的姓名、班級、日期,進行統(tǒng)一儲藏。這樣,既提高了學生的知識水平,增強了他們的動手能力,又積累了材料。一些季節(jié)性強的材料,雖然現(xiàn)在用不著,但取材方便,不妨收放起來備用。有時候,可以適當開展一些小制作活動,讓學生收集生活中的廢舊物品,重新利用,動手制作一些有用的作品,如制作各種各樣的紙橋、設(shè)計制作一輛小賽車、建造一個生態(tài)瓶、做一個小樂器等。通過這些活動,既能培養(yǎng)學生收集廢舊物品進行科學探究的好習慣,也能培養(yǎng)他們的制作能力和創(chuàng)造精神。
值得注意的是,學生每天的學習任務(wù)也很繁重,他們難有充足的時間來收集材料,有些材料也不容易在短時間內(nèi)收集,如各種各樣的花、植物的種子、巖石等。因此,在學生參與準備的過程中,不要把過難的任務(wù)交給他們,要做好指導工作,否則,他們原先的積極情感就會轉(zhuǎn)移,容易氣餒和抱怨,興趣和信心大減,效果適得其反。
如何讓學生都參與其中,提高科學課材料準備的效果呢?
我通常在每學期開學就制定好相關(guān)的學期教學計劃和實驗教學計劃,將一學期的教學內(nèi)容、要做的觀察實驗和制作活動、需要準備的材料,列出詳細的清單,明確哪些材料必須由學校統(tǒng)一購買或找專人制作,哪些材料從實驗室直接取用或由其他儀器代替,哪些材料需要教師自己制作,哪些材料需要讓學生參與準備。
需要學生準備的材料,在開學第一節(jié)課,讓學生分單元記錄清楚,并發(fā)放《告家長書》通知家長,讓家長知道本學期孩子在科學課上學習的內(nèi)容,希望家長能積極主動地參與進來。同時,我將一學期每一課學生需要準備的材料清單,張貼在教室里,便于大家提前準備。這種做法得到了90%的家長的支持,80%的家長能協(xié)助孩子做好相應(yīng)準備,約1/3的家長甚至能和孩子一塊去“搞研究”,家長對科學課的意義有了更深的了解,科學課在他們心目中再也不是可有可無的了。這樣,我的教學就會得心應(yīng)手。
我們還可以發(fā)揮學生家庭的優(yōu)勢,個別準備材料。一個年級有兩百多名學生,將近兩百多個家庭,每個家庭都有不同的背景,有的父母是開小雜貨店的,有的父母是做房地產(chǎn)的,有的開了工廠,每個家庭都具有不同的特色和優(yōu)勢。我在讓學生準備某些材料時,就充分利用學生的家庭特色,發(fā)揮家庭優(yōu)勢,個別準備材料。如玻璃儀器店家長可以提供玻璃片(比較液體流動的快慢)、房地產(chǎn)家長可以提供瓷磚(光滑面和粗糙面比較摩擦力的大小),等等。
六
《三十六計·以逸待勞》原典里“以逸待勞、損剛益柔”是根據(jù)《易經(jīng)》中“剛?cè)嵯嗤疲骺鸵孜弧钡钠毡榈览砗头▌t來設(shè)置的。此計正是根據(jù)“損”卦的道理,以“剛”喻課堂的材料需求,以“柔”喻教師的處理方式。科學課是一門以實驗探究為主的課程,沒有材料,科學課教學就會成為紙上談兵、空中吊板,達不到教學目標。如果教師有意識地引導學生準備各種材料,讓學生提前開始科學探究,這就是用“積極防御”的方式來應(yīng)對“巧婦難為無米之炊”的難處,逐漸使之由“困”變“強”,因勢利導,使自己變“被動”為“主動”。
平時,我們要做一個有心人,樂于準備有結(jié)構(gòu)的材料,不僅自己親自動手,還要指導學生課前充分尋找、收集。只有這樣,才會發(fā)揮學生的主動性,張開學生的慧眼,激活學生的熱情,張揚學生的靈性,科學課堂必將因此而“精彩”。