吳穎
交流研討是科學課的重要組成環節,是兒童在科學實踐探究中,將自己的經驗、獲得的事實與同伴分享的過程。在這個集體交流過程中要求孩子將探究的結果進行思維加工,借助自己的經驗,得出新的認識,并用自己的語言表達出來,經過大家討論不斷深化和修正自己的認識,建構概念。這樣的過程是屬于“創造性思考”的生動的思維加工過程。
縱觀現在的小學科學課,由于受兒童的固有經驗、認知特點,教師的教學內容、教學組織等因素的影響,兒童在交流研討中存在一些較為普遍的問題。學生存在著重現象、輕思考,想表達、易從眾的現象。而教師常常要求學生討論,卻缺指導,為省事,避意外。我們要善于引導學生在交流研討中通過親歷的體驗、透徹的分析、理性的推理、據實的論證,逐步使學生的邏輯思維能力得到發展。
一、基于數據,培養分析能力
在科學課中,通過觀察、實驗等活動會搜集到一些實驗現象和數據,對它們進行歸類、比較、概括,進行由表及里的分析,判斷現象、數據是肯定了假設還是否定了假設,并得出正確結論的思維過程,是一個由實踐經驗上升到理論的思維過程。
在引導學生分析解釋探究得到的現象,特別是數據時,教師要有意識地滲透科學思維的方法。比如,對實驗數據要經歷先觀察再分析的過程。在認真觀察實驗現象或數據的基礎上,找出實驗現象或數據反映出的共同規律,進行求同;或者發現事物之間存在的差別,進行求異,從而發現規律。如果只有簡單的實驗數據,可以利用數學上分類、排序、取平均數、取眾數、取中間值等方法進行推算,或者將數據整理成柱狀圖、折線圖等圖像進行分析,使結論顯而易見。如果是復雜的數據,教師要引導學生對實驗數據進行縱橫比較,發現實驗數據之間的變化規律,建立起不同實驗數據之間的聯系。
二、基于事實。培養推理能力
推理是邏輯思維的主要形式之一,我們應該積極培養學生歸納、演繹、類比等推理能力。在探究活動過程中,學生搜集到很多事實,教師要引導學生通過歸納推理,提煉出科學概念。
比如執教《聲音是怎樣產生的》一課時教師提供了尺子、橡皮筋讓學生用不同的方法使他們分別發出聲音,學生探究活動過后進行研討。學生基于尺子、橡皮筋、空氣、水、聲帶等發聲時會產生振動這些事實,類比推理“音叉發聲時也會產生振動”“所有物體產生聲音時都會產生振動”,然后歸納推理得出“聲音是由物體振動產生的”,教師再根據這一科學概念,引導學生進行演繹推理,“鼓、音響發聲時也會產生振動”、“汽車喇叭發出聲音時,也會產生振動”。通過這樣的活動,學生建構起了科學概念,同時也培養了他們的推理能力。
科學教學中有很多課都是這樣由點及面、由表到質的推理過程,在教學中,教師要用有結構的材料讓學生獲得事實,無論是層層遞進的,還是并駕齊驅的,要讓學生在事實基礎上理性推理,從而扎實建構起科學概念。
三、基于思辨,培養論證能力
科學是一種實證的系統,可以證實,也可以證偽。小學科學課上的實驗,很多都是證實的,很少有證偽的實驗。也就是說,大部分實驗得到的結果與之前的假設是一致的。長此以往,學生習慣了這種一致,容易形成當得到的證據和預測不一樣時,就否認自己得到的證據,隨意地更改得到的數據,使結果和其他小組、老師的預期一樣,這種“迎合”其實是偽科學的。遇到這種情況,教師應該引導學生分析自己數據為何會“不對”,是真的“不對”,還是這就是事實。科學家的新發現不就是善于質疑嗎!
比如執教《擺的研究》一課時,在引導學生研究擺的快慢與擺錘的重量有沒有關系的實驗時,第1組同學匯報每10秒鐘內擺擺動次數都是10次,得出發現——擺動的次數與擺錘的重量無關。之后第2、3組的數據都是和組1一致的,但是第4組卻不一樣了:有幾次他們是9下,所以得出發現——擺動的次數與擺錘的重量有關。
這時,后面也有小組開始數據不一致了,矛盾出現了。當有很多組都說到有幾次數據不統一的時候,前面說一樣的小組也開始躁動了,有同學提出“我們做的時候,也有不一樣的,但感覺數字這么接近,應該是都一樣的,而且看他們組都一樣的,我們組長就說改一下,我說不對吧!”原來為了迎合心理,迎合大眾,自己的數據不重要,結論和大家一致才是最重要的。
對于這樣的差異結果,教師應該引導學生討論應該怎么辦,引導學生對原因進行分析,找到原因后進行實驗改進,重新實驗獲取“有效數據”,對數據重新進行統計,比如這個實驗中的實驗數據適合采用眾數方法來統計,然后進行邏輯推理,得出明確統一的實驗結論。
我們在引導兒童進行理性思維分析和處理實驗數據時,不僅要強調利用證據,還要強調利用充足的證據;不僅要強調推理,還要強調推理過程的邏輯性。科學的結論必須建立在充足的證據基礎上,經過邏輯推理才能得出。
有了交流研討中對分析能力、推理能力、論證能力的培養,學生就能在交流研討中言思合一,言思并進,言思共生,從而實現對學生核心素養中科學精神的培養。