小學科學中,“地球與宇宙”內容的研究對象是地球與宇宙中有關的現象、事物和規律,具有時間和空間的復雜性,這一內容是小學科學教學的難點之一。在學生的初始想法和科學概念之間,需要教師引導學生積極參與實地觀察、長周期觀測、建構模型、模擬實驗等探究活動,幫助他們對自然事物進行綜合分析,形成相關概念。實際教學中,筆者利用記錄單在學生原有經驗和實際探究活動之間搭建“腳手架”,有效地提高了探究活動的效率。
實地觀察活動中,記錄單提供方法的指導
實地觀察法,指觀察者有目的、有計劃地運用自己的感覺器官或借助科學觀察工具,能動地了解處于自然狀態下的現象。實地觀察是學生收集資料的基本途徑,也是學生需要掌握的基本技能。因此,在“地球和宇宙”內容的學習中,“水”“土壤”“巖石”“太陽、地球和月球”等不少內容都要求學生進行實地觀察。
在戶外開展的實地觀察活動,如果沒有教師有效的導引,學生的興趣點和關注點容易分散,探究活動也難以持久、有針對性地開展,活動效率也會大大降低。同時,教師的精力和注意力有限,在戶外難以保證隨時、及時地給予每位學生指導,如果觀察活動只能在課外時間完成,這個問題就更突出。此時,一張好的記錄單能為教師減輕負擔,并在一定程度上代替教師為學生提供方法引導,把他們的興趣和注意力由分散轉為集中,引導他們從關注表面到深入本質,切實提高實地觀察活動的效率。
教學“尋找巖石”內容時恰逢國慶假期,考慮到許多家長都會帶學生外出游玩,我和學生一起討論了課外收集巖石的計劃,計劃內容包括安全要素、收集的方法、記錄單等,并擬訂了收集記錄單(如表1)。
通過開展課外的巖石收集并填寫記錄單,學生對收集巖石的區域進行了實地考察,他們在回校后的交流會中,很順利地認識了地球的表面是由巖石構成的,對接下來的進一步研究巖石積累了重要的原始材料和信息。同時,記錄單上的信息為教師呈現了學生關于巖石的前概念,為教師設計教學提供了依據。
長周期觀測活動中,記錄單搭建師生交流的橋梁
科學史上的許多重大發現,離不開對某一事物或現象持之以恒的長周期觀測。“地球和宇宙”內容中,有不少要求學生利用一個星期、一個月或更長的時間對某種事物或現象進行觀測,并記錄整理數據,最后做出分析,如持續一周的天氣現象觀測記錄、一周的風向和風力的觀測、云的形態特征觀測、24小時降雨量觀測、月相觀察、星空觀測等。
小學生天生具有對自然的好奇心,他們對周圍事物感到新奇,但是隨著時間的推移,特別是日復一日、機械地觀測同一內容,容易使他們失去好奇心,再加上其意志薄弱的特點,往往最終導致觀測活動難以持久。此時,教師有必要設計一份長周期觀測活動的記錄單,并利用記錄單定期與學生進行互動和交流,幫助他們形成良好的持續觀測習慣。
“堅持記錄月相的變化”是小學階段經典的學習內容,對培養學生科學能力和態度非常重要,設計好觀測記錄單(如表2)和提前兩周布置月相觀測任務是活動開展的第一步。
(溫馨提示:月相用涂色的形式記錄,將看到的月相留白,具體畫法參照示例;觀測時需具體到幾時幾分;若遇到陰雨天氣無法觀測月相,則空出對應的“月相形狀”那一欄,并在最后一欄里注明原因。)
在以往的長周期觀測活動中我們發現,剛開始學生的積極性還比較高,但是后來能夠堅持下來的人卻越來越少,很重要的原因之一就是老師沒有及時跟進學生的活動,并悉心地給予引導。現在,在要求學生開展持續觀測活動后,我也堅持每天觀測并填好觀測記錄單,與他們一起觀測、記錄,積累第一手資料。同時,每個星期都組織學生進行一次交流,讓他們展示自己的觀測記錄單,及時發現問題,有針對性地指導學生明確觀測方法和觀測要點。一張小小的記錄單記錄了師生的甘苦和成果,學生的觀測和發現得到了關注和指導,使得更多的學生最終都能完成長周期觀測任務。
另外,教師還可以通過微信隨時上傳做得好的學生的觀測記錄單,引起家長的重視,鼓勵家長與孩子一起完成觀測記錄單。獲得家長的理解、支持和參與是有效開展長周期觀測活動的一個重要措施。
建構模型活動中,記錄單作為資料整理和分析的工具
在“地球和宇宙”內容的學習中,太陽系、銀河系、浩瀚的宇宙等概念對學生來說,疑問、好奇多于認識和理解,可操作的實踐活動較少,這為學生構建概念造成了困難。教師可以引入建構模型的方法,對研究對象進行必要的簡化,并用適當的形式把它的主要特征描述出來,引導學生自主建構模型。這一過程中,設計好記錄單能引領學生對信息進行加工、形成自己的知識,培養他們收集、檢索信息的能力。
“太陽系”內容的重點活動之一是讓學生根據八顆行星距太陽的平均距離和行星赤道直徑數據建立太陽系模型。開展好這一活動,可以加深學生對太陽系中組成天體的認識,培養他們的空間想象力和理解力,建構有關宇宙空間的概念。本節課之前,我要求學生在課前收集太陽系家族成員(八大行星)的資料。課堂伊始,先讓學生談對太陽系的認識,隨后為他們補充提供太陽系家族的資料,圖文展示行星表面特征、行星的直徑和行星距太陽的遠近等信息,并通過記錄單(如表3)引導學生對資料進行整理和分析,為建立太陽系模型奠定基礎。
1.根據要求進行數據處理。
2.請將八大行星按距太陽由近及遠的順序排列出來。
3.小組討論:如果要制作一個太陽系模型,你們會怎么做?需要哪些材料?
本節課教學中,學生積極思考和討論,想到用橡皮泥、紙球、塑料球、圓形紙片等材料建構太陽系模型。教師通過記錄單有效地引導學生處理數據,幫助他們將圖文知識轉化成模型,從抽象變得具象,再利用模型感受太陽系行星間的大小位置關系,最終構建了太陽系的概念。
模擬實驗活動中,記錄單呈現思維發展的軌跡
在“地球與宇宙”內容中,有些單憑觀察是難以得出結論的,有些甚至無法進行實地觀察,如云、霧、雨的形成,火山的噴發,地表物質的遷移等內容,教師可以通過模擬實驗對事物的內部結構、運動變化過程進行模擬,引導學生探究。在模擬實驗中,實驗記錄單可以引導學生探究活動的進行,促進他們思維的發展,呈現他們的思維軌跡。
一位教師在教學“云、霧和雨”內容時,從學生已有經驗入手,通過觀察、猜想、實驗、分析“白氣”現象,再根據“白氣”現象,類比推理模擬云、霧的成因,然后通過云和雨的相互聯系,設計雨的成因的模擬實驗。在模擬實驗中,教師利用記錄單(如表4)為學生搭建起思維發展的“腳手架”。
[往燒杯里倒入溫水后在燒杯口上方放冰后把冰塊從燒杯口處移開后燒杯口處出現的現象 結論“白氣”是_________][表4 “云、霧和雨”記錄單]
為了幫助學生利用推理模擬實驗建構云、霧和雨的成因,教師很好地發揮了記錄單的作用,通過三份記錄單,幫助學生梳理推理的過程及模擬實驗的要素,呈現了學生的思維軌跡,促成了他們自主建構概念。
廣東省東莞市寮步鎮河濱小學(543000)