周沃濤 陳 果
(1.廣州市增城區增江街第一小學 廣東廣州 511300;2.廣州市增城區教師發展中心 廣東廣州 511300)
新課改以來,我們一直強調科學學習要以探究為核心,探究是掌握科學概念的重要方法,在教學中,教師開展了一系列的探究環節,給予學生更多動手、動腦的機會。探究需要花費很多時間,但一節課的時間有限,為了讓給學生更多探究的時間,教師經常淡化了在探究之后、概念獲得之后對概念的實踐應用。因此,我們更應該在科學課堂中引導學生進行科學實踐,提高學生科學素養[1]。
科學實踐是就是對概念和方法的應用。科學探究是概念和方法的習得,而科學實踐是對概念和方法的應用。為了把科學知識探究與實踐結合起來,解決分科教學帶來的問題,更好地培養學生的實踐能力和創新能力。在小學科學教學中,教師應該把概念探究獲得和概念的實踐應用有機聯系起來,促進學生的遷移,用學過的概念、原理解釋生活現象,解決生活問題,把科學學習與實際生活聯系起來。
科學是人們對自然的理解。人類觀察自然、研究各種現象產生和變化的原因,從而產生科學。人類通過科學認識自然世界,了解自然世界。科學的核心是發現。科學側重于形成“是什么”與“為什么”的認識。例如,對于風的研究,科學可以告訴我們:風是流動的空氣,風是如何形成的等發現。
技術是人類對自然的改造,技術的核心是發明。例如對于風的研究,人類可以利用風來發電,利用風做成帆船。這種改造是應用已知的科學知識而出現的。技術活動側重于“怎么辦”的操作與問題解決。技術也為人類探索科學提供工具和手段。例如,望遠鏡的發明為人類探究宇宙打開一條路徑,顯微鏡為人類探究微觀世界提供工具。
工程是運用科學、數學、技術創造滿足人們需求的產物,工程的實施同時考慮其他諸多限制條件,如時間、資金、材料、工具等。例如,以建造橋梁為例,以探究課為關注點的課,重點在于引導學生經歷拱形橋、平板橋、斜拉橋的承受力的比較探究,獲得科學的結論。以工程為關注點的課,則重點關注如何設計和造出更加牢固的橋梁,是以現有的技術和材料限定條件,進行設計、制作、測量、調試等活動[2]。
為什么要引入工程實踐呢?筆者認為,今天科學的進步離不開工程技術的發展。如果沒有航天工程怎么能探索宇宙世界?如果沒有電子對撞機怎么能找到粒子?因此,在小學科學教育中也應進行工程技術教學。科學實踐就落實了工程技術與科學教學兼容的最好方式,工程技術實踐還能進一步激發學生對科學的學習興趣。
在2016年9月,北師大“中國學生發展核心素養研究”課題組提出了核心素養的結構圖,實踐創新方面包括:勞動意識、問題解決、技術應用等三個基本要點,這三個基本點都一致指向科學實踐的重要性,特別是工程技術的重要性[3]。
楊振寧曾經在上海的一次講話中說,我們中國的孩子不注意動手能力的訓練,一切都圍繞著考試,死讀書,這是一種不健康的做法。在技術日新月異不斷滲透并主導改變我們生活的時候,我們的課堂上卻應用很少。這是大實話,我們的課堂應該加入更多的科學實踐,不是為了學而學,而是為了應用而學。
我們的世界已經是人工的世界。吃的食物,用的汽車,家里的電器,穿的衣服,寫字用的圓珠筆等,都是科學技術在人類生活中的體現。這些人工產品包含一定的科學原理和技術改進和創新的過程。科學與工程實踐活動能讓學生獲得使用工具解決生活中的問題以及制作產品的經歷和體驗,培養他們創造性地解決問題的能力。
小學科學實踐的教學內容主要是:加強與生活的聯系,培養應用實踐能力;進行技術和工程的教育,培養學生技術工程的素養。那么在小學科學課堂中如何開展科學實踐呢?
學生在科學探究中會獲得科學概念,在探究后,教師可以出示一些生活情境讓學生進行解釋或出示一些生活問題,讓學生嘗試用獲得的概念解決問題。這樣可以鞏固探究學習的結果,又能培養學生解決問題的能力和實踐能力。例如,學習了熱脹冷縮原理后,可以出示夏季自行車胎不能打太足的氣、水壺的水不能裝滿的生活情境,引導學生用熱脹冷縮的概念進行解釋。又可以拿出一個踩癟的乒乓球要求學生把乒乓球復原。讓學生進行實踐應用,他們收獲得比探究還要多。
當學生發現日常生活用品需要改進時,就會有意識地去優化和改進。例如,指導學生利用身邊的廢舊物品進行動手動腦制作,如:利用光學原理制作的七色光盤,制作自動澆花器,自制污水過濾器等。學生既開動了腦筋,培養了創新能力,又增長了智慧。
可以根據學校實際、學生的興趣等開展科技活動。如開展航模、四驅車組裝、科幻畫創作、科技制作等比賽活動,在活動中學生能促使學生探究科學原理,同時動手操作,不斷嘗試,會有更多的收獲。
從真實的情景中提出問題,運用合理的科學方法或技術手段,通過探究或實踐的過程解決問題,將此過程中習得的方法和掌握的知識遷移到新的情景中。如能做到此,科學探究與科學實踐就能得到很好的結合了。