劉為淼
小學科學課程的組織與教學要兼顧知識、社會、兒童的需求,將科學的本質、思想、知識、方法等學習內容鑲嵌在兒童喜聞樂見的科學主題中,創設愉快的教學氛圍,保護其好奇心和求知欲,激發他們學習科學的興趣,引導他們主動探究,增強課程的意義性和趣味性。這就要求教師基于兒童的視角進行科學課程設計和教學。在執教四年級《認識地球》一課時,我們基于兒童視角進行設計、教學,促進他們主動探究,建構地球形狀的科學概念。
設計時突出貼近小學生的生活和認知特性
科學課程最基本的特點是從兒童身邊的自然事物、現象開始學習活動,內容貼近小學生的生活。學生對科學知識的學習始于他們生活中對自然界的認識,而不是單純對書本知識的記憶和接受。因此,教師在教學設計時必須關注學生的原有認知,從他們可觸可識的生活經驗中找到起點,盡最大可能地借助各種教育資源組織教學,引導他們在原有經驗的基礎上,主動探究新知,學習科學方法,提升科學探究能力。
《認識地球》一課的活動一是了解地球的形狀,教材中從一個模擬實驗引入:小船模型分別從桌面、撐開的雨傘面遠離觀察者,對比觀察到船桅桿消失來類比在海邊帆船遠去、桅桿消失的現象,進而推斷地球是球形。而實際上,人類對地球形狀的認知絕非這一例就可得出。教學中若是這樣實施,難以激發學生的興趣,更難以促進學生積極主動探究認知地球形狀的歷程,導致他們對地球形狀的概念構建非常牽強。
現實生活中,小學四年級的學生對地球的形狀比較熟悉,可以說自幼兒時期就從生活中的地球儀、地球圖片等途徑,對地球是球形的科學結論不存疑問。但是,他們對人類探索地球形狀的科學認知的艱辛過程、不斷發展的過程知之甚少,對這個問題非常感興趣,所以本課我們更關注學生對人類探知地球形狀幾種代表性的認識相關科學史的了解。
基于兒童視角,我們在設計時緊扣“直覺—推測—證實—確證—得出結論”這一邏輯主線,分別選取人類探索地球形狀過程中古人天圓地方說(直覺)、天似雞蛋說(帆船歸航、月食現象,推測)、麥哲倫環球航行(證實)、衛星照片(確證)四個階段的典型事例,引領學生認識人類探索地球形狀的過程。同時,根據學生的感知特性,引領他們置身于每個時期中,體會當時人類產生那樣認知的緣由,使學生體會到得出科學規律、結論的過程要經過不懈的探索。這樣的設計,既符合學生的認知特點,又貼近學生的生活,讓他們主動經歷建構地球是球形這一科學概念的完整過程。
教學時基于小學生的認知方式,搭建有效支架
教學時我們依據學生的認知方式提供相應的支架,幫助他們建構概念。科學課上的問題支架、活動支架是支撐兒童建構概念的“腳手架”。有效的支架不僅能激發學生的學習興趣,還能提高探究活動的有效性。
學生對地球宇宙部分充滿了好奇,但由于人的視覺范圍所限,因此對它的認識是抽象的、陌生的、不易理解的和難以感知的。了解人類得出地球形狀的真知,即使選擇了人類探索地球形狀過程中的典型事例,若只是照本宣科講下去,肯定是枯燥無味的。如果將這些認知基于學生的認知,引領他們設身處地,搭建符合他們認知的有效支架,采用模擬實驗進行觀察探究、推理分析,或學生喜聞樂見的突破時空的多媒體形式幫助他們開展學習活動,這樣的效果肯定非同凡響。
1.基于學生生活認知,創設問題支架,引入新知
根據學生的認知特點,我們選擇從日常生活的問題入手。新課一開始,教師問學生:月球、太陽是什么形狀?你是怎么知道的?學生可以通過“看”知道月球、太陽的形狀,教師再問:地球是什么形狀?學生不能直接通過看來認識,只能通過有關資料得知地球形狀。教師追問:如果沒有其他資料或途徑,你又怎樣知道?從而導出本節課的學習內容:認識人類對地球形狀認識的歷程。
這樣引入新課,就如師生在閑聊,沒有門檻,使教學更自然、順勢,能激發學生繼續深入探究,也能讓他們充分體會到科學就是關注生活。
2.遵循學生思維認知,搭建活動支架,學習新知
教學時,教師緊扣“直覺—推測—證實—確證—得出結論”這一邏輯思維主線,搭建引領學生學習的活動支架。
首先,引領學生觀察地面和平時觀察周邊情況,理解古人說“天圓地方”與人們直覺中認識地球形狀的感覺是一樣的。
接著,通過學生現實生活中可感知、可觸摸的幾個實例(①遠歸航船的模擬實驗:讓小船分別在桌面、球面從遠處行駛過來;②小段塑料片,分別貼在大、中、小三個球上,畫出其形狀,思考若球足夠大,塑料片會是什么形狀,若用一張紙來貼,又會怎樣呢;③月食:動畫演示)等,引導學生了解人們由認為地面是平坦到“天似雞蛋,地似蛋黃”等弧面的猜想過程。
隨后,學生在黑板上畫圓、直線,沿它們前行,推測環球航行結局,再通過動畫了解人類歷史上第一次偉大的環球航行——麥哲倫環球航行的故事。
最后,利用科學技術(衛星照片、航天員從太空看地球等)看到人類生活的地球全貌。
通過這樣的引領,真正讓學生“親臨”人類認識地球形狀的歷史過程中,形象直觀地提高他們的感性認識,充分調動他們的積極性,使他們主動參與,從而對地球形狀概念構建水到渠成。
3.順應學生思維認知,巧設課后探究,拓展延伸
學生在主動探究中構建地球相關初步概念后,興趣未止,思維活躍,有再探究之欲。此時,教師可以引導學生向更高的探究目標邁進。
課程即將結束時,教師拋出人類對地球的認識,不僅僅是停留在形狀上,還有地球大小、地表特征、內部結構等,人們也是如同認識地球形狀一樣一步一個腳印,最后才揭開它的神秘面紗。此時,趁學生興趣未盡,教師順應學生的思維認知,通過課后制作手抄報、下節課匯報等形式,繼續了解地球有關知識:地球大小、地表特征、內部結構等。這樣的形式,促進了學生對地球其他知識的進一步探究,深化對地球的認識。
總之,在小學科學課程的設計與教學中,教師要兼顧知識、社會、兒童的需求,要基于兒童的視角,進行科學課程的設計和教學,達到提升學生科學素養的目的。