高春秀

摘要:“教什么”與“怎么教”是教學研究最根本、最核心的問題。“教什么”指向教學目標和內容,“怎么教”指向教學方法和路徑。“教什么”是前提,只有明確了“教什么”,才能著手“怎么教”;“怎么教”是保障,只有優化“怎么教”,才能達成“教什么”。本文以小學科學《測力計的使用》一課為例,介紹了如何在“教什么”環節設置有難度的挑戰活動,在“怎么教”環節突出學生主動參與,以提高教學實效性,從根本上提升學生的科學素養。
關鍵詞:設置疑難;教什么;怎么教;小學科學
“教什么”與“怎么教”是教學研究最根本、最核心的問題。“教什么”指向教學目標和內容,“怎么教”指向教學方法和路徑。“教什么”是前提,只有明確了“教什么”,才能著手“怎么教”;“怎么教”是保障,只有優化“怎么教”,才能達成“教什么”。在小學科學教學設計研究中,只有理清了這兩個問題,才能提高教學實效性,才能從根本上提升學生的科學素養。“學習使用彈簧測力計測量力的大小”是首師大版《科學》第5冊第9課《推力和拉力》中的一個教學環節,是后續學習力、機械等內容所必備的一項技能。針對測力計的使用這一內容,筆者進行了深入思考,對教材進行處理,設置了三個有梯度又具趣味性的疑難挑戰活動,讓學生通過實際操作解決難題。本文將以《測力計的使用》一課為例來談談如何設置疑難,引領學生創造性地解決問題,從而很好地解決小學科學“教什么”與“怎么教”的問題。
設置問題,解決“教什么”
探討“教什么”的問題,實質上是要思考學生“學什么”的問題。從教學目標達成來說,教師不僅要求學生了解測力計的名稱,認識它的構造、用途,能熟練、正確地使用,還有更為重要的就是學生在問題解決的過程中能從不同視角提出研究思路,不斷嘗試采用多種方法、利用多種材料,展開研究與思考,培育創新精神;從教學內容設計來說,教師要選擇有挑戰難度且趣味性強的活動,讓學生踮一踮腳尖或者跳一跳就能夠解決,這樣就比單純的操作訓練更能激起學生的興趣,活動效果自然好。
對于正確使用測力計,教材只是利用了一個很小的環節、很簡易的活動、很少的時間讓學生測量一些身邊的物體的重力,方式方法顯得單一,缺乏梯度與層次。針對教材中的問題,筆者對原教材進行優化調整,設計了三個有層次的疑難活動,讓學生在活動中學會并熟練掌握測力計的使用方法,更重要的是在這一過程中嘗試運用已有知識及經驗解決實際問題的能力。
疑難活動一:測量提起一個曲別針所用的力。(疑難點:一個曲別針過輕,測不出重力。解決辦法:測量多個取平均數。)
疑難活動二:測量提起一袋小石子所用的力。(疑難點:石子過重,超過測力計量程。解決辦法:分次測量后求和。)
疑難活動三:測量提起一塊石頭所用的力。(疑難點:石頭過重,超過測力計量程,且不能分次。解決辦法:利用力的合成與分解原理,使用兩個測力計同時測量后求和。)
這三個疑難測量活動均不在測力計的量程范圍內,有的過輕、有的過重,需要學生思考有效的方法,才能解決;三個活動的難度又有一定梯度,尤其第三個挑戰難度更大一些,需要學生打破原有思維定勢,靈活思考,才能找到方法;三個活動體現了綜合性與實踐性,能讓學生更加積極主動的開展探究與實踐學習。
基于核心素養的培養 設置這三個疑難活動,體現了對學生核心素養的培養。在中國學生六大核心素養之一的“科學精神”素養下的“勇于探究”這一具體表現方面,小學科學學科要點描述為:“對自然事物有好奇心,能大膽想象,對要研究的問題能提出解決方案;能選擇合理有效的解決方法并進行嘗試,不怕困難,有克服困難的信心和決心,能總結成功的經驗,分析失敗的原因,堅持按計劃經歷完整的研究過程,收集證據,做出解釋。”本課設計的這三個挑戰活動,能促進學生比較靈活地將所學知識和方法遷移應用,積極尋求有效的問題解決方法,最終達到解決問題的目的,可以說體現了對學生“科學精神”這一核心素養的培養。
基于學情的分析 在知識技能方面,五年級學生之前學習過放大鏡、溫度計等實驗儀器的使用方法,能夠較為正確地操作這些實驗儀器。在思維發展方面,五年級學生處在抽象邏輯思維的初始階段,能夠在直觀的表面現象基礎上分析更深層次的因素。在跨學科知識能力方面,數學課學習了小數除法,能夠計算小數除以兩位整數。通過對學生情況的分析,教師設計的三個疑難活動還是恰當的,學生能夠利用已有知識、經驗,經過遷移、試錯的過程完成學習任務。
基于學科測試的啟發 2010年北京市曾在全市范圍開展了科學學科操作技能測試,測試年級為五年級,測試內容即為測力計的使用,具體題目是測量超過測力計量程的一袋石子的重力,測試的目的除了加強實驗教學工作、提高教學質量的基本要求以外,更重要的是培養學生創新精神和實踐能力,促進學生終身發展。參考這次技能測試,筆者將這一內容設置為第二個疑難活動,并受到這次測試的啟發,設計了另外兩個疑難活動。
設置解題,解決“怎么教”
探討“怎么教”的問題,實質上是要思考學生“怎么學”的問題。從教學方法上來看,采用先學后講和先做后解的原則,給予學生充足的時間和廣闊的空間,引導學生親身經歷解決疑難問題的過程,在探究的過程中體驗科學的精神價值與成果。
先學后講 在學習“測力計的使用方法”環節,筆者給學生設置了疑難,即先學后講。測力計相對于顯微鏡、托盤天平等這些較為復雜、規范性強的工具,使用方法較為簡單,所以在教學上我并沒有給學生講解,而是事先編制了使用說明書,先讓學生自學,然后試著解答學習單后的問題,對于有疑難的問題進行互相提問,教師只起到輔助作用。這樣設計增加了學生學習的難度,但這正是基于現實生活的需要。在現實生活中,面對某一新儀器(或設備等)的使用時,并沒有人專門講解用法,而是通過閱讀說明書的方式來進行。所以這一部分的授課,也采用讓學生閱讀說明書的方式,這也是一種必要的學習能力。
面對教師設置的疑難問題,學生的表現如何呢?我們用三臺攝像機,一臺主機位追蹤教師及回答問題的學生;另兩臺深入到學生中,分別追蹤兩組學生在實驗操作過程中的表現,并對每個小組、每個學生的語言、動作、行為等做了較為詳細的描述,從“不要超過測力計最大量程”和“正確讀出數值”這兩個難點來分析學生的自學效果。
防止超過最大量程。描述:鏡頭一:一個小男孩左手將塑料袋掛在掛鉤上,右手托著石頭一點點地向下放,直到指針快到最大量程時,趕緊取下塑料袋;鏡頭二:孩子提起一袋石塊掛在掛鉤上,另一只手在下面托著;鏡頭三:女孩右手扶著塑料袋上面,左手托著袋底部,慢慢地小心地往下放,直到把彈簧拉到最長。
分析:學生操作規范到位,掌握理想。
正確讀出數值。描述:第一次測量:組員每人看了多次指針,產生爭執,三四個循環后達成統一;第二次測量:組員分別讀數并討論,最后確定;第三次測量:一人讀數,一人確認,快速記錄。
分析:學生開始遇到了一定困難,尤其是最小刻度值為0.02牛,這對孩子來說確有一定難度。但在多次實踐中,學生的能力在逐步提高,由最初的爭執、討論、直到最后的統一。
先做后解 本課的活動重點是讓學生三次挑戰測量量程外的力,在活動中培養思維的獨創性,提高解決問題的能力。在完成這三個挑戰活動的環節,又給學生設置了疑難:先做后解。課堂上,對于三個疑難活動,教師并沒有給予任何的提示,而是讓學生自主解決。學生在任務履行過程中,會選擇一個可能的解法,經過驗證后如果失敗,會選擇另一個可能的解法再接著嘗試下去。實際上這也是我們常用的試錯法,它是解決問題、獲得知識常用的方法,試錯并不是無目的地瞎試,而是能對過程、方法進行反思,及時調整方案,有條理地整理出最有機會成功解決問題的解法。在整個過程中,學生從多角度、多方式去探索,在積極思考、互動合作的狀態中解決任務,培養學生探究能力和解決問題的能力。
面對這樣的疑難,學生的表現又是怎樣呢?
疑難一:測量一個曲別針。學生將一個曲別針掛在掛鉤上,卻發現指針沒動。面對問題,學生開始是沒有思路的,所以無意識地反復測量一個曲別針,并懷疑是測力計出了故障。又有一個學生無目的地嘗試放兩個曲別針,但指針依然沒動。這時另一個學生馬上想到放更多的曲別針可能會有讀數,兩個不行就掛更多的。方法也就在實踐操作的過程中摸索到了。于是學生掛了10個、20個、25個……多次測量的目的是使數值趨于更加準確。
疑難三:測量超過量程的石頭。接到任務,學生沒有急于操作,而是小組內討論解決方案,并按照方案嘗試將裝有大石頭的塑料袋的兩端分別掛在兩個測力計上,分別讀數。實際上這時學生已經找到了解決問題的辦法。但在他們的潛意識中兩個測力計的讀數應該是一樣的,實際卻不一樣,這與他們的先前想法有沖突,于是他們繼續探究,幾次實踐之后,學生才確認當石頭的重心不在兩個測力計的中心點時,兩個測力計的數值是不一樣的。在實踐中,學生又有了意外收獲。
回顧這堂課,在“教什么”環節設置有難度的挑戰活動,在“怎么教”環節突出學生主動參與,有課前的精心設計、有課上的科學實施,可謂獨具匠心。其實,我們思考“教什么”與“怎么教”,實際上就是要好好研究什么是值得學生學習的內容并精心設計,什么是適合學生學習的方法并科學實施。相信做好了這兩方面的工作,一定會有好的教學設計、好的教學策略,并最終達到提升學生科學素養的目的。
參考文獻
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(作者單位:北京市通州區潞苑小學)