在“活動型”科學課堂中獲取知識

錢國宏

◆摘? 要：“活動”對于如今的初中學生聽起來像是一件很奢侈的事，現在大多數的學習時間不是做作業，就是學生聽教師的精密分析，而作為學生學習科學學科的最有效的形式----“活動”卻被放在了一個不夠重視的地位，學生學習中無足夠的觀察時間過程、記錄過程、動手過程、實踐過程、操作過程、制作過程、探究過程等等活動過程，以致學習科學無興趣、學習終覺是紙上談兵，由于缺乏感性認識、造成動手能力僵化，并且學習內容缺少情境從而缺少想象力。活動是學生身心發展的源泉，教師的課堂設計當以各類活動為核心來培養學生各種科學核心素養。

◆關鍵詞：“活動型”科學課堂;科學問題;探究型

一、科學課中學生“活動”形式

課堂教學如無學生豐富多彩的活動，只有教師的表現，那定是沒有色彩的課堂，缺少生氣、沒有生成的課堂，科學課堂教學需要多樣化的活動，讓學生在眾多的觀察活動中發現問題;在記錄活動中總結知識;在動手操作活動中學到知識;在制作活動中得到創新與身心鍛煉;在知識變式學習活動中鞏固知識;在探究活動中體驗科學學習的樂趣。

（一）學生觀察與記錄型活動

觀察是指人們通過感官或儀器，有目的、有計劃的對在自然發生狀態下，或在人為施加作用條件下發生的事物進行認真細致的觀看考察，發現并捕捉研究對象所提供的各種信息的研究方法。觀察是科學認識經驗層次中第一和基本的認識過程，科學研究的初始階段或者說基本階段離不開觀察。我國偉大的地質學家李四光說：“觀察是得到知識的一個首要步驟。”德國氣象學家魏格納臥病在床，無意中在看世界地圖時，發現大西洋兩岸非常吻合而提出“大陸漂移說”。伽利略在教堂參加例行的祈禱儀式時，無意中看到吊燈的擺動而發現了單擺擺動的等時性原理，發明了時鐘。

觀察是外界信息輸入的窗口，為此初中科學教材中呈現了特別多科學觀察活動，如學習《水的組成》這節中的電解水觀察與記錄活動，通過仔細觀察并讓學生加以記錄，從而了解水的物理性質和化學性質，從中了解氫氣、氧氣的性質，可想如果沒有這個觀察實驗活動，那就沒有可教的知識，對于這樣的觀察活動，有條件的學校應該進行小組活動，避免教師做演示實驗而不能讓學生仔細觀察到現象，比如氫氣燃燒的顏色有部分學生會觀察不到;其次記錄與觀察活動往往是聯系在一起的，對于實驗現象的準確描述往往需要教師給予糾正。在化學教學中通過觀察和記錄活動為主學習很多，如學習浙教版P71頁《空氣的成分》一節，通過對這些現象的觀察與記錄讓學生來了解空氣的成分。

在物理科學教學過程中也需要學生多觀察與記錄活動，比如通過水的沸騰實驗的觀察，察覺到水在沸騰時水的溫度保持不變，水沸騰后繼續加熱，水面和內部將會有什么現象？在學習電和磁的內容中，通過觀察磁鐵與小磁針的作用時的現象，了解磁體的作用規律;通過通電直導線上方小磁針的轉動，了解電生磁的現象;在學習氣壓與沸點的關系時，用酒精燈將燒瓶中的水加熱至沸騰，在用大號注射器緩緩地向燒瓶內充氣，使瓶內的氣壓增大，讓學生觀察現象，得出結論;移開酒精燈，待水溫稍降一些，用注射器抽出燒瓶內的空氣，使瓶內的氣壓降低，讓學生觀察現象，得出結論。學習科學課，是離不開觀察活動的，不然就是照本宣科，讓學生的感性觀察與理性的思維結合起來，才是我們科學教學應該提倡的。捷克斯洛伐克的著名教育家夸美紐斯曾經這樣說道：“一個人的智慧，應從觀察天上和地下的實在的東西而來。同時，觀察越多，獲得的知識越牢固。”所以為了讓學生心智發展、少犯錯誤，讓他們多做觀察活動并做好記錄活動。

（二）學生動手制作型活動

心理學的研究表明，青年學生喜歡活動，喜歡動手。他們希望自己學到的知識、技能得到表現，自己的才華得到展示。我國現代著名教育家黃炎培，他畢生倡導職業教育，主張手腦并用，反對勞心勞力分離。他說：“要動手的讀書，讀書的動手，把讀書和做工兩者聯系起來”，只有手腦聯合才能產生智慧。蘇聯教育家贊科夫也認為，學生的所謂“發展”應該包括“觀察力、思維力和實際操作能力”三個內容，現代社會需要“手腦并用”的人。

現行初中科學教材也提供了學生動手制作活動的一些題材，如教材內容《物質的分離》---制作一個沙石過濾器。學生在制作活動學習中，理解了純凈物與混合物的概念，體會到沉淀、過濾、吸附等凈化處理，體會到工藝的流程及順序性、復雜性等。再如地理教學中要求學生用乒乓球和鐵絲做一個地球儀的活動，通過制作活動，學生既掌握了經線、緯線、南北緯歸線、赤道、本初子午線的概念，也了解了地球繞日公轉、自轉的空間特點，通過活動也培養的學生動手中耐心、細致的品質，而這些知識只通過教師的言語傳達效果并不佳。學習等高線地形圖時讓學生用橡皮泥、紙、筆、刻刀來做等高線地圖，通過制作活動，學生體會山脊、山谷、峭壁、鞍部、山頂等概念;學習《大氣的壓強》內容時，讓學生自制氣壓計，在長約200毫米的細玻璃管的一端注入一滴食用油，將其插入帶扣的軟木塞中，再將軟木塞塞在墨水瓶口，并用凡士林密封，玻璃管旁縛一把毫米刻度尺，當外界氣壓改變時油滴就會發生移動，有了制作活動學生也就有了學習的樂趣，也會主動的追尋知識的原因，從而勝過教師的苦教。又如在學習了物體的沉浮條件的應用后，可讓學生用鉛筆、橡皮泥鐵絲等來動手制作做個密度計，讓學生感受到動手帶來的快樂;在學習生物的遺傳物質后，讓學生動手制作DNA雙螺旋的脫氧核糖核酸模型，通過動手，學生不僅掌握了一些基本概念如基因、核糖核酸、DNA等，也體會到了生物中結構美。

動手制作其實就是一種創造性學習活動，有了創造，才會有創新，僅用學校的演示教具、器材，那么教學活動就會顯得呆板性，所以讓學生動手制作活動是一項有利于提高學生智慧的學習活動，是培養具有創新性人才的途徑。

（三）學生實驗操作型活動

曾有一位教育家說過這樣一句話：“我看過了，我忘記了;我聽過了，我記不清了;我做過了，我就記住了。”說明動手操作是一項很有優勢的學習活動，在初中科學教學中，男生往往比女生學習科學更有悟性些，原因就在于男生們總是比女生們更好動，他們的生活體驗越多，他們的學習障礙就越少些。

基于此，初中科學教材中也安排了眾多操作性的活動讓學生學習，科學教師也應該發揮科學教學的優勢，讓學生對實驗進行操作，發現規律，掌握知識的要領。如在電學實驗活動中，將干電池、小燈泡、開關、和導線按圖連接，閉合或斷開開關，讓學生體驗如何控制電路，通過活動，學生認識了電路元件的功能，了解通路與短路，斷路的區別，同時也在活動中學會了故障的判斷，學習電學內容如串聯、并聯的連接、電壓表、電流表、滑動變阻器的使用都應該讓學生多進行操作性的活動，這些活動中學生動手能力越強，其對知識的掌握程度也最深刻，如能用滑動變阻器熟練調節燈泡亮暗程度的學生，其滑動變阻器的原理、結構定是非常明確的，對電路也是非常清晰的;在化學學科中，不僅有實驗基本操作的活動，更有帶有思考性實驗活動，如粉末狀、塊狀固體的取用、液體試劑的取用、用酒精燈加熱、濃硫酸的稀釋等屬于實驗的基本操作活動;再如一定濃度溶液的配制、除去某物質中的雜質、證明物質是否已變質、測定物質的純度、確定物質的成分等操作活動就屬于帶有較強的思考性的操作活動，作為科學教師不要僅傳授了知識與方法，更多的應該讓學生在操作活動去說明、解決問題，讓事實來說話;生物科學中，放大鏡的使用、顯微鏡的使用教學、也無不是在實驗操作中讓學生掌握的。所以，我們在科學課堂教學中，應多讓學生動手操作，讓他們在實驗操作活動中探究科學、喜歡科學，尋求科學的規律。

（四）知識變式型活動

知識的呈現有很多形式，文字語言、模型、圖像、列表、視頻等等;當一種知識呈現之后學生通過能思維活動通過另一種形式把知識呈現出來，那么這就是一種內化的學習了，是真正屬于學生自己的知識體系了，雖然初中生的學習活動僅是模仿，但有些學習就是由模仿開始的。

在科學教材中到處可以看到這樣的學習活動的影子，如教材常見的動物教學中，參照脊椎動物檢索表的轉換方式，補充完成無脊椎動物檢索表。

1a身體單細胞----原生動物2a攝食和排泄同一個開口——33a（）4a長或薄的體型----5

1b身體多細胞——22b攝食和排泄分兩個開口——43b（）4b非長或薄的體型——6

這樣的變式活動不是讓學生機械的記住知識，而是通過變式讓學生體會到知識間的內在的練習，這樣的學習活動會讓學生覺得知識有規律可循，所以是高級的學習活動，有助于學生對類似問題的學習處理，如后面學習的常見植物的分類學習。再如學習了遺傳物質這一節后作為知識的聯系，可設計如下結構圖讓學生來思考：告知DNA位置以及一些關聯詞，讓學生推出其他概念。

（五）活動

曾在一個視頻中看過一個美國初中教師給學生上的數學課，他引導學生用雙手不同姿態來體會相交、平行、垂直、線段、直線、射線等概念，這形式就是通過模擬活動來掌握數學中的概念。在科學學習活動中，有學生自身參與的模擬型活動，也有為了解微觀結構或宏觀現象而進行的科學模擬活動。

如在地理科學教學的過程中，模擬活動就是一種很好讓學生掌握空間位置、及天體運動規律的好學習方法。如在月相的教學中，用一個一半涂黑，一半涂白的球表示月球，讓自己作為地球上的觀察者，用燈光代替太陽，活動中讓球繞自己轉一周，并把所觀察到的光亮部分給予畫出來，從而使學生月相周期變化的規律是：新月---上弦月—滿月---下弦月---再到新月的過程;再如日食與月食的教學，還是通過模擬活動讓學生了解發生日食或月食時太陽、地球、月球三者在空間的位置關系，通過模擬活動，學生體會到了月球的公轉方向，自轉方向與特點，通過自己的觀察知道日食過程中為什么會先虧于東，最后復圓于西等等科學現象，試想：這些知識由教師直接給予學生會記住嗎？

還有些模擬活動的優點就是讓學生把很難直接得觀察到的自然現象或微觀現象在一定的空間里展示出來，讓學生通過類比獲得認識，比如課本中植被對水土保養作用;用酒精和水的混合實驗以及黃豆和芝麻混合的實驗來說明并模擬分子間有間隙的現象;用橡皮泥大小、形狀的變化過程來模擬細胞的分裂分化過程;用兩杯裝有半杯水的玻璃杯，其中一杯蓋有玻璃片，然后在太陽下曬，最后測水溫的變化來模擬溫室效應的特點;在學習磁場時，用鐵屑撒在磁鐵周圍，通過觀察到的鐵屑形狀來模擬磁場的特點，在學習地球的形狀時用了籃球、鉛筆、來模擬地球、船的桅桿，通過活動認識為什么遠去的船只船身比桅桿先消失;在學習太陽系的形成用準備好的沙子分成三堆，分別模擬太陽系形成的三個階段：圓盤狀星云階段;早期太陽形成階段;行星形成階段等等。模擬活動雖不是最真實的，但它是簡潔易懂的，讓學生從模擬活動到聯想活動，從而構成知識的體系。本人在地球板塊教學中，在活動中讓學生模擬大西洋的形成過程。步驟如下：①找一張世界地圖做南美洲和非洲的紙模板。②將這兩個州的模板放在一張A3紙的中心，并沿大西洋海岸線將他們拼在一起。③用鉛筆沿模板邊緣描下圖形輪廓，移開模板，注明“1.5億年前。④以平均每年4厘米的分離速度和1：50000000的比例尺，制作一系列地圖，從1.5億年前開始到現在，以每3000萬年為單位，精確顯示大西洋的演變過程。

通過活動，學生獲得了各種能力，如選擇、查詢、數學推理、歸納等能力，情感得到提升，如地球的形成之緩慢，人類生存之短暫，當然也獲得了一些比例尺等概念。

（六）科學探究型活動

《科學課程標準》中明確指出“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”、“改變過分強調知識的傳承的傾向，讓學生經歷科學探究的過程，學習科學研究方法，培養學生探索精神、實踐能力以及創新意識”。在科學課堂中，雖然受時間、地點、器材等的限制，科學探究的活動開展較為困難，但由于探究學習是作為科學學習的一種重要方式，也是學生今后要成為一名科研人員必備的科學素養，所以教師很有必要設計好這類活動。

比如生物科學的探究活動：在一個廣口玻璃瓶里放一些棉花，將浸泡過的蠶豆種子擺放在瓶壁和濕棉花之間，將玻璃瓶平放在溫暖的地方，并保持濕潤，放置幾天，觀察種子牙和根的生長情況，通過探究活動，學生學會了控制變量法的科學探究方法，體會了種子萌發的條件，觀察了胚芽、胚根的先后生長情況等等;類似的生物科學探究活動還有如：用一個帶孔的硬紙盒放入小麥的幼苗探究植物的對光的感應性實驗;用玻璃鐘罩、蠟燭、植物為活動器材，放在陽光充足的地方，通過觀察蠟燭燃燒的時間長短，得出氧循環的過程;在生物科學探究活動中，探究光合作用需要光的實驗較為經典，教學處理中注意以下問題：①實驗的選材要能更好的制造淀粉的植物，如天竺葵、蠶豆、錦葵等;②實驗材料要提前準備，即用錫箔紙夾葉片在前一天處理好;③用酒精褪色時需水浴加熱等。在探究活動中，需要注意課外課內的有機結合，要有教師的有效參與和指導、評價等，讓探究活動不至于耗時無效，目標不明確。在科學教材中物理化學的探究活動也是相當豐富的，如探究影響物質溶解性的因素;探究影響浮力大小的因素;探究電流、電壓、電阻的關系;探究液體蒸發快慢的影響因素;探究決定導體電阻大小的因素等等，探究活動課，教師要做到不急不躁，不以教學知識點為主要任務，探究活動的過程應該重于其探究結果，讓事實說明現象，讓思維分析來說明實驗中產生的問題，在探究中產生新的探究問題，從而培養出具有良好科學品質的學生。

二、科學“活動”的實施及應注意的問題

如此眾多形式的科學學習活動，由于其活動的時間、地點、形式、目標不盡相同，所以，教師需要采取靈活有效方式來組織、設計學生的各種科學活動。

如大部分的觀察記錄型、操作型、、模擬型、知識變式型活動在課堂教學中完成，作為課堂教學活動，其最具有及時性，教師可針對活動中出現的問題去解決，作為全班學生來看又做到了學習資源的共享性;對于動手制作型活動，可以布置在課外讓學生活動，這樣可以避免課堂時間不足的問題，同時學生在課外的操作活動往往是具有合作性，一般會受到家庭其他成員的幫助，有助于家庭學習氛圍的開展，對于這些學生在課外完成的活動，教師不能視而不見，而是要給于認真地積極地評價、也可作為學生學習科學能力及考核的一項重要指標;至于探究型的學習活動、現在課堂還是主渠道，我們現行教學制度下也許還不能培養具有對科學問題主動探究型的學生，但是，只要教師的有意識的參與、有目的的設計、有效的評價，學生對這類活動還是喜歡參與的。

對于這些科學學習豐富的活動要注意的是：處理好課堂學生活動與教學目標的關系。因為活動往往是開放的、生成的，而教學目標往往是集中的、目的性較強，若教師過分突出活動形式，或許會流于形式而缺少實質，導致學生學業成績不理想;處理好學生活動與教師活動的關系。如僅有學生的活動，教師不給積極的評價、指導、提供一些學習的方向，學生的活動就會逐漸缺乏熱情，所以教師的有效活動是學生有效活動的前提，好的教師定是既會設計活動，又會指導活動，是一個很好的學習中介者;處理好學生活動時間與知識總結時間的關系。

三、總結

科學的活動不是走馬觀花，需要觀察性的思考，而課堂教學又是緊湊的，所以教師務必協調好這兩者的時間，不能只熱熱鬧鬧，無概括性思維，要真正讓學生做到有知有行，達到“知與行”的統一，有行不知是無行，有知不行是虛知。所以，為了解放學生的心智、培養出具有真正科學素養的人才，應讓科學學習真正回到觀察、實驗、探究、思考等學習活動的過程中來，而不應總是在以考試為目的心智訓練中。

參考文獻

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