周丹丹
小學科學教育強調對學生科學精神、理性思維、實踐創新能力的綜合培養,要求學生在掌握科學概念的基礎上,了解必要的科學知識技能。老師應在問題驅動教學模式下,為學生提供一個包含科學思想和知識技能的自由探索空間,啟發學生在問題異象的分析、思考中,能基于科學視角分析問題,理解客觀事物規律,形成科學解釋,發展提升理性思維和實踐創造能力。
一、引發思維矛盾,感受物質變化
問題驅動模式,主要以尋求解決方案為規劃核心,致力于激發學生的創造性思維,提高學習參與度。老師在設計問題時,要整合知識難點、重點,以現實生活經驗為依據,引導學生在方案解決的討論和實踐、設計中,以系統連貫的科學思維解釋問題,建構科學觀念。
例如,教學《聲音的產生》時,老師播放雨、風、流水、樂器等各種交織在一起的聲音,從學生視角提出問題:“你聽到了什么?”“說出生活中讓物體發出聲音的方法?”利用舊知與新知的碰撞,引發矛盾,讓學生運用身邊的事物,自主思考問題,探索有關聲音的奧秘。老師:“搜集材料,猜一猜聲音是如何產生的?”老師在問題驅動模式下,要有計劃、有目的地激發學生對周邊事物的好奇心,引導學生在合作實踐中,結合已有的經驗,運用科學思維對問題進行推理、解釋。學生:“對物體施加一種外力,就會發出聲音。”老師:“聲音產生的根本原因是什么?”“想不想繼續探索?”啟發學生圍繞問題主線,設計科學方案,讓學生在解決問題方案的思考、改進中,知道物體振動,產生聲音,振動停止,聲音消失。
二、支持假設探究,合理批判質疑
科學是反映社會、自然、事物客觀規律的知識體系,老師在課堂上要為學生留足思考空間,用問題擴展思路,驅動學生在生活體驗的作用下,相互合作交流、想象、探索,創新問題構想,正確理解自然、事物與環境的相互關系。
例如,教學《使沉在水里的物體浮起來》時,老師設計問題,組織學生相互討論、交流,分析問題,要求每個學生提出自己的觀點、看法。老師:“氣球為什么能升空?”“輪船為什么能在水面上航行?”“為什么熱氣球能時而上升、時而下降?”“怎樣讓沉在水里的物體浮起來?”老師出示水槽、燒杯、礦泉水瓶、沙土、橡皮泥、食鹽、螺母等材料,用問題驅動學生質疑,啟發學生在思考、假設、實踐中,增進對科學知識經驗的理解與建構。老師在活動中,要重視與學生之間的交流,恰當啟發引導學生從科學角度看待問題,經歷科學現象的思考。老師組織學生用手分別把旋緊瓶蓋的空瓶、螺母浸沒在水中觀察:“空瓶壓入水中,手有什么感覺?”“影響浮力的因素是什么?”“為什么會感到有一個力將手往上推?”讓學生在具有層次的“浮沉原理”探究中,發現更多的科學奧秘,形成嚴謹的理性思維。
三、反思實踐經驗,論證科學觀點
老師要始終堅持問題的導向性、探索性、趣味性,合理恰當地啟發學生在觀察分析中,與原有的知識產生聯系和共鳴,驅動他們在問題反思、總結意識的作用下,展開深入積極的觀察、對比、論證,提高學生對知識的拓展、遷移、運用。
例如,教學《肺和呼吸》時,學生對肺活量的知識已經有所了解,老師組織學生匯報身體的呼吸器官,主動思考、交流肺和呼吸的關系。老師:“游泳時為什么要浮出水面換氣?跑步喘不上氣時,哪里會難受?”“我們每時每刻都在呼吸,為什么我們要不停地呼吸?”“呼出的是什么氣體?吸進的是什么氣體?”“你能讓瓶里裝滿呼出的氣體嗎?”“演示收集一瓶空氣。”老師向學生提供實驗材料,逐步剖析,認識肺的功能,讓學生根據收集的數據,知道呼出的是含有大量二氧化碳的廢氣,吸進的是富含氧氣的空氣,促使學生主動運用科學思維反思問題,總結實驗規律,形成對知識問題的完整看法。
四、驅動思維潛能,增強科學理解
老師要有目的性、針對性地組織學生對科學現象、科學事實進行概括反映,引導他們在問題方案解決的實踐活動中,經歷科學現象的理性認知。同時,老師還應最大限度地為學生提供獨立創新、實踐的機會,促使學生在問題思考中,基于科學事實和思維創新,開闊科學思維視野,形成良好的科學探究、觀察能力。
例如,教學《晝夜交替現象》時,老師:“白晝、黑夜最大的區別是什么?”老師將知識要點以問題的形式呈現,組織學生用模擬實驗進行驗證,收集數據,解釋晝夜交替現象原理。因為,晝夜規律是我們生活中常見的自然現象,存在于學生的潛意識思維中。所以,老師應直接切入關鍵問題:“晝夜現象為什么會不停地交替出現?”讓學生在解決問題思維活動中,提出各種設想,了解晝夜交替現象的多種可能解釋,使他們在實踐、假設、模擬、數據收集中感受知識,發展智能,培養自主解決問題的能力,并能通過實驗數據,發展科學探究能力,知道晝夜現象與地球、太陽相對圓周運動有關。
總之,科學教育是學生發現、理解自然、事物本質屬性的探究過程。老師基于問題驅動理念,應充分保護學生的好奇心,引導他們在富含邏輯關系的問題探討中,積極主動探索創新,經歷科學現象的假設、探究和驗證過程。同時,老師還應結合學生的興趣、經驗,突出學習的實踐性與變化性,支持和鼓勵學生在有價值、有意義的觀察、比較、操作中,理解復雜、抽象的科學概念和原理,發展想象力和創造力。