◇王瀟曼(廣東:深圳市中山大學深圳附屬學校)
小學科學課倡導突出學生的主體地位,保護學生的好奇心和求知欲。小學1~2 年級的學生以直觀形象思維為主,逐步向抽象思維發(fā)展。針對小學生開展科學教學,要減少科學知識過于抽象造成的不良影響,通過創(chuàng)設趣味的教學情境、借助知識、思維可視化工具和軟件,讓內隱的認知可視化、抽象的思維形象化,助力學生科學思維的發(fā)展。
教學情境,是教師根據課程內容、學生認知特點等,在教學過程中為學生創(chuàng)造的學習背景和情感氛圍。適當的教學情境,能極大地激發(fā)學生的好奇心和求知欲,驅動學生內在的學習動機,使其積極主動地投入課堂學習。創(chuàng)設有利于小學生探究學習的教學情境,要投其所好,選擇他們感興趣的主題。眾所周知,小學生喜歡童話、動漫等體裁的文藝作品。童話、動漫里活潑的色彩、神奇豐富的幻想,能吸引兒童的眼球,提高其專注力,將他們帶入奇妙的世界中,令其久久回味。在小學1~2 年級科學課堂,教師可利用現有的童話、動漫故事,或創(chuàng)造新的作品,為學生創(chuàng)設一個聲色并茂的學習情境。可基于兒童立場,將課堂的學習內容與童話、動漫故事有機融合,使用兒童化的語言,利用音頻、視頻、動漫變聲軟件,讓教學情境更逼真有趣。
如教科版科學一年級上冊《在觀察中比較》一課,作者以恐龍爭霸比較大小的故事貫穿課堂的教學和探究活動,先以可視化的恐龍爭霸比大小的故事導入,引導學生思考如何比較大小。接著以高矮比大小這一標準選出霸王,就在學生以為霸王即將產生時,又以一恐龍哭泣不認可比較的結果的音頻,將學生探究活動推向高潮,促進學生思考:還可以怎么比較大小。在這節(jié)課的末尾,以恐龍的口吻教育學生要發(fā)現他人的閃光點,和平共處。學生在故事情境的熏陶下,提高了注意力,積極主動探究,激發(fā)了創(chuàng)造力。再如一年級下冊《它們去哪里了》一課,作者以古代寓言故事《馱鹽的驢》導入,學生觀看視頻:一只馱著鹽的驢不小心摔倒在湍急的河水中,它幸運逃生,并且在過河之后發(fā)現身上的擔子輕了。教師順勢啟發(fā)學生:這河水有魔力嗎?為什么小驢身上的擔子輕了呢?于是,學生帶著驅動型問題,進入食鹽、紅糖和小石子在水中變化的實驗探究。
創(chuàng)設聲色并茂的可視化教學情境,讓學生將內在積極的能量釋放出來,有利于資源的生成,為后續(xù)開放、生成做鋪墊。對于1~2 年級學生,可利用音頻、視頻等使教學情境生動可視化;盡量少使用抽象的術語,問題的表達要兒童化,要生動有趣,面向全體學生。
小學科學倡導探究性教學,鼓勵學生親身感知物體、現象,經歷科學探究的過程。1~2 年級的科學學習主要以身邊常見的物品、動植物等為載體,通過觀察、分類等探究方法,歸納出客觀規(guī)律。而促成學生在有限的時間內更好地構建知識,需要師生之間、生生之間在科學概念的前調查、探究活動的操作、實驗現象的記錄等方面,形成有效的溝通交流。1~2 年級學生以具體形象思維為主,處在逐漸向抽象邏輯思維過渡的階段。在這個階段,他們受限于語言表達能力未充分發(fā)展,有時不能很清晰、準確地表達,但他們善于通過短語、模仿、想象、符號游戲和符號繪畫等形式來表征現象、表達自我思想與情感。因此,開展1~2 年級科學課堂的教學,要引導學生充分利用生動活潑的繪畫、圖表、韋恩圖等可視化工具,以及容易理解的短語,幫助他們在科學概念的前調查、探究活動的操作、實驗現象的記錄等方面,呈現直觀形象思維,彌補因抽象思維發(fā)展限制而導致的詞不達意的現象。下文以三個例子,分別探討思維可視化工具在科學課堂各個環(huán)節(jié)的應用。
教科版一年級下冊《給動物建個“家”》一課,學生在進一步觀察蝸牛外形和運動特征的基礎上,選擇蝸牛喜歡的、適當的材料,給蝸牛建一個“家”。蝸牛的家應該是怎樣的?我想學生基于自身生活經驗和學過的知識,都有不同的想法。我們不妨通過可視化的圖表進行一次前測,來展現學生對蝸牛喜歡、適合的材料和環(huán)境的前概念,以便進一步探討蝸牛需要、適合的環(huán)境到底是怎樣的。
教科版一年級下冊《它們去哪里了》一課,學生通過對比觀察食鹽、紅糖和小石子放入水中后的變化,初步認識“溶解”,進一步了解水的特征——有些物質能溶解在水中,有些物質不能溶解在水中。對比觀察食鹽、紅糖和小石子在水中的變化,是本節(jié)課的核心內容。能認真觀察、記錄并描述三者在水中的不同現象,是學生初步認識“溶解”這一概念的關鍵點。教材配套的《學生活動手冊》設計的本課活動記錄表如圖1 所示,它要求學生用文字、短語記錄鹽、紅糖和小石子放入水中后的變化。這對一年級識字不多、詞匯量儲備較少的學生來說,難度偏高。學生看到這樣的記錄表往往無從下手。針對1~2 年級學生的認知特點,作者改進了本課的課堂活動記錄表,如圖2 所示。發(fā)揮1~2 年級愛好繪畫、擅長繪畫的優(yōu)勢,鼓勵學生將實驗現象可視化,同時在記錄表一側提供可能用到的科學詞匯作為參考,為學生記錄和描述現象搭建腳手架。

圖1 教材配套的《學生活動手冊》課堂活動記錄表

圖2 《它們去哪里了》記錄表
再如教科版二年級下冊《磁極間的相互作用》是一節(jié)典型的科學探究課型。學生要像科學家一樣經歷問題—猜測—實驗—結論的科學探究過程。他們要學會從現象中提出可探究的問題,通過重復實驗收集證據,并利用簡單的表格、圖畫來記錄和整理數據,運用比較和歸納的方法發(fā)現規(guī)律。因此,本課的板書設計應充分利用知識、思維可視化的工具,讓科學探究的步驟清晰明確,讓實驗證據直觀可視化,讓思維外顯,更好地幫助學生歸納規(guī)律,建構知識(見圖3)。

圖3 《磁極間的相互作用》板書設計
基于兒童立場,打造可視化的科學探究課堂,需要教師利用感官體驗,創(chuàng)設能讓學生沉浸其中的教學情境;在科學探究的實驗操作、實驗記錄和展示交流等環(huán)節(jié),使用學生喜聞樂見的圖表和可視化工具。為創(chuàng)設更加吸引學生的教學情境,可利用圖片、PPT、音頻、視頻等軟件,呈現更加豐富有層次的感官體驗。1~2 年級教學情境的創(chuàng)設一般基于動漫、神話故事背景,因此可利用動漫人物變聲軟件來制作音頻,利用圖片、視頻剪輯軟件合成教學素材。在指導1~2年級的學生開展實驗探究時,實驗的規(guī)范操作以及小組成員如何合理分工、有序合作,是可視化實驗操作須重點突出的內容。教師可以選好科學小助理,事先拍攝四人小組或二人小組開展實驗操作的短視頻,并在短視頻中體現操作要點以及成員的分工合作。通過可視化的短視頻指導學生開展科學探究以及展示交流,有利于養(yǎng)成學生良好的科學探究態(tài)度和習慣。除此之外,一些難以在課堂上通過實驗重現的自然現象,我們也可以巧妙借助軟件,突破時空的限制,為學生開辟另一扇窗口。如二年級上冊《觀察月相》一課,要求學生持續(xù)觀察一個月月相變化并記錄下來,再通過這一個月的月相圖像,總結出規(guī)律。持續(xù)不間斷地觀察一段時間的月相,這個任務對自律性較差的1~2 年級學生來說有些難度,而月相有時因所在地區(qū)空氣污染、天氣變化,又難以清晰地觀察。我們不妨借助“小月相”微信小程序,給學生呈現直觀清晰的自然月相圖像。在“小月相”小程序上,可以選擇某年某月某日,小程序便會呈現當天的月相,如圖4所示。

圖4 “小月相”微信小程序圖
總之,基于兒童視角開展科學課堂的教學,要創(chuàng)設聲色并茂的教學情境、要使用兒童聽得懂的語言,要巧妙借助可視化軟件、工具,讓實驗操作和探究結果可視化,才能幫助學生更好地建構科學的概念,有效提升小學1~2 年級科學課堂的教學效果。