□甘肅省臨夏回族自治州東鄉縣中銀小學 楊耀軍
“學起于思,思源于疑”,質疑是學習的開始,是影響學生學習動力的關鍵。教師在小學科學教學中應鼓勵學生從全新的角度看待問題,以創造力和想象力思維看待科學現象、把握學習要點。為此,教師在授課中需要以問題為核心,圍繞問題的發現、反應和解決過程設計并開展教學活動,使學生的質疑能力得到提升,為良好科學素養的形成打好堅實基礎。
具備質疑能力的學生在課程中常會反思所學知識內容,在探索“為什么”的過程中開動腦筋,整合原有知識結構,嘗試尋找相似模型,提出新的猜想和假設,激活學生的學習動力,使學生的思維能力得到提升。此外,疑問會推動學生去查閱資料、解決問題,在實踐探索的過程中整合知識內容,獲取問題答案,滿足求知欲望,在思考、提問、實踐的過程中提升學生的探究能力。
科學知識的發展過程是人們加深世界認知和了解的過程,其本質就是質疑和探究,在質疑過程中不斷提出創新理念和認知,在追求真理的過程中修正錯誤,推動科學知識向前發展。質疑能力有助于提升學生的創新意識和創新能力,使學生敢于擺脫原有認知框架的限制去看待科學現象,推動科學知識向前進步發展。
學生在科學教育課堂中經常出現質疑意識淡薄、全盤接受課程內容、提問能力較差的情況,究其原因主要可分為以下幾方面:
學生在教學中習慣全盤接受教師的指導,將教師傳授的知識與“正確的知識”畫等號,教師未能在教學中挑起學生的思維矛盾,懈怠的學習習慣直接影響著學生質疑能力的提升。
部分教師的教學觀念落后,未能認識到培養學生質疑能力的重要性,為追求課堂教學效率,將知識快速傳遞給學生,會在教學過程中將科學概念和科學規律作為背誦和記憶性知識傳遞給學生,學生不需要質疑和思考即可完成科學課程的學習內容,緊湊的課堂教學設計缺少質疑扎根的土壤,因此,學生的質疑能力難以形成。
小學生的內心較為敏感,面對教師時容易產生緊張情緒,在提問環節經常會擔心問題質量不高而不敢提出問題,學生內心的問題難以得到解答,導致學生在后續的教學中遇到問題時,傾向于個人思考而不是與其他人討論,學生的質疑能力難以得到有效提升。
在培養學生質疑能力的過程中,教師應嘗試在教學設計中為提問環節留出足夠時間,為提問與答疑環節的開展提供基礎,為此,教師可嘗試利用科學知識特點,圍繞知識的應用場景創設生活情境,用富含生活要素的情境內容激活學生的矛盾思維,在學生結合生活常識探索知識的過程中點燃提問的火花,鼓勵學生質疑所學內容,教師要扮演引導者角色鼓勵學生在質疑的同時嘗試答疑,在情境中探索新知識,使學生的質疑能力得到提升。
以人教版四年級科學上冊第四單元“水的沸騰”為例,教學開始前回顧所學《水結冰了》的相關知識,提出問題:“同學們,溫度下降水會結冰,大家知道溫度升高水會變成什么樣子嗎?”通過問題引入課程主題,使用多媒體設備播放水加熱的視頻,引導學生觀察水加熱后的變化情況,引導學生猜想水溫變化特征,部分學生結合《水結冰了》一課中的相關知識,認為水在低溫環境下溫度會隨環境溫度變化而變化,猜想水加熱后溫度同樣會隨環境溫度變化而發生改變,此時教師可使用特制溫度計,分別測量水溫和火焰溫度,學生通過觀察發現,水溫上升至100℃時溫度停止變化,此時學生的思維認知和實踐結果出現差別,教師應預留足夠時間讓學生整理思緒,鼓勵學生提出問題:“為什么水在低溫和高溫環境下的變化情況會出現差別?”教師抓住機會提問:“同學們想不想知道原因呢?咱們繼續觀察,看水沸騰后會發生什么?”視頻中水加熱沸騰后蒸發速度加快,容器中水量快速變少,確認這一變化后,教師將學生分為幾個小組,引導學生以小組為單位討論問題,嘗試以討論方式解決學生的問題,在提問和探究的過程中培養學生的質疑能力。
科學知識具有較強的實踐性特征,是人們對生活經驗的抽象概括和系統總結。教師可從學科特點和學生的思維習慣入手培養其質疑能力,在講解科學知識的同時立足于生活實踐,提出與學生生活實踐經驗相背離的科學理念,讓學生的內心產生迷惑與矛盾,幫助學生認識到質疑在科學學習中的重要性,鼓勵學生養成質疑的習慣。此外,教師在授課中可適當加入謬誤性知識,引導學生利用實驗等多種方式進行推導,根據推導結果與教師給出的科學規律之間的差異性,鼓勵學生通過自主思考驗證所學知識,在教學活動中養成主動質疑的習慣,在主動質疑中提升學生的認知能力。
以人教版三年級科學下冊第三單元“空氣占據空間嗎”為例,教學開始前設置導入環節:“同學們,老師手中有一張餐巾紙,我把餐巾紙放到水中,大家說餐巾紙會不會濕呢?”學生結合生活經驗認為餐巾紙放入水中必定會沾水而濕,此時學生結合生活實踐經驗明確自身認知。教師把餐巾紙放入透明玻璃杯底部,將玻璃杯以豎直倒扣的方向放進水槽中,拿出玻璃杯后,請學生檢驗實驗結果,學生發現玻璃杯中餐巾紙并未沾水,此時科學認知與學生的生活認知產生差異,學生主動質疑,為質疑習慣的養成打好基礎。在后續的教學中教師可引導學生思考問題:空氣體積能否發生變化?教師配合學生在后續的教學活動中完成塑料袋填裝空氣,針管擠壓空氣等實驗,學生在實驗中發現空氣體積能夠在外力作用下發生變化,并根據推導結果對教師給定的科學規律進行質疑,在不斷創造質疑機會的過程中培養學生的質疑習慣,為后續科學的認知活動的開展打好基礎。
部分學生在課堂教學中過分注重環境因素和他人的看法,未能在教學活動中及時質疑,為避免類似情況發生,教師在授課時應從課堂氛圍入手,營造輕松、自由、舒適的課堂環境,鼓勵學生說出內心想法,在學生質疑后細心聆聽,給予正向的支持和引導,使學生的想法得到尊重,從而保護學生的求知欲和質疑能力,讓學生在教學中大膽提出不同看法,在鼓勵質疑的過程中建立起輕松、自由的課堂氛圍,為學生質疑勇氣的養成打好基礎。
以人教版五年級科學上冊第二單元“滅絕的遠古動物”為例,為培養學生的質疑勇氣,在課堂中營造敢于質疑的氛圍,教師可介紹進化論中人從猿猴進化為人的理念,并鼓勵學生嘗試分析人與猿之間的外貌、行為習慣之間的相似性和差異性,部分學生提出:“老師,新聞報道中說人從魚進化而來,為什么又說人從猿猴進化而來呢?”學生質疑后教師應立刻給予鼓勵:“這位同學說得非常好,為我們提供了一個嶄新的視角。達爾文總結的結論也會受到時代局限性的影響,得到的結論同樣可能存在問題,大家思考人可不可能是從魚進化而來呢?人從魚進化而來的可能性更高還是從猿猴進化而來的可能性更高?”教師借助差異性認知和質疑行為,順勢提出問題開展學習討論活動,引導學生自由思考和相互質疑,結合已有基礎探討問題,通過鼓勵性支持讓學生形成認知:在課堂討論交流中允許自由質疑和提問,可以自由表達自己的想法,讓學生在今后的學習中能夠更加主動分享自己的想法,使學生的質疑欲望和質疑行為得到發展。
在培養學生質疑能力的過程中,教師不能僅停留于敢問、愛問階段,更要提升學生的質疑水平,強化問題的主動性、針對性、深刻性和創造性,讓學生能夠在科教課堂中提出有深度、有價值的問題,提高問題質量。為實現這一目標,教師在授課中應注重教授學生質疑方法,利用差異化的思考方式引導學生從多個角度出發分析科學問題,掌握提出問題的方法,為高質量問題的提出打好基礎。
常見的質疑方法可分為逆向思維質疑、因果質疑和比較質疑等。因果質疑指在探索科學知識的過程中重點討論知識的因果關系,利用因果關系分析科學規律的生成條件,嘗試得到創新性認知;逆向思維質疑指在確定目標的前提下,從相反的角度思考問題,在思考過程中提出問題獲得新知的方法;比較質疑指在對比分析事物特征的過程中認識到科學規律的差異性和趨同性,同中見異,異中見同,以此為基礎進行質疑。教師在授課中應結合知識內容,靈活應變,運用一種或多種質疑方法引導學生思考并質疑,提高問題質量。
以人教版六年級科學上冊第一單元“生銹與防銹”為例,為實現質疑能力培養目標,教師在課程開始階段播放視頻展示鐵器生銹現象,引導學生思考鐵生銹的原因,結合猜測設計實驗過程。部分學生認為家中鐵器生銹速度慢,自然環境中的鐵器更容易生銹,因此,推斷空氣和水可能是引起鐵器生銹的原因。實驗中將鐵釘放入裝滿水的水瓶中,發現鐵釘生銹,得到結論:水是導致鐵生銹的原因。教師引導學生運用多種質疑思維分析實驗過程,學生認為僅通過放入水中測試鐵釘生銹的單一實驗不能證明一定是水導致鐵釘生銹,也可能是水中的物質導致鐵釘生銹。部分學生從因果角度出發,認為需要在水不存在的環境中進行鐵釘生銹觀察實驗,才能證明水與鐵釘生銹存在因果關系。在實驗測試中鼓勵學生提出問題并完善實驗結果,提高實驗結果的科學性,在探究問題答案的過程中,讓學生利用多元化的思維方式提出有價值的問題,使學生的質疑能力得到提升。
實驗是小學科學知識探索的重要方式,是推導驗證科學理論的重要措施,教師在培養學生質疑能力的過程中,可充分發揮實驗作用,利用科學實驗引導學生發現,在發現中思考和探索科學知識。部分科學實驗在操作過程中容易出現失誤,從而導致實驗結果與預定結果出現偏差,教師在實驗教學中可充分利用偏差特性引導學生質疑,在比較和質疑的過程中使學生的認知水平得到提升。
以人教版二年級科學上冊第四單元“制作小船”為例,為在實驗中鼓勵學生進行質疑,實現質疑能力培養目標,教師在開始教學前提出問題:“同學們,大家說是鐵重還是木頭重呢?制作小船應該使用哪種材料?”學生結合生活經驗認為鐵比木頭更重,在水面上漂浮更加困難,因此選用木頭和更輕的竹子制作船體。部分學生結合生活經驗認為鐵同樣能夠在水面上漂浮,且鐵結實耐用,更符合船只航行要求,因此,可以選用鐵片作為做船材料。學生在實驗中發現用竹制船拼合較為困難,且放于水面上容易出現漏水問題,而用鐵做船的小組發現船體未能按照預想狀況漂浮在水面上,此時教師可播放船只制作視頻,引導學生對比手工成品與真實模型之間的差異性,并經過討論得出結論:鐵制船對船體形狀有嚴格要求,不是任何形狀的鐵器放入水中都能漂浮,木質船只必須保證貼合緊密,避免漏水,才能在水面航行。在實驗中讓學生驗證已有的知識結論,鼓勵學生在實驗中進行質疑,在質疑中深入了解科學知識和科學的真相,為今后的學習打好基礎。
課外實驗是科學教學的重要活動類型之一,相對而言課內實驗教學占用時間較多,學生需要根據教師的指導完成實驗活動,學生在實驗中的自主性相對較弱;課外實驗操作,讓學生在缺少教師指導的環境中自由地設計并完成實驗活動,在課外實踐中培養了學生的質疑能力,使學生的科學素養得到提升。
以人教版四年級科學下冊第一單元“風向和風力”為例,為實現拓展質疑空間的目標,教師可在課下環節中設置問題:如何測量環境中的風力等級?讓學生利用身邊的工具和所學的風力相關知識,嘗試制作風力等級測量設備,并將制作完成的測量設備帶入課堂,為教師和學生講解制作原理,在講解的同時相互討論、相互質疑,使學生的思維能力得到提升。部分學生嘗試在鐵絲上橫向穿入木棍,木棍受風力影響開始轉動,學生認為設備轉動的圈數越多則說明風力等級越大,部分學生提出木棍缺乏標志,圈數計算較為困難,且風力不一定連續,單靠轉動次數計算風力大小,可能會因刮風時間不統一而出現問題,學生成果受到質疑后提出改進方案:在木棍上加入細線,利用細線長度標識轉動圈數,并將風力測試時間統一規定為5 秒,在5秒的連續吹風中根據細線長度的差異確定風速等級。在科學教學中合理利用第二課堂,可以為學生創造交流機會,在相互交流過程中不斷質疑,完善實驗設計方案,在課堂匯報和交流的過程中說明實驗結果,讓學生在教學中始終保持對自然現象的好奇與求知欲,充分利用課內外時間,讓學生養成敢于質疑、善于質疑的良好習慣,使學生的思維能力得到發展。
綜上所述,在小學科學教學中培養學生質疑能力,應尊重學生的認知發展規律,利用教學活動引導學生質疑所學知識內容,合理利用科學實驗與第二課堂,在實踐中創造沖突性認知引發質疑,帶領學生進行總結思考,尋找問題的原因,質疑引發探索、探索中求取知識,讓學生在科學教育活動中始終保持旺盛的好奇心,從而保證教學質量。