蔡細麗
〔摘? ? 要〕? 《義務教育科學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“2022版課標”)提出科學課程要培養學生的核心素養,包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面,其中科學思維是核心和關鍵能力,也是當代青少年必須具備的能力之一。本文通過研讀2022版課標,思考如何在以探究式學習方式為主的科學課堂上,培養學生科學思維,促進學生深度學習。提出創設情境,把握思維起點;合作探究,點燃思維火花;規范表達,促進思維發展;聯系生活,養成思維習慣。用科學思維指導科學實踐,融通科學知識,最終形成科學觀念,促進深度學習。
〔關鍵詞〕? 小學科學;核心素養;科學思維
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? (2024)? 04? ? 040-042
2022版課標提出,科學課程要培養學生的核心素養,包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面,其中科學思維不僅是學生學習科學必備的關鍵技能,也是適應現代社會發展的核心思維方式,而且可以遷移到其他領域,是科學課程核心素養的重要組成部分。
科學教育的主要任務不僅僅是讓學生去學習、積累更多的科學知識,而更重要的是掌握從科學的視角去認識世界的思想方法,學會用科學的思維分析、處理各種實際問題,在此過程中培養學生的科學素養。而深度學習是在教師引領下,學生圍繞具有挑戰性的學習主題,全身心積極參與,體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程。如何在以探究式學習方式為主的科學課程中培養學生科學思維,促進學生深度學習,是科學教師要思考的一個問題。本文以《神奇的紙》一課為例,論述如何用把握思維起點、點燃思維火花、促進思維發展、養成思維習慣等方法培養學生科學思維,促進學生深度學習。
一、創設情境,把握思維起點
2022版課標在“課程性質”中指出,科學課程有助于學生保持對自然現象的好奇心,從親近自然走向親近科學。因此科學探究活動要滿足學生的好奇心和求知欲,讓學生覺得探究活動有趣,進而產生主動參與的意愿,且課后還有想去探究的欲望。創設有意義的情境能夠激發學生的興趣,是發展他們科學思維的前提和基礎。
【教學片段】神秘盒游戲,聚焦課題
師:瞧!這就是我們的神秘盒子,里面有兩個小盒子,都放了一張紙。這兒還有兩個生雞蛋,現在老師讓它們同時掉落,你們猜猜看會怎樣?
生1:兩個雞蛋都會破。
生2:都沒破。
生3:一個破,一個沒破。
(師演示雞蛋掉落實驗,然后揭開外面的盒子,讓學生觀察)
師:同學們,你們看到了什么?
生1:一個雞蛋破了,一個雞蛋沒破。
生2:落在折疊紙上的雞蛋沒有破。
師:是的,在這里鋪了一張平平的紙,雞蛋破了。在這里鋪了一張折疊的紙,雞蛋卻沒有破。你們有什么要問的嗎?
生:為什么雞蛋掉落在折疊后的紙上不會破呢?
在簡單的神秘盒游戲中,由學生自己發現問題,提出問題,研究的問題來源于學生對現象的觀察和思考,這樣的學習過程更有趣,更有啟發性,能喚起學生的元認知,同時也能引發學生認知沖突,把握學生的思維起點。
二、合作探究,點燃思維火花
學生科學概念的建構依托于探究活動的開展,探究式學習是科學學習的主要方式。探究材料的結構性,為課堂教學順利進展提供載體。以材料激發學生的探究興趣,啟發他們分析、解釋現象,通過感知和歸納,建構科學概念,培養科學思維。在《神奇的紙》一課中,利用身邊最為容易得到的紙作為材料,學生既不陌生,也很喜歡。一開始就讓學生自己折一張瓦楞狀紙,然后對比普通紙和瓦楞狀紙。學生雖然是獨立完成折紙,但在對比活動中,教師要求同桌合作,仔細觀察瓦楞狀紙,并一起完成匯報,這是在培養學生的最為簡單的合作學習,在與同桌一起觀察中,可能會產生不同觀點,這就促進了思考。同時,教師引發學生再次思考為什么雞蛋掉落在瓦楞紙上不會破,學生暢所欲言。在這一過程中滲透結構與功能這個跨學科概念。但此時并不能得到很好的結論,在教師的引導下,學生意識到猜測并不能獲得事實,只有進行驗證才能知道真相,再讓小組合作探究。
在探究活動“按一按,放一放,摸一摸”中,讓每個學生“按一按”,根據手心的感覺,比較、交流普通紙和瓦楞狀紙的不同,緊扣涉及彈性的描述引導學生分析。同時拿出神秘盒中的盒子,引導學生再次觀察和分析。最后,出示課前制作的雞蛋掉落在兩種紙上的慢鏡頭視頻,讓學生根據現象表述和分析。在這個教學過程中,學生親自“按一按”后,現象可能還不是那么清晰,但利用慢鏡頭視頻,讓事實說話,對比效果明顯,使學生對瓦楞狀紙“有彈性”這一特性印象深刻。課后有學生說回家和父母一起做一做這一神奇的實驗。學生通過猜測瓦楞狀紙的特性到最后分析得出其所具有的特性,這一過程,滲透了科學猜測—驗證的思維學習方式。學生通過動腦動手、親身體驗瓦楞狀紙的特性,自主建構了科學概念,點燃了思維火花,促進思維向深處發展。
三、規范表達,促進思維發展
2022版課標提出的課程目標包括“掌握基礎的科學方法,具有初步的探究實踐能力”。探究能力的體現之一是準確表達觀點,反思探究過程和結果。學生的探究能力不只是動手做,還要重視表達與交流。表達與交流是學生思維結果的呈現,是學生探究活動后真正內化為自己認識的成果。學生表達能力的培養也是科學課的重要任務之一。學生在表達時會在頭腦中對實驗過程、結果等內容進行梳理,因而表達能讓思維更清晰、? 深刻,? 能促進學生思維的發展。由于1~2年級的學生語言還不夠豐富,匯報時只會表達一些零散的詞,不能成句。為了提高學生的表達能力,應該在教學過程中營造平和寬松的氛圍,讓學生敢說愿說,可以通過范句對學生進行引領,為學生能夠科學表達提供“支架”。
在探究活動“按一按,放一放,摸一摸”中,教師先引導學生對瓦楞紙的神奇本領進行猜測,然后以微課視頻的方式呈現規范的操作方法。活動結束后,學生根據實驗匯報自己的發現。在沒有范句時,學生的匯報顯得比較零散,如“重物放在這張紙上,會掉下去;放在瓦楞紙上不會掉下去”等。此時,要求學生用這樣的句子進行匯報:普通紙放一放,不能支撐,瓦楞狀紙放一放,能支撐。瓦楞狀紙按一按能彈回,說明瓦楞狀紙具有彈性。除了范句引領,我鼓勵學生大膽將句子說完整、說規范,創造機會,鼓勵組與組之間、生生之間互相傾聽、互相補充,讓學生主動表達、有時間表達,在表達中促進思維發展。
在課堂上,不僅學生的語言要規范,教師的語言也要規范嚴謹。
【教學片段】
師:現在你知道是瓦楞狀紙的哪個本領讓雞蛋不會破了嗎?
生1:彈性。
生2:承重。
師:老師發現有兩個不同的答案。到底是不是像同學們想的這樣呢?老師這有一個雞蛋掉落的慢鏡頭。請看!
(播放視頻)
師:同學們,看清楚了嗎?是瓦楞狀紙的哪一個本領,讓雞蛋不會破。
生:彈性。
師:是的,因為瓦楞狀紙有一定的彈性,所以雞蛋從一定的高度掉落下來不會破。
學生在可視化的實驗現象中,對于瓦楞狀紙有彈性理解更為深刻,在教師的表達中,感知雞蛋掉落在瓦楞狀紙上,并不是不會破。教師自身規范嚴謹的表達及在教師引領下學生的規范表達,都在引領學生的思維向深處發展,促進學生進行深度學習。
四、聯系生活,養成思維習慣
科學知識從生活中來,科學應用再回到生活中去。場景在科學課的學習中被教師越來越多地使用,究其原因,是場景讓學生在生活化的氛圍中更有興趣、更有代入感地學習,學習效果更好。學生從小學習科學知識,提高科學素養,也是為了在生活中能學以致用,能解決真實生活中的難題,進而能發明創造。
【教學片段】
師:通過剛才的探究,我們發現瓦楞狀紙有許多神奇的本領。大家想想看,生活中哪些物品是用瓦楞狀紙做的,它是利用了瓦楞狀紙的哪個本領呢?
(學生暢所欲言)
師:同學們發現了生活中這些物品做成了瓦楞狀,老師這邊也找到了生活中一些用瓦楞狀紙做成的物品,請看瓦楞狀紙杯。它是利用了哪個本領呢?
生:隔熱。
師:這是瓦楞狀紙的箱子。用瓦楞狀紙做紙箱有什么優點呢?
生:承重,堅固。
師:想不想知道它有多大的承重力呢?那你們覺得能不能讓一個同學站在上面呢?
(學生站上去)
師:同學們,你們發現了什么?
生:剛才第一個同學站上去,紙箱沒有塌,第二個更重的同學站上去,紙箱塌了。
師:看來它的承重能力很強,但也是有限度的。
學生在一片驚呼聲中,對生活中很常見的紙箱有了進一步的認識。知道了紙箱是用瓦楞狀紙做成的,也知道了用瓦楞狀紙制作紙箱是利用了瓦楞狀紙能承重這一性質。通過實驗驗證及親身體驗,相信學生在生活中遇到承重的問題,一定能想到瓦楞狀紙。
拓展環節,視頻介紹“中國民間傘藝的活化石——油紙傘”的制作過程,讓學生進一步認識紙的改進工藝,感受非遺文化、感受科學知識為人類生活帶來的便利,激發學生努力學習將來為科技事業做貢獻的熱情;同時通過煩瑣的制作過程,讓學生感知任何成功都需要堅持努力。點點滴滴的思想澆灌,為學生今后學習、生活及終身發展奠定了良好的基礎。
五、結語
如果說教育目的(培養目標)是“想得到的美麗”,那么課程標準就是“看得見的風景”,而教學目標就是“走得到的景點”,為了使“看得見的風景”既能對標“想得到的美麗”,又能落實到“走得到的景點”,就需要教師的共同努力。對科學學科而言,科學觀念是基礎,科學思維是核心,探究實踐是途徑,態度責任是方向(價值觀),科學教學過程要引發學生積極思考,突出動機激發,構建認知沖突,引導自主建構,鼓勵自我監控,進行反思與遷移。教師要不斷轉變教學理念、優化教學設計,要以培養學生的思維能力為出發點,充分利用教學中的每一個細節,為學生啟思開智,讓學生的科學思維走向縱深,促進學生進行深度學習;要充分認識到科學思維有助于指導科學實踐、融通科學知識,最終形成科學觀念,深刻領悟科學思維是科學教育的獨特追求。
參考文獻
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