〔摘" "要〕" 小學“做科學”教學模式是對科學課堂教學實踐的總結和提煉。詮釋了“做科學”的教學內涵,形成了師生活動共同指向的“以思導做、以做促思、邊做邊思、做思共生”的教學形態,本文以蘇教版科學四年級上冊《點亮小燈泡》為例進行“做科學”教學模式的實踐探索。
〔關鍵詞〕" 小學科學;“做科學”;教學模式;實踐探索
〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " (2025)21" " 0064-03
小學“做科學”是江蘇省特色文化內涵建設項目,以優秀等級結項。“做科學”開啟了探索以“體認”“理解”“實踐”為核心的科學育人模式。建構了“做科學”教學模式,致力于學生核心素養的提升和學校教學內涵的發展。“做科學”的“做”,就是造,產生出東西的意思。即實踐、探究或者應用。“做”的原點和主脈是“做中學”與“學中做”。“做科學”的“做”側重于動手、操作、實踐與體驗,指向具有實踐色彩和感性特質的科學活動,如觀察、實驗、游戲、動手操作、參觀訪問等。“做科學”在突出“做”的基礎上,強調“做”與“思”的互補,從而實現“做”與“思”的共生。“做科學”旨在推進手腦并用,同向共進,以思導做,以做促思,在做中發現、體驗、感悟、思考、內化。
一、“做科學”教學模式及理論基礎
“做科學”教學模式,表現為教師課堂組織的激趣導思、項目引領、深度點撥、情境體驗四個環節,學生科學學習的提問猜想、操作體悟、合作交流、拓展應用四個環節。教師與學生的四個活動環節分別指向了以思導做、以做促思、邊做邊思、做思共生的教與學的形態。“做科學”教學模式強調具身參與實踐、探究與體驗的特點。
“做科學”教學模式的理論基礎表現為具身認知理論、建構主義理論和“知行合一”教學思想。
二、“做科學”教學模式的實踐探索
“做科學”教學模式強調學生通過親身參與科學實踐活動,在“做”的過程中主動建構知識、培養技能與科學思維。它突破了傳統課堂上單純聽講與記憶的局限,倡導學生像科學家一樣思考與行動,從提問猜想、操作體悟、合作交流、拓展應用,完整地親身經歷科學探究的流程。筆者以蘇教版科學四年級上冊《點亮小燈泡》為例進行“做科學”教學模式的實踐探索。
(一)以思導做,在真實情境中提問猜想
教師通過實物演示導入:“同學們,今天的科學課,老師帶大家進入電的世界。”教師展示手電筒,讓學生進行觀察認知(師:“手電筒是我們在晚上經常會用到的照明工具”)。
引導學生通過觀察準確識別出手電筒的主要構成部件:“有個開關”“有燈泡”等基礎元件。教師繼而啟發學生思考電路工作原理:“請同學們來猜一猜,手電筒是怎么工作的呢?”
有學生展現出初步的電路系統認知能力,提出“燈泡、開關、電池連接在一起就可以工作了”這一基本電路概念。教師對此給予積極評價:“你很有科學的眼光和思維,為你點贊。”體現了教學過程中的形成性評價機制。
教師通過詢問學生是否能夠實現電路連接使燈泡發光,學生給予肯定回應:“能。”展現出從提問猜想向知識探究的信心。從而順其自然地揭示課題。
【教學評析】 創設與學生日常生活密切相關的學習情境,引導學生結合生活實際和觀察能力來發現手電筒的結構。并在富有指向性的問題中,引導學生思考手電筒是如何工作的。學生的探究興趣得以激發,并啟發科學思維,推測手電筒的工作原理。在此基礎上,教師提出讓學生點亮小燈泡,進一步激發了學生接受任務進行繼續探究的欲望。學生通過分析、猜想、假設,初步認識了手電筒的結構及工作原理,為具身探究體悟指明了方向。思到位了,做也就順理成章了。
(二)以做促思,在具身操作中問詢探究
教師呈現基礎電路實驗材料(電池、導線、燈泡),引導學生觀察小燈泡的結構特征。學生通過小組討論,識別出燈泡的外部玻璃封裝及內部金屬架、燈絲和兩個連接點等關鍵結構(生:外表是玻璃的,內部有金屬架、燈絲、連接點)。教師通過示意圖在黑板上繪制簡易燈泡模型,幫助學生建立電路元件的可視化認知。
組織學生觀察電池的結構(生:電池一頭凸出來,一頭凹下去),并明確電池的正極(凸起端)和負極(凹陷端)。教師講解簡易電池的圖示方法,并指導學生關注導線的連接方式(生:導線金屬部分應分別接觸小燈泡金屬側面和底部的錫點),強調導電回路的完整性。
學生以小組形式進行實驗探究,嘗試不同連接方式使燈泡發光,并在活動手冊上繪制電路示意圖。教師巡視指導,收集成功與失敗的連接案例,為后續對比分析提供實證數據。
教師展示兩種典型連接方式(成功點亮燈泡的電路和未能點亮的電路),引導學生對比觀察(師:為什么圖1的連接方法可以使燈泡亮起來,而圖2的連接方法卻不可以)。學生發現:成功電路的關鍵在于導線分別連接燈泡的金屬側面和底部錫點,形成完整回路(生:圖2的2根導線的一頭都連接在小燈泡的底端了,而圖1的一根導線連接到小燈泡的金屬側面)。所有有效電路均具備共同特征:電流從電池正極出發,流經燈泡后返回負極(生:兩幅圖有共同的特點,兩根導線是分別從電池的正負極連接的)。
教師強調閉合電路的必要條件(師:能使小燈泡亮起來的電路是一個閉合電路)。學生歸納出電路工作的核心要素:電路元件(電池、導線、燈泡)必須形成完整通路,中間無斷開(生:燈泡、導線和電池都有兩個連接點,連接時中間不能斷開)(生:電池的正極是起點,負極是終點)。
【教學評析】在進行點亮一個小燈泡實驗前,先組織學生觀察小燈泡、電池和導線的特征并讓學生掌握畫材料簡易圖的方法,為進行點亮小燈泡的實驗和畫線路示意圖做好前期準備。以小組為單位進行實驗時,先讓學生動手利用材料進行連接,嘗試是否能點亮小燈泡,并畫出連接方式,然后對比亮與不亮的連接圖,思考能讓小燈泡亮起來的關鍵。這種先做后思的方式讓學生很快通過實踐的對比找出原因,這時教師進行關鍵性點撥,出示燈泡的結構圖,學生很快就找到了電路連接的關鍵——形成回路。學生在具身探究中認識了簡單電路,理解了小燈泡是如何亮的。
(三)邊做邊思,在探究交流中升華思維
教師在學生成功構建簡單電路后提出進階問題:連接好的簡單電路,小燈泡會一直亮著,能否想個辦法控制小燈泡的亮和滅呢?這一提問引發學生對電路控制方式的思考。學生基于生活經驗聯想到“開關”元件(生:開關)。教師隨即展示常見開關的圖片,強化學生的具象認知,并組織小組討論如何在簡單電路中安裝開關(師:在簡單電路里如何安裝開關呢)。
學生提出“控制電路閉合或打開”的核心思路(生:想辦法控制它閉合或者打開),教師肯定其科學思維并引導實踐。通過課件展示簡易開關制作方法:1.在木板上用圖釘固定回形針一端;2.使回形針另一端可接觸另一枚圖釘。(教師強調安全規范:只能使用電池,不能從插座接電。)
在探究環節,學生自主完成以下操作:將導線連接圖釘與回形針(生:用圖釘與導線相連,和回形針一起釘在木板上)構建完整控制電路(生:電池盒與導線連接后,再與圖釘、小燈泡連接形成電路)驗證開關功能(生:回形針與圖釘接觸時電路導通,分離時電路斷開)。通過實驗探究,學生總結出:可以用開關控制電路的通和不通。
教師提煉科學概念。通路:開關閉合時,電池、開關、導線、用電器形成電流通路。斷路:開關斷開時電流中斷,用電器停止工作。
教師提出延伸問題:如果把小燈泡換成其他的用電器會有什么樣的效果呢?引導學生開展對比實驗。學生發現實驗材料的變化:1.LED燈、小電鈴、小電機替代原小燈泡;2.紐扣電池替代圓柱形電池。
通過小組競賽形式(師:比一比,每成功接入一個用電器組長舉手),學生驗證交流小組發現:控制LED燈的亮滅、小電鈴的發聲、小電機的啟停說明電路控制原理具有普適性(生:開關可以控制不同的電器的啟動和關閉)
【教學評析】在實驗探究的過程中,學生始終是在反復的實驗和驗證中參與整個活動。比如,在教師給出材料以后,學生進行連接嘗試,無論小燈泡亮或者不亮,學生都能很快地分析并說出自己的連接思路。學生獨立尋找不亮的原因,并探尋連接開關控制小燈泡亮與不亮的關鍵所在。在連接開關成功后能控制小燈泡亮與不亮時,讓學生表達自己的看法。學生經歷實驗操作,發現通過轉動回形針可以控制電路的通和斷,電路的通和斷就可以控制小燈泡的亮和滅。整個過程都是學生親身經歷并思考得出的結果,教師最后做了點撥和總結。先動手,后動腦,先做后思,使學生的“思”更直觀化;動腦在前,動手在后,先思后做,使學生“做”的設計更科學,實驗更流暢。
(四)做思共生,在知識拓展中培養探究精神
教師組織學生開展探究活動:請同學們拿出你們組內的手電筒(提供多個外形不同的手電筒),仔細觀察手電筒,說說你們小組的手電筒包括哪幾部分?它們是如何連接的?通過分組觀察不同型號手電筒。學生進行拆解分析并討論各部件功能。
在觀察過程中,學生發現:手電筒沒有導線,是用金屬片來代替導線的。教師及時肯定這一發現(師:你不光會用科學的眼光來觀察了,還能用科學的思維進行思考,為你點贊!),并解釋金屬片與導線的等效導電功能,強化學生對電路導體的認知。學生通過對比實驗,總結:手電筒的工作原理與控制小燈泡亮和滅的電路是一樣的。
教師提供組裝套件(師:請組長拿出你們組的手電筒組裝套件),要求學生運用所學知識完成實物組裝。在小組活動中,學生將理論認知轉化為實踐操作,教師進行個性化指導。
【教學評析】學生課始就對手電筒有了初步的認識,通過活動學生認識了簡單電路,并能在電路中連接不同的用電器。學生具身參與點亮小燈泡、制作開關、在電路中連接用電器這些活動,構建了簡單電路的模型。在此基礎上,讓學生分析研究手電筒的內部結構,并用提供的組裝套件組裝一個手電筒。所學的簡單電路知識得以升華,與課始的猜測活動形成呼應,加深對簡單電路實際應用的理解,簡單電路知識得以拓展,學生科學探究精神得以培養。
三、結語
“做科學”教學模式“以思導做—以做促思—邊做邊思—做思共生”,改變了以往以教師為中心和以知識傳授為主導的教學模式,確立了學生在學習中的主體地位,讓學生做中思、思中做,做思共生,目的是讓學生在“做”與“思”相互作用的雙向過程中學到知識。在“做科學”教學模式實踐過程中,學生的學習主體地位得以凸顯,具身參與操作實驗、探究實踐的能力得以提升,合作意識和團隊意識得以培養。但也面臨一些挑戰,如:教學時間把控難度較大,有些實驗需要較多時間,可能影響教學進度;實驗資源有時難以滿足所有學生個性化需求等。未來,需要進一步優化教學設計,合理安排教學時間,豐富實驗資源;持續深入探索“做科學”教學范式,不斷完善其應用策略,為科學學習的真實發生和培養學生的創新精神與實踐能力而努力。
參考文獻
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