好奇心是人對新奇事物所產生的注意、操作、提問的心理傾向,表現為對新奇事物的關注、喜歡與熱情,是個體學習的內驅力。習近平總書記多次強調好奇心在基礎教育和基礎科學研究中的重要作用。探究實踐是科學學習的主要方式。《義務教育科學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)指出,“激發學習動機,加強探究實踐”是科學課程設計應遵循的基本理念之一。其中,內在動機作為學生學習的核心驅動力,主要涵蓋好奇心與興趣。在小學科學課堂教學中,多角度激發、有效喚醒、精心呵護學生的科學好奇心,能有效推動探究實踐的進程,助力學生探究能力的培養與學生思維的養成,最終促進科學核心素養的發展。
、科學好奇心與探究實踐的有機關聯
在小學科學教育的視域下,科學態度作為科學課程著力培養的核心素養中的重要維度,承載著科學教育的固有價值。而探究興趣,是科學態度素養的核心要點,是驅動學生投身科學探究學習的關鍵內在動力。其中,好奇心堪稱探究興趣的源頭活水。只有守護好這份好奇,學生才能對科學探究滿懷熱忱,才能主動邁進科學學習和探究實踐的大門。與此同時,探究實踐活動也是科學探究興趣與好奇心滋生的土壤。
(一)科學好奇心:自主探究實踐的強勁引擎
作為形成素養的過程,探究、實踐學習都屬于學習方式的范疇。探究實踐能力涵蓋科學探究、技術與工程實踐和自主學習能力。科學好奇心有一種“魔力”,能夠讓學生從內心深處感受到科學學習的樂趣,進而產生穩固且持久的學科愛好和學習動力。雖說科學課堂可以傳授探究方法與過程,但探究能力的培養,更關鍵的是學生在科學好奇心的驅動下,自主拓展延伸實踐活動,在現象與結果中捕捉新問題,再度引燃好奇之火。以蘇教版小學科學四年級上冊“彈力”一課為例,學生借助橡皮筋、海綿、彈簧等進行實操,初步認識“彈性”概念。進而在好奇心的驅使下,他們不禁對紙團是否有彈性產生疑惑。經過細致觀察,發現紙團可以小幅度恢復原狀;再經過一番課堂討論后,得出“紙團彈性比較小卻真實存在”這一結論。這便是好奇心驅動探究實踐不斷拓展的生動體現。
(二)探究實踐活動:科學好奇心的“聚光鏡”和“催化劑”
從觸發好奇心的信息源頭審視,引發學生科學好奇心的對象是獨特的,如客觀世界中外形奇特的物體形態、不合常理的運動變化現象等。科學觀察,作為啟迪科學思維的重要探究實踐形式,是小學生最常涉足且至關重要的活動類型,也是科學好奇心的重要源泉。例如,學生目睹雨后天空出現彩虹,本能的好奇瞬間涌起,可這種源于無目的、無計劃觀察的好奇是與生俱來的,并非習得的,缺乏持久性,難以轉化為更深層次的探究興趣。因而,教師在小學科學教學中需要巧設學習情境,引領學生開展有的放矢、計劃有序的科學觀察,借此激發好奇心、催生探究興趣、助推探究進程、提升科學思維,讓學生的科學好奇心在這一過程中精準聚焦、持續深化。以“學習彩虹成因”為例,教師在課堂上引導學生回溯生活中類似彩虹的現象一灑水車后的“彩虹”、噴泉池旁的“彩虹”等,借類比之力點燃好奇心,將好奇心牢牢鎖定在探究相似現象背后的原因和規律上,為深入探究筑牢根基。
二、小學生科學好奇心表現的現狀分析
美國天體物理學家馬里奧·利維奧指出:“隨著人的成長,知覺性好奇(對所有事物都感到好奇并愿意為了好奇心進行探索冒險)呈下降趨勢,而認知性好奇(對知識的熱愛)事實上一直處于相對穩定的狀態。”托尼·瓦格納教授也提及,全球范圍內,孩子上學時間越長,他們的好奇心就越少,問的問題也越少,更執著于尋求正確答案,漸漸喪失對自身天分的自信。研究顯示,我國學生學習科學的內在動機情況不容樂觀。2017年,中國科協對23個省(自治區、直轄市)中小學生調查發現,僅 7.3% 的學生表示將來愿意當科學家,且該比例隨年齡增長遞減。新課標特別強調,科學教學要激發學生內在的學習動機,這既是推動學生積極思維、主動探究和實踐的有效手段,也是科學教學的重要目標。科學好奇心是學生內在學習動機的重要部分,一旦缺失,將會導致科學學習出現各種問題。
(一)小學生科學好奇心表現的現狀
在小學階段,低年級學生往往對周圍的世界充滿好奇,無論是校園里的花草樹木、小鳥昆蟲、天空中的日月星辰,還是生活中的日常現象,甚至老師衣著穿戴上的細微變化,都能引發他們一連串的疑問。在課堂上,他們總是積極踴躍地提問,課前課后都會圍著老師問這問那,表現出強烈的知覺性好奇。但隨著年級升高,這種好奇逐漸“降溫”。步入中高年級后,課堂氛圍悄然發生改變。主動舉手發言的人數銳減,且發言者往往集中于少數學生,其他大部分學生處于“被動聽”狀態,鮮有主動參與互動者。至于主動提問的學生,更是寥寥無幾,課堂活躍度明顯下降。學生更多地聚焦課本知識,呈現出為應對考試而學習的狀態。學生的認知性好奇未能充分激發,探索的廣度與深度受限,他們更傾向于接受既定知識,而非主動質疑、探究。
(二)存在的問題成因分析
教師所采用的教學方法和評價方式,對學生科學好奇心的維系具有舉足輕重的作用。由于學生無法清晰得知自己當前的學習表現和水平,因而迫切需要教師給予精準評估、及時反饋和熱情鼓勵,以此為自身注入科學學習的情緒驅動力。學者在長期的課堂觀摩過程中發現,教育者在回應兒童好奇心時所運用的失當方法及單一評價方式,是致使兒童好奇心缺失的關鍵因素。隨著學生年齡的增長,知覺性好奇漸趨弱化,這構成了好奇心表現變化的內在驅動;而認知性好奇未能得到充分、及時的激發,則更多歸咎于外在因素的影響。
1.教學方法不當,抑制好奇心發展
課堂交流對話缺乏引導性。學貴有疑,疑是好奇的標志,學生一旦產生疑問,就會產生好奇心,進而產生探求欲。事實上,在產生好奇之后,師生之間的對話交流直接影響著學生好奇心的走向。
在信息時代,學生獲取知識的途徑增多。在學生產生好奇后,若教師與學生交流缺乏技巧,會導致學生的好奇心“夭折”。一方面,家長、教師對學生的疑問敷衍應對,要求其轉向“更有價值”的作業,好奇心被怠慢,甚至被漠視。例如,有的學生好奇樹葉落地的時候總是背面朝上,家長、老師卻以“快點回去完成數學作業”為由回應。另一方面,即使態度積極,若方法有誤,如“一步到位”直接給出答案,或讓知識儲備多的學生回答后就結束討論,缺乏后續啟發式追問,也會讓學生的好奇心變得“懶惰”。例如,學生對冬天窗玻璃上的“霧氣”感到好奇,如果教師直接講解“這是空氣中的水蒸氣凝結成的小水滴”,未引導學生通過思考生活中的類似現象,進而在類比中總結產生“霧氣”的環境條件,那么學生雖然“知其然”卻難以“知其所以然”,好奇心的發展也就漸漸被抑制了。
探究活動組織流于形式。科學課應重探究實踐,然而在活動設計環節常存在關鍵缺陷,既缺乏明確精準的目標設定,又未能充分考量以學生為中心的活動流程架構,整體呈現出目標模糊、教師包辦過程的突出問題。教師作為引導者,若無法精準設定探究目標,學生的探究行為便極易陷入盲目隨意的境地。以觀察類活動為例,若教師未預先給予明確導向,學生的觀察行為往往流于散漫,其與生俱來的好奇心會因缺乏聚焦點而難以被有效激發。同樣,在實驗探究環節,若學生只是依循既定步驟按部就班地操作,如同機械執行者般照方抓藥,全然不解實驗背后的目的與深層原理,深度好奇的“火花”便難以在其心間“點燃”。如鐵釘生銹條件的探究實驗,學生多是刻板依照教材流程操作,對其中“控制變量”這一關鍵科學思維方法懵然不知,致使實驗僅停留在動手的膚淺層面,無法深入激發內在的好奇心。
再者,小組合作探究模式也未能充分發揮效能。實際操作中常出現分工不明、混亂無序的狀況,外向活躍的學生常常主導整個探究進程,而內向膈腆的學生則被迫處于被動參與甚至淪為旁觀者的尷尬境地。這種失衡局面嚴重制約了全體學生好奇心的激發與維持,小組成員間難以達成思維的有效碰撞,使得探究活動最終流于形式,背離其初衷。
2.評價方式單一,打擊好奇心積極性
評價重結果輕過程。課堂上對于學生行為的評價,對激勵與引導學生學習起著至關重要的作用,在激發和喚醒好奇心方面也有重要意義。然而,目前部分小學科學課程評價并沒有發揮應有的作用,教師對學生的評價多以考試成績“論英雄”,側重理論記憶,忽視學生探究過程中的好奇心表現、問題提出、質疑精神、解決問題能力等閃光點。筆者曾以“你認為小科學家有什么特點”為主題,對四、五年級學生進行隨機訪談,結果顯示,學生一致認為科學成績好是小科學家的最主要特點。可見,重結果而輕過程的評價對學生的深刻影響。
評價標準缺乏多元維度。現有的評價標準,并沒有緊扣科學核心素養四大要素;而在實操過程中,評價標準往往較為籠統、缺少學科特質。教師常常以發言是否積極、知識掌握情況、作業完成情況等泛化指標評價,忽視學生善于遷移、獨特思維、創新提問、勇于嘗試等與好奇心關聯緊密的學習表現。這就使得學生不清楚科學素養的真正內涵,好奇心在單一評價標準下逐漸“讓位”,轉向追求“標準答案式”表現。
三、重視科學好奇心對于課堂教學的啟示
課堂上最吸引學生的,往往是對已知的逾越和對未知的追求。教育哲學家懷特海指出,在追求未知的過程中,有著對科學或規律的追求與突破,但總體上是對現有知識和理性的一定超越和好奇心的滿足。科學課上,有不少內容學生在課外閱讀或學習時已有涉獵,如“聲音是如何產生的”,課題剛一展示,“振動”答案便脫口而出。如此場景,容易讓科學課與科普視頻、讀物無異。課堂上教師不宜直接給出答案、展示結果,或僅憑新奇事物引發學生一時的好奇,而應創設貼近兒童生活的真實情境,組織有序且助力思維進階的課堂互動,打造精準和及時的課堂評價體系,從而激發學生的深度思考,培養學生的探究實踐能力和科學思維,最終發展學生的核心素養。
(一)創設真實且貼近兒童生活的學習情境
在學習情境的創設上,深入考慮學生的生活經驗與知識儲備至關重要。例如,一年級上冊“感官總動員”一課,傳統的教學一般是指定學生使用所學的科學方法,運用多感官觀察指定物品,這是一種教師主導的教學活動,學生則被動參與,難以激發主動探究的興趣。教師在創新設計時,可以緊扣學生熟悉的家庭場景:在家發現已經過保質期的零食,但又很想吃,可以怎么做?這一情境選擇極富巧思,從設計初衷看,家是兒童最熟悉的環境,零食是兒童感興趣的對象,二者結合瞬間抓住學生的注意力。在具體實施時,教師引導學生回顧自己面對過期零食的本能反應,自然而然引出看一看、聞一聞、掰一小塊嘗一嘗等感官運用,讓學生主動探究,主動思考如何判斷零食能否食用,從而激發學生的好奇心與實踐動力。
(二)組織有序且助力思維進階的課堂互動
課堂互動旨在激發深度思考,摒棄簡單問答。以常見科學問題為例,像“聲音是如何產生的”,原提問易獲直接答案,遏制好奇心。此時,教師可改為問題串引導,先提問:“聲音產生時,你觀察到了什么現象?”促使學生回憶生活中聲音出現瞬間的畫面,如敲鼓時鼓面振動、彈吉他時琴弦顫動等;接著,教師追問:“你覺得這些現象跟聲音產生有什么關聯?”引導學生分析現象與結果的關系,構建思維邏輯;最后,教師提問:“能否依據觀察,猜測聲音產生的原理?”如此,引導學生逐步搭建思考的階梯一一每一步都具有一定的挑戰性,但又可以一步步地最終抵達。
再以“天空出現彩虹時,跟哪些天氣條件有關”這一問題為例,教師組織學生開展小組討論,分組探討天氣情況、光照方向、觀察視角等,組內成員各抒己見,再組織全班交流,對比不同小組觀點,激發連續的思考。此外,教師還可以設計實驗探究,如用三棱鏡模擬彩虹的形成,讓學生邊操作邊思考三棱鏡與小水滴的相似之處,多種互動結合,持續激發學生的好奇心,促進學生深度思考。
(三)打造精準且及時的課堂評價體系
好奇心的力量是強大的,它能驅使學生在學習的賽道上勇往直前,在科學探究的道路上百折不撓。但小學生的好奇心又是脆弱的,在他人的評價中,好奇心可能得到激發,也可能逐漸消退。因此,針對學生的評價需要呵護他們的好奇心,精準對應核心素養培養的要求,彰顯科學學科特色。
依據新課標的界定,科學課程的核心素養是指學生在學習科學課程的過程中,逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。在構建評價體系時,教師要依據核心素養內涵精細打磨,設定出一份可以用于科學課堂評價的具體項目(見表1)。各要素所對應的核心素養內涵如下:科學觀念是核心素養的基礎,是培養其他素養的載體;科學思維既是核心素養的核心,也是關鍵能力的核心;探究實踐是培養其他素養的主要途徑、關鍵能力;態度責任是必備品格。科學思維和探究實踐都有作為關鍵能力的內涵界定,因此在評價內容的設定上,教師要將科學思維與探究實踐作為一個整體,來設計相對應的課堂評價內容。
表1科學課堂評價項目

從評價體系設計目標來看,不僅要精準衡量學生科學核心素養,還要呵護學生的好奇心。例如,在課堂上頒授一系列學習榮譽稱號,“發現問題小能手”的標準是課堂上學生能否敏銳捕捉現象背后的問題,像觀察植物生長時發現葉子枯黃不均,主動提問原因;“舉一反三小達人”側重評價學生運用知識進行類比、遷移的能力,如學了彈性的定義,聯想到自己的皮膚、折疊的紙團也有一定的彈性;“推理論證小偵探”重點關注根據證據進行邏輯推理,如能否探究出晝夜交替的規律,能否根據地球上兩個地區的位置關系和進入晝夜的先后順序論證地球自轉方向;等等。
評價實施時,教師要全程關注。學生一旦有相關出色表現時,教師要及時給予肯定,如當面向學生說:“你提出了一個有意思的問題,這就是科學家發現問題時的敏銳眼光,下課到老師這里來蓋一枚‘發現問題小能手的印章。”教師可以設計“科學課學習情況評價單”,統一貼在學生教科書或者活動手冊的內頁上。同時,教師還要積極引導生生互評,如讓同學之間各自評價觀點闡述是否清晰、推理是否有漏洞,在評價過程中反思提升,雙向激發好奇心,從而有效培養學生的科學素養。
總之,科學好奇心始終有其永恒、獨特的教學價值,它是驅動探究實踐的原動力,能促使學生提出問題、探究并解決問題,推動科學教學回歸基礎、凸顯學生主體、著眼長遠發展。研究通過觀察、分析小學科學學習過程中兒童好奇心表現的現狀,總結影響好奇心表現的內、外在因素,進而創設真實并貼近兒童生活的學習情境、組織有序且助力思維進階的課堂互動、打造精準和及時的課堂評價體系,激發、喚醒、呵護兒童好奇心,提升科學探究原動力。一系列策略的落實,旨在推進小學科學課程改革,打造高品質的小學科學課堂。
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