有效提升兒童科學素養的策略

秦利群

20世紀80年代末,國際科學教育提出讓每個孩子都具備科學素養(Achieving Scientific Literacy for All),進一步深化了科學為大眾的教育目標。課改后的小學科學也積極探索能培養學生知識、能力、情感態度與價值觀等科學素養的策略、方法,為兒童提供了適宜的土壤和合理的發展空間,為兒童走向獨立奠定了基礎。而教育兒童逐步領會科學的本質,樂于探究、熱愛科學,樹立社會責任感的關鍵就在于有效地提升兒童科學素養。科學素養的養成和提升包括基本的感官訓練,探索意識和創新意識等,在本文中,筆者圍繞這三個方面從策略層面作力所能及的探討。

一、強化兒童感官功能的訓練

運用感官直接觀察自然界中的現象、事物是兒童正確認識世界的重要途徑。美麗、奇妙的自然界,在孩子看來是神奇的、不可捉摸的。在孩子們的腦海中充滿了各種各樣的問題、想法。科學課是孩子們認知世界的一個窗口。

(一)訓練兒童正確地運用感官,養成良好的行為習慣

運用感官和儀器進行觀察,是自然科學的基本方法。廣義上講,儀器不論是簡單的、還是復雜的、先進的,都是感官功能的擴大和延伸。因此,依據孩子們的認知水平、生理特征、心理特點,培養兒童良好地直接運用感官進行觀察的方法和行為習慣是關鍵。

科學學科就是力求以兒童為中心,以兒童活動為主線,使教學活動更貼近兒童的生活實際,貼近大自然。依據兒童的認知特點和興趣愛好,正確訓練兒童運用專項感官去觀察,為培養兒童從上到下、從左到右、從外到里……有序的觀察行為習慣,打下扎實的基礎。讓兒童知道各種感覺器官的作用:認識物體的顏色、形狀、長短、粗細——需要用眼看;判別物體發出的聲音——需要用耳聽;分辨物體的氣味——需要用鼻聞;辨別物體的味道——需要用舌嘗;識別物體長短、粗細、表面光滑與粗糙、物體的冷熱、軟硬等——需要用手摸(捏)。要根據孩子們的實際認知情況,對教學訓練安排及時有所調整。孩子們一般都經過幼兒園學習、生活階段,對顏色、有規則的幾何形狀等已有所了解,教學訓練安排就偏“輕”,對物體的冷熱、粗糙等教學訓練安排就偏“重”,從而有效地縮小兒童與被認識對象之間的距離,使兒童對所要認識的自然事物和現象有較為清晰和完整的表象,這雖然是淺顯的,但兒童會發現問題并激發他們探求新知識的欲望,在感知所獲得的表象基礎上抽象出淺顯的概念。當然這種提升是低級的、簡單的,但從豐富表象到淺顯概念建立,是認識事物最基本的科學方法,是學生思維能力的提升。能有效地促進兒童知識能力的發展,使學生能非常輕松地學會觀察——愛觀察——會觀察,引領兒童用良好的科學行為習慣正確運用感官來認識世界。

(二)加強感官功能的綜合訓練,培養兒童良好的觀察能力

“看”和“問”都是單一的。能否在兒童學會了用專項感官功能認識物體的基礎上,創造性地綜合運用感官功能?針對這一問題,筆者進行了一次嘗試。在一節活動課,進行綜合運用感官功能的游戲,全員參與比賽。游戲是這樣的:蒙上眼睛在布袋里摸物體。孩子們興趣很濃,基本上都猜對了,唯獨一只瓶子沒回答全。因為在瓶子中裝有一粒孩子們喜歡并熟悉的帶有水果味的球形泡泡糖。孩子們通過手摸感覺到了是只瓶子,可誰也沒想到搖一搖,聽聽里面會有什么;打開蓋子,聞一聞里面的東西是什么氣味;嘗一嘗里面的東西什么味道;摸一摸里面的東西是軟還是硬。當揭開蒙罩看一看是什么顏色,什么形狀……揭開謎后,孩子們搖搖頭覺得遺憾極了,責怪自己為什么沒想到。

孩子們雖然學會了用專項感官認識物體,當綜合運用時往往缺乏仔細、認真、全面的科學方法和精神。通過游戲,讓孩子們牢牢記住,觀察必須完整、全面、有序地充分運用各感覺器官。這種從失敗教訓中獲取的知識和能力,能使兒童掌握得更牢。這種訓練提高了教學效果的廣度、深度和密度。讓孩子們逐步對事物的認識由片面到全面,由現象到本質,能使孩子們從原有用單一感官“學會觀察——愛觀察——會觀察”到運用綜合感官功能“學會觀察——愛觀察——科學地觀察”。由此可見,這是一種科學的方法、科學的態度,也是一種能力的培養。

二、強化兒童探索意識的培養

愛因斯坦曾說過:“興趣是最好的老師。”兒童的有意注意,與興趣有緊密聯系。在教學過程中針對兒童對周圍的事物和自然現象都會從感興趣到新鮮、有趣、好奇這一心理和年齡特點,充分發揮和利用兒童認知規律的這一優勢,強化兒童探索意識的培養,豐富兒童的內心世界,使他們樂于探究。

(一)結合兒童的親知、親歷,培養兒童科學興趣

《科學》教材中的人文景觀、風土人情、生活用品、教育環境、科技發展、航天探索、體育運動、交通工具、工農業生產、經濟繁榮……給孩子們提供了豐富的熟悉的實物圖。在教學中學生有親切的熟悉感:“呀,這個我見過。”“這個我知道。”“這樣做,我也會。”……一下子兒童的興趣被激發出來了。此時,善加引導就能轉化為強烈的求知欲望和學習行為。事實上,也是一個突破。利用孩子們的親知、親歷創設豐富多彩的“探索”活動,讓兒童從熟悉的具體事物出發去認識事物,認識自然,這與兒童的認知特征是相符合的。例如:在《科學是……》的教學中,孩子們都有過和書上一樣的經歷:看過螞蟻、玩過影子游戲、拆過玩具……強烈的好奇心驅使他們也想知道為什么會是這樣、那樣的。在聽取了幾位科學家的研究經歷后,更激發他們在“有趣活動(做小紙人)”中的學習興趣和探究欲。想象豐富、思維活躍,學習的動機與態度也會隨之由被動——主動——自主。所以親知、親歷更能激發兒童的求知欲。

(二)突出探索方法,培養兒童樂于探究

兒童具有好動、好奇、好問、自控能力差、注意力不持久的特點。因此,在教學活動中選擇觀察材料尤為重要,利用生活中最普通的材料來誘導兒童認知。如:《紡織材料》中,為訓練兒童用觀察、比較來認識紡織材料的特征時,選擇了鮮艷的棉布、柔軟的羊毛織品、輕柔飄逸的絲綢和滑爽的尼龍布,孩子們一見就有一種親切感,因為學生天天和這些紡織材料做的衣服作伴。當親身感知到這些紡織材料既有天然纖維又有人工合成纖維時,就把兒童平時隨意獲得的表象,系統化、規范化、合理化上升為知識,上升為求知方法。通過比較:結實性;防水性;保暖性;手感……使兒童體會到雖然天天和紡織材料做的衣服作伴,僅知道衣服是用來穿的,想不到還有這么多不同。使兒童懂得處處留心皆知識。因此利用常見的自然現象更能使兒童感知事物的特征和性質,兒童也學得有趣、易理解、記憶深。所以,強化兒童探索意識的培養,體現了科學教育的新觀念,也是培養兒童學會用科學的思維方式來解決自身學習、日常生活中遇到問題的能力。

(三)結合地方性,強化兒童愛科學、愛家鄉的教育,培養社會責任感

孩子們都知道:我們生活的城市——無錫,是經濟建設、科學技術、醫療文化、工農業發達的城市,它坐落在美麗的太湖之畔,有著豐富的自然資源、自然景觀,是全國聞名的魚米之鄉和旅游城市。我們無錫有很多有名的特產,“無錫排骨”“無錫油面筋”“無錫泥人”“宜興陶瓷”……所以,強化兒童愛科學、愛家鄉乃至提升到社會責任感的教育在科學技術高速發展的時代顯得尤為重要。

1.從愛家鄉延伸到愛科學,愛大自然

小學科學教育為兒童提供了適宜的教育空間。在《土壤的保護》中,泥可以供植物生長、可以挖成北方的窯洞、可以制作陶器……書上展示了陶土制品——陶罐。通過學習孩子們了解到:土壤與我們有著密切的關系。我們家鄉的土地資源是非常豐富的,保護土地資源,制止人類對土壤造成破壞的種種行為是我們每個人的責任。課后孩子們興趣更濃,爭先恐后地觀察校科技活動泥塑組陳列在櫥窗里的各種塑品,觀看哪些作品是泥制作的。從中,孩子們領悟到家鄉和大自然的美。

2.從愛家鄉、愛大自然提升到社會責任感

在《生命離不開水》這一課教學中,孩子們激動極了,因為他們親身經歷了2007年太湖水污染突發事件。知道水是生命的搖籃,是生物的產生、生存和發展的必要條件;水是人類一切經濟活動的命脈,我們的衣食住行、動植物的生存、工農業生產都離不開水的幫助,隨著水資源的日益枯竭和不斷污染,人類面臨著極大的危機,保護水資源、節約用水是每一個地球人義不容辭的責任和使命。孩子們的口號是:“從我做起!”一種強烈的社會責任感油然而生。這是科學素養的體現。所以,孩子們學習科學、親近科學的潛能是無可估量的,只要好好加以引導,孩子們純潔的心靈就會變得無限的美。

三、讓兒童在玩樂中強化創新意識的培養

實際上,聯合國《兒童權利公約》中早就鄭重告示:“玩耍是兒童的權利。”其實孩子們的玩樂也是一種學習方式,是一個調動思維、感覺、行動的積極參與和解決問題的過程,是一種培養孩子動手能力和實踐創新思維能力的方法。單向和固定的思維訓練扼殺了孩子們的創造思維,使孩子們缺乏想象力。游戲玩樂對兒童一生有著極其重要的意義,兒童應該在玩樂中長大,通過玩樂獲取知識和身體上的訓練;從中學會生活,鍛煉組織能力;彌補獨生子女的缺陷會與人相處,養成健全的人格。同時還大大地激發了孩子們的實踐能力和創新潛質。小學科學新課程注重培養兒童的綜合能力和創新意識,充分體現兒童的主體地位,給孩子們創造了許多玩樂的機會,讓孩子們通過玩樂研究自己身邊感興趣的現象。如:放學后,學校操場上男孩在玩航模。不久,在我校舉行的航模比賽中,就是這幾個男孩(恰好在一個科學活動小組內)充滿自信,尊重他人,互相信任,拓展思維,通力協作,改革創新,以集體的智慧制作出了精致的航模。根據飛行的情況對調節機身的重心,對機翼的傾斜度、尾舵的中心等關鍵部位及時進行改造創新,結果一舉奪得集體冠軍。他們就是通過一次次的玩樂,在玩樂中試飛,在玩樂中總結,在玩樂中研究,在玩樂中創新,在玩樂中長大,才會取得好成績。賽后,當有人問起他們為什么能奪得冠軍時,這幾個孩子都說和科學課上經常性的共同玩樂有關。所以,注重培養兒童的科學素養就好比是點燃了火光,那就是民族的希望。

科學作為一門綜合性較強的學科,注重培養兒童科學素養的研究也在挑戰著教育工作者。筆者將用對大自然的愛,對科學的愛影響孩子們,用自己的心血澆灌祖國的科技幼苗。