科學探究是學生學習科學知識必須經歷的一個過程。它是引導學生,獲得科學認識,提升科學素養(yǎng),形成科學意識,培養(yǎng)科學精神的重要途徑。《科學》新課程目標中總目標的第二句話是“了解科學探究的過程和方法,嘗試應用于科學探究活動,逐步學會科學地看問題、想問題。本人試從以下幾個方面對癥下藥,以使孩子們的科學問題及探究更加科學有效!
識別一:區(qū)分真假“科學問題”
我們的課上經常有這樣的老師提問“大家能提出什么科學問題呀?”學生們常回答“我想研究……”這些就是假的科學問題。假科學問題是那些脫離了解釋世界的目的,或是沒有足夠的活動或情境準備的,或相對于孩子們的認知能力過分開放性的無的放矢的問題。
真正的科學問題只能由學生在活動中遇到不解和矛盾時自己提出來,不應該、也不可能在教師的追問下“逼”出來。例如在一節(jié)探究“空氣”的課堂中,教師一開始讓孩子們自由地吹氣球,在大家有了足夠的體驗后,教師提出問題:“氣球為什么會被吹大?”這是不是一個科學問題?可以說“是”,因為它試圖探究氣球被吹大這個客觀現象的解釋。如果與“氣球的大小與氣球的硬度有什么關系?”我認為后者更加“科學化”或“科學性更高”,因為它對“氣球被吹大了”這個現象的認識更進了一步,暗示了某些變量之間的因果關系的存在:大小與硬度,孩子們也容易被這個因果關系的奧妙吸引。而對于前一個問題,年幼的孩子們甚至回答:“因為我們使勁吹,所以它就變大。”雖然邏輯上沒有錯,但不夠“科學化”。 因此,真正的科學問題是一個暗含著理論假說的問題,是啟發(fā)學生提出更多問題和假說的梯子。我們要利用各種方法架好這個“梯子”,讓孩子們早點摘到果實。
識別二:區(qū)分開放性和封閉性的科學問題
先看這兩組問題:
A:“氣球為什么會被吹大?”
“氣球的大小與氣球的硬度有什么關系?”
B:“我們應該怎樣改善環(huán)境?”
“不同顏色的池塘中,魚的數量(或種類)有什么不同?”
每組中前一個問題成為開放性的問題,后者是封閉性的問題。開放性的問題往往暗含多個“變量”,而封閉性問題只有兩個以下的“變量”。教師應該把從開放性問題向封閉性問題轉換的過程放在活動前完成,留給小學生的應該是封閉性的問題。小學階段的學生,由于抽象思維不夠,往往不能獨立地、成功地提出一個封閉性的科學問題,而要充分、親歷的活動和教師的引導下才能成功。
科學問題“開放”的程度要因人而定,因“材”而定。開放性的科學問題無邊無際,封閉性的科學問題往往指向確定的答案。這樣的問題有利于活動的設計、學具的選擇,有利于教學目標的明確,有利于孩子們能夠沿著活動所指引的、而不是教師規(guī)定的清晰的目標,順利地達到認知的彼岸。
良方一:情境創(chuàng)設,誘出“科學問題”。
在組織和參與學生探究活動過程中,教師對探究活動過程的調控應該像漁夫一樣,既要撒得開,又要收得攏。蘇霍姆林斯基說過:“要盡量使你的學生看到、感覺到、觸摸到他們不懂的東西,使他們面前出現疑問。”如教學《大氣的壓力》一課時,為引導學生自己提出問題,特意構建一個情境:一上課,我向學生們出示了“馬德堡半球”,合上兩個半球抽掉其中的空氣,讓學生用力向兩邊拉開,一個、兩個、四個,直到最后到全班同學像拔河似的一齊拉,但仍拉不開。此時,學生心中的問題自然誕生了:這兩個半球為什么拉不開?用什么辦法才能把這兩個半球拉開?恰當的問題開啟了學生思維之門,教師為學生構建創(chuàng)新情境,使學生的創(chuàng)新意識得以扶持,深入探究的愿望油然而生。因此沒有明確的科學問題就是沒有目標,而沒有目標的探究始終停留在感性知識階段,而不能上升到理性——形成概念。
良方二:圍繞學生實際,放手自主探究。
郭沫若先生說過:“教育的目的是養(yǎng)成自己學習、自由研究、用自己的頭腦來想、用自己的手來做的這種精神。”這也正好反映出科學課教學的重要理念。教師要放手給學生必要的個人空間,為學生創(chuàng)造、發(fā)現、表現,提供更多的機會,特別是為不同個性特點的學生提供必要的發(fā)展空間。要養(yǎng)成自主學習的好習慣,應該讓學生敢于探究,鼓勵學生大膽地提問題,本著保護學生的求知欲出發(fā),容許學生出錯。如在教學《框架結構》的時候,有學生提出在正方體框架的上面和下面各加一條斜杠,這個框架會更加穩(wěn)固些,我沒有一開始就否定學生的假設,而是讓學生自己去想辦法,解決這個問題。學生都能通過實踐活動得出上面和下面的斜杠究竟起不起到穩(wěn)固框架的作用,只要做兩次承重的對比實驗就能得出結論了。很多時候老師可以直接把答案告訴學生,但是只是老師說,學生沒有親自實踐過的話,學生會口服心不服,不能達到預期的教學目標。一節(jié)有趣的科學課不應該是風平浪靜的,有起有伏,學生才會樂在其中。
良方三:有效設計活動,循序漸進教學。
一般來講,科學問題宜小不宜大,宜少不宜多。同時概念體系的難度都是從A-B-C到D逐步加深的,教學上的循序漸進一般也要依照這樣的次序,當然也有交叉,布魯納的螺旋式漸進就是這個意思。如美國的一節(jié)“溶解”課,緊緊圍繞著概念體系A的層次,只討論可以溶解其他物質,即水具有溶解性、糖和鹽可以被水溶解這些描述性的特征。教師沒有把面粉與水的特殊關系進行特別的強調,而是淡化處理。因為面粉實際上是不溶物,這里涉及到溶液的概念,它已經屬于概念體系B或C的層次了。這個例子說明我們的活動設計只有圍繞著合適的、明確的概念體系的教學目標,才能使孩子們的問題不分散。也就是說,孩子們的問題可以由教師通過良好的活動設計(所給的材料和引導)來控制,使之學生不會出現五花八門的問題攪在一起,一無所獲。
所以我認為小學科學教育主題要小,對于“是什么”的問題,所觀察的對象要具體;對于“為什么”的問題,所解釋的現象要簡化,不要變量太多。對于基礎的科學教育,我們可能要注意“不要以善小而不為”,因為這正是科學教育的“核心”所在。
【作者單位:宿遷市沭陽縣第一實驗小學江蘇223600】