動(dòng)手動(dòng)腦 探究科學(xué)

摘 要：科學(xué)素養(yǎng)的形成是長(zhǎng)期的、持續(xù)的過(guò)程；是學(xué)生主體在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷親歷、探究、合作、交流的過(guò)程；是動(dòng)手動(dòng)腦“做”科學(xué)，不斷理解、體驗(yàn)、感悟、積累、內(nèi)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。“科學(xué)素養(yǎng)”中的“養(yǎng)”字，強(qiáng)調(diào)的不是一種終結(jié)狀態(tài)，而是一個(gè)長(zhǎng)期的持續(xù)的過(guò)程；強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的不斷親歷、不斷探究、不斷合作、不斷感悟、不斷內(nèi)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。

關(guān)鍵詞：激發(fā)；探究；合作交流

中圖分類號(hào)：G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2012）23-037-2

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程”。心理學(xué)研究表明，“對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，態(tài)度的形成需要實(shí)踐的過(guò)程，技能的形成需要反復(fù)地模仿練習(xí)，而知識(shí)的獲取主要通過(guò)感性經(jīng)驗(yàn)的積累”。可見(jiàn)，科學(xué)素養(yǎng)的形成是長(zhǎng)期的、持續(xù)的過(guò)程；是學(xué)生主體在科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的不斷親歷、探究、合作、交流的過(guò)程；是動(dòng)手動(dòng)腦“做”科學(xué)，不斷理解、體驗(yàn)、感悟、積累、內(nèi)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。

較之《自然》，《科學(xué)》新課程在許多方面有了較大的突破和創(chuàng)新，對(duì)我們科學(xué)教師提出了新的挑戰(zhàn)。筆者經(jīng)過(guò)幾次新課程培訓(xùn)和教學(xué)實(shí)踐與反思，受益匪淺。下面是筆者在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的點(diǎn)滴感悟。

一、親歷活動(dòng)，激發(fā)興趣，為探究鋪墊

科學(xué)學(xué)習(xí)中的親歷活動(dòng)是指學(xué)生主體調(diào)動(dòng)眼、耳、鼻、舌、身多種感官親身經(jīng)歷、積極參與的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。“這些活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是學(xué)生熟悉的、能直接引起他們的學(xué)習(xí)興趣的、精心選擇和設(shè)計(jì)的、具有典型科學(xué)教育意義的”活動(dòng)。

1.親歷活動(dòng)，開(kāi)課激趣

興趣是最好的老師，科學(xué)課堂的起始階段，教師設(shè)計(jì)豐富多彩的親歷活動(dòng)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。著名特級(jí)教師路培琦老師在上《連通氣球》這節(jié)課時(shí)，在課的起始階段，教者給了學(xué)生很長(zhǎng)時(shí)間玩氣球，讓學(xué)生熟悉材料，熟悉活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探究氣球的興趣。《彈力》一課，執(zhí)教者在課的起始導(dǎo)入時(shí)，出示壘球和彈球，讓學(xué)生下位在地上玩一玩、拍一拍，引起學(xué)生對(duì)彈球“跳高”的濃厚興趣。在“乒乓球反彈的高度和什么因素有關(guān)”的活動(dòng)中，教師也花了好幾分鐘時(shí)間讓孩子們玩他們平時(shí)喜歡玩的乒乓球，同時(shí)提醒他們留心觀察平時(shí)沒(méi)有注意的乒乓球下落現(xiàn)象。教師的“乒乓球落地后反彈的高度和什么因素有關(guān)？”一問(wèn)激起學(xué)生對(duì)玩乒乓球的思索，同時(shí)也調(diào)動(dòng)了他們留心觀察的積極性。

課堂上學(xué)生玩氣球、彈球、乒乓球時(shí)溢于言表的興奮表情，七手八腳的親歷活動(dòng)，顯示學(xué)生對(duì)這些活動(dòng)和相關(guān)課程的濃厚興趣。

2.親歷活動(dòng)，鋪墊“正文”

每一節(jié)科學(xué)課都有它的“中心內(nèi)容”——“正文”或教學(xué)目標(biāo)。開(kāi)課前的親歷活動(dòng)不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且也為“正文”探究作了鋪墊，使探究過(guò)程更為生動(dòng)，更有成效。《聲音是怎樣產(chǎn)生的》（四年級(jí)上冊(cè)）一課是讓學(xué)生經(jīng)歷“假設(shè)與搜集證據(jù)”的科學(xué)探究過(guò)程，知道聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。在課的起始階段，筆者讓學(xué)生通過(guò)“制造聲音”的活動(dòng)，使各種各樣的材料發(fā)出聲音。活動(dòng)中，學(xué)生們有的借助物體（桌、凳、文具等），也有的憑借自己的身體（如口、舌、手、腳等）或敲、或打、或唱、或跳，造出了許多種聲音。這些活動(dòng)帶有一定的創(chuàng)造性，學(xué)生表現(xiàn)出很高的積極性。學(xué)生在這些親歷活動(dòng)中不知不覺(jué)地感受到振動(dòng)的存在，為接下來(lái)的“正文”——“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”這一探究活動(dòng)的開(kāi)展作了鋪墊。

二、深入探究，培養(yǎng)技能，感悟“科學(xué)之美”

科學(xué)課程教育的目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)素養(yǎng)無(wú)法也不可能像傳授知識(shí)那樣直接“教”給學(xué)生，教師必須通過(guò)組織一個(gè)個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生在參與這些活動(dòng)的過(guò)程中獲得感受、體驗(yàn)并將之內(nèi)化。可見(jiàn)，科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)。

1.在探究中培養(yǎng)技能

當(dāng)前，國(guó)際小學(xué)科學(xué)課程的一個(gè)新趨勢(shì)是強(qiáng)調(diào)Hands On（動(dòng)手做），其基本理念是：聽(tīng)——會(huì)忘記；看——能記住；做——能理解。科學(xué)探究的技能是在學(xué)生親歷探究過(guò)程中主動(dòng)建構(gòu)的。

《冷熱與溫度》（四年級(jí)上冊(cè)）一課是一節(jié)以探究技能訓(xùn)練為主的課。為了讓學(xué)生真切地感受到熱水變涼過(guò)程中溫度下降的規(guī)律，課的開(kāi)始，筆者就舉著一杯熱水問(wèn)學(xué)生：這杯熱水在溫度下降的過(guò)程中有什么規(guī)律？學(xué)生們根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)充分發(fā)表意見(jiàn)（建立假設(shè)），大體說(shuō)出了三種估計(jì)：一是均勻下降；二是先快后慢；三先慢后快。然后，筆者又緊接著提問(wèn)，怎樣驗(yàn)證你剛才的估計(jì)是否正確呢？學(xué)生都說(shuō)通過(guò)做實(shí)驗(yàn)。于是，筆者指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，針對(duì)自己的預(yù)測(cè)，制定切實(shí)可行的研究方案。接著，各小組投入到緊張而又快樂(lè)的探究活動(dòng)中去。其間，本人不斷巡察并指導(dǎo)學(xué)生正確觀察，準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，并據(jù)此畫(huà)出“熱水降溫曲線圖”。之后，小組成員分析所記錄的數(shù)據(jù)，從中得出了熱水在變涼的過(guò)程中溫度下降的規(guī)律。此時(shí)，學(xué)生已經(jīng)樂(lè)此不疲了，真切地體驗(yàn)到了搜集數(shù)據(jù)在驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)驗(yàn)中的重要性。

以上這節(jié)課，由問(wèn)題導(dǎo)入，讓學(xué)生預(yù)測(cè)、建立假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)、記錄數(shù)據(jù)、畫(huà)曲線圖等，學(xué)生們經(jīng)歷了一次完整的綜合探究技能練習(xí)的過(guò)程。十分鐘的連續(xù)觀察測(cè)量，搜集了六個(gè)數(shù)據(jù)，既訓(xùn)練了學(xué)生的觀察技能，又培養(yǎng)了他們記錄數(shù)據(jù)的技能。

2.在探究中感悟“科學(xué)之美”

《小學(xué)料學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”，指出“探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑”。因此，科學(xué)探究活動(dòng)將成為科學(xué)學(xué)習(xí)的“重心”，科學(xué)學(xué)習(xí)也將由重“結(jié)果”向重“過(guò)程”轉(zhuǎn)變。

《使沉在水里的物體浮起來(lái)》（三年級(jí)下冊(cè)）一課是研究物體的沉浮變化。課一開(kāi)始，筆者給學(xué)生展示了兩塊大小不同的土豆并提問(wèn)哪個(gè)土豆在水里能浮起來(lái)？大部分學(xué)生認(rèn)為小土豆會(huì)浮，大土豆會(huì)沉。然后我把大土豆放入鹽水中，小土豆放入淡水中，產(chǎn)生的現(xiàn)象與學(xué)生的前概念發(fā)生了沖突，然后通過(guò)交換大小土豆塊，比較前后兩次變化，讓學(xué)生驚訝不止，接下來(lái)筆者引導(dǎo)學(xué)生小組討論，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用鹽水能讓土豆在水里浮起來(lái)。此時(shí)，學(xué)生的情緒已經(jīng)非常高漲了，筆者緊接著提問(wèn)，你們能確定老師這杯水里放的就是鹽嗎？如果放了其他物質(zhì)呢？接著老師出示味精、糖、沙子，學(xué)生繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，最后學(xué)生明白了土豆的沉浮與土豆塊的大小沒(méi)有關(guān)系，往水里面加足夠多能溶解的物質(zhì)就可以使沉在水里的物體浮起來(lái)！后來(lái)，筆者又引導(dǎo)學(xué)生玩把“木排”、“泡沫板”放入水中并在上面加硬幣，玩“小潛艇”、“死海探密”等活動(dòng)。在這些活動(dòng)中，學(xué)生理解、感悟了物體在水中的沉浮規(guī)律，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，激發(fā)了探求欲望，又提高了學(xué)生動(dòng)手能力，同時(shí)啟發(fā)學(xué)生積極思考，玩中求知。學(xué)生真切地感受到科學(xué)規(guī)律的震撼力，真正欣賞到“科學(xué)之美”，真正感悟了科學(xué)。

三、合作交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共享“資源”

孔子曰“三人行，必有我?guī)煛保衷啤蔼?dú)學(xué)而無(wú)友，則孤陋而寡聞”。現(xiàn)代社會(huì)是日新月異的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，合作與交流成了現(xiàn)代人必須具備的基本能力、基本素質(zhì)。轟轟烈烈的新一輪課程改革適應(yīng)了新形勢(shì)的發(fā)展，倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)。《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在“課程目標(biāo)”部分明確要求學(xué)生“樂(lè)于合作和交流”。實(shí)踐證明，一個(gè)知道科學(xué)需要合作與交流的孩子往往是幸運(yùn)的、能干的、成功的孩子。

1.小組內(nèi)合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短

科學(xué)課中，合作和交流包括認(rèn)真聽(tīng)取他人意見(jiàn)、以口頭或書(shū)面形式表達(dá)自己的想法、說(shuō)服他人適當(dāng)?shù)挠袟l件的讓步等技能和策略。而這些能力只能通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)，尤其是科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)踐鍛煉才能逐步養(yǎng)成。

《把液體倒進(jìn)水里去》（三年級(jí)下冊(cè)）一課是通過(guò)液體在水中產(chǎn)生沉浮和溶解的現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生生活體驗(yàn)，來(lái)認(rèn)識(shí)液體的重要性質(zhì)。為了讓學(xué)生真切感受、體驗(yàn)、理解這些性質(zhì)，筆者采用小組合作的學(xué)習(xí)方式。在學(xué)生提出不同的預(yù)測(cè)后，筆者給了各小組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，并鼓勵(lì)他們大膽去做，發(fā)揮小組內(nèi)各成員的聰明才智？實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，學(xué)生在組長(zhǎng)的協(xié)調(diào)下各抒己見(jiàn)，提出了自己的猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)構(gòu)想，大家在小組內(nèi)研討后，選出本小組成員認(rèn)可的“較為合理”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中分工協(xié)作、各司其職，同伴之間不時(shí)互相提醒實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)，記錄員及時(shí)記載實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小組成員針對(duì)記錄下來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展開(kāi)討論、爭(zhēng)論，形成小組結(jié)論。教師在給了學(xué)生足夠的時(shí)間后，將各小組的預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論以及各小組的分析在全班交流。

2.大組間交流，共享“資源”

筆者還以《把液體倒進(jìn)水里去》為例。大組交流中，有一組學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn)他們組將“紅色”酒精倒進(jìn)水里觀察到的現(xiàn)象（試管內(nèi)液體分成兩部分，上面是紅色，下面是無(wú)色透明）和結(jié)論（酒精不溶于水）與另一組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（整個(gè)試管液體都變成了紅色）和結(jié)論（酒精溶于水）完全不同。然而，自己小組的結(jié)論是經(jīng)過(guò)小組內(nèi)成員的努力并親手做的，是同組成員認(rèn)可的，怎么能輕易放棄呢？于是，他們據(jù)理力爭(zhēng)。俗話說(shuō)“真理越辯越明”，學(xué)生在爭(zhēng)辯中取長(zhǎng)補(bǔ)短，共享“資源”。在雙方各執(zhí)一詞、難分上下的情況下，老師因勢(shì)利導(dǎo)，設(shè)問(wèn)：“你們是先倒水還是先倒酒精的？倒進(jìn)去以后有沒(méi)有攪拌或振蕩？再試一次，看看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又如何？”于是學(xué)生再次實(shí)驗(yàn)，再次交流。在第二次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們驚喜地發(fā)現(xiàn)酒精輕于水，如果先倒水后慢慢地倒酒精，“紅色”酒精會(huì)“漂浮”在水上。如果你攪拌或振蕩試管，“紅色”溶于水顏色變淡。如果先往試管中倒酒精后倒水，“紅色”酒精會(huì)很快溶于水。而這些現(xiàn)象書(shū)本中沒(méi)有，一般情況下學(xué)生也不會(huì)太在意。這是學(xué)生在大組間交流時(shí)“爭(zhēng)辯”出來(lái)的。在接下來(lái)的交流中，筆者欣喜地發(fā)現(xiàn)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦合作的兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)、分析竟是那樣的精彩。

讓我們用發(fā)展的眼光看孩子，為他們創(chuàng)設(shè)良好的氛圍，激發(fā)他們積極親歷，勇于探究，勤于合作與交流，動(dòng)手動(dòng)腦探究科學(xué)，不斷提高科學(xué)素養(yǎng)。