張勇
【編者按】在有限的課堂教學時間里,要確保學生有效地進行科學探究學習,充分的課前準備是重要前提。那么,教師課前應做好哪些準備,才能更好地培養學生的科學素養呢?希望本專輯的文章能給讀者一些參考。
古人云:“凡事預則立,不預則廢?!弊鍪氯绱耍险n亦然。小學科學課堂作為培養學生科學素養的主陣地,教師課前準備得是否充分將直接決定著課堂實施的水平和學生學習的深度。
一、順木之天,以致其性——觀念的準備是根本
新的課改理念認為,學生應該成為課堂的主體,學生的學應該成為課堂的中心。鑒于此,教師作為課堂教學活動的組織者、學生學習的促進者與合作者,教學觀念轉變與否對課堂教學效果的影響是巨大的。
一次教研活動中,有兩位教師不約而同地選擇了“使沉在水里的物體浮起來”一課,其中,在引導學生學習讓沉在水里的雞蛋浮起來這一環節時,分別是這樣處理的:
教師A:先讓學生將雞蛋放到水里觀察一下,然后讓學生將鹽放到水里不斷進行攪拌,直到看到雞蛋浮起來就停止放鹽。
教師B:第一步,教師出示兩個貼有不同編號的裝有液體的杯子,讓學生猜測:如果將兩個雞蛋分別放進這兩個不同的杯子里,會觀察到什么現象?第二步,學生對自己的猜測進行驗證。第三步,教師追問:為什么會出現一個雞蛋沉在液體里,一個雞蛋浮在液面上呢?當學生討論交流后,得出可能是雞蛋不同,也可能是液體不同的原因時,教師繼續追問:用什么方法來證明到底是什么原因導致一個雞蛋沉、一個雞蛋?。繉W生根據已有的經驗指出:可以將同一個雞蛋放到兩種不同的液體中來觀察實驗的結果,驗證是否是因為液體的不同;也可以將兩個不同的雞蛋放到同一杯液體中觀察實驗的結果,驗證是否是因為雞蛋的不同。第四步,學生根據討論的方法進行驗證。當學生實驗后發現,確實是因為液體的不同時,有學生聯想到死海不死的原理。這時,教師給學生提供鹽,滿足學生想讓沉在水里的雞蛋浮起來的愿望。
從以上兩個相同環節不同的處理方式可以看出,不同的教學觀念決定了課堂的不同走向。教師A的課堂既讓學生觀察了,又讓學生動手實驗了,貌似效果很好,實則學生是按照教師設定的程序亦步亦趨地做實驗;教師B遵循推動學生科學思維發展的路線展開教學活動,靜靜觀察學生的研究進程,適時適當地提出問題,幫助學生思考和突破。教師A的課堂看起來簡潔而高效,實際上擺脫不了知識傳授的藩籬;教師B的課堂看起來進程緩慢,卻是基于學生思維的正常軌跡,讓概念的建構基于真實的問題情境。在強調培養學生核心素養的今天,教師更應該充分相信學生,努力構建以學生的學為中心的課堂。當學生探究過程中遇到阻礙時,教師應該及時給予學生雪中送炭的幫助。比如,可以引導學生進行討論,尋找解決問題的方法,也可以引導學生調整探究的方向等。
二、兵馬未動,糧草先行——知識的準備是基礎
任何的科學探究活動都必須以一定的知識儲備作為基礎,毫無相關知識的儲備,必然導致課堂的學習無法走向深入,甚至寸步難行。教師需要充分預估學生課堂學習可能遇到的知識障礙以及思維突破所需要的關鍵性知識,根據學習內容及學生學習的特點,合理地開發出一些適合學生課前學習的資源,借助互聯網提供給學生進行提前學習。教師在課堂教學中,根據學生反饋的情況,組織學生進行交流,共同解決學生個體或群體還不能解決的一些問題以及新產生的疑問,使學生產生新的認知結構。
“量血壓”一課課堂教學前,教師讓學生圍繞3個問題(什么是血壓?正常的血壓范圍是多少?怎樣量血壓?)展開學習。為了方便學生的學習,教師先錄制了一段視頻提供給學生。課堂伊始,教師讓學生圍繞課前學習中遇到的問題展開討論。當有學生提出,自己測量的血壓值有時高有時低,不知道是什么原因時,其他學生紛紛發表意見,普遍認為是測量的方法出現了問題:可能是因為臂帶中心沒有和心臟處于同一高度,也可能是臂帶下方距肘關節的距離出現了偏差,還可能是因為臂帶沒有綁緊或者綁得太緊……于是,學生以小組為單位進行驗證。解決完這個問題后,教師和學生接著交流影響血壓的因素可能有哪些。學生興趣盎然,有人說運動可能會影響血壓,有人說情緒的不穩定可能會影響血壓,有人說飲食也會影響血壓,還有人說年齡的不同也會影響血壓……在學生猜測的基礎上,教師引導學生討論:影響血壓的這些因素中,哪些在教室里就能進行驗證?學生根據自己的經驗和實際情況,認為運動和情緒這兩個因素在教室里可以驗證,而另外兩個因素需要課后進行調查得到一些數據,對數據進行分析后才能做出結論。教師進一步介入:怎樣來驗證運動是否對血壓有影響?當有學生說可以把臂帶綁好后邊做高抬腿邊測量時,有學生立即提出了反對意見:這樣測量,即使血壓有變化也不能說明一定是運動對血壓會有影響。因為做高抬腿時,臂帶和心臟高度沒有保持一致,這樣的測量方法不對。經過討論,大家認為,做高抬腿之前,先測量一下血壓,而且必須測量三次后取平均值;做30秒的高抬腿后,立即再測量三次血壓并取平均值,這樣比較一下更合理。對情緒因素是否會影響血壓的問題,學生的交流更是熱烈。
顯然,這才是我們需要的課堂。正因為課前教師給學生提供了方便他們自主學習的視頻,學生在課堂上才有了共同探討的話題,才有了驗證的方法。這樣的課堂,學生的交際能力、認識自己和他人的能力得到了增強,自學能力得到了有力的培養,基于證據的科學探究能力、質疑能力、創新能力都得到了鍛煉。
三、巧婦難為無米之炊——材料的準備是保障
教師課前給學生準備好合理的、有結構的材料,對學生科學概念的建構、科學探究方法的培養、科學態度的形成起著保障作用。
“物體在水中是沉還是浮”一課教學中,有的教師給學生提供的材料中有蘿卜。學生將蘿卜放到水里時,開始是浮的,后來又會沉下去,這樣的材料往往會給學生帶來干擾乃至錯誤的認識。有的教師課前準備了好幾組材料:A.肯定會下沉的(鐵釘、石子等),肯定會上浮的(木頭片、泡沫等),難以判斷沉還是浮的(光盤、回形針等);B.同等重量、大小不同、不同物質的材料;C.重量不同、大小相同、不同物質的材料。有的教師將所有的材料同時發給了每個小組,結果可想而知:學生自始至終關心的是哪些物體沉,哪些物體浮,思維得不到發展。如果教師開始給每個小組只提供第一組材料,讓學生先猜測哪些物體會下沉,哪些物體會上浮,然后再進行驗證,那么驗證的結果必然會對學生原有的猜想產生沖擊:為什么有些小的會浮在水面上,有些重的也會浮在水面上?當學生認為物體的沉浮和輕重、大小沒有關系的時候,教師再給學生提供第二組材料進行實驗。學生發現:這組輕重相同的物體,大的浮在水面上。教師再給學生提供第三組材料,學生發現:這組大小相同的物體,輕的會浮在水面上。當學生感覺到物體的沉浮和大小、輕重有著關系,認為越小越重的物體越容易沉在水里的時候,教師又拋給學生一個問題:水上的輪船重嗎?它為什么又會浮在水面上呢?學生的思維再次被激活。由此可見,這組材料有著很強的邏輯性和層次性,教師在沒有改變材料的情況下,只是調整了給學生提供材料的先后順序,就使得學生的思維不斷向前推進,學生探究的欲望也在操作材料的過程中不斷得到增強。
常言說,“好的開始是成功的一半”??茖W課前,教師根據科學課程的特點以及學生學習的心理特征做好適當的準備,才能讓學生的思維不斷走向深入,也才能讓學生在科學探究的過程中享受到科學學習的快樂,提高科學素養。
(作者單位:江蘇省海安縣曲塘小學)