猜測 設(shè)計 探究 交流

謝新發(fā)

摘要：學(xué)生“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)是2015年教育領(lǐng)域的核心詞，幾乎所有的學(xué)科都是圍繞著學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)開展的。在小學(xué)科學(xué)學(xué)科亦是如此，本文結(jié)合作者參加2015年由中國教育學(xué)會科學(xué)教育分會組織的2015年度“中小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)研究與優(yōu)質(zhì)課展示”活動，圍繞幾節(jié)比較出彩的課堂，從科學(xué)課堂教學(xué)的猜測、實驗的設(shè)計、科學(xué)活動的探究以及課堂中的教學(xué)交流來論述培養(yǎng)小學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：猜測；設(shè)計；研究；交流；核心素養(yǎng)

2015年在云南師范大學(xué)附屬實驗中學(xué)觀摩了由中國教育學(xué)會科學(xué)教育分會組織的2015年度“中小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)研究與優(yōu)質(zhì)課展示”活動，我們所在的是二會場，一共觀摩了17節(jié)科學(xué)課，其中包括1節(jié)初中物理和1節(jié)初中化學(xué)課。上課的孩子來自于與云南師范大學(xué)附屬小學(xué)。本次活動的主題是“核心素養(yǎng)”，所有教學(xué)內(nèi)容都是科學(xué)課中的“物質(zhì)與科學(xué)”領(lǐng)域。下面結(jié)合我的聽課記錄，說說我的體會。

一、合理猜測

猜想是科學(xué)實驗研究的第一步，很多科學(xué)家的發(fā)明研究也都是由猜想而來的。作為小學(xué)科學(xué)課，很多科學(xué)問題的提出也是基于學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和認(rèn)知規(guī)律而提出的。

安徽黃仁軍老師執(zhí)教的《小車的運動》一課，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，播放視頻：兩輛載重汽車，一輛開得很快，一輛開得很慢，想一想載重汽車的快慢可能與什么有關(guān)？這是我們要研究的問題，結(jié)合視頻，大膽猜想一下載重汽車運動的的快慢可能和什么有關(guān)。

黃老師鼓勵孩子大膽猜想、讓孩子說出他們的想法。孩子們的猜想有：汽車發(fā)動機的馬力、載重量、拉力、路面情況等。最后老師小結(jié)引導(dǎo)學(xué)生明確猜測還不能知道這些因素是不是真的，而是需要驗證；同時引導(dǎo)并明確本節(jié)課研究拉力和載重量對汽車行駛快慢的影響。

在這個導(dǎo)入環(huán)節(jié)，老師根據(jù)學(xué)生的問題入手，引導(dǎo)學(xué)生自主的從視頻中發(fā)現(xiàn)問題，老師適時拋出問題：載重汽車運動的快慢可能跟什么有關(guān)？并鼓勵孩子以此進(jìn)行多種猜測，很多孩子都能結(jié)合自己的已有生活經(jīng)驗，做出合理的猜測；以猜測為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。

小學(xué)生天性活潑，思維活躍，對周圍的事物充滿著好奇，要鼓勵他們在思考問題的基礎(chǔ)上合理猜測，不能讓標(biāo)準(zhǔn)的答案禁錮孩子的思維，以至于孩子不敢去想，不敢去猜，而是充分鼓勵孩子們大膽猜想，才能讓他們思維活躍、時常保持一顆好奇心與對周邊事物進(jìn)行探究的欲望。

二、重實驗設(shè)計

我們都知道科學(xué)課堂需要以實驗為基礎(chǔ)，讓孩子在實驗的過程中探究；但是，做實驗不是拿著器材就做，而是需要有實驗方案，即實驗設(shè)計，怎樣做才可以驗證我們的猜想。在往常的教學(xué)中，可能更多地實驗設(shè)計是由老師提供，學(xué)生只是分組或個人完成實驗，當(dāng)然這種模式是可以讓看到實驗結(jié)果的，只是學(xué)生就成了實驗的機器而不是主人。

重慶的王江東老師執(zhí)教的《擺的研究》一課，讓我對實驗設(shè)計有了更為深入的認(rèn)識。

先讓學(xué)生思考為什么各小組的擺都是擺動了10次，但各小組所需要的時間卻不一樣？是什么影響了擺的擺動速度？通過教師的問題引發(fā)學(xué)生討論，得出七種可能出現(xiàn)的情況并板書：擺錘、擺繩、擺幅、擺錘+擺繩、擺錘+擺幅、擺繩+擺幅、擺錘+擺繩+擺幅。

此時教師引導(dǎo)學(xué)生看課本第5頁中關(guān)于以沉浮與重量、體積大小的關(guān)系為例來為學(xué)生實驗搭建基礎(chǔ)，并告訴學(xué)生科學(xué)家往往采用其他因素不變的方法來研究某一因素是否對結(jié)果產(chǎn)生影響的。這一環(huán)節(jié)，老師有效地根據(jù)學(xué)生已有知識經(jīng)驗，逐步地滲透單一變量控制法這一重要的實驗方法。

教師接著追問：那么，對于影響擺速的三個因素和可能出現(xiàn)的多種情況，我們該怎么辦呢？是否還可以用到控制條件的辦法呢？

接著呈現(xiàn)下表，并要求學(xué)生小組討論，并提出實驗設(shè)計的方法。

日常教學(xué)中我們非常重視實驗操作本身，卻忽視了對孩子們實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，本節(jié)課為實驗設(shè)計作了很好的范例，可能上這樣的一節(jié)課需要花費我們比較多的時間與精力，但是學(xué)生的科學(xué)思考能力卻在潛移默化之中得到不斷提高，這不正是當(dāng)前我們的學(xué)生最欠缺的嗎？所以，花點時間，老師做好引導(dǎo)，讓孩子去設(shè)計實驗應(yīng)該能有事半功倍的效果。也只有通過這樣的嘗試，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)才能得到較好的提升與體現(xiàn)。

三、實驗探究

實驗探究是科學(xué)教學(xué)中的主體部分，是孩子探究科學(xué)知識的過程，在實驗探究的過程中解決問題，總結(jié)實驗現(xiàn)象并得到結(jié)論是科學(xué)課堂的核心目標(biāo)之一。因此，在課堂教學(xué)中，我們要通過學(xué)生參與到實驗探究中來讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)知識形成與發(fā)展的過程。

上海的劉瑩老師執(zhí)教的《水的壓力》一課，通過讓學(xué)生觀察思考：當(dāng)木棒和水分別放入一端扎有橡膠薄膜的塑料筒中，橡膠薄膜向下突出，此現(xiàn)象說明了什么？之后讓學(xué)生帶著長臂手套親自體驗，讓學(xué)生體會到來自水的壓力，并出示實驗設(shè)計方案印證猜想。接著引導(dǎo)學(xué)生思考水的壓力大小的特點。

實驗過程中先利用扎有橡膠薄膜的塑料瓶探究水的壓力大小，讓學(xué)生通過觀察到水中橡膠膜的變形，讓學(xué)生看到水的壓力，此外根據(jù)橡膠模的變形程度，以此建立起橡膠模變形的過程與其受到水壓大小的聯(lián)系。最后再使用水壓測力計來驗證這一實驗結(jié)論。

通過學(xué)生的實驗探究，在小組合作中驗證猜想，最終得到實驗結(jié)論。

劉老師在實驗過程中，為學(xué)生準(zhǔn)備了自制教具：扎有橡膠模的塑料瓶，以此凸顯水壓大小，通過橡膠模巧妙地將水壓大小顯現(xiàn)出來。

整個實驗探究過程，看出了劉老師扎實的科學(xué)教學(xué)基本功和深厚的專業(yè)知識功底，教師的個人素質(zhì)對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成起著關(guān)鍵作用，并能在教學(xué)中逐步地影響學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

四、交流研討

課堂中的匯報交流與研討往往是最值得期待的，因為在這個環(huán)節(jié)中最容易看到孩子出彩的展示和經(jīng)典話語。而且往往是這個環(huán)節(jié)最容易暴露孩子認(rèn)知情況，讓老師在教學(xué)中機智的掌握課堂并以此突破難點。

浙江的錢軍紅老師執(zhí)教的《物體在水中的沉浮》一課，錢老師讓學(xué)生猜測怎樣的物體在水中會下沉？怎樣的物體在水中會上浮，并記錄。教師根據(jù)學(xué)生的發(fā)言整理出影響物體沉浮的幾個因素，并把這幾個因素系在班級記錄大表中。有這些因素：輕重、材料、水的多少、液體、空心、形狀、吸水性、空氣含量。學(xué)生獨自思考哪個因素是對物體影響最大的，并用貼圓片的方式展示自己的思考，統(tǒng)計結(jié)果分別是：11、3、6、2、2、1、3、6人。此后再讓學(xué)生根據(jù)自己的初次思考，在材料何種選擇合適的物體進(jìn)行實驗探究，并記錄實驗結(jié)果和思考。接著進(jìn)行全班的交流匯報。最后讓學(xué)生再次以貼圓片的形式選擇自己認(rèn)為影響物體沉浮最大的因素。此次的結(jié)果分別為6、49、2、0、0、1、0、6人。

前后兩次貼圓片，教師通過學(xué)生之間的交流研討的形式讓學(xué)生把自己的思考和課前知識經(jīng)驗暴露，讓老師更好地引導(dǎo)學(xué)生更進(jìn)一步的深入研究，也為學(xué)生對影響物體在水中沉浮因素的科學(xué)理解向前進(jìn)了一步。學(xué)生在這交流研討的過程中逐步的體會到科學(xué)走近真理的過程就是一個不斷修正的過程；這也充分體現(xiàn)了交流研討是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑和組織形式。

學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕就能形成的，需要老師在教學(xué)中強化意識，從教學(xué)設(shè)計中入手，以實驗教學(xué)為契機，形成以合理猜想、實驗設(shè)計、實驗探究、交流研討為主線的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)范式，通過多種活動讓學(xué)生有效地參與課堂教學(xué)，進(jìn)而有目的、有計劃地以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為最終目標(biāo)開展教學(xué)。

■ 編輯/呂秀妍