吳穎
交流研討是科學(xué)課的重要組成環(huán)節(jié),是兒童在科學(xué)實踐探究中,將自己的經(jīng)驗、獲得的事實與同伴分享的過程。在這個集體交流過程中要求孩子將探究的結(jié)果進(jìn)行思維加工,借助自己的經(jīng)驗,得出新的認(rèn)識,并用自己的語言表達(dá)出來,經(jīng)過大家討論不斷深化和修正自己的認(rèn)識,建構(gòu)概念。這樣的過程是屬于“創(chuàng)造性思考”的生動的思維加工過程。
縱觀現(xiàn)在的小學(xué)科學(xué)課,由于受兒童的固有經(jīng)驗、認(rèn)知特點,教師的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織等因素的影響,兒童在交流研討中存在一些較為普遍的問題。學(xué)生存在著重現(xiàn)象、輕思考,想表達(dá)、易從眾的現(xiàn)象。而教師常常要求學(xué)生討論,卻缺指導(dǎo),為省事,避意外。我們要善于引導(dǎo)學(xué)生在交流研討中通過親歷的體驗、透徹的分析、理性的推理、據(jù)實的論證,逐步使學(xué)生的邏輯思維能力得到發(fā)展。
一、基于數(shù)據(jù),培養(yǎng)分析能力
在科學(xué)課中,通過觀察、實驗等活動會搜集到一些實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),對它們進(jìn)行歸類、比較、概括,進(jìn)行由表及里的分析,判斷現(xiàn)象、數(shù)據(jù)是肯定了假設(shè)還是否定了假設(shè),并得出正確結(jié)論的思維過程,是一個由實踐經(jīng)驗上升到理論的思維過程。
在引導(dǎo)學(xué)生分析解釋探究得到的現(xiàn)象,特別是數(shù)據(jù)時,教師要有意識地滲透科學(xué)思維的方法。比如,對實驗數(shù)據(jù)要經(jīng)歷先觀察再分析的過程。在認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,找出實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)反映出的共同規(guī)律,進(jìn)行求同;或者發(fā)現(xiàn)事物之間存在的差別,進(jìn)行求異,從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律。如果只有簡單的實驗數(shù)據(jù),可以利用數(shù)學(xué)上分類、排序、取平均數(shù)、取眾數(shù)、取中間值等方法進(jìn)行推算,或者將數(shù)據(jù)整理成柱狀圖、折線圖等圖像進(jìn)行分析,使結(jié)論顯而易見。如果是復(fù)雜的數(shù)據(jù),教師要引導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行縱橫比較,發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)之間的變化規(guī)律,建立起不同實驗數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。
二、基于事實。培養(yǎng)推理能力
推理是邏輯思維的主要形式之一,我們應(yīng)該積極培養(yǎng)學(xué)生歸納、演繹、類比等推理能力。在探究活動過程中,學(xué)生搜集到很多事實,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過歸納推理,提煉出科學(xué)概念。
比如執(zhí)教《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課時教師提供了尺子、橡皮筋讓學(xué)生用不同的方法使他們分別發(fā)出聲音,學(xué)生探究活動過后進(jìn)行研討。學(xué)生基于尺子、橡皮筋、空氣、水、聲帶等發(fā)聲時會產(chǎn)生振動這些事實,類比推理“音叉發(fā)聲時也會產(chǎn)生振動”“所有物體產(chǎn)生聲音時都會產(chǎn)生振動”,然后歸納推理得出“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”,教師再根據(jù)這一科學(xué)概念,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行演繹推理,“鼓、音響發(fā)聲時也會產(chǎn)生振動”、“汽車?yán)劝l(fā)出聲音時,也會產(chǎn)生振動”。通過這樣的活動,學(xué)生建構(gòu)起了科學(xué)概念,同時也培養(yǎng)了他們的推理能力。
科學(xué)教學(xué)中有很多課都是這樣由點及面、由表到質(zhì)的推理過程,在教學(xué)中,教師要用有結(jié)構(gòu)的材料讓學(xué)生獲得事實,無論是層層遞進(jìn)的,還是并駕齊驅(qū)的,要讓學(xué)生在事實基礎(chǔ)上理性推理,從而扎實建構(gòu)起科學(xué)概念。
三、基于思辨,培養(yǎng)論證能力
科學(xué)是一種實證的系統(tǒng),可以證實,也可以證偽。小學(xué)科學(xué)課上的實驗,很多都是證實的,很少有證偽的實驗。也就是說,大部分實驗得到的結(jié)果與之前的假設(shè)是一致的。長此以往,學(xué)生習(xí)慣了這種一致,容易形成當(dāng)?shù)玫降淖C據(jù)和預(yù)測不一樣時,就否認(rèn)自己得到的證據(jù),隨意地更改得到的數(shù)據(jù),使結(jié)果和其他小組、老師的預(yù)期一樣,這種“迎合”其實是偽科學(xué)的。遇到這種情況,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生分析自己數(shù)據(jù)為何會“不對”,是真的“不對”,還是這就是事實??茖W(xué)家的新發(fā)現(xiàn)不就是善于質(zhì)疑嗎!
比如執(zhí)教《擺的研究》一課時,在引導(dǎo)學(xué)生研究擺的快慢與擺錘的重量有沒有關(guān)系的實驗時,第1組同學(xué)匯報每10秒鐘內(nèi)擺擺動次數(shù)都是10次,得出發(fā)現(xiàn)——擺動的次數(shù)與擺錘的重量無關(guān)。之后第2、3組的數(shù)據(jù)都是和組1一致的,但是第4組卻不一樣了:有幾次他們是9下,所以得出發(fā)現(xiàn)——擺動的次數(shù)與擺錘的重量有關(guān)。
這時,后面也有小組開始數(shù)據(jù)不一致了,矛盾出現(xiàn)了。當(dāng)有很多組都說到有幾次數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的時候,前面說一樣的小組也開始躁動了,有同學(xué)提出“我們做的時候,也有不一樣的,但感覺數(shù)字這么接近,應(yīng)該是都一樣的,而且看他們組都一樣的,我們組長就說改一下,我說不對吧!”原來為了迎合心理,迎合大眾,自己的數(shù)據(jù)不重要,結(jié)論和大家一致才是最重要的。
對于這樣的差異結(jié)果,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生討論應(yīng)該怎么辦,引導(dǎo)學(xué)生對原因進(jìn)行分析,找到原因后進(jìn)行實驗改進(jìn),重新實驗獲取“有效數(shù)據(jù)”,對數(shù)據(jù)重新進(jìn)行統(tǒng)計,比如這個實驗中的實驗數(shù)據(jù)適合采用眾數(shù)方法來統(tǒng)計,然后進(jìn)行邏輯推理,得出明確統(tǒng)一的實驗結(jié)論。
我們在引導(dǎo)兒童進(jìn)行理性思維分析和處理實驗數(shù)據(jù)時,不僅要強(qiáng)調(diào)利用證據(jù),還要強(qiáng)調(diào)利用充足的證據(jù);不僅要強(qiáng)調(diào)推理,還要強(qiáng)調(diào)推理過程的邏輯性??茖W(xué)的結(jié)論必須建立在充足的證據(jù)基礎(chǔ)上,經(jīng)過邏輯推理才能得出。
有了交流研討中對分析能力、推理能力、論證能力的培養(yǎng),學(xué)生就能在交流研討中言思合一,言思并進(jìn),言思共生,從而實現(xiàn)對學(xué)生核心素養(yǎng)中科學(xué)精神的培養(yǎng)。