殷霙
小學(xué)科學(xué)課程的核心價值之一在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)包括四個維度:科學(xué)觀念與運用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、科學(xué)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。
我們的科學(xué)教育如何落到實處呢?落腳點是什么?科學(xué)教育應(yīng)該是基于科學(xué)概念的教學(xué),它是符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的,是學(xué)生有效認(rèn)知世界的一個途徑。它也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。而且我們的教材也是基于大概念而編寫的。
在科學(xué)概念的教學(xué)中,要重視學(xué)生的前概念。學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)之前已經(jīng)擁有了大量的生活經(jīng)驗,在以往的學(xué)習(xí)活動中也獲得了一些知識,這些知識經(jīng)驗都是學(xué)生學(xué)習(xí)新科學(xué)知識的基礎(chǔ)。
在本人的《城鄉(xiāng)小學(xué)生科學(xué)前概念差異比較研究》中發(fā)現(xiàn),由于生活環(huán)境、家庭背景、教育學(xué)習(xí)觀念的不同導(dǎo)致城鄉(xiāng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)存在很大的差異。
鄉(xiāng)村學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)普遍低于城市學(xué)生。他們平時的科學(xué)課外閱讀量比較少,有的幾乎為零。本人在鄉(xiāng)村小學(xué)任教,在課堂上統(tǒng)計過學(xué)生家里有關(guān)科學(xué)書籍的量,發(fā)現(xiàn)擁有科學(xué)書籍的學(xué)生比較少。有時我會留出科學(xué)閱讀的時間給學(xué)生,并要求自帶書籍。結(jié)果一個班級只有十幾個學(xué)生會帶來,而其中很多書都是從學(xué)校的閱覽室借的。鄉(xiāng)村學(xué)生的家長對科學(xué)教育不是特別關(guān)注,一般家長不會帶他們?nèi)タ萍拣^等地方參觀,小學(xué)生僅有的社會科普教育也是在參加學(xué)校組織的一些活動中獲得的。所以科學(xué)課堂是提高鄉(xiāng)村學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的重要陣地。而我們的落腳點在科學(xué)概念的教學(xué),我們在科學(xué)課堂上可以采取哪些策略來轉(zhuǎn)變鄉(xiāng)村學(xué)生的前概念建構(gòu)科學(xué)概念呢?
一、探測學(xué)生前概念水平找準(zhǔn)教學(xué)切入點
教師在教學(xué)中應(yīng)該考慮學(xué)生的個體差異性,根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)情進(jìn)行設(shè)計教學(xué)。城鄉(xiāng)學(xué)生雖然年齡相同,用相同的教科書,但是他們的前概念水平是有差異的。我們要認(rèn)識到他們的差異性,在教學(xué)中要針對差異提出不同的教學(xué)對策,在教學(xué)內(nèi)容的難易上也要有所選擇。例如,在蘇教版四年級上冊“冷和熱”單元的教學(xué)中,首先要讓學(xué)生明確的科學(xué)概念是:什么是溫度。學(xué)生在三年級學(xué)習(xí)了解天氣的時候就應(yīng)該掌握天氣的冷熱程度是用溫度來表示的。但是學(xué)生的教學(xué)前概念是頑固的、具有反復(fù)性,并且四年級學(xué)生的知識遷移能力還不夠強,加上他們還是習(xí)慣憑感官來認(rèn)識事物,所以教學(xué)切入點就是讓學(xué)生感知冷熱程度,并通過實驗發(fā)現(xiàn)人的感覺有時候是不準(zhǔn)的。要準(zhǔn)確地知道物體的冷熱程度要用溫度計進(jìn)行測量。只有在學(xué)生的感知發(fā)生沖突時,他們才會改變自己的認(rèn)識。但是在實際教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變學(xué)生的這一前概念還是比較難的,學(xué)生還是喜歡用冷熱來說。在《熱傳遞》一課中熱的傳遞方向教學(xué)時,學(xué)生喜歡說從熱的地方傳到冷的地方。這時我會追問學(xué)生什么叫熱,并寫出一些溫度,比如10℃和0℃,20℃和10℃來提問學(xué)生哪個是熱哪個是冷,通過回答,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)矛盾之處,10℃在第一種情況他們說是熱,在第二種情況他們說是冷,一個溫度怎么一會熱一會冷呢?這時學(xué)生就會意識到溫度是來表示物體冷熱程度的,熱的傳遞是由溫度高的傳向溫度低的。
二、提供可視化操作應(yīng)對空白前概念
通過我之前的調(diào)查問卷的研究分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在某些科學(xué)概念方面是沒有認(rèn)識的。對于這種情況,我覺得可以根據(jù)他們的身心發(fā)展特點,以形象具體思維為主,給他們提供直觀形象、具體生動的事物。因為這樣容易引起學(xué)生的注意,通過可視化的操作來增加新的前概念。城市學(xué)生見識多,有些情境可能不用老師創(chuàng)設(shè)他們已經(jīng)能夠想出,而鄉(xiāng)村學(xué)生則不同。例如,學(xué)生對于冰化成水的過程中溫度的情況是不清楚的,但是通過給學(xué)生提供可視化操作過程,讓學(xué)生在冰融化成水的過程中持續(xù)測量冰水混合物的溫度,他們就會發(fā)現(xiàn)這是一個恒溫的過程,溫度一直都是0℃。通過自己動手直觀感知的經(jīng)驗可以成為學(xué)生很好的科學(xué)前概念。
三、營造活躍、有生活氣息的學(xué)習(xí)氛圍
四年級的學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中會對周圍的事物比較感興趣。我們在教學(xué)的過程中也會發(fā)現(xiàn)和學(xué)生生活有關(guān)的一些刺激比較容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是這種活躍、有生活氣息的學(xué)習(xí)氛圍也要適應(yīng)鄉(xiāng)村學(xué)生的生活環(huán)境。例如,在學(xué)習(xí)《加熱和冷卻》一課,加熱會改變物體的形態(tài),可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣的情境“畫糖畫”,糖畫每個孩子都喜歡又好吃又好玩,糖畫是怎么畫成的,其實就是利用的糖塊受熱融化成液體遇冷凝結(jié)成固體這個原理做的。在導(dǎo)入階段用畫糖畫引入,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并讓他們通過直觀感受學(xué)習(xí)科學(xué)知識。再如在學(xué)習(xí)《土壤》時可以直接把學(xué)生帶進(jìn)田野,親近土壤。
四、搭建支架,暴露沖突前概念
在教學(xué)過程中,教師搭建接近學(xué)生前概念的“支架”,讓學(xué)生在一定的理解基礎(chǔ)上暴露出前概念的不足,引發(fā)認(rèn)知沖突。然后再重建科學(xué)概念。例如,散熱性能學(xué)生的前概念認(rèn)知是不對的,他們會由白色不易吸熱遷移到白色易散熱。這時給學(xué)生提供冰箱背后散熱板的圖片,拋出問題:為什么散熱板是黑色的而不是白色的?這時學(xué)生會發(fā)現(xiàn)自己的認(rèn)知無法解釋這一現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。教師再給學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料,讓學(xué)生繼續(xù)探究,最后完成科學(xué)概念的建構(gòu)。
五、利用概念圖建構(gòu)科學(xué)概念
在教學(xué)前,通過讓學(xué)生繪制的概念圖深入到學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,使學(xué)生的前概念客觀地呈現(xiàn)在教師和學(xué)生面前,這樣學(xué)生和教師都可以清楚學(xué)生的前概念,并可以從中看出學(xué)生原概念的錯誤所在,依據(jù)學(xué)生原有的概念圖找出教學(xué)的著眼點,幫助學(xué)生重建概念圖。另外在教學(xué)后,我們還可以用概念圖來了解學(xué)生的概念建構(gòu)情況。
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編輯 魯翠紅