劉松
小學科學是非常重視學生科學探究活動的學科,強調學生的主動參與、樂于探究及勤于動手,旨在提升學生的科學素養,推動學生向科技創新型人才發展和邁進。本文著重以探求意義為目標,探討在小學科學教學過程中如何開展和推進科學探究活動,優化科學探究活動的教學效果,進而真正實現以科學探究活動為依托,引導學生在探究科學意義、感受科學奧秘的過程中,培養和提升科學素養,促進學生的全面發展。
愛因斯坦曾定義科學為“探求意義的經歷”。小學科學是一門兼具科學性和探究性的學科。探究式課堂是要讓學生經歷有意義的探究過程,以促使學生深入展開學習,培養學生的創新精神和探索意識。因此,具體到小學科學的教學實踐活動,本文著重圍繞情境真實化、材料結構化、過程探究化、應用常態化等四個方面進行探究,以引導學生調動潛能、充分想象、發揚個性,搭建起科學學科與生活實際之間的橋梁,從而真正建構起有意義的、有價值的科學深度學習課堂。
一、情境真實化,調動潛能
情境真實化,就是老師要在教學科學課程內容的時候,把生硬的文字表述轉化為與學生實際生活相關的、有切身體驗的生活情境。老師為學生精心創設的真實情境,不僅是學生學習興趣和求知欲望的萌發點,也是學生調動潛能、積極思考、主動探究、探求意義的切入點。在真實情境激起學生的求知欲和探究興趣之后,老師再由此引入科學知識點的教學,這樣更便于學生理解抽象的科學知識,起到較好的教學效果。
例如,在教學《生活中的靜電現象》這課內容的時候,學生剛接觸靜電這個概念,并不了解靜電是什么,自然也聯想不到生活中的靜電現象有哪些。所以,在課堂導入的時候,老師可以借助多媒體的形式,首先把學生帶入真實的生活情境,如,人在秋冬季節脫毛衣的時候,會聽到噼里啪啦的聲音,這就是產生了靜電,并把微小的電流直觀地用動畫顯現出來;在干燥而寒冷的天氣里,用手觸及門的金屬把手,經常會有被電擊的感覺;等。這時候學生對靜電已經有了認識和了解,老師再帶領學生學習通過摩擦等方式可以使物體帶電,帶同種電荷的物體相互排斥、帶異種電荷的物體相互吸引等知識內容,效果會更好。
小學階段的學生在接收新信息的刺激時,首先會用自己已有的知識積累和生活體驗去合理化這些新內容。當原來的認知結構無法同化新接收到的知識內容時,就會出現認知不平衡,這時候學生自然會調動潛能,自主思考,獲取和建構新知識的意義,以達到新的認知平衡。而老師為學生創設真實化的情境,可以說就是老師為學生設計和鋪墊好的知識產生、內化和遷移的空間,能極大地推動和促進學生對新知識的認識、理解和應用,具有突出的教學效果。
二、材料結構化,充分想象
材料結構化,是說在進行科學探究活動或者實驗的時候,我們往往要用到一些實驗材料,這些材料的選擇要考慮到小學生年齡階段的認知發展水平,要多偏向結構化、常規化,促使學生能基于材料激活想象力、創造力,運用材料將自己的想象制作出實體,獲得成功的體驗和成就感。同時,在進行實驗型的科學探究活動時,老師還要多引導學生從身邊常見的、熟悉的事物入手,將學生日常生活中可用的物品作為實驗材料應用到探究中去,進一步激發學生開展實驗探究的興趣和積極性。
例如,在教學《影子的秘密》一課時,老師就可以由學生非常感興趣的手影游戲入手,和學生在課堂上一起來做一做手影游戲,并在此基礎上設計一些規范的實驗,讓學生從實驗探究中認識和了解影子產生的條件,探究光源和影子之間的秘密。實驗材料主要由三部分組成:光、擋光的物體、屏。那么具體我們要用到哪些材料呢?學生從身邊常見的物體入手,想到了光可以用手電筒,屏可以用白紙。老師為學生設計一些明確的實驗任務,如,讓學生通過調整光源、光屏的位置,驗證影子隨著光源位置的改變而改變,影子的大小與遮擋物和光源之間的距離有關以及影子的形狀和光源照射物體的側面有關,引導學生從結構化的材料出發,發揮自己的想象力和思考力,不斷調整實驗設計,實現實驗要求。在這個過程中,學生對影子的認識也得到了進一步的深化。
老師在選擇實驗材料的時候,要遵循幾個基本原則:一是結構性。簡單來說,就是實驗材料的選擇要符合實驗要求,通過實驗能揭示研究對象之間的聯系。二是科學性。科學實驗和探究活動都要依據探究目的和實驗原理選擇恰當的實驗材料,以保證實驗達到預期結果,學生能理解其中蘊含的科學知識。三是安全性。要盡量選擇安全性強的、學生能自行探究的材料,易于學生進行操作。
三、過程探究化,分析數據
過程探究化,是指老師要關注和分析學生在科學探究活動中的過程中的調整、進度以及表現,并依托多樣化的過程監督和評價模式,如,學生反饋、科學探究活動成果、實驗記錄單、成長記錄袋等等,從多方面、多角度診斷和分析學生的學習、活動和實踐,并能根據學生的不同情況,給予學生專業性的、針對性的指導,促使學生能在經歷有意義的科學探究活動中不斷成長,獲得發展。
例如,上面我們提到了《影子的秘密》一課實驗探究活動,學生需要通過實驗去分析影子的長短與光源照射的角度位置的關系。為了使這個實驗更加規范化,便于學生分析和理解,老師可以為學生設計實驗記錄單,讓學生根據實驗操作和實驗現象將數據填入其中。實驗記錄單從兩個部分進行記錄,通過調整光照的角度,分別從直射和斜射兩個角度記錄影子的長短變化。在觀察和記錄的基礎上,老師要引導學生從中總結影子的長短與光源照射角度位置的關系:光源照射角度越小,影子越短;照射角度越大,影子越長。這種規范的實驗記錄方式,不僅使學生掌握了科學知識,還有利于培養學生的實驗素養。
在課標倡導的教學理念要求中,強調教學不僅要關注結果,也要關注學生學習的過程。因此,就小學科學這門學科而言,老師要充分關注學生的學習經歷、探究過程。老師還要明確,需要去關注的不僅是學生在科學探究活動中吸收的科學知識,更是學生在探究科學意義的經歷中所獲的情感體驗,包括學生對創新的興趣、對科學的追求、對學習的思考等等。這是培養學生科學素養的重要的教學生成性資源。
四、應用常態化,搭建橋梁
知識來源于實踐,最終也是要用于服務和指導實踐的。小學科學教材內容的設計很多都與學生的實際生活有著緊密的聯系,自然,就此衍生的科學探究活動也要落地于實際應用,讓學生感受到科學學科的實用意義。因此,老師要善于建構起常態化的科學應用課堂,讓學生的認知在應用拓展中搭建橋梁,向更深層次邁進。
例如,在教學《磁鐵》這課內容的時候,我們不僅要通過實驗讓學生認識和了解磁鐵、磁鐵的兩級等內容,還要引導學生了解磁鐵的用途,感受到磁鐵在實際生活中的應用。老師可以引導學生思考:“根據我們在課堂上學習到的磁鐵的知識,你們能想到磁鐵在我們生活中有哪些具體應用嗎?”有學生立馬想到自己的文具盒就應用了磁鐵的特性,還有的學生想到了冰箱貼、指南針等等。通過這樣的方式,讓學生強化和樹立起知識應用于實際的意識。
深度學習是基于轉變教學理念、改進教學方式、提高教學質量的教學改革而發展起來的一種新的教學方向。它的內涵非常豐富,與不同學科的融合及實踐可發揮出獨特的教學價值。自然,它在小學科學學科的應用也不僅限于情境真實化、材料結構化、應用常態化這幾種教學模式,還需要老師繼續去思考和探索。
總而言之,探究意義是對小學科學學科深度學習、深度探究的一種思考和理解。它是由科學學科的性質決定,又最終致力于提升學生的小學科學核心素養。因此,老師要根據學生的年齡特征和發展特點,通過組織和設計多樣性、趣味性、生動性的探究活動,培養學生科學思維的發散性和創新性,激發學生對于科學學科的興趣,促使學生形成科學品質,提升科學技能,切實提高小學科學課堂的教學效率和質量。
【本文為江蘇省教育科學“十三五”規劃青年專項重點資助課題“小學生課堂深度學習的有效路徑研究”(課題編號:C-a/2016/02104)成果之一。】