淺談如何把科學(xué)課上出推理味

摘 要：利用生動的科學(xué)歷史事件和科學(xué)發(fā)展的基本線索進行知識點的銜接講解，是科學(xué)教師常用的授課方式。新課標(biāo)強調(diào)要讓學(xué)生在“觀察、實驗、猜想、證明”等活動中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的推理能力。研究表明，在教學(xué)過程中留出一片空白區(qū)域，適當(dāng)?shù)卮┎逡恍┚€索，讓學(xué)生按照一定的過程推理來實現(xiàn)的課堂教學(xué)更有利于促進學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課堂;推理能力;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號：G623.6?文獻標(biāo)識碼：A?文章編號：2095-624X（2021）13-0078-02

最近班里很多學(xué)生迷上了偵探系列小說，如《福爾摩斯探案》《名偵探柯南》等，屢禁不止。細(xì)想想，何不將小說的手法應(yīng)用到我們的科學(xué)課堂教學(xué)實踐中來呢？

小學(xué)科學(xué)是一門以培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程?？茖W(xué)課又何嘗不是一個富有推理趣味的學(xué)科？筆者以青島版小學(xué)科學(xué)四年級上冊《航海家的發(fā)現(xiàn)》一課為例，談一談在課堂教學(xué)中如何通過推理過程來發(fā)展學(xué)生的探究能力，提高課堂效率。

一、變單調(diào)為生動，在具體事件中滲透演繹推理

人類對地球的認(rèn)識是一段充滿離奇和曲折的漫長過程。在梳理這一過程的時候，只有讓學(xué)生了解當(dāng)時所處的環(huán)境，才能透過人類認(rèn)識地球的過程看到社會的發(fā)展進步，從內(nèi)心接受當(dāng)時一些說法和一些做法。

【教學(xué)片段一】

師：（播放《敕勒歌》視頻）敕勒川，陰山下，天似穹廬，籠蓋四野，天蒼蒼，野茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊。這個我們也會呀，大家一起來背誦一遍吧?。◣熒R背）老師有個問題想問大家，“天似穹廬，籠蓋四野”是什么意思呢？

生：天空就像一個圓頂大帳篷，籠罩著四面八方。

師：他們?yōu)槭裁磿X得天空像圓頂大帳篷呢？

生：假期的時候我去草原，一望無際，遠處的天空和草原像是連在了一起，感覺天空像個罩子罩住了我們。

師：所以當(dāng)時的古人就有了“天圓如張蓋，地方如棋局”的說法（介紹天圓地方說）。同學(xué)們，棋盤的表面是什么樣子的呢？（邊問邊在黑板上貼一塊平行四邊形地球表面板）。

生：平的。

師：你們覺得這時候的古代中國人會認(rèn)為地球的形狀是什么樣子的？

生：應(yīng)該是平的。

師：不單單是古代中國人認(rèn)為地球是平的，古希臘也有一種說法，地球是個大圓盤，盤子邊上還有個神，神手里拿個牌子，上面寫著八個大字“前方危險，請勿靠近”。（課件出示渾天說、蓋天說等說法……）

師：那當(dāng)時的人們?yōu)槭裁磿羞@樣的想法呢？

生1：可能是技術(shù)比較落后，他們沒有電視，也沒有電腦，就是種地、放牛、放馬，人們生活范圍比較小。

生2：那時候沒有現(xiàn)代化的交通工具。想去遠方只能靠兩條腿走，走也走不遠，估計一輩子都沒有走出過自己生活的地方。

師：既然我們來到了古代，你能不能利用現(xiàn)實生活中的例子向他們證明地球其實不是平的呢？

生1：學(xué)校后面公路上行走的汽車向遠處走的時候，一會兒就消失了，所以地球不是平的。

師：估計他們也沒見過汽車，不過可以換成騎馬試試。那最先消失的是哪個部位呢，你注意過嗎？（學(xué)生回答）

生2：海邊遠處的帆船，從遠處來的時候先看見桅桿，后看見船身。向遠處走的時候，先看不見船身，最后才看不見桅桿。

師：大家見過他說的這種情景嗎？想不想見見是怎么回事？

我們用雨傘面和船模型來模擬一下船從遠處駛來的情景，看到了嗎？記住這個景象，我們再在這塊平木板上開船試試，人們在海邊看到的是哪種現(xiàn)象？

生：第一種。

師：說明什么？

生：地球不是平的。

師：那是什么形狀的呢？

……

在上面的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師把傳統(tǒng)的知識講授變成了有趣的引導(dǎo)，通過給學(xué)生設(shè)計一個個場景，結(jié)合小組討論、猜想等引導(dǎo)學(xué)生開展推理活動，既鍛煉了學(xué)生的表達能力，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、重視模型構(gòu)建，在驗證過程中讓操作與合情推理相結(jié)合

推理、抽象等關(guān)鍵能力不能一蹴而就，其中，模型構(gòu)建就是梳理思維的一種重要的方法。人類在登上太空之前，對地球形狀判斷的困難程度可想而知。而以亞里士多德為代表的科學(xué)家借助月食的影像進行的推理卻給了大家新的研究方向。模型的直觀性強，不但容易加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和記憶，而且能引導(dǎo)學(xué)生的思維，提高學(xué)生的探究能力。

【教學(xué)片段二】

師：在人們認(rèn)為地球是弧形之后的很長一段時間，有個叫畢達哥拉斯的人，在海邊山頂看到船帆現(xiàn)象后，從球形是最完美幾何體的觀點出發(fā)，推測地球是……

生：球形的（學(xué)生搶答）。

師：你是怎么知道的？

生：老師你剛才說球形是最完美的幾何體，所以我猜測地球應(yīng)該是球形的，因為地球就很完美！

師：（鼓掌）能夠抓住老師講話的要點，推理出后面的內(nèi)容，快成偵探了。（停頓）但這種說法讓當(dāng)時的人們難以接受，因為這僅僅是推測。再后來又有個叫亞里士多德的，知道他嗎？他從月食的景象和月亮的變化中受到啟發(fā)，也推測地球是球形的。你們見過月食嗎？

生1：見過。

生2：沒見過。

師（視頻介紹月食的形成原因）：想不想在教室里感受一下月食的場景？

生：想。

師：現(xiàn)在我們來模擬一下月食。課件出示一幅滿月圖片。

（實驗操作：提醒學(xué)生，一只手拿著學(xué)具箱里的學(xué)具，胳膊伸直，閉上一只眼，用學(xué)具遮擋另一只眼睛觀察課件上的月亮圖案，提醒學(xué)生注意觀察月亮被遮擋部分的陰影是什么形狀的？學(xué)生可以隨便選擇學(xué)具箱里的三角形、長方形、圓球、圓柱、圓錐等物體進行觀測。）

師：誰能說一說你觀察到的月亮陰影部分的樣子？

（學(xué)生匯報月亮邊緣陰影部分的樣子。）

師：用什么形狀的物體遮擋視線時觀察到的月食圖像和我們平時看到的是一樣的？

生：球體。

師：只有球體能看到這種現(xiàn)象嗎？有沒有人用其他形狀的物體也看到了這種現(xiàn)象？

生1：老師我用圓柱也看到了這個現(xiàn)象（學(xué)生展示）。

生2：老師我用圓錐也看到了這個現(xiàn)象（學(xué)生展示）。

師：對呀，用圓柱、圓錐也能看到月食的景象，地球也可能是圓柱或圓錐形的？

生：不行，前面我們觀察遠處帆船的時候說了，地球應(yīng)該是弧形的，而圓柱和圓錐從圓形的方向觀察時可以，但換成其他方向就與前面的推理相矛盾了。

師：說得非常好！

（教師拿圓錐或圓柱再次講解，證明圓錐、圓柱換方向后的不可行性。提醒要學(xué)生善于運用前面的基礎(chǔ)進行知識梳理。）

師：大家有沒有發(fā)現(xiàn)三角的，長方形的陰影？

生：沒有。

師：那這個實驗說明地球是什么形狀的呢？

生：球形。

師：于是亞里士多德就用月食向大家再次證明了地球是球形的。

人類對地球從“平”到“弧”再到“球”的認(rèn)識過程，是人類進步發(fā)展史的生動體現(xiàn)。教材中片面的知識框架根本就沒有辦法將其體現(xiàn)得淋漓盡致，只有親歷這種去繁入簡的洗禮，經(jīng)歷從 “不知”到“知一點”再到“知其所以”的推理過程，才能最終實現(xiàn)由科學(xué)思考到理性精神的升華。也正是在這種尋求真相的推理過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣才有了增加的土壤。

三、聯(lián)系生活實際，用推理來洗凈鉛華

要想培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就要克服將知識“大餐”端上來而不講烹飪方法的傾向，只有不斷給學(xué)生以點點滴滴的思維啟迪，把科學(xué)知識適度展開還原，讓學(xué)生經(jīng)歷知識的再形成過程，才會將隱藏在簡單文本情景中的研究對象或研究過程顯示出來，從而探清事物的本質(zhì)。

【教學(xué)片段三】

師：同學(xué)們，地球明明是球形的。為什么我們還是會感覺地球是平的呢？下面我們做個小實驗來體驗一下。這是一根竹絲，如果我把它繞在乒乓球上，竹絲的形狀會怎么樣？

（學(xué)生用筆畫出此時竹絲的形狀）

師：如果我把這根竹絲繞在一個排球上，竹絲的形狀又會怎么樣？

（學(xué)生再次用筆畫出此時竹絲的形狀）

師：大家有什么發(fā)現(xiàn)？

生1：我知道了，如果把這根竹絲繞在這個地球儀上，竹絲會彎曲得更小，形狀會變得更平。

生2：同樣一根竹絲，球越大，竹絲越平。

生3：我知道了，書上說地球一周大約是4萬千米，如果把這根竹絲放上面的話，一定就成直線的了。

師：對呀，地球太大了，我們眼睛能看到的范圍僅僅是它很小很小的一部分，現(xiàn)在你們知道為什么我們覺得地球是平的了吧。

師（播放從太空中觀察地球的視頻）：同學(xué)們，大家覺得地球的表面是光滑的嗎？（教師指著地球儀問）

生：肯定不是，老師你的臉上有些“青春的印記”，你離我們近的時候，我們能看清楚，離我們遠的時候，我們就看不清楚了，一個道理，地球離我們太遠了。（學(xué)生哄堂大笑）

師：看來你們已經(jīng)學(xué)會推理了！今天我們認(rèn)識了地球的面目，可是地球是一個非常規(guī)則的球體嗎？地球真的是我們認(rèn)為的樣子嗎？（丑丑的梨形地球圖片一閃而過）期待同學(xué)們能夠繼續(xù)研究……

如果非要把人類認(rèn)識地球的過程進行梳理的話，不外乎這幾個階段：原始時期，交通不暢，視野窄小，天圓地方;走出平原，海邊遠眺，發(fā)現(xiàn)弧形;借助月食，細(xì)致推理，猜測圓球;航海時期，環(huán)球航行，驗實球體;航空時期，飛向太空，環(huán)顧宇宙，認(rèn)清本源。總之，在科學(xué)教學(xué)過程中滲透有趣的推理活動，讓學(xué)生像偵探一樣進行推理，體驗意猶未盡的科學(xué)探究樂趣，這或許就是科學(xué)課堂應(yīng)有的味道。

[參考文獻]

[1]劉曉萍.讓推理自然發(fā)生——以《加法交換律》教學(xué)實踐為例[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2019（11）：16-23.

[2]鄧云峰.巧設(shè)導(dǎo)入 讓科學(xué)課更具趣味性[J].學(xué)周刊，2012（15）：175.

作者簡介：鄧云峰（1979— ），吉林松原人，一級教師，本科，研究方向：小學(xué)科學(xué)、科技教育。