江蘇省蘇州市吳中區胥口中心小學 胡維君
自2001 年課改后的科學課標頒布以來,作為“探究”的科學已深入人心,甚至被標簽為科學學習的“方法”。2011 年7 月,美國國家研究理事會頒布了《K—12 科學教育框架:實踐、跨學科概念與核心概念》(以下簡稱《框架》)?!犊蚣堋访鞔_提出了“科學實踐”的概念。為了緊隨國際科學教育的趨勢,我國在2017 年頒布的《義務教育小學科學課程標準》(以下簡稱《新課標》)中也提出,小學科學課程是一門實踐性的課程。而探究活動是小學生學習科學的重要方式?!皩嵺`”的提出,并不是對“探究”的否定,而是對于“科學探究”更進一步的豐富?;诳茖W實踐視角的探究活動,既具有“實踐”的特性,也不失“探究”的韻味。
美國教育界《框架》一書中之所以改用“科學實踐”一詞,不是為了取代“科學探究”在科學教育中的地位,而是要為多年來名聲大振的“科學探究”正一正名?!犊蚣堋芬粫⒆阌诳茖W實踐的角度,帶領我們重新審視“科學探究”在科學教育中的含義。
新課標指出,科學探究是指在教師的指導、組織和支持下,讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗的過程。并從提出問題、作出假設、制定計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價這8 個要素來描述科學探究。其本意符合現代社會對人的發展要求,但是真正落實到課堂的時候,科學教師往往會將“科學探究”這個學習的過程等同于學習方法,以至于出現“亦步亦趨”的僵化狀態。
那么何為實踐呢?《辭海》中是這么解釋的:實踐是主觀見之于客觀的能動的活動,是人類社會發展的普遍基礎和動力,也是認識產生和發展的基礎和動力。百度百科中也提到,實踐就是人們能動地改造和探索現實世界中一切客觀物質的社會性活動。實踐的基本特征有三個,分別是客觀性、能動性和社會歷史性。
因此,基于科學實踐視角的探究活動,更注重科學活動的能動性和社會性,不僅要求學生會動手,同樣要求學生會“動嘴”和“動腦”?;诳茖W實踐視角的探究活動有三個變化:一是不再將科學探究的步驟僵化,而是靈活地根據實際情況進行其中一個或多個步驟;二是重視建模、類比推理、反思等科學實踐行為;三是不再以“科學探究”為名,帶著學生匆匆走過場,而是切實地落實到實處。
小學科學教育的重要目標是促進學生科學思維發展。其實,在小學科學教學中,科學實踐的方式是多種多樣的。科學探究是其中的重要方式,因為小學生在科學探究的過程中能夠像科學家一樣展開科學研究,發展科學思維?;诳茖W實踐視角的探究活動有三大原則,一是能激發起學生展開探究活動的好奇心和濃厚的求知欲;二是能通過不斷地指導,引領學生專注地進行探究活動;三是能通過實踐,切實感受科學探究的快樂,理解科學學習對于生活的價值所在?;诖?,我們構建了科學實踐視角的小學科學“探究架構”。
小學階段的孩子對周圍世界充滿強烈的好奇心和濃厚的求知欲。因此,在探究活動中,教師要利用孩子們的這一特點,創造生動有趣的情境,激發其探究的興趣。我們可以制造一些感官上的刺激,而這些豐富的表象會轉換成學生思想上的沖突。沖突就像思維的開關一樣,能引發后續探究活動中一系列科學思維活動。
如在學習新教材教科版科學二年級下學期《磁鐵能吸引什么》時,首先可以將一塊磁鐵包裹起來制成一根“魔術棒”,然后在鐵質小車的一頭隱藏好一塊磁鐵。在這課的一開始,教師就展示手中“魔術棒”的奇異功能:在不接觸小車的情況下,“魔術棒”既可以推小車,也可以拉小車。小小的魔術一下子就激發了學生探究的欲望,科學思維的小小“嫩芽”由此破土而生。
社會性是“實踐”的三個特性之一。因此,基于科學實踐視角的探究活動不是“單打獨斗”,而是“群策群力”。事實上,科學課堂上的每個孩子都是不同的個體,各有各的優缺點。小組合作不僅能充分發揮各個孩子的優勢,還能調動學生的探究積極性、促進學生更好地成長?!皠邮帧笔翘骄炕顒拥囊徊糠?,“動手”前后的“動腦”和“動嘴”更是探究活動所不可或缺的。因為,“動手”前的交流討論,能夠了解到學生的前概念,并預想到一部分可能會出現的狀況。而在“動手”階段出現的“問題”和“收獲”,只有通過后續“動腦”的思考和“動嘴”的交流討論,才能發展學生的思維。
如在學習教科版科學新教材二年級下冊《磁鐵能吸引什么》時,學生其實對“磁鐵能吸引什么”已經有很多生活經驗了。在實驗前,先由學生分小組充分交流討論,說說自己的想法,磁鐵能吸引哪些物體。有同學說磁鐵能吸引鐵,有同學說磁鐵能吸引金屬,也有同學說磁鐵還可以吸引磁鐵……充分的交流討論后,再開始動手實驗。在實驗過后,小組繼續交流討論。通過實驗,有的學生驗證了自己的想法,有的學生推翻了自己原來的預想?!皠邮帧敝械陌l現通過交流討論才真正轉化為學生的思考。通過交流討論,組內成員思維的火花進行碰撞,產生更多的思考。
基于科學實踐視角的探究活動,不僅包括操作性的實踐,也包括理論性的探究。理論性探究的重點在于培養學生自主思考的能力。建模、類比推理、反思等行為都能折射出學生自主思考能力的強弱。理論性探究應貫穿于科學探究的全過程,尤其在探究活動的最后環節尤為突出。在探究活動即將接近尾聲的時候,引導學生交流探究活動的收獲,關注實驗數據的特點,反思探究過程中出現的問題,并嘗試構建模型、類比推理解釋或解決生活中遇到的實際問題??茖W思維的發展不是空中樓閣,而是伴隨著探索的推進、知識的累積逐漸發展、提升的。
如在教科版科學新教材二年級下冊《測試反應快慢》的學習中,在結束了探索“抓尺子”的游戲后,進入探究活動的交流討論環節。在這環節,引導學生思考兩個問題:1.我們玩“抓尺子”游戲時用到了哪些感覺器官?2.說說我們提高游戲得分的方法。在傳統的科學探究課堂上,也會討論這兩個問題,但看似熱熱鬧鬧的小組討論卻并沒有發展學生的思維。原因在于,缺乏全班交流的時間來檢驗小組討論的結果,或是全班交流時沒有把主動權給予學生。基于科學實踐視角的理論探究,真正放手讓學生思考、歸納、推理。同樣是討論,不同的是每一組的討論都有記錄員記錄下每個人的觀點和問題,并推選出本組的代表在班級內交流,通過提出問題、解決問題,進而生成新的問題,促進科學思維的不斷發展。
基于科學實踐視角的探究活動,帶來了學習觀念的轉變??茖W學習不是“依葫蘆畫瓢”,而是帶有獨特性的創造性思維活動。同樣的科學探究內容,因實踐個體的不一致,而有可能導致步驟、思考、收獲都不一致,而這也恰恰就是科學探究的“魅力”所在。科學學習不再是“亦步亦趨”的體驗式學習,而是“真刀實槍”的“動手”“動腦”和“動嘴”。
基于科學實踐視角的探究活動,是對傳統的“科學探究”方式的改造。小學階段的孩子雖然年齡相對較小,但已經具備了科學探究的能力了,只是不同階段孩子的側重點是不一樣的。對于低年級的孩子,主要發展學生科學觀察的能力;對于中年級的孩子,則可以學習建構一些簡單的模型來解釋生活中、課堂上遇到的現象;對于高年級的孩子,則可以發展學生的類比推理能力,并嘗試建構一些更為抽象、復雜的模型?;诳茖W實踐視角的探究活動遵循學生認知發展的規律,重視學生的實踐,以科學探究的內容為載體,發展學生的科學思維。
基于科學實踐視角的探究活動,建構起和諧的課堂教學生態。我們通過多種實踐的方式,完成了科學探究的過程。通過真正的小組合作,形成了整合學生、教師、家長的和諧的教學生態?;诳茖W實踐視角的探究活動,可以大大提高學生的參與度,維護學生科學學習的熱情,切實提升學生的科學思維。
小學科學教育既要關注兒童的認知發展階段,還要看到兒童的潛在能力,努力實現先行一步?;诳茖W實踐的探究活動,正是努力將這樣的科學教育付諸實踐。