□江蘇省南通市如皋市江安鎮江安小學 周 丹
小學科學課程以培養學生科學素養為宗旨,倡導以探究學習為核心,主張學生親身經歷探究活動,自主建構科學知識,增長科學探究能力,體驗科學學習樂趣,形成科學探究精神。科學探究是一種多層面的活動,如觀察、猜想、設計、實驗、交流等,科學課程的綜合性非常強,科學探究式學習具有多重特性。教師要抓住探究式學習的特性,開展有效課堂教學,促進學生科學素養的提升。筆者結合科學教學實踐,談談小學科學探究式學習的特性及實施策略。
生本教育倡導“尊重學生,依靠學生。”主體性是探究式學習的首要特性,探究式學習強調以學生為探究主體,主張學生是科學學習的主人,積極主動參與探究活動,親身實踐和體驗,自主探索和發現。探究式學習以學生為主,以問題解決為核心,以自主學習為中心,探究式學習有利于發揮學生的主體意識,有助于學生獲得自主性發展。
在小學科學課堂中,為了凸顯探究的主體性,教師要精心設計探究活動,營造良好的學習氛圍。興趣是成功的鑰匙,興趣是打開學生探究心門的鑰匙,學生只有對科學學習內容產生興趣,才會釋放內在潛能,積極主動地投入到科學探究之中。科學探究活動設計要基于學生立場,從學生生活實際出發,喚醒學生生活經驗,活動形式要新穎精彩,要充分激發學生好奇心,增強學生科學學習興趣與科學探究欲望,這樣才能促使學生發揮能動性與創造性,讓學生成為知識的主動探究者與建構者。例如,在教學《冷熱與溫度》一課中,從學生的保溫杯入手,引入水的冷熱話題。給學生提供熱水、溫水、冷水各一杯,讓學生親手觸摸感知,感受水的冷熱。在向學生介紹溫度計之后,引導學生自主探究學習溫度計的正確使用方法。接著探究一杯熱水變涼過程中的水溫變化規律,引導學生猜想假設,設計實驗并進行驗證,給學生提供實驗材料讓學生親手實驗。整堂課中,充分發揮學生探究的主體性,讓他們真正成為探究的主人,在自主探究中建構科學知識,發展科學能力。
有效探究是教師指導下的探究,絕非完全放手任由學生自由隨意的探究。探究式學習過程中,強調學生的學習主體性,并非否定了教師的教學主導性,學生是探究的主角,教師是必要的配角。在學生探究學習中,教師是組織者、指導者,教師應做到讓導結合,既要讓出課堂位置,讓出教學時空,讓學生自主探究,又要恰當引導,適度指導,為學生的探究做好服務,為學生的探究保駕護航。
在學生探究過程中,教師不能放任自流,而要放導結合、守望相助。探究式學習離不開教師的指導,適宜的指導是有效探究的保證,尤其對于低年級學生,教師的精心指導顯得更為重要。探究的指導性主要體現在探究流程、方法、要求等方面的指導,有效的指導需要把握好指導的內容、時機、頻率。在指導時,可以通過有效的提問,適當的點撥啟發,促進學生思考,可以通過演示示范,指導學生實驗操作,幫助學生掌握科學的操作方法與技能。例如,在教學《地球的內部》一課中,為了幫助學生理解板塊運動,筆者設計了模擬實驗:“模擬地球板塊的漂移與運動”,由于板塊運動概念比較深奧,學生對操作的方法和步驟比較生疏,學生自主操作起來比較困難。因此,在實驗前對學生做了精心指導,在演示講解中教給學生操作方法和步驟,提出相關實驗注意要求,在適當指導之后給學生提供養生壺、番茄醬、泡沫塊,讓他們自己動手實驗,有了操作前的指導,確保了實驗安全與實驗效果。
根據情境教學原理,具體形象的場景,讓學生身臨其境,直接作用學生的感官,能夠激發學生的情緒,點燃學生的情感。學生的情感對探究活動具有動力、強化等功能,愉快的情緒有利于科學探究活動的組織和開展,健康的、積極的情感對探究活動起正向的促進作用。
好的情境催生學生學習情感,激發學生學習興趣,激勵學生主動投入探究活動。情感激發探究,科學探究學習需要情境性,創設好的情境是有效探究的前提。為了給學生提供一個良好的探究學習情境,教師要結合教學內容與學生特點,精心設計教學情境。有效的情境具有生活性、真實性、趣味性、思考性,教師要盡量創設生活化情境,真實的情境、有趣的情境、啟思的情境。例如,在教學《熱脹冷縮》一課時,筆者利用學生課間愛打乒乓球的事件,創設了一個乒乓球被踩癟的情境,邊描述邊出示了一個癟了的乒乓球,請同學們想想辦法“使癟乒乓球鼓起來”,真實而熟悉的事例,一下子引起了學生興趣,點燃學生思維火花,巧妙引入對熱脹現象的探索。創設情境的方法有多種,可以借助繪聲繪色的語言描述,可以通過直觀生動的演示操作,可以開展有趣好玩的游戲活動,可以進行緊張激烈的競爭比拼。要根據教學需求,靈活選用合適方法創設探究情境,激活學生探究興趣,促進學生思考實踐。
科學學習以探究為核心,而探究又以問題為起點與載體,探究活動圍繞問題主線而展開,在問題的解決中習得科學知識,形成科學能力。科學探究具有問題性、思考性,問題引起學生思考,激勵學生探究。探究的問題性還體現在問題的驅動價值,問題能夠激發學生的求知欲,提高學生探究的主動性,提高學生探究的參與度。
海森堡說:“提出正確的問題,往往等于解決了問題的大半。”好的提問是趣思融合的問題,既真實有趣又有思維含量,既能激趣又能誘思。好的提問具有想象性、開放性,能夠促發學生想象,發散學生思維,好的提問是指向找方法、找方案、找理由的問題,而不是只為了找答案、找結論的封閉性問題。好的提問不僅僅是教師的提問,還可以是學生自己的提問,優秀的教師善于轉換提問對象,讓學生成為提問的主體,引導學生自己從情境中發現問題、提出問題,更好地激發學生探究的動力。在教學《露和霜》一課時,筆者創設了一個生活化問題情境:夏天,小麗點了一杯冰鎮奶茶,外賣小哥送來時,小麗發現杯子外面有許多小水珠。杯蓋子密封完好,不像是杯子里的奶茶流出來的,小水珠是從哪兒來的呢?同學們針對現象提出各種問題,生活化問題不僅激發學生探究興趣,而且誘發了學生思考,為學生指引了探究方向,提高了探究的效率。
“實踐是打開知識寶庫的鑰匙。”沒有實踐這把鑰匙,就不可能打開知識大門,不可能獲取知識的寶藏。傳統的科學課堂以教師為中心,以講授法為教學方式,教師教教材,講知識,直接把科學概念、科學結論等灌輸給學生,無論學生是否理解,只要能夠記住就行,課堂中根本沒有探究性活動,學生沒有實踐體驗的經歷。實踐性是科學探究的最大特性,實踐具有極強的體驗效果,是獲取真知的最佳策略。開展探究式學習必須給學生搭建實踐舞臺,給學生提供親歷實踐的機會,讓學生在做中學習,在做中體驗,從而獲得感性認知,助力理性思考。
實踐體驗符合兒童的天性,讓學生在玩中學、做中學;實踐體驗有助于激發學生探究動力,讓學生處于探究的主體地位;實踐體驗有利于學生探究科學、理解科學;實踐體驗還能夠培養學生動手能力與創造能力。科學探究中的實踐以動手為主要方式,如動手實驗、動手種植、動手飼養、動手制作,學生可以通過實驗驗證猜想,可以通過種植飼養觀察發現,可以通過親手制作塑造作品。例如,《用種子繁殖》一課,認識種子的內部結構,探究種子萌發的情況是教學的重點,在教學這些內容時,避開空洞的講授,讓學生親手實踐操作,引導學生感知體驗。筆者組織學生動手解剖種子,借助放大鏡觀察種子的內部結構,了解種子各部分名稱及作用。在探究種子萌發的特點與條件時,設計了兩個探究活動:“把蠶豆種子按不同的方向擺,根都會向下生長嗎?”“葵花籽埋在多深的土里可以出苗?”在課堂上組織學生作出假設并設計實驗方案,學生課后選擇蠶豆和葵花籽,親手進行實驗操作,并觀察記錄,獲取實驗素材,在實踐中探究。
“過程與結果哪個重要”是許多教師常常爭論的問題,在應試教育時代下,多數教師認為是結果更重要,多數教師只關注教學的結果,而對于學習的過程很少重視。在新課程背景下,在核心素養為指向的教育理念下,教師更關注學生學習的過程,更重視學生的學習狀態,更在意科學探究的過程性。探究既是學習的手段,也是學習的過程,教師更在乎學生怎樣探究,關心學習過程中潛在的教育因素。
在科學探究過程中,要讓學生親手做事,要關注做事的過程,關注探究的經歷,要讓學生自己思考做什么和怎么做,讓學生經歷完整的探究過程,從問題的提出到問題的解決,從知識的形成、發展到應用,讓學生通過自己的探究去獲取知識。例如,在教學《測量呼吸和心跳》一課中,為了幫助學生掌握心跳、呼吸快慢與運動劇烈程度的關系,筆者組織學生對三種狀態一一探究,通過運動體驗、數據測量、分析比較,從中發現規律。學生在運動中體驗到身體的變化,充分感受到運動前后的呼吸變化、心跳變化,對其規律的發現起到非常大的作用。在教學《點亮小燈泡》一課中,如果教師不給學生提供充分的動手機會,他們連接簡單電路的技能是無法得到提高的。因此,在該課教學中,應注重探究的過程性,給學生提供了電池、燈泡、導線等材料,讓學生自主設計電路,嘗試連接電路,讓學生去試錯糾錯,這樣,學生不僅有事可做,學習充實,而且在做事過程中歷練了能力,得到自我發展。
俗話說:“三個臭皮匠,頂個諸葛亮。”團結可以凝聚智慧、增強力量。合作學習是新課程背景下的一種新型學習方式,強調將學生個體組織起來,結成學習共同體,開展小組協作、合作學習。科學探究也表現出合作性特征,在科學課堂上,教師經常組織開展小組討論、分組實驗等形式的合作性探究活動。當然,合作探究應當建立在獨立學習的基礎上,以學生個體的獨立觀察、思考為前提,然后開展合作性學習活動。
有效的合作學習建立在凝心聚力的基礎上,為了避免合作探究的形式化與低效性,教師要設法激發學生合作興趣,激發合作潛能,促進他們凝心聚力,指導他們學會合作,幫助他們掌握合作方法,提高合作探究的效率。為了提高小組合作的積極性,筆者讓學生自由組合,這樣關系友好、志同道合的學生進入同一個小組,他們在合作時就更加積極和默契,在合作探究過程中,對學生進行巡視指導,無形地推高了合作探究的質效。例如,在教學《力與運動》一課中,在探究拉力大小與小車前進快慢的關系時,把學生分成若干小組,讓學生合作探究,小組成員圍繞“拉力大小是否與小車前進快慢有關?”“有怎樣的關系?”這兩個問題進行討論與假設,并商討實驗方案的設計。接著,各組成員分組實驗,分工合作,在各組實驗結束之后,組織學生展示交流,匯報各自發現的結論,進行分享與碰撞,共同歸納得出“拉力大,小車前進快,拉力小,小車前進慢”的結論。合作探究是科學教學的重要方式,提高了學生探究的興趣,提升了探究效果和效率。
有人把課堂比作師生生命成長的林子,師生作為課堂中的教與學的主體,具有鮮活靈動的生命個性,讓課堂教學具有生成性特點。科學探究如同一場探險旅程,途中充滿了未知性,隨時會動態變化,產生一些意想不到的情況,這就是探究的生成性。探究中的生成有好有壞、有利有弊,但不管如何,教師都要善加利用,即便是一些錯誤生成,也可以化錯為寶,將它變為學生探究的助推器,讓它為教學增光添彩。
課堂生成是一種動態性的資源,隨時出現隨時消失,這就要求教師具有生成意識,擁有敏銳的目光,及時將生成捕捉住。還要求教師有隨機應變的能力,發揮教學智慧將其轉化利用,變為新的教學資源,為學生的探究助力。例如,在教學《點亮小燈泡》一課中,學生在嘗試設計點亮小燈泡的連接圖時,有一個組把小燈泡的觸點與電池正極接觸,同時把導線的兩端分別與燈泡和電池正極相連,筆者利用這個錯誤生成,請這個小組學生按照設計圖連接,看看能不能點亮小燈泡,同時請另一個設計正確的小組按圖操作,借機將兩組的設計圖進行對比分析,引導學生弄清燈泡不亮的原因,趁機幫助學生理解閉合電路。錯誤的生成讓科學課堂更加精彩,豐富了學生的認知,加深了對電路知識的理解,提升了科學探究質效。