徐杰
好奇是人的天性。我們要通過問題情境、科學故事、作業設計等形式,促使學生持續不斷地產生這種科學探究的原動力。
在科學教育中,我們始終要促使學生持續不斷地產生好奇心,引發學生像科學家那樣進行科學探究的強烈興趣和欲望,激起學生科學探究的原動力。
一、創設問題情境,激發學生好奇心
具有特別意義的問題情境能反映學生學習的主觀愿望,也能喚起學生對科學知識的渴求。所以,我們要精心設計問題情境,讓學生在輕松、快樂的問題情境中,激發好奇心。
《尋訪小動物》的問題情境創設,可以先讓學生分享交流認識什么動物,再讓學生按動物體型大小或分類或歸類。在此教學活動中,學生理解了小動物的概念。這時候,教師出示“天牛”這種小動物,并提問:“認識這種小動物嗎?”身披黑鎧甲的“天牛”一下就激發了學生的好奇心。“這個小昆蟲在我們校園里就有,其力大如牛,善于在天空中飛翔,因而得‘天牛’之名。”教師繼續引爆學生的好奇心,“校園里還有許多有趣且神秘的小動物,愿不愿意到校園里去尋訪它們呢?”神秘、新奇的未知小動物激發了學生的探尋欲望,也激發了學生強烈的好奇心。
在《熱脹與冷縮》一課中,教師說:“王阿姨去超市購買啤酒、可樂等飲品時發現,超市里的啤酒、可樂等飲品都不是裝滿瓶的。她認為生產廠家涉嫌短斤缺兩。對此,你們怎么看?”接下來,教師提供實驗材料,組織學生認真觀察、仔細探究,確實發現瓶子都未裝滿。“每種飲料瓶都沒有裝滿,這是為什么呢?”這樣的問題讓學生興趣盎然。這時候,教師引導學生動腦設計、動手實驗、動嘴交流和研討,通過持續深入的探究,自主建構起“熱脹冷縮”的科學概念。之后,教師啟發學生進一步思考:“生活中,還有哪些熱脹冷縮現象?人們又是如何利用這個特性的?”讓學生留心觀察生活中的現象,運用所學知識解決生活中的問題,既提高了學生解決問題的能力,也發展了其學科核心素養。這樣的問題情境,我們一定要多設計、多運用、多創新。這樣,才能激發和點燃學生的好奇心,使他們積極主動地投入觀察、實驗、探究、創造中。
二、采用靈動方法,激發學生好奇心
靈動的方法一定是充滿靈氣、充滿生機,富于動感,富有激情,凸顯學生主體地位的非良構的方法。
觀察是打開科學探究大門的鑰匙,我們要引導學生掌握科學的觀察方法,學會全面、有序、精確地觀察。
《水是什么樣的》一課,我設計了“用有孔的塑料袋裝水”“用手接水”“在手背上滴水”等多個玩水活動。在學生玩水之前,我提出要求:玩水的過程中要注意留心看到了什么現象?聽到了什么聲音?有什么想表達和交流的話題。這樣,學生在玩水活動中帶著明確的觀察目的,邊玩邊觀察,有效地促進了對“水容易流動”這一特點的感知和理解。
學習了《風的觀測》后,給每位學生發放觀察記錄卡,內容包括:觀察的時間和地點、觀察人姓名、觀察項目(風向、風力)等。然后把學生帶到鄉間田野、空曠草地,讓每一位學生仔細觀察,認真填寫記錄卡,并且互相檢查、分析。教師通過評議總結,表揚觀察細致、準確的學生。根據學生的質疑或存在的問題,教師再指導學生當場觀察并找尋答案。在現場體驗中,學生對事物的觀察能力就會隨著問題的解決而得以提高。
在《觀察葉》一課中,設計的觀察包括:葉的顏色、葉的大小、葉的形狀、葉的長短、葉的品種等內容,通過不同角度的觀察活動,學生逐步學會了有序觀察、重點觀察、連續觀察、比較觀察、全面觀察等。在教學中,我們一定要根據具體的教學內容和學生實際情況,讓方法靈動、探索持續、活力無限。
三、講好科學故事,激發學生好奇心
故事總能吸引學生的注意力。增強故事的趣味性,也是使學生形成和發展科學概念、科學本質觀的重要載體。
挖掘有價值的科學故事。例如,6歲時,牛頓就注意到早晨和傍晚影子的變化,于是,他站在山坡上,認真仔細地觀察陽光下身影與時間變化的關系,還動手做了一個測算時間的日晷。數學家笛卡爾發現,有一只蒼蠅正在屋角的天花板上爬,頭腦中冒出蒼蠅所在的點、墻壁和天花板所在的面、墻壁和天花板相連的線三者之間關系的好奇心,從而創立了解析幾何學說。
緊抓生活中的有趣故事。教學《生物與環境》一課時,我講述道:一群被稱為“斷鼻家族”的16頭野生亞洲象,從它們的棲息地——云南西雙版納出走,一路向北,穿越了森林、農田、河溝,“造訪”了村莊、鄉鎮,甚至還在路途中,生下了象寶寶。如果是你,該如何阻止大象繼續北上?該如何勸其返回棲息地呢?
當然,這種故事是需要我們精心設計和精準表達的。因為,只有有趣的、重要的、新鮮的、可視化的事物依附到故事之中才更容易記憶,才有助于學生科學概念的形成和理解,才有助于學生科學本質觀的形成和發展。
四、親歷探究實踐,激發學生好奇心
學生對周圍的事物懷有強烈的好奇心,在課堂上要給學生足夠的空間,讓他們親歷科學探究實踐,引燃好奇心的導火索。
教學《光與影》時,我操作并表演《小豬佩奇》皮影戲。學生驚奇地發現:影子竟然是彩色的。這與學生已有的認知產生了沖突,他們都想知道:影子的顏色與什么有關?在明確了探究的問題之后,學生紛紛進行猜測,教師則趁熱打鐵,引導學生親歷探究實踐的全過程,終于得出結論:影子的顏色與物體的顏色、物體透明程度等因素有關。只有彩色、透明的物體,影子才是彩色的。通過這樣的探究實踐,學生不僅累積了科學知識,也為我們祖先早在兩千多年前就創造了神奇的皮影戲而感到自豪和驕傲。這些簡單易做、新鮮奇特、有結構的探究實踐,使學生的好奇心被由衷地、從內而外地激發出來。
五、引入現代技術,激發學生好奇心
形象化的事物給學生以直觀的感受,降低了學習的難度,也有利于學生抽象概括能力的提升。現代教育技術的引入能很好地實現這樣的設計。
在學習關于恐龍的知識時,教師利用現代教育技術展示圖片、視頻等資源,還原恐龍的生活場景,讓學生觀察恐龍的身體結構,了解恐龍的生活習性,認識恐龍的運動方式;通過AR或者VR技術,或暫停或放大或反復或360°全景觀看,打破了時空界限,有利于學生理解知識重點和難點,也使得學生對相關的科學知識有更為正確和深刻的理解。
六、強化作業設計,激發學生好奇心
利用科學學科的實踐性和生活化的特點,把作業設計與學生的現實生活結合起來,實現知識的遷移和創造,將學生的作業從負擔轉化為一種生活享受。當然,這種作業一定是符合“低威脅—高挑戰”這一原理的。例如,布置學生課后收集像斯帕納捷那樣的科學家的故事,讓學生也學斯帕納捷去留心觀察生活中的現象,進一步研究這一現象背后的奧秘。又如,布置學生在完成長周期種植與觀察活動中,采取“自然筆記”的方式,有助于引導學生堅持細致的科學觀察練習,學會用文字、圖畫等多樣的方式,記錄植物生長的過程,豐富關于植物一生的認知。學生的自然筆記作業,還可以作為后續課程學習的素材。作業的設計甚至可以是科普劇、作品展、分享會、海報展示、辯論賽等形式,更鼓勵圍繞大主題、大概念、大單元,設計合作式、綜合性、與其他學科協同的項目式作業。
這些教學的形式都能夠讓學生從有好奇心到產生興趣再到陶冶情趣,都能得到更全面、更系統、更科學的發展,也只有這樣,我們才能領略到科學探究中那種神秘、充滿激情的原動力。