創(chuàng)建真實情境：發(fā)展科學(xué)思維的有力“支架”

阮郁陽

真實情境是真實學(xué)習(xí)發(fā)生的前提。在小學(xué)科學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)真實情境，主要是通過現(xiàn)場或模擬、實驗、小制作、多媒體手段等，讓學(xué)習(xí)產(chǎn)生身臨其境的感覺，增強(qiáng)真實感、現(xiàn)場感，推動學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、體驗。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)教師要善于創(chuàng)設(shè)真實情境，為發(fā)展科學(xué)思維提供有力“支架”，助力學(xué)生順利建構(gòu)新知，提升解決真實情境中問題的能力。

一、利用基于真實情境的實驗探究，為發(fā)展科學(xué)思維搭好“梯子”

基于真實情境的實驗活動，能拉近科學(xué)探究與學(xué)生之間的距離，給學(xué)生提供挑戰(zhàn)的機(jī)會，有助于培養(yǎng)良好的科學(xué)思維。吳向東強(qiáng)調(diào)，要確保探究的問題建立在似真的情境里，情境越接近真實，綜合性越強(qiáng)，挑戰(zhàn)性越大，學(xué)生的興趣越濃厚。因此，科學(xué)教師應(yīng)從學(xué)生立場出發(fā)，組織學(xué)生開展基于真實情境的實驗探究，為發(fā)展科學(xué)思維搭好“梯子”，讓學(xué)生在情境驅(qū)動下，積極主動沉浸到探究活動中，通過分析、比較、推理、分類、綜合等科學(xué)思維活動，獲得解決生活實際問題的能力，有效培養(yǎng)發(fā)散思維、批判思維、創(chuàng)新思維等終身受用的求真思維力。

執(zhí)教“斜面的作用”一課時，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對斜面有較為豐富的感性認(rèn)識，如看到裝卸工人利用斜面推貨物上卡車時，很多學(xué)生會脫口而出“斜面能省力”，但分組實驗時有的學(xué)生參與熱情不高，認(rèn)為研究的問題太簡單了。如何創(chuàng)設(shè)一個具有挑戰(zhàn)性的真實情境，驅(qū)使學(xué)生積極思維，想出“金點子”來出色地完成任務(wù)呢？于是筆者請學(xué)生把沉甸甸的一大箱書搬到講臺上來。學(xué)生靈機(jī)一動，將木板擱在講臺和地面之間，借助斜面使勁往上推，可花了九牛二虎之力還是失敗了?！靶泵娴降资欠袷×?？”“怎樣的斜面才能更省力呢？”挑戰(zhàn)性的問題激發(fā)了學(xué)生的興趣。只見他們興致勃勃，設(shè)計方案、記錄數(shù)字、分析推理，通過緊張的科學(xué)思維，終于發(fā)現(xiàn)：斜面確實能省力，坡度越小越省力。此時，聰敏的學(xué)生找到了解決問題的巧妙方法：分兩步走，第一步，把木板搭在地面和低于講臺的課桌之間，把紙箱推上桌面；第二步，把木板搭在課桌與講臺之間，輕松地把沉重的紙箱推到了講臺上。圓滿完成了任務(wù)，學(xué)生臉上禁不住露出了勝利的微笑。這個基于真實情境的實驗探究為學(xué)生搭好了成功的“支架”，推動他們不滿足于現(xiàn)狀，大膽思索，在看似無疑處生疑，驅(qū)動深度思維，成功找到解決真實問題的“金鑰匙”。

二、利用立足生活現(xiàn)象的科學(xué)猜想，為培養(yǎng)科學(xué)思維做好鋪墊

立足于生活現(xiàn)象的科學(xué)猜想是探究活動的一個重要組成部分。教師宜創(chuàng)設(shè)符合客觀事實的真實情境，充分調(diào)動學(xué)生飽滿的熱情和積極的思維，激發(fā)其內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生產(chǎn)生猜想的欲望，主動地、創(chuàng)造性地獲取知識。在孩子眼中，大千世界無不充滿著神奇的樂趣，無數(shù)個“為什么”等著他們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)。教師要鼓勵學(xué)生面對各種神奇的自然現(xiàn)象，多問一個“為什么”，展開想象翅膀，大膽開展理性的科學(xué)猜想。

讓學(xué)生經(jīng)歷“猜想―驗證―反思”的過程，能為培養(yǎng)準(zhǔn)確、多元的科學(xué)思維做好鋪墊。執(zhí)教“熱脹冷縮”一課時，筆者通過演示“硬幣跳舞”的實驗來設(shè)置真實情境，引領(lǐng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題。先把汽水瓶放在冷水里浸泡一會兒，在瓶口滴上幾滴冷水，然后小心翼翼地用一枚硬幣封住瓶口。接著用雙手緊緊握住瓶體，一分鐘后，奇跡出現(xiàn)了：硬幣竟然翩翩起舞，反復(fù)掀起、落下。學(xué)生露出了驚奇的目光。順勢讓學(xué)生大膽猜測到底是什么原因?qū)е掠矌盘鹞鑱?。學(xué)生思維頓時被激活，紛紛揣摩、分析、推理、判斷，積極猜測：估計是手上的熱量通過瓶體傳給了里面的冷空氣，冷空氣受熱膨脹，把硬幣頂起來了，而空氣跑出去一點，硬幣落下來蓋住了瓶口，冷空氣繼續(xù)受熱，又把硬幣頂起來，這樣反復(fù)進(jìn)行，導(dǎo)致硬幣舞動起來。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生帶著猜想去進(jìn)行實驗驗證。為了驗證猜想是否正確，學(xué)生一下子投入到緊張的自主探究之中，呈現(xiàn)出活躍的思維狀態(tài)，科學(xué)思維得到了高質(zhì)量的訓(xùn)練。

三、利用指向現(xiàn)實生活的科學(xué)制作，為提升科學(xué)思維設(shè)好臺階

小制作，大思維。小學(xué)生抽象邏輯思維的發(fā)展，通常依據(jù)具體形象以及親身制作?？茖W(xué)教師宜從學(xué)生的這種思維特點出發(fā)，利用指向現(xiàn)實生活的科學(xué)小制作，適度提供信息、器材、方法創(chuàng)設(shè)真實情境，激發(fā)探究興趣，為提升科學(xué)思維鋪好臺階。

筆者執(zhí)教科學(xué)拓展課“紙水壺?zé)币徽n時，先提問：“能不能利用生活中常見的紙杯、白紙、吸管、鉛筆、雙面膠、剪刀等器材來制作一個紙水壺呢？”之后讓學(xué)生大膽說說自己的想法，在交流分享之后，進(jìn)入本課的主環(huán)節(jié)：教師示范基本方法，讓學(xué)生邊看邊做，約一刻鐘之后，一個紙水壺就做好了。如何利用紙水壺?zé)?？先?qiáng)調(diào)用火安全知識和一些注意事項，接著指導(dǎo)學(xué)生借助打火機(jī)、小鐵勺、小木棒、蠟燭等事先準(zhǔn)備好的器材開始燒水，要求仔細(xì)觀察發(fā)生了什么現(xiàn)象。只見水燒開了，但紙水壺并沒有被燒毀，安然無恙。這是為什么？學(xué)生饒有興趣，通過推理分析，交流分享，終于揭開了這個神奇現(xiàn)象背后的奧秘：點燃紙的溫度需要180℃左右，而水的沸點是100℃，用紙水壺?zé)畷r，水不斷從紙上吸收熱量，水燒開后，熱量轉(zhuǎn)換成水蒸氣蒸發(fā)掉了，紙水壺卻始終達(dá)不到燃點，所以紙水壺不會被燒毀。這個緊貼生活的小制作，有效提高了學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)。

四、利用模擬真實生活的模型建構(gòu)，為訓(xùn)練科學(xué)思維提供“支架”

模型建構(gòu)，又稱思維建模，即引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身的知識經(jīng)驗，利用有效方法，將對知識的理解、內(nèi)化過程以及學(xué)習(xí)的思維過程，用圖畫、圖標(biāo)等模型表達(dá)出來?？茖W(xué)教師要積極利用模擬真實生活的模型建構(gòu)，創(chuàng)設(shè)真實生活情境，為訓(xùn)練科學(xué)思維提供有力“支架”，指導(dǎo)學(xué)生在建模過程中積極思維，不斷提高分析、比較、歸納、演繹、判斷和推理的能力，促進(jìn)科學(xué)概念的正確建構(gòu)和思維能力的發(fā)展。

月相成因比較復(fù)雜，小學(xué)生往往難以理解，執(zhí)教“月相變化”一課時，筆者嘗試引導(dǎo)學(xué)生親歷模型建構(gòu)來降低難度，取得了理想的效果。先給每個小組準(zhǔn)備了一張“一個月的地月運動位置表”，讓學(xué)生仔細(xì)觀察動態(tài)的三球儀。然后根據(jù)動態(tài)的三球儀，進(jìn)行第一次圖形建模：標(biāo)注出地球和月球的位置關(guān)系，重點畫出月球的運行軌跡。從學(xué)生構(gòu)建的實際情況來看，他們已經(jīng)初步弄清了三個球體的位置關(guān)系，但認(rèn)識還是模糊的。在第二次圖形建模中，筆者重點引導(dǎo)學(xué)生從材料層面進(jìn)行研討：為何要用半白半黑的皮球代表月亮呢？黑白球如何擺放、如何移動？只見學(xué)生情緒高昂，不斷調(diào)整黑白球在圖紙上的位置和方向，并且在圖紙最外圈細(xì)心標(biāo)出相應(yīng)位置所觀察到的月相，經(jīng)不斷反思，不斷修正，對“月有陰晴圓缺”的成因終于有了清晰而深刻的認(rèn)識。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江實驗小學(xué)）

責(zé)任編輯：王 燕