袁偉敏
摘 要:浙教版初中科學(xué)教材設(shè)置了許多欄目,其中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目充分體現(xiàn)了“突出科學(xué)探究(過(guò)程、方法與能力)”的基本理念,是落實(shí)過(guò)程與方法目標(biāo)的重要載體。本文列舉了欄目被濫用的現(xiàn)象并分析了原因,針對(duì)性地提出運(yùn)用好這些欄目的三大策略:尊重欄目意圖,明確過(guò)程與方法;解讀欄目功能,把握使用技巧;超越欄目預(yù)設(shè),落實(shí)過(guò)程與方法。
關(guān)鍵詞:科學(xué)教材;教材欄目;過(guò)程與方法
浙教版初中科學(xué)教材設(shè)置了“活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、探究、思考、討論、讀圖、閱讀、練習(xí)”等欄目,這些欄目都蘊(yùn)藏著編寫(xiě)意圖和特定功能。其中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目充分體現(xiàn)了“突出科學(xué)探究(過(guò)程、方法與能力)”的基本理念,是落實(shí)過(guò)程與方法目標(biāo)的重要載體。
一、欄目的使用現(xiàn)狀及其原因
從對(duì)科學(xué)教師課堂教學(xué)的觀察和訪談中發(fā)現(xiàn):“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目存在著被濫用的現(xiàn)象,失去了應(yīng)有的功能。
1.忽視過(guò)程與方法
教師關(guān)注教材欄目中知識(shí)內(nèi)容,僅僅把欄目中的知識(shí)作為教學(xué)目標(biāo),忽視了欄目中所蘊(yùn)藏著的“過(guò)程與方法”。
2.“照方抓藥”
教師直接將欄目預(yù)設(shè)呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生機(jī)械地按照欄目所預(yù)設(shè)的步驟開(kāi)展探究。外在欄目所強(qiáng)加的,學(xué)生的思維沒(méi)有被激活,難以領(lǐng)悟探究的原理和方法。
3.隨意性大
教師相當(dāng)隨意地確定欄目中的“過(guò)程與方法”目標(biāo)。例如,在八年級(jí)下第一章第二節(jié)中“影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素”的探究活動(dòng)中的重點(diǎn)是什么?(1)猜想;(2)控制變量法;(3)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)……理由則是教師依據(jù)自己的感覺(jué)來(lái)確定,并不是從教材設(shè)置欄目的意圖出發(fā),隨意性非常大。
通過(guò)訪談和問(wèn)卷發(fā)現(xiàn)教材中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目被濫用的原因主要有兩方面:
第一,教材中欄目功能不清晰。浙教版初中科學(xué)教材中“活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、探究”欄目共有300多個(gè),各類(lèi)教參對(duì)這些欄目功能、意圖和使用方式?jīng)]明確的界定,無(wú)具體說(shuō)明,這在客觀上會(huì)導(dǎo)致教師出現(xiàn)濫用或盲目使用欄目的現(xiàn)象。
第二,“過(guò)程與方法”目標(biāo)不明確。《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在編寫(xiě)上存在著不足,有關(guān)科學(xué)探究(過(guò)程、方法與能力)目標(biāo)過(guò)于“模糊”“籠統(tǒng)”與“宏觀”,在教學(xué)中難以把握與落實(shí)。
二、教材欄目的使用策略
為了改善當(dāng)前欄目被濫用的現(xiàn)狀,針對(duì)上述原因,筆者認(rèn)為應(yīng)該采取以下三個(gè)方面的策略,有效地落實(shí)“過(guò)程與方法”目標(biāo)。
1.尊重欄目意圖,明確過(guò)程與方法
欄目中的“知識(shí)與技能”方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是顯性的,而“過(guò)程與方法”方面的學(xué)習(xí)內(nèi)容往往是隱性的。因此,我們要在尊重欄目編寫(xiě)意圖的前提下,分析欄目?jī)?nèi)容的呈現(xiàn)方式,理清過(guò)程與方法的基本內(nèi)容,有效地落實(shí)過(guò)程與方法目標(biāo)。
(1)“過(guò)程與方法”的基本內(nèi)容
分析欄目編寫(xiě)意圖與內(nèi)容呈現(xiàn)方式,可以得知:“過(guò)程與方法”由探究過(guò)程和探究方法兩部分組成。探究方法分為獲取信息方法、處理信息方法以及表達(dá)與交流信息的方法。獲取信息的方法包括觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、測(cè)量等;處理信息方法包括比較、分類(lèi)、分析、綜合、歸納、演繹、抽象、概括、類(lèi)比、猜想與假設(shè)等;表達(dá)與交流信息方法包括概述、符號(hào)與模型等。
科學(xué)教材欄目為學(xué)生預(yù)設(shè)了兩類(lèi)探究過(guò)程。一類(lèi)是“實(shí)踐——認(rèn)識(shí)”,如九年級(jí)上第一章第4節(jié)中“探索堿的共性”的活動(dòng)?!皩?shí)踐——認(rèn)識(shí)”基本過(guò)程是:獲取經(jīng)驗(yàn)材料(如觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查)→整理經(jīng)驗(yàn)材料(如比較、分類(lèi)、形成事實(shí)性的概念或表象)→建立科學(xué)概念或理論(運(yùn)用歸納、演繹、抽象、概括、推理、類(lèi)比、概述、符號(hào)、模型等)。第二類(lèi)是“假設(shè)——檢驗(yàn)”,如七年級(jí)上第一章第五節(jié)中“根據(jù)人腳印的長(zhǎng)度判斷人的身高”的探究。這類(lèi)探究先對(duì)解決問(wèn)題做出假設(shè),然后通過(guò)一定的方法去檢驗(yàn)。具體過(guò)程見(jiàn)下圖:
分析欄目所預(yù)設(shè)的兩類(lèi)探究過(guò)程,可以得知:“探究過(guò)程”與“探究方法”是相互依存的統(tǒng)一整體,“探究過(guò)程”中蘊(yùn)含著“探究方法”,“探究方法”保證“探究過(guò)程”得以順利、有效進(jìn)行。
(2)確定欄目中過(guò)程與方法目標(biāo)
明確了“過(guò)程與方法”的基本內(nèi)容之后,在使用教材欄目時(shí),可以從以下五個(gè)問(wèn)題來(lái)幫助我們確定欄目中“過(guò)程與方法”目標(biāo),并且使“過(guò)程與方法”與“知識(shí)與技能”融為一體:
第一,欄目采用哪一類(lèi)的探究過(guò)程來(lái)呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)?
第二,在預(yù)設(shè)的探究過(guò)程中采用哪些探究方法來(lái)獲取信息?
第三,在預(yù)設(shè)的探究過(guò)程中采用哪些方法來(lái)處理信息?
第四,在預(yù)設(shè)的探究過(guò)程中采用哪些方法來(lái)表達(dá)與交流信息?
第五,上述的探究過(guò)程與探究方法中,哪些是學(xué)生已掌握的,哪些還需要學(xué)習(xí)與提高?
2.解讀欄目功能,把握使用技巧
浙教版科學(xué)教材中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目基本功能是引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)科學(xué)探究的過(guò)程,在探究中建構(gòu)知識(shí),掌握科學(xué)方法,提升科學(xué)素養(yǎng)。但是這些欄目在科學(xué)方法訓(xùn)練上各有不同的側(cè)重點(diǎn),使用的技巧也各不相同。
(1)在“活動(dòng)”中訓(xùn)練探究方法
“活動(dòng)”是浙教版初中科學(xué)教材中數(shù)量最多的欄目,根據(jù)欄目的功能分為觀察類(lèi)活動(dòng)(如七年級(jí)上第二章第一節(jié)觀察蝸牛身體)、實(shí)驗(yàn)技能類(lèi)活動(dòng)(如八年級(jí)上第一章第6節(jié)過(guò)濾泥漿水活動(dòng))、知識(shí)探究類(lèi)活動(dòng)(如九年級(jí)上第三章第6節(jié)研究電功率跟電流的關(guān)系活動(dòng))。上述活動(dòng)欄目的功能定位和使用技巧如下表:
(2)在“實(shí)驗(yàn)”中培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
該欄目以完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單的形式呈現(xiàn),內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、目標(biāo)、器材、過(guò)程、討論等。從欄目對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與形式呈現(xiàn)的完整性,我們可以解讀出它的基本功能:全方位培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ怀鰧?shí)驗(yàn)方法訓(xùn)練的規(guī)范性。
該欄目的使用技巧在于:明確實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)操作。為此,要重視解讀欄目中的“目標(biāo)”“過(guò)程”中的留白處、“討論”,從這些內(nèi)容中可以發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)的線索。例如,“堿和鹽的性質(zhì)”的實(shí)驗(yàn),①“目標(biāo)”中明確提出:用已學(xué)的堿的一些共性來(lái)指導(dǎo)氫氧化鈣化學(xué)性質(zhì)的探究;通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鹽的性質(zhì);學(xué)習(xí)含SO2-4 或Cl-化合物的檢驗(yàn)方法;鞏固滴管和試管的操作方法。②“討論”中有兩個(gè)問(wèn)題,第一個(gè)問(wèn)題:有哪些方法檢驗(yàn)溶液是否呈堿性?最簡(jiǎn)單的是什么方法?從分到總,學(xué)生在回答的時(shí)候要比較取用藥品、操作簡(jiǎn)易、現(xiàn)象明顯等要點(diǎn);第二個(gè)問(wèn)題:可用氯化鋇檢驗(yàn)稀硫酸,硝酸銀檢驗(yàn)稀鹽酸,為什么它們還可以分別用來(lái)檢驗(yàn)含SO2-4 和Cl-的化合物?這就涉及培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),也是尋找科學(xué)規(guī)律。③過(guò)程”的留白處是一個(gè)設(shè)計(jì)氫氧化鈣化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案表,表格完全空白。因此,教師需要在課前按照欄目的預(yù)設(shè)先請(qǐng)學(xué)生回憶堿的共性,又是如何檢驗(yàn)NaOH溶液的化學(xué)性質(zhì),在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中儀器的選擇和使用注意事項(xiàng)有哪些。
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的預(yù)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的思考,培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)推理能力。
(3)在“探究”中綜合運(yùn)用探究方法
“探究”欄目為學(xué)生預(yù)設(shè)了一個(gè)全要素的探究活動(dòng),能力要求遠(yuǎn)高于“知識(shí)探究類(lèi)活動(dòng)”欄目,因此它的基本功能:讓學(xué)生自主親歷完整的探究過(guò)程,屬于“假設(shè)——檢驗(yàn)”類(lèi)型。因此,在運(yùn)用“探究”欄目進(jìn)行教學(xué)時(shí),可以采用以下技巧:
第一,要抓住關(guān)鍵點(diǎn):“探究”欄目中“變量”。
從變量的視角來(lái)看,探究活動(dòng)的幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)對(duì)“變量”的認(rèn)識(shí)不斷深入的過(guò)程。以九年級(jí)上第三章第二節(jié)“重力勢(shì)能的決定因素”的探究為例:提出問(wèn)題(重力勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)?)→提出因變量;假設(shè)與猜想(重力勢(shì)能可能跟物體的質(zhì)量有關(guān))→提出自變量與因變量可能的關(guān)系;設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案→控制變量,做到自變量可控,因變量可測(cè),無(wú)關(guān)變量不干擾;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→操縱自變量,觀察或測(cè)量因變量;收集證據(jù)→收集、記錄有關(guān)自變量與因變量的數(shù)據(jù);解釋與結(jié)論→分析因變量與自變量的相關(guān)性;反思與評(píng)價(jià)→對(duì)變量的提出與認(rèn)識(shí)過(guò)程的科學(xué)性、安全性、精確性、簡(jiǎn)練性的評(píng)斷與建議;表達(dá)與交流→直觀、簡(jiǎn)潔地表示各種變量或變量間的相關(guān)性。
第二,要突出重點(diǎn):驗(yàn)證方案的設(shè)計(jì)。
方案設(shè)計(jì)要有針對(duì)性,要針對(duì)假設(shè)與猜想進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的方案要有操作性,具有安全、科學(xué)、精確、簡(jiǎn)練的要求。設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)思考:如何設(shè)置對(duì)照組?如何進(jìn)行變量控制?如何減少實(shí)驗(yàn)誤差?如何利于收集有效的證據(jù)?如何精細(xì)化實(shí)驗(yàn)?
第三,要突破難點(diǎn):表達(dá)與交流。
要關(guān)注學(xué)生表達(dá)的規(guī)范性、完整性、針對(duì)性。
3.超越欄目預(yù)設(shè),落實(shí)過(guò)程與方法
由于教師與學(xué)生的情況以及學(xué)校條件的千差萬(wàn)別,因此在利用欄目引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)時(shí),需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)情和學(xué)校的實(shí)際對(duì)欄目中的預(yù)設(shè)進(jìn)行調(diào)整、整合與拓展,在尊重欄目編寫(xiě)意圖基礎(chǔ)上超越欄目的預(yù)設(shè),切實(shí)有效地落實(shí)“過(guò)程與方法”目標(biāo)。
(1)在不足處調(diào)整預(yù)設(shè)
初中科學(xué)教材欄目充分體現(xiàn)了《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的理念,集中了教材編寫(xiě)者集體的智慧,得到了一線科學(xué)教師的高度肯定,但無(wú)論多么優(yōu)秀的欄目在實(shí)際運(yùn)用中總是存在著不足之處。需要從以下幾個(gè)方面對(duì)教材欄目?jī)?nèi)容與呈現(xiàn)方式進(jìn)行評(píng)估,并做相應(yīng)調(diào)整。
①能否引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與欲望?
②學(xué)科邏輯順序與學(xué)生認(rèn)知順序是否一致?
③探究要求與學(xué)生的探究能力是否相符?
④與其他學(xué)科是否銜接?
⑤探究時(shí)間與課堂教學(xué)時(shí)間是否相符?
⑥實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯?
⑦探究活動(dòng)與學(xué)校資源環(huán)境是否適應(yīng)?
⑧是否存在著嚴(yán)重的資源浪費(fèi)?
(2)在重疊處整合預(yù)設(shè)
初中科學(xué)教材中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目中所蘊(yùn)藏的“過(guò)程與方法”內(nèi)容,普遍存在著交叉、重疊現(xiàn)象。例如,七年級(jí)上科學(xué)教材中不同章節(jié)中欄目重復(fù)涉及探究過(guò)程、簡(jiǎn)單的探究、測(cè)量?jī)x器的使用、觀察能力、分類(lèi)方法、交流和合作等探究方法。因此,科學(xué)教師要在課標(biāo)指導(dǎo)下,根據(jù)教材編寫(xiě)體系與學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,整體規(guī)劃教材欄目的使用策略,編制“過(guò)程與方法”單元目標(biāo),分階段落實(shí)“過(guò)程與方法”目標(biāo)。在編制單元目標(biāo)時(shí),要力求各單元的關(guān)系清楚、協(xié)調(diào)、螺旋上升,做到由淺入深、由表及里、由近及遠(yuǎn)、由此及彼。
(3)在空白處拓展預(yù)設(shè)
有些比較抽象的科學(xué)知識(shí)在科學(xué)教材中并沒(méi)有配以相應(yīng)的探究活動(dòng),而在現(xiàn)有的技術(shù)條件與實(shí)驗(yàn)設(shè)備上、在學(xué)生已掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上,完全可以設(shè)計(jì)與安排相應(yīng)的探究?jī)?nèi)容。例如,納米材料性能。
筆者相信,用好科學(xué)教材中“活動(dòng)”“實(shí)驗(yàn)”“探究”欄目,發(fā)揮這些欄目應(yīng)有的功能,必將有利于“過(guò)程與方法”目標(biāo)的落實(shí)。
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(作者單位:浙江省溫嶺市第三中學(xué))