陳潔 顧建鋒
小學科學課程把探究活動作為學生學習科學的重要方式,強調(diào)從學生的日常生活出發(fā),通過學生親身經(jīng)歷實踐活動,了解科學探究的具體方法和技能,理解基本的科學知識,發(fā)現(xiàn)和提出生活中的簡單科學問題,并嘗試用科學的方法和科學知識予以解決,在實踐中體驗和積累認知世界的經(jīng)驗,提高科學能力,培養(yǎng)科學態(tài)度,學習與同伴交流、交往和合作。
但在實際教學中,由于探究活動受學習材料、學生認知和年齡等各種因素的影響,探究活動往往會受阻,需要教師在探究活動實施過程中關注材料的選擇,巧用材料促進學生科學概念的建構;關注學生認知規(guī)律,在學生出現(xiàn)認知沖突時,抓住矛盾點,引導學生積極探究;關注學生的年齡特點,尤其是低年齡段學生不能長時間持續(xù)有效探究的特點,用小活動串起整個探究過程。本文從小材料凸顯大作用、小沖突引發(fā)大探究、小活動串起大課堂三個維度談小學科學探究活動實施策略。
策略一:小材料凸顯大作用
小學科學探究活動離不開有結構的材料,如果學生沒有充分的材料,將無法驗證自己的猜想,無法進行探究。材料能引起學生的思考,激發(fā)探究的欲望,引領學生動手探究,所以實驗材料的選擇和使用至關重要。材料的選擇并不一定是千篇一律的,一定要根據(jù)教材內(nèi)容而定,有時候一些細小的材料,也可以起到大作用。
如在執(zhí)教“聲音是怎樣產(chǎn)生的”內(nèi)容時,教師讓學生在探究鑼、鼓、鋼尺、橡皮筋等物體發(fā)聲的共同特征時,原來采用的是讓學生用自己的方法使鑼、鼓發(fā)出聲音,然后用力按壓鑼、鼓,并沒有發(fā)出聲音,從而引發(fā)學生思考:為什么一個能發(fā)聲,另一個不能發(fā)聲?其實在這一過程中,學生很難發(fā)現(xiàn)其不同點,教師不妨提供一點點小材料,比如米粒、泡沫粒等放在鼓面上,再讓鼓發(fā)出聲音,學生就可以通過米粒或者泡沫粒上下跳動的現(xiàn)象得到“鼓發(fā)出聲音是鼓面上下振動引起的”結論。小小的材料放大了實驗現(xiàn)象,讓學生直觀地看到鼓面的變化,為建構“聲音是有物體振動產(chǎn)生的”這一科學概念起到了重要作用。
同時教師可借助生活中常見的材料優(yōu)化探究活動,精簡材料,化繁為易。如在執(zhí)教“空氣能占據(jù)空間”內(nèi)容時,原實驗設計存在許多不足之處,教師改用農(nóng)夫山泉水瓶去底截取上半截,高度為放入塑料燒杯中與350毫升水位基本持平,并在瓶蓋上打上吸管粗細的孔代替杯子;用實驗室塑料燒杯(500毫升)代替水槽;吸管代替打氣筒;用橡皮泥堵漏。這個探究活動的實驗改進,材料簡單易得,源于生活,一套材料就能滿足課本上三個活動的需求,同時可以讓學生清楚地觀察到水位的變化“上升—下降—上升”,實驗操作簡單、方便,不受學生動手能力限制,實驗現(xiàn)象直觀、清晰,從而有效促進學生建構“空氣能占據(jù)空間”這一科學概念。
材料是學生探究的基礎,有結構的材料能夠更好地幫助學生建構科學概念。在小學科學課中,教師可以利用有結構的材料,特別是一些不起眼的小材料來突破教學重難點,達成教學目標,促進學生科學概念的建構和思維的發(fā)展。教師要做“有米之炊”,在材料的選擇上更要深度考量,關注身邊的材料在科學概念建構中的作用,巧妙地運用于科學課堂,讓小材料發(fā)揮大作用。
策略二:小沖突引發(fā)大探究
心理學研究表明,當學生原認知結構一時不能同化,形成認知沖突時是教學進行的最佳時機,此時學生會有樂于學習、主動參與探究、渴望獲取問題解決辦法的心理傾向。在小學科學課堂中,教師要學會運用沖突引導學生進行科學探究,可以利用學生原認知與新知的沖突,利用學生相互之間的認知沖突,利用實驗操作引發(fā)的認知沖突,或者教師有意設置一些沖突引導學生展開積極的探究活動,從而培養(yǎng)學生的科學思維、學科素養(yǎng)。
如執(zhí)教“空氣能占據(jù)空間”時,教師首先出示一杯水,問學生杯中有什么,然后將水倒掉后再問:現(xiàn)在杯中還有東西嗎?學生對于這一問題有不同的認識,有的學生認為什么也沒有了,而有的學生則認為里面還有空氣。教師可以借此引出探究問題“空氣能占據(jù)空間嗎”,激發(fā)學生探究欲望,然后設計一系列的活動,從正反兩方面反復論證,促使學生想探究,樂探究,積極主動地參與探究活動。
教師要關注課堂中因?qū)嶒灢僮鞯牟灰?guī)范引發(fā)的沖突,引導學生展開進一步的探究,促進學生對科學本質(zhì)的理解。如“電磁鐵的磁力”一課,教師引導學生探究電磁鐵的磁力大小與線圈圈數(shù)的關系時,學生在實驗過程中,自認為用一節(jié)電池來進行實驗,可以很好地控制了電流強度,但由于中間沒有更換電池,隨著電池電流強度的變化,最終吸的大頭針的數(shù)量發(fā)生了偏差。個別小組出現(xiàn)了圈數(shù)越多,吸的大頭針數(shù)量變少的情況。教師要充分利用好這一矛盾,引發(fā)學生進行思考,讓學生明白其實在這一過程中,不能很好地控制相同條件,會導致實驗結果出現(xiàn)偏差,這樣的經(jīng)歷會促使學生更加嚴謹?shù)靥骄?,從而切實提高了學生對科學本質(zhì)的理解。
教師還可以有意設置障礙,讓學生在認知差異處展開思考,為尋求最終結果積極探究。教師要學會妙用小沖突,為科學探究活動有意設置小障礙,引導學生積極參與科學探究活動。如執(zhí)教“磁鐵的兩極”時,學生認識了磁鐵有兩個磁極后,教師有意將一塊磁鐵摔碎,讓學生思考:斷了的磁鐵有幾個磁極呢?學生面對這一問題,產(chǎn)生了新的疑惑,教師有意為之設置新問題誘發(fā)了他們新的探究欲望。
策略三:小活動串起大課堂
科學探究能力是整體性發(fā)展的,科學探究的各種活動類型在教學設計中應得到系統(tǒng)運用,一年級的活動設計也不例外。如果說一年級學生在幼兒園主要是通過“玩”來認識和了解科學的話,那么從一年級起,他們面對的將是一門“課程”。由于他們好動、持續(xù)學習時間短,課堂組織形式、教學方法顯得尤為重要。如何組織教學,讓學生去感知周圍事物,教師可以用小活動串起低年級科學課堂的思路,轉(zhuǎn)移學生視野,吸引他們的注意力,有效調(diào)控課堂,從而較好地幫助他們建構科學概念。
如執(zhí)教“觀察葉”內(nèi)容時,一開始教師可以出示一些典型的樹葉,讓學生認一認,目的在于讓他們知道這片葉是屬于哪種植物的;
分一分,將形狀相似的葉子用雙面膠貼在一起,然后展示在黑板上,目的是讓學生感知植物的葉的形狀是多種多樣的,不同的樹葉形狀不相同,學生手中沒有了材料,自然就停下來了;
畫一畫,讓學生畫一片樹葉,畫完后再用水彩筆給樹葉涂上顏色后展示出來,通過交流認識到葉具有相同的結構,大多數(shù)的樹葉是綠色的,也有一些樹葉是其他顏色的;
擺一擺,教師可以利用如常春藤的枝條,先摘除幾片葉子,然后讓學生把掉落的葉子擺上去,通過這樣的活動,讓學生發(fā)現(xiàn)葉具有生長、發(fā)育、衰老的生命過程;
看一看,借助微視頻讓學生感知一片葉是如何從葉芽變成長大的葉的,讓學生感受植物是有生命的,為后續(xù)的教學埋下伏筆。
本節(jié)課設計分一分、畫一畫、擺一擺、看一看等活動將課堂串起來,讓學生從一個活動轉(zhuǎn)移到另一個活動,在活動中建構科學概念?;顒邮恰爸椤?,概念是“線”,教師要學會穿針引線,讓科學概念蘊含在一個個活動之中,讓學生逐步感悟“什么是科學”“怎樣做科學”,同時養(yǎng)成觀察、記錄、描述、合作、傾聽、思考等良好的科學學習習慣。
以“小”見“大”,小處著眼,關注科學材料的妙用、巧用,讓小材料在探究活動中凸顯大作用;以“小”見“大”,小處著手,關注學生認知沖突,讓小沖突推動科學探究的深入;以“小”見“大”,小處著筆,關注學生年齡特點,讓小活動串起科學課堂,讓科學探究得以持續(xù)。
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