周振宇
无论是一堂成功的科学课,还是一次有质量的科学探究,都离不开一个好的科学问题。发现和产生有价值而又适合学生研究的科学问题是科学探究顺利开展的重要前提,它决定了科学探究的难度、价值。在很多科学课上,常常因为科学问题的问题而让科学探究陷入困境——强加于孩子的问题让学生无精打采,大而不当的问题让探究迷失方向,过深过难的问题让探究者束手无策……好的科学问题是从孩子们的脑子里蹦出来的,它的产生应该像呼吸一样自然。关键在于老师如何创设合理的情境让这种问题得到良好的孕育和生长。
一、在矛盾中产生问题
没有任何的铺垫和实际情境,硬要学生提出问题,提出来的必然是假的科学问题。但是,我们在科学课上可以让学生对一些问题进行猜想和预测,通过事实结果的演示来制造一种对比与矛盾,让学生受到震撼,这种震撼会促使他们就问题进行深入的思考——这个问题为什么会和我想的不一样呢?从而发现问题、解决问题。
比如,上“物体的沉浮”一课,教师出示一个马铃薯和一盆水,让学生预测:把马铃薯放入水中,会沉还是会浮?学生根据已有的经验判断它会沉下去。老师演示的结果却是浮着的。老师再让孩子们自己试试,孩子们自己一试,都沉下去了。孩子马上就会产生疑问:这是怎么回事呢?思考以后就会产生两个疑问:要么是自己的和老师的马铃薯不同,要么是自己和老师用的水不同。反应快的学生可能就会要求把自己的马铃薯放到老师的水里去试一试了。这样,学生的探究欲望就自然而然地变得强烈起来。
研究“生物适应性”问题,老师可以这样讲述:在海洋里。每向下1米,水压就会增加许多,深海里的水压更是大得出奇,大家知道在6500米以下的海洋深处水压有多大吗?拇指大小的地方就有6500千克的压力,如果是一块玻璃,将立刻被压得粉碎。大家觉得这样的深度还可能有海洋生物的存在吗?稍稍停顿以后,教师肯定地回答:有!1949年,丹麦“加拉泰亚”号考察船从10190米深的深海中起网时,发现网中居然有25只海洋白头翁,75只管海参,5只瓣腮贝和其他海洋生物。讲到这里,学生自然会产生诸多问题:这些生物如何抵抗压力?这些生物靠什么生存?它们与普通生物有什么不同?……
二、在研讨中产生问题
研讨是科学探究中一个重要的环节,以往科学课上的研讨常常用在学生实验之后,将要得出科学结论的时候。事实上,研讨不仅仅可以得出科学结论。它也可以用来激发学生的思维,产生合理的科学问题。通过组织学生深入地研讨,可以调动学生的知识积累,引导学生产生思维的交流、碰撞,甚至发现知识上的一些盲区,引起认识上的一些冲突,这就是研讨对于提出问题的作用。
比如说研究小动物,像蜗牛、蚂蚁等小动物都是学生平时所熟知的,有些学生曾经做过零星的观察,也有学生曾经从一些科普读物当中看到一些相关的知识。但是他们关于蜗牛和蚂蚁的认识并不全面,甚至有些认识可能就是错误的信息。如果在课的开始就进行一场交流和研讨,让他们讲出自己对于这两种动物的了解。在讲的过程中,不同的人的意见就不一定会完全一样,出现意见相左的情况,再让大家分别讲讲自己的理由。在这样的研讨辨析之后,还不能解决,留下来的就是值得研究的科学问题了。大家带着这样的问题再去观察小动物,或者用小动物做实验,它的目的就很明确。
有一位老师上“小电珠亮了”这一课,有一个环节的设计很有意思。
师:小电灯泡大家都见过吧?
生:都见过,太常见了。
师:既然大家都这么熟悉,那每个人在纸上画一个小电灯泡。
等学生画完了,老师拿几张学生的画到前面去展示。
展示第一个,哄堂大笑;展示第二个,还是哄堂大笑;再展示第三个,笑弯了腰,笑出了眼泪。
师:笑什么呀?
生:画得太难看了,根本不像。
师:大家说说,他们哪里画得不对呢?
学生边讨论,边完善对于电灯泡的记忆,然后再与小灯泡的实物进行对比。
师:现在大家都仔仔细细地看了电灯泡了,大家有什么想说的?
生:灯泡后面这两个金属有什么用?为什么有的灯泡后面是两片金属,有的却只有一片?……
这样,问题自然而然就产生了。
三、在实践中产生问题
科学问题不会凭空产生,有时候是在实践过程中产生出来的。科学课上,老师可以精心预设,采取灵活多变的实验方法,让学生在动手、动脑的实践过程中自然而然地产生科学问题。
比如,教学《摆》一课,老师先出示一个摆钟,告诉孩子,钟下面的这个东西叫作摆,请大家利用桌上的材料(铁架台、线、一个钩码)尝试做一个摆。学生尝试动手制作摆,做完以后,老师选两个同学把自己做的摆拿到前面来展示(两个同学的摆的摆线不一样长)。同学们在观察的过程中很容易发现:这两个摆为什么摆得不一样快?摆得快慢跟什么有关系?自然而然,科学的问题就产生了。而不需要让学生去猜测:大家觉得摆得快慢可能跟哪些因素有关呢?
再比如,教学磁铁,教学目标之一是让学生明白磁铁有两极,同极相互排斥,异极相互吸引。如果我们直接去“教”科学课,我们就可以直接给他们讲授了:同学们,每一个磁铁都有两极,其中一极叫S极,还有一极叫N极。磁铁具有同极相斥、异极相吸的性质。比如,用一个磁铁的S极靠近另一个磁铁的S极,就会相互排斥……这样讲,能不能把问题给学生讲懂呢?能!而且仅仅从知识目标而言,还很高效。但这不是我们小学科学课追求的,学生不能自主研究问题,而是被动地接受知识。即使会动手做一些实验,那也是验证性的,而不是探索性的。
这节课可以换个上法:每个小组发给两块条形磁铁,我们给他们足够的时间让他们去玩,去摆弄。他们一样能够发现,这两块磁铁靠近的时候怎么会一会儿吸引、一会儿排斥呢?到底什么时候吸引、什么时候排斥呢?这中间有没有什么规律呢?很多问题都会随着他们玩的逐渐深入而不断产生。你不要为他们这种肤浅的探究而觉得他们在浪费时间。这个探究过程对于社会而言,确实没有什么价值,因为它早已为社会所熟知和认可。但是,这个探究过程对孩子自身的发展却很有作用,因为他们事先对此一无所知。这个玩的过程促进他们对一个未知的事物进行逐步深入的探究,最后由未知变成已知。人类对于社会、对于科学的研究就是在这种不断地由发现未知到通过艰苦的研究逐步变为已知,然后又以这个已知为基础去探究新的未知这样的过程中不断发展的。
有时候,老师如果善于采取灵活多变的实验方式,通过精心设计的演示实验或者一些小小的圈套激发起学生的学习兴趣,也能帮助学生产生出主动探究的无穷动力,从而产生好的科学问题。比如,上《气体的热胀冷缩》这一内容,如果老师在上课前先制作一个“喷泉”的实验装置(把一个带有玻璃管的瓶塞塞到装有少量冷水的烧瓶口上,将玻璃管下面插入到冷水中),然后在课上来演示,用一杯热水来浇烧瓶的外壁,马上可以看到,烧瓶里的冷水从玻璃管中喷起一米多高。学生很容易被这个意想不到的实验现象所吸引,激发起学习的兴趣和探究的欲望,产生出较高质量的科学问题。
(责任编辑:符洁)