小学《科学》学科的发展,经历了知识性的《自然常识》——科学启蒙教育的《自然》——以探究为核心的《科学》三个阶段。应该说发展到《科学》这一阶段,从名称上来说是更科学、更合理、目标更明确,从教学上来说科学启蒙教育的要求更高、更全面了。《科学》课的性质定位在:小学科学课程是以培养素养为宗旨的科学启蒙课程。它的基本理念是:以全面提高每个学生的科学素养为目标。科学素养包括科学探究能力、情感态度与价值观、科学知识等。与《自然常识》和《自然》相比,《科学》的情感态度与价值观更显性化了,科学探究更强化了。那么在教学活动中,如何体现以探究活动为核心呢?通过几年探索,笔者认为应该从问题入手,由问题结束。在课堂教学中主要是让学生依据生活现象提出问题→对问题进行猜测→通过探究活动发现、记录→将探究结果进行交流、提炼→再在交流中发现新问题的活动过程。在这一活动过程中教师应该认真设计教学,引导学生进行细致认真的探究活动。
一、探究学习的源头活水——生活
小学阶段对学生进行科学教育,关键是培养学生对科学的情感。因此,设计教学活动时要从学生生活经验入手,引导学生观察生活、体验生活、发现科学。将学生较为熟悉的生活经验作为探究科学现象的导火线,让学生从生活中的小事,步入科学探究活动的轨道,激起探究科学的情感。例如,在教学《植物的根和茎》时,“根”对学生来说并不陌生,至于根有什么作用?浇水为什么浇在根里?施肥为什么施在根部的土壤中等许多问题,谁都没有去仔细想过。教师上课前找来一棵蔫了的苦菜在课堂上展示给学生看。然后把它的根放进盛水的水槽里,过一会儿,同学们发现,它的叶子又鲜活了,这是为什么?一石激起千层浪,这一生活小事,一下子将学生探究的兴趣激发起来了,他们积极地投入到下一步的探究学习活动中。
二、探究学习的路标——预测
学生自行发现和提出的问题,心中一般都有臆想的答案,教学时要鼓励学生大胆进行猜测和解释。因为创造性的猜测和解释能打开学生想象的空间,为培养他们的创新思维提供契机。只要他们能自圆其说,互相辩论,思维活跃起来了就能达到教学目的。如教《物体在水中是沉还是浮》时可设计这样的活动:主题是“观察更多的物体是沉还是浮”,先让学生预测桌上放着的物体(胡萝卜、牙签、泡沫塑料、玻璃小球、橡皮、铁钉、塑料螺帽等)是沉还是浮,然后再验证。把猜想对的物体放一堆,把猜想错的物体放一堆,最后让学生讨论:你们是据什么推测的?物体的沉浮和什么有关?这样学生在探究活动中确立了实际目标,能促使学生养成科学推测的好习惯。
三、探究学习的信息“超市”——网络
小学科学教材中有些教学内容无论对教师还是对学生都有一定的难度,这就要求教师在教学活动中,利用各种信息资源来研究问题。如有关“天空中的星体”这一教学内容,教师除了让学生了解天体的基本情况以及由此产生的一些现象,了解人类对宇宙的认识过程,更要让学生自主地获取知识,探究知识。天体看得见摸不着,即使看得见,也是离我们很远,加上视觉误差,使得天体探究异常艰难,以前教师往往是设计一些简单的模拟实验让学生来获得有关天体的基本知识,这样的教学单调乏味。如果我们把活动改为让学生在网上搜集、分析、选用资料、交流信息,让学生根据记录的资料,分析出太阳系各个天体在轨道上的运行规律,然后让学生依照这一规律以及九大行星的数据,用各种颜色的橡皮泥做成九大行星,模拟太阳系各天体的排列规律(在厚白纸上做)。这样既培养了学生搜集资料,记录、分析数据的能力,又激发了学生探索星空奥秘的兴趣。
四、探究学习的良好习惯——记录
在探究学习的过程中,学生往往对实验现象很有兴趣,会有大量的发现,但基本上是看得多记得少,善于看,而不善于记录。在进行探究性学习中要求学生把点滴发现记录下来,养成记录现象的良好习惯是非常重要的。比如,在教学《校园的树木》这一课时,设计教学活动时,首先可以布置学生认真观察校园里的树,把自己所看到的(如树种、树形、枝叶、枝条、树干、树皮、果实、花、树干上的寄生物等),所想到的(如为什么有些树木会落叶、而有些树木不会落叶、叶有什么作用、小叶黄杨是不是树等),一一记录下来,然后在课堂上交流。
五、探究学习的积累出新——交流
如果学生只记录或只实验而不交流,不能达到资源共享、成果共得的目的,也没有机会进行分析、整理、归纳、概括等思维活动。如教《沸腾》这一内容时,实验结束后,剩余的时间可先让学生分小组进行交流。将小组实验的结果进行分析讨论,作好全班汇报的准备。然后进行全班交流,在听取其他小组汇报交流时,自己这一小组要将重要的信息点记录下来,并与其他组的实验结果进行比较。最后经过归纳总结出全班同学的实验结果,获得科学的结论和解释。学生在大量的信息中,除了会将共性的知识抽取出来获得结论之外,还有可能对一些非共性的现象有新的发现。
六、探究学习的重要目的——发现
由于《科学》教学任务的全面开放性,在实际的教学中,教师不要仅仅限于教学生学会或知道某些知识点,而是要全面完成《小学科学课标》规定的教学任务。不仅如此,只要学生在交流探究过程中做到的、想到的和潜在的一些好方法、好想法、好习惯等都要予以肯定、鼓励和培养,特别是学生的新发现,教师在教学中要予以高度重视。如教《热胀冷缩》这课时,有一位学生在得出水有热胀冷缩的结论后,突然说:“老师,这结论不对。”老师马上问学生:“怎么不对呢?请你说说看。”学生从容地站了起来:“水也会冷胀热缩。有一次我用矿泉水在冰箱里速冻,结果结成冰,矿泉水瓶和瓶盖鼓了起来,说明水冷胀。我拿出来一小时后,又发现矿泉水瓶和瓶盖瘪了下去,这说明水热缩。”教师马上赞同:“对,水结成冰,的确有这种现象,所以水有热胀冷缩的性质是在一般条件下。这个同学善于观察、善于发现、敢于怀疑结论,提出自己的观点,是一种科学家做学问的态度。”在交流探究中学生会有大量的发现,他们又会提出新的问题,这是学生对探究问题的继续。
七、探究学习的继续——问题
教师的任务是鼓励学生对照现象不断地提出新的问题、新的现象,作出新的解释。新问题的提出,激发了学生进一步探究问题的兴趣。例如,教《沸腾》这一内容时,学生通过实验,大部分有关沸腾的本质现象已经了解清楚了,但还有些现象,如试管口有“白气”冒出,试管壁上有水珠是怎么回事?水的沸点为什么不一样?(交流后发现的)这些新问题,需要进一步解决,而这恰巧是后面要继续学习的新内容,为后面继续研究提供了活动主题,学生在兴趣的驱使下会继续探究下去,得出一个合理的解释。
《科学》学科教学中,学生在问题的引领下,经历一个个探究学习的过程,即在探究中体验,在体验中探究。总之,教师在课堂教学活动中要充分调动学生探究问题的积极性,从而让学生在探究中感悟科学,探究科学的乐趣,使学生萌发热爱科学的意识,生成揭开科学之谜的兴趣,最终达到提高科学素养的目的。