何健
科学课程标准指出:小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,让科学探究成为科学学习的主要方式。它强调学生是科学学习的主体,教师是科学学习活动的组织者、引领者,教师应引导学生自主探究。
在科学教学实践中,教师常常将科学探究程式化地分解为提出问题、猜想与假设、制订计划并观察实验、搜集证据、建构解释、交流讨论等步骤。学生只是按照教师的意图,遵循教师制定的方案,按部就班地经历探究的每一个环节,在活动中热热闹闹地动手。但是,学生收获了什么呢?收获的可能只是动手带来的简单而短暂的兴奋。教师每一步都牢牢掌握着支配权,学生自主的空间非常小,几乎没有自己做决定的权利。学生虽然看似经历了探究的过程,但是缺乏自主活动的空间。这种程式化的探究不是真正意义上的自主学习。探究应该是让学生自己去探索,唤起学生学习的自主性,为学生自主性发展提供更多的机会,让学生在探究中自己去质疑、判断、分析、比较和概括。
要让学生自主学习,自主探究,教师就必须充分挖掘教材的趣味因素,研究学生的兴趣所在,选择合适的教学方法,激发学生对科学课堂的兴趣,培养良好的学习习惯。学生一旦对科学感兴趣,就会乐于接受它,从主观上就不再只是被动按教师的既定计划经历探究的各个环节,会变得乐于探究、实践。
一、操作导入,在玩中探究
爱玩、好动是学生的天性。在课堂上常会出现这样的情景:当桌上有东西的时候,哪怕是一个纸杯、一个托盘,也会成为学生注意的焦点,时不时会想去摆弄一番。再如,在一个较长时间的探究活动中,教师常会花大量时间用于实验前的指导,对制订计划、选取材料、实验步骤等进行详细规定,还会补充注意事项,这个时候很多学生其实已经迫不及待想要开始活动了。可见,从学生的心理上来看,动手做始终是第一位的。
既然孩子这么喜欢材料,喜欢动手做,那么为什么不让孩子早一点动手做呢?教师可以首先提出一个操作场景,提供材料,学生在已有的知识经验基础上,尝试进行直接操作,在操作中去发现问题、解决问题。在学生的探究过程中,教师就像学生的亲密伙伴一样,参与到小组的活动中,引导他们研讨交流、修正操作、研讨归纳。
例如:《斜面的作用》一课,通过油桶搬上卡车的情景导入,引发对斜面作用的思考,然后提出问题:斜面可能是省力。接着设计实验来验证,再交流反馈得出斜面具有省力的作用这一特点。紧接着观察各组实验数据,引出不同坡度斜面的省力情况可能不同,学生再进行设计研究,最后得出结论。在这一过程中,为了实验顺利进行,教师往往指导过多、过细,存在“保姆式”倾向。在指导中,如果教师把什么问题都预先解决了,那就不是探究活动,只是在教师指令下完成了探究的流程。
同样是这节课,也可以这样设计:在课的一开始,教师就出示一个操作场景:不同坡度的木质斜面搭建的跑道,一块印有木箱图案的木块。接着介绍操作要求:小组设计一个喜欢的跑道,将木箱从一端缓慢匀速移动到另一端,并用测力计测出在运输过程中用了多大的力。在小组操作的过程中,学生发现不同斜面处使用的力的大小不同,直接移动和沿斜面移动用的力也不同。接着引导学生在小组中利用现有材料自主探究“用力大小与斜面坡度大小的关系”“直接移动和沿斜面用力大小有什么不同”这两个问题。适时引导学生通过研讨,设计更为科学的实验方案,修正操作,最后再交流归纳,得出结论。
在这样的教学过程中,学生要解决的问题是学生在活动中真正遇到的问题,解决问题的方法也主要来源于学生自己的思考和实践,而不再是按照教师的要求机械地去一步步完成一个探究过程。学生有了真正属于自己的自主探究的时间和空间。同时学生对操作活动发自内心的喜欢,操作活动的要求强烈,这样的学习方式,能适时满足学生的摆弄要求,符合学生心理特点,防止因为材料吸引注意力所带来的麻烦。
二、矛盾情境,抓住孩子的求知欲
皮亚杰认为:人的认知起源于主客体的相互作用,智力的本质是人对现实的一种适应,适应的本质在于主体能取得自身与环境间的平衡。而要达到这种平衡,具体的途径就是同化和顺应,个体思维发展的过程就是不断地取得主客体之间协调一致的过程。当现实与学生原有的预期形成强烈的矛盾时,就容易激发学生的求知欲,激发学生的探究兴趣。
教师要充分利用和发掘教材以及学生活动中的矛盾因素,可以引用与学生日常生活体验有出入的实例或实验现象或学生之间争论的生活实例或实验现象来创设情境,引发学生的认识冲突。
例如:《空气占据空间》这一课导入部分,教师为每个学生准备了一个套在瓶内的气球(有些瓶子是戳有小洞的,有些没有),进行吹气球活动。学生发现有的能吹大,有的不行。同学间的对比,促使他们主动思考:为什么你的可以吹起来?我的就不行呢?
这样的矛盾情境导入,一下子就激发学生对探究内容产生兴趣,产生求知欲望,将注意力集中到探究学习上来。矛盾的情境以学生思维为立足点,利用情境教学特有的功能,创设富有意义和可操作的教学情境,使新知识纳入已有知识的结构框架中,为后面的探究实践起到了铺垫作用,效果良好。
三、劣构问题,关注学生的差异
不可否认,学生之间存在差异,他们组成的小组之间也存在着差异。有的小组能又快又好地完成实验,有的小组可能迟迟未能完成实验,而且实验结果还是不准确的。对于不同的小组应当设定相同难度的探究活动,必然只会关注到一部分学生,而忽略另一部分学生探究的积极性。
例如:《用橡皮筋作动力》一课中,“缠绕圈数与小车行驶距离的关系”,这样的问题,对部分小组来说,只要稍微联系一下生活经验,结论是心知肚明的。如果教师还是习惯于让每个学生都去探究这样的问题,像这种浅显的科学现象,必定会给学生本应高涨的科学探究兴趣迎头泼一桶冷水。如果学生缺乏探究欲望,教学效果必然不会理想,对这些同学来说,就常常会游离在探究活动之外。这种情况下,就可以采用劣构问题的方式。设计开放性的问题。
还是这节课,可以将问题制订为:设计一辆跑得又远又稳的橡皮筋小车。在小组尝试的活动中,不同的小组会发现不同的问题。比如:小车橡皮筋缠绕圈数多了会打滑,就会主动思考“如何改变这种打滑现象?”再如:橡皮筋缠绕圈数多了跑得远,会自觉想到“那能不能再多点?”……这个时候,教师可以多准备几种橡皮筋、轮胎等其他材料,供小组同学选用。在小组设计到一定阶段,教师可适时引导学生交流设计方案和设计思路。这时,小组间可能还会自然而然地相互帮助、相互竞争。
这样的探究活动,尊重了学生的主体地位,尽可能多的给了他们时间、空间、材料和选择的机会。学生能够保持较长时间的兴趣,不但关注到了那些较落后的学生的探究过程,而且促进了学生创造力的发展。
科学探究是科学学习的主要方式,兴趣是学生科学学习的动力,它需要教师的呵护,也需要教师的正确引导。教师要准确把握孩子的心理特点,从兴趣入手,让学生在自由的空间中自主学习。让我们不断实践,不断反思,使学生的科学思维能力真正得到发展。