骆慧红
【摘 要】科学的本质是实证的。科学记录是强化学生逻辑思维能力、固化探究证据的教学手段。但教学中的实验记录流于形式,未受到相应的重视,正陷入困境。研究发现,优化记录,重视实证,采取相应的教学策略,可以切实培养学生的实证意识,提高科学的教育价值。并由此总结了一套有效的教学方法,即培养良好的观察习惯,寻找证据,增强观察的有效性,促成学生的实证意识;精心设计记录表,提高记录效率;关注探究过程,重视实证,发挥实验记录的作用;运用不同的实验记录呈现交流方式,及时反馈,体现记录的价值。
【关键词】小学科学;核心素养;实证意识;培养策略
科学以探究为核心,探究是一种求真活动,论证即用事实证据来证明推测、观点、结论真伪的思维过程。科学教学起于观察,终于思维,把课堂教学研究透彻,构建入情入境的灵动课堂。这对于培养学生的核心素养具有重要意义。
记录单是承载实验数据的载体,如实记载科学记录很重要。教师要优化记录单的设计,丰富实验记录的交流形式,明确证据的重要性,鼓励学生敢于提出观点和见解,培养学生良好的观察习惯、严谨治学的学习态度,遇疑质疑,提高探究有效性,指导学生有效记录,促进学生的思维能力不断提升。
当前存在缺乏实证意识的现象,如观察不够细致;实验活动热闹有余,思维深度不足;小组合作缺乏科学分工;实验记录不规范等。具体表现为:一是在收集数据时,个别教师缺乏对学生细致观察习惯的培养;二是在课堂上,不少学生缺少实证意识,思考问题、回答问题时往往缺少支持其观点的理由或依据;三是记录过程缺失、记录数据失真、记录价值不明的问题。在分析数据时,教师存在着漠视或未充分发挥数据的价值、呈现方式简单化或手段单一、漠视特殊数据或处理欠妥等不足。
针对在调查研究中发现存在的问题,基于新课标和课堂教学发展的新趋势,笔者结合具体案例,培养学生实证意识,促进学生核心素养的提升。
一、培养良好的观察习惯,促使学生养成实证意识
一位老师在执教《马铃薯在液体中的沉浮》时是这样设计的:
【教学片断一:探究液体里的奥秘】
1. 师:如果说使马铃薯浮起来的是盐水,哪位同学能想出办法来验证一下吗?
2. 学生谈自己的办法:尝、闻、烧、称。
3. 实验:用酒精灯加热这杯神秘液体。
(1)实验前:教师才说“接下来,请组长来领取材料,用酒精灯加热这杯神秘液体,同学们在做的过程中仔细观察”,组长已迫不及待地上前領取材料,小组成员叽叽喳喳地讨论,老师的话被淹没了。
(2)实验中:两位学生用材料进行实验,边做边交流;一位同学在玩铅笔盒,另外两位同学凑近说悄悄话。
4. 教师围绕问题与学生展开集体交流讨论。整个过程中,许多学生一直没有参与探究,一部分学生忙着填写记录单,一部分学生被动地观看或等待,还有几个学生一直在玩耍嬉戏,但教师对此都无暇顾及。
分析:只有课堂实验常规落实到位,科学实验有效性才能有保证。科学教师要学会“眼观六路,耳听八方”,及时纠正不尊重事实的现象,激发学生参与的积极性,给予有效的指导。同时,要引导学生遵守实验规则和课堂纪律,培养学生对科学的敬畏感,做好科学记录、组织探究发言语言、讲究实验安全和卫生等良好习惯,进一步促进科学探究的简约和时效性,保证探究效果和探究质量。
良好的观察习惯应该从五个方面去引导:
1. 观察要客观。科学强调客观,坚持观察的客观性。良好的观察习惯从细节开始,忠实地记录研究事实,讲究真实性。在教学《动物》单元中,让学生认真观察各种常见昆虫的生活习惯,观察昆虫各自外形,小组交流分享观察的记录,让学生把观察的动物现象画下来,整理归纳观察结论,鼓励真话、实话,从小养成实事求是的科学态度。
2. 观察要全面。在科学探究中,有时候不单凭肉眼去观察事物,还需要人体多种感官如味觉、视觉、听觉、触觉去感觉去探究,才能做到观察全面。不能把经验代替科学观察的结果。
3. 观察要敏锐。有思维介入地观察,抓住“稍纵即逝”的时机,捕捉自然的本质,是提高学生洞察能力的关键之处。在设计水钟的教学中,笔者问:“在我们的日常生活中,有谁见过类似这个‘滴漏的现象?”其中一个学生应口而出:“老师,我见过打点滴的瓶子也是这样。”这个学生的回答一下子就把学习引入了高潮,而且他还能讲出每滴下一滴水与每秒时间的联系,证明他在日常生活学习中善于观察,眼光敏锐,善于从细微处捕捉事物的本质。
4. 观察要有恒心。科学观察必须实事求是,不能流于形式。激励学生在观察中要有恒心、耐心,坚持持之以恒和严谨的科学态度。如在观察学生小组制作的摆时,计算一分钟内摆动的次数时,笔者要求学生在小组内屏息静数,目的是培养他们观察的耐性。
5. 观察要准确。观察要注重实效性。科学需要实证,多角度、细致地观察,避免观察不到位;突出观察的重点,突破难点。如在课件演示汽车车轮装上防滑链在冰雪路上行驶时,老师的目的是让学生通过观察,了解给汽车轮胎添加防滑链是为了增加摩擦力,起到防滑的作用。可是部分学生只注意看车子在行驶,没有去留意轮胎上的设计,观察点与学习任务就脱离了。因此,要学生明确观察的具体目标,再引导学生做到准确到位、细致全面,增强观察的有效性。
二、精心设计记录表,提高记录效率
教师应精心设计记录表,尽量使其清晰明了和详细;优化实验记录的基本形式,以文字、数字、图画等方式丰富实验记录的形式,在记录中力求图文并茂,赋予数据更多价值。人人动手设计实验方案,学会如实地科学记录,加强科学记录的有效性,规范地使用记录本并及时评价。师生共同确保实验记录的客观性和准确性。科学记录可以强化学生逻辑思维能力,更是固化探究证据的教学手段。在课堂上,教师要鼓励每位学生动手去实验,引导收集证据作为操作性目标,让学生尊重实验数据,尊重事实,揭示事实的真相,追求科学真理。只有有意义、有目的地探究才能培养学生的逻辑思维能力。教师只有加大跟进力度、改进指导方式,才能提高学生的记录质量。endprint
在教学中,师生还可运用各种概念图和图表等,这样有利于加工整理信息。如在比较水和空气、食用油和水的特点的时候就用到了维恩图(如图1和图2),很直观地把两者的相同点与不同点展现出来。在《材料》单元教学中,如何认识“塑料”和“金属”的不同特性,最好能运用上“气泡图”(如图3和图4),根据塑料与金属具备各种不同特性一一进行概括,并将它们整合在一张图上,便于学生掌握。今后学生接触到这两种材料后,在他们的头脑中就会提取出课堂上画过的“气泡图”,材料的特性也就自然地再现出来了。
这样的方法在小学科学教学中很多地方被用到,有利于学生概括出概念的本质特性,直观的图像会使学生一目了然。
教师设计简明的记录表,优化实验记录表,以数字、文字、图画等多种方式,关注、重视每一个数据,用证据说话,对异常证据进行再证,以此解释相关现象。引导学生合理记录,并能认真解读记录,形成尊重事实的素养,能启发学生的创造思维。
三、关注探究过程,重视实证,提高实验记录的质量
【教学片断二:小组合作调制一杯液体,让马铃薯浮起来】
1. 师:每个小组现在可以来领取一包盐、糖、味精、鸡精,我们自己来调制一杯液体,看能不能使马铃薯浮起来。
2. 实验:大部分学生发现马铃薯不能浮起来后,提出猜想:盐水的浓度不够,是否可以设计新的实验方案?是放更多的鹽,还是继续加清水?
分析:教师能多追问学生寻找心得证据时,学生就能发散思维,继续设计实验,使探究活动更深入有效。
科学贵在实事求是,要求学生重复多做几次,要准确记录数据与信息,避免偶然性,减小误差,正确使用实验器材工具,从细节之处培养学生严谨的治学态度和科学探究态度。设计有效的科学实验记录表,引导学生学会用简洁高效的图文并茂的方式记录,确保数据的可靠性。如果发现新的问题,鼓励学生继续探究。教师要善于抓住问题进行启发指导,组织学生讨论解决办法,注意及时纠正学生不恰当的行为——尝试液体,培养他们的科学核心素养。
四、运用不同的实验记录呈现交流方式,及时反馈,体现记录的价值
【教学片断三:探究浓盐水为什么能使土豆浮起来】
1. 师:从刚才做的实验中知道,水中溶解的盐达到一定浓度以后,土豆会浮了起来。这是为什么?
2. 学生谈自己的理解。
3. 师:有的同学说是盐水比清水重,这个轻重要怎么比较呢?
4. 学生谈比较两种液体重量的办法。
5. 学生用自己的话对这一实验结论做出总结。
6. 师:动手前先动脑,实验计划对实验探究是十分重要的。请如实记录沉浮情况。(指导填写)
分析:提示学生实验操作要谨慎,步骤要规范,注意安全,保证实验的科学性和实验数据的精准。操作前要提出明确的要求:(1)小组内要团结协作,分工明确,一人加盐或糖,一人搅拌,直到马铃薯浮起。一人记录,一人汇报,其他人员细心观察,及时做好记录。(2)实验完毕后,要及时整理好所有材料,然后小组讨论,做好汇报准备。
在教学四年级下册《简单电路》时,笔者把学生分成六个小组,做简单的连接电路实验。有四个小组成功让小灯泡发亮,还有两个小组的灯泡不亮。笔者让那两组同学出来演示给同学看,大家一起分析,共同寻找连接失败的原因。笔者指导学生讨论思考:两个实验的不变量和变量分别是什么,同时两个实验应该控制什么条件不变。运用不同评价形式,对实验记录进行归纳小结,让实验记录在探究活动中体现效应。通过实验与分析,学生更加懂得如何正确连接电路,同时又培养了学生实验时的严谨性和细致性。
综上所述,教师应精心设计各个教学环节,优化实验记录交流方式。汇报交流时要求学生有据说理、真实描述,培养实事求是的态度;回答问题时要求学生敢于发表不同的意见,培养敢于质疑的态度,树立记录的自信心,发展学生的科学思维。
论证即用事实证据来证明推测、观点、结论真伪的思维过程。论证是架起证据和结论之间的桥梁,也是重要的思维探究活动。因此科学教学不能只重视动手操作,更要有理性的分析和思考;不能只关注结论的得出,更要有思维的参与和加工。
在《比较材料的韧性》一课中,教师要进行对比实验思想的渗透:卡纸片、木片、铁片、塑料片的长、宽、厚要一致,伸出桌边的长度要一致,挂的重物的重量要一致,观察每种材料的弯曲程度,以此来判断它们的韧性,从而逐步构建不同材料有不同韧性的概念。培养学生严谨的科学态度,呵护学生参与探究的热情,搭建支架,放手让学生探究,享受探究的乐趣。
在探究活动中,鼓励学生面对失败不气馁,以持之以恒的探究毅力磨练探究的意志,培养学生敢于质疑的科学态度。小学生会在科学课上经历许许多多的探究活动,这就给我们科学教师提供了良好的机会,如实验操作时,要求学生重复多做几次,避免偶然性,减小误差,培养学生严谨的态度;汇报交流时要求学生有据说理、真实描述;培养实事求是的态度。
根据不同的课型的特点,重点培养的核心素养亦有所区别;采取的措施与培养的方法也应因生而异、因师而异。总之,教学中运用合适的教学措施,培养学生的实证意识,使其善于动脑勤于动手,并逐步形成严谨治学的学习态度和坚韧求真的探索精神;要利用多种途径去培养学生的核心素养,使学生的核心素养得以形成和发展。
[*本文系广州市教育科学“十二五”规划名师专项课题《农村小学科技实践活动课程开发与实施促进学生德能发展的研究》(课题编号:1201542706)的研究成果]endprint