鲍峰
摘要:小学科学课程强调做中学和学中思,让学生在动手动脑中获取科学知识、领悟科学思想、学习科学学习方法。对于小学低年级学生而言,教师应设计符合低年级儿童心理特点的教学活动,组织学生有目的地观察,发现技术工程的乐趣;指导学生通过模仿制作活动体验科学方法,反思并感悟其中所蕴含的科学原理;让学生在创新发明中体会产品的现实意义和价值。
关键词:观察;模仿;反思;创新;小学低年级;做中学
中国的“做中学”是基于动手的探究学习,是我国科学教育改革的一大亮点。当前的科学教育倡导学生在动手动脑的科学活动中获得知识、发展能力、提高品质。在小学科学教学尤其是低年级技术与工程教学中,教师可以引导学生在观察、模仿、反思、创新四个实践过程中发现世界之美、体验技术之法、感悟科学之理和发展工程之美。
一、观察:发现“世界”之趣
我们生活的世界,除了自然世界外还有一个人工世界。大自然是美丽的,充满着神奇的生命色彩,人工世界也是美丽的,蕴藏着无限的科学原理。因此,不论是自然环境还是生活环境,我们都应让儿童去充分地观察,发现自然之美和世界之趣。
观察是人们认识世界和改变世界的重要途径,教师在组织低年级学生进行观察时,要进行必要的指导,使学生认识到观察是有目的、有计划和有方法的。通过多种感官和工具的综合感知,学生对周围事物的认知会更清晰、更准确,学生会更多地发现技术工程之趣。
【案例】《磁悬浮玩具》。这节课的学习主体是二年级学生,他们对科学现象充满了好奇心。上课前教师给每个小组准备了2个条形磁铁,学生看到桌上有磁铁,就忍不住会玩一玩。正当学生觉得好玩的时候,教师出示一个磁悬浮玩具,一块条形磁铁悬浮在空中。学生看到这一现象,他们的兴趣瞬间被激发,注意力瞬间被吸引。“哇,这个磁铁悬浮在空中,下面肯定也有一块条形磁铁,两块磁铁相互排斥。”在这个导入环节中,学生观察到了神奇的悬浮现象,发现老师对磁铁的“玩法”更加好玩。短短的一分钟时间就激发了学生进一步研究磁铁的欲望。这样的导入方式简约高效,何乐不为呢?
小学生的科学学习离不开观察,运用观察,能使学生对学习对象获得具体的感性认识,积累丰富的感性经验,为进一步形成理性认识奠定基础。
二、模仿:体验“技术”之法
2017版小学科学课程标准指出,技术的核心是发明,包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品。学生如何获取这些技术方法?发明创造是一个重要的渠道,对于小学低年级学生而言,可以从模仿开始。纵观科学发展史,很多发明都可以在自然界找到原型。换言之,工程师搞发明也是从模仿自然开始的,模仿本身就是一种创新的方法。
低年级学生正处于好奇心强的模仿阶段,只要学生有能力自己去模仿,我们就放手让学生去模仿,而不要全盘包办代替。教师应有意识、有目的、有计划地训练学生的模仿能力,让学生经历模仿、失败、再模仿等过程,并在模仿的过程中收获“技术”之法。
【案例】二年级学生对磁铁还是有比较深刻的体会的,他们知道两块磁铁靠近时有时候会吸在一起,有时候会被推开。而磁铁悬浮在空中这种现象,最多只是在电视中见过,几乎没有实践经验。所以直接让二年级学生做一个磁悬浮玩具存在一定困难,同时二年级学生的模仿学习能力是很强的。所以在学生饶有兴致地思考这个磁铁是怎么悬浮在空中的时候,教师顺势发问:想不想自己也来做一个磁悬浮玩具呢?你能模仿着让其中一块磁铁悬浮在空中吗?随后出示学习任务单,让学生模仿制作磁悬浮玩具。
任务1:试着让一块磁铁悬浮在另一块磁铁上方。从提供的条形磁铁和环形磁铁两种磁铁中选择一种磁铁研究。
任务2:有何办法既能固定磁铁,又能让磁铁上下运动。借助圆木棒和粗吸管等材料,设计方案并再次尝试。
经过多次实践,学生很顺利地找到了让磁铁悬浮起来的方法。对于条形磁铁,可以把两个条形磁铁塞进吸管里;对于环形磁铁,可以用圆木棒把两个磁铁穿起来。
学生在实际模仿的过程中,有时会经历失败。教师甚至可以有意地让学生经历失败,这样不但可以培养学生的耐挫折能力,而且可以锻炼学生面对失败寻找新途径、新方法和新措施解决问题的能力。
三、反思:感悟科学之理
科学实践中的反思是一个扬弃的过程、积累的过程、孵化创新萌芽的过程。以实践活动为思考对象,一方面检讨和修正失误,另一方面关注实践中的亮点,即以模仿为基础的创新。反思的目的不是为了“更加像”,而是为了创新,有了创新才会有突破,才会有进步。
【案例】教师:“今天,我们自己做了一个磁悬浮玩具,你们觉得好玩吗?有同学说不好玩,因为磁铁悬浮的高度有点低,我想让它悬浮的高度高一点。那么,同学们一起思考一下,有什么方法可以增加磁铁悬浮的高度呢?是增加磁铁的磁力,还是增加一块磁铁……如果增加一块磁铁,放在哪里呢?怎么放呢?”学生明确任务后,自行设计实验方案,展开研究。
磁铁终于悬浮起来了,可是学生很快就发现这个磁悬浮玩具没有想象中那么好玩。“怎样让磁铁的悬浮高度再高一些”成为大家一致想要解决的下一个重要探究问题。
学生头脑风暴后,想到一些方法,比如增加一块磁鐵。然后,大家研究三块磁铁怎么放。两块磁铁只有两种方法,要么SN-NS,要么NS-SN。而三块磁铁的摆放方法有:①SN-NS-SN;②SN-SN-NS;②SN-NS-NS……总之,增加磁铁的数量确实让磁铁悬浮的高度增加了。教师追问:增加磁铁的数量其实是增加了什么呢?通过追问让学生在玩后思考,发现“悬浮”的科学本质。
机械式的模仿能达到的仅仅是形似的效果,把别人的做法和经验“移植”到自己的创造中,使被模仿的对象发生质变,这是创新。在实践中反思,可以减少遗憾,使昨天的失误不再重演;可以充实自我,使学生的自我觉察力大幅度提升。
四、创新:发展工程之美
人们的创新活动离不开对前人研究成果的借鉴,站在巨人的肩膀上才能看得更高更远。在我们有限的生命中不可能每件事都去亲自实践,对于低年级小学生而言,适量的模仿是创新的前提条件,在模仿中发现亮点并将之放大即可视为创新。
【案例】磁悬浮玩具有什么现实意义呢?如果它的作用只停留在玩具上,那么这个工程不算“美”,技术与工程之美关键是这个产品有没有给生产和生活带来便利、快捷、舒适等。有学生联想到现实生活中的“蹦极”,如果把磁悬浮原理应用到蹦极游戏中,肯定会更加刺激、好玩。于是,“制作一个超好玩、超刺激的蹦蹦玩具”成为大家的下一个挑战任务。
创新活动的核心是“新”,它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革,或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造,或者是内容的丰富和完善。将磁悬浮原理应用到“蹦极”活动中,是学生运用已有信息和条件突破常规、发现事物独特价值的创新活动。
参考文献:
[1]刘文凑.“技术与工程”在小学低年级科学教学中的实践:以一年级“刀和剪”一课为例[J].实验教学与仪器,2018,35(6).
[2]张柏春.中国技术:从发明到模仿,再走向创新[J].中国科学院院刊,2019,34(1).
[3]李国卿.小学科学“技术与工程”领域课程的实施路径[J].基础教育参考,2019(11).
(责任编辑:韩晓洁)