放手教科学,放手做实验

2020-11-25 21:45陈泓锟
关键词:晶体科学素养科学

陈泓锟

(广东省深圳市红岭小学)

随着国家对科学技术的重视,培养学生科学素养已成为科学学科教学的宗旨。目前,小学科学课程由原来三至六年级开设,改革为一至六年级的全年级开设,正是新课程改革和推进的体现。其教学目的是培养学生科学的思维方法,努力去发展学生解决问题的能力,学生通过亲历和探究活动,亲近科学,从而把科学转化为自己日常生活的指导。这是一个树立科学意识,尊重科学,懂科学、用科学的转化过程,是为学生的后续发展而设计,是为了国民科学素养的逐步提高的前期储备。科学教学难点基于此,由过去的教教材,转化为创造性使用教材,收与放,被动学与主动做,无疑是对教师的素养和能力的考量,改革后的新授再现,教师能否做到张弛有度呢?

一、放手教科学

小学科学课程内容有四大领域:物质科学、生命科学、地球宇宙科学、技术与工程。从理论上论证,所授知识是浅显的,但“授”必须是正确的。

例如,新科教版小学科学六年级下册第一单元“微小世界”关于晶体是这样叙述的:食盐、白糖、味精颗粒都是有规则几何外形的固体,人们把这样的固体物质叫晶体。从这里,我们可以直观地得到这样两个信息:①晶体通常呈现规则的几何形状;②晶体一般是固体形态。学生自然就会产生疑问,玻璃、塑料、珍珠、液晶、雪花等是否是晶体?其实,这只是从外观固体角度上定义的晶体。从固体角度划分的晶体,可分为三大类:晶体、非晶体和准晶体。这些仅用肉眼从外观上是很难区分的。学生因知识受限难于理解,故产生诸多疑问是正常的。将复杂高深的理论切换为用浅显直白接近学生思维和理解能力的讲解,是对教师整合再现知识能力的考验。我在教学中,不对学生的疑问置若罔闻,而是课前放手让学生查找资料,适当拓展补充科普知识,在备课中整合知识,用视频中的实验科学地、直观地演示给学生。例如,出示用X光对固体进行结构分析视频或图片,学生惊奇地发现玻璃、塑料、珍珠等内部原子的排列是杂乱无章的,组成物质的晶体等原子、分子或离子具有规律、周期性的排列。从 “雪花”是晶体分析,雪是空气中的水汽经凝华而来的小冰晶,水的结构随温度的变化而变化,雪即水降温而形成的美丽的结晶体。液晶不是流动的液态,完全的晶体有一定的几何形状,所以它的状态是液晶态……这样的科普知识进入课堂,并没有占用很多课堂时间,相反,对教学内容是一个很好的补充,满足了学生的求知欲,培养了学生科学、求实的严谨态度,从而激发了他们热爱科学、主动探索的积极性。

因覆盖面广,科学渐渐成为小学主要课程之一。如何教,怎样学,这些无论对于教师或是学生而言,都必须引起足够重视并深入思考。

(一)储备

小学科学课程的改革与设置,教材内容确定以后,对任课教师就有了新的标准。小学科学教师除具备符合教师标准的共性要求之外,还要具备学科的特殊要求,即特有的专业技能。只有具备这些,才能从整体上把握自己教学的脉络,从而成为科研型的教师。为此,前期的专业素质储备尤其重要。

我的专业知识和专业技能是植物保护,这个一级学科,是生命科学领域的传统优势专业,它以植物病理学、普通昆虫学、植物学、动物学、微生物学、农业生态学、土壤学、栽培学、杂草学、信息科学为基础,研究有害生物的发生发展规律并提出综合治理技术。它要求具备扎实的数学、物理、化学等基本理论知识及生物学、作物学、植物保护学、植物病理学、普通昆虫学、化学、农药学、环境科学、高等数学的专业知识。

在教授小学科学中,我的专业特长发挥了重要作用。例如在新科教版科学六年级下册“微小世界”单元教学中,教师引领学生经历从肉眼观察到放大镜观察再到显微镜观察的过程,让学生观察丰富多彩的昆虫、晶体、细胞及微生物。在探索微观世界中,了解人类观察工具的发展历程。我在组织教学中发现,有些昆虫,学生第一次听说,细胞及微生物,也是第一次借助工具观察到,他们课堂上表现出浓厚的兴趣、强烈的好奇心和求知欲,惊异和疑问不断产生。这恰是我的专业特长。如果没有专业特长,靠备课是不会设计出如此周到的问题,也不会立即给出如此科学、有条理、严密的解答。看见学生如此兴奋,我趁热打铁,在授课结束后,设置课外观察实践,根据深圳地理环境和特点,我提供一些常见昆虫,让学生选择一种昆虫作为观察对象,看看它们是如何吃食、活动、筑巢的,把发现记录下来,并附注有关知识摘抄。我专门布置了一个“昆虫世界展示”的作业,激发了学生的观察兴趣和研究热情。

作为科学教师,专业知识和专业技能的储备,在教学再创造中,不仅要得到学生的喜爱和认可,更主要的是在引领学生观察探索世界中,让学生开阔视野,增强主动探究意识,有助于学生在后续发展中提高科学素养。

(二)放手

这个放手的“放”,是有的放矢,是教师创造性使用教材及培养学生能力的关键。

在长期的科学教学中,我发现有95%的学生对于科学探索活动充满好奇和兴趣,他们喜欢提出自己感兴趣的问题;97%的学生,喜欢动手操作,对于探究活动认真而严肃。教师在设计教学活动时,要依据学生特点积极引导,激发热情,要考虑到能使学生有针对性、有目的地提出问题而精心设计,而不是让学生胡乱提问或无问题可提,导致高涨的热情变得索然无味。只有提出了问题,也就是科学地猜想的开始,学生才可以在探究中寻找依据,在实验中检验猜想的真伪,最终自己发现结论,享受一名小小科学家求索真理的乐趣。最终得出的结论,不是教师给出结论,学生认可,或被动接受,而是学生通过探究过程自然发现结论,并能在日后生活中运用。

课程标准要求面向全体学生,倡导探究式学习,保护学生的好奇心,突出学生的主体地位。教师放手教科学的“放”,就是基于课程标准这一基本理念。

一节好课,应该由多个环节联合构成,教师的指导和引领是占有主动地位的。例如,第二单元“物质的变化”是六年级下册教材以实验为主的教学内容,目的是让学生通过一系列的研究观察和认识物质变化的过程中,区分化学变化与物理变化。对于实验中有关的教学仪器、材料,各个实验的具体操作要让学生熟悉并且规范方法。之前教学内容中有关养殖、种植基础及各种工具使用的技能,要准确、规范地讲解给学生,并让学生熟练掌握。用创造发明的技法,让学生开展种植、养殖、创新小发明、小制作等课外科学实践活动。这些都离不开教师的具体指导。

二、放手做实验

小学科学具有启蒙性,学生对于科学知识处于萌芽状态,对于物质世界虽然充满好奇,有积极探究的欲望,但是能力较弱。学生的观察能力和探究能力需要在教师的引领下,在参与学习活动中得到培养、锻炼和提高。学生学会科学的探究过程,掌握一定的科学方法,将终生受用并成为持续发展的本钱。在教学中,我感觉到,学生做到“放”“做”两个字,即放手探究,做中求学,学后会用,知识内化的效果特别好,有时一两次失败,还会带来意想不到的教育效果。

在“小苏打和白醋的变化”实验中,曾出现这样一种情况:当“将小苏打和白醋混合在一起,会发生什么现象”这一问题提出后,实验开始。一组同学将两种物质混合后,气体瞬间溢出,无法收集。实验失败的原因是什么?学生通过查找,发现没有严格按照两种物质的混合比例进行配比。有了这个反例,学生对于规范操作异常重视,懂得了科学求证的每一步都必须小心翼翼,求真求实。

其实,学生在探究活动中发现的结论,会对日常生活有科学的指导和帮助,这是学生最受益之处。在“米饭、淀粉和碘酒的变化”授课中,学生对日常常吃的主食米饭,是很少留心它的味道渐变过程的,更不用说去问“为什么”了。教学中,我通过让学生进行咀嚼,入口的味道、咀嚼两三下时的味道、到咀嚼十七八下时的味道,体味味道产生变化的原因,同问同法咀嚼体味馒头,通过教材补充的小资料寻找变“甜”是因为淀粉的存在、唾液的作用。此时,资料上给出的结论,学生属于被动接受,只有放手去做,学生才会心安理得地接受。学生用滴管中的碘酒滴在米饭上,发现米饭变蓝,从而印证了淀粉遇碘酒变蓝这个结论。用此法,学生又验证了日常生活中常见的肉、鱼、果蔬是否含有淀粉,从中发现一般性规律。这种提出问题,寻找可能的原因并做实验,实验成功获得结论的方法,使学生能透过现象看本质,获得了小科学家的感觉。

无论是小学科学教育理论,还是课程标准,都把科学素养设为总体目标,在课堂贯彻实施评价中,放手做科学,是培养小学生科学素养的有效途径之一。

三、结束语

放手“教”与放手“做”,都是教学艺术,旨在激发学生强烈的求知兴趣,已知、未知,易、难之间,如何巧妙联系,自然转换,逐渐引导学生观察、求知、发现,最终达到“芝麻开门”,教师艺术的设计和巧妙的导引是关键。科学理念、自身科学素养及教学能力,应是教师自我发展提高的长期任务。

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