施晓益
科学探究是小学科学学习中非常重要的环节,针对不同年级、不同层次的学生,教师会设计不同的科学探究活动,但是这样的科学探究活动真正落到实处了吗?真的把课堂还给学生了吗?学生是否在经历真探究?针对科学课堂探究活动存在的问题,笔者结合小学三到六年级科学课堂的教学案例,从还原探究活动中的潜在问题、什么是真正的探究等几个方面进行探讨。
一、还原科学探究活动中的潜在问题
真正的科学探究活动应该是开放的、以学生为主体、学生亲身经历科学探究的过程。在实际教学中,教师没有深入钻研业务,科学探究活动设计不符合实际,探究倾向于结论化,忽视了科学探究活动的严谨性、科学性、拓展性和开发性等特点,使探究教学停留在课堂表面,无法体现科学探究的本质。
(一)照本宣科,限制思维活动
【案例】教师教授小学三年级上册《科学》第二单元“动物”,要求学生用放大镜观察蚂蚁:先观察蚂蚁的身体,再观察蚂蚁的身体分成几个部分,最后观察蚂蚁各个部位长什么样。
【分析】观察蚂蚁这节课把活动的空间从教室移到了实验室,学生们进行观察,根据教材安排经历探究过程,看起来是在探究, 但是这只能算是观察活动,学生活动的空间被压缩,互动交流仅仅是描述结果,思维被限制。
(二)以课设课,限制思维发展
【案例】小学六年级上册《科学》第二单元“形状与抗弯曲能力”一课是一节典型的实验课,教师在课堂上给出指定的实验表格:
要求学生思考:折成各种形状的纸横梁比平板纸横梁抗弯曲能力大多少?为什么改变形状也能提高材料的抗弯曲能力?
小组成员准备5张相同的纸,用这5张纸折出以上5种形状进行实验,小组分工合作完成。
【分析】这堂课目的明确,要求学生根据表格完成实验,可是教师有没有想过,这个实验限制了学生的思维:用固定的框架框住学生的思维,没有放手让学生真正地去探究,学生只是被动地接受,完全按照规定的步骤去做,很难在探究中发现问题并解决问题。
(三)机械重复,缺乏思维锻炼
【案例】小学四年级上册《科学》第二单元“溶解”中一课的实验:一杯100毫升的水能溶解多少克食盐?要求先准备装有100毫升水的水杯,然后一勺一勺地往杯子中倒食盐,用玻璃棒不停地搅拌,直到水不能溶解食盐为止。最后,看看各个小组溶解的食盐量,得出实验结论。
【分析】学生按照步骤顺利完成了实验,知道100毫升水能够溶解多少克食盐。学生的参与度高,几乎小组内每个成员都动手了,但是在实验中,学生只是在机械地做一个动作:往杯子里地倒食盐,不停地搅拌,直到水不能溶解食盐为止,根本没有思考用多于或少于100毫升的水能否完成实验,水温的高低会不会影响食盐的溶解量……这样的探究仅仅是一个实验,从一开始就限制了学生思维的延伸。
二、走向真正的科学探究
师:“这个实验设计有什么问题吗?”
生1:“放入冰箱的实验组与放在阳光下的对照组有两个不同的条件:阳光、温度。做对比实验时,实验组与对照组往往只有一个条件不同,而在这个实验中,同时有两个条件不同,那么最终的实验结论不能确定种子发芽是因为温度还是因为阳光。”
师:“那么我们如何解决这个问题呢?”
生2:“使阳光这個条件一样。”
生3:“冰箱里没有阳光,我们就让两组绿豆种子都不在阳光下。”
生4:“用不透明的袋子把绿豆种子包起来,但留有气孔。”
生5:“而且要把冰箱外的那个塑料盆放在冰箱所在的那个房间里,其他条件不变。”
【分析】先让学生设计实验,然后进行课堂讨论,根据学生提出的改进方案重新设计实验。学生在发现问题、讨论与解决问题的时候,积极思索,思维活跃,掌握了正确的实验方法。最后通过小组合作、全班纠正讨论,各小组根据同学们提出的意见再次修改实验方案,使实验设计更加合理。
通过多种交流、多重思考,学生慎重审视自己初步的研究成果,直面研究中的具体问题,这样才能凸显科学探究的本质,这样的课堂才是有效的。
(二)多动手、勤质疑、促思维
【案例】小学五年级上册《科学》第四单元“运动与力”中“弹簧测力计的使用”教学过程如下:
师:“今天老师给大家带来了一件新工具(出示弹簧测力计),它可以测量我们身边的物体。在测量前,我们先来了解一下它的结构。”
在教师的指导下,学生了解了弹簧测力计的结构。接着,他们用弹簧测力计去测量教师事先准备的物体,读出数值。在汇报测得的数据时,问题出现了:测量同样的物体,几次测得的数据却不一样。
师:“奇怪了,老师提供的钩码是同一型号的。为什么测得的同一物体的重力有那么大的差别呢?想一想,可能是什么因素造成了测量不够准确?”
【分析】这样的设计意在培养学生的思考能力和解决问题的能力。没有思维上的冲突,怎么会有意识地去思考、去解决问题呢?动手操作后,在问题的巧妙引导下,学生非常自然地进入“探究”状态。
总之,科学学习因为“探究”而充满生趣、充满意义、充满价值,真正的科学探究活动需要我们拨开浮于事物表面的假象,深入事物变化的内在本质,把握事物的“真相”。教师要做科学领路人,引导学生像科学家那样真探究,进入积极的科学思维状态,在探究中成长。