王珂
小学科学课以培养学生科学核心素养为教学理念,要求小学生在掌握基本科学知识和技术的基础上,提高科学思维能力和实验探究能力,从而树立正确的价值观和社会责任感。深度学习这一教学理念的提出,对于培养学生综合能力和素养、推动现代化教育改革创新,都具有重要的意义。科学教育的目的在于,让学生领会科学的内涵和本质,在自主体验科学探究的过程中,形成科学思维能力,并将其应用于实际生活。深度学习的教学理念旨在培养学习者的认知判断能力和应用创新能力。两者都侧重于学生科学思维的发展。当前,小学阶段的科学课主要是以课堂学习为主,本文以提高学生科学核心素养为教学理念,根据深度学习的理论指导,聚焦科学课堂提问环节,进一步探究在小学科学课中培养学生深度思维能力的教学方法及策略。
问题是积累知识、开拓思想的基石,是生长新思想、新方法、新知识的种子。在探究式科学课学习中,问题往往是探究的出发点,也是贯穿整个探究活动的主线。探究式学习即“问题导向式”学习,是让学生围绕一些真实的问题而进行的一种有目的性的、可操作性的学习。它的目标是培养学生运用所学科学知识解决实际问题的能力,同时培养学生的深度思维,是科学课实现深度学习的重要路径。在“问题导向式”学习中,科学知识与动手实践是平等共生关系,学生学习新知识的过程也是运用知识解决问题的过程,反之,学生运用知识解决问题的过程又是学习新知识的过程。
“问题导向式”学习是一个提出问题、解决问题的过程,在创设情境中感知问题,在师生研讨中聚焦问题,在合作探究中研究问题,在交流研讨中解决问题,最后在巩固应用中感悟问题。教师在课堂教学中,要着重引导学生围绕关键性问题开展自主合作探究学习,让学生在问题的驱动下进行由浅入深的体验,让学生的思维随着问题的解决而更加富有深度。课堂中占主导地位的黄金问题可以是教师提出的具有引导思维发生的问题,也可以是在现实情境中由学生提出的具有探究价值的问题,而后者更有益于学生深度思维能力的培养。
教师在教学过程中要有意识地培养学生提出问题的能力,可以从各个途径入手,培养学生的问题意识。让学生在观察中发现问题。问题来自观察,学生观察得越多、越细致,发现的问题就越多。学生的生活和大自然中其实蕴藏着许多科学现象和科学问题,关键看学生对科学问题的敏感度。为此,教师可以鼓励学生养成有意识观察自然、观察生活,并随时将自己的问题或困惑记录下来的好习惯,让学生从情境中提出问题。教师在课堂上有意识、有针对性地设计一个合理的情境是帮助学生引出问题的关键,能最大限度地激发学生对现实问题的好奇心,充分调动学生探究的积极性,是整节课思维发生的良好开端。让学生从平常处提出疑问。在课堂教学中,教师要鼓励、引导学生在发现已有知识经验和新知识之间产生矛盾时,大胆质疑和提问。这在保护和激发学生好奇心的同时,还能帮助学生进一步思考有价值的问题。教师要有意识地在可疑处求疑,如从“怎样做?”“为什么这样做?”“他们的方法科学吗?”等方面质疑,从而使研究更严谨。教师还要在无疑处求疑,让学生对所学知识和实践方法进行反思,从而促进学生更深层次地思考,如“生活中哪些地方用到了今天所学的知识?”“你对今天的实验结果满意吗?还有没有需要改进的地方?”等,从而促进学生对知识和思维的内化,进一步培养学生深度思考的能力。
科学探究始于问题,思维活动也是从特定问题开始的。从思维的角度来说,一个问题的提出需要分析事物之间的联系,分析已有经验与实验事实之间的矛盾,比较各种假设之间的差别,从实验数据归纳事物的本质属性和规律等一系列思维过程。因此,教师在课堂上通过创设情境,引发学生的认知冲突,通过探究活动要求学生尊重事实和证据,运用逻辑推理,在演绎、归纳、推理中学会理性思考,从而激发学生主动思维。这样的科学课堂才有效而富有深度。
一、情境教学激发深度思维
在课堂教学开始前,可以采用问答的方式,和学生聊一聊与本节课有关的话题,从而开启学生思维发散的第一步。好的开端将为后面的教学活动打下基础,循序渐进地引导学生活跃思维。
在课堂教学过程中,通过调动学生的生活经验和想象能力来帮助其感受教学内容。对低年级学生而言,他们的实践经验有限,情感体验不够丰富,教师可以运用图画和影像等表现方法来展现教学内容,还可以播放适宜的背景音乐来渲染课堂气氛,从而启发学生的形象思维,进而过渡到高阶的深度思维领域,引发学生对科学现象更深层次思考,鼓励学生提出高质量的问题。
例如,教学苏教版小学科学二年级上册《四季的天气》这一课,教师让学生先观看季节变化的视频,在视觉与听觉的触动下,吸引学生的注意力,产生学习的兴趣。然后教师向学生介绍每个季节的特征,展示一些图片向学生提问:图片上是哪个季节?学生自然而然会联系相关的情境来思考和回答问题。教师进一步提出“在这个季节中动物的活动是什么?”这一问题,从课堂情境拓展到了生活经验,激发学生思维的同时,调动了学生的前概念,合理地把新旧知识串联了起来。到这里就会有学生问:“那人的活动是什么呢?”“在这个季节中,植物的变化是什么样子的呢?”……一连串高质量的问题就这样自然地从他们的脑袋中蹦出来了。以情境教学激发学生的深度思维,由浅入深,由粗到细,让学生的思维随着情境慢慢深入。
二、探究活动引领深度思维
在探究活动中,教师高质量的问题为学生搭建了思维的脚手架。當学生根据他们对自然现象的想法来进行探究活动,并且对活动获得的证据进行讨论时,学生即从浅层思维进入了深度思维。动手要以动脑为基础,在动手中不断发现新问题,主体思维主动参与。学生通过探究活动习得科学知识和技能,获得对科学知识的深层理解,思维也得到了很好的训练。真正的学习并非发生在学生的手上,而是发生在他们的脑中。
以苏教版小学科学二年级上册中的《推和拉》为例,教师出示一些图片,比如马拉车、大象推车等,提问:哪些动作是拉?哪些是推?学生回答问题并根据自己的生活常识来举例,用自己的语言描述还有哪些动作是拉或推。然后教师继续提问:“拉力都是一样大的吗?”学生带着问题进行探究活动。让几名力量悬殊的学生尝试拉拉力器,观察拉力器弹簧长度的变化,教师提问:“为什么他们拉开的长度不一样?”学生回答:“因为他们的拉力不一样。”教师:“那么是谁的拉力最大呢?你是怎么看出来的?”学生:“XX,因为他拉开的弹簧最长。”学生根据观察到的现象总结经验,进而提出:“那推力是不是也有大小呢?”“怎么验证推力也有大小呢?”通过探究活动,学生从对科学知识的浅层理解转为深度探究。学生对探究的理解越深入,思维就越有深度。07B4C404-5269-4F25-8D20-61617A1618E3
三、拓展延伸巩固深度思维
科学是一门与生活紧密联系的学科,科学课的目标是激发学生对自然现象的好奇心,因此,科学学习绝不能止于科学课堂。将课堂上的生成点延伸到生活中,让学生带着问题走出课堂,进入一种“沉浸式”学习状态,那学生的思维自然也是“层进式”的。
例如,在苏教版小学科学四年级上册《点亮小灯泡》这一课中,教师在课堂教学内容完成后,给学生分发了一张能发光发声的感谢贺卡,一下子激发了学生的好奇心。学生能用课堂上掌握的电路知识分别解释贺卡发光和发声的现象,但两个现象怎么能同时发生呢?贺卡里的电路是什么样子的?学生提出了一连串的问题。教师可以鼓励学生猜一猜,试一试,再拆开贺卡看一看。课后的拓展延伸能激发学生主动参与科学探究的热情,让科学学习成为一件有趣的事,让深度思维在潜移默化中成为学习的常态。
四、“推敲”结合启迪创新思维
在逐渐激发学生的思维能力后,还要进一步培养学生形成勤思善议、反复推敲的思维习惯,加强思维活动的周密性。这是一个持续性的过程,一个以量变引发质变的递增过程。在课堂教学中,教师的教学方式要紧密结合课本教材,以学生的身心健康发展为落脚点,根据学生的知识水平、心理素质、发展阶段的特点规律来进行教学设计,由此提高学生自主学习能力和学习效率。在学生进行听、看、做等活动时,引导学生进入高效思维空间,在动手实践中主动施展已经获得的思维能力。另外,学生在科学思维发展中往往缺乏反思自身的过程,因此教师需要重视引导学生思考自己的思维路径,对自己的思维有一定的认识,进一步思考如何拓宽自己思维的广度和深度。
在苏教版四年级上册《电路暗箱》这一课的教学中,教师将解电路暗箱这个活动按照从易到难的顺序开展,连接到暗箱里的器材逐渐增加。学生用检测电路分别连接不同的触点,记录检测结果,并由此推断暗箱内部可能的连接情况。这一活动要求学生在掌握电路基本知识的基础上,反复推敲,不断尝试,通过科学判断才能最终解出暗盒。而暗盒的解法并不是唯一的,学生在手脑并用思维风暴的过程中,可以发现好几种暗盒的解法。深度思维的进阶就是科学知识和技术的创新与再造,培养学生的思辨能力是思维向更深层次发展的重要方法。
“创造始于问题,有了问题才会思考,有了思考,才有解决问题的方法,才有找到独立思路的可能。”科学学习以问题为起点,更是贯穿整个教学活动的主线。可以说,问题是思想方法、知识积累的基点,是生长新思想、新方法、新知识的种子。课堂上高质量的问题,不仅引领着学生进行科学知识的学习,同时也激发了学生对科学的热爱,点燃了学生科技創新的热情。一个高质量的深度学习的科学课堂需借助具有整合作用的基本问题,通过观察、实验与思维相结合的探究方法,激活学生学习的深层动机,通过学生在学习过程中的切身体验和深入思考及对学习内容的融会贯通,从而培养学生的科学思维能力、协作能力和创新能力。以问题导向的科学深度学习呼应学生发展深度思维的诉求,深度思维又是衡量学生科学核心素养的重要标志。教师在科学课堂上要善于捕捉学生的认知起点,探寻学生科学思维的生长点,引领学生的深度思维在深度学习中不断优化,从而有效地发展学生的科学核心素养。07B4C404-5269-4F25-8D20-61617A1618E3