陈霞
导读:在小学阶段,科学教育的目的是培养小学生科学的思维方法和解决问题的能力,在亲近科学的同时,在日常生活中学以致用,将其轉化成对日常生活的有效指导。
《义务教育小学科学课程标准》(以下简称《标准》)明确指出,要重视科学与人文的结合,培养学生基本的科学伦理精神和热爱科学的品质。如何不局限于教授教材而真正用好教材,结合二十五年的教学经验,说说我的点滴做法。
一、激发探究欲望,准确提出问题
发现是科学探究的开始。好奇是儿童的心理特点,能促使学生做进一步深入细致的观察、思考和探索,进而提出探究性问题。在科学教学中,创设的问题十分关键,决定着学生自主探究的成败。教师要根据《标准》和教学目标,结合学生年龄和基础特点,制订需要每节课掌握的重点、亟待突破的难点。例如,教《杯子变热了》时,我借助教材上火烧瓶中的小鱼进行实验,先把它放在凉水中,再放在酒精灯上烧,结果小鱼完好无损。“一石激起千层浪”,学生马上被这一新奇的现象吸引,产生了浓厚兴趣,迫切想知道原理,从而主动思考,极大地激发了探究热情。我趁此机会,引入绘本《热能:掌握冷暖之神——百变博士趣味科学全书》,帮助学生巩固对热能知识的探究兴趣。又如,执教《声音的产生》时,教材上呈现了森林中各种鸟的叫声、流水声、乐团吹拉弹唱的声音等,我精心搜集了四段录像,让学生近距离感受声音。尺子的波动和摇铃的晃动能让学生的观察目的更易达成,瀑布的流水声及狂风怒吼声为学生探究液体、气体发声做出了指引。之后,针对性地提出一系列问题:“你们最想探究有关声音的什么问题?声音是如何发出来的?耳朵怎样听到声音?声音如何传到人耳的?为什么有的声音悦耳动听,有的却很难听?”学生围绕“声音”提出了很多值得研究的问题,但碍于课堂时间有限,在一节课上不能全部解决,可以根据现有的时间做出取舍,告知学生如果有兴趣可以课下继续研究,在保护学生求知欲的同时,更快地回归正题。课后阅读环节中,学生自主浏览了《到处都有声音》《公园里的声音》《城市和生活》等和声音有关的绘本,探究能力和设问能力得到了长足进步。
二、灵活使用,自主探究
在新课程方案改革核心是促进学生自主探究,培养学生的创新精神和实践能力。其中,科学探究能力是创新精神和实践能力的重要组成部分。农村学校教具更新慢,有些已经老化,有些没有与时俱进。例如,执教《太阳能热水器》时,教材插图内容是各种各样的太阳能热水器,本班大部分是农村学生,对太阳能了解不多,有的学生可能真的没有见过。上课完毕后,我不仅引入绘本《太阳能——金色的能量》,让学生通过图文并茂的讲解掌握相关知识,还动员学生课后亲手制作一个简易的小太阳能热水器,看谁的效果好。通过比较和交流,学生明白了要想效果好,需要选择金属容器材料,外表颜色深,并且放置时要与阳光垂直。在此基础上,我组织学生把制作的学具存放进实验室,以备下一届学生用。通过验证性实验中的某些问题,可以开发小学生的发散思维,让其在验证中发散,在发散中探究。借助动手操作,既锻炼了学生的动手操作能力,又让他们体验了学科学、用科学的乐趣,愿意用学到的知识改善生活;同时充实了实验室器材,可谓一举两得。又如,执教《导体和绝缘体》时,一个学生的质疑引起了大家的思考:“绝缘体有时也会导电。”我假装听不懂,鼓励他继续说出自己的见解,他说木块如果湿了就会导电。这一说法让学生大吃一惊。可见,他追求的不再是一般的现象,这种课堂正是教育者希望的。我抓住这一教育契机,鼓励学生继续探究,尝试把想法写成科普小文。我相信,教师能容纳学生的不同见解,必将点燃学生的创新火花,让学生通过观察和实验,动手又动脑,学会自行获取知识的方法,始终处于主动学习的状态。如此探究学得活、记得牢,自行探究的能力也会得到有效提高。最后,我引入《小心电刺猬》《我是电》《小学生用电绘本》《会咬人的电》等多种和电知识有关的绘本,加深学生对相关内容的学习深度。
三、精彩演示内容,为学生的科学探究导航
作为科学教师,一定要多在实验室了解熟悉各种仪器,全面知悉每一类教学资源。针对每个实验,不仅要亲自动手完成,更要有所创新。这样上课时才能如庖丁解牛,运用自如。在关键处充分发挥导师作用,用专业和智慧引领学生步入科学殿堂。例如,执教《唾液有消化淀粉的作用》时,这个实验不太好理解,仅靠教师讲述很难解释清楚。于是,我课前精心准备碘酒、试管、滴管和淀粉液等,课堂上组织学生收集了适量的唾液。在教师的引导下,实验现象十分明显,淀粉遇到碘酒变成了蓝色,但加上唾液的淀粉液没有变成蓝色,借助实验达成了理想的效果。我同时引入唾液知识相关绘本《口水滴答》,让学生根据故事内容自主演示,必要时做出指导。因此,在科学教学中,教师精准的示范能有效激发学生的探求欲望,帮助学生快速习得探究之法。
四、密切联系当地自然条件,超越课材内容
在农村,小到地上的花草树木,大到天上的飞禽走兽,资源应有尽有,为科学课提供了丰富的自然条件。例如,教学《猫和兔》时,我课前让学生回家观察猫和兔的外表及饮食特点,将其带到课堂上,近距离辨认其细微特征。又如,教学《花的构造》时,我亲自带领学生到学校的花园、果园观察、采集、解剖花朵,并向果农询问有关花方面的知识,大胆放手让学生回归自然,感受科学就在身边,培养热爱大自然的兴趣。
五、绘本创作,激发学生学习兴趣
“集宝本”丰富了学生的科学学习,让科学蔓延到学生的日常生活中。科学课多让学生课前搜集资料,以便上课时更好地交流,为此我让学生每人准备了一个软皮本,并美其名曰集宝本。它属于自制绘本,集合了学生搜集到的具有科学价值的资料。例如,在学习火山的行程时,我让学生从报纸或课外书上搜集图片。有一名学生没有搜集到图片,竟然找来哥哥初中地理课本上《火山的形成》的内容,自己画出了精美的图片。又如,学习四年级的营养一课时,学生搜集了生活中各式各样食物的包装袋,知道了维持人类健康的营养素包括淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、纤维素、矿物质和水等。
六、利用积极评价,形成良好的探究习惯
《标准》指出,要关注学生的学习过程和情感体验,评价要体现多元化,强调了评价的促进功能。基于此,科学探究能力的评价不仅要关注探究结果,更要关注探究过程。通过听课发现,一些教师习惯采用“你真棒”“你太厉害了”一类比较宽泛的鼓励语言,却没有告知学生具体优秀的地方在哪里。具体而言,包括学生进行科学探究活动时,对自然事物的观察、发现及提出问题的能力;设计实验、动手操作能力;对各种信息的搜集、整理、分析、推理、归纳、总结、质疑、交流、评议等能力。
七、借助探究内容,引发问题思考
爱因斯坦说:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”这是因为探究自然的奥秘一般是始于发现并提出问题。提出问题是科学探究活动的首要环节,如果问题不明确,学生就无从探究,学习就无法展开。
(一)在有结构的材料的研究中引发问题
材料的结构指的是材料的种类、组合及使用的次序。有结构的材料指的是教师经过精心设计的典型教学材料的组合。课堂教学中,要让学生喜欢并有能力通过对材料的探索来发现问题、解决问题、获取新知。这种方法的实施步骤是:(1)观察认识材料;(2)进行实验、操作;(3)观察实验现象发现问题。
以《认识光》为例,进行指导:“请看课件,其中出示了几幅图片?画面非常漂亮,这是为什么呢?”学生回答是灯光的原因。进而引发问题:“光是从哪里来的?你知道有哪些发光的物体吗?”
(二)在猜想与结果的矛盾中引发问题
1.有趣的浮沉现象
一方面,提供一些肯定会下沉的事物,如玻璃球、橡皮块等。另一方面,提供一些肯定会上浮的事物,如气球、泡沫等。最后,提供难以辨别沉浮的材料,如潜水艇、橡皮泥等。大家猜测这些材料中大的、重的会沉,小的、轻的会浮。实验后发现结果不是这样,物体的沉浮与大小、轻重没有必然关系。当学生产生矛盾和疑问时,我提供了一组大小一样、轻重不同的材料,实验后发现这组材料放入水中轻的浮起来,重的沉下去,于是得出物体的沉浮与轻重是有关系的。当学生怀疑沉浮和大小也有关系时,我再提供轻重一样、大小不同的材料,实验后又有一个重大发现:在这组轻重相同的材料中,大的浮,小的沉。如果大家手中有这些材料,就会通过猜想和结果的矛盾,发现许多新的模式,提出新的问题。
2.果实和种子
首先,进行课前引导:“现在开一个果实展览会,大家今天带来的都是果实吗?有没有不是果实的?说明理由。”有的学生认为萝卜、马铃薯、葱头、莲藕是果实,有的认为不是。循序渐进地引导:“现在出现了两种意见,那你们认为什么是果实?看来判断一个物体是不是果实,必须有一个统一的标准,是什么?这节课就来找一找果实的共同特征。”当大家已有经验与事实发生冲突、引起争议时,自然就产生了问题。为了让学生形成科学的行为和思维模式,学会用科学的方法解决实际问题,需要形成交流型课堂,让提问更有效。基于此,要从备课入手,从以前主要“备教学内容”转向主要“备交流探究的方法”;由“备学生掌握知识的数量和质量”转向“备如何提高学生的科学素养”;由主要“备教师的教法”转向主要“备学生的学习方法”;由“备教学结果”转向“备如何让学生学会自主学习”。
(三)课堂提问要关注生活中的科学
我们要让学生的科学学习从生活中来,到生活中去。生活中处处是科学,要让学生感受到科学就在身边,感觉自己学有所用,科学课堂的提问更是如此。小学科学教学内容很直观、很生活化,可以在日常生活中找到原型。一线科学教师的任务不仅是建立学生生活科学的理念,还要以课程标准为指导,以教学内容为支撑,大胆应用生活中随处可见的素材创设学习情境并有效提问,达到让学生主动交流和探索科学,成就“科学生活”为目的。
(四)层层递进地设置问题
前两天带领学生学习了《怎样加快溶解》,教师的追问能让学生明确动手的关键。学生根据生活经验,认为搅拌可以加快溶解。根据学生的回答,我抛出问题:“大家如何才知道溶解时搅拌比不搅拌溶解得更快呢?”问题抛出,一名学生回答:“往杯子里倒入盐,加入水,搅拌看看溶解是不是比原先快了。”我没有急于给学生答案,抛出第二个问题:“大家都这样认为吗?有其他想法吗?”一名学生提出异议:“该是用两杯水,一杯搅拌,一杯不搅拌,这样就可以比较出哪杯溶解得快。”接着抛出第三个问题,引起学生思考:“究竟是用一杯水还是用两杯水呢?为什么?”学生回答:“用一杯水是比不出来的,所以要用两杯。”抛出第四个问题:“下面就请大家思考一下具体该怎么做,小组互相讨论。”抛出第五个问题:“在研究搅拌这个因素时,对水量和盐有什么要求呢?”学生各抒己见,有的认为两杯水要一样多,有的认为放的盐要一样多。为了使标准统一,我们都取35ml水放一勺盐。询问学生是否有其他补充事项,让学生说出水温一样时,要同时往水里放盐,而不是教师全权代理。
在教学中,我围绕“怎样才知道搅拌比不搅拌溶解得更快(为何做?)”“究竟用一杯水还是两杯水(做什么?)”“请大家讨论一下具體做法(怎么做?)”等一系列层层深入的问题,让学生明确实验步骤、实验材料、注意事项等,更重要的是知道了怎样控制变量、需要改变什么条件、什么条件要保持不变。只有搞清楚这些问题,学生的思路才会更清晰,实验才会有更好的效果。操作类探究活动需要教师围绕相关技能适时提问,让学生在思考问题的过程中明确动手的关键步骤。课堂就需要在这样的不断追问中层层递进,螺旋上升。
八、结语
总之,小学科学实验能使学生从被动、消极的学习中走出来,以最大的热情投入学习,促进学生主动性、独立性、思维能力、语言交往、个性等方面的发展和完善。教师在备课时要改变以往埋头拉车的现象,不仅要看到一棵棵树木,还要看到整片森林,让学生从整体上把握教材,有利于掌握科学教学过程的本质和规律。