科學(xué)教育要以“探究”為核心??茖W(xué)探究,其寓意應(yīng)是豐富而且深遠(yuǎn)的,不僅是一種“教學(xué)方法”,一種“教學(xué)內(nèi)容”,更是動(dòng)態(tài)的“教學(xué)過程”。在這種“教學(xué)過程”中需要方法的引導(dǎo),需要科學(xué)工具和儀器資源的支撐,但對(duì)于科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)而言,更需要智慧。
面對(duì)每一堂課,教師們必須更用心,更專心,更細(xì)心。讓學(xué)生從許許多多看似簡(jiǎn)單卻很有價(jià)值的探究中,用他們細(xì)致和特有的領(lǐng)悟力,獲得科學(xué)的思維方法,使他們學(xué)會(huì)“會(huì)研究”、“能研究”,并在探究的過程中“重事實(shí)”、“重證據(jù)”、“重研究方法”,他們會(huì)變得更加聰明。
“我還想問一問?”
——智慧讓科學(xué)探究在動(dòng)態(tài)中生成
在科學(xué)探究的過程中,主體是學(xué)生如何展開科學(xué)探究活動(dòng)。但探究活動(dòng)是開放的,是動(dòng)態(tài)生成的。對(duì)于學(xué)生在探究活動(dòng)中所體現(xiàn)出來的好奇心和興趣,教師要及時(shí)捕捉;對(duì)于探究過程中所形成的新的認(rèn)知沖突,教師要把它作為新的課程資源,并為此進(jìn)一步推進(jìn)探究過程在具體情境中動(dòng)態(tài)生成,將探究活動(dòng)逐步引向深入。
案例1:《蠟燭熄滅了》教學(xué)片段
學(xué)生分組探究蠟燭在大、中、小三個(gè)瓶子中的燃燒時(shí)間,并進(jìn)行交流。
生:我們組蠟燭在大瓶中燃燒的時(shí)間是17秒,在中等瓶子中燃燒的時(shí)間為10秒,在小瓶子中燃燒的時(shí)間是5秒。
生:我們組蠟燭在大瓶中燃燒的時(shí)間是27秒,在中等瓶子中燃燒的時(shí)間為19秒,在小瓶子中燃燒的時(shí)間是9秒。
生:我們組蠟燭在大瓶中燃燒的時(shí)間是22秒,在中等瓶子中燃燒的時(shí)間為19秒,在小瓶子中燃燒的時(shí)間是15秒。
生:我們組蠟燭在大瓶中燃燒的時(shí)間是20秒、在中等瓶子中燃燒的時(shí)間為10秒,在小瓶子中燃燒的時(shí)間是6秒。
師:從這些探究得出的數(shù)據(jù)中,你能得出什么結(jié)論呢?
生:蠟燭在大瓶子中燃燒的時(shí)間最長(zhǎng),在小瓶子中燃燒的時(shí)間最短。
生:當(dāng)空氣多的時(shí)候,蠟燭燃燒時(shí)間就長(zhǎng),當(dāng)空氣少的時(shí)候,蠟燭燃燒的時(shí)間就短。
師:是??!再分析這些數(shù)據(jù),你還有什么想法嗎?
生:老師,我還想問一問,為什么大家都用大瓶、中瓶、小瓶,可每一組得到的結(jié)果卻不相同呢?
生:我覺得每組的瓶子可能不同。
生:我看了周圍的幾個(gè)組,瓶子的大小是一樣的。所以瓶子大小不是原因。
師:這位同學(xué)觀察得很仔細(xì),課前老師為同學(xué)們準(zhǔn)備的瓶子是一樣的。那到底是什么原因呢?我們可以到其他組去進(jìn)行觀察,去進(jìn)一步地思考!
生:可能是與蠟燭的長(zhǎng)短有關(guān)吧?
生:是不是和杯子與桌面之間的縫隙有關(guān)呢?
學(xué)生進(jìn)一步進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)……
精彩可以預(yù)約,但沒有預(yù)約的精彩更能讓人眼前一亮,為之一振!“我還想問一問”,這一問就生成了新的更有意義的探究:是什么原因造成了做相同的實(shí)驗(yàn)而得到了不同的數(shù)據(jù)?學(xué)生感受到的不僅僅是再一次探究,他們知道如何著眼于數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和關(guān)系,深入理解現(xiàn)象和現(xiàn)象發(fā)生的原因,發(fā)現(xiàn)他人沒有發(fā)現(xiàn)過的問題;能從大家的討論中學(xué)會(huì)如何從紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)最本質(zhì)最核心的問題,進(jìn)一步明白要善于從簡(jiǎn)單、普通、司空見慣的現(xiàn)象中看出問題,從中揭示出事物重要的規(guī)律來。
“原來可以這樣簡(jiǎn)單!”
——智慧讓科學(xué)探究在選擇中頓悟
探究是過程而非流程。科學(xué)探究的外在形式是由提出問題、制定計(jì)劃、開展觀察、實(shí)驗(yàn)、測(cè)量、制作、收集證據(jù)、進(jìn)行解釋、得出結(jié)論和表達(dá)、交流等過程構(gòu)成。但這并不意味著,每個(gè)探究活動(dòng)、每節(jié)課都經(jīng)歷著這樣的過程。人們常說科學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)發(fā)明來源于“靈感”,其實(shí)這種靈感并不是天生就具有的,而是科學(xué)家通過大量的觀察和積累形成的。同樣,面對(duì)同一個(gè)探究活動(dòng),要求同學(xué)們能運(yùn)用已有的經(jīng)驗(yàn)多方面、多層次、多角度地思考;要求學(xué)生能從原有的觀念中進(jìn)行提升,不墨守成規(guī),比較快地從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題,提出猜想,積極探究和解決問題。
案例2:《土壤里有什么》
學(xué)生猜想土壤里有水、空氣、砂子等,接下來進(jìn)行證明土壤中有水的實(shí)驗(yàn)。
生:用火燒,把水變成水蒸汽,再用杯子罩在上面,讓水蒸汽冷凝在杯子上。
生:我們組也討論過這種方法,但覺得燒比較麻煩,要不少的實(shí)驗(yàn)材料,現(xiàn)在又沒有,有沒有其他辦法呢?
眾學(xué)生們表示贊同并撥弄著自己面前的土塊冥思苦想。有一個(gè)同學(xué)大聲地叫了起來:“我發(fā)現(xiàn)了!我發(fā)現(xiàn)了!看看我們擺土塊的那張紙,上面有水留下的痕跡。”
同學(xué)們急忙看自己擺土塊的紙。
生:是?。∥业募堊冘浟?,紙上面還有了褶皺。
生:我的桌子上已經(jīng)摸到水了!這肯定是土壤里面的。
生:我也發(fā)現(xiàn)了,我?guī)嘤玫姆奖愦弦灿兴?/p>
師:同學(xué)們真會(huì)想辦法,這次實(shí)驗(yàn)給你留下了什么印象?
生:原來可以這樣簡(jiǎn)單,只要我們善于觀察,一定會(huì)有所發(fā)現(xiàn)的。
精彩的并不一定是復(fù)雜的。簡(jiǎn)單也是一種精彩,而且是一種脫俗的精彩。探究繼續(xù)進(jìn)行著,學(xué)生思維的靈活性和敏捷性充分地體現(xiàn)了出來:豐富多彩的答案,靈光一閃的點(diǎn)子是學(xué)生擺脫舊的思維序列的束縛影響,機(jī)動(dòng)靈活地從一種思維過程轉(zhuǎn)向另一種思維過程;是學(xué)生根據(jù)探究過程的發(fā)展與變化,及時(shí)調(diào)整自己的思路,改變已有的思維過程,尋找新的解決問題的方法;而進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)帶的方便袋上也有水是思維過程在他人的啟發(fā)下做出的積極思考,正確地做出判斷并迅速做出選擇的結(jié)果。
“可以這樣來試試!”
——智慧讓科學(xué)探究在創(chuàng)造中張揚(yáng)
開放的科學(xué)探究活動(dòng),給學(xué)生提供了廣闊的時(shí)間和空間。學(xué)生們?cè)谔骄炕顒?dòng)過程中,要能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)造性思維,提出不同于其他同學(xué)的新穎的、獨(dú)特的猜想和假設(shè);能獨(dú)立地組裝實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行操作,善于發(fā)現(xiàn)新穎的、獨(dú)特的、有效的操作技巧和方法。遇到困難,能獨(dú)立思考,尋找解決方案,對(duì)問題有自己的創(chuàng)造性見解。
案例3《晝夜變化》
在學(xué)生明白了是地球自轉(zhuǎn)引起晝夜變化之后,學(xué)生要解釋“為什么我們看到的是太陽的東升西落”?下面是學(xué)生的回答:
生:可以想想坐汽車的感覺。汽車往前行,坐在車?yán)锏娜藚s感覺到車外的樹木在往后退。就如在旋轉(zhuǎn)的地球上的人一樣,感覺到太陽在東升西落,實(shí)際上是地球在自西向東進(jìn)行著自轉(zhuǎn)。
生:我想生活中大家有這樣的經(jīng)驗(yàn),坐轉(zhuǎn)椅,當(dāng)轉(zhuǎn)椅轉(zhuǎn)得比較快時(shí),覺得旁邊的景物在動(dòng),而不覺得是自己在轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)道理是一樣的。
生:如果我們能在地球儀上裝只眼睛就好了,看看這只眼睛都看到了什么。
師:這個(gè)主意倒挺獨(dú)特,大家?guī)椭胂朕k法?
生:把頭湊在地球儀上轉(zhuǎn)動(dòng)地球儀,看看燈泡,看是什么感覺。
生:可以這樣來試試!把數(shù)碼像機(jī)固定在地球儀上,在旁邊弄一個(gè)紅色的圓,讓數(shù)碼相機(jī)隨地球儀的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),看相機(jī)中紅色的圓是怎樣移動(dòng)的。
……
多么富有獨(dú)立性和創(chuàng)造性的想法呀!“在地球儀上裝只眼睛”,“用數(shù)碼相機(jī)來代替這只眼睛”,“可以想想坐汽車的感覺”……學(xué)生的個(gè)性在科學(xué)探究中得以張揚(yáng),形成了積極的思維方式。這是在科學(xué)探究過程中創(chuàng)造性地使用教材和借助形象思維參與的結(jié)果;是教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)同學(xué)們的各種直觀經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生獲取多方面感性認(rèn)識(shí),加強(qiáng)對(duì)探究過程的理解和獨(dú)立性、創(chuàng)造性思維發(fā)展的必然結(jié)果。這是多么美妙而和諧的科學(xué)探究??!“讓教學(xué)充滿智慧,用智慧演繹精彩?!笨茖W(xué)原本叫人求真、求美,科學(xué)教育更應(yīng)是教給人智慧的教育,我們期待著越來越多的智慧在科學(xué)探究的舞臺(tái)上奏出更強(qiáng)、更和諧的音符。
(作者單位:江蘇省如皋市安定小學(xué))