小學(xué)生命科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)

蘇文輝+熊維聰

探究活動(dòng)既是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要載體和主要方式，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的目的和本質(zhì)。探究活動(dòng)如何設(shè)計(jì)，直接影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。活動(dòng)設(shè)計(jì)是指依據(jù)一定的理論，對(duì)活動(dòng)的各種要素，如活動(dòng)的目標(biāo)、內(nèi)容、方式、時(shí)間、材料、學(xué)生組織、教師策略指導(dǎo)等方面做出合理的安排。由于生命的多樣性和復(fù)雜性等原因，關(guān)于生命世界的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。比如，生命世界這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中有很多種植和養(yǎng)殖活動(dòng)，需要的時(shí)間較長(zhǎng)，精力較多，很多老師都感到吃力，但這種長(zhǎng)時(shí)間對(duì)動(dòng)植物的養(yǎng)護(hù)、觀察、記錄，有利于培養(yǎng)學(xué)生持之以恒的毅力，培養(yǎng)一種負(fù)責(zé)任的勇氣、動(dòng)手能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。該如何迎接挑戰(zhàn)，把握機(jī)遇，對(duì)生命科學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行有效的探究設(shè)計(jì)呢？

一、圍繞科學(xué)概念進(jìn)行設(shè)計(jì)

對(duì)于繽紛繁雜的生命世界，我們需要將它們進(jìn)行類比、分類、歸納，推理，找尋其規(guī)律和聯(lián)系，組織成為系統(tǒng)的知識(shí)。生命世界的復(fù)雜性和多樣性要求我們圍繞科學(xué)概念進(jìn)行探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，而且這樣做符合人類認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn)，近幾十年來(lái)關(guān)于兒童概念發(fā)展的研究表明兒童具有形成概念和學(xué)習(xí)概念的能力。概念是兒童構(gòu)建更復(fù)雜能力的基石，學(xué)生可以運(yùn)用掌握的主要概念，擴(kuò)大到探究其他問(wèn)題上，觸類旁通地解決學(xué)習(xí)和生活中遇到的問(wèn)題。圍繞科學(xué)概念組織教學(xué)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，促進(jìn)他們終身學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。以科學(xué)概念為中心和基礎(chǔ)，圍繞它進(jìn)行探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)是非常必要的。

怎樣的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)才算是圍繞科學(xué)概念進(jìn)行的呢？以粵教科技版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《蠶的一生》為例，探究活動(dòng)設(shè)計(jì)圍繞科學(xué)概念“蠶的生命周期”展開(kāi)，在組織學(xué)生養(yǎng)蠶的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生觀察蠶經(jīng)歷卵、幼蟲(chóng)、蛹、蛾四個(gè)形態(tài)完全不同的發(fā)育階段，并對(duì)四個(gè)階段的外形特征、行動(dòng)、食物、時(shí)間進(jìn)行觀察和記錄。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)蠶的一生：出生→生長(zhǎng)發(fā)育→繁殖→死亡。學(xué)生以后看到其他的生命體時(shí)，也可以用這個(gè)概念去解釋觀察到的一些現(xiàn)象。

我校語(yǔ)文老師為了提高學(xué)生的作文水平，也組織學(xué)生養(yǎng)蠶。但在養(yǎng)蠶的過(guò)程中，老師主要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)地觀察，以便寫(xiě)作文時(shí)能更詳盡地描述，所以問(wèn)題比較分散，比如蠶什么時(shí)候吐絲？吐出什么顏色的絲？（進(jìn)行技術(shù)處理后，現(xiàn)在的蠶可以吐不同顏色的絲）蠶脫了幾次皮？每次相隔多少時(shí)間？用什么材料的架子結(jié)繭的？學(xué)生寫(xiě)作文時(shí)也常會(huì)引用唐代詩(shī)人李商隱的千古名句“春蠶到死絲方盡”，其實(shí)從生物的生命周期來(lái)看，當(dāng)春蠶把絲吐盡之時(shí)，它并沒(méi)有死去，只是走完了生命周期中的幼蟲(chóng)階段，即將進(jìn)入下一個(gè)階段成為蠶蛹?？茖W(xué)課應(yīng)該和語(yǔ)文課有很大的不同，應(yīng)該要有科學(xué)課的味道，而圍繞科學(xué)概念進(jìn)行探究活動(dòng)設(shè)計(jì)才可以營(yíng)造出科學(xué)課的味道。

二、注重前概念，發(fā)現(xiàn)適合學(xué)生探究的問(wèn)題

學(xué)生在真正學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前，并不是一張白紙，而是已經(jīng)有了一些概念的樸素的、不完整的甚至是錯(cuò)誤的理解，這種理解稱為前概念。維果茨基的兒童思維發(fā)展階段理論認(rèn)為，兒童形成概念必須經(jīng)歷四個(gè)發(fā)展階段：第一階段——混合思維，在此階段兒童把不相關(guān)的事物都胡亂聯(lián)系起來(lái)，甚至把風(fēng)馬牛不相及的事當(dāng)成因果聯(lián)系；第二階段——復(fù)合思維，這是小學(xué)兒童所特有的思維階段，此階段的兒童喜愛(ài)根據(jù)物體的顏色、大小、形狀、功能等普通性質(zhì)來(lái)把物體進(jìn)行分類；第三階段——前概念思維，此階段的兒童開(kāi)始學(xué)習(xí)抽象的專用名詞，但對(duì)這些名詞往往夾雜著具體事物做參照物，表述不夠準(zhǔn)確或不完整；第四階段——概念思維，一般要到青春期才能很好發(fā)展，具有把兩個(gè)抽象概念聯(lián)系起來(lái)成為一個(gè)概念的水平。從這個(gè)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，概念的發(fā)展總是從前概念開(kāi)始的。奧蘇貝爾認(rèn)為，學(xué)習(xí)的心理機(jī)制是同化，即學(xué)習(xí)者新舊知識(shí)之間相互作用產(chǎn)生聯(lián)系，原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)吸收并固定新知識(shí)的過(guò)程，所以科學(xué)課上要想幫助學(xué)生建立概念，就要和學(xué)生原有的真實(shí)想法相互作用建立聯(lián)系，找到概念的生長(zhǎng)點(diǎn)。

1. 通過(guò)前概念，確定探究主題。比如在教學(xué)粵教科技版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第一單元植物單元時(shí)，通過(guò)帶領(lǐng)學(xué)生觀察校園里的植物，暴露前概念，即學(xué)生已有的對(duì)植物的理解，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)植物的理解是片面的、瑣碎的，興趣主要集中在雞蛋花的清香、榕樹(shù)的氣生根等，沒(méi)有對(duì)植物整體形成認(rèn)識(shí)，于是確定探究主題為：“認(rèn)識(shí)一株完整的植物”。為了幫助學(xué)生對(duì)植物形成整體的認(rèn)識(shí)，我去花市上購(gòu)買了一批金彈珠（該植物同時(shí)具有根、莖、葉、花、果實(shí)、種子，果實(shí)由綠色變?yōu)榧t色，而且特別容易生長(zhǎng)，即使把它從泥土中拔出來(lái)一段時(shí)間，再種回去也會(huì)生長(zhǎng)得比較好）并從泥土中拔出來(lái)，四人小組一株進(jìn)行觀察，并引導(dǎo)學(xué)生給金彈珠“畫(huà)全身像”和身體的各個(gè)部分取名字。這樣學(xué)生的注意力就集中到了一株植物上，而且要“畫(huà)全身像”就得觀察植物的所有部分，這樣就會(huì)有完整的觀察。通過(guò)“畫(huà)全身像”和取名字，在學(xué)生交流匯報(bào)時(shí)，再一次暴露前概念，比如很多學(xué)生把“莖”稱為“樹(shù)干”，把“果實(shí)”稱為“果子”，分不清“果實(shí)”和“種子”，認(rèn)為綠色的彈珠是果實(shí)，紅色的彈珠是種子，其實(shí)綠色的彈珠和紅色的彈珠都同時(shí)包含果實(shí)和種子。于是再一次確定細(xì)化的探究?jī)?nèi)容：“認(rèn)識(shí)莖、果實(shí)、種子”，通過(guò)解剖綠色和紅色的彈珠讓種子“原形畢露”，進(jìn)而幫助學(xué)生對(duì)植株整體形成科學(xué)的概念。

2. 根據(jù)前概念，調(diào)整探究?jī)?nèi)容。比如在學(xué)習(xí)粵教科技版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第9課《鯽魚(yú)與青蛙》時(shí)，通過(guò)前概念調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生以前是沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)標(biāo)本的，不知道標(biāo)本有什么用，也不知道該怎樣看標(biāo)本，學(xué)生的問(wèn)題集中在標(biāo)本是真的還是假的上。當(dāng)?shù)弥獦?biāo)本中的動(dòng)物其實(shí)已經(jīng)死亡時(shí)，學(xué)生都認(rèn)為制作標(biāo)本的人太殘忍。所以課上看標(biāo)本前特意介紹：科學(xué)家是為了研究小蝌蚪、為人類服務(wù)才制作標(biāo)本的，也指出標(biāo)本是真實(shí)的，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生：觀察標(biāo)本也是有順序的。這應(yīng)該是學(xué)生在接受正規(guī)教育過(guò)程中第一次見(jiàn)到標(biāo)本，這次對(duì)標(biāo)本的正確認(rèn)識(shí)可以幫助他們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中正確使用標(biāo)本。

三、準(zhǔn)備有結(jié)構(gòu)的材料

科學(xué)探究活動(dòng)很大程度上是學(xué)生與材料之間的互動(dòng)，活動(dòng)的效果很大程度上取決于材料的選取，沒(méi)有材料就沒(méi)有動(dòng)手做的對(duì)象，就沒(méi)有思維的基礎(chǔ)；沒(méi)有充足的材料，活動(dòng)將無(wú)法全面并深入開(kāi)展；而沒(méi)有結(jié)構(gòu)性的材料，科學(xué)活動(dòng)就無(wú)法典型、深刻與精致?？茖W(xué)教育中材料的“結(jié)構(gòu)”是指材料在被使用時(shí)能揭示自然事物間的某種關(guān)系。所謂結(jié)構(gòu)性材料，指的就是教師經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的典型教學(xué)材料的組合。由于生命的復(fù)雜性、多樣性、變化性，植物的種植和動(dòng)物的飼養(yǎng)通常需要較長(zhǎng)時(shí)間，還未必能夠正常生長(zhǎng)，而且能夠作為標(biāo)本的資料只能展示生命過(guò)程中的某一階段，不能全面展示，這就需要教師充分利用和開(kāi)發(fā)各種資源進(jìn)行材料的準(zhǔn)備。

1. 客座小老師。對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)認(rèn)真鉆研，有整體把握后，挑選出一些活動(dòng)供孩子們選擇，讓孩子們根據(jù)自己的興趣、能力、時(shí)間安排等情況進(jìn)行選擇，成為某個(gè)活動(dòng)的“小老師”。比如在“認(rèn)識(shí)花”的活動(dòng)中，提前商量好的多位“小老師”帶來(lái)了不同種類的鮮花，先由 “小老師”們輪流在實(shí)物投影處展示和介紹自己的那支鮮花，然后“小老師”們分別到不同的小組中讓同學(xué)們聞一聞、摸一摸，近距離觀察花朵，并回答同學(xué)們現(xiàn)場(chǎng)提出的問(wèn)題，不知道答案的就記錄下來(lái)全班一起討論。孩子們通過(guò)對(duì)多種花的觀察，總結(jié)出花的特點(diǎn)，對(duì)花有了較科學(xué)、全面的認(rèn)識(shí)。

2. 家庭實(shí)驗(yàn)室。由于飼養(yǎng)和種植通常需要較長(zhǎng)的時(shí)間，僅靠課堂上的時(shí)間是不夠的，所以課內(nèi)的活動(dòng)要向課外延伸，而家庭是個(gè)不錯(cuò)的選擇。學(xué)生在家里飼養(yǎng)和種植的過(guò)程中，老師要注意引導(dǎo)他們及時(shí)地收集能解決問(wèn)題的證據(jù)，包括做觀察記錄、拍照片、錄像等。比如學(xué)生領(lǐng)養(yǎng)小蝌蚪后，隔一段時(shí)間給蝌蚪拍照、錄像，做觀察記錄等。

3. 其它資源。標(biāo)本、多媒體動(dòng)畫(huà)也是很有用的資源。值得一提的還有科學(xué)館、動(dòng)物園、植物園等社會(huì)資源，這些資源除了老師組織學(xué)生去參觀外，還可以通過(guò)和家長(zhǎng)溝通，得到家長(zhǎng)的支持開(kāi)展相關(guān)親子活動(dòng)。比如三年級(jí)下學(xué)期開(kāi)學(xué)時(shí)就和家長(zhǎng)溝通這學(xué)期的主要內(nèi)容是動(dòng)物，于是一些本來(lái)打算帶孩子去游樂(lè)場(chǎng)的家長(zhǎng)選擇了帶孩子去動(dòng)物園和海洋館，對(duì)真實(shí)動(dòng)物的觀察為課堂上的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：廣東中山市石岐中心小學(xué)）

責(zé)任編輯 鄒韻文