科學(xué)探究應(yīng)為激發(fā)學(xué)生思考而設(shè)計(jì)

浙江省玉環(huán)市蘆浦鎮(zhèn)中心小學(xué)(317600) 陳安順

依稀記得,2015年末小學(xué)科學(xué)界刮起了一股“做思共生”的科學(xué)思潮。雖是“做思共生”但更多的是強(qiáng)調(diào)思考。但是有思考才有思維,而科學(xué)思維更是人類思維中最美麗、最高貴的“花朵”,它在人類思維發(fā)展中的地位不言而喻。但是在我們今天的科學(xué)探究中,有多少是為激發(fā)學(xué)生思考而設(shè)計(jì)的呢?

1 片斷回眸——思考的火花未綻放

科學(xué)探究教學(xué)踐行幾十載,教師理念已有了質(zhì)的提高,科學(xué)活動(dòng)在各個(gè)地方、各個(gè)層次開展,通?？吹降亩际菬釤狒[鬧的場面,似乎是預(yù)定好的“劇本”,但思考的地方太少,學(xué)生為做而做,頭腦空白,對概念的轉(zhuǎn)換就更不用提了,課后一測試,一大部分學(xué)生都停留在原有認(rèn)知上。是哪些方面出了問題,導(dǎo)致學(xué)生的思維發(fā)展如此緩慢?

1.1 高估問題的指向性——學(xué)生思維的預(yù)判失誤

教學(xué)片斷:《電磁鐵》教學(xué)。

教師呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料:指南針、導(dǎo)線、小燈泡、電池?！罢J(rèn)識(shí)嗎?能回想起來以前3年級學(xué)過什么內(nèi)容嗎?”學(xué)生想了想,紛紛舉手。有的說指南針是怎么做的,指南針有什么用;有的說小燈泡可以亮起來?！澳敲唇酉聛?我們把這些材料合在一起玩,你會(huì)怎么玩?”學(xué)生沒有反應(yīng)?！霸傧胂?指南針與小燈泡在一起玩,可以怎么玩?”有個(gè)學(xué)生終于舉手:“可不可以把指南針與小燈泡用導(dǎo)線接在一起?”這個(gè)提議,引發(fā)了學(xué)生的思考。有學(xué)生說:“把指南針與小泡綁在一起,用導(dǎo)線綁。”學(xué)生的想法越來越離奇。教師引導(dǎo)了很久,終于將學(xué)生的思路引到:接通電路,把指南針放在小燈泡旁或?qū)Ь€邊緣,觀察有什么反應(yīng)。

分析:教師回顧已有知識(shí),是為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)課的活動(dòng)探究。而教師的提問也是為了引導(dǎo)學(xué)生思考:如何去科學(xué)地“玩”這個(gè)實(shí)驗(yàn)。從本片斷來看,教師期望學(xué)生能夠回顧3年級學(xué)習(xí)過的磁鐵的性質(zhì),又希望學(xué)生回顧電路相關(guān)知識(shí)。然而,恰好相反,學(xué)生時(shí)隔3年,遺忘了很多知識(shí)。教師高估了學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備。基于此,再提問題,學(xué)生的思維之火就是不能點(diǎn)燃教師準(zhǔn)備的干柴。影響結(jié)果的基本因素有:①回顧知識(shí)不清不細(xì),回顧時(shí)推進(jìn)速度過快;②探究設(shè)計(jì)目標(biāo)不明確。教師讓學(xué)生想怎么將指南針和燈泡合在一起玩,并沒有明確通過電路來影響指南針的探究目標(biāo)。只有樹立這個(gè)探究目標(biāo),提問才有方向。所以教師要探學(xué)情,了解學(xué)生的思維,站在學(xué)生的立場上設(shè)問,這樣設(shè)計(jì)的探究之問才更有指向性。

1.2 缺乏探究設(shè)計(jì)的深入思考——學(xué)生思維是生拉硬扯

教學(xué)片段:《拱形的力量》探究設(shè)計(jì)。

師:拱形受到力時(shí)向下向外傳遞,抵住拱足的力如果用書本來代替,你怎么放?

生:當(dāng)然是一本一本地加,逐漸增多。

師:這樣加太麻煩,現(xiàn)象不明顯,我們要成倍成倍地加,這樣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才更明顯。

分析:師生對話實(shí)錄中發(fā)現(xiàn),學(xué)生回答的內(nèi)容不是教師的預(yù)設(shè)時(shí),教師沒有進(jìn)一步引導(dǎo),而是直接斬?cái)嗔藢W(xué)生的思考,強(qiáng)迫學(xué)生接受教師的探究方式。學(xué)生雖然在教師的引導(dǎo)下,也能很好地完成教科書上的實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論,可是這就是真正的探究嗎?答案是否定的。被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格地說不是在探究,而是在完成教師布置的任務(wù)。這樣對學(xué)生的思維發(fā)展是一種束縛。教師應(yīng)當(dāng)在探究設(shè)計(jì)時(shí)深入思考,站在學(xué)生的起點(diǎn),完成預(yù)設(shè)。當(dāng)學(xué)生的思路沒有在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),切不可生拉硬扯,讓學(xué)生脫離自我的思維,直線式地為做而做,這樣對學(xué)生的思維發(fā)展又有何好處。

1.3 輕視概念生成——教材固化學(xué)生思維

教學(xué)片斷:教師拿出一個(gè)立方體模型。

師:這是什么模型,認(rèn)識(shí)嗎?

生:正方體。

師:是的,這個(gè)正方體模型就是我們今天做框架的內(nèi)容了。這個(gè)是鋼鐵做的,所以比較堅(jiān)固,如用竹棒來做,會(huì)不會(huì)也堅(jiān)固呢?

師:(教師拿出小竹棒)你們也拿出來,跟老師一起做。

分析:《做框架》這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)毫無探究味道。教師完全成全了一本教科書,學(xué)生照著書本來做就行,這是典型的教授式教學(xué)。三角形穩(wěn)定性的概念在哪兒?斜桿的概念在哪兒?教師只重視做框架,忽略了學(xué)生的概念生成,概念都留到了教學(xué)最后,成了知識(shí)的灌輸。需知課堂科學(xué)概念的生成,在學(xué)生腦中是需要時(shí)間與空間的。否則,學(xué)生的思維就被固化了,思考的時(shí)間都沒有,這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)又有何意義。

2 捻須推敲——設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生思考的探究教學(xué)

通過思考促進(jìn)思維發(fā)展。教師的教學(xué)任務(wù)應(yīng)是幫助學(xué)生發(fā)展成為一個(gè)思考者,那樣學(xué)生才有獨(dú)立自主學(xué)習(xí)探究的能力和信心?？茖W(xué)的思維并不能一味地通過模仿練習(xí)、反復(fù)練習(xí)形成,應(yīng)該在學(xué)生自我觀察、自我思考的基礎(chǔ)上逐步形成。如果教師囿于教材,固化學(xué)生思維,牽著學(xué)生鼻子走,強(qiáng)迫學(xué)生接受式的學(xué)習(xí),那學(xué)生的思考能力就會(huì)停滯不前。對于此,教師應(yīng)在探究教學(xué)設(shè)計(jì)中重視激發(fā)學(xué)生的思考。

2.1 多角度預(yù)設(shè)探究方向,點(diǎn)燃學(xué)生思維之火

預(yù)設(shè)的結(jié)果絕對不能是一種,更不應(yīng)該是理想的結(jié)果。教師多角度預(yù)設(shè)探究方向,充分了解學(xué)生學(xué)情,以最差的結(jié)果進(jìn)行預(yù)設(shè)方案,這樣才能讓課堂充滿靈動(dòng)與自然,學(xué)生思考之門才會(huì)打開,思維活動(dòng)將達(dá)到最理想的狀態(tài)。

教學(xué)片斷: 《物體在水中是沉還是浮》探究學(xué)習(xí)。

師:一塊石頭,放入水中是沉還是浮?

生:沉。

師:你會(huì)怎么放?

生:(演示了一個(gè) “扔”的動(dòng)作)。

師:你們也是這樣子做嗎?

生:不對,我們這樣用力,不知道石頭本身是沉還是浮了。

師:對,今天我們就來學(xué)習(xí)物體在水中是沉還是浮。

闡釋:教學(xué)片斷中學(xué)生的答案并不是理想中的輕輕放入水中,而是很糟糕的 “扔”,這個(gè)答案是讓教師很 “頭疼”。如果這時(shí)候,教師 “剎車”了,開始說教式教學(xué),說這樣的方式很不安全,也不科學(xué),那探究課就索然無味了。顯然教師已經(jīng)預(yù)設(shè)好了這個(gè)情況,游刃有余地進(jìn)行了處理,引導(dǎo)學(xué)生來當(dāng)老師,而為下面的探究之路鋪下了自由思考的基石。

2.2 以探究實(shí)驗(yàn)的連環(huán)設(shè)計(jì),促科學(xué)思維的自然生成

如果教學(xué)中碰到有兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)時(shí),教師往往措手不及?？紤]各種因素,最終會(huì)定一個(gè)實(shí)驗(yàn)為教師演示實(shí)驗(yàn)。但是演示實(shí)驗(yàn)的缺憾就是演示個(gè)體得不到深入思考,教師演示,學(xué)生觀察,不“做”而思,思考不深入。第二種缺憾就是,實(shí)驗(yàn)缺乏連貫性。一節(jié)課的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不是獨(dú)立的個(gè)體,有的是并列實(shí)驗(yàn)得到同一個(gè)結(jié)論,有的是后一個(gè)實(shí)驗(yàn)存在于前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,存在邏輯聯(lián)系。凡此種種都說明一點(diǎn),實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能讓學(xué)生動(dòng)手去做,教師做好連貫設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)思考不斷層,并有遞升的層次。

教學(xué)片斷:《馬鈴薯在液體中的沉浮》探究學(xué)習(xí)。

師:你們猜,馬鈴薯在液體中是沉還是浮(桌上擺著兩杯透明的液體)?

生:(根據(jù)前面所學(xué))沉。

師:(教師進(jìn)行演示,結(jié)果為浮)現(xiàn)在你怎么說?

生:馬鈴薯在水中是浮的。

師:(教師又進(jìn)行演示,結(jié)果為沉)現(xiàn)在你又怎么說?

生:兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)是不一樣的液體。

師:不一樣的液體,是什么液體?

生:清水和鹽水。

師:怎么樣才知道這一杯是不是鹽水呢?

生:加熱蒸發(fā)后觀察。

師:加熱蒸發(fā),看到了白色的固體,它就一定是食鹽嗎?

師:你們調(diào)制一杯鹽水,讓馬鈴薯浮起來,就能證明兩杯鹽水一樣嗎?

……

師:都不能,那你們從實(shí)驗(yàn)中又得到了什么?

闡釋:在這個(gè)片斷中,有2個(gè)主要實(shí)驗(yàn):一個(gè)是加熱蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)、一個(gè)是調(diào)制鹽水讓馬鈴薯浮起來實(shí)驗(yàn),指向的目標(biāo)都是 “什么因素影響馬鈴薯在液體中的沉浮”。教師在設(shè)計(jì)這2個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),充分考慮到了學(xué)生思維的連貫性。連環(huán)的問題,讓學(xué)生的思考越來越深入。本片斷中,學(xué)生最終并沒有探究到這杯液體中是什么。但是留給他們的卻是沉甸甸的收獲?？茖W(xué)思維的嚴(yán)密,肯定、否定、再肯定、再否定。這樣的科學(xué)探究給他們的感覺才是真正的研究,他們很享受這種深入思考帶來的下一步驟的指示。教學(xué)片斷中,教師做到了3點(diǎn)。一是探究設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)。預(yù)計(jì)給學(xué)生兩個(gè)實(shí)驗(yàn),緊湊又實(shí)效,并且目標(biāo)指向明確。二是每一個(gè)問題的探究不是蜻蜓點(diǎn)水泛泛而過,是學(xué)生主動(dòng)深入探究的過程。三是教師始終充當(dāng)引領(lǐng)者,學(xué)生自由思考,自由爭辯,不斷尋找論據(jù)來完善結(jié)論。學(xué)生之間的思維碰撞很激烈,在思維碰撞中得到了更多的收獲。

2.3 以學(xué)生的視角,建構(gòu)動(dòng)態(tài)的概念

知識(shí)的灌輸不稱謂建構(gòu)概念?！敖?gòu)”意味著在學(xué)生的腦中有框架體系,這個(gè)是大腦思維下的產(chǎn)物,概念的構(gòu)成是大腦經(jīng)過一系列的思維加工的結(jié)果?；诖?在教學(xué)中,教師要盡可能地避免強(qiáng)迫性地教授知識(shí),也應(yīng)少用讀教材的方式照本宣科的講授。盡可能多的通過一些形象生動(dòng)的教學(xué)方式,或直觀實(shí)物來演示,從而讓概念在學(xué)生的頭腦中科學(xué)自然的形成。特別要注意的是,要以學(xué)生的視角來建構(gòu),遵循學(xué)生思維發(fā)展的方向,了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),讓學(xué)生在主動(dòng)探究中完善科學(xué)概念,在完善的過程中拓展科學(xué)思維。

教學(xué)片斷:《食物在體內(nèi)的旅行》探究學(xué)習(xí)。

教師在課前讓學(xué)生品嘗土特產(chǎn),然后在人體輪廓圖中畫出食物的旅行路線;在認(rèn)識(shí)人體器官時(shí),發(fā)給學(xué)生閱讀資料,并讓學(xué)生拼裝食物旅行路線。認(rèn)識(shí)食道與胃時(shí),采用了模擬消化蠕動(dòng)實(shí)驗(yàn);認(rèn)識(shí)小腸時(shí),出示了1條5 m有彈性的長布條。

闡釋:談概念就要提前概念,前概念的提出是基于學(xué)生的原有認(rèn)知,是對學(xué)生原有生活概念的拓展,來源于科學(xué)探究活動(dòng)的全過程,一個(gè)科學(xué)概念的建構(gòu)是學(xué)生對自己原有的生活經(jīng)驗(yàn)或認(rèn)識(shí)的整合和再認(rèn)識(shí)。片斷中教師設(shè)計(jì)的探究活動(dòng),挖掘出了學(xué)生對于“食物在體內(nèi)的旅行”的前概念,并進(jìn)行重新整合。在整合過程中,以學(xué)生思維的特點(diǎn)為基點(diǎn),更多地利用生動(dòng)形象的教學(xué)方式和直觀的物件進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生在分析、觀察、比較中生成了動(dòng)態(tài)的科學(xué)概念。

3 飽含期待——讓科學(xué)思考照亮學(xué)生成長之路

做中學(xué),學(xué)中做。做不思,則學(xué)不到精髓;學(xué)不思,則在原地踏步,思維就得不到發(fā)展。所以,在科學(xué)探究中,思考才是推進(jìn)探究的不懈動(dòng)力。而學(xué)生科學(xué)探究的真正開始應(yīng)當(dāng)是他們思考后主動(dòng)想找出事物的本質(zhì)。在那時(shí),他們才是利用自己的所學(xué)所思,去找尋、去發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)探究不只是外在的活動(dòng),科學(xué)探究更是學(xué)生思維的內(nèi)在活動(dòng)。只有重視科學(xué)思考,才能讓思維之焰照亮學(xué)生今后的成長之路,這也是所有科學(xué)課教師的期待。