融合科學(xué)探究活動于游戲中

陳志遠(yuǎn)

小學(xué)科學(xué)教學(xué)是以探究為核心的一門課程，探究需要動用大量的腦力勞動，而小學(xué)生的思維容易走神的年齡特點與之相沖突，運用沉浸理論設(shè)計的游戲能讓學(xué)生克服思維不集中的困難;將游戲與探究活動結(jié)合起來，能激發(fā)學(xué)生的探究欲，更好地為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)。

兒童天生具有探究精神，對生活中的所有事物都充滿了好奇心，但這種探究又是隨意的、不穩(wěn)定的，容易產(chǎn)生倦怠感，很難自發(fā)形成系統(tǒng)的探究能力。但游戲不同，從生理角度來看，游戲能提高兒童神經(jīng)系統(tǒng)的興奮程度，使他們的大腦處于良好的機(jī)能狀態(tài)，促進(jìn)大腦發(fā)育;從心理角度而言，游戲能使學(xué)生產(chǎn)生輕松愉快的情感體驗，學(xué)習(xí)興趣高漲，注意力更加集中，思維更加活躍，學(xué)習(xí)效率也會隨之提高。本文將以《認(rèn)識常見巖石》為例，思考如何以恰當(dāng)?shù)姆绞饺诤咸骄拷虒W(xué)活動與游戲活動，服務(wù)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。

一、統(tǒng)一目標(biāo)指向，科學(xué)兼具趣味

《認(rèn)識常見巖石》這一課主要的教學(xué)目標(biāo)是通過觀察辨認(rèn)幾種常見巖石培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，為認(rèn)識其他巖石與礦物打下良好的知識與能力基礎(chǔ)。但巖石的屬性與結(jié)構(gòu)特征相對復(fù)雜，學(xué)生僅用三年級學(xué)過的觀察方法只能片面地、碎片化地認(rèn)識巖石的外部特征，且強制要求學(xué)生深入觀察、分析巖石較為深層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征容易使本課的學(xué)習(xí)活動變得單調(diào)乏味，較難激發(fā)學(xué)生的探究欲。

游戲是一種在某一固定的時空內(nèi)進(jìn)行的自愿的活動或消遣，它以自身為目的，其規(guī)則是游戲者自由接受的，但又有絕對的約束力。也就是說游戲和教學(xué)一樣也是有一定的目的和框架的，將過于乏味且目標(biāo)寬泛的觀察巖石活動改成目標(biāo)指向更強的鑒賞寶石游戲，再把在另一盒巖石與礦物中尋找五塊同種巖石改成尋寶活動，激發(fā)學(xué)生積極參與到觀察巖石外表的物質(zhì)結(jié)構(gòu)并主動觀察、分析、對比其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，從而使學(xué)生像沉浸于游戲中一樣，自由、自愿地認(rèn)識了幾種常見巖石，主動建構(gòu)觀察巖石的一些獨有方法。

教師執(zhí)教五年級四個班級，每個班級有12個小組，每個小組由4名學(xué)生組成，其中有兩個班級的教學(xué)活動融入了賞寶與鑒寶的游戲活動。采用的觀察方法由學(xué)生自行選擇，教師未做具體要求，借助的觀察工具為放大鏡，觀察的結(jié)果以文字記錄及學(xué)生口頭匯報的形式呈現(xiàn)。

從學(xué)生課堂表現(xiàn)上看，融合游戲的探究活動極大地提高了學(xué)生活動的參與度及觀察過程的專注度。從文字記錄及學(xué)術(shù)口頭匯報分析，融入游戲活動后，發(fā)現(xiàn)螢石具有半透明的小組數(shù)從2小組上升到12個小組;發(fā)現(xiàn)石墨能寫字的小組數(shù)從16個增加到20個，并且有部分小組能將研究石墨時所用的刻畫的方法引申研究滑石上;發(fā)現(xiàn)螢石、石英、大理石內(nèi)部顆粒形狀大小的小組從無上升到8個小組;發(fā)現(xiàn)滑石很光滑的小組從3個小組提高到13個小組。而非在未融入游戲時因為滑石前后形狀改變而辨認(rèn)不出。融合游戲的探究活動后，學(xué)生從簡單地觀察巖石的外表顏色、形狀上升到自主關(guān)注巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征;并且能不再將注意力分散到一些較為特殊的巖石上，而更加專注地利用觀察到的巖石的特性開展“尋寶活動”。

通過融合探究目標(biāo)與游戲目標(biāo)，既增強了活動的趣味性，又不失科學(xué)性，很好地激發(fā)了學(xué)生的探究欲。

二、平衡游戲難度與學(xué)生認(rèn)知水平，做好梯度設(shè)計

1975年，國際知名專家Mihaly Csikszentmihalyi首次提出沉浸理論（flow theory），解釋了人們在進(jìn)行某些日?；顒訒r會自動去掉所有不相關(guān)的知覺，集中精力，完全投入到活動中去，進(jìn)入一種沉浸狀態(tài)。沉浸理論認(rèn)為，挑戰(zhàn)與技巧是影響沉浸的主要因素。挑戰(zhàn)太高，使用者對環(huán)境會缺少控制能力，而產(chǎn)生焦慮或挫折感;反之，挑戰(zhàn)太低，使用者會覺得無聊而失去興趣，沉浸狀態(tài)主要發(fā)生在兩者平衡的情況下。

巖石，是由造巖礦物按一定結(jié)構(gòu)集合而成的地質(zhì)體。雖然，小學(xué)階段只需初步學(xué)會辨別幾種常見巖石即可，但是大部分常見天然巖石內(nèi)部成分相當(dāng)復(fù)雜，所含雜質(zhì)很多，要想完整認(rèn)識巖石并非易事，因此游戲難度的設(shè)置關(guān)系到學(xué)生能否沉浸到賞寶活動和接下去的尋寶活動中去，更好地激發(fā)學(xué)生的觀察潛能。

首先，巖石的數(shù)量要控制在合理范圍內(nèi)。首次教本課時，教師給每個4人小組分發(fā)7塊常見巖石進(jìn)行觀察，第一個游戲活動“賞寶”環(huán)節(jié)費時20分鐘，一個班級12個小組中還有3個小組未完成觀察活動，再加上賞寶活動后的匯報環(huán)節(jié)，學(xué)生完全沒時間進(jìn)行尋寶活動。過多的巖石及時間的限制導(dǎo)致整個活動挑戰(zhàn)難度過大，超過了學(xué)生能力范圍，學(xué)生無法沉浸其中，失去了游戲的樂趣，觀察活動也無法深入進(jìn)行。進(jìn)行觀察的巖石數(shù)量也不能給太少，一個小組有4個學(xué)生，只給2個或3個就會出現(xiàn)部分學(xué)生無法參與其中，游戲活動就可能因為部分學(xué)生搶巖石而中斷，或者未觀察巖石的學(xué)生完全不能參與到游戲中來，即無法讓學(xué)生“沉浸”于觀察巖石的游戲中又不符合《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中的要求：科學(xué)課程要面向全體學(xué)生，大大降低了設(shè)計這個游戲的意義，經(jīng)過多次試驗，觀察巖石的數(shù)量定在5塊。因為這樣可以更好地面向全體學(xué)生的能力水平。為此，賞寶環(huán)節(jié)設(shè)置了游戲難度階梯：一級難度在10分鐘內(nèi)鑒賞3塊寶石，二級難度在10分鐘內(nèi)鑒賞4塊寶石，三級難度在10分鐘內(nèi)鑒賞5塊寶石。同樣，尋寶活動環(huán)節(jié)也設(shè)計了游戲難度：一級難度找出3塊寶石，二級難度找出4塊寶石，三級難度找出5塊寶石。不同能力的孩子適應(yīng)不同難度的挑戰(zhàn)，這樣既照顧了能力水平較低的學(xué)生，又能激發(fā)能力較強的學(xué)生觀察更多的巖石，讓不同水平的學(xué)生都能沉浸在自己的活動中。

其次，巖石類別的選擇也決定了游戲的難度。有些巖石結(jié)構(gòu)過于簡單，如白云母就一片如銀色塑料狀，一看便知，挑戰(zhàn)難度太小，會讓學(xué)生覺得無聊而失去游戲的興趣;有些巖石所含雜質(zhì)過多，干擾因素過多，如標(biāo)本中的正長石，一半有片麻巖的黑白相間的點狀結(jié)構(gòu)，另一半有硅石的灰色片狀結(jié)構(gòu)，學(xué)生會因挑戰(zhàn)難度過大而放棄游戲;還有一些巖石學(xué)生平時未曾見過，剛接觸就要熟悉會讓游戲難度增大很多，也容易讓學(xué)生失去興趣。因此，游戲設(shè)計中選擇的巖石是一些學(xué)生平時容易見到的如大理石、螢石、石英、石墨，這些巖石學(xué)生既不會覺得陌生，各自又有一定的特征，在學(xué)生完成賞寶、尋寶活動中會不自覺地觀察大理石、石英、石英之間內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，會用刻畫的方法辨別石墨的特性，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識觀察巖石還可以用刻畫的方法，還選擇了結(jié)構(gòu)較為簡單但硬度很小的滑石，從而發(fā)現(xiàn)巖石間軟硬的不同。

適當(dāng)?shù)挠螒螂y度讓學(xué)生保持持久的注意力，自覺挖掘自身潛力，既發(fā)現(xiàn)更多知識，又提高探究能力。

三、開發(fā)性的游戲設(shè)計，應(yīng)適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)

由于觀察巖石活動并不容易，在以往的教學(xué)中，教師總會一步步地教學(xué)生如何開展觀察活動：先看巖石顏色不同、形狀各異，再敲巖石軟硬不同，又察巖石內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)，后滴鹽酸發(fā)現(xiàn)反應(yīng)現(xiàn)象不同……這種教學(xué)方式學(xué)生只是跟著教師做實驗，并非自主思考觀察參與進(jìn)來的，學(xué)生的觀察欲、探究欲并未真正被調(diào)動起來，而且教師在完成某一環(huán)節(jié)的觀察后，很可能出現(xiàn)有些能力較差學(xué)生還未深入觀察并理解、吸收，而有些學(xué)生早早地觀察結(jié)束后無所事事，很難面向全體學(xué)生。

游戲的開放性能讓游戲教學(xué)的個性化和社會化相統(tǒng)一。游戲教學(xué)的個性化是在游戲教學(xué)的過程中，尊重學(xué)生個性、為學(xué)生提供個性化的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)評價;游戲教學(xué)的社會化就是指在游戲教學(xué)的過程中，培養(yǎng)與人交流合作、參與社會實踐、適應(yīng)社會的能力。在本課中，賞寶游戲給了學(xué)生“觀察寶石的特征”這個目標(biāo)后就放開手讓學(xué)生自由觀察：他們在10分鐘內(nèi)可以在不受教師干擾的情況下盡情地享受賞寶活動;可以獨立觀察某塊巖石;也可以和小組成員合作探討某些巖石，在小組內(nèi)及時反饋，糾正錯誤的觀察結(jié)果;教師在10分鐘內(nèi)巡視也會參與到他們的觀察活動中去，及時反饋信息，促進(jìn)學(xué)生更深入地“賞寶”;不同能力的學(xué)生也不會因為教師趕進(jìn)度而中斷對某塊巖石的觀察、探究。在賞寶活動后，教師根據(jù)學(xué)生的匯報，及時反饋他們觀察的信息，幫助學(xué)生總結(jié)觀察方法、建立信心，為接下來的尋寶活動打下良好基礎(chǔ)，促進(jìn)學(xué)生更好地運用觀察手段認(rèn)識常見巖石。經(jīng)過兩輪的游戲活動，學(xué)生完全沉浸在觀察游戲中，不僅認(rèn)識了幾種常見巖石，還自主建構(gòu)了觀察巖石的方法，從中肯定了自己的能力水平，建立了信心。

總而言之，探究式游戲是為了讓學(xué)生更好地在探究中主動建構(gòu)知識并習(xí)得探究能力，讓游戲的目標(biāo)指向科學(xué)探究，在游戲中充分調(diào)動學(xué)生探究的欲望，讓學(xué)生沉浸在探究中，讓不同能力的學(xué)生都能得到發(fā)展，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，這才是探究式游戲設(shè)計根本所在。

【作者單位：廈門市演武小學(xué) ?福建】