基于兒童認(rèn)知將科學(xué)探究引向深處

馬亞莉

【摘要】科學(xué)探究是兒童喜歡的學(xué)習(xí)方式。在科學(xué)探究的實(shí)施過程中，從兒童的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)動(dòng)力視角出發(fā)，由表及里、由淺入深、由仿到創(chuàng)，在獲取科學(xué)知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)思想、學(xué)習(xí)研究自然界的同時(shí)，將科學(xué)探究真正引向深處。

【關(guān)鍵詞】?jī)和J(rèn)知 科學(xué)探究 主體地位

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要突出兒童的主體地位，引導(dǎo)兒童主動(dòng)探究，啟發(fā)兒童積極思維?？茖W(xué)的課堂上兒童是主體，教師要尊重兒童的認(rèn)知，關(guān)注教學(xué)過程中兒童已有的經(jīng)驗(yàn)，從兒童的角度出發(fā)，結(jié)合具體的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)興趣和情感，優(yōu)化認(rèn)知過程，掌握學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，引導(dǎo)兒童的探究走向深處。兒童在走進(jìn)科學(xué)課堂之前就對(duì)身邊的事或物建立了最初的認(rèn)識(shí)，他們擁有自己的想法、觀點(diǎn)?？茖W(xué)探究就是在科學(xué)課堂中創(chuàng)設(shè)情境，營(yíng)造探究學(xué)習(xí)的氛圍，激發(fā)探究學(xué)習(xí)的興趣，讓兒童的探究活動(dòng)有機(jī)地投入學(xué)習(xí)研究之中。第斯多惠曾經(jīng)說(shuō)過：“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞。”在科學(xué)教學(xué)過程中，尊重兒童的已有經(jīng)驗(yàn)，關(guān)注兒童的語(yǔ)言、態(tài)度以及能力，在不同的學(xué)習(xí)情境中開展科學(xué)探究，以此激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和好奇心，調(diào)動(dòng)兒童的探究欲望，發(fā)展創(chuàng)造的思維，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)精神。讓兒童通過觀察，積累豐富的感性認(rèn)識(shí)，在實(shí)踐感受中逐步探究、思考乃至創(chuàng)造，在探究中獲得真知，讓思維真正發(fā)生。

一、尊重“認(rèn)知”。由“表”及“里”的學(xué)習(xí)

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出：小學(xué)科學(xué)注重于學(xué)牛的探究性學(xué)習(xí)。兒童要像科學(xué)家一樣進(jìn)行科學(xué)的探究，科學(xué)家的每一次探究都源于生活，源于身邊的事物或現(xiàn)象。兒童在課堂中產(chǎn)生興趣和好奇心，將已有的認(rèn)知很自然地呈現(xiàn)出來(lái)，這種認(rèn)知是最原生態(tài)的、最真實(shí)的。這種認(rèn)知可能停留在表面，也可能是不正確的。但兒童在“創(chuàng)設(shè)情境”中，在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上積極學(xué)習(xí)，在思維沖突中發(fā)現(xiàn)問題，引發(fā)對(duì)現(xiàn)象本身的研究興趣，兒童的學(xué)習(xí)就會(huì)從表面現(xiàn)象深入下去，認(rèn)識(shí)其本質(zhì)內(nèi)容或?qū)嵸|(zhì)。

例如，三年級(jí)《聲音的產(chǎn)生》一課，活動(dòng)內(nèi)容是兒童想辦法讓一個(gè)塑料袋發(fā)出聲音。學(xué)生立刻歡天喜地地動(dòng)起來(lái)，搓、揉、甩、吹、拍，總之個(gè)個(gè)都有辦法讓塑料袋發(fā)出聲音。這么多方法讓塑料袋發(fā)出聲音，它們共同點(diǎn)是什么呢？有的說(shuō)只要去接觸塑料袋就能發(fā)聲，有的說(shuō)對(duì)塑料袋做動(dòng)作就能發(fā)聲，那么物體的聲音是如何產(chǎn)生的呢？學(xué)生似懂非懂，說(shuō)不清楚。可是他們很想知道聲音究竟是如何產(chǎn)生的。三年級(jí)學(xué)生具有一定的預(yù)測(cè)能力，他們想知道真相，但不知道從何下手。教師要盡量用科學(xué)自身的魅力來(lái)滿足他們，尊重學(xué)生的猜測(cè)，充分表達(dá)自己的想法，從內(nèi)需角度激發(fā)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)動(dòng)力。聲音究竟是如何產(chǎn)生的呢？如何讓看不到的現(xiàn)象呈現(xiàn)出來(lái)呢？從“外”向“內(nèi)”，從外在學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)移到科學(xué)問題上，觸動(dòng)學(xué)生探究?jī)?nèi)在實(shí)質(zhì)。撥動(dòng)皮筋、按住尺子的一端再撥動(dòng)尺子、用力拍桌子，三個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生使物體發(fā)出聲音，在此基礎(chǔ)上觀察現(xiàn)象，記錄現(xiàn)象。此刻學(xué)生發(fā)現(xiàn)皮筋和尺子很容易就看到外在現(xiàn)象，但是拍桌子發(fā)出聲音后卻看不到任何現(xiàn)象。怎樣才能看到現(xiàn)象呢？這里需要學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行遷移，觸類旁通，于是教師啟發(fā)學(xué)生：“能不能借助一些物體幫助我們看到現(xiàn)象呢？”在前面學(xué)習(xí)空氣單元的時(shí)候有過類似的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，學(xué)生很快就想到了辦法，在桌子上放一杯水，通過水的晃動(dòng)，看到桌子發(fā)聲時(shí)的狀態(tài)。學(xué)生通過親歷活動(dòng)、自己探究，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)“物體振動(dòng)就能發(fā)出聲音”。

學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，在活動(dòng)中從現(xiàn)象人手，帶著問題去研究，在研究解決問題的過程中抓住問題的關(guān)鍵，自主探索并發(fā)現(xiàn)其內(nèi)涵的奧秘。這一過程就是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)加以聯(lián)系、運(yùn)用，在觀察、探究中有所發(fā)現(xiàn)、有所研究，從而對(duì)事物的本身、事物的內(nèi)在有了新的認(rèn)識(shí)。

二、尊重“科學(xué)”，出“淺”入“深”的探究

人的認(rèn)識(shí)過程，都是從感性認(rèn)識(shí)開始的。兒童也不例外，我們要善于從兒童已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，在有趣的環(huán)境中，加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，拓展學(xué)生的研究過程，引導(dǎo)他們?cè)谔骄恐杏^察、操作、交流，分享，使他們感受到生活中處處有科學(xué)。在課堂上，教師需要從尊重科學(xué)出發(fā)，懷揣科學(xué)精神，用豐富的直觀材料、客觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生思想的火花。

例如，在教學(xué)《空氣里有什么》一課中需要思考空氣里有什么。學(xué)生不假思索地大聲說(shuō)：“空氣里有氧氣?！痹趦和J(rèn)知中沒有氧氣我們就無(wú)法生存，無(wú)法呼吸，30%的兒童認(rèn)為空氣就是氧氣。40%的兒童認(rèn)為空氣里有氧氣，氧氣以外還有二氧化碳。這些認(rèn)識(shí)都是兒童自身的認(rèn)知，他們對(duì)于氧氣、空氣、二氧化碳這些氣體作為詞組很熟悉，但是作為一種物質(zhì)，他們的認(rèn)識(shí)正確率幾乎為零。究竟空氣里面有什么？從兒童熟悉的生活現(xiàn)象人手，準(zhǔn)備三根生日蠟燭，第一根蠟燭直接放在桌上燃燒，第二根和第三根蠟燭在點(diǎn)燃后，同時(shí)罩上大小不同的透明玻璃杯，哪根蠟燭會(huì)最先熄滅？經(jīng)過一番討論，學(xué)生基本都認(rèn)為罩上杯子的蠟燭會(huì)先熄滅。理由是空氣被燒光了，沒有了空氣，火焰就熄滅了。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，學(xué)生看到自己猜測(cè)正確，表現(xiàn)得很興奮。那么瓶子里的空氣是不是都被燒完了，蠟燭就熄滅了呢？事實(shí)是不是這樣呢？我們?cè)趺磥?lái)驗(yàn)證我們的想法呢？

科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)四年級(jí)的要求是：“在教師的引導(dǎo)下，能基于所學(xué)知識(shí)，制定簡(jiǎn)單的探究計(jì)劃。”這里的“制定”其實(shí)就是學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生問題，進(jìn)而制定研究的方法。這里需要教師在幫助學(xué)生“動(dòng)手”的過程中引發(fā)他們“動(dòng)腦”?？茖W(xué)活動(dòng)的過程就是有問題、有發(fā)現(xiàn)的過程，教師要引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)探究為切入點(diǎn)，運(yùn)用科學(xué)的觀察方法來(lái)研究，尋找到問題的答案。學(xué)生在這一過程中深切地感受到科學(xué)現(xiàn)象與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系，感受到科學(xué)就在身邊。

三、尊重“新生”，推“陳”出“新”的創(chuàng)造

人的認(rèn)知總是在不斷地更新、發(fā)展的。在特定的情境中激發(fā)思維，思維會(huì)表現(xiàn)出更加敏捷，進(jìn)發(fā)創(chuàng)新的火花。兒童是天生的探究者，而學(xué)習(xí)本來(lái)就是一個(gè)主動(dòng)探究的過程。

例如，《搭支架》這一課，從兒童最感興趣的手機(jī)人手，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)手機(jī)支架，他們的興趣被充分地激發(fā)。手機(jī)支架不是一個(gè)新鮮事物，但是讓學(xué)生設(shè)計(jì)自己心目中的手機(jī)支架，這還是第一次。為了更好地表達(dá)學(xué)生自己的設(shè)計(jì)意圖，在充分討論的基礎(chǔ)上，讓他們用牙簽、胡蘿卜丁完成立體圖紙的設(shè)計(jì)。學(xué)生搭建支架，感受不同形狀之間堅(jiān)固性是不一樣的，通過各種調(diào)節(jié)、嘗試讓他們利用已有的知識(shí)去改造支架，在改造革新的過程中體會(huì)其中蘊(yùn)涵的豐富科學(xué)知識(shí)，同時(shí)在反復(fù)調(diào)整測(cè)試的過程中，學(xué)生也感受到了失敗是成功之母。

學(xué)生先模仿常見的手機(jī)支架，滿足最基本的要求——把手機(jī)支撐起來(lái)。在實(shí)踐探究的過程中，學(xué)生認(rèn)識(shí)到支架的結(jié)構(gòu)不同，它的牢固性也不同。在模仿搭建研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合個(gè)人需求和想法，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)改造原來(lái)式樣的手機(jī)支架。這樣，學(xué)生就經(jīng)歷了從最感興趣的手機(jī)支架出發(fā)到親自動(dòng)手完成，再到改革創(chuàng)新的過程。搭手機(jī)支架的過程是制作和探究相結(jié)合、教育和技術(shù)相結(jié)合、基礎(chǔ)和創(chuàng)新相結(jié)合的過程，學(xué)生在這樣的過程中思維不斷得到發(fā)展。

兒童的成長(zhǎng)需要一個(gè)過程，就如同一棵小樹的生長(zhǎng)，需要時(shí)間、陽(yáng)光、雨露、營(yíng)養(yǎng)。在兒童的成長(zhǎng)過程中，要經(jīng)歷磨礪，從而提升技能，強(qiáng)化能力?？茖W(xué)課堂要尊重兒童的已有認(rèn)知，讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)、樂于研究、樂于創(chuàng)造。學(xué)習(xí)是基礎(chǔ)，研究是提升的途徑，創(chuàng)造是激勵(lì)繼續(xù)前行的動(dòng)力。三者有機(jī)結(jié)合，螺旋上升，才能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)真正發(fā)生，激發(fā)他們成為學(xué)習(xí)者、研究者、創(chuàng)造者，讓科學(xué)探究引向深處。