小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力探析*

郝 瑞

引言

科學(xué)教學(xué)不僅是學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)的重要途徑,也是學(xué)生在感悟科學(xué)魅力的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自然、提高整體感知能力的“助手”。學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)是科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵教育目標(biāo)之一,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)科學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)將學(xué)生實(shí)踐能力的養(yǎng)成融入其中,充分發(fā)揮科學(xué)教學(xué)在推行素質(zhì)教育過(guò)程中的作用。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的意義

小學(xué)階段的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際有著密切的聯(lián)系,這些科學(xué)知識(shí)大多從實(shí)踐中獲得,因此,教師也可以從實(shí)踐的角度出發(fā)設(shè)計(jì)科學(xué)教學(xué)活動(dòng),從而結(jié)合對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的需要來(lái)優(yōu)化科學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力符合素質(zhì)教育對(duì)于科學(xué)教學(xué)目標(biāo)的要求,手腦結(jié)合的方式能夠使學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生獨(dú)特的思維,發(fā)展自身的個(gè)性品質(zhì),這能進(jìn)一步凸顯科學(xué)教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力的作用。另外,將對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)融入到小學(xué)科學(xué)教學(xué)中也能夠加強(qiáng)教師和學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)踐的重視程度,使學(xué)生進(jìn)一步了解科學(xué)知識(shí)與生活之間的聯(lián)系,使科學(xué)教學(xué)更加符合全新教學(xué)環(huán)境之下學(xué)生自身發(fā)展的需要?？梢?jiàn),在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

(一)科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)

首先,要獲得關(guān)于因果之間關(guān)系的科學(xué)觀察力和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就是要通過(guò)觀察和設(shè)計(jì)測(cè)量各種儀器設(shè)備的使用情況,遵循基本技能要求訓(xùn)練操作程序——通過(guò)講解、示范、模仿和綜合練習(xí),達(dá)到熟練才能使用,強(qiáng)調(diào)操作標(biāo)準(zhǔn)化和操作準(zhǔn)確性,體現(xiàn)觀察技術(shù)設(shè)備使用的基本技能要求。其次,尋求研究因果相對(duì)關(guān)系的應(yīng)用觀察技術(shù)實(shí)驗(yàn)“觀察滲透理論”,應(yīng)用于尋求研究因果對(duì)應(yīng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)歸納分析思維設(shè)計(jì)方法,實(shí)施技術(shù)設(shè)計(jì)方案,獲得相關(guān)觀察技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果(觀察證據(jù)或設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)),體現(xiàn)觀察技術(shù)使用設(shè)計(jì)提案方法,按照觀察技術(shù)設(shè)計(jì)方案要求強(qiáng)調(diào)觀察技術(shù)使用過(guò)程。舉例來(lái)說(shuō),一些旨在研究確認(rèn)自然因果之間關(guān)系的科學(xué)觀察者和實(shí)驗(yàn),以一般性的科學(xué)理論為大前提,提供可能滿足這些大前提的科學(xué)例子(小前提),得出可能滿足這些大前提的個(gè)別科學(xué)結(jié)論。這其實(shí)是人類思維的一種演繹方法。

(二)對(duì)科學(xué)原理的運(yùn)用

根據(jù)人們?cè)诒姸辔锢韺?shí)驗(yàn)或科學(xué)實(shí)踐成果總結(jié)中提出的人類科學(xué)生活原理,生產(chǎn)者可加工研制一類新的技術(shù)性產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)人類技術(shù)生產(chǎn)原理和人類科學(xué)生產(chǎn)原理的綜合研究應(yīng)用價(jià)值。例如,人類已經(jīng)利用量子電流中的熱效應(yīng)和電子能量相互轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)原理成功開發(fā)出了各種電能熱水壺和智能電飯煲。1957 年人類利用電子超聲波的發(fā)射原理成功發(fā)明了電子雷達(dá)。

(三)體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)

體驗(yàn)技術(shù)教育和科學(xué)課程的主要區(qū)別之一是主要看它的學(xué)習(xí)效果。如果學(xué)習(xí)的目的是為了獲得對(duì)科學(xué)基本概念、規(guī)律或基本原理的深入理解和對(duì)科學(xué)基本概念、規(guī)律或基本原理的實(shí)際應(yīng)用,則應(yīng)該屬于科學(xué)類;如果學(xué)習(xí)的目的是對(duì)技術(shù)管理因素的實(shí)際應(yīng)用,那么基于技術(shù)管理因素的企業(yè)技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)管理過(guò)程以及生產(chǎn)制造的精神產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)管理就是一門實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)類課程。體驗(yàn)與科學(xué)技術(shù)教育課程因其對(duì)科學(xué)技術(shù)職業(yè)教育的突出價(jià)值體現(xiàn),需要與其他科學(xué)技術(shù)課程及其區(qū)分開,既保證了對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng),又有助于保持科學(xué)課程的科學(xué)性和認(rèn)知性。

二、在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的策略

(一)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,培養(yǎng)學(xué)生思維能力

以問(wèn)題來(lái)開啟整節(jié)課堂能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的好奇心,小學(xué)階段的學(xué)生正處于對(duì)世界和社會(huì)初步感知的時(shí)期,教師可以根據(jù)學(xué)生的這一特點(diǎn)改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式,使學(xué)生能夠主動(dòng)地接受科學(xué)經(jīng)驗(yàn)。因此,教師應(yīng)當(dāng)通過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)帶動(dòng)學(xué)生的思維培養(yǎng)。問(wèn)題情境能夠引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)主體性的角度出發(fā)聯(lián)系自身的生活實(shí)際來(lái)對(duì)問(wèn)題答案進(jìn)行預(yù)設(shè),這就能夠使學(xué)生的注意力持久地保持在課堂之上。以物體在水中是沉還是浮為教學(xué)案例,教師可以首先從學(xué)生的生活情境出發(fā)來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題:“同學(xué)們,請(qǐng)大家看一下PPT,圖中的人在做什么運(yùn)動(dòng)?”學(xué)生回答:“在游泳。”教師再繼續(xù)說(shuō):“大家說(shuō)得沒(méi)錯(cuò),人在游泳的時(shí)候既可以沉在水中又可以浮在水中,那么物體在水中究竟是沉還是浮呢? 同學(xué)們可以在小組內(nèi)進(jìn)行交流,結(jié)合生活當(dāng)中所看到的現(xiàn)象來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。”討論交流的過(guò)程也是學(xué)生之間互相交換想法的過(guò)程,能夠利用學(xué)生之間的差異性活躍學(xué)生的思維,這樣的生活問(wèn)題情境能夠最大限度地提高學(xué)生參與科學(xué)探討的積極性。認(rèn)識(shí)是從實(shí)踐而來(lái)的,但學(xué)生基于實(shí)踐的認(rèn)識(shí)也不一定是正確的,教師可以邀請(qǐng)學(xué)生來(lái)發(fā)表他們的看法,從而有針對(duì)性地進(jìn)行下一步的教學(xué)活動(dòng)。如有的學(xué)生說(shuō):“我覺(jué)得物體在水中應(yīng)該是浮起來(lái)的,就像鴨子能夠在水面上一樣?！边€有的學(xué)生說(shuō):“我覺(jué)得物體在水中應(yīng)該是沉下去的,就像扔一塊石頭到河里面,很快就沉下去了?！碑?dāng)學(xué)生各自表達(dá)自己看法的時(shí)候,他們的科學(xué)思路也得到了進(jìn)一步的拓展。教師再進(jìn)一步深入話題:“大家所列舉的生活當(dāng)中的現(xiàn)象以及對(duì)現(xiàn)象的思考都是正確的,看來(lái)物體在水中既可以浮,又可以沉,那么這種說(shuō)法是否正確呢? 接下來(lái)讓我們一起將不同的物體放入水中觀察一下,然后想一想實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自己的預(yù)測(cè)有什么樣的關(guān)系。”在這個(gè)案例當(dāng)中,教師借助一個(gè)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入新課,學(xué)生能夠在課堂中迸發(fā)出不同的思維火花,在對(duì)科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)之上檢驗(yàn)自身認(rèn)知的正確性,這樣一個(gè)過(guò)程能夠帶動(dòng)起學(xué)生參與到科學(xué)實(shí)踐中的積極性,學(xué)生了解了科學(xué)實(shí)踐對(duì)于提高自身認(rèn)識(shí)的價(jià)值,也提高了學(xué)生對(duì)于實(shí)踐能力的重視程度。

(二)融入信息技術(shù),優(yōu)化科學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)

受限于技術(shù)條件,一些科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)無(wú)法在課堂當(dāng)中展開,還有一些科學(xué)過(guò)程不能直接呈現(xiàn)給學(xué)生,這就在一定程度上限制了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的信息技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的教學(xué)信息資源,以此創(chuàng)建開放性的科學(xué)課堂,從而提高學(xué)生實(shí)踐能力的效率。因此,教師可以通過(guò)在小學(xué)科學(xué)課堂中融入信息技術(shù)的方式來(lái)優(yōu)化科學(xué)教學(xué)的環(huán)節(jié)。雖然信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展給學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐帶來(lái)了一定的沖擊,但是也為優(yōu)化學(xué)校教育提供了新的途徑。例如,在講解“金屬熱脹冷縮”教學(xué)內(nèi)容時(shí),教師可以通過(guò)多媒體動(dòng)態(tài)演示的方式為學(xué)生展示一些金屬材料遇熱遇冷時(shí)的變化,學(xué)生在觀看教學(xué)視頻的同時(shí)也展開了對(duì)科學(xué)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)。為強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于間接經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)知,教師可以這樣引導(dǎo)學(xué)生:“同學(xué)們,通過(guò)之前的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)了解到一些氣體和液體都會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,那么,對(duì)金屬來(lái)說(shuō)是否也是這樣呢? 接下來(lái),就讓我們一起觀看一段教學(xué)視頻,了解一下加熱或者冷卻后的金屬會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象?！蓖ㄟ^(guò)教學(xué)視頻為學(xué)生直觀地呈現(xiàn),通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程能夠使科學(xué)課堂由封閉轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放,同時(shí)以學(xué)生的興趣為引導(dǎo)帶動(dòng)學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。觀看完教學(xué)視頻之后,教師再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)視頻中的現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),從而提高學(xué)生的歸納概括能力。例如,有的學(xué)生說(shuō):“根據(jù)視頻可以發(fā)現(xiàn),加熱后的金屬可能也具有熱脹冷縮的特性?！币砸曨l為引導(dǎo)激發(fā)出學(xué)生對(duì)于這部分內(nèi)容的探究欲望,當(dāng)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn)之后,教師再繼續(xù)說(shuō):“剛剛大家都了解到了金屬也會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,現(xiàn)在就讓我們通過(guò)加熱約30 厘米長(zhǎng)的鋼條來(lái)觀察它會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象,驗(yàn)證一下大家的猜測(cè)是否正確。”通過(guò)多媒體教學(xué)視頻來(lái)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些操作規(guī)范,從而在給予學(xué)生動(dòng)態(tài)資源的基礎(chǔ)上提高他們的實(shí)踐能力,幫助他們提高實(shí)驗(yàn)效率。

(三)展開科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)

學(xué)生不僅能夠通過(guò)間接經(jīng)驗(yàn)獲得科學(xué)知識(shí),也能夠通過(guò)直接經(jīng)驗(yàn)獲得科學(xué)知識(shí),科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)是學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn)的重要來(lái)源,它能夠帶動(dòng)學(xué)生在觀察、比較、總結(jié)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)科學(xué)精神。因此,教師可以通過(guò)強(qiáng)化小學(xué)階段的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)?？茖W(xué)實(shí)踐活動(dòng)是使學(xué)生獲得程序性知識(shí)的重要來(lái)源,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)科學(xué)教學(xué)的具體內(nèi)容設(shè)置切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),讓學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中展開自主的探索活動(dòng)。例如,在講解“定滑輪和動(dòng)滑輪”內(nèi)容時(shí),教師首先可以通過(guò)動(dòng)畫演示的方式為學(xué)生呈現(xiàn)升國(guó)旗的場(chǎng)面,然后引導(dǎo)他們了解定滑輪與動(dòng)滑輪,接著再將學(xué)生進(jìn)行分組,保證每個(gè)小組學(xué)生的差異性,然后引導(dǎo)他們開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng):“同學(xué)們,接下來(lái)我們要做模仿升國(guó)旗的實(shí)驗(yàn),首先請(qǐng)大家思考一下我們制作定滑輪需要什么工具?”有的學(xué)生說(shuō):“我們需要鉤碼、滑輪?！苯又處熢倜鞔_地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo):“接下來(lái)就請(qǐng)大家根據(jù)提前設(shè)想好的裝置展開實(shí)驗(yàn),并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)定向輪做好記錄,尤其是要了解在利用定向輪提升物體的時(shí)候需要往哪個(gè)方向用力,使用定向輪有什么樣的作用?！痹趯?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上回答這些問(wèn)題能夠誘發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考,同時(shí),也能夠幫助他們明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),從而提高科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的針對(duì)性。當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后,教師可以邀請(qǐng)每個(gè)小組選派代表發(fā)言,如有的小組說(shuō):“使用滑輪運(yùn)輸物品時(shí)可以省力?！边€有的小組說(shuō):“滑輪的兩邊放上鉤碼之后也很省力?！碑?dāng)學(xué)生完成定滑輪的實(shí)驗(yàn)后,教師再引導(dǎo)學(xué)生與動(dòng)滑輪的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析,這樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程能夠幫助學(xué)生構(gòu)建起關(guān)于科學(xué)知識(shí)的完善體系。雖然科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是進(jìn)行科學(xué)教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié),但是,在科學(xué)教學(xué)當(dāng)中容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)效率低下的問(wèn)題,一方面是由于教師所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不夠明確,另一方面是學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)程序性知識(shí)還不夠。因此,教師在開展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備的了解以及對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程做好記錄,這樣科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)就能更好地帶動(dòng)學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展,充分發(fā)揮科學(xué)教學(xué)的作用。

(四)小組合作參與實(shí)踐

對(duì)于技術(shù)科學(xué)類課程,教師首先要明確此類課程所具有的特點(diǎn),即培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,讓學(xué)生在科學(xué)規(guī)范的指導(dǎo)下通過(guò)親身操作實(shí)驗(yàn)總結(jié)技術(shù)原理,從而獲得對(duì)理論的理解和認(rèn)知。比如,在“造船”講授中,教師可以先給學(xué)生演示造船的整個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生能夠從整體上搞清楚船的內(nèi)部與外部結(jié)構(gòu)、具體功能和應(yīng)用條件等。然后將每班學(xué)生進(jìn)行分組,給出“造船”的教學(xué)任務(wù),指出“造船”的具體目標(biāo)和未來(lái)作業(yè)用途,要求每組有兩名學(xué)生積極合作共同討論一個(gè)“造船”生產(chǎn)方案,要明確造船的具體生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)和具體適用范圍。在具體制作計(jì)劃的正確指導(dǎo)下,各組別的學(xué)生積極討論如何動(dòng)手制作一艘小船,并且在完成具體分工后開始制作小船。制作成功后,小組委派學(xué)生代表現(xiàn)場(chǎng)講解自己作品的藝術(shù)表現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)過(guò)多個(gè)小組共同合作和自主動(dòng)手實(shí)踐,最終我們發(fā)現(xiàn)這些作品展現(xiàn)了不同學(xué)生的優(yōu)勢(shì),他們不僅擁有無(wú)限的自主創(chuàng)造力和豐富的想象力,而且善于動(dòng)手,實(shí)踐獨(dú)創(chuàng)能力強(qiáng)。技術(shù)應(yīng)用認(rèn)知培訓(xùn)課程側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生深入了解和正確認(rèn)識(shí)一項(xiàng)高端信息技術(shù),包括這一技術(shù)的歷史起源、發(fā)展和作用。它屬于人類對(duì)高端信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理解,因此,教師有必要引入多媒體、互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)等多種輔助技術(shù)教學(xué),用大量的圖片、視頻和教學(xué)資料向?qū)W生展示高端信息技術(shù)從最初產(chǎn)生到如今不斷發(fā)展的整個(gè)過(guò)程。它既能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能豐富課堂教學(xué)活動(dòng)形式,讓原本枯燥無(wú)趣的課堂充滿活力。

結(jié)語(yǔ)

小學(xué)階段的學(xué)生正處于好奇心比較旺盛的時(shí)期,科學(xué)教學(xué)能夠幫助小學(xué)生更好地了解生活當(dāng)中的科學(xué)現(xiàn)象,為培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神奠定基礎(chǔ),將對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)融入到科學(xué)教學(xué)活動(dòng)之中,符合素質(zhì)教育背景下科學(xué)教學(xué)教育目標(biāo)的轉(zhuǎn)變規(guī)律。因此,教師可以通過(guò)融入生活問(wèn)題情境的方式激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究欲望,借助現(xiàn)代信息技術(shù)教學(xué)手段更好地呈現(xiàn)科學(xué)間接經(jīng)驗(yàn),為學(xué)生直接經(jīng)驗(yàn)的獲得奠定基礎(chǔ)。