◇申小苗(江蘇:宿遷市宿城區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué))
科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的重要組成元素,所以當(dāng)前社會(huì)對科學(xué)綜合性人才的需求不斷提高。小學(xué)科學(xué)是培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的重要基礎(chǔ)學(xué)科,但是傳統(tǒng)教學(xué)模式存在諸多問題,導(dǎo)致學(xué)生長期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),影響學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和思維能力的開拓發(fā)展。而科學(xué)探究的教學(xué)方式,則能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題并自主解決問題,對學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長起到積極的促進(jìn)作用。
科學(xué)探究是小學(xué)生獲得科學(xué)知識、了解自然的主要方法,也是小學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)的方式方法。
科學(xué)探究主要是指在教學(xué)活動(dòng)中,教師需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)工作中直接為學(xué)生講解理論知識的教學(xué)方法,代之以在教學(xué)活動(dòng)中為學(xué)生提供自我探索發(fā)展的機(jī)會(huì),幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識結(jié)構(gòu),讓學(xué)生能夠從知識的研究入手,逐步理解知識的形成過程以及知識的影響和應(yīng)用。與此同時(shí),科學(xué)探究更強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),讓學(xué)生可以在教學(xué)活動(dòng)中尋找到自己的學(xué)習(xí)方法,加強(qiáng)對教學(xué)內(nèi)容的理解和認(rèn)識。
科學(xué)探究教學(xué)流程大體上可以分為以下幾個(gè)步驟:首先為課堂導(dǎo)入部分。在課堂導(dǎo)入部分教師需避免直接為學(xué)生講解理論知識,而是應(yīng)當(dāng)吸引學(xué)生的注意力,培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能夠與教師形成良好的交流互動(dòng),這樣才能讓學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中。其次,應(yīng)在教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生自主探究并進(jìn)行與所學(xué)知識相關(guān)資料的收集和閱讀,讓學(xué)生能夠認(rèn)識到知識的形成過程,并且完成自主實(shí)驗(yàn)、自主假設(shè)和自主總結(jié)。這樣,學(xué)生就會(huì)了解科學(xué)知識的具體研究過程,培養(yǎng)研究探索精神。最后為學(xué)生交流反思環(huán)節(jié)。加強(qiáng)學(xué)生之間的相互交流,有助于幫助學(xué)生解決實(shí)際問題,從而實(shí)現(xiàn)知識共享和經(jīng)驗(yàn)共享的教學(xué)目標(biāo),讓所有學(xué)生都能夠在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮個(gè)人主觀意識,對教學(xué)內(nèi)容展開深入探索,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的升華。
要學(xué)會(huì)觀察、思考并提出問題。周圍的現(xiàn)象與事物都可以是科學(xué)探究的對象,不管是常見的還是不常見的,有生命的或是無生命的,這些現(xiàn)象都蘊(yùn)含了大自然的奧秘,值得仔細(xì)觀察研究。還要用懷疑的眼光思考看到的事物,通過觀察提出科學(xué)探究的問題。
科學(xué)探究以猜想、假設(shè)為前提,這可以加速科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程。正如在陌生環(huán)境中進(jìn)行探險(xiǎn),如果等所有的條件都具備了將會(huì)失去最好的機(jī)會(huì),而根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀察確定方向,邊走邊觀察,邊觀察邊調(diào)整方向與道路,則有利于預(yù)定科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
接下來就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與計(jì)劃制訂??茖W(xué)探究不是盲目的,而是要選擇正確的途徑進(jìn)行證據(jù)收集,并擬定所需的資料、材料、技術(shù)和設(shè)備等,制訂科學(xué)探究計(jì)劃。
科學(xué)探究最重要的要素就是開展實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)收集信息,驗(yàn)證猜想與假設(shè)。然后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析論證,如果能夠解釋科學(xué)現(xiàn)象,則說明猜想合理,反之,則要調(diào)整科學(xué)探究的路徑與方法。在科學(xué)探究的后續(xù)過程中還需不斷進(jìn)行評估,對于問題是否有變化、是否還有其他需觀察的現(xiàn)象進(jìn)行評估,并將評估貫穿于探究全過程??茖W(xué)探究是交流合作的過程,需要相互之間交換智慧,不斷修正觀點(diǎn)。
小學(xué)科學(xué)作為重要的啟蒙課程,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考方式的重要科目,可為小學(xué)生今后學(xué)習(xí)初高中物理化學(xué)等學(xué)科奠定良好基礎(chǔ)。但是,小學(xué)科學(xué)教學(xué)中還存在低效性、模式老化、設(shè)備不足等問題。
科學(xué)探究應(yīng)以學(xué)生為主體,但是實(shí)際上,學(xué)生往往并沒有參與科學(xué)探究活動(dòng),大多是抱著看熱鬧的態(tài)度,參與度不高,互動(dòng)程度也不夠。師生之間只是表面互動(dòng),多是教師進(jìn)行科學(xué)探究展示,學(xué)生則多以觀看為主,很少有親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。師生之間缺乏互動(dòng)交流,以小組為單位進(jìn)行科學(xué)探究時(shí),學(xué)生也只關(guān)注自己小組的事情,而對探究過程關(guān)注較少,對于實(shí)驗(yàn)也缺乏興趣,導(dǎo)致科學(xué)探究過于注重形式,缺乏有效性。教師缺乏對學(xué)生真正需求的掌握,互動(dòng)教學(xué)也只是表層性的,不利于學(xué)生真正學(xué)到知識,也不利于學(xué)生成長。
小學(xué)科學(xué)教學(xué)方式單一,導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,不能主動(dòng)地參與課堂活動(dòng),也不會(huì)主動(dòng)地與教師互動(dòng)。教師即使組織教學(xué)活動(dòng),也往往因?yàn)閮?nèi)容重復(fù)而讓學(xué)生提不起科學(xué)學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)致學(xué)生參與度更低。教師在課堂教學(xué)中沒有引入科學(xué)探究或者科學(xué)探究不夠深入,導(dǎo)致教學(xué)方法沒有實(shí)質(zhì)創(chuàng)新,仍然堅(jiān)持傳統(tǒng)的教學(xué)思維,沒有提高對科學(xué)探究重要性的認(rèn)識。即使相關(guān)知識書本里安排了科學(xué)實(shí)驗(yàn),為了節(jié)省課堂時(shí)間,也多以教師動(dòng)手操作為主,學(xué)生并不能親身體會(huì)科學(xué)探究的過程。
科學(xué)探究需要足夠的資金與設(shè)備投入,而實(shí)際上資金不充足、設(shè)備不完善的現(xiàn)象普遍存在。學(xué)校在購買設(shè)備時(shí),往往也只是購買一些專業(yè)化的設(shè)備,主要用于輔助教師上課,卻較少重視學(xué)生科學(xué)探究設(shè)備的配置,導(dǎo)致學(xué)生得不到合理的資源進(jìn)行科學(xué)探究。在小學(xué)科學(xué)課堂上,學(xué)校和教師把基礎(chǔ)知識的講解擺在了第一位,而對學(xué)生的操作能力培養(yǎng)不足。學(xué)生沒有足夠的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)探究,不利于其正確理解和充分掌握科學(xué)知識,也無助于學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。
在傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響下,教師往往會(huì)對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程大包大攬,要求學(xué)生按照教師的教學(xué)步驟完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),而科學(xué)探究教學(xué)理念,則要求學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到體現(xiàn)。因此在科學(xué)探究影響下,教師必須科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié),首先讓學(xué)生能夠?qū)虒W(xué)內(nèi)容產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望,這樣才能真正促使學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng),提高學(xué)習(xí)有效性。以聲音的傳播教學(xué)為例,學(xué)生在日常生活中對聲音已經(jīng)有了初步的認(rèn)識,所以對聲音的學(xué)習(xí)往往沒有興趣。此時(shí),教師就應(yīng)打破學(xué)生的傳統(tǒng)認(rèn)知,向?qū)W生提出探索性問題,引發(fā)學(xué)生的討論熱情和學(xué)習(xí)欲望。
例如:“同學(xué)們發(fā)現(xiàn)在游泳過程中也能夠聽到聲音,但是聽到的聲音又與在岸邊聽到的聲音有所不同。這說明了什么?”隨后教師就可以引導(dǎo)學(xué)生展開桌子傳音的科學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過生活中的常見事物進(jìn)行聲音傳播的驗(yàn)證,從而將學(xué)生的學(xué)習(xí)思維成功導(dǎo)入課堂教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,展開探究。
科學(xué)教學(xué)內(nèi)容比較抽象,小學(xué)生學(xué)習(xí)起來相對困難。為了幫助學(xué)生更加直觀具體地認(rèn)識科學(xué)教學(xué)內(nèi)容,教師可以將知識點(diǎn)以多媒體的方式為學(xué)生展示,利用視頻實(shí)驗(yàn)的方式增強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解,這樣學(xué)生能以更加直觀的方式融入教學(xué)活動(dòng)。以聲音的形成教學(xué)為例,教師可以為學(xué)生播放沙子在不同頻率下發(fā)生震動(dòng)的情況,讓學(xué)生探究聲音對沙子造成的不同影響以及聲音的變化。這樣,學(xué)生就會(huì)對聲音是以震動(dòng)產(chǎn)生的原理擁有更深入的理解和認(rèn)識。還可以讓學(xué)生在校園中收集沙土帶到課堂中,放在桌子上,拍打桌面,觀察沙土的震動(dòng)情況。在學(xué)生觀察的過程中,教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,對理論知識加以講解和總結(jié)。這樣,學(xué)生能以更全面具體的方式解讀知識,提高學(xué)習(xí)效率和知識探索能力。學(xué)校方面則應(yīng)加大對科學(xué)探究設(shè)備的資金投入,充分利用校園的實(shí)驗(yàn)資源。
在科學(xué)探究的構(gòu)成要素中包括反思評價(jià),這也是義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)提出的要求。教師要引導(dǎo)學(xué)生對探究過程的對象、思維方式方法、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)收獲等及時(shí)進(jìn)行反思評價(jià)。反思評價(jià)有利于學(xué)生反向思考,探究過程的合理性、方法的有效性、結(jié)果的可信度等,通過連續(xù)性的思維過程,對探究活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控調(diào)節(jié)。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí),應(yīng)將學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的解釋作為教學(xué)重點(diǎn),預(yù)設(shè)學(xué)生在探究過程中會(huì)圍繞哪些點(diǎn)進(jìn)行反思評價(jià),再針對這些要點(diǎn)重點(diǎn)進(jìn)行課程設(shè)計(jì),做到心中有數(shù)、預(yù)留空間、預(yù)設(shè)契機(jī),將學(xué)生解釋的思維活動(dòng)與對思維活動(dòng)本身的反思評價(jià)巧妙結(jié)合,促進(jìn)科學(xué)探究進(jìn)一步走深做實(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深度探究,通過反思評價(jià)對科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)劃、檢查、反饋、控制和調(diào)節(jié),教師可以協(xié)調(diào)反思評價(jià)的問題清單,引導(dǎo)學(xué)生深入思考。
科學(xué)探究的目的不僅是讓學(xué)生獲取知識,更重要的是要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生“回頭看”,將探究活動(dòng)前后的思考聯(lián)系起來;引導(dǎo)學(xué)生“左右看”,通過展開對話的方式,深化自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識;引導(dǎo)學(xué)生“整體看”,不拘泥于具體的方法與結(jié)果,而更多地關(guān)注思維過程。
小學(xué)科學(xué)運(yùn)用科學(xué)探究的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生解決自然領(lǐng)域問題或科學(xué)問題的思維方式。通過運(yùn)用一系列的概念調(diào)查、課堂觀察、習(xí)作圖示和動(dòng)作表情等,有利于將學(xué)生探究過程中的思考方法與思考路徑具體化,從而促進(jìn)學(xué)生對知識、概念等加深理解。首先,通過前概念可視化找準(zhǔn)科學(xué)探究的起點(diǎn),以學(xué)生已有的認(rèn)知為基礎(chǔ),通過“畫一畫”“想一想”“說一說”等方法,讓學(xué)生把前概念充分地展示出來,教師可以結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知有針對性地進(jìn)行探究引導(dǎo)。例如在教學(xué)《簡單電路》時(shí),可讓學(xué)生畫出簡單的線路圖,并思考燈泡為什么會(huì)亮。通過對學(xué)生電路前概念的掌握,教師設(shè)計(jì)探究活動(dòng)時(shí)主要圍繞學(xué)生的未知方向進(jìn)行設(shè)置,直面學(xué)生前概念的根源問題。其次,通過思維方式可視化,把握科學(xué)探究的節(jié)奏。教師可以收集學(xué)生的關(guān)鍵問題和筆記,通過圖示、連線、填表等方式,分析學(xué)生的思維邏輯,了解學(xué)生的思維特點(diǎn),有針對性地調(diào)節(jié)科學(xué)探究的節(jié)奏。通過關(guān)鍵問題的聚焦,引導(dǎo)學(xué)生將自己的思維邏輯說出來,在溝通交流中進(jìn)行思考,完成探究實(shí)驗(yàn)方法。科學(xué)教師還應(yīng)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境與教學(xué)方式,讓學(xué)生進(jìn)行主題式動(dòng)手探究,呈現(xiàn)出完整的思維過程與思維路徑,不斷提高學(xué)生的思維能力。最后,通過學(xué)習(xí)效果可視化,評測科學(xué)探究的效度。例如指導(dǎo)學(xué)生畫出思維導(dǎo)圖,將一個(gè)個(gè)相關(guān)聯(lián)的概念聯(lián)系起來,為學(xué)生架構(gòu)思維的橋梁。
綜上所述,科學(xué)探究教學(xué)模式的合理應(yīng)用,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對科學(xué)知識擁有更深入的體驗(yàn)與認(rèn)識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。要在教學(xué)活動(dòng)中揚(yáng)長避短,積極發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)情感,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神,從而為學(xué)生提供高質(zhì)量高水平的課堂教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。■