探尋小學(xué)科學(xué)教學(xué)的“本”然之道

江蘇省蘇州市吳江區(qū)震澤實(shí)驗(yàn)小學(xué) 周 明

小學(xué)科學(xué)不同于初高中的物理、化學(xué)等學(xué)科知識(shí)，它更多的是一種質(zhì)性描述、質(zhì)性探究。因此，小學(xué)科學(xué)不僅僅具有學(xué)科的科學(xué)性，更應(yīng)具有兒童的“兒童性”。探尋科學(xué)教學(xué)的“求本”之道，不僅僅是探尋科學(xué)學(xué)科之本，更要探尋兒童學(xué)習(xí)之本。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要“返本溯源”“正本開(kāi)‘元’”“探本求緣”，通過(guò)探尋科學(xué)教學(xué)的“源”“元”“緣”之道，來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)力，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

一、返本溯源：把握科學(xué)知識(shí)起點(diǎn)

科學(xué)教學(xué)是一門(mén)自然科學(xué)的教學(xué)，必須遵循科學(xué)知識(shí)的生成、誕生、發(fā)展順序。在科學(xué)教學(xué)中，教師要返回知識(shí)的源頭、本源之處，去探尋科學(xué)知識(shí)的真諦。返本溯源，就是要求教師要把握科學(xué)知識(shí)教學(xué)的起點(diǎn)。在《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》之中，所謂的“源”，就是“水流起頭的地方”。正所謂“問(wèn)渠那得清如許，為有源頭活水來(lái)”。在科學(xué)教學(xué)中，“源”有三重含義：其一是科學(xué)知識(shí)的生發(fā)之源；其二是科學(xué)知識(shí)的生長(zhǎng)之源；其三是科學(xué)知識(shí)的生成之源。

比如，教學(xué)“斜面是否省力”，不少教師都僅僅是讓學(xué)生“做一做”對(duì)比實(shí)驗(yàn)，來(lái)判斷斜面是否具有省力的功能。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生猶如一個(gè)操作工，搭建、對(duì)比怎樣的斜面，用什么物體，用什么測(cè)力工具等，都是由教師“欽定”。在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生是“被動(dòng)實(shí)驗(yàn)”，因而學(xué)習(xí)顯得較為膚淺。返本溯源，要求教師要讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自己組織實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)、質(zhì)疑。如有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就提出如下問(wèn)題：斜面為什么省力？斜面省力的本質(zhì)是什么？用斜面提物體和直接上提有什么區(qū)別？這樣的問(wèn)題，就是學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的一種拷問(wèn)。盡管教師不必用高等物理學(xué)知識(shí)詮釋?zhuān)梢砸龑?dǎo)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生將思考推向極限，將問(wèn)題推向極致。如針對(duì)學(xué)生的“為什么斜面省力”“怎樣的斜面更省力”這樣兩個(gè)問(wèn)題，筆者在教學(xué)中就引導(dǎo)學(xué)生想象：最省力的斜面應(yīng)該是什么樣子的？如此，學(xué)生就會(huì)放飛自我想象，觸碰到科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。如有學(xué)生說(shuō)“越平的斜面越省力”；有學(xué)生說(shuō)“最省力的斜面就是將斜面平放”；有學(xué)生說(shuō)“斜面越長(zhǎng)越省力”；有學(xué)生說(shuō)“斜面坡度越緩越省力”；等等。在這個(gè)過(guò)程中，盡管學(xué)生的表達(dá)比較粗疏、稚嫩，但卻觸及了斜面科學(xué)誕生的本源，能助推學(xué)生的深度理解。

返本溯源，就是從知識(shí)的生長(zhǎng)源頭處來(lái)思考。為此，教師要引導(dǎo)學(xué)生回歸到科學(xué)知識(shí)的生活之源、體驗(yàn)之源、經(jīng)驗(yàn)之源來(lái)理解、思考、探究知識(shí)。如此，科學(xué)知識(shí)對(duì)學(xué)生的心理距離就不再遙遠(yuǎn)，而是較為接近。返本溯源的科學(xué)教學(xué)，給學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)帶來(lái)了活力，同時(shí)也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。在科學(xué)教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生返回科學(xué)知識(shí)的本源之處，去探尋科學(xué)知識(shí)，就能讓學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解更自然、更自由。

二、正本開(kāi)“元”：把握科學(xué)知識(shí)本質(zhì)

在科學(xué)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里地去探究知識(shí)，去把握科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)、本性、本然，這就是“正本開(kāi)‘元’”?！罢鹃_(kāi)‘元’”是科學(xué)教學(xué)的基本教學(xué)主張，也是基本的育人要求。所謂“元”，就是指科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，也是指學(xué)生思維的本性。因此，開(kāi)“元”不僅僅是開(kāi)科學(xué)知識(shí)的“本質(zhì)之元”，更為重要的是開(kāi)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)的“思維之元”。要通過(guò)科學(xué)學(xué)習(xí)，改善學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)元認(rèn)知、科學(xué)非正式認(rèn)知狀態(tài)，改變科學(xué)認(rèn)知、元認(rèn)知、非正式認(rèn)知的心理結(jié)構(gòu)，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)力的提升。

正本開(kāi)“元”，要求引導(dǎo)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)“是什么”“為什么”“怎么樣”等有效地追問(wèn)。其中，“是什么”是一種事實(shí)性的發(fā)問(wèn)；“為什么”是一種探究性的發(fā)問(wèn)；“怎么樣”是一種價(jià)值性、意義性的發(fā)問(wèn)。作為教師，在科學(xué)教學(xué)中不能簡(jiǎn)單地依循科學(xué)教材中的知識(shí)編排順序，按部就班、亦步亦趨地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教學(xué)，而應(yīng)當(dāng)“直面科學(xué)知識(shí)本質(zhì)”“直面學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的認(rèn)知心理規(guī)律”，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)個(gè)性化的、富有成效的科學(xué)學(xué)習(xí)。“正本開(kāi)‘元’”的科學(xué)教學(xué)，應(yīng)當(dāng)超越“唯教材是從”“唯教材尊奉”的傳統(tǒng)教學(xué)樣態(tài)，而正“學(xué)科之本”“兒童之本”。比如，教學(xué)《火山噴發(fā)的成因》，筆者引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)的材料做了一個(gè)“模擬性的實(shí)驗(yàn)”。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，筆者不僅引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察“火山噴發(fā)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且引導(dǎo)學(xué)生思考：火山噴發(fā)是怎樣形成的？火山噴發(fā)的原因是什么？火山噴發(fā)會(huì)給地球表面帶來(lái)哪些改變？這樣的一些問(wèn)題，能讓學(xué)生展開(kāi)多維度的科學(xué)思考。通過(guò)結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展開(kāi)科學(xué)思考，學(xué)生能觸摸到科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。有學(xué)生認(rèn)為“火山噴發(fā)的原因可能是高溫”；有學(xué)生認(rèn)為“火山噴發(fā)的原因可能是高壓”；還有學(xué)生認(rèn)為“火山噴發(fā)的原因可能是內(nèi)部的物質(zhì)分布不均勻”；等等。在這樣的科學(xué)猜想指引下，學(xué)生積極主動(dòng)地根據(jù)猜想?yún)⑴c實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。作為教師，要賦予學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的權(quán)利、時(shí)空，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)、組織實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己調(diào)整實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生彼此之間對(duì)比實(shí)驗(yàn)。如此，學(xué)生就會(huì)自主探尋到“火山噴發(fā)”的本質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程中，教師不僅要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

“元者，善之長(zhǎng)也?！痹?，是好的開(kāi)始；元，是萬(wàn)物的始基；元，是宇宙的本能。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要從兩個(gè)方面來(lái)開(kāi)“元”：其一是開(kāi)科學(xué)之“元”，也就是要讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)的相關(guān)本質(zhì)；其二是開(kāi)兒童之“元”，也就是要讓學(xué)生的思維元、認(rèn)知元等得到提升。這里的“元”，包括學(xué)生的認(rèn)知、思維的材料，認(rèn)知、思維的品質(zhì)，認(rèn)知、思維的過(guò)程，認(rèn)知、思維的監(jiān)控，等等。對(duì)于學(xué)生之“元”的關(guān)注、觀(guān)照，不僅僅是培育學(xué)生的認(rèn)知素養(yǎng)，更重要的是培育學(xué)生的元認(rèn)知素養(yǎng)。相較于科學(xué)的認(rèn)知素養(yǎng)，科學(xué)的元認(rèn)知素養(yǎng)更能彰顯其本質(zhì)。

三、探本求緣：把握科學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)

科學(xué)教學(xué)，不僅僅要引導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，更要引導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)。科學(xué)知識(shí)是一個(gè)整體性、系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性的關(guān)聯(lián)體?？茖W(xué)知識(shí)之間存在著千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)。作為教師，要引導(dǎo)學(xué)生探本求緣，去把握科學(xué)知識(shí)之間的千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)。“緣”也就是“緣分”，是一種“關(guān)系”的表述。探本求緣，就是要求教師在引導(dǎo)學(xué)生把握科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)的同時(shí)，能梳理科學(xué)知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)。

探本求緣，要求教師在科學(xué)教學(xué)中要抓住知識(shí)的核心元，引導(dǎo)學(xué)生舉一反三、觸類(lèi)旁通。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生回顧、比較、反思，從而讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)知識(shí)的內(nèi)在性?xún)r(jià)值。在科學(xué)探究的過(guò)程中，教師要增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的策略意識(shí)，提高學(xué)生從不同視角來(lái)解決問(wèn)題的能力。探本、求緣是相輔相成的，當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生掌握了科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)之后，就應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生去探尋科學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)。只有把握了科學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)，學(xué)生才能對(duì)科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)形成更為深刻的認(rèn)知。比如，教學(xué)《杠桿》《輪軸》《滑輪》等相關(guān)內(nèi)容時(shí)，教師不僅要通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到這些機(jī)械在怎樣的情況下省力、費(fèi)距離，在怎樣的情況下費(fèi)力、省距離，更要引導(dǎo)學(xué)生去追問(wèn)“為什么這樣省力、費(fèi)距離”或“為什么這樣費(fèi)力、省距離”。為此，教師要引導(dǎo)學(xué)生從“支點(diǎn)”“動(dòng)力臂”“阻力臂”等相關(guān)元素進(jìn)行分析，從而將相關(guān)的內(nèi)容聯(lián)通起來(lái)。教師通過(guò)比較分析杠桿、輪軸、滑輪的簡(jiǎn)單受力圖，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些機(jī)械都是一種杠桿，是一種特殊性的杠桿、變形的杠桿。只有把握了相關(guān)的機(jī)械之間的關(guān)聯(lián)，學(xué)生才能對(duì)“杠桿原理”產(chǎn)生一種更為深刻的感受、體驗(yàn)與感悟。通過(guò)探本求緣，學(xué)生對(duì)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)不僅僅“知其然”，更“知其所以然”。在對(duì)相關(guān)知識(shí)整合、比較過(guò)程中，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到統(tǒng)整，學(xué)生的認(rèn)知系統(tǒng)得到優(yōu)化。

有比較才有鑒別。在科學(xué)教學(xué)中，教師要將相關(guān)的科學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行比較、統(tǒng)整、優(yōu)化，從而深化學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知。探本求緣，要求教師要拓展、延伸學(xué)生的思維、認(rèn)知觸須，通過(guò)探本求緣，讓相關(guān)的科學(xué)知識(shí)“同源共流”。在這個(gè)過(guò)程中，教師要統(tǒng)籌學(xué)生的“認(rèn)知方式”，引導(dǎo)學(xué)生用一種整體、系統(tǒng)、全面、發(fā)展的眼光去觀(guān)照科學(xué)知識(shí)，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)化認(rèn)知，激活學(xué)生的科學(xué)化思維，催生學(xué)生的科學(xué)化想象。

“本”是基于學(xué)生之本和學(xué)科之本的學(xué)習(xí)之本。從“本”入手，探尋科學(xué)教學(xué)的本然之道。在科學(xué)教學(xué)中，教師要清全局之思、行實(shí)踐之路。正本，是開(kāi)啟學(xué)生思維的一種起點(diǎn)、歸向，而開(kāi)啟學(xué)生思維是正本的核心路徑。教師要通過(guò)探尋學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的“本”然之道，實(shí)現(xiàn)學(xué)生將科學(xué)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)向?qū)W生的個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，從而提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。