科学教育“做中学”活动要关注几个重点环节
作者: 顾长明摘要:“做中学”课堂教学虽无相对稳固的结构模式,但基于“做中学”项目的原则和要求,本文试图提出确立活动主题、设计活动方案、落实猜想假设、突出动手操作、关注观察品质、开展交流讨论、有效拓展引伸等七个环节,井尝试进行剖析,完善教学形态。
关键词:做中学; 问题;猜想;操作;交流
中图分类号:G623.62
文献标识码:A
文章编号:1006-3315(2010)3-053-002
科学教育“做中学”项目已成为我国小学科学教育课程改革的重要试验样板之一。它面向小学中低年级学生,使他们亲历探究科学的过程,在观察、提问、设想、操作、表达、交流的活动中,建构基础性的科学知识,促进科学素养的提升。基于“做中学”项目的原则和特点,“做中学”课堂形态有其自身的要求,需要关注和凸显其重点环节。
一、关注主题确立
提出系列问题、确立活动主题是探究发现的第一步,也是探究得以持续进行的基础。因而,提出问题是“做中学”活动的一个重要环节,是教学活动的开始,具有教学活动的导向作用和激发学生研究兴趣的作用。教师要为学生创设具体的问题情境,使学生产生质疑,根据学生的质疑,提出问题。问题的产生应源于学生对某些事实的观察之后,当学生对所观察事物的某一方面或某一现象产生质疑时,问题就产生了。研究发现,一个适合学生探究的问题,必须是需要学生解释并且能够为学生所解释的问题,必须能激发学生的好奇心和探究的欲望。所以。在“做中学”教学中,教师应首先设计所应提出的问题,问题既要紧扣活动的主要内容,又要能引起学生的研究兴趣。问题的难度要适合学生现有的知识水平和认知能力,便于学生通过独立的研究得出正确的结论。问题确定后,应选择适合的观察实验材料作为事实,供学生发现问题。材料的选择应尽量简单,但应能非常明显地反应出所要研究的问题。例如观察“涂在黑板上的水迹逐渐干了”现象,提出“涂在黑板上的水到哪里去了?”进而研究《水到哪里去了》;观察“不倒翁摇摇摆摆却不倒”的现象,提出“不倒翁为什么不倒?”进而研究《怎样使物体放得稳》;观察“鼓发出声音,鼓面上的米粒在跳舞”的现象。提出“声音的产生跟米粒的跳动有什么关系?”进而研究《声音是怎样产生的》。一个恰当的问题往往是活动成功的一半。
二、关注方案设计
提出研究的问题之后,就需要设计解决问题的方案。“做中学”强调手脑并用,活动以前先动脑,方案设计就是动脑的最好环节。学生自主设计活动方案一般是“做中学”活动的重点和难点所在,所以要想让学生完全自主地设计出高质量的活动方案。是比较困难的。但如果教师把指导学生设计活动方案当作“做中学”的不懈追求,持之以恒,长期训练,学生在设计活动方案时会潜移默化地形成一种比较成熟的思维方式。他们起码会知道应该考虑活动的目的、所需材料、步骤、观察要点、操作程序等等。虽然还不可能尽善尽美,但学生自主实践能力得到了较好的培养。教师应从三个方面关注学生活动方案的设计:一是关注活动的目标定位。往往会看到这样一种现象,学生面对一桌材料,光有好奇心,而缺乏思考这些材料能为他们开展什么活动。因此。只有让学生带着实验目的选取材料,才能做到物尽其用。二是关注学生所选的材料。现在教师一般都会早早地准备好各种必需的材料,供学生操作使用,这样大家都省心省事。但如果学生提出了自己想用而课堂上又没有的材料时,教师就应引导学生思考他想用的器材是否比已有器材更好更科学。当然。鼓励学生课后寻找自己所需器材作验证性实验就更好了。三是关注学生的活动操作步骤。活动成功与否,与正确的操作步骤是密不可分的。教师应在平时教学活动中有意识地渗透讲究操作活动顺序的重要性。
三、关注猜想假设
当学生对某一事物产生兴趣并为之花费时间认真观察时,探究活动就开始了。学生就会以所观察到的事实为依据,借助所积累的生活经验和已有知识,经过模拟想象再加工,创造性地提出新的说明方式,形成猜想和假设。假设和猜想的解释应与观察、问题及证据相一致,并非是脱离实际的“胡思乱想”。让学生提出不同的假设结论,可以训练学生运用已有的初步的直观知识和生活经验,进行丰富的猜想、判断、推理。培养定向思维能力。更重要的是,处理好这一环节,能更好地为学生自行探究、自行发现打好基础。可从三个方面入手加强引导,合理假设。第一,从“有结构的材料”出发,“有结构的材料”是指精心设计、选择的,有着丰富内在联系的材料,通过相互作用、联系,蕴含着某些关系或规律。学生通过操作材料,发现问题,产生迫切需要知道的愿望,在脑海里产生“可能是什么原因才产生这样的结果”。形成初步的假设。教师要尽量排除无关的干扰因素,引导学生集中注意力,形成合理假设。第二。从学生的“知识经验”出发,学生进行猜想与假设活动的基础就是学生已有的知识和生活经验,对要研究的问题经过思维的冲突与再加工活动。从已有的知识经验出发,适时适度,出现问题,在动脑的基础上做出预测。第三,从学生的“反复思考”出发,让学生分析主要事实,反复思考。进行分析、推测,做出假设。对于学生的预想,教师要引导进行筛选,突出重点,加以综合,形成假设,以便确立研究方向。
四、关注动手操作
动手操作是“做中学”教学的中心环节。如果只让学生猜想,学生的认识只是浅层次的,或是一知半解的。学生在提出了各种假设后,最想做的是动手去验证自己的假设。这时应该让学生带着疑问,按自己的想法去选择材料做实验。没有必要急于在学生实验之前就把答案告诉他们。也没有权利在学生操作之前和操作过程中左右学生的思想,暗示实验的结果。而应放手让学生大胆地动手做,鼓励学生把观察到的现象记录下来。教师只是随机指导,适时参与,提供有结构的材料和足够的时间。例如《蚂蚁》一课,学生发现蚂蚁太小隔着瓶子看不清,放在纸上又会乱爬,观察起来比较困难。便给学生提供了一组材料:糖、放大镜、毛笔、线、瓶盖和放少许水的盆等,让学生根据这些材料设计观察方法,把蚂蚁观察清楚。学生的思路被打开了,设计了很多观察方法,通过比较找到了满意的方法。这样,不但让学生观察了蚂蚁的特征,又培养了设计实验、解决问题的能力。“做中学”注重让学生获得体验,动手探究时需要结论但更注重过程。科学方法与技能的训练,科学能力的培养以及情感态度价值观的养成,这些非陈述性的知识,这类目标不是教师说教、学生模仿而能形成的,而是需要亲历探究的过程,去体验、感悟、内化才能获得。例如《蚂蚁》一课,如果老师直接告诉学生把蚂蚁放在“小岛”上观察,虽然对蚂蚁身体结构上搞清楚了,但失去了训练学生解决观察时碰到的困难的绝佳机会。
五、关注观察方法顺序
“做”要用到各种感觉器官。眼睛可以看到物体的颜色、形状、大小、亮度等。耳朵可以听到物体发出的不同的音质、音高、
音强,判断声音的来源。舌头能侦探出人的五种味觉,还专司纹理和温度的分析。手可以掂出物体的重量、摸出物体的软硬与粗细,有时它可以代替眼睛去判断物体的大小、形状、材料构成。在引导学生观察时,应让学生综合运用多种感官去观察。如观察一棵大树,可以用眼看,用耳听,用手摸,用鼻闻……去体验,全身心去观察。只有运用多种感官观察,才有具体而全面的收获。
观察的顺序也很重要。例如《水是怎样溶解物质的》一课,指导学生把高锰酸钾放入水中,观察高锰酸钾落入水中时与沉在水中的形态、大小及周围产生的现象;用玻棒轻轻搅动一下水,拿出玻棒,观察此时高锰酸钾在水中飘浮的形态及大小的变化、液体颜色的变化;一会儿继续用玻棒轻轻地搅动杯中的水,直至完全看不到高锰酸钾颗粒,观察此时液体的颜色特点。通过这样的顺序,学生对“溶解”这个概念的理解就会有全面的认识:溶质逐渐变小直至消失;液体颜色逐渐变浓,最后整体颜色一致,说明溶质均匀分布在水中。接着做食盐的溶解实验,学生对颜色的理解将进一步拓展。再做沙的实验,学生很容易分辨出沙子颗粒大小无变化,不能溶解。然后做面粉的溶解实验,与前面的认识形成冲突。最后通过做过滤实验,用能否被过滤的方法判断物质是否溶解。不难看出,关注学生的观察不能仅局限于做完了没有,更重要的是要关注他们是否掌握了观察的方法和要领。
六、关注交流讨论
交流就是将探究的结果以口头、书面表达或陈述等多种形式告诉别人,当学生在动手中有了发现之后,无论探究的结果与设想是否一致,教师要尽可能地为学生的交流创造条件,让每个学生都能在集体面前汇报探究过程,鼓励有不同看法的学生大胆提出质疑,把自己的观点与大家一起分享讨论。在引导学生合作交流时,要注意以下个四方面。第一,刨设民主氛围,建立交流“平台”。学生的认知活动是受情绪因素影响的,宽松、活跃、民主、和谐的教学氛围是学生自主学习,大胆探索,勇于创新,敢于交流的催化剂。只有这样学生才能完全放松,全心身投入,才会有活跃的思维,才敢畅所欲言;第二,提供心理安全,允许学生犯错。交流时教师最重要的任务就是创设一种安全的交流氛围,给予学生犯错误的权利。只有这样学生才能大胆地表达自己的发现。提供心理安全,允许学生犯错是做好交流的前提;第三,相信学生能说,多给交流机会。应充分相信学生的潜能,给他们更多的机会。学习内容太多是身边的自然现象和事实,学生或多或少地对所学内容有所了解。小学生活泼好动,喜欢讲话,自我表现欲强,一般都能说一说,关键在于教师的启发是否得当;第四,要教给交流的方法,提供交流的手段。要培养学生选择自己擅长的方式表述研究过程和结论,这就意味着教师不要硬性规定表达的方式,而是鼓励百花齐放,用自己熟悉的、力所能及的、喜闻乐见的方式表达结果。
七、关注延伸拓展
延伸与拓展是为了让学生学以致用,培养自主参与探究的能力。一节课的时间是有限的,一节课是没有办法解决所能探究的问题的。教师不应把上课的铃声当作学习的开始,也不要把下课的铃声当作学习的结束。要把在课堂探究中没有解决的和产生的新的疑问与新的发展,延伸到课外,让学生在不断动手探究中来发现问题和解决问题。课外延伸的小实验、小制作、小种植、小课题活动,学生可利用课余时间,他们回家后自找资料,因时因地取材,利用废品,人人能做,而且对这些材料倍感亲切,探究的行为也会更有动力。例如《蜗牛》一课,学生探究了蜗牛的食性,组织了蜗牛爬行比赛后,学生对蜗牛产生了兴趣。有些学生提出要继续饲养蜗牛观察它更多的生活习性,这就是一个很好的延伸,相信在课后饲养的过程中学生能发现更多的关于蜗牛的知识,而且是鲜活的、体验式的。为了更加有效地落实延伸与拓展,可从以下几方面着手:组织成立课题研究小组,按制定的实验计划坚持做下去,观察并做好研究记录;教师做好方法和技术的指导,做学生探究的坚强后盾;确定一周召开一次汇报会,及时反馈、交流探究情况,取长补短,资源共享。
关注科学教育“做中学”活动的重点环节,让活动的形式与内容和谐共振,让主导与主体的作用有机统一,让科学活动的品质更有成效,让自主实践能力的培养更加到位,让“做中学”教学活动更加形神兼备,促进“做中学”实验项目不断由实然向应然嬗变!