随着新课程改革的启动,《小学科学课程标准》对小学科学课程的性质、基本理念、课程目标进行了重新审视和诠释,明确提出了小学科学课的宗旨是培养小学生科学素养,科学学习的核心是探究。现在的小学科学课堂上确实发生了一些可喜的变化,课堂变得更为生动活跃,学生学得更有兴趣了。但在这热热闹闹的课堂背后,另一种现象也令人担忧:为了能让学生在科学课堂上“动”起来,教师应课堂环节所需准备了很多实验仪器,而忽视了科学思维的渗透和培养,结果学生成了各种仪器的“操作工”,科学材料成了课堂的主角,课堂缺少了思维含量,科学探究也成了一种重结果轻过程的“表演秀”。可想而知,这样的科学探究方式,有名无实,学生最终忙而无获,科学探究的能力和科学素养的提高只
能成为一纸空文。
一、科学教育的核心即是科学探究
新课标指出:探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。这就需要教师给他们探究的机会,让学生主动参与到他们自己的问题解决中来,需要教师营造一个有利于学生探究的情境,并通过提供有用的材料和实验来促进学生构建自己的理论。
所谓的科学探究并不能简单地等同于学生动手做,而更强调的是动脑做。毕竟,真正的学习并非发生在手上,而是与学生的思维相联系的。包括学生在观察中的思考,对实验结果的猜测,制定实验计划,对搜集数据的分析、整理,还有实验后组员及小组之间的交流,相互评价等。所以,课堂上,我们应该尽量创设条件,引导学生经历完整的科学探究的过程,让学生体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度。只有这样,科学课才能真正体现科学教育的本质,才能培养出具备良好科学素养的学生。
二、为学生创设有效科学探究情境的策略
有效地科学探究学习方式的展开,离不开广大科学教师利用教学智慧为他们创设一个有效探究的空间。经过几年的教学实践,我认为小学科学课应从学生已有生活经验、知识水平出发,认真研读教材大纲,精心设计教学,争取在有限的时间内挖掘学生无限的科学探究的能力,最终为提升学生科学素养服务。
1.目标定位细,科学探究要脚踏实地,切不可蜻蜓点水。
学生要经历完整的科学探究过程,就需要有足够的探究时间。而课堂的时间又非常有限,是来不及慢慢等待的。那如何让学生在有限的时间里,插上科学探究的翅膀,全身心地进入科学探究的乐园呢?我曾经上过一堂这样的市级调研课,给我留下了深刻的印象。记得我执教的是苏教版五年级下册《国旗怎样升上去的》,上完课后,从教研员迎面的笑容和赞许的眼光中,我已经找到了肯定的答案。当时,她是这样开始了和我的对话。
评课片段
她:从这节课上看,你们1班学生科学常规、科学素养确实很高。看来,你平时每节课都上的很扎实。今天,这节课从教学设计、教学智慧、环节处理上都非常好。这堂课的内容容量很大,他们都能跟得上,他们的理解能力和科学探究能力都很强啊!
我(一脸疑惑,暗自思忖):容量大吗?我是根据教参上的目标来定的啊?这堂课看来,同学们确实都跟的上,没看出来,对他们来说,容量大吗?
(附本课的教学目标:1、学会组装滑轮; 2、会做滑轮的实验,并通过数据分析,解释定滑轮和动滑轮的作用。3、知道两种滑轮在生活、生产中的作用)
她:我觉得这里可以分成两课时。定滑轮和动滑轮各分一节课,这样就有足够的时间可以让学生探究,包括滑轮怎么组装,也让学生自己探究。你可以再试教一次,看看效果怎么样?
我半信半疑,教学效果会有什么区别呢?带着这样的疑惑,我决定在2班试一试,于是我把教学目标改成了两课时,第一课时:1、学会组装定滑轮; 2、会做定滑轮的实验,并通过数据分析,解释定滑轮的作用。3、知道定滑轮在生活、生产中的作用,第二课时重点学习动滑轮。
两个班试教之后,隔了相同的时间,我突然地在上课前给他们做了一个学习效果的调查题:结果1班一半同学很难自己画出如何组装定滑轮和动滑轮的,对两种滑轮的功能已经模糊,而2班的效果明显好于1班,绝大多数同学能够在纸上画出这两种滑轮是如何组装的,而且对他们的功能印象非常深刻。
反思这两次的教学过程,取决于教学目标的制定。1班的教学目标过多,教学容量过大,为了呈现一节完整的课,上课就在赶进度,每个环节学生的探究都是蜻蜓点水式的,科学探究的过程会很难在脑海中留下痕迹,甚至组装滑轮,都是教师演示,学生模仿,科学探究缺少了科学思维地参与,科学探究的效果必将大打折扣;而第二次的探究内容少,目标定位细,学生有时间脚踏实地地探究,如何组装定滑轮,是否省力……,探究的主动性强,而且时间充分,学生的科学探究意识和科学探究的能力也在此过程中得到了锻炼。
2.材料准备足,科学探究要发挥想象,切不可流于形式。
科学探究材料,是学生科学探究必须的物质保证,也是学生发挥科学想象,实践科学理想的物质载体。走进科学课堂,通常会看见每张桌上放着很多整齐划一、各式各样的科学器材。一般情况下,这些科学器材,都是老师根据这节科学课的需要为学生提前准备的。经过我的教学实践和听课观察,发现有结构的、多样化的科学材料,可以为学生科学探究起到积极地促进作用,而单一的科学材料则限制着学生的探究行为。
一位老师在执教《光的行进》一课时,对光是沿怎样的路径进行传播这个问题进行探究时,为两个班的学生准备不同的材料,学生的探究的结果和对这个问题的认识是展现了不同的效果。
现象一:
材料:激光笔 一根吸管(直的)
学生方法:
结论:光线是沿直线传播的,因为它能通过笔直的吸管。
现象二:
材料:激光笔 吸管一根(弯的) 吸管一根(直的) 三张中间带孔的卡片纸 蜡烛 卡纸(中间有很小孔) 一张白纸
学生方法:
方法一 方法二
方法三 方法四
生1: 光线能通过直的吸管射出来,说明它是沿直线传播的。
生2补充:我用的是带弯头的吸管,光线不能出来,说明光是不会转弯的。
生3: 我用三张白纸把中间的小孔排的一样高,从左边让光通过,右边光能出来,说明光是沿直线传播的。
生4:(极个别的同学)我从书上知道小孔成像的道理,说明光线就是沿直线传播的。
两套材料的不同,呈现出的探究结果大不相同。每一种方法的背后都是学生动手探究能力的体现,都是科学思维地再现。在现象一中,虽然学生也许具备探究的能力,但是有限的材料却限制了学生广阔的想象,也束缚了学生探究的空间。有限的材料,让学生参与探究,未免有些流于探究的形式,不能发挥探究的真正价值。在现象二中,即使学生的水平有差异,学生不可能把所有方法都想出来,但是根据自己的能力自由选择材料来证明,这个过程本身就需要科学思维地参与,知识水平、能力的差异,不同的学生选择不同的材料来探究,都发挥了学生科学想象和动手探究的能力。
3.教学空间大,科学探究要真枪实弹,切不可闭门造车。
在这里,教学空间,并不是指留给学生做实验的物理空间的大小。我指的教学空间是学生能将课堂知识与联系实际生活相联系,能将在课堂上产生的问题和探究的意识延伸到课堂之外中,继续保持对身边的人、事、物保持浓厚的探究兴趣。
这需要教师在课堂上有效地引导,为学生创设真实有效地科学探究的情境。科学来自于生活,大自然是一本内容最丰富的科学教科书。苏教版科学教材中有很多篇内容,如《观察土壤》、《观察校园里的小动物》、《太阳和影子》、《今天刮什么风》等,都是与自然现象或者是地球宇宙紧密相连的。这就需要老师带领学生突破教学时间和空间的限制,真真实实地走向户外,不能闭门造车。
我在执教《观察土壤》时,两种教学方法收获了不同的效果。
教学情境一:
课前采集了三个典型的土壤标本(壤土、粘土、沙土)装在塑料袋里,以保持适当的水分。上课时,为了不让泥土弄脏桌子,我准备了旧报纸,然后分给各小组,同时为他们准备了烧杯、酒精灯等实验材料。教学时按照书上的步骤,先引导学生比较观察三种不同的土壤,学生们通过“看”“摸”“闻”,认识了三种土壤不同的颜色、质感、气味。又引导学生把这三种土壤分别放进水里,再取少量土壤放在石棉网上加热,说说闻到了什么味道。学生记录也非常认真。
教学情境二:
我带领学生探究土壤时,教学时采用课内结合的方法,由实地观察土壤和课内分析土壤两部分构成。第一课时,学生以小组为单位,自带工具和塑料袋、放大镜,直观的感知土壤的颜色、气味、手感,并指导学生从上往下挖土时,观察土壤的颜色变化,挖土壤时,又看到什么?同学们身临其境,兴致盎然,真正享受到探索的快乐。第二课时,再让学生自己交流发现,做出猜测,学生的探究非常主动。提问,想知道哪些关于土壤的知识?学生提出的问题非常广泛,不仅提出了教材需要学生掌握得问题,还提出了很多本单元即将要研究的问题。如他们认为有的土壤之所以变黑,而且烧了之后闻起来很臭,是因为有很多动植物的尸体腐烂在里面,而且一般都是在土壤的表层。
两种方法呈现出的效果,也是大不相同。第一种方法,虽然学生对土壤标本探究得很认真,但却缺乏对土壤继续探究的兴趣,对土壤的认识也是局限在课堂上的实验现象中;而第二种方法,学生和真实的土壤亲密接触后,对土壤的观察是真真实实地,对土壤的探究兴趣是自发的,并且可以把这种兴趣延伸到课堂之外。室外考察中,学生看、闻、摸,对不同的土壤进行比较,全身心地感受生命信息,于是一个个意外被记录下来,一个个不解的疑问产生了。科学探究能力和素养的培养在更广阔的空间中展开了。
由此可见,教师在有限的时间内,教师可以从制定合适的教学目标、精心准备实验材料、提供广阔的探究空间这些方面下手,努力为学生创造有效地条件,当然,仅仅这些还不够,有效地探究创设还离不开精彩的教学设计,教师的专业教育素养和先进的教育理念等。总之,教师根据学生的情况、教学的条件,利用自己的教学智慧为学生营造一种探究的情境氛围,让学生在探究的过程中,形成正确的科学认知,为学生以后走向更广阔的科学天地打下坚实的基础。