《科學(3~6年級)課程標準(實驗稿)》指出,“科學學習要以探究為核心”,將“科學探究”列為科學課程的第一目標。有效的科學探究活動是使課程標準落到實處的保證。如何提升科學探究活動的有效性呢?
一、科學探究活動的目標是提高兒童的科學素養(yǎng)
作為科學素養(yǎng)的組成部分——科學知識和科學方法,二者不可分割。對兒童來說,知識的獲得主要通過感性經(jīng)驗的積累;技能的形成則需要反復模仿練習;態(tài)度的形成又需要實踐和體驗。關鍵是,如何通過活動有機地整合這三個維度,達到理想的教學狀況:學生在興趣盎然中,通過一定的過程和方法,掌握知識和技能,培養(yǎng)其科學態(tài)度。
如“擺的研究”一課,教學目標設定為:能夠“控制變量”的實驗,搜集影響擺的快慢因素的證據(jù);通過測量,搜集、記錄數(shù)據(jù),并選擇有效的數(shù)據(jù)使之能支持證據(jù);能夠?qū)τ绊憯[的快慢的各種因素作出假設,并對假設進行驗證;體會反復實驗獲取可靠測試結果的重要性,體驗在實驗中對變量的精確控制可以提高實驗的準確性;知道擺的快慢與擺長有關:擺越長,擺得就越慢,擺越短,擺得就越快,而擺角和擺重對擺的快慢沒有影響。讓學生在對影響擺的快慢因素的科學探究過程中,達成其科學知識、科學方法、科學品質(zhì)的教學目標。
二、科學探究活動應著眼于思維的訓練
在學生的科學探究活動中,科學思維活動總是伴隨探索發(fā)現(xiàn)的始終,成為科學探究的靈魂。所以,科學探究活動的核心是發(fā)展思維。在小學科學教學中開展對學生科學思維的訓練,是課程目標賦予的一項基本要求。有效的探究活動,應針對不同的研究內(nèi)容選擇不同的切入點對學生進行科學思維訓練。
如“了解空氣”的探究活動,可以將證明自然界空氣的存在作為研究重點,把研究方法的選擇運用作為思維訓練的落腳點,讓學生憑借豐富的實驗材料,看到、聽到、摸到和感受到空氣的存在,訓練學生的發(fā)散思維?!八苌仙嗌佟?、“電磁鐵磁力大小”等的研究又可以從實驗操作的正確性、科學性這個科學探究至關重要的環(huán)節(jié)上對學生的思維加以訓練,強調(diào)對變量的識別和控制,讓學生在動手之前先動腦思考,進行不斷的“批判”與“創(chuàng)造”,實現(xiàn)自我完善?!罢l先迎來黎明”可以根據(jù)學生的認識實際和認知特點,通過設置適當?shù)膯栴},引導學生運用類比、聯(lián)想等思維方法得出結論。
三、結構化材料是有效開展科學探究活動的保證
結構化材料,指的是有著豐富的內(nèi)在聯(lián)系、蘊含著某些關系和規(guī)律的典型教學材料的組合。通過材料的有效利用,引導學生的思維活動,并通過它體現(xiàn)學習思路和方法。
如教學“物體在水中是沉還是浮”時,準備一套反映各種沉浮狀態(tài)的材料供學生實驗。學生通過實驗發(fā)現(xiàn),蠟燭、西紅柿、橡皮泥、回形針、石塊、鐵螺帽、竹牙簽、泡沫塑料等材料在水中的沉浮并不與他們的經(jīng)驗相一致,就產(chǎn)生了對原有認知的第一次修正——物體在水中的沉浮與它的輕重及大小“看不出有什么關系”、“沒有關系”。接著,教師提供一組相同大小、不同重量的球體,學生發(fā)現(xiàn)沉浮和重量有關,從而第二次修正自己的認知——大小相同的物體,重的物體容易沉。正是這樣的一組結構材料,讓學生對沉浮的認知經(jīng)歷“清晰——糊涂——清晰”的發(fā)展過程,從而建立關于物體沉浮的科學概念。
四、科學探究活動設計應立足于本地實際,靈活使用教材
要將教材的編排意圖以一種可以實現(xiàn)的方式靈活滲透到每一節(jié)課里,需要每一位科學課教師根據(jù)各地的資源狀況開發(fā)本土教學資源,即要有“用教材教”的意識。
如“科學是……”一課是蘇教版科學教材的起始課,引發(fā)孩子的學習興趣,提高他們對科學的理解,是這節(jié)課的重點。但我在和學生的交談中發(fā)現(xiàn),本地的經(jīng)濟文化背景和教材的編排存在很大差距,如果按教材編排的思路進行教學,不僅教學目標難以達成,還會挫傷孩子們對科學課學習的積極性。因此,在充分理解教材編排意圖的基礎上,我將教學思路進行了調(diào)整,根據(jù)本地實際重新設計了教學程序和探究活動。一開課就直接導入,了解學生的初始認識。接著,通過兩個直觀有趣的探究活動,引導學生提出問題,親歷科學探究的簡單過程。第一個探究活動是利用視覺誤差,有意制造認知沖突,引導學生從自己的日常生活中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。第二個探究活動是“紫甘藍液變色”實驗,引導學生一步步親歷“提出問題——大膽猜測——實驗驗證——解釋結果——得出結論”的科學探究過程。最后,通過聽科學故事,總結科學發(fā)明的簡單過程并與剛才的“研究”比較,說出有什么相同之處,獲得“科學就是提出問題并想辦法解決問題的過程”的認識。由于及時調(diào)整教學思路,整堂課氣氛活躍,學生積極主動參與,由開課時問“聽到科學會想到什么”時的冷場到學習結束前踴躍發(fā)表對科學是什么的認識看出,教學取得了良好的效果。
作者單位
昆明市五華區(qū)先鋒小學
◇責任編輯:李瑞龍◇