盛鵠梅
科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動地獲取科學(xué)知識、認(rèn)識和解決科學(xué)問題的重要實(shí)踐活動。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,為學(xué)生提供充分的探究機(jī)會,已經(jīng)成為非常普遍的現(xiàn)象。不過,筆者參加了一些科學(xué)教學(xué)觀摩活動后發(fā)現(xiàn),有些探究活動看似熱鬧,實(shí)質(zhì)上缺乏有效的探究點(diǎn),達(dá)不到預(yù)期的效果。教師怎樣在科學(xué)課上做好引路人的角色,有效介入、減少探究偏差,將探究學(xué)習(xí)活動引向深入呢?
一、把握探究重點(diǎn)目標(biāo),尋找有效介入節(jié)點(diǎn)
小學(xué)科學(xué)基本上是以探究為核心組織教材內(nèi)容的,教師要深入研究教材,并從整體上加以把握,才能有效地組織和引領(lǐng)探究活動。
《時間在流逝》(教科版五年級下冊)一課是由“現(xiàn)在幾點(diǎn)了”、“一分鐘有多長”和“過去多長時間了”三部分內(nèi)容組成的。研究內(nèi)容主要是讓學(xué)生感受時間的存在,利用自然界有規(guī)律運(yùn)動的事物或現(xiàn)象來估計(jì)時間。其中,讓學(xué)生經(jīng)歷運(yùn)用多種方法體驗(yàn)1分鐘長短的活動過程,從而能比較準(zhǔn)確地估計(jì)1分鐘長短時間,并根據(jù)估計(jì)1分鐘時長的經(jīng)驗(yàn),比較合理地估計(jì)10分鐘持續(xù)的時間,這是本課探究活動的重點(diǎn)。在具體的教學(xué)過程中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生探究的實(shí)際情況,合理把握介入點(diǎn),有效減少學(xué)生的盲目活動。否則,探究過程中容易出現(xiàn)意向不到的偏差現(xiàn)象。比如,在一次公開課上,因教師指導(dǎo)不當(dāng),僅僅“體驗(yàn)1分鐘有多長”這一活動,就用了30分鐘。該熱鬧而低效的學(xué)生探究活動,又直接影響了后繼探究活動,相關(guān)教學(xué)任務(wù)也不能完成。產(chǎn)生這一情況的最主要因素是執(zhí)教者沒有把握好教材的真實(shí)意圖,只顧著想挖深挖細(xì)而忽視了活動指導(dǎo)的關(guān)節(jié)點(diǎn)。如,在教學(xué)中采取了讓學(xué)生埋頭趴在桌上,估計(jì)1分鐘時間到時抬頭坐端正的方法,來體驗(yàn)1分鐘時長。當(dāng)?shù)谝淮位顒咏Y(jié)束后,教師一一清點(diǎn)人數(shù)、統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差,并詳細(xì)地板書出來:
誤差0~2秒 誤差3~5秒 誤差6秒以上
6人 24人 7人
接著,在沒有組織學(xué)生反思這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下,就讓學(xué)生展開了第二輪體驗(yàn)活動,然后再次統(tǒng)計(jì)、板書結(jié)果:
誤差0~2秒 誤差3~5秒 誤差6秒以上
9人 19人 9人
出現(xiàn)這樣的結(jié)果,看似出乎執(zhí)教老師的意料,實(shí)際上也在情理之中。在首輪體驗(yàn)活動后,具體的統(tǒng)計(jì)意義并不是最大的,教師的介入點(diǎn)應(yīng)主要放在引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自我分析、追溯其產(chǎn)生的原因上。如,可選擇時間感比較強(qiáng)、弱的兩類學(xué)生都起來描述或演示各自方法,這樣一方面讓學(xué)生意識到我們的實(shí)際行為很容易使自己估計(jì)時間時發(fā)生偏差,因此要準(zhǔn)確地、客觀地計(jì)量時間。另一方面,讓學(xué)生認(rèn)識到借助有規(guī)律運(yùn)動的事物或現(xiàn)象可以幫助我們估計(jì)時間。同時兩類學(xué)生不同方法的演示、比較,讓大家看到無論是計(jì)數(shù)還是其它法子,保持規(guī)律的一致性對提高實(shí)驗(yàn)精確度的重要。那么學(xué)生在第二輪的體驗(yàn)活動時,就會有意識地對計(jì)數(shù)節(jié)奏等作出調(diào)節(jié),最后的實(shí)驗(yàn)效果就會更佳。正因?yàn)槿笔Я诉@一引導(dǎo),致使學(xué)生的探究活動簡單、重復(fù)且低效了。
因此,教師要準(zhǔn)確把握教材編寫意圖,弄清探究活動目標(biāo),在教學(xué)中才能有的放矢地介入,做到重點(diǎn)出擊而不是面面俱到。同時我們應(yīng)意識到,教師的介入應(yīng)有利于學(xué)生形成概念、掌握規(guī)律,這才是組織引導(dǎo)探究活動的內(nèi)涵所在。
此外,就《時間在流逝》一課而言,還有個引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)建立科學(xué)模型思想問題,如在對1分鐘或者1秒的真正體驗(yàn)基礎(chǔ)上,再去引導(dǎo)他們用各種方法來估計(jì)1分鐘的時長;從對“1分鐘有多長”的模型思想的建立,再運(yùn)用到“10分鐘又有多長”“1個小時有多長”的描述,構(gòu)成合理、有效的探究。這也是教師介入時不應(yīng)疏忽的一個節(jié)點(diǎn)。
二、重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效度,培養(yǎng)科學(xué)思維能力
在小學(xué)科學(xué)課堂上,不少探究活動離不開觀察與實(shí)驗(yàn)。為了體現(xiàn)以探究為中心的教學(xué)思想,教師通常會花不少時間,讓學(xué)生分組或與集體結(jié)合形式,討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng),然后再按各自預(yù)設(shè)的方案進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、交流匯報(bào)等。由于原有知識水平和生活經(jīng)驗(yàn),以及思維能力的差異,各組學(xué)生的探究過程大多比較開放,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異也是完全正常的。不過,在觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有的教師過于“放手”,往往會失去一次對學(xué)生思維訓(xùn)練的好機(jī)會,也會降低探究活動的科學(xué)性和有效性。例如,在一次大市級公開教學(xué)活動中,筆者曾看到一位執(zhí)教教師就是因上述這一原因,在《點(diǎn)亮小燈泡》(教科版四年級下冊)一課的“想辦法用一根導(dǎo)線和一節(jié)電池使小燈泡亮起來”探究活動中,學(xué)生“摸著石頭過河式”的實(shí)驗(yàn)操作了近10分鐘,也沒有一個小組取得成功的。比較簡單的接亮小燈泡,到了小學(xué)生手里變成了難事,就在于動手嘗試前的觀察與討論中,缺乏教師的有效介入而降低了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的效度。
“想辦法用一根導(dǎo)線和一節(jié)電池使小燈泡亮起來”是在觀察小燈泡的連接裝置、一段導(dǎo)線和一節(jié)電池基礎(chǔ)上進(jìn)行的探究活動。小學(xué)生的觀察通常僅僅停留在其結(jié)構(gòu)和材料上,而不太會思考這些物品這樣的結(jié)構(gòu)、材料所具有的意義。因此,在學(xué)生對以上實(shí)驗(yàn)材料的整個觀察過程中,教師也不是在一旁靜觀其變,而應(yīng)有必要地介入,教師引導(dǎo)的點(diǎn)就在學(xué)生觀察時所忽略的地方。比如,除了弄清電池兩端(正極、負(fù)極)和其它地方(如上端的圓塑料片、電池的身子)所用的材料外,應(yīng)引導(dǎo)他們想一想,分別用這樣材料有什么意義;推測一下,哪些地方可以和導(dǎo)線、燈泡連接讓小燈泡亮起來的。同樣的,對于小燈泡的觀察,學(xué)生不光是弄清其構(gòu)造,更要讓他們思考、推測位于燈泡腰部和底部的兩個連接點(diǎn)的作用。
當(dāng)然,應(yīng)鼓勵學(xué)生思維的多元化,比如教師可提出“誰有不同看法?”“還有什么問題”等引導(dǎo)性問題,這樣,在觀察材料、思考意義以及提出質(zhì)疑等相結(jié)合過程中,學(xué)生的思維得以深度參與,后繼的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作中也就有了更明確的方向。
受思維的局限,小學(xué)生往往滿足于取得一種結(jié)果,當(dāng)用某種連接方法把小燈泡點(diǎn)亮之后,就很少再會主動深入研究了。這對于如何正確點(diǎn)亮小燈泡就缺乏整體上的把握。因此,為了讓課堂探究活動變得更有層次,更有內(nèi)涵,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時,教師不妨引導(dǎo)學(xué)生思考電池的兩極與小燈泡的兩個連接點(diǎn)的關(guān)系,在記錄本上畫圖記下各種連接的方法,清晰地表達(dá)他們的想法(由于排列組合問題是中學(xué)數(shù)學(xué)中的難點(diǎn)之一,對小學(xué)四年級學(xué)生來說,我們只需通過畫圖的方法,盡可能多地列舉出接法來即可,而不必去窮盡其解)。然后進(jìn)行比較、預(yù)測可能或不可能點(diǎn)亮小燈泡的連接,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行逐一操作驗(yàn)證。這樣,就提升了整個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效度,不但發(fā)展了學(xué)生的思維能力,而且探究活動變得科學(xué)、有序深入,也有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后分析出所能接亮的電路的共同點(diǎn)——電池的正極、負(fù)極分別與燈泡的兩個連接點(diǎn)連接起來。對電必須從電池的一端經(jīng)過用電器流向另一端才能建立一個完整的電路,也有了正確的認(rèn)識。
由于教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的有效介入,減少了探究偏差現(xiàn)象,學(xué)生獲取了更充足的事實(shí)證據(jù),這對構(gòu)建“利用電來點(diǎn)亮一只小燈泡需要一個完整的電路”、“一個完整的電路可以使用相同的材料,且可用不只一種方法建立起來”的科學(xué)概念,更有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。