陳峻
摘 要: 科學(xué)概念構(gòu)建的課堂教學(xué)不僅是讓學(xué)生掌握科學(xué)知識,更是指向?qū)W生的科學(xué)思維素養(yǎng)發(fā)展,在科學(xué)概念構(gòu)建的教學(xué)中的策略是:基于科學(xué)思維素養(yǎng),突出概念構(gòu)建的體驗(yàn)過程;基于科學(xué)思維素養(yǎng),注重概念構(gòu)建的合作過程;基于科學(xué)思維素養(yǎng),設(shè)計(jì)概念構(gòu)建的探究過程.促進(jìn)科學(xué)課堂教學(xué)的進(jìn)一步深化,提高學(xué)生的核心素養(yǎng)能力.
關(guān)鍵詞: 核心素養(yǎng);科學(xué)思維素養(yǎng);概念構(gòu)建;教學(xué)策略
學(xué)科核心素養(yǎng)為初中科學(xué)教師“培養(yǎng)什么人,怎樣培養(yǎng)人”指明了方向,成為教師課堂教學(xué)變革的熱點(diǎn)話題.核心素養(yǎng)屬于一種跨學(xué)科素養(yǎng),強(qiáng)調(diào)在各學(xué)科都可以發(fā)展的、對學(xué)生最有用的東西,為自己的終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)[1].我國著名心理學(xué)家林崇德教授為首的專家組將核心素養(yǎng)劃分為社會參與、自主發(fā)展和文化修養(yǎng)三個(gè)領(lǐng)域、十項(xiàng)核心素養(yǎng)指標(biāo).具體到科學(xué)學(xué)科,核心素養(yǎng)體現(xiàn)為學(xué)科素養(yǎng)(包括科學(xué)基本知識與技能、科學(xué)思想與方法、科學(xué)問題解決能力、科學(xué)情感、態(tài)度與價(jià)值觀、科學(xué)精神等)、科學(xué)語言素養(yǎng)、科學(xué)信息素養(yǎng)、科學(xué)能力素養(yǎng)、科學(xué)思維素養(yǎng)等[2].此中科學(xué)思維素養(yǎng)是科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分.什么是科學(xué)思維素養(yǎng):“是形成并應(yīng)用于科學(xué)認(rèn)識活動、對感性認(rèn)識材料進(jìn)行加工處理的方式與途徑的理論體系;它是科學(xué)知識在認(rèn)識的統(tǒng)一過程中,有機(jī)整合了各種科學(xué)的思維方法,它是人類實(shí)踐活動的產(chǎn)物[3] ”.科學(xué)概念是科學(xué)知識的基本元素,是科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),構(gòu)建科學(xué)概念是深刻認(rèn)識自然現(xiàn)象本質(zhì)特征的標(biāo)志,也是領(lǐng)會自然規(guī)律的基礎(chǔ)[4].科學(xué)概念構(gòu)建的課堂教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握書本知識,更重要的是要基于科學(xué)思維素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,掌握如何應(yīng)用所學(xué)知識的科學(xué)思維去解決實(shí)際問題,培養(yǎng)學(xué)生分析、評價(jià)等高階思維能力.以下談?wù)劵诳茖W(xué)思維素養(yǎng)的初中科學(xué)概念構(gòu)建的教學(xué)三個(gè)策略,為提升科學(xué)課堂教學(xué)改革的進(jìn)一步深化提出點(diǎn)滴思考.
1 基于科學(xué)思維素養(yǎng),突出概念構(gòu)建的體驗(yàn)過程
前蘇聯(lián)教育家維果斯基指出,“科學(xué)概念的直接教授是不可能的,而且也是沒有效果的.一位試圖如此做的教師,除了空洞的言辭和兒童鸚鵡似的背誦外,一無所成;雖然模仿了相應(yīng)的知識,但實(shí)際上是一片空白[5]” .教師教學(xué)時(shí),不要把概念和規(guī)律直接告訴學(xué)生,教師的教學(xué)理念要由過去的“重結(jié)論”向現(xiàn)在的“重過程和方法”轉(zhuǎn)變,向?qū)W生的科學(xué)思想、思維動態(tài)生成轉(zhuǎn)變.教師首要的是教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,讓孩子從學(xué)會科學(xué)知識到會學(xué)科學(xué)知識.怎樣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)知識的效能呢?教育學(xué)家經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),單從聽而來的學(xué)習(xí)效能是10%,單從看而來的學(xué)習(xí)效能是15%,從與人討論而來的學(xué)習(xí)效能是40%,從親自體驗(yàn)中而來的學(xué)習(xí)效能是80%.由此說明,最理想的學(xué)習(xí)效能來自學(xué)生親身體驗(yàn),教學(xué)中教師應(yīng)盡量做到讓學(xué)生通過自己的所見、所聞、所感去體會和感悟知識,以主動而有質(zhì)量的參與為有效學(xué)習(xí),以利于促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識的主動建構(gòu).課堂教學(xué)要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的直接體驗(yàn),讓學(xué)生“身臨其境”學(xué)習(xí),比如用手觸摸,用眼辨別,用耳傾聽,用鼻嗅聞,用腦思考,這樣學(xué)生才能體驗(yàn)知識的生成,體驗(yàn)科學(xué)教學(xué)的思維與方法.
案例1 ?密度
師:已知如圖1所示物品由兩種物質(zhì)組成5個(gè)正方體中,V1最小,且4V1=2V2=2V3=V4=V5
?師:你能否想辦法將5個(gè)物品分成兩類?
學(xué)生用手觸摸金屬塊,掂量金屬塊的質(zhì)量.
生1:5個(gè)正方體金屬塊中,我們組實(shí)驗(yàn)時(shí),把金屬塊2和3對比,2輕3重;把金屬塊4和5對比,4輕5重,金屬塊1無法比較.
生2:已知物品由兩種物質(zhì)組成,我感覺3和5一組較重,2和4一組較輕,金屬塊1也是無法比較.
師:同學(xué)們思考、討論一下,金屬塊3和5或2和4是否同一類物質(zhì),它們的體積關(guān)系怎樣?質(zhì)量關(guān)系又是如何呢?
師追問:它們質(zhì)量和體積是成正比增大還是不成正比增大?
學(xué)生體驗(yàn)正方體物品并實(shí)驗(yàn) 歸納得出.
生1:2和4質(zhì)量與體積之比是成正比增大,應(yīng)該是同一種物質(zhì),3和5質(zhì)量與體積之比也是成正比增大,應(yīng)該是同一類物質(zhì);所以同一種物質(zhì)它的質(zhì)量與體積的比值是一個(gè)定值的.
生2:補(bǔ)充一下,在相同條件下,同一種物質(zhì)質(zhì)量與體積比值是一個(gè)定值,但是1還是不好比較?
師:1正方體金屬塊不好比較,我們是否可以測量它的質(zhì)量和體積?
生3:我們小組測量:1正方體金屬塊質(zhì)量是5正方體金屬塊1/4, 已知體積也是1/4,1和5質(zhì)量與體積比值是相同.
學(xué)生思考討論,歸納得出:物質(zhì)的質(zhì)量與單位體積的比值,科學(xué)上把這個(gè)比值稱為物質(zhì)的“密度”.
上述教學(xué)過程當(dāng)中,運(yùn)用科學(xué)思維與方法,在分類的過程中,學(xué)生應(yīng)用已有的經(jīng)驗(yàn)可以解決一些問題,如學(xué)生對同體積的2和3或4和5進(jìn)行比較時(shí),僅利用輕重經(jīng)驗(yàn)就可以解決,但解決另一些問題時(shí)卻碰到了困難,如對金屬塊1卻無法歸類.意識到新問題與原有看法的不一致時(shí),原有觀念遇到了挑戰(zhàn).從而使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的心理需求,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)念頭,引發(fā)學(xué)生的求知欲.于是學(xué)生開始意識到自己經(jīng)驗(yàn)的不足,意識到有尋找新知識的必要,體驗(yàn)不僅是理解知識的需要,更是激發(fā)學(xué)生思維活力、促進(jìn)學(xué)生思維成長的需要,運(yùn)用科學(xué)思維的方法構(gòu)建概念.學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念構(gòu)建時(shí),從科學(xué)知識認(rèn)知發(fā)展的水平來看,都離不開體驗(yàn)的支撐.教師并沒有帶領(lǐng)學(xué)生直奔密度的概念,而是讓學(xué)生進(jìn)行一個(gè)直觀的物品分類體驗(yàn)活動,同時(shí)給予學(xué)生足夠的思考和活動體驗(yàn)的機(jī)會,讓他們經(jīng)歷成功和困惑,培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力和思維能力.可以說,此時(shí)密度概念引入就水到渠成,學(xué)生建構(gòu)起來的密度概念是生動、深刻的.
2 基于科學(xué)思維素養(yǎng),注重概念構(gòu)建的合作過程
在科學(xué)概念建構(gòu)中,有時(shí)單個(gè)學(xué)生能力有限,活動可以通過多位同學(xué)合作進(jìn)行,學(xué)生間以各種不同方式進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí),迸發(fā)科學(xué)思維的碰撞,產(chǎn)生解決問題的新方法.這不僅幫助學(xué)困生改進(jìn)學(xué)習(xí),也會使學(xué)優(yōu)生進(jìn)一步得到鍛煉,提高學(xué)生科學(xué)利用科學(xué)思維問題解決能力,有利于營造和諧的科學(xué)課堂構(gòu)建概念.