正確的科學觀、良好的科學思維、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、勇敢的科學精神、自由的科學思想是科學素養(yǎng)獨有的內(nèi)涵,是攀登科學之峰的穩(wěn)固基石。科學教師是科學教學的主力軍,要積極主動地創(chuàng)新教學方法,發(fā)掘科普主題,拓展實踐平臺,努力改變科學教學呆板、生硬的現(xiàn)狀,讓科學教學“活”起來,以保護學生的好奇心,激發(fā)學生對科學的興趣,培養(yǎng)學生的科學志趣,提升學生的科學素養(yǎng)。
科學是從問題開始的。愛因斯坦說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決問題也許僅是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募寄芏眩岢鲂碌膯栴},卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。”在科學學習中,很多學生存在著不愿問、不敢問、不會問的心理意識。對此,科學教師在教學中要積極創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧的心理環(huán)境,允許學生把疑問情不自禁地暴露出來,讓學生多說、多爭論、多交流,教師在科學課上講話太多,呈現(xiàn)不出科學課的特質(zhì)。
科學課問題創(chuàng)設(shè)有很多種方法:如可以引導(dǎo)學生針對生產(chǎn)生活中的現(xiàn)象提出問題、可以針對實驗現(xiàn)象提出問題、可以引導(dǎo)學生在實地觀察中提出問題、可以利用魔術(shù)引導(dǎo)學生提出問題、可以制造懸念引發(fā)學生提出問題、也可以在“玩”的過程中讓學生提出問題......靈活多樣,不拘一格,充分體現(xiàn)出科學特色。在課堂教學中,往往一個核心問題就是一節(jié)科學課的綱,提綱挈領(lǐng),一節(jié)好的科學課便徐徐鋪展開。例如,一位教師教六年級蘇教版《地球的形狀》一課的問題設(shè)計(課的開始部分,教師為學生提供了有針對性的閱讀資料)。
師:通過閱讀你們了解了哪些內(nèi)容?
生:古印度人認為是烏龜背上馱著四頭大象,大象背著大地,天空是一條大蛇圈起來的。
師:我們一起來猜測,古印度人為什么會把他們居住的地方想象成如此模樣?
生:印度有好多大象,還有好多蛇、龜一類的動物,是不是他們經(jīng)??吹竭@些東西,所以才這樣想。
師:同學們說得真好,能夠結(jié)合古印度人的生活狀況提出猜想。確實,大象是印度的民族象征,他們對大地的解釋也就是基于他們的民族象征。那你們能不能用所學的知識,對古印度人的說法提出自己的質(zhì)疑?
生1:大象是不可能托起大地的,因為......
師:我們已經(jīng)了解了古代人對地球形狀的很多認識,現(xiàn)在想想看,他們?yōu)槭裁床荒軐Φ厍蛐螤钭龀稣_的解釋呢?
生1:他們沒有衛(wèi)星,也沒有飛機。
......
師:同學們總結(jié)得很全面啊。關(guān)于地球的形狀,從古印度人的神話到蓋天說、渾天說再到近代的麥哲倫航海,人們的認識從無形到有形,從平到方再到圓不斷地發(fā)展著。我們一節(jié)課的認識,就需要我們好多代老祖宗的共同努力?。?學生笑成一片)好,現(xiàn)在給同學們一個艱巨的任務(wù),不上天,不入地,也就是不借助現(xiàn)代的科學技術(shù),你有什么辦法證明地球是圓的嗎?
生1:在一望無際的大海上向遠處看,會感到地表是個圓弧。
生2:看月食,邊是圓的,地球就是圓的。
生3:請楊利偉叔叔到我們這里來講演。
......
一節(jié)課,教師前鋪后敘緊緊圍繞“地球是圓的嗎 ?”這一問題引領(lǐng)教學,設(shè)計了看似很簡單實則邏輯嚴密的5個問題,一步步展開教學,推進教學,而學生收獲的不僅有寬泛的知識,也有邏輯思維的訓(xùn)練,更有創(chuàng)造性的想象力的培養(yǎng),科學素養(yǎng)得到真正提高。
信息技術(shù)本身就是科學的重大成果。信息技術(shù)快速、便捷、變幻、高效,完美體現(xiàn)出科學特色。將信息技術(shù)運用到教學中,不僅能激發(fā)學生的學習興趣,提高教學效率和質(zhì)量,而且能拓展科學教學的范圍,讓教學多姿多彩。
科學教學可以使用的信息技術(shù)手段很多,有錄音機、錄像機、照相機、DV、VR、電視機、VCDDVD、實物展臺、計算機等。一堂課中,教師根據(jù)教學需要,可以單一使用,也可以融合運用。例如,利用實物展示臺教師可以展示學生制作的杠桿秤、用西瓜皮搭建的拱形結(jié)構(gòu)等實物作品,也可以在學生制作過程中選擇樣本,進一步講解探究要領(lǐng)、展示特色步驟、介紹創(chuàng)新設(shè)計。即時交流、即時借鑒、即時啟發(fā),既生動有趣、有理有據(jù),又精準指導(dǎo)、有效指導(dǎo),促進同伴互助,提升全體學生的創(chuàng)新能力和自信心,提高學生科學學習的能力和水平。
在課堂教學中,教師要充分發(fā)揮課件與多媒體、教科書、黑板、模型、標本、實物、掛圖合理搭配綜合運用的效果,防止課件“一統(tǒng)天下”,防止用視覺體驗取代學生親手實驗,防止教學的“韁繩”脫手,防止多媒體成為新式的“填鴨”工具。信息技術(shù)融入教學要嚴格落實“學生主體”“教師主導(dǎo)”課程理念,以“用得巧、用得妙、用得好”為原則,立足“輔助”地位,做到適可而止、點到為止,改進教學手段,提升教學水平。
案例:教科版六年級《微小世界》單元第2課《放大鏡下的昆蟲世界》內(nèi)容比較淺顯,為了激發(fā)學生的學習興趣,教師做了充分的課前準備:(1)準備相關(guān)書籍《昆蟲記》《筆記大自然》《自然筆記——開啟奇妙的自然探索之旅》;(2) 準備學??破招〗M開展的“手繪自然筆記”綜合實踐活動影集和作品集;(3)在中國科普網(wǎng)下載《小小蚜蟲的自述》《放大鏡下的昆蟲》視頻;(4)精心制作課件;(5)課前布置學生采集昆蟲標本。
在教學過程中,教師運用多種教學手段充實內(nèi)容、豐富素材,把教材“厚”上,大大提高了學生對“小知識”的“大興趣”,學生的認知能力、表達能力、探究方法得到培養(yǎng),收獲非常多,教學效果非常好。
小學科學課程是基于基本的科學知識和科學研究的基本方法編寫的,科學教材與其他教材一個顯著的不同就是有大量的活動記錄內(nèi)容,如記錄鉤碼在不同液體中受到的浮力大小、記錄鐘擺每分鐘擺動次數(shù)、記錄地球及其運動的特點等等?;顒佑涗浭菍W生要學習和掌握的基本技能,同時也是對學生學習情況進行評價的一個重要組成部分。
學生在小學階段接觸到的科學記錄形式大致包含觀察記錄、統(tǒng)計記錄、調(diào)查記錄、測量記錄、動植物成長記錄、信息收集記錄、檢測記錄、實驗記錄等形式。在對教材中設(shè)定的記錄表認真填寫的同時,教師也可根據(jù)教學的具體情況適當調(diào)整、修改教材上的記錄表,甚至可以與學生一起設(shè)計富含個性化的記錄表,使學生思維可視化,做到靈活地“用教材教”、因材施教。
培養(yǎng)學生良好的記錄能力,教師要做到:(1)讓學生懂得獲得的發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)是重要的研究證據(jù);(2)設(shè)計“活動記錄”要兼顧學生的認知水平;(3)可以鼓勵學生用圖畫、知識樹、思維導(dǎo)圖、符號、重點詞等具有個性化的、變化多樣的形式進行記錄。設(shè)計“活動記錄”有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,激起學生參與學習的興趣。在指導(dǎo)過程中,教師要注意引導(dǎo)學生以科學探究“提出問題→進行預(yù)測→制定研究方案→實驗驗證→獲得結(jié)論”五步驟為依據(jù)進行設(shè)計,這既簡化了設(shè)計內(nèi)容,優(yōu)化了學習要求,又鞏固了學生對科學探究方法的掌握。
案例:教科版六年級《宇宙》單元第3課《我們來造“環(huán)形山”》,教師設(shè)計了5個步驟:(1)組織學生梳理相關(guān)概念,歸納出環(huán)形山“隨處可見、分布雜亂、數(shù)量眾多、大小不一、深淺不同”五大特點。(2)讓學生閱讀相關(guān)資料,了解環(huán)形山“隕石撞擊說”“火山噴發(fā)說”2個成因。(3)幫助學生建立“模型”概念,介紹科學研究常用的“模擬實驗法”。(4)以小組為單位設(shè)計“環(huán)形山”建造方案。教師提供的參考方案內(nèi)容包括建造“環(huán)形山”模型需要考慮的因素、目的、使用材料、建造方法、模型介紹及說明。(5)根據(jù)方案建造模型,完成并提交方案。
從學生設(shè)計的方案中可以看到,學生考慮了如“隕石”下落的速度、“隕石”與月面的距離、降落地點、下降時力的大小、“隕石”的大小等諸多因素,建造目的既有驗證“撞擊說”“噴發(fā)說”的,也有求證自己猜測的“波動說”“塌陷說”可能性的奇思妙想。并引發(fā)學生新的疑惑:“為什么隕石砸向月球后,那個坑不像沙坑一樣慢慢愈合?砸完后隕石去哪兒了?”此教學設(shè)計有收有放,教師既引導(dǎo)學生在建造中鞏固知識,又鼓勵學生在制作中合作創(chuàng)新。
運用好活動記錄表是培養(yǎng)和提升小學生科學素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),教師不能讓學生僅僅為記錄而記錄,不能記錄過之后就成為廢紙一張。教師要組織交流、對于特色記錄及時表揚、推廣展示,使學生不斷提高記錄的完成率、完整性、準確性、科學性、個性化,從中體驗科學學習的嚴謹和專業(yè),體會到科學家工作的嚴肅和精細,讓學生感受到像科學家一樣工作的神圣與快樂。
教師重視活動記錄,學生會記錄、愛記錄是尋找科學真諦的一條有趣的路徑。
科學的價值在于創(chuàng)新,科學的發(fā)展日新月異,小學科學教學萬萬不能囿于教材內(nèi)容,教師要把最新科技成果、前沿科技信息作為課堂教學的有益補充充實到課堂教學中,讓學生一方面借助教材扎扎實實地學習基本的科學知識、科學研究方法,另一方面帶領(lǐng)學生關(guān)注和了解科學發(fā)展新的領(lǐng)域、前沿技術(shù)、最新成果,保持學生科學學習與現(xiàn)實同步,讓學生感受科學學習的真正價值和意義,這樣的學習唯有科學課程要做、能做、必須做。
小學生的學習更多的是接受幾千年文明演化的結(jié)果,最新科技成果對于小學生來講是高深的,教師難免產(chǎn)生揠苗助長無助于學生成長和發(fā)展的想法。其實,信息技術(shù)的發(fā)展已使得科技信息和動態(tài)圍繞在每個學生的周圍,學生應(yīng)用自如。但同時,教師也要明白,學生會應(yīng)用,并不說明學生學習和掌握了其中的知識,就好比學生每天吃米飯不能說明學生就了解稻米的種植、加工??茖W教師一項有意義的工作,就是挖掘這些隱性資源,將它們?nèi)谶M教學,成為課堂教學的有益補充。學生的科學學習不僅要“一英寸寬,一英里深”,教師還要想辦法讓學生的科學學習“一英里寬,一英里深”,讓學生的科學學習行進在歷史、現(xiàn)實和未來“三維”之中。
那么,如何將最新科技成果引入教學呢?教師可以通過舉辦前沿信息發(fā)布會、觀看重大科技事件同步視頻直播、微講座、小小辯論會、手抄報展覽、科學繪畫制作、模擬演示活動等形式進行。
鏡頭1:關(guān)注中國航天事業(yè)的發(fā)展進程,組織收聽收看航天員王亞平的空中授課。
鏡頭2:在家鄉(xiāng)建設(shè)海綿城市的時候,組織學生觀看CCTV《百科探秘》國慶特別節(jié)目《創(chuàng)新之路之聚沙成寶》,了解相關(guān)內(nèi)容。
鏡頭3:在每年諾貝爾獎頒布之時,提醒學生關(guān)注頒獎盛況。
鏡頭4:公布每年國家技術(shù)獎獲獎項目、獲獎?wù)叩认嚓P(guān)信息。
......
將最新科技成果、科技信息充實進教學讓學生成為這些重大科技事件、科學現(xiàn)象的親歷者是教師開拓學生科學視野、培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)未來科學家的有效途徑,有助于幫助學生對科學產(chǎn)生持續(xù)的興趣,進而發(fā)展為科學志趣。
有效提升小學科學課堂教學質(zhì)量問題是核心、信息技術(shù)是手段、記錄是方法、科技信息與成果是延伸,這四大策略創(chuàng)造出“活”的科學課堂、“活”的科學教學。