陸千惠
【摘 要】科學作為小學階段一門基礎性的學科,承擔著落實科學素養(yǎng)培養(yǎng)的重要職責。調查顯示,小學生在科學素養(yǎng)方面存在“過分迷信權威,探究水平不高,應用能力不足,缺乏創(chuàng)造性”等問題。為解決以上問題,可以在小學科學教學中運用“介紹 ‘點科學史”“強調‘點探究要素”“拓展‘點課外應用”“改變‘點評價方式”這四“點”策略,優(yōu)化課堂教學,促進學生科學素養(yǎng)的發(fā)展。
【關鍵詞】小學科學;科學素養(yǎng);四“點”策略
已發(fā)布的《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》認為,核心素養(yǎng)綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六個方面。[1]其中與科學教育密切相關的科學精神又可稱為科學素養(yǎng),是指學生在學習、理解、運用科學知識和技能等所形成的價值標準、思維方式和行為表現(xiàn)[2]。
調查發(fā)現(xiàn),學生的科學素養(yǎng)發(fā)展存在“過分迷信權威、探究水平不高,應用能力不足,缺乏創(chuàng)造性”等現(xiàn)實問題??茖W作為小學階段一門基礎性學科,承擔著落實科學素養(yǎng)的重要職責。為解決以上問題,優(yōu)化課堂教學,需要在教學策略上作出相應的調整,在內容中融入科學史,在方法上增強探究要素,在拓展上注重課外應用,同時在評價方式上也作出一定的調整,以探尋出小學生科學素養(yǎng)提升的有效路徑。
一、介紹“點”科學史
科學史是科學和科學知識,包括自然科學和社會科學的歷史發(fā)展的研究??茖W史的教育是人文和自然的有機融合,可以通過“科學的發(fā)展更替”和“科學家的質疑與挑戰(zhàn)”兩個方面,幫助小學生了解人類與科學之間的關系,形成正確的科學本質觀。
在上海科技教育出版社的小學《自然》教材(以下簡稱《自然》)二年級上冊《白天與黑夜》一課中,“白天與黑夜的形成是地球繞太陽轉動形成的”這一內容十分抽象,學生受生活經(jīng)驗的影響,認為白天與黑夜的形成是源于太陽繞著地球轉動。這是因為二年級學生尚處于感性思維階段,他們的認知發(fā)展需要直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗的刺激,但教師難以在課堂上構建真實的實驗環(huán)境供學生獲取直接經(jīng)驗。在這種情況下,以介紹科學史的方式來進行教學是一種不錯的選擇。教師可以將“日心說”的發(fā)展歷程以視頻、圖片、文字等方式呈現(xiàn)給學生。從全民認同“地心說”到哥白尼提出“日心說”,再到伽利略發(fā)明了天文望遠鏡論證“日心說”,學生從中感受到科學的發(fā)展更替,獲取了用以建構“白天與黑夜的形成是地球繞太陽轉動形成的”這一科學概念的間接經(jīng)驗。
例如,根據(jù)一年級上冊第八單元第3課《光和顏色是好朋友》的教學內容,當手電筒的光透過綠色的透明紙照射到黃色的斑點上后,眼睛看到的是黑色斑點。但在實際操作中,學生并不能看到這樣的效果。即便如此,為了能夠得到教師的認可和表揚,一年級學生往往會進行自我暗示,并給出理論正確的答案。此時,教師可以通過介紹有關科學家不畏權威,實事求是做研究的事跡,來培養(yǎng)學生質疑和求真的意識。結合本課內容,可以以“牛頓提出光的顏色理論”為例。在歷史上,牛頓的這個學說曾經(jīng)被十分權威的英國皇家學會評議委員會否定,但他并沒有放棄,而是不斷地進行研究,發(fā)表文章闡述自己的觀點。雙方的爭論,促進了關于光學的研究不斷產(chǎn)生新的觀點和理論。最終,光的本質才慢慢為世人所知曉。學生從牛頓的事跡中可以感受到權威并不等同于真理,知道科學是互相質疑、互相發(fā)展、反復實驗求真的過程。
當然,在小學科學課堂中進行科學史教育應該化繁為簡,深入淺出,立足學生的興趣點,有機結合教學內容,有選擇地開展。
二、強調“點”探究要素
科學探究是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效方法之一,它包括提出問題、建立假設、設計實驗方案、收集實證、得出結論、合作與交流這六個要素。在教學中,教師以生活問題為切入點,挖掘適合的課堂探究點,提供豐富的探究活動,促進學生養(yǎng)成規(guī)范嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。但如前所述,科學探究有六大基本要素,如果一味追求科學探究的全程化和完整性,那就超過了小學生所能接受的范圍,也會讓教學顯得冗長而缺乏重點。因此,教師應根據(jù)教學內容的特點,突出強化科學探究的某一要素,從而實現(xiàn)科學探究核心概念的整體學習進階。
以四年級下冊第四單元第1課《杠桿平衡》為例,收集實證是這節(jié)課最關鍵的探究要素。教師對該要素進行分解,即分為收集和處理兩部分,設計了一張活動記錄單,如表1所示。
如表1所示,教師已經(jīng)限定了一部分數(shù)值,學生只需要根據(jù)教師的要求去調節(jié)杠桿,并填入空缺部分的數(shù)值。收集好數(shù)據(jù)之后,要對數(shù)據(jù)進行處理,按照一側的鉤碼到支點的距離可以將數(shù)據(jù)分為兩組,然后通過找共性進行數(shù)據(jù)分析,厘清數(shù)據(jù)之間的關系。這種半開放式的表格,可以提高學生收集實證的效率。學生可以逐步發(fā)現(xiàn)杠桿平衡的條件,同時掌握收集和處理數(shù)據(jù)的一般方法。
三、拓展“點”課外應用
2013年4月,美國國家科學基金會發(fā)布了《新一代科學教育標準》,其中將“科學實踐”作為首要的關鍵詞列入了標準之中。[3]相較于科學探究,科學實踐更加關注具體的學生活動,并能夠與科學知識進行有機融合。
對于現(xiàn)在的小學生來說,他們接觸到的新興事物多,知識面廣。但他們的知識大多局限在課堂之中,容易孤立地看待科學。事實上,科學有很強的社會性,與生活是緊密相關、不可分割的。教師除了在課堂上介紹科學在生活中的應用外,還可以帶著學生走出課堂,去真實地體驗生活中的科學,在具體的活動中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
以三年級下冊第六單元《牽?;ǖ囊簧窞槔?,如果將這一單元的內容只局限在課堂中,就會顯得枯燥乏味。一般情況下,教師都會把它作為長周期作業(yè)布置給學生,學生通過種植牽牛花來獲取相關的知識技能。但是這種形式?jīng)]有很好地培養(yǎng)學生的思維能力,因為學生在二年級時已經(jīng)學習過種子萌發(fā)的條件、植物生長所需的條件等相關知識。如果能夠引導學生調動起這部分知識經(jīng)驗,引導學生開展一些定型實驗,如改變澆水量對植物產(chǎn)生的影響等,那么學生是帶著問題在實踐,目的性更明確,能有效促進自身科學思維的發(fā)展,也能體驗到學以致用的樂趣。
教師還可以結合教學內容,充分利用當?shù)氐目茖W場館開展實地考察。如,在學習了《鏡子能反光》和《照鏡子》這兩課之后,教師帶領學生參觀兒童玻璃博物館,了解鏡子制作的原理和過程,感受不同鏡子所產(chǎn)生的不同人像,體驗光和鏡子組合在一起之后產(chǎn)生的裝飾效果。要注意的是,教師在實地考察前需要向學生簡單介紹考察地點、考察過程和考察要求,做到有目的地進行考察。
四、改變“點”評價方式
傳統(tǒng)的評價方式主要為終結性評價,起到甄別選拔的作用。現(xiàn)代教學評價方式提倡多元評價,表現(xiàn)出主體多元化、內容多維化、方法多樣化的特點。因此,教師在授課前應充分研讀教學目標,設計合理的教學評價方式。口頭評價,一般貫穿于整個教學過程,運用時要體現(xiàn)針對性,盡量少用“你真棒”這種泛化式的評價。小組評價,旨在關注更多的學生,增加學生之間的互動。紙質評價是以評價單的形式用于學生自評,可圍繞教學目標,從學習態(tài)度、學習習慣、學業(yè)成果等方面進行設計,以促進學生反思,了解自己和標準之間的差距。
教學活動顯示,以上四“點”策略在實際教學中具有可操作性,能夠較好地幫助學生正確地認識科學是不斷發(fā)展的,沒有絕對意義上的真理;初步建立“科學技術是第一生產(chǎn)力”的概念,形成運用科學知識去改變生活的意識;培養(yǎng)學生在課堂探究中通過合作發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,初步具備設計簡單實驗的能力;促使學生能夠全面看待自己,對具體問題進行發(fā)散性的辯證思考,促進學生科學思維能力的發(fā)展。科學素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程。本文提出的四“點”策略為當代學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)找到一條適合的途徑。
參考文獻:
[1] 人民網(wǎng). 《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》發(fā)布[EB/OL]. http://edu.people.com.cn/n1/2016/0914/c1053-28714231.html.
[2] 譚幫換.《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》之科學素養(yǎng)培養(yǎng)初探[J].現(xiàn)代職業(yè)教育,2016(22): 177.
[3] 盧姍姍,畢華林.從“科學探究”到“科學實踐”——科學教育的觀念轉變[J].教育科學研究,2015(1): 65-70.
(上海市徐匯區(qū)愛菊小學 200030)