文/北京師范大學珠海分?;葜莞綄賹W校
為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,我??茖W組成立了“小學科學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教學策略研究”課題組,有五位專職科學老師參與了課題探究,該課題自2017年8月成功立項以來,我們不斷研究、實驗、反思、總結(jié)……在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的教學策略上有了一定突破,學生在課堂上表現(xiàn)出的發(fā)散性思維、濃烈的探究興趣、敢于探究和創(chuàng)造的精神證明我們實施的教學策略取得了良好的效果。
假設型問題,就是指能放開學生的思維和想象,要求學生主要以自己現(xiàn)有認知為前提進行自由猜測和推斷的問題。
例:《晝夜交替現(xiàn)象》片段1
1.自然,鼓舞士氣
那太陽和地球怎樣運動,才能出現(xiàn)晝夜交替現(xiàn)象呢?關(guān)于這個問題,科學家們幾千年來,不斷進行探索并作出了各種猜測。我們今天也要像科學家一樣,猜測一下,有哪些可能會產(chǎn)生晝夜交替呢?同學們有信心挑戰(zhàn)嗎?
2.明確要求,提供方法
(1)現(xiàn)在我們同學先自己思考一下,只要你有依據(jù),盡量把所有可能的情況都提出來(一分鐘),思考好個人的想法后,小組內(nèi)討論,看看哪個小組的猜測最多?開始!
3.收集歸納學生的猜想:
①太陽不動,地球圍著太陽轉(zhuǎn);
②地球不動,太陽繞著地球轉(zhuǎn);
③地球自轉(zhuǎn);
④地球圍著太陽轉(zhuǎn),同時自轉(zhuǎn);
⑤太陽自轉(zhuǎn);
⑥太陽繞著地球轉(zhuǎn);
⑦太陽繞著地球轉(zhuǎn)同時自轉(zhuǎn);
⑧太陽自轉(zhuǎn),地球也自轉(zhuǎn);
⑨太陽自轉(zhuǎn),地球圍著太陽轉(zhuǎn)同時自傳;
⑩地球自轉(zhuǎn),太陽繞著地球轉(zhuǎn)。
……
在《晝夜交替現(xiàn)象》片段1中“有哪些可能會產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象?”是一個假設型問題,鼓勵學生盡可能多地提出答案并進行小組討論,讓學生自己思考再在小組里進行合作探究。由于答案的不確定性,給學生留下了廣闊的思考空間,可使學生置于一種非得思考的問題情境中。因此問題一提出,學生便思緒飛揚,他們提出的答案有十幾種之多,遠遠超過了課本上示的四種情況,有些猜想是老師都沒有想到的,這樣的問題讓學生有了創(chuàng)新的意識。
發(fā)散型問題,就是指學生圍繞著某一問題,從多方位、多角度去進行思考和探究,以探求出某一個問題的多種答案的問題。
例:《晝夜交替現(xiàn)象》片段2
質(zhì)疑:這么多不一樣的觀點,那哪個觀點能產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象呢?
模擬實驗,體驗求證快樂
1.過渡
師:有些同學說能,有些同學說不能,有沒有用什么辦法來驗證你們的想法呢?
答:實驗。
2.思維碰撞:實驗怎么做?太陽在天上,地球在腳下,都是非常巨大的天體啊。
答:用別的物體代替。
師:說得很好,我們可以用其他物體來代替太陽和地球。模擬它們的運動,從而可以找到證據(jù),做出合理的判斷。這就是模擬實驗,是科學研究中非常常用的一種方法。
3.那用什么物體呢?
答:手電簡模擬太陽。
答:地球儀當?shù)厍颉?/p>
答:乒乓球。
答:人模擬地球自轉(zhuǎn)。(大家哈哈大笑)
答:蠟燭。
(師提醒:如果要用蠟燭,要注意安全使用蠟燭)
……
(學生進行模擬實驗)
在《晝夜交替現(xiàn)象》片段中2的“這么多不一樣的觀點,那哪個觀點能產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象呢?”是一個典型的發(fā)散型問題,讓學生去探究產(chǎn)生晝夜交替這一個現(xiàn)象有多少種答案。在引導探究“有同學說能,有同學說不能,有沒有用什么辦法來驗證你們的想法呢?”中,也盡可能多提發(fā)散型問題,讓學生思維碰撞,如“實驗怎么做?太陽在天上,地球在腳下,都是非常巨大的天體啊”、“說得很好,那用什么物體呢?”由于這類題的答案不是唯一的,會讓學生發(fā)散思維,綜合應用學過的知識來解答,再由小組合作開闊學生的思路,讓學生學會從多方位、多角度分析問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
例:《晝夜交替現(xiàn)象》片段3
互動交流,實驗展示并總結(jié)實驗結(jié)果
小組一:
我們把手電簡模擬太陽,太陽在這里不動,地球儀模擬地球,地球自轉(zhuǎn),然后,在地球上選一個點:美國,轉(zhuǎn)到這里,美國是白天,再轉(zhuǎn),美國就是晚上,就出現(xiàn)了晝夜交替現(xiàn)象。
師:太家有疑問或建議嗎?
生舉手答:
(1)我覺得他們可以把地球儀舉高一點,放在頭上轉(zhuǎn)也可以。(大家笑)
(2)我覺得因為太陽是向四面八方照射的,而手電簡只能照一個面,所以剛才要轉(zhuǎn)手電簡,模擬太陽發(fā)光。
師:哦,是呢,這樣就更像太陽了。
師:誰要點評?
答:我覺得他們應該選了一個地方,然后就看那個地方,這樣子就更清楚了,他們組展示得很好。
師:嗯,對的,那么剛才他們展示的這種方法有沒有出現(xiàn)晝夜交替現(xiàn)象?
答:有。
(在黑板上這個猜測觀點后打“√”)
小組二:
我們用蠟燭模擬太陽,因為蠟燭的光是向四面八方的,然后用乒乓球表示地球,我們在地球上畫了一個點,這里,然后我們展示的是第四種可能,大家看,現(xiàn)在這個點是夜,(轉(zhuǎn))然后現(xiàn)在在白天,所以是晝夜交替。(大家鼓掌)
師:材料改進了,現(xiàn)象也很明顯,展示的很到位,聲音很洪亮,解說很清楚,為這個小組點贊。
師:還有哪個小組上來展示?
小組三(多次舉手):
老師,我們是拿人表演。
師:很新奇!怎么做?
答:是人模擬太陽和地球,更好轉(zhuǎn)。
師:那來吧,有請我們這個大太陽和大地球(一個學生頭貼紙上寫“太陽”,一個寫“地球”)(學生有的鼓掌,有的哈哈大笑,有的跳起來看)
師:好,我們來看看這個小組的展示。
答:大家看到,這是太陽,這是地球,太陽同學還要拿一個手電筒,我們小組展示第九種猜測,然后地球同學的正面這一面是白天的時候他會舉手,他的正面是黑夜的時候他會把手放下來。太陽和地球都自轉(zhuǎn),然后地球繞太陽轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),好,地球舉手,老師你看!你們看!他的正面是白天,然后轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),地球手放下,他的正面這一邊是黑色,然后接著轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),轉(zhuǎn),又到白天(全班大部分同學一起舉手并笑呵呵)
師:謝謝你們,同學們有什么感受?
答:他們表演得很好。
答:他們現(xiàn)象很明顯。
答:他們很搞笑很好玩。
答:他們很勇政,想到了別人想不到的方法。
師:這三組同學們表現(xiàn)得都非常好,三組同學的晝夜交替現(xiàn)象都很明顯,解說也很清楚,在材料選擇上也有所不一樣,第三組還派上了同學作為道具,這是老師都沒有想到的,他們用了跟別人不一樣的方法,這就是創(chuàng)新,要勇于創(chuàng)新,老師為你們感到驕做!
在這個過程中,學生跳出書本固有的實驗方式,大膽啟用不同實驗材料,表演方式更是與眾不同,使課堂探究氛圍更加有趣活潑,同時提高了學生的動手操作能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維和能力,教學取得了意想不到的好效果。
矛盾型問題,是指能夠揭示知識之間的矛盾的問題。利用矛盾型問題,有意識地挑起學生已有知識與新認知的沖突,促使學生發(fā)現(xiàn)自己已有知識與新認知之間的矛盾,利用學生愛表達的特點激化學生新舊知識間的矛盾,并在全班將矛盾擴大化,從而產(chǎn)生問題情境,引發(fā)學生思考和探究的興趣。
例:《晝夜交替現(xiàn)象》片段4
實驗小結(jié)
(1)同學們看,通過實驗,我們發(fā)現(xiàn)了什么?
(晝夜交替這同一個現(xiàn)象,有多種可能性的解釋)
(2)在我們沒有得到更多的證據(jù)之前,這些解釋暫時都是正確的!
雖然有多種可能的解釋,但科學家們探索后發(fā)現(xiàn),最合理、最符合我們真實情況的只有一種,要找到最合理、最符合我們真實情況的那個解釋,我們需要怎么做?(還需要在課后進一步的探究)
(3)還有別的發(fā)現(xiàn)嗎?
《晝夜交替現(xiàn)象》片段4中“在我們沒有得到更多的證據(jù)之前,這些解釋暫時都是正確的”與“雖然有多種可能的解釋,但科學家們探索后發(fā)現(xiàn),最合理、最符合我們真實情況的只有一種”相互矛盾,能夠激發(fā)學生的求知欲望,滿足他們的好奇心理,這時,教師再組織學生小組學習討論,學生在小組合作探究中會特別投入。偉大的科學家愛因斯坦曾說:“提出一個問題往往比解決一個更重要?!钡拇_,課結(jié)束了,但學生的探索活動不應該就此結(jié)束,提出一個問題,讓學生在解決問題中發(fā)現(xiàn)新問題,并努力去解決,他們的科學意識和創(chuàng)新能力將逐步提高。
假設型問題,讓學生大膽猜測,發(fā)散型問題開闊學生思維,矛盾型問題,讓學生智慧碰撞。在《晝夜交替現(xiàn)象》中,一系列的有效問題拋給學生,充分給學生質(zhì)疑、表達、交流、展示、創(chuàng)造的機會,以學促教,以教導學,促成學生知識和能力生成過程的激情體驗,在這個過程,以“個人—小組”為單位,以學情為基礎(chǔ),開展探究學習,讓學生在解決這些問題的同時不斷發(fā)現(xiàn)新問題并解決,學生的創(chuàng)新意識得到了培養(yǎng),創(chuàng)新思維得到了開拓,創(chuàng)新能力得到了提高。