思維能力和實(shí)踐能力是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力。在教學(xué)中,教師只有促進(jìn)學(xué)生思維能力和實(shí)踐能力的發(fā)展,才能真正提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文從這兩者的提升入手,闡述在具體策略上的一些探索。
所謂關(guān)鍵能力,是指在現(xiàn)代社會(huì)中,對(duì)于每個(gè)人的個(gè)人發(fā)展和社會(huì)發(fā)展都至關(guān)重要的能力。而學(xué)科關(guān)鍵能力則是指學(xué)生在學(xué)科課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的具有典型的學(xué)科特征且與特定學(xué)科素養(yǎng)相關(guān)的特殊能力。
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,學(xué)生應(yīng)初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法,發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,以及運(yùn)用科學(xué)語(yǔ)言與他人交流和溝通的能力。而小學(xué)科學(xué)課程與其他課程的重要區(qū)別之一就在于,很多情況下學(xué)生要通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)。如做實(shí)驗(yàn),制作模型、觀察、測(cè)量、種植與飼養(yǎng)……這些活動(dòng)不僅是學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)方式,也是學(xué)生理解科學(xué)概念的重要經(jīng)驗(yàn)支撐。但動(dòng)手不應(yīng)是純粹的操作性活動(dòng),還應(yīng)與動(dòng)腦相結(jié)合。邊動(dòng)手邊思考,可以使兩者相互支持、相得益彰。因而,“思維能力”和“實(shí)踐能力”在小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力中就顯得尤為重要,只有兩者共同發(fā)展,才能全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
因此,筆者將從“思維能力”“實(shí)踐能力”等關(guān)鍵能力提升策略方面,簡(jiǎn)述自己在教學(xué)過(guò)程中的一些思考。
思維始于動(dòng)作,小學(xué)生仍以具象思維為主,所以思維離不開(kāi)動(dòng)作和表象。動(dòng)手做可以使學(xué)生獲得感性知識(shí),為提升學(xué)生的思維提供支柱。但是學(xué)生在從直觀現(xiàn)象、感性知覺(jué),到邏輯思維、理性分析的學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了很大的困難。如何在兩者之間鋪設(shè)自然過(guò)渡的臺(tái)階,提高科學(xué)課程的教學(xué)成效,成為教師亟須解決的重要問(wèn)題。
學(xué)生的前概念是探究活動(dòng)的起點(diǎn)與基礎(chǔ),也是學(xué)生思維發(fā)展的起點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)之前都有一定的科學(xué)認(rèn)識(shí),這些前概念在學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)中扮演著重要的角色。它們?cè)从趯W(xué)生的生活,是學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的一種初步的感知,同時(shí)也易產(chǎn)生偏差,自成體系,但這又是因人而異的。而教師如能了解學(xué)生的前概念,并將前概念作為啟迪學(xué)生思維的起點(diǎn),將能促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。
筆者曾以《點(diǎn)亮小燈泡》一課為例,對(duì)此進(jìn)行過(guò)探索。
本課的教學(xué)任務(wù)是通過(guò)引導(dǎo),使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)構(gòu)成簡(jiǎn)單電路的基本條件。在此之前,學(xué)生對(duì)于這方面的認(rèn)識(shí)是模糊的、偏頗的,如何在探究中發(fā)展學(xué)生的思維,使其形成科學(xué)的認(rèn)知是本課的難點(diǎn)。
在教學(xué)中,教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生嘗試?yán)?節(jié)電池、1根導(dǎo)線,將小燈泡點(diǎn)亮。在此過(guò)程中教師應(yīng)提醒學(xué)生觀察:小燈泡的兩個(gè)連接點(diǎn)與電池的正、負(fù)極及導(dǎo)線應(yīng)該怎樣連接?這個(gè)過(guò)程是在明確了探究問(wèn)題后,教師組織學(xué)生以“點(diǎn)亮小燈泡”的“點(diǎn)”為研究主題展開(kāi)的探究活動(dòng),是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)摸索,將原有的認(rèn)識(shí)和水平充分展現(xiàn),教師應(yīng)在此基礎(chǔ)上靈活調(diào)整教學(xué)組織安排,幫助學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、建構(gòu)概念、發(fā)展思維能力。
在《點(diǎn)亮小燈泡》一課中,教師為學(xué)生拋出了“難題”:思考在連接裝置中,電是怎樣流動(dòng)的呢?同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生再次點(diǎn)亮小燈泡,把連接的方法畫(huà)在記錄表中;隨后讓學(xué)生分小組討論裝置中電流的流動(dòng)方向,并用“箭頭”標(biāo)出;最后讓各小組進(jìn)行匯報(bào)。在此過(guò)程中,教師一方面引導(dǎo)學(xué)生交流感想,描述在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象,闡述自己對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)的思考;另一方面組織學(xué)生進(jìn)行熱烈的討論和激烈的辯論。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中會(huì)進(jìn)行深入思考,不斷提升自己的思維能力。
1.準(zhǔn)確的描述
描述是運(yùn)用各種修辭手法對(duì)事物進(jìn)行形象化的闡述,它充分體現(xiàn)了思維的邏輯性。因而,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地描述對(duì)電流流動(dòng)的思考,這在一定意義上能幫助學(xué)生提升思維的邏輯性,使他們?cè)跇?gòu)建科學(xué)認(rèn)識(shí)的同時(shí),促進(jìn)思維的發(fā)展。
2.熱烈的研討
所謂研討就是研究討論。課堂教學(xué)形式千變?nèi)f化。從培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方面考慮,“研討”不失為一種行之有效的方法。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,對(duì)電流的流向及連接的方法進(jìn)行深入研討,既充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性,又提高了思維能力。在此過(guò)程中,學(xué)生不只是回答問(wèn)題,也提出問(wèn)題;不只是驗(yàn)證真理,實(shí)際上也是在尋求真理。
讓我們?cè)僖淮位氐健饵c(diǎn)亮小燈泡》的教學(xué)中:當(dāng)學(xué)生成功點(diǎn)亮了小燈泡,探究了電流可能的流向后,并不代表科學(xué)學(xué)習(xí)戛然而止,而是進(jìn)一步推向高潮。教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生:“研究到現(xiàn)在,我們用一種方法點(diǎn)亮了小燈泡,大家能不能根據(jù)剛才學(xué)到的知識(shí),用多種連接方法點(diǎn)亮小燈泡呢?友情提醒:請(qǐng)將成功連接的方法畫(huà)出來(lái),并畫(huà)出電流是怎樣流動(dòng)的?!痹诖诉^(guò)程中,學(xué)生新的思維被引發(fā)出來(lái)。
在教學(xué)中,教師如能鼓勵(lì)學(xué)生不停留于一種答案,而是尋求多種方法,并在尋求的過(guò)程中,充分展現(xiàn)自己的所思所想、所做所得,直觀形象地呈現(xiàn)出知識(shí)結(jié)構(gòu),就能幫助學(xué)生厘清知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)間的相互關(guān)系,也能更好地促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜U蠈?shí)驗(yàn)成功的必要條件,也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要前提。學(xué)生只有明了實(shí)踐的目標(biāo),才能在滿足好奇心的同時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)的觀察,才能及時(shí)記錄觀察到的現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
在學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)讀實(shí)驗(yàn)要求的習(xí)慣,使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,明確實(shí)驗(yàn)方法,知道實(shí)踐過(guò)程中的注意點(diǎn)。學(xué)生只有清晰明了“做什么—為什么做—怎么做”,才能做到心中有數(shù),才能較好地完成實(shí)驗(yàn),提高實(shí)驗(yàn)效果。
例如,在教學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《機(jī)械擺鐘》一課時(shí),教師要求學(xué)生測(cè)量擺鐘每隔10秒鐘擺動(dòng)的次數(shù)。學(xué)生可能會(huì)有兩種理解:一種是要測(cè)量4次擺鐘在10秒內(nèi)的擺動(dòng)次數(shù),另一種理解是連續(xù)測(cè)量這四個(gè)時(shí)間段內(nèi)擺的擺動(dòng)次數(shù),但后者將擺動(dòng)次數(shù)連續(xù)累計(jì)計(jì)數(shù),會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。因而,在實(shí)驗(yàn)前,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)要求,了解實(shí)驗(yàn)方法,然后安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在明確的目標(biāo)要求的驅(qū)使下,規(guī)避了“走”盲目瞎做的彎路,向著較為清晰的方向去探究、去思考、實(shí)踐能力自然得到提升。
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:教師應(yīng)處理好探究式學(xué)習(xí)中學(xué)生自主和教師指導(dǎo)的關(guān)系。探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,但這并不意味著教師要放棄指導(dǎo)。從學(xué)生原生態(tài)的發(fā)現(xiàn)活動(dòng)到較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄啃詫?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作,都離不開(kāi)教師的精心指導(dǎo)。為了保證指導(dǎo)的適時(shí)、有效,教師要對(duì)學(xué)生在探究中出現(xiàn)的問(wèn)題保持高度的敏感,必要時(shí)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)踐活動(dòng)中,尤其是對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的正確使用以及探究的注意點(diǎn),教師應(yīng)給予悉心的指導(dǎo)。介于學(xué)生的年齡層次和知識(shí)水平,他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器及材料特性使用方法知之甚少,以致在實(shí)踐過(guò)程中,往往會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行和實(shí)踐活動(dòng)的正常開(kāi)展,甚至還可能引發(fā)實(shí)驗(yàn)事故,同時(shí)對(duì)實(shí)踐能力的提升也形成了桎梏。因而學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐前,“了解和把握規(guī)范的操作方法”成了必然要求。
例如,在四年級(jí)“過(guò)濾”實(shí)驗(yàn)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生探究食鹽、面粉和沙在水中狀態(tài)的相同與不同之處,一般可以通過(guò)過(guò)濾的方法讓學(xué)生比較。但是“過(guò)濾”是實(shí)驗(yàn)步驟較多的一個(gè)實(shí)驗(yàn),其中濾紙的折疊、燒杯的擺放、玻璃棒的使用等都有一定的規(guī)范操作要求。教師必須在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐之前,先指導(dǎo)學(xué)生了解器材名稱及用途,使其清晰地知道“一低二貼三靠”的實(shí)驗(yàn)要求,如此才能引領(lǐng)學(xué)生在正確的探索實(shí)踐中真正提升實(shí)踐能力。
課程標(biāo)準(zhǔn)提出,學(xué)生應(yīng)在科學(xué)探究活動(dòng)中主動(dòng)與他人合作,積極參與交流和討論,尊重他人的情感和態(tài)度。以2~4人為一小組的方式組織探究實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本形式。讓每位學(xué)生參與到整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,使所有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都能發(fā)揮作用,都能有動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì),都能細(xì)致觀察實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象,都能學(xué)會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),都能參與討論,都能學(xué)習(xí)歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,都能學(xué)習(xí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)失敗的教訓(xùn),都能學(xué)會(huì)與同學(xué)交流,表達(dá)自己的觀點(diǎn),是教師組織實(shí)踐活動(dòng)和科學(xué)探究的初衷。因而,教師在安排實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí),應(yīng)要求實(shí)驗(yàn)小組的成員有一定分工,相互協(xié)作,各司其職,輪流動(dòng)手,共同觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,協(xié)商記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而保證每位學(xué)生的實(shí)踐能力都得到鍛煉和提升。
例如,在教學(xué)四年級(jí)《溫度與氣溫》一課測(cè)量空氣溫度時(shí),一個(gè)小組內(nèi)需要有人測(cè)量,有人觀察,有人記錄。這就要求組內(nèi)的學(xué)生合理分工、相互協(xié)作。同時(shí),在實(shí)踐過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生接受別人的批評(píng)意見(jiàn),反思、調(diào)整自己的探究;在進(jìn)行多人合作時(shí),愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見(jiàn),形成集體的觀點(diǎn)。
綜上所述,思維能力和實(shí)踐能力是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力,在具體的教學(xué)中,教師只有重視這兩者的協(xié)同發(fā)展,尋求促進(jìn)提升的途徑,采取推動(dòng)發(fā)展的策略,才能促使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)真正得以提升。