遼寧省營口市營口實驗學校(115000) 宗若燦
Hands-on Inquiry Based Learning(HIBL),是國際科學理事會和聯合國教科文組織在世界范圍內推動的“探究式科學教育”改革項目。到了20世紀60年代,美國為了提高國際競爭力,開始研究HIBL探究式科學教育,強調學生在真實的學習環(huán)境中親歷科學探究的學習過程,注重問題解決、探究能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),旨在通過動手實踐進行自主探究,全面提升學生的科學素養(yǎng)。我國于2001年8月開始推動科學教育改革項目“Hands-on Inquiry Based Learning”,將其命名為“做中學”。
建構主義認為學生的學習是在一定的情境中自主建構的,教師只是學生科學學習的引導者、組織者。學生科學知識的獲得并不是由教師強行灌輸的,學生科學素養(yǎng)的提升更需要學生主動進行科學探究。有效的情境可以調動學生的興趣、活躍學生的思維、幫助學生理解探究內容。因此,在課堂教學中,教師要根據學生的年齡特點、教學內容,創(chuàng)設出新奇有趣的情境,這樣才能激發(fā)學生的求知欲望,點燃學生的探究熱情,促進學生自主進行探究。
例如,在教學“瓶‘吞’雞蛋的秘密”一課時,教師手拿一只盛滿水的廣口瓶,詢問學生:“如果將廣口瓶倒過來,會發(fā)生什么現象?”學生異口同聲地說:“瓶里的水會流出來?!贝藭r教師悄悄地將一張塑料片貼在瓶口上,然后將廣口瓶倒立過來,學生驚奇地發(fā)現廣口瓶里的水并沒有流出來。這是為什么呢?學生經過觀察發(fā)現廣口瓶的瓶口有一張塑料片,一張薄薄的塑料片為什么就能頂住瓶內的水呢?學生陷入了沉思。這時,教師用針在塑料片上扎一個孔,學生會看到氣泡順著孔鉆進廣口瓶的頂部,沒過一會兒瓶內的水便順著瓶口全部流了出來??吹竭@學生有所頓悟,對大氣壓有了初步的了解。為了進一步加深學生對大氣壓的了解,教師將一個剝了皮的雞蛋放在廣口瓶口,引導學生想辦法將雞蛋完整地吸進廣口瓶內。經過片刻思考,有學生聯系到拔火罐的現象,在瓶內點燃一張小紙片,然后再將雞蛋放在瓶口,那個剝了皮的雞蛋果真完整地被吸進了瓶內。
由于受到學習基礎、思維方式、知識水平、理解能力等方面的限制,科學探究對于小學生來說是一項富有挑戰(zhàn)性的任務,而枯燥的文字很難激發(fā)學生的探究熱情,更談不上深度探究。在課堂教學中教師應該充分利用信息技術的優(yōu)勢,活化探究內容,使那些枯燥無味的探究內容立體化、趣味化、游戲化,這樣就能滿足學生的探究需要,點燃學生的探究熱情,促進學生自主進行探究。
例如,在教學“奇妙的護身術”一課時,教師利用Flash課件播放森林中一處優(yōu)美的景色,學生會聽到森林中各種動物美妙的聲音和潺潺的流水聲,隨后畫面中出現2個小朋友在森林里玩耍的場景。此時森林中的小動物停止了鳴叫聲,教師提出問題:“剛才我們聽到了小動物發(fā)出的悅耳的鳴叫聲,不過現在它們都躲藏了起來,大家能找到這些躲藏起來的小動物嗎?”學生的興致一下子被調動了起來,紛紛在畫面中認真尋找。經過認真觀察,學生在草地上找到了一只綠色青蛙;在樹干上找到了一只與樹皮顏色相近的蝴蝶;在草葉上找到了一只綠色的螞蚱;在一段枯樹枝上找到了一只黃色的竹節(jié)蟲。不過還有一些小動物學生并沒有發(fā)現,這時教師輕輕地點擊一片“枯葉”,誰知這片“枯葉”竟然飛了起來。經過認真觀察,學生終于發(fā)現這并不是一片“枯葉”,而是一只枯葉蝶;教師再依次點擊一段枯樹枝和水中的一片枯葉,它們都動了起來,學生這才發(fā)現他們是尺蠖和枯葉魚。
學生的科學探究不是無源之水,無本之木,需要教師為學生提供充足的探究資源,由于受到地域和探究條件的限制,有些探究學生無法展開。科學教材是學生科學探究的一部分,學校的圖書館、體育館、科技館、生態(tài)養(yǎng)殖基地、氣象角及校園里的植物、動物等都是科學探究的重要資源,也是學生進行科學探究的重要舞臺。因此,教師應該根據學校的現有條件,從中挖掘出有效的科學探究資源,奠定學生科學探究的基礎。
例如,在教學“形形色色的動物”一課時,教師將學生帶到學校的生態(tài)養(yǎng)殖園進行觀察。生態(tài)園里的動物有鳥類:鴿子、鸚鵡、孔雀;有家禽:印度矮腳雞、烏雞、白鵝;有哺乳動物:白兔、刺猬;有魚類:金魚、鸚鵡魚、接吻魚;有爬行動物:烏龜、壁虎。在認真觀察后,學生用手中的畫筆畫出了自己喜歡的動物。為了進一步提高學生對動物的了解,教師組織學生開展了一次“奇妙的動物”匯報展示活動。學生經過精心的準備,用繪畫和表演的方式介紹了自己熟悉的動物。有的學生用畫筆展示了動物的可愛形態(tài);有的學生用謎語、詩歌展示了動物的特點;有的學生模仿動物的聲音、走路形態(tài)展示了它們的特點;有的學生用歌曲、舞蹈展示了動物的美麗。
小學生進行科學探究的作用在于從具體的科學經驗中總結出科學概念,在真實的探究活動中形成科學思維,在主動的探究過程中培養(yǎng)科學精神??茖W課堂是學生進行科學探究的重要途徑,而開展豐富多彩的科技活動,則可以為學生提供更為廣闊的探究天地,使學生在真實的情境中獨立地解決問題,在科技活動中主動進行科學探究,享受探究的成果,體驗探究的樂趣,從而形成主動進行探究的動力。
例如,在教學完“節(jié)約能源與開發(fā)新能源”一課后,教師組織6年級學生開展了“節(jié)約糧食,從我做起”的科學調查活動。為了使學生有條不紊地展開科學調查,教師引導學生先設計調查方案:①利用一周的時間,對同學們中午在食堂用餐的浪費情況進行調查;②設計節(jié)約糧食的調查問卷,隨機進行調查;③采訪食堂經理,了解食堂每天糧食的用量;④聘請學校食堂管理員,做一次關于節(jié)約糧食的報告;⑤利用班隊會及學校紅領巾廣播站,開展節(jié)約糧食的宣傳教育活動;⑥向全校同學發(fā)出倡議,開展“光盤”行動;⑦調查同學們的飲食習慣,向食堂提出合理化建議。
馬斯洛曾說過:“在一個只有1.5米高的房間里量身高,所有的人都不會超過1.5米?!苯處煵粦摪褜W生的科學探究束縛在科學課堂,而應該拓展科學探究的渠道。因此,可以組織學生成立科學探究社團,引導學生探究生活中自己感興趣的科學現象和教材中深奧難懂的科學原理,開拓學生的視野,為學生提供更廣闊的空間和舞臺,進一步提高學生的科學探究能力,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。
例如,在教學完“日晷”一課后,有不少學生對日晷為什么要傾斜擺放并不理解,教師便組織科學探究社團的成員深入研究日晷的奧秘。首先引導學生將1根竹簽垂直插入1塊木板的中間,然后用指南針確定好方位后,將整個裝置平放到操場上,每到整點時刻畫出竹簽的影子并標出對應的時刻。經過連續(xù)幾天的檢驗,這種裝置的計時非常準確。2個月以后,教師引導學生再來檢驗這種裝置的計時,這時學生發(fā)現它的計時不再準確,誤差很大。在學生疑惑之際,教師引導學生將裝置的南側一端抬高一定的角度,學生驚喜地發(fā)現此時這個裝置計時十分準確。教師并沒有急于給出答案,而是引導學生上網搜集相關資料。經過深入探究,學生終于知道了日晷傾角必須與當地緯度一致的原理。