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        利用經典教學具助力兒童思維發(fā)展

        2022-04-08 21:54:25許曉春
        小學教學研究 2022年3期
        關鍵詞:思維發(fā)展

        許曉春

        【摘 要】玩是兒童的天性,在科學學習中,教師如果能夠利用好趣味性強的教學具,引領學生在創(chuàng)新玩法的過程中充分思考,將有效提升科學教學效果。以“土電話”這一經典教學具為例,教師可以有意識地從掌握基本玩法中真思考、生成進階玩法中實質疑、發(fā)散趣味玩法中樂創(chuàng)新等三個方面嘗試發(fā)掘老材料的新價值,助力兒童的思維發(fā)展。

        【關鍵詞】“土電話” 經典教學具 思維發(fā)展

        一、案例背景

        “土電話”在科學教學中,算是一種經典的科學玩具,其主要揭示了聲音可以通過固體傳播的科學道理?!巴岭娫挕钡闹谱髋c操作比較簡便,且趣味性強,因此,它至今仍是教師們比較喜歡采用的教學具。

        雖然這是一個比較經典的教學載體,但是,在實際運用中,教師往往會重操作、輕思考,如果從對學生科學學習中思維的發(fā)生發(fā)展的角度加以關照,我們還可以進一步引領學生發(fā)掘更多新的玩法,從而由淺層次的動手操作引向深層次的動腦思維。

        二、案例過程

        1.掌握基本玩法中真思考

        【教學片段一】

        (學生分組共玩“土電話”)

        師:大家都會玩“土電話”了,說說你們有什么發(fā)現(xiàn)。

        生:說話的聲音可以通過線傳遞到另一頭,所以,我們就聽到聲音了。

        師:講得不錯。我們發(fā)現(xiàn),聲音可以通過線傳播。這是通過聽覺感受到的,你們還有什么其他感覺呢?

        (學生帶著問題操作并討論)

        生:我用手拿著杯子,發(fā)現(xiàn)它在振動。

        師:重要發(fā)現(xiàn)!你會解釋這個現(xiàn)象嗎?

        生:上節(jié)課,我們已經知道,物體振動產生聲音。說話時聲帶振動,因此產生了聲音。

        師:那杯子怎么也會振動呢?

        生:應該是傳遞過去的。

        師:通過什么傳遞過去的呢?聲帶和杯子之間有什么?

        生1:空氣。是通過空氣傳遞過去的。

        生2:我知道了,傳播聲音就是傳遞振動。

        師:推理得很有道理。我們通常說,物體振動產生聲音,然后以波動的形式在物體中傳播。聲帶振動產生聲音,以波動的形式由空氣傳播到杯子,所以杯子振動了。

        師:只有這只杯子在振動嗎?

        生1:我感受到另一只杯子也在振動。

        生2:我感受到中間的線也在振動。

        師:所以,說話的聲音以波動的形式,依次在哪些物體中傳播?

        生:說話的聲音以波動的形式由空氣傳播到杯子,再傳播到線,再到杯子,再到空氣,最后到我們的耳朵里。

        師:換句話說,剛才玩“土電話”時,人的說話聲是在什么物體中傳播的?

        生:空氣、杯子、線。

        【解讀】觀察是科學探究過程中重要的技能之一,學生能否有效地觀察,在很大程度上決定了他們思維的廣度和深度。

        在本環(huán)節(jié)中,學會玩“土電話”不難,關鍵是學生能利用自己的感覺器官進行有效觀察。這里的觀察可以分為兩個層次:第一個層次是學生的聽覺觀察,他們在玩“土電話”時通過說與聽,能切身感受到聲音是在傳播的,而且可以進行基本推理,聲音在線中傳播;第二個層次是有效引導學生改換觸覺進一步觀察,獲得對杯子、線、空氣振動的感知。這種感知是與學生已建構概念——聲音是由物體振動產生,密切聯(lián)系起來的。這樣,學生通過感知獲得的信息與已有的經驗碰撞,將他們的思維引向縱深。

        2.生成進階玩法中實質疑

        【教學片段二】

        師:在玩“土電話”時,我們已經知道聲音可以通過杯子和線傳播。杯子和線都是什么?

        生:固體。

        師:那我們可不可以說聲音可以通過固體傳播呢?

        生1:我覺得不可以,因為固體有很多種。

        生2:我認為可以,我想其他的固體應該也是可以傳播聲音的。

        師:這是一個新問題,我們有沒有辦法來驗證自己的想法?大家討論一下。

        (學生分組討論)

        生3:我們想到一個辦法,可以把中間的線換成其他的固體來試。

        生4:我們小組跟你們想到一起去了,我們想用直尺、鋼筆、文具盒來試試看。

        師:同學們的思維真開闊,為了方便大家研究,老師為大家準備了這些材料——木棒、金屬棒、玻璃棒、塑料棒,這些都是常見的固體材料。

        (學生分組討論實驗方案后進行實驗)

        師:實驗做完了,你們有什么發(fā)現(xiàn)?

        生5:這些物體都可以傳播聲音。我們現(xiàn)在可以說,聲音可以通過固體傳播。

        生6:我們還發(fā)現(xiàn)用不同的固體,傳播聲音的效果各不相同。

        (其他學生紛紛點頭表示贊同)

        師:物質有三種形態(tài)。

        生:固體、氣體、液體。

        師:你們又會有什么想法呢?

        【解讀】在科學探究中,教師要有意識地向學生強調科學論證的嚴謹性,這是和他們就某一問題自主推理密切相關的。杯子和線可以傳播聲音,是不是就可以說固體可以傳播聲音?從而引導學生進一步思考新問題的解決策略。這是一個由具體到一般的歸納過程,是需要學生自主實踐的過程。教師適時為學生提供符合研究思路的結構性材料,讓學生的研究得以有效進行,從而將“先思、后行、再思”的過程體現(xiàn)在對固體可以傳播聲音的論證研究中。

        在學生盡情研究得出結論后,教師繼續(xù)引導學生思考,這樣一方面會生成新的發(fā)現(xiàn)值得后續(xù)研究,另一方面是引領學生反思整個歸納的過程,它既是一種推理方法,也是一種思維方法,進而順理成章地引導學生向氣體和液體的探討遷移。

        3.發(fā)散趣味玩法中樂創(chuàng)新

        【教學片段三】

        師:“土電話”還有什么新玩法?

        師:今天我們玩的“土電話”可以實現(xiàn)多人通話嗎?

        生:我們可以在線的中間再系1根線。

        師:你們同意嗎?這是什么原理?

        生:再系1根線,聲音又可以通過這根線向外傳播。

        師:解釋得好!只能系1根線嗎?

        生:不是!你想加幾根線都可以。

        師:要不要試一試?

        生:要!

        (學生分組嘗試新玩法)

        師:老師看到大家玩得很開心。“土電話”實現(xiàn)了多人通話,說明了什么?

        生1:聲音可以向各個方向傳播。

        生2:向聽話的同學方向傳播。

        生3:向四面八方傳播。

        師:你們覺得誰說得更準確?

        生:應該是向四面八方傳播。

        師:換句話說,線是固體。所以,我們也可以說,聲音在固體中向哪里傳播?

        生:聲音在固體中是向四面八方傳播的。

        師:那么,在氣體和液體中呢?

        【解讀】玩“土電話”,從表面上看,是帶著學生嘗試各種玩“土電話”的方法;從本質上看,卻是引領學生在操作中思考,在思考后動手。換句話說,玩就是一種有趣的活動,可以充分激發(fā)學生的好奇心和求知欲,讓他們更愿意自主地動手、動腦做科學。

        多種玩法,更容易激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。所以,在本環(huán)節(jié)中,教師拋出一個話題:可以實現(xiàn)多人通話嗎?充滿趣味性的任務,引發(fā)學生的高參與度和充分思考。而學生在合作嘗試并實現(xiàn)多人通話的過程中,不僅是在體驗快樂學習,還是在自覺思考。這時,在良好的動腦、動手的基礎上,我們再探討聲音在固體中傳播方向的問題時,學生就能更有效地建構起相關概念,也很容易對聲音在氣體、液體中的傳播方向的問題進一步發(fā)散思維。

        三、案例反思

        (一)有效觀察促兒童思維發(fā)展

        科學是一門實踐性課程。實踐性體現(xiàn)在多個方面,其中一個重要方面就是有效觀察。有效的觀察活動在某種程度上可以被認為是科學探究的起點,是指學生能調動各種感官對事物、現(xiàn)象等進行細致、全面的感知,并在此基礎上親歷提出問題、做出假設、尋找證據(jù)、得到結論的科學探究過程。在本案例中,學生在玩“土電話”的過程中,通過聽覺和觸覺的觀察,發(fā)現(xiàn)“土電話”各個部分的振動現(xiàn)象,進而生發(fā)出必要的思考,聚焦到對聲音傳播過程的探究。所以,有效觀察對促進兒童思維發(fā)展有著重要價值。

        筆者認為,觀察的有效性主要體現(xiàn)在三個方面:一是學生能夠全面觀察,即學生能在操作性活動中,比如本案例中的玩“土電話”的過程中,發(fā)現(xiàn)其中的振動現(xiàn)象;二是學生能夠準確描述,即學生能將觀察到的現(xiàn)象表達出來并表達清楚;三是學生能夠主動思考,即學生能基于觀察到的現(xiàn)象,發(fā)生思維沖突,并主動提出問題和做出必要設想。

        (二)科學論證促學生思維發(fā)展

        科學課程強調學生在科學探究過程中,要通過收集和分析信息獲取證據(jù),經過推理得出結論,實際上就是科學論證??茖W論證是科學研究的重要一環(huán),學生的科學探究也一樣,必然需要其親歷科學論證的過程,這一過程是促進學生思維發(fā)展的重要方面。學生親歷的科學論證,既包含科學論證意識,又包含科學論證能力。

        科學論證意識,簡而言之,就是要讓學生在科學探究過程中,時刻認識到要以證據(jù)說話,并以此來指導實踐。在本案例中,通過一般地玩“土電話”得出結論——聲音可以在固體中傳播,是遠遠不夠的,因為證據(jù)不足。所以,教師需要引導學生產生尋找更多證據(jù)以證明自己的想法。

        科學論證能力,包含了多個維度和要素?;趯W生特點,筆者認為,特別需要在科學教學中加以關照的是推理和批判性思維能力??茖W論證就是一種解釋推理的過程,在這一過程中,教師需要充分運用批判性思維,讓學生學會使用更多的事實證據(jù)來支持自己的假設,并且經歷交流反思的過程。在本案例中,學生初步假設聲音可以在固體中傳播,教師進而引導他們設計實驗,以尋找更多事實證據(jù),并在獲得證據(jù)的基礎上進一步交流。

        (三)創(chuàng)新實踐促學生思維發(fā)展

        發(fā)展學生的思維,也不可忽視非邏輯思維,比如指向提出問題和解決問題的創(chuàng)新思維。而發(fā)展學生的創(chuàng)新思維的行動基礎,則是引領學生進行必要的創(chuàng)新實踐。在科學教學中,教師需要有意識地設置具有趣味性、挑戰(zhàn)性、科學性的創(chuàng)新實踐任務。

        針對科學學科在思維訓練實踐方面的獨特優(yōu)勢,創(chuàng)新實踐任務應該是立足學生生活、富有情趣、開放思維的,可以在任務中幫助學生形成思維的能動性,最終為學生創(chuàng)新思維搭建展示平臺,提升學生的思維能力。在本案例中,教師引導學生創(chuàng)新“土電話”的趣味玩法,就是一種指向學生思維發(fā)展的創(chuàng)新實踐。

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