王麗

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)教學(xué)是以證據(jù)為基礎(chǔ)、依托各種信息分析和邏輯推理得出結(jié)論的認(rèn)知活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力是實(shí)現(xiàn)教學(xué)提質(zhì)增效的重要途徑?；诖?，現(xiàn)圍繞生命科學(xué)領(lǐng)域，針對(duì)如何培養(yǎng)學(xué)生收集證據(jù)和處理信息的能力展開(kāi)探討。以必要性作為切入點(diǎn)，明確探究的意義所在，并立足生命科學(xué)教學(xué)目標(biāo)與核心內(nèi)容，從信息的收集和處理兩個(gè)維度探討切實(shí)可行的教學(xué)策略，以期強(qiáng)化學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索與內(nèi)化科學(xué)知識(shí)的過(guò)程，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；生命科學(xué)；收集和處理

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 04? ? 091-093

小學(xué)科學(xué)是一門研究自然界物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及物質(zhì)間相互作用的學(xué)科，是學(xué)生認(rèn)識(shí)自然、認(rèn)識(shí)社會(huì)、認(rèn)識(shí)世界的重要窗口。新課標(biāo)明確了科學(xué)課程核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，推動(dòng)小學(xué)科學(xué)由知識(shí)本位向素養(yǎng)立意轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵能力和必備品格成為教學(xué)的最終落腳點(diǎn)。而科學(xué)核心素養(yǎng)是在搜集征集與處理信息的過(guò)程中塑造起來(lái)的，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力至關(guān)重要。教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者，應(yīng)立足學(xué)科特性以及最近發(fā)展區(qū)組織引導(dǎo)性活動(dòng)，為學(xué)生收集和處理信息能力的發(fā)展構(gòu)建“腳手架”。

一、小學(xué)科學(xué)增強(qiáng)學(xué)生收集和處理信息能力的必要性

小學(xué)科學(xué)將培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息能力置于首位，是回歸學(xué)科本質(zhì)的必然，也是落實(shí)核心素養(yǎng)的必然。具體而言，第一，收集和處理信息是構(gòu)建知識(shí)體系的核心。建構(gòu)主義提出，學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，學(xué)生不應(yīng)是被動(dòng)接受事實(shí)性信息知識(shí)的“容器”，而是主動(dòng)挖掘知識(shí)、選擇有效信息的探索者。對(duì)于小學(xué)科學(xué)而言，學(xué)生的認(rèn)知體系不應(yīng)是游離于主體認(rèn)知之外的客觀存在，必須依賴于自身認(rèn)知。教師讓學(xué)生經(jīng)歷證據(jù)的收集以及關(guān)鍵信息的處理過(guò)程，將科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)思維、科學(xué)方法以及科學(xué)規(guī)律有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成網(wǎng)絡(luò)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)認(rèn)知的延伸或重塑。第二，收集和處理信息是探究實(shí)踐的重要組成。義務(wù)教育階段科學(xué)核心素養(yǎng)將“科學(xué)探究”改為了“探究實(shí)踐”，進(jìn)一步突出認(rèn)知的親歷性、體驗(yàn)性，在對(duì)“探究實(shí)踐”素養(yǎng)的詮釋中明確了“制定計(jì)劃并搜集證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論”的關(guān)鍵內(nèi)容?？梢?jiàn)，收集和處理信息的能力是落實(shí)探索實(shí)踐的驅(qū)動(dòng)力，在科學(xué)研究中占據(jù)舉足輕重的地位。

二、小學(xué)科學(xué)增強(qiáng)學(xué)生收集和處理生命科學(xué)信息的能力

（一）信息的收集

1.注重觀察

生命科學(xué)是一個(gè)復(fù)雜開(kāi)放的知識(shí)系統(tǒng)，包括細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈等多層級(jí)的知識(shí)點(diǎn)，信息的收集需立足學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，減緩認(rèn)知坡度。小學(xué)生的感官認(rèn)知功能較為發(fā)達(dá)，以感覺(jué)器官或科學(xué)儀器為載體的觀察活動(dòng)是最為直接有效的收集信息的方法。小學(xué)科學(xué)中的觀察包括定量觀察和定性觀察、短期及時(shí)性觀察和長(zhǎng)期跟蹤式觀察、自然條件下的觀察和限定條件的觀察等等，需要做到手眼心腦的配合。但是小學(xué)生的邏輯思維能力較為薄弱，觀察活動(dòng)容易出現(xiàn)缺乏次序性、系統(tǒng)性的問(wèn)題，成為影響信息收集準(zhǔn)確性的重要因素。因此，教師應(yīng)注重觀察方法的指導(dǎo)，提升學(xué)生的觀察能力。

以“觀察一棵植物”教學(xué)為例，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)從宏觀和微觀、整體和局部不同視角有序地觀察，全面地收集有效信息。首先，由宏觀到微觀的觀察，包括在自然和生活中的哪些地方見(jiàn)到這種植物，觀察生存環(huán)境；它是什么樣子的，觀察植物屬性特征。培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的空間感，擴(kuò)大收集信息的維度。其次，由整體到局部的觀察，包括它的高度、寬度、深度以及形狀、顏色等，觀察外顯化的綜合特征；由上到下、由左至右觀察它的葉、莖、根等局部，了解植物的細(xì)微特質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的層次性，提升收集信息的全面性。

2.強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)

小學(xué)科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐性課程，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生收集信息的重要渠道。只有讓學(xué)生在身體力行的參與中主動(dòng)獲取信息，才能夠激活其信息收集意識(shí)，提升信息收集能力。但是生命科學(xué)領(lǐng)域是一個(gè)內(nèi)部和外部不斷進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息交流的系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有高靈敏性的特點(diǎn)，信息的收集既要全程跟蹤，又要抓住時(shí)機(jī)，這對(duì)小學(xué)生而言不失為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。這就需要教師明確師生角色定位，在尊重學(xué)生主體地位的前提下，充分發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，支持學(xué)生自主收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

以“測(cè)量肺活量”實(shí)驗(yàn)為例，教師為學(xué)生提供肺活量測(cè)試袋、吸管、回形針、統(tǒng)計(jì)表等實(shí)驗(yàn)工具，讓學(xué)生以小組為單位測(cè)量組內(nèi)成員的肺活量，并準(zhǔn)確地記錄下來(lái)。為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，教師以微課的形式展示肺活量測(cè)試袋的使用方法，借助多媒體可以任意放大、暫停、反復(fù)播放的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)，明確信息收集過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)收集科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的要點(diǎn)，即為通過(guò)多次測(cè)量，記錄多組數(shù)據(jù)，選擇其中最大值作為肺活量的最終數(shù)據(jù)。在學(xué)生掌握必要理論之后，為其提供自由、自主的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，掌握依托實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)的方法，提升信息收集能力。

3.加強(qiáng)交流

葉圣陶先生指出：“教師之為教，不在全盤授予，而在相機(jī)誘導(dǎo)。”在課堂上，學(xué)生接受信息的來(lái)源主要包括課本、自我認(rèn)知以及教師的引導(dǎo)，三方相輔相成、缺一不可。小學(xué)生的自我認(rèn)知尚處于發(fā)展階段，看待事物的視角較為狹窄、淺顯。面對(duì)復(fù)雜、抽象的生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)W習(xí)，容易收集的信息大多停留于表征化層面，師生之間的交流則成為推動(dòng)學(xué)生的探究思維由膚淺走向深刻的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)教師的適時(shí)點(diǎn)撥讓學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)更為豐富的科學(xué)信息。

以“種子里孕育著新生命”教學(xué)為例，本節(jié)課的要點(diǎn)在于觀察不同植物的種子，認(rèn)識(shí)種子的外部特征和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。四年級(jí)學(xué)生已經(jīng)對(duì)種子建立了初步認(rèn)識(shí)，了解種子能夠孕育新生命的基本概念，但是對(duì)于種子的特征及其萌發(fā)規(guī)律缺乏全面的理解。教師通過(guò)設(shè)問(wèn)、追問(wèn)等方式，形成有效的師生互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)思維的可視化，啟發(fā)學(xué)生挖掘更多有價(jià)值的信息。

例如，圍繞種子的外部特征提問(wèn)，種子在哪兒？種子長(zhǎng)什么樣子？引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)區(qū)別種子和果實(shí)的依據(jù)，并從顏色、形狀、大小等角度提取種子不同的特征信息。又如，圍繞種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè)，讓其將自己的想法畫下來(lái)，再用放大鏡進(jìn)行觀察。學(xué)生的自我猜測(cè)與觀察所得形成信息沖突，促使學(xué)生對(duì)種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)相關(guān)信息建立深刻認(rèn)知，將正確的科學(xué)信息存儲(chǔ)到腦海中。通過(guò)師生交流提升學(xué)生挖掘信息能力，保證信息收集的準(zhǔn)確性、全面性、專業(yè)性。

（二）信息的處理

1.細(xì)致甄別

隨著教育的日趨開(kāi)放，教師與課堂不再是學(xué)生接受信息的唯一來(lái)源，在拓展學(xué)生認(rèn)知邊界的同時(shí)，也增加了信息的不確定性。對(duì)于小學(xué)科學(xué)教學(xué)而言，培養(yǎng)學(xué)生審視、判斷、甄別所收集信息的意識(shí)與能力極為必要。因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師要發(fā)展學(xué)生的批判性思維與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)觀念，促使學(xué)生擺脫“拿來(lái)主義”，注重對(duì)信息準(zhǔn)確性的驗(yàn)證。

以“種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”教學(xué)為例，本節(jié)課的探究要點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法設(shè)計(jì)種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，研究種子發(fā)芽所需的條件，觀察并記錄種子發(fā)芽的全過(guò)程。教師設(shè)置綠豆芽有土壤和無(wú)土壤兩個(gè)發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，采取分組完成實(shí)驗(yàn)操作的方式，每個(gè)小組以抽簽的形式選擇實(shí)驗(yàn)類型，并通過(guò)分工合作完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、持續(xù)觀察、得出結(jié)論。由于學(xué)生科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備、操作能力等因素的影響，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種誤差，同一類型的實(shí)驗(yàn)所收集的信息和得出的結(jié)論可能會(huì)存在差異。教師以此作為著力點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生追本溯源，對(duì)每組信息的來(lái)源、依據(jù)進(jìn)行回溯與分析，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)信息誤差之所在，并結(jié)合所學(xué)科學(xué)知識(shí)做出正確的判斷，篩選出最為準(zhǔn)確的一組信息。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，在眾多信息中區(qū)分出重要信息和非重要信息，找出進(jìn)一步探究科學(xué)結(jié)論的依據(jù)。

2.高效整合

收集的初始信息大多呈現(xiàn)出碎片化的狀態(tài)，難以作為科學(xué)探究的依據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生按照特定的規(guī)律將收集的信息進(jìn)行加工，整合成為序列性的信息脈絡(luò)，是信息收集與處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生如何提煉、整理、加工信息，提升信息處理能力。

以“我們的身體”教學(xué)為例，教師圍繞影響生長(zhǎng)發(fā)育的因素這一核心問(wèn)題，組織學(xué)生收集與整理信息。首先，根據(jù)科學(xué)探究目標(biāo)整理信息。教師采取任務(wù)前置的方式，讓學(xué)生在課前收集有關(guān)本班學(xué)生身體狀況的信息。由于沒(méi)有清晰的目標(biāo)指引，學(xué)生收集的信息涉及諸多方面，如身高、體重、肺活量、視力、運(yùn)動(dòng)能力、食物攝取量、睡眠質(zhì)量、心情等等。在通過(guò)課堂學(xué)習(xí)明確影響身體發(fā)育的主要因素之后，教師讓學(xué)生以此為依據(jù)對(duì)收集的信息進(jìn)行再整理，提煉出有價(jià)值的信息。其次，借助直觀合理的載體呈現(xiàn)信息。教師為學(xué)生提供幾種信息處理工具，如表格、維恩圖、折線圖等，讓學(xué)生任意選擇一種工具完成數(shù)據(jù)的整合，并在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)不同信息處理工具的優(yōu)勢(shì)。例如，表格能夠清晰地呈現(xiàn)信息分類，維恩圖能夠直觀反映所有信息與探究目標(biāo)之間以及各個(gè)信息模塊之間的關(guān)系，折線圖則能夠反映數(shù)據(jù)走向、突出信息差異，等等，促使學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際需求選擇最為契合的信息處理方法，提升信息處理能力。

3.多維分析

信息分析是得出科學(xué)結(jié)論的核心步驟，也是學(xué)生所必需的信息處理能力。教師改變結(jié)論式的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷信息的加工分析過(guò)程，發(fā)現(xiàn)科學(xué)結(jié)論，提升信息分析能力。以“測(cè)量肺活量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，將信息收集與處理融入項(xiàng)目探究活動(dòng)，拓展學(xué)生的科學(xué)思維提升信息分析能力。首先，教師讓學(xué)生收集不同年齡、不同職業(yè)、不同生活習(xí)慣人群的肺活量，并運(yùn)用表格完成信息的整合。其次，教師引導(dǎo)學(xué)生從不同維度觀察、對(duì)比、分析收集的信息，如不同年齡層次的人肺活量數(shù)值會(huì)否相同，為什么？不同職業(yè)的人群肺活量存在較大差異嗎，為什么？參與運(yùn)動(dòng)量的大小會(huì)影響肺活量數(shù)值嗎，為什么？在完成表征分析之后，進(jìn)一步加深分析思維，例如，提出如下問(wèn)題：通過(guò)觀察你發(fā)現(xiàn)肺活量的大小與哪些因素有關(guān)？肺活量的大小對(duì)身體健康會(huì)有影響嗎？如果肺活量沒(méi)有達(dá)標(biāo)應(yīng)該怎樣改善呢？借助問(wèn)題引領(lǐng)學(xué)生由點(diǎn)及面、由淺及深分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)信息背后反映出的科學(xué)知識(shí)，總結(jié)得出一般規(guī)律，形成科學(xué)結(jié)論。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教育新階段，小學(xué)科學(xué)需要擺脫知識(shí)本位的狹窄教學(xué)思維，關(guān)注學(xué)生關(guān)鍵能力與必備品格的發(fā)展需求，推動(dòng)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)型。作為科學(xué)關(guān)鍵能力的重要維度，教師應(yīng)將收集和處理信息的能力作為重要的教學(xué)內(nèi)容，探索契合的教學(xué)方法，提升學(xué)生的信息收集與加工能力。

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