搞好科学探究活动,我们要具有这样一些思想观念:科学教学要面向全体学生,关注并尊重学生的个性差异;学生才是科学探究的主体,教师是探究活动的组织者、引领者和亲密的伙伴;科学教学具有很大的开放性(包括时间、空间、过程、内容和结论)。
在这些思想观念的指导下,循着一个完整探究活动纵向展开的过程谈一下如何引导学生的探究活动。
一、明确探究的目标
科学课程标准中的知识目标该如何落实?在教学的摇摆和困惑中,教育科学出版社的专家最终给予了明确的方向——科学课教学要关注科学概念。
什么是科学概念?“科学概念包括科学的观念、思想和对科学的看法,它区别于事实性的信息。概念是有组织的、有不同覆盖程度的、用抽象语言表达的、超越主题和事实的一些观念和思想。概念是一种组织性的观念,是一种心理图示,具有永恒性、普遍性、抽象性和概念性。”(教育科学出版社郁波)
二、引导学生提出“真实的问题”
探究源于问题,提出问题是小学科学课科学探究的重要内容和探究过程的重要环节:提出问题的教学环节担负着发展学生提出问题能力的任务。
但在实际教学中存在简单化和模式化的倾向,一是单刀直入式。其表现是:这节课我们上××课,我们研究××问题,大家愿意不愿意?学生一般都言不由衷的、茫然而顺从的回答“愿意”。然后教师根据自己预先的设计进行教学。二是漫天撒网式。其表现是:关于××你知道什么?你还想知道什么?面对学生的回答,教师或是或否或不置可否的表面应付着,如果学生最终还是没有提出教师预设的问题,教师便把学生提出的一堆问题搁置,仍回到预先的设计进行教学。
要使学生产生真实问题,除了教师基于学生经验通过谈话交流等方法外,创设情境是最有效的方法和途径。例如有教师教学《压缩空气》时准备了两只足球,一只充足气一只没充气,分别拍两只足球,问学生“为什么一只能弹起来一只弹不起来?”学生答“一只空气多一只空气少。”教师追问“为什么空气多能弹起来而空气弹不起来?”这样一追问就引起了学生的思考,产生研究的兴趣。
三、把握教学目标和重点
就科学探究目标来说,虽然科学探究不仅涉及到提出问题、作出假想、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达和交流,虽然一个完整的探究活动一般要经过提出问题→做出假说或猜想→收集证据→解释→评估→交流和推广。但是小学科学教学各学期各年级的侧重点是不同的。以小学科学教材(教科版)为例:三年级重点放在培养学生观察能力上,包括体验知道什么是科学观察、不断扩展观察内容、不断学习和扩展观察的方法。四年级在此基础上重点是提高观察的准确性和精确性,学会对事实进行简单的加工、整理、抽象和概括。五年级重点是调查研究,调查和研究有关的科学的问题,在调查研究有关科学问题中理解科学概念、培养探究能力。重视了对数据的收集、加工、整理和分析以及充分讨论,发展运用数据解释和推理的能力,培养学生分析、概括、逻辑推理能力。即使是同一学段,教学的侧重点也是不同的。例如《材料的特征》(教科版五年级上册)和《杠杆》(教科版六年级上册),虽然教材规定设计的活动都能够使学生经历提出问题→做出假说→收集证据→解释→交流的过程,但是前者重点是收集、加工数据,培养学生逻辑推理能力,后者侧重于学习科学探究的一般程序尤其是如何制定科学探究计划。
因此,为了实现科学课程的应有教学价值,首先教师应该把握课程标准的性质和基本理念,把握课程目标;其次要对整个小学阶段的科学教学有整体性认识。
四、弄清各个活动之间的联系
借鉴西方科学教育“动手做”的思想,小学科学教材(教科版)每一课都设计了一个个“活动”,利用好教材中的"活动"就会产生如教材编写者章鼎儿老师所期盼的那样,会产生“1+1>≥2”的教学效益,我们认为,把握单元内部尤其是每一课“活动”之间的联系,是实现“1+1>≥2”效益的关键。
例如《物体在水中是沉还是浮》(教科版三年级下册)一课共设计了三个“活动”——“活动”一:观察物体是沉还是浮;“活动”二:观察更多的物体是沉还是浮;“活动”三:物体的沉浮和它的大小、轻重有关系吗;“活动”四:思考和讨论。
本课教材其实是按着一个完整的科学探究活动(发现和提出问题→假想答案→制定探究计划→整理和搜集资料、数据→做出解释或结论→进行交流评议)而设计的。第一个活动是基于学生生活经验让学生认识什么是沉什么是浮,并教会学生观察沉浮的方法;第二个活动用意是以让学生提出问题,产生疑问和争论;第三个活动是学生制定计划、进行探究、搜集数据的过程;第四个活动是引导学生知道物体的沉浮与重量和大小都有关系。
如果明确并把握了每个“活动”之间的联系,在教学中能够循序渐进,环环相接,就一定会产生“1+1>≥2”的效果。
五、探究过程中其他环节应该注意的问题
在科学探究活动中,探究学习强调学生的自主性但并不是放任不管,教师应该给予及时、必要的和有效的指导。为此,教师不能只是一个旁观者,要亲身介入并细心观察学生的活动,随时掌握他们的活动进展、面临的困难和出现的问题,对活动的状况及时做出判断,并采取一定的指导策略,包括必要的讲解、积极的暗示、问题启发等。
探究后期的研讨活动,教师要营造一种宽松和谐的环境,要鼓励学生大胆发表自己的见解,同时要引导学生倾听别人的意见,教师更要怀着谦虚、耐心和宽容,倾听学生的各种想法,洞察这些想法的由来,鼓励学生之间相互交流和质疑,引导学生丰富和调整自己的见解。