沈麗萍
“理性思辨”與“活動(dòng)體驗(yàn)”是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的雙翼,而其中的“理性思辨”更是學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的關(guān)鍵因素。不管是動(dòng)手前的研討還是探究后的交流,都是學(xué)生思維高度參與的過程,教師有效的引導(dǎo)將直接影響著學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)和遷移。在教學(xué)實(shí)踐中,筆者進(jìn)行了基于事實(shí)的“聚焦式思辨”引導(dǎo)策略的實(shí)踐?!盎谑聦?shí)”,就是要凸顯科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)——對(duì)證據(jù)的追求和對(duì)證據(jù)的尊重?!熬劢故剿急妗保褪且缘湫同F(xiàn)象、矛盾事件等制造研討焦點(diǎn),喚起學(xué)生思維的高度關(guān)注和主動(dòng)參與,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)尊重事實(shí)的研討過程,在比對(duì)、甄別、交鋒、概括等一系列思維活動(dòng)的經(jīng)歷中,提升學(xué)生的理性思維能力。
一、以“內(nèi)隱矛盾”為拋錨點(diǎn)——從打破到重塑的嬗變
美國(guó)學(xué)者納斯伯姆和諾威克曾提出“矛盾事件”的方法,即通過讓學(xué)生嘗試解釋一個(gè)矛盾事件,引起概念沖突,再鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知調(diào)整,建立與科學(xué)概念相一致的新的概念模型。矛盾的存在成為學(xué)生尋求一個(gè)更好解釋的潛在動(dòng)力因素,課堂上可以充分利用學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的含糊點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)或盲點(diǎn),確立矛盾“靶子”,置學(xué)生于認(rèn)知沖突的氛圍中,從而主動(dòng)去尋找能解釋矛盾的證據(jù),通過現(xiàn)象去思索本質(zhì)。
1.點(diǎn)在“易錯(cuò)處”,提高思維的警覺度
學(xué)生的前概念往往來自于日常的生活經(jīng)驗(yàn),只是憑借感官對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行一些直觀的解釋,這些解釋往往停留在感性認(rèn)識(shí)的水平上,缺乏嚴(yán)格的推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,且在學(xué)生的大腦中形成了一種固定的模式??茖W(xué)課需要尊重這樣的“錯(cuò)誤”,讓它們成為具有課程意義的課堂動(dòng)態(tài)資源。
比如很多學(xué)生都認(rèn)為:“在冬天,手摸欄桿的不同部位,覺得鐵質(zhì)部分比木質(zhì)部分明顯要冷,于是就認(rèn)為鐵塊比木塊溫度要低?!苯處煹囊龑?dǎo)就是在學(xué)生處于正確與錯(cuò)誤的徘徊之際,讓學(xué)生積極參與對(duì)知識(shí)的重組,透過錯(cuò)誤,洞悉成因。“在同樣的環(huán)境下,鐵塊和木塊的溫度其實(shí)是相同的?!碑?dāng)直覺、常識(shí)與客觀事實(shí)產(chǎn)生矛盾時(shí),學(xué)生原有的認(rèn)知受到了強(qiáng)烈的沖擊,這會(huì)引起學(xué)生思維的高度警覺和探究沖動(dòng)。集體性的錯(cuò)誤更激起了挑戰(zhàn)的欲望,學(xué)生會(huì)從被動(dòng)思考轉(zhuǎn)為主動(dòng)尋求。他們會(huì)動(dòng)用已有的知識(shí)去嘗試解釋,在不斷的碰撞中,建立起與科學(xué)概念相一致的新的概念模型:鐵塊摸上去之所以會(huì)感到更涼,是因?yàn)殍F是熱的良導(dǎo)體,手接觸鐵塊時(shí),鐵塊傳遞手的熱量的速度更快。
投石激浪,善于在學(xué)生易錯(cuò)處引發(fā)矛盾的焦點(diǎn),在平靜的思維水平面上投石,激起學(xué)生的思維浪花,再引導(dǎo)認(rèn)知的調(diào)整。這種讓學(xué)生思想中普遍存在的錯(cuò)誤觀點(diǎn)先暴露出來再加以擊破的做法,對(duì)于澄清學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)是非常有效的。
2.點(diǎn)在“模糊處”,激活思維的興奮度
【案例】教科版四下《導(dǎo)體與絕緣體》一課,在分組實(shí)驗(yàn)“檢測(cè)身邊的物體是否導(dǎo)電”活動(dòng)后,學(xué)生的匯報(bào)出現(xiàn)了下列分歧:
生1:我們的鐵尺可以導(dǎo)電。
生2:我們檢測(cè)了鐵尺,是不可以導(dǎo)電的。
師:有的小組的鐵尺可以導(dǎo)電,有的小組的鐵尺不能導(dǎo)電,觀察一下,兩把鐵尺有什么不同?
生:不導(dǎo)電的那把小刀不是鐵的。
師:我們用磁鐵測(cè)試一下。(指名測(cè)試后,發(fā)現(xiàn)兩把小刀都能被磁鐵吸引)
生:我認(rèn)為這把尺子外面有油漆涂層,所以不能導(dǎo)電。
師:到底是不是因?yàn)橛推岵挪粚?dǎo)電呢?我們用邊緣已經(jīng)磨損掉油漆的部分再來測(cè)試一下。(指名測(cè)試,小燈泡亮了,學(xué)生們很興奮)
學(xué)生的很多認(rèn)識(shí)通常是浮于表面的、模糊的,他們最初關(guān)注的只是物品是否導(dǎo)電,而非構(gòu)成的材料是否導(dǎo)電。通過檢測(cè)兩把有典型結(jié)構(gòu)的鐵尺,有效制造了矛盾事實(shí),引發(fā)學(xué)生想要解決的期待模式。學(xué)生開始主動(dòng)嘗試去尋找證據(jù),教師有效的引導(dǎo)讓學(xué)生學(xué)會(huì)透過現(xiàn)象看本質(zhì),這種深入思考,會(huì)讓學(xué)生逼近事物的本質(zhì),而拋棄事物外在形式的干擾。在后續(xù)活動(dòng)中教師再次利用此法便水到渠成:“為什么同樣是小木棒,枝條能導(dǎo)電,這個(gè)木棒不能導(dǎo)電呢?”從“不同材料不同結(jié)果”過渡到“同一材料不同結(jié)果”,將探究推向更深的層次,在聚焦式思辨中,學(xué)生了解到絕緣體和導(dǎo)體的區(qū)分不是絕對(duì)的,同樣的材料在不同環(huán)境下導(dǎo)電性能也會(huì)各有不同。
探究的推進(jìn)可謂“一波三折”,典型現(xiàn)象的呈現(xiàn),激活了學(xué)生的思維,助推著學(xué)生的認(rèn)識(shí)一步步清晰起來,思維也更加嚴(yán)謹(jǐn)了。
3.點(diǎn)在“缺口處”,喚醒思維的敏感度
心理學(xué)研究顯示:當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)不能用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來解釋一個(gè)新問題或發(fā)現(xiàn)新知識(shí)與頭腦中已有知識(shí)相悖時(shí),會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知失衡,就會(huì)形成一種積極的認(rèn)知氛圍和情感氛圍。在學(xué)生思維的“缺口處”加以有效引導(dǎo),可以激發(fā)學(xué)生彌補(bǔ)“心理缺口”的動(dòng)力。
例如,在五上《維護(hù)生態(tài)平衡》一課的總結(jié)階段,讓學(xué)生說說:“為了維護(hù)生態(tài)平衡,我們?nèi)祟悜?yīng)該做些什么?”“愛護(hù)動(dòng)物、保護(hù)環(huán)境、不亂砍亂伐……”學(xué)生的這些回答有沒有真正觸及認(rèn)知的內(nèi)核呢?這樣的問題與學(xué)生的生活和已有經(jīng)驗(yàn)之間存在著巨大的差距,學(xué)生無法站在那樣的高度去系統(tǒng)地看待問題。
我們可以創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境:“在20世紀(jì)初,美國(guó)亞里桑那州北部的森林里松杉蔥郁、生機(jī)勃勃,大約有四千只鹿在林間出沒。美國(guó)總統(tǒng)羅斯福為了有效地保護(hù)鹿,決定由政府雇請(qǐng)獵人去那里消滅鹿的大敵——狼。請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下:將會(huì)出現(xiàn)怎樣的后果?”很多學(xué)生會(huì)不加思索地回答:“鹿的數(shù)量會(huì)急劇上升,影響生態(tài)平衡?!?/p>
此時(shí),教師繼續(xù)將情境推進(jìn):“不久,狼幾乎被消滅,但一段時(shí)間后,鹿的數(shù)量反而大量地減少了?!苯厝幌喾吹慕Y(jié)果挑戰(zhàn)著學(xué)生——如何準(zhǔn)確地解釋這種現(xiàn)象呢?學(xué)生就會(huì)積極地進(jìn)入新知識(shí)的建構(gòu)學(xué)習(xí)。“既然狼是鹿的天敵,為什么還會(huì)發(fā)生這種情況呢?原因是什么?”“如果你是狼,你想對(duì)人類說什么?”在這樣的互動(dòng)中,在一個(gè)真實(shí)具體的問題情境中,學(xué)生才會(huì)真正體會(huì)到:生態(tài)平衡的發(fā)展是十分不易的,人類的很多行為正在干擾和破壞大自然的生態(tài)平衡。
任何以認(rèn)知沖突為基礎(chǔ)的策略要取得成功,都依賴于學(xué)習(xí)者認(rèn)識(shí)和解決沖突的意愿和能力。有意識(shí)地利用“內(nèi)隱矛盾”,使學(xué)生的觀點(diǎn)和科學(xué)觀點(diǎn)之間的矛盾明確化,同時(shí)也提供了支持學(xué)生思維發(fā)展的支架,從而實(shí)現(xiàn)從打破到重塑的嬗變。
二、以“外化共識(shí)”為落腳點(diǎn)——從具體到抽象的漸變
共識(shí)的形成是在基于事實(shí)的研討基礎(chǔ)上不斷內(nèi)化的,是培養(yǎng)證據(jù)意識(shí)、質(zhì)疑精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在探究后的論證階段,教師會(huì)習(xí)慣地問學(xué)生:“你們發(fā)現(xiàn)了什么?”一般流程是:學(xué)生匯報(bào)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象→得出結(jié)論→教師小結(jié)。從現(xiàn)象、數(shù)據(jù)到形成概念,真的就這么簡(jiǎn)單嗎?這樣的概念豐滿嗎?熱鬧背后其實(shí)存在著諸多隱患,學(xué)生的淺層思維愈演愈烈。
我們需要的不僅僅是文本上的結(jié)論,不是用簡(jiǎn)單的小結(jié)來替代學(xué)生的思維過程。教師要立足認(rèn)知規(guī)律,及時(shí)梳理,順?biāo)级鴮?dǎo),給予學(xué)生明確的科學(xué)概念構(gòu)建的支架過程。通過暴露學(xué)生的思維走向,使“共性”的呈現(xiàn)可視化。
1.注重多元表述——讓思維有路可循,從模糊走向清晰
隱含在簡(jiǎn)潔的概括性的科學(xué)概念下,是豐富的科學(xué)內(nèi)涵和外延。只有讓學(xué)生自己建立起一個(gè)新概念的表述方式,對(duì)學(xué)生來說,這個(gè)概念才是可以理解的。多元表述是建立在事實(shí)基礎(chǔ)上展開的,讓學(xué)生用自己收集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象來闡明自己的想法、捍衛(wèi)自己的觀點(diǎn)、質(zhì)疑別人的結(jié)論,在不斷地交流碰撞中形成對(duì)概念的理解。
教科版科學(xué)五上《怎樣得到更多的光和熱》,把不同顏色的紙袋分別插上溫度計(jì)同時(shí)平放到陽光下,實(shí)驗(yàn)后組織學(xué)生匯報(bào)交流。
“黑色吸熱快,白色吸熱慢。”——學(xué)生最初的認(rèn)識(shí)還是感性的,關(guān)注點(diǎn)停留在具體顏色的升溫情況?!跋嗤瑫r(shí)間內(nèi),顏色不同,升溫情況不一樣,這說明了什么?”教師的引導(dǎo)就是讓學(xué)生將物體顏色與吸熱的本領(lǐng)之間建立起一定的聯(lián)系。
“深色物體比淺色物體吸熱快?!薄矬w的顏色有很多,課堂上不可能窮盡每一種顏色都去研究一下,活動(dòng)選取幾種顏色的研究方式是由點(diǎn)到面的推理?!昂谏?、紅色、白色三種紙的升溫情況比一比,哪種顏色吸熱能力最強(qiáng)?哪種顏色吸熱能力最弱?”“我們?cè)俳o黑色、黃色、白色排排隊(duì),哪種顏色吸熱能力最強(qiáng)?”“在對(duì)比中,你發(fā)現(xiàn)顏色與吸熱能力之間有什么規(guī)律呢?”由具體一步步走向概括,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到顏色深淺與吸熱的規(guī)律:深色物體吸熱能力強(qiáng),淺色物體吸熱能力弱。
“黑色無光紙比黑色蠟光紙吸熱慢?!薄€有什么發(fā)現(xiàn)?同樣是黑色,它們的吸熱能力也不同,仔細(xì)觀察,你發(fā)現(xiàn)吸熱與什么也有關(guān)系?在教師不斷地期待和鼓勵(lì)中,有了新的突破,從顏色的關(guān)注轉(zhuǎn)移到了物體表面的光滑程度。
對(duì)問題理解的差異本身就是一種寶貴的學(xué)習(xí)資源,這樣的匯報(bào)就有了思維的力度,有了觀點(diǎn)的碰撞,使新概念的建構(gòu)有理有據(jù)、循序漸進(jìn)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由具體到抽象。
“多元表述”可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維和語言的相互結(jié)合。在這種鼓勵(lì)多元表述的學(xué)習(xí)環(huán)境中,生生間產(chǎn)生了大量的不同的看問題的角度和方法,豐富了思維內(nèi)涵和理解方式,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的理解。
2.鏈接生活現(xiàn)象——讓思維有翅可飛,從單薄走向厚實(shí)
只停留在對(duì)文本概念的理解上,在不同情境、不同時(shí)間中會(huì)表現(xiàn)出其不穩(wěn)定性的一面。利用科學(xué)概念解釋生活現(xiàn)象是現(xiàn)有觀念向科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展和拓寬,是遷移所學(xué)知識(shí)的主要途徑。
上述案例中,學(xué)生所建立起來的“物體顏色與吸熱”的概念,要與具體的生活現(xiàn)象建立起聯(lián)系,才能更好地促使學(xué)生由認(rèn)識(shí)走向?qū)嵺`。
“宇航服一般都是什么顏色的?為什么?”——從“鋁箔紙的吸熱本領(lǐng)怎么樣”引申到宇航服的綜合運(yùn)用,從顏色、表面光滑程度等多角度去考慮問題,知道宇航服的顏色與光澤和防輻射有關(guān)。在列舉中,有學(xué)生甚至還聯(lián)想到了交警的反光馬夾的作用,對(duì)生活現(xiàn)象所持的觀念更明朗化了。
“冬天馬路上積雪后,容易出事故或滑倒。你能運(yùn)用剛才所學(xué)的知識(shí),想想有什么辦法使雪化得快一些?”——現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用,先嘗試解釋雪化得慢的原因:雪是白色的物質(zhì),能反射大量的光,因此白的雪融化得慢。找到問題癥結(jié)再著手想辦法:如果往路面上撒煤渣等深色的物質(zhì),就能很好地吸收太陽光的熱,就會(huì)加速雪的融化。
“說說太陽能熱水器的構(gòu)造和科學(xué)原理之間的關(guān)系?!薄ㄟ^資料閱讀、觀察等方式,讓學(xué)生理解太陽能熱水器在提高吸熱能力上有哪些好的做法,如銀色的反光板、黑色無光的集熱管等,理解設(shè)計(jì)與技術(shù)之間的聯(lián)系。
鏈接生活,有效遷移,用科學(xué)的思維方式去看待問題,進(jìn)行分析與解決,從而把獲得的概念轉(zhuǎn)為理解知識(shí)、形成能力的過程,豐滿了科學(xué)概念的外延。
學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)是一個(gè)由科學(xué)事實(shí)上升到科學(xué)概念的過程,開展基于事實(shí)的聚焦思辨,為形成新的思維方式提供一個(gè)牢固的支架?!皟?nèi)隱矛盾”是有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思辨的內(nèi)驅(qū)力,“外化共識(shí)”是助推學(xué)生理性思辨的發(fā)展力。按下“暫停鍵”,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)支持思維發(fā)展的良性環(huán)境,促使學(xué)生運(yùn)用邏輯推理將觀察結(jié)果、證據(jù)和科學(xué)解釋聯(lián)系起來,不斷豐富和推進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
(浙江省平湖市當(dāng)湖中心小學(xué) 314200)