鄭青岳
走進(jìn)生活是我國科學(xué)課程的重要理念,也是世界科學(xué)教育的一個(gè)趨向.實(shí)施科學(xué)新課程以來,廣大科學(xué)教師都十分明確科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生“從生活走進(jìn)科學(xué),從科學(xué)走向社會(huì)”,都在積極探索科學(xué)教育生活化的相關(guān)問題.
科學(xué)反映的是人對(duì)世界的理性認(rèn)識(shí),科學(xué)教育倡導(dǎo)走進(jìn)生活,是人類精神由純粹理性向人的生活世界的回歸.這種回歸對(duì)于科學(xué)教育具有怎樣的意義?
一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是推動(dòng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)在原因,是激勵(lì)、推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的強(qiáng)大動(dòng)力,又稱“學(xué)習(xí)的動(dòng)力”.人的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是在某種需求的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的.情境認(rèn)知理論認(rèn)為:只有當(dāng)學(xué)習(xí)鑲嵌在知識(shí)的運(yùn)用情境時(shí),才能發(fā)生有意義的學(xué)習(xí).教學(xué)實(shí)踐表明,知識(shí)與生活的關(guān)聯(lián)度越高,越能體現(xiàn)知識(shí)的價(jià)值和知識(shí)學(xué)習(xí)的意義,學(xué)生對(duì)知識(shí)越能產(chǎn)生親切感,對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)越能產(chǎn)生興奮感.
學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)首先是因?yàn)榭茖W(xué)有趣,科學(xué)能夠幫助他們理解周圍的世界,對(duì)發(fā)生在身邊的大量自然現(xiàn)象作出合理的解釋.所以,學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的需求首先是滿足其好奇心的內(nèi)在需求.好奇心是兒童的天性,生活世界中有許多現(xiàn)象學(xué)生知其然而不知其所以然,種種現(xiàn)象常常會(huì)刺激學(xué)生的大腦,使學(xué)生感到好奇,也使他們陷入深深的困惑.當(dāng)他們看到這些問題也是科學(xué)所要研究的問題時(shí),將會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)科學(xué)的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)和巨大動(dòng)力.
案例1 ?功率概念的教學(xué)
學(xué)生在生活中都有過這樣的親身體驗(yàn):如果登同一段臺(tái)階(如圖1),一次是慢慢走上去,另一次是疾步跑上去.雖然兩個(gè)過程中,人克服自身體重所做的功是一樣的,消耗的能量是一樣的.但疾步跑上樓人會(huì)氣急,而緩慢走上去卻不會(huì)氣急.當(dāng)學(xué)生知道用功率概念能夠?qū)@一現(xiàn)象作出滿足的解釋時(shí),他們對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)將會(huì)產(chǎn)生巨大的動(dòng)力.
科學(xué)不但可以解釋生活中出現(xiàn)的大量現(xiàn)象,而且在生活中有著廣泛的應(yīng)用,這些應(yīng)用極大地改善人類的生活方式和生產(chǎn)方式,提高人類的生活能力和生產(chǎn)效率,推進(jìn)人類文明的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展.科學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用會(huì)使學(xué)生看到科學(xué)不但有趣,而且有用.學(xué)生會(huì)為科學(xué)的巨大力量而驚嘆不已,同時(shí)也會(huì)關(guān)注科學(xué)究竟是怎樣被應(yīng)用于人類生活之中,它在人類生活中究竟扮演著怎樣的角色.科學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的外在需求,外在需求也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的動(dòng)力來源之一.
案例2 ?靜電的應(yīng)用
在初中科學(xué)中,有關(guān)靜電的知識(shí)是非常簡單的,主要內(nèi)容有:物體帶上電荷之后,會(huì)吸引輕小物體;電荷之間會(huì)相互作用,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.但靜電知識(shí)的應(yīng)用卻是非常廣泛的,例如,靜電噴漆(圖2)、靜電噴灑化肥(圖3)、靜電空氣凈化機(jī)(圖4),等等.當(dāng)學(xué)生看到自己所學(xué)的那么一丁點(diǎn)的科學(xué)知識(shí)竟然在生活中都有那么大的用途,他們將會(huì)體會(huì)到科學(xué)的學(xué)習(xí)意義之重大.
二、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的親切感
生動(dòng)豐富、趣味盎然的生活世界是人安身立命之所,科學(xué)教學(xué)生活化,將抽象的科學(xué)世界與生動(dòng)的生活世界緊密聯(lián)系,賦予科學(xué)學(xué)科濃厚的生活氣息,能夠剝掉科學(xué)知識(shí)冷漠的外衣,消除科學(xué)知識(shí)的神秘感和陌生感,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活處處有科學(xué),科學(xué)與生活密不可分.這不但能夠極大地增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的情感,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察生活,在生活中學(xué)科學(xué)的良好習(xí)慣.
案例3 ?平面鏡成像的教學(xué)
平面鏡成像是初中光學(xué)的一個(gè)重要知識(shí).對(duì)這一課題的教學(xué),我們作了如下設(shè)計(jì):
(1)用如圖5所示的生活現(xiàn)象引出學(xué)習(xí)的課題:一只小狗在一塊平面鏡前,看到鏡內(nèi)也有一只小狗.它想和鏡里的小狗玩耍,但卻怎么也碰不著那只小狗,它并不知道鏡內(nèi)的小狗只是自己在鏡內(nèi)成的一個(gè)像.平面鏡內(nèi)的像是怎樣形成的?這個(gè)像有什么特點(diǎn)呢?
(2)在引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究平面鏡成像規(guī)律時(shí),我們利用生活現(xiàn)象:人在透明玻璃前有時(shí)既能看到玻璃后面的物體,同時(shí)又能看到玻璃前的物體在玻璃后成的像(如圖6),啟發(fā)學(xué)生采用透明玻璃研究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方案(圖7).
(3)在得出平面鏡成像規(guī)律后,我們用如圖8所示的兩只天鵝在水中的倒影這一熟悉的自然美景,展示自然界中的平面鏡,并為平面鏡成像規(guī)律提供了有力的證據(jù).
(4)用如圖9~12的事例來說明平面鏡成像規(guī)律在生活中的廣泛應(yīng)用.
將科學(xué)與生活作如此緊密的聯(lián)系,使得科學(xué)成為學(xué)生身邊看得到、聽得見、摸得著的東西,也使學(xué)生感到科學(xué)學(xué)習(xí)就是一種重要的學(xué)習(xí)方式,由此增強(qiáng)了對(duì)科學(xué)的親近感.
三、利于科學(xué)概念的建構(gòu)
建構(gòu)主義認(rèn)為,教學(xué)并不是教師將知識(shí)灌入學(xué)生大腦的過程,而是學(xué)生通過自主活動(dòng)和實(shí)踐進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)和意義生成的過程.學(xué)生在日常生活中已經(jīng)積累了許多經(jīng)驗(yàn),這些生活經(jīng)驗(yàn)無意之中已經(jīng)為學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)作了某種準(zhǔn)備.學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)過程中,需要將新知識(shí)與自己原有的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)的相互作用,通過同化和順應(yīng)的方式,使自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到充實(shí)和改善.
在學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)中,有許多與科學(xué)概念是一致的,這些生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)能夠提供有力的支持.科學(xué)教育走進(jìn)學(xué)生的生活世界,能使教師對(duì)科學(xué)概念與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)加以溝通,促成學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)生活經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)概念的過渡.
案例4 ?動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化
動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能減小時(shí),勢能增大,勢能減小時(shí),動(dòng)能增大.與此相對(duì)應(yīng)的,學(xué)生在生活中已有騎自行車沖上坡或沖下坡的經(jīng)驗(yàn).這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У貛椭鷮W(xué)生建構(gòu)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系.endprint
師:騎自行車時(shí),如果人不踩車.當(dāng)自行車上坡和下坡時(shí),會(huì)發(fā)生什么不同的現(xiàn)象?
生:自行車上坡時(shí),運(yùn)動(dòng)越來越慢;自行車下坡時(shí),運(yùn)動(dòng)越來越快.
師:請(qǐng)你運(yùn)用動(dòng)能和勢能概念,重新敘述一下.
生:自行車上坡時(shí),動(dòng)能減小,勢能增大;自行車下坡時(shí),勢能減小,動(dòng)能增大.
師:可見,動(dòng)能和勢能之間能夠發(fā)生相互轉(zhuǎn)化.如果沒有其他阻力,自行車上坡時(shí),動(dòng)能減小多少,勢能就增大多少;自行車下坡時(shí),勢能減小多少,動(dòng)能就增大多少,而機(jī)械能的總量保持不變.
但是,學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的作用并非都是正面的,由于生活常常會(huì)向我們呈現(xiàn)某種假象,使得學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)有不少會(huì)與科學(xué)概念存在著差異,甚至是相互抵觸的,從而對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)構(gòu)成種種障礙.科學(xué)教育走進(jìn)學(xué)生的生活世界,能使教師關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)某個(gè)科學(xué)概念之前對(duì)該概念可能存在的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),分析學(xué)生產(chǎn)生這些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的原因,并在教學(xué)中用強(qiáng)有力的事實(shí)動(dòng)搖學(xué)生原有的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生修正原有的認(rèn)識(shí),從而建立起科學(xué)概念.
案例5 ?物體的顏色
科學(xué)的觀點(diǎn)認(rèn)為,物體的顏色是由物體和外界環(huán)境(光照)共同決定的.例如,不透明的物體的顏色是由它反射的光的顏色決定的.但學(xué)生在生活中形成的觀念卻是:物體的顏色是由物體本身決定的.例如如果問他們:雪、荷葉、油菜花各是什么顏色?他們一定會(huì)回答:雪是白色的,荷葉是綠色的,油菜花是黃色的.他們從來不會(huì)問:照射在這些物體上的光是什么顏色?
為了幫助學(xué)生了解自己對(duì)物體顏色原有的認(rèn)識(shí)及其錯(cuò)誤,并對(duì)物體顏色建立起正確的認(rèn)識(shí),我在馬來西亞華文獨(dú)中的科學(xué)教科書中,首先向?qū)W生提出問題:如果問熟透了的番茄是什么顏色,你一定說是紅色.顏色是物體固有的屬性嗎?然后按如圖13的方式做實(shí)驗(yàn):分別用紅光、綠光、藍(lán)光照射番茄,看番茄各呈現(xiàn)什么顏色.從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到:我們平時(shí)看到熟透的番茄是紅色,是因?yàn)槠綍r(shí)照射到番茄上的光是由各種色光混合而成的白光,番茄反射了其中的紅光.不透明物體的顏色是由它反射的光的顏色決定的.
四、提高學(xué)生的思維能力
在傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)中,學(xué)生求解的問題大多是經(jīng)過簡化的抽象問題,與這些問題相比,生活中實(shí)際的問題(也稱為原始問題)具有的特點(diǎn)是:問題的情景較為復(fù)雜,問題的條件較為隱晦、模糊、開放,問題的模式不太清晰.求解生活中實(shí)際的問題,首先要通過分析和抽象,進(jìn)行簡單化處理.即對(duì)問題的模式進(jìn)行識(shí)別,即建模,將研究對(duì)象和運(yùn)動(dòng)變化過程抽象為簡單的模型.然后才能選擇相應(yīng)的知識(shí)加以解決(如圖14).所以,解決生活中的實(shí)際問題,能夠極大地提高學(xué)生分析比較和抽象概括的能力,從而有效地提高學(xué)生的思維能力.
案例6 ?開夜車判斷路面的干濕
有這樣一個(gè)問題:夜晚,一人駕著一輛汽車在瀝青路面上行駛,由于沒有月光和路燈,道路一片漆黑,他打開了車前燈給路面照明.則在他看來,干燥的路面暗些還是濕的路面暗些?
這是生活中常常碰到的一個(gè)實(shí)際問題.解決這個(gè)問題首先要弄清:
* 司機(jī)看到路面亮是因?yàn)橛泄鈴穆访娣瓷涞剿緳C(jī)的眼中.
* 路面看上去亮一些,說明反射到司機(jī)眼中的光較強(qiáng).路面看上去暗一些,說明反射到司機(jī)眼中的光較弱.
* 車燈射出的光會(huì)向很多方向傳播,但我們只需要考慮斜向下射向地面的那束光.
* 濕的路面以鏡面反射為主,燈光在路面上主要向前方反射,如圖15甲,反射光難以進(jìn)入司機(jī)的眼中;而干的路面以漫反射為主,燈光在路面上沿各個(gè)方向反射,如圖15乙,反射光能夠進(jìn)入司機(jī)的眼中.
根據(jù)以上分析可知,濕的路面看上去暗一些,干的路面看上去要亮些.
五、引發(fā)學(xué)生對(duì)社會(huì)的關(guān)注
我們所處的時(shí)代是一個(gè)科技的時(shí)代,所謂科技的時(shí)代,就是說:這個(gè)社會(huì)幾乎所有的成就都與科學(xué)和技術(shù)有關(guān),如高速鐵路,全球定位,雜交水稻,核磁共振,氣象衛(wèi)星……等等.這個(gè)社會(huì)幾乎所有的問題也與科學(xué)和技術(shù)有關(guān),如能量危機(jī),環(huán)境污染,自然災(zāi)害,制毒販毒,全球變暖…….而解決這個(gè)社會(huì)幾乎所有的問題也都離不開科學(xué)和技術(shù).處于這樣一個(gè)時(shí)代,每一天都有許多事情需要我們運(yùn)用科學(xué)知識(shí)去作出判斷和決策,社會(huì)的民主化進(jìn)程要求我們每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)有能力對(duì)社會(huì)生活中牽涉科學(xué)技術(shù)的重大問題參與意見.科學(xué)學(xué)習(xí)并不是要讓學(xué)生遠(yuǎn)離社會(huì),躲進(jìn)象牙塔里,“兩耳不聞窗外事,一心只讀圣賢書”,而是要讓學(xué)生樹立強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,更加關(guān)注社會(huì).科學(xué)教學(xué)生活化,能夠使學(xué)生在頭腦里建立抽象的科學(xué)世界的同時(shí),時(shí)刻關(guān)注自己生活其中的生活世界,以及關(guān)注日新月異的科技發(fā)展成就,關(guān)注人類面臨的困惑、危機(jī)和挑戰(zhàn),等等.
六、增進(jìn)與勞動(dòng)人民的感情
勞動(dòng)人民在長期的生活和生產(chǎn)中做出了許多發(fā)明和創(chuàng)造,將勞動(dòng)人民的這些發(fā)明創(chuàng)造引進(jìn)科學(xué)的課堂教學(xué),將學(xué)生的視線引向勞動(dòng)人民的生活和生產(chǎn)的場景,能讓學(xué)生了解勞動(dòng)人民是怎樣生產(chǎn)勞動(dòng)的,看到勞動(dòng)人民的聰明才智和蘊(yùn)含的無限創(chuàng)造力,從而增進(jìn)與人民群眾的感情.
案例7 ?泥馬
如圖16所示的“泥馬”是一種和雪橇功能類似的工具,它是生活在海邊在海涂上作業(yè)的人在勞動(dòng)過程中發(fā)明創(chuàng)造的.其原理是增大受力面積、減小壓強(qiáng),能起到防止人在海涂深陷其中的作用.在教學(xué)中向?qū)W生介紹“泥馬”,不但能讓學(xué)生多認(rèn)識(shí)一種生產(chǎn)工具,同時(shí)也能讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)人民群眾創(chuàng)造精神的情感.
七、增強(qiáng)學(xué)生的生活能力
“學(xué)會(huì)生存”是21世紀(jì)教育的重要支柱,也是教育最根本的目的和最崇高的目標(biāo),要讓學(xué)生學(xué)會(huì)生存,在科學(xué)教育中,就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生從科學(xué)角度理解社會(huì)生活的規(guī)則,用科學(xué)知識(shí)改善我們的生活品質(zhì),以及解決生活中碰到的種種問題.
例如,慣性的知識(shí)讓我們認(rèn)識(shí)到駕車不超速、坐車系安全帶的重要性;電的知識(shí)使我們懂得科學(xué)用電、安全用電和節(jié)約用電;燃燒的條件等知識(shí)使我們掌握安全用火和滅火的技術(shù);熱傳遞的知識(shí)能使我們更好地利用熱能,減少熱能的損耗;耳和眼的知識(shí)讓我們學(xué)會(huì)科學(xué)用眼和科學(xué)用耳;有關(guān)疾病和保健的知識(shí)讓我們懂得如何保護(hù)自己的身體,健康地生活,等等.endprint