王曉雪
摘 要: 科學課堂離不開學生的探究活動,學生在探究中習得新知,在探究中發(fā)現(xiàn)問題,在探究中提高能力。因此,活動材料的選擇直接影響整個探究活動的效果。結(jié)合近期執(zhí)教的幾節(jié)公開教學活動,作者對探究材料如何處理干擾因素進行梳理和闡述,希望對后期教學實踐有所裨益。
關(guān)鍵詞: 探究材料 干擾因素 小學科學
一、探究材料中干擾因素對學生科學研究的影響
小學科學課程以培養(yǎng)科學素養(yǎng)為宗旨,積極倡導讓學生親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動?!案蓴_”常被解釋為擾亂、打擾;妨礙、使混亂等。探究材料中的干擾因素可以理解為探究材料呈現(xiàn)的研究者所需的探究功能之外,對探究過程或結(jié)果產(chǎn)生其他影響的因素。然而,干擾因素因其隱蔽性、對實驗的影響力,不乏一定的教學功能。
二、教師對探究材料中干擾因素處理時存在的誤區(qū)解讀
許多教師能意識到探究實驗、學習材料往往伴隨一系列干擾因素,但會陷入這樣的誤區(qū):
1.常規(guī)實驗(尤其是對比實驗)中,教師規(guī)避干擾,給學生提供“無菌環(huán)境”進行探究;
2.部分探究活動涉及的探究點多,教師選擇若干個針對性極強的材料實施教學,探究過程機械、無趣;
3.在學生獨立設(shè)計實驗時,教師有了預先的設(shè)計和材料準備,想提示學生如何操作怕太刻意,不作提示怕學生想不到,準備了材料卻無從下手。
三、對探究材料中干擾因素的處理方法
受時空限制,教師更傾向于選擇針對性很強的探究材料。然而,探究材料的干擾因素在特定探究活動中可以成為啟發(fā)學生思考、鍛煉學生思維的良好載體。因此,在處理干擾因素時,有這樣幾種處理方式:
1.無意義干擾充分分析,專注探究。科學材料點散面廣,如果要將每一個干擾因素都拿出來細細討論,不僅時空上難以實現(xiàn),更會損耗太多精力。
案例:《可樂噴泉》教學片段
本課研究的問題是“曼妥思與可樂為何會形成噴泉?”,初建時,孩子們不乏一些天馬行空的猜測。問題聚焦到兩個可能的影響:1.曼妥思中一種叫“阿拉伯膠”的添加劑;2.曼妥思粗糙的結(jié)構(gòu)。后期研究中,孩子們的方案都集中在各種各樣的糖:方糖、綿白糖、清涼糖、牛奶糖……此時課程的推進就遇到了困難:如果提供各種糖果實驗,我們就無法用相應的顯微鏡下清晰效果圖對應解釋。宏觀層面的光滑度與微觀層面的光滑度這樣的概念,小學生并不能理解。
重建時,我們突然想到,既然觀點2是來研究粗糙結(jié)構(gòu)對它的影響的,那為什么還一定要選擇糖果來研究呢?此時“糖果的成分”不就是一個干擾因素么?我們在重建中引導學生更多地關(guān)注“粗糙多孔的結(jié)構(gòu)”對實驗現(xiàn)象的影響,在設(shè)計前的討論中就排除成分這一干擾因素,跳出“糖果”的選擇范圍。相比初次設(shè)計中的解釋不清,此次探究中學生能觀察到明顯的現(xiàn)象,能對探究的問題有明確的解釋。
教師在課前充分分析材料的基礎(chǔ)上,若能因地制宜,巧妙地對材料的干擾因素作部分保留,給學生思考的機會和充裕時間,相信學生的科學思維就會有長足的發(fā)展。
2.多層次材料啟迪思維,推進課堂。相似材料因其微小差別在同一個實驗中可能會呈現(xiàn)不同的效果。
案例:《力在哪里》教學片段
在研究“力的三要素”時,我設(shè)計了“彈硬幣”的游戲?;顒又泻⒆觽兣d趣盎然,力的作用點會對效果產(chǎn)生什么樣的影響,學生很少關(guān)注。教師講述后,學生對“力的作用點”這一概念依舊不能理解,此部分教學目標的實現(xiàn)效果很不理想。
討論中,我們嘗試將硬幣換成木質(zhì)的象棋子,游戲更名為“彈棋子”。重建后有幾個孩子在活動時間還未結(jié)束時就迫不及待地來問我:“老師,我明明彈的是這里,往那邊彈的,怎么棋子不聽話,跑偏了?”絕大部分孩子在三次操作中都有類似的體會,于是在總結(jié)了力的方向和力的大小兩個知識點后,我們很自然地將問題聚焦到了棋子的“受力點”。解決教學中的小難點,硬幣變棋子,就是這么簡單。
教學實踐中還有許多類似案例,原本需要用幾個單一材料平行實驗才能完整呈現(xiàn)的探究活動,可以用多層次的材料替代完成。
3.有爭議材料引發(fā)討論,深入探究。學生不能一致認同的想法往往是學生非常樂意探討的問題。
案例:《電磁鐵》教學片段
“探究電磁鐵的磁力大小的影響因素”是本課的一個重要探究點。在初次嘗試電磁鐵的制作時,給各組提供的材料就是有差異的:不同材質(zhì)的棒芯、不同長度的漆包線、不同電量的電池盒,等等。學生提出質(zhì)疑:不同的材料制作,電磁鐵的磁性會受影響。學生最有爭議的是棒芯對磁性大小的影響,在我們通過探究確定只有包含鐵芯的電磁鐵才能產(chǎn)生磁力之后,學生又提出新的疑問:“鐵芯的粗細、長短會影響電磁鐵的磁性嗎?”課堂又進入了進一步的探究熱潮……
課堂的推進應該是由學生的“需要”引起的,這不僅是對干擾因素的一種有效利用,更是教學設(shè)計的智慧。
科學課堂往往深受學生喜愛,材料對實驗的干擾也是因地制宜,教師對此要有客觀的認識和智慧的處理。這樣才能充分發(fā)掘每種教學材料的作用,讓有限的材料發(fā)揮最大的功能。