◎李偉明

有序開展科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

◎李偉明

小學(xué)科學(xué)課程包含物質(zhì)科學(xué)、生物科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)和技術(shù)與工程四大領(lǐng)域。由于受到時(shí)間、空間以及模擬實(shí)驗(yàn)條件的限制，學(xué)生在學(xué)習(xí)地球與宇宙領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)時(shí)，無(wú)法對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行直接的探究，對(duì)于科學(xué)知識(shí)的理解浮于表面。因此，在地球與宇宙領(lǐng)域的教學(xué)中，教師需要必須認(rèn)識(shí)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和心理特點(diǎn)，清晰其核心科學(xué)概念，通過有效的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，從而完善和建構(gòu)科學(xué)概念。

那么，如何有效開展教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)概念的掌握呢？本文以《小學(xué)科學(xué)（科教版）》（五年級(jí)下）《誰(shuí)先迎來(lái)黎明》一課為例，談?wù)劸唧w做法。

一、創(chuàng)設(shè)有效情境，糾正錯(cuò)誤概念

首先，在科學(xué)概念建構(gòu)過程中，教師可以利用談話、問題等方式，充分發(fā)現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)前概念。然后，教師從學(xué)生的前概念出發(fā)創(chuàng)設(shè)問題或情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，找出學(xué)生的思維困境。最后，教師以探究活動(dòng)為載體，引導(dǎo)學(xué)生在親身探究的過程中領(lǐng)悟已有的科學(xué)事實(shí)。

如筆者執(zhí)教《誰(shuí)先迎來(lái)黎明》時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于黎明的概念，表達(dá)得不準(zhǔn)確。所以，在教授本節(jié)課的內(nèi)容之前，我需要糾正學(xué)生對(duì)于“黎明”的錯(cuò)誤前概念。我以霧靈山日出的視頻作為情景導(dǎo)入，讓學(xué)生談?wù)撊粘銮昂蟮木跋?；接下?lái)，出示晝夜交替分界線圖，讓學(xué)生初步感受晝夜交替時(shí)的現(xiàn)象為黎明，為接下來(lái)的模擬實(shí)驗(yàn)觀察點(diǎn)選擇提供基礎(chǔ)。學(xué)生基于有效的情境，在一次次的交流和討論中，不斷地修正科學(xué)前概念，從而為下一步的學(xué)習(xí)提供保障。

二、創(chuàng)設(shè)結(jié)構(gòu)材料，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》指出：“地球與宇宙中的有關(guān)現(xiàn)象、事物和規(guī)律，具有時(shí)間和空間的復(fù)雜性，需要對(duì)它們運(yùn)用實(shí)地觀察、長(zhǎng)期觀測(cè)、建構(gòu)模型、模擬實(shí)驗(yàn)、邏輯推理等方法進(jìn)行研究?！庇纱丝梢?，因受時(shí)間、空間的限制，學(xué)生無(wú)法對(duì)地球與宇宙的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行直接探究，所以，教師需要通過模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)其有著清晰的認(rèn)識(shí)。有目的的模擬實(shí)驗(yàn)具有一定的思維空間，能使學(xué)生獲得反映事物本質(zhì)屬性和共同特征的感性認(rèn)知。教師要為學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的模擬實(shí)驗(yàn)材料，減低模擬實(shí)驗(yàn)的難度，減少不可控因素的影響，促進(jìn)學(xué)生完善抽象的科學(xué)概念。

課堂上，有學(xué)生提出問題“北京和烏魯木齊誰(shuí)先迎來(lái)黎明？”教師需要通過實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生完成認(rèn)知。在以往的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，會(huì)有許多細(xì)節(jié)需要特別注意，如手電筒保持不動(dòng)；地球儀要緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)；燈光和地球儀之間的距離需要調(diào)節(jié)；地球儀上的兩個(gè)城市先處于背光處；學(xué)生要站在晝夜分界線上觀察，等等。以往許多學(xué)生因操作難度較大，沒有規(guī)范觀察，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果多以猜測(cè)為主。因此，在模擬實(shí)驗(yàn)材料的選擇上，我以科技創(chuàng)新產(chǎn)品作為模擬實(shí)驗(yàn)的材料，很大程度上降低了操作的難度。這樣，每個(gè)小組的成員都充分參與實(shí)驗(yàn)中，加深對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生形成抽象的科學(xué)概念，進(jìn)而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的目的。

三、運(yùn)用推理能力，拓寬思維空間

科學(xué)概念的學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)者通過新舊經(jīng)驗(yàn)間的相互作用進(jìn)行建構(gòu)。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要發(fā)揮推理能力，從而對(duì)建構(gòu)起來(lái)的新概念進(jìn)行遷移運(yùn)用。推理能力彌補(bǔ)學(xué)生抽象思維能力的不足。因此，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力，有助于擴(kuò)寬學(xué)生的思維空間。

教師利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，通過四段視頻，即向前行駛的汽車、向后行駛的汽車、向上升的電梯和順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)木馬，引導(dǎo)學(xué)生建立“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的概念。在學(xué)生理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，教師通過已有的四段視頻，引發(fā)學(xué)生思考“如何借助太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)反推地球的自轉(zhuǎn)方向”，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從太陽(yáng)的東升西落推出地球的自轉(zhuǎn)方向，使“自西向東”概念浮出水面。抽象概念的建構(gòu)需要給予學(xué)生充足的時(shí)間觀察、思考、討論，從而內(nèi)化為學(xué)生的信息，使其獲得相應(yīng)的科學(xué)知識(shí)。

四、借助現(xiàn)代設(shè)備，加強(qiáng)思維訓(xùn)練

在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師如果只是向?qū)W生提供形成科學(xué)概念的感性材料，而沒有引導(dǎo)學(xué)生充分參與思維加工活動(dòng)，那么就會(huì)使學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)概念處于“分離狀態(tài)”，造成學(xué)生對(duì)科學(xué)概念認(rèn)識(shí)的片面性。在地球與宇宙領(lǐng)域的科學(xué)概念中，許多天體運(yùn)動(dòng)無(wú)法通過常規(guī)操作來(lái)展示與描述，因此，需要教師提供直觀形象的材料，比如微課。微課教學(xué)讓學(xué)生身臨其境地感受科學(xué)現(xiàn)象，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。微課教學(xué)等現(xiàn)代設(shè)備的教學(xué)方式，不僅培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，還能夠幫助完善科學(xué)概念。

學(xué)生通過模擬實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證北京比烏魯木齊先迎來(lái)黎明。然而，這個(gè)結(jié)論是不完整的。教師需要增加英國(guó)倫敦和美國(guó)紐約兩座城市，讓學(xué)生通過旋轉(zhuǎn)地球儀感受倫敦和紐約的方位，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步討論和分析。在這個(gè)過程中，教師培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維，完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，構(gòu)建并完善“地球在不停地自西向東自轉(zhuǎn)，所以越靠東邊越先迎來(lái)黎明”的科學(xué)概念。

學(xué)生的年齡和認(rèn)知水平?jīng)Q定了本節(jié)課科學(xué)概念的學(xué)習(xí)不可能是一次性完成的，而是要經(jīng)過一系列反復(fù)的過程。因此，教師借助現(xiàn)代技術(shù)，可以直觀呈現(xiàn)學(xué)生的思維盲點(diǎn)，更好地突破和完善教學(xué)難點(diǎn)。

綜上所述，教師需要認(rèn)識(shí)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和心理特點(diǎn)，清晰其核心科學(xué)概念，才能更好地通過有效的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，從而完善和建構(gòu)科學(xué)概念。

（作者單位：福建省晉江市第二實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

（責(zé)任編輯：楊寧）