思維能力和實踐能力是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力。在教學(xué)中,教師只有促進學(xué)生思維能力和實踐能力的發(fā)展,才能真正提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文從這兩者的提升入手,闡述在具體策略上的一些探索。
所謂關(guān)鍵能力,是指在現(xiàn)代社會中,對于每個人的個人發(fā)展和社會發(fā)展都至關(guān)重要的能力。而學(xué)科關(guān)鍵能力則是指學(xué)生在學(xué)科課程的學(xué)習(xí)過程中形成的具有典型的學(xué)科特征且與特定學(xué)科素養(yǎng)相關(guān)的特殊能力。
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》指出,學(xué)生應(yīng)初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法,發(fā)展學(xué)習(xí)能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,以及運用科學(xué)語言與他人交流和溝通的能力。而小學(xué)科學(xué)課程與其他課程的重要區(qū)別之一就在于,很多情況下學(xué)生要通過實踐來學(xué)習(xí)。如做實驗,制作模型、觀察、測量、種植與飼養(yǎng)……這些活動不僅是學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)方式,也是學(xué)生理解科學(xué)概念的重要經(jīng)驗支撐。但動手不應(yīng)是純粹的操作性活動,還應(yīng)與動腦相結(jié)合。邊動手邊思考,可以使兩者相互支持、相得益彰。因而,“思維能力”和“實踐能力”在小學(xué)科學(xué)學(xué)科能力中就顯得尤為重要,只有兩者共同發(fā)展,才能全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
因此,筆者將從“思維能力”“實踐能力”等關(guān)鍵能力提升策略方面,簡述自己在教學(xué)過程中的一些思考。
思維始于動作,小學(xué)生仍以具象思維為主,所以思維離不開動作和表象。動手做可以使學(xué)生獲得感性知識,為提升學(xué)生的思維提供支柱。但是學(xué)生在從直觀現(xiàn)象、感性知覺,到邏輯思維、理性分析的學(xué)習(xí)過程中遇到了很大的困難。如何在兩者之間鋪設(shè)自然過渡的臺階,提高科學(xué)課程的教學(xué)成效,成為教師亟須解決的重要問題。
學(xué)生的前概念是探究活動的起點與基礎(chǔ),也是學(xué)生思維發(fā)展的起點。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識之前都有一定的科學(xué)認識,這些前概念在學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)中扮演著重要的角色。它們源于學(xué)生的生活,是學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的一種初步的感知,同時也易產(chǎn)生偏差,自成體系,但這又是因人而異的。而教師如能了解學(xué)生的前概念,并將前概念作為啟迪學(xué)生思維的起點,將能促進學(xué)生思維能力的發(fā)展。
筆者曾以《點亮小燈泡》一課為例,對此進行過探索。
本課的教學(xué)任務(wù)是通過引導(dǎo),使學(xué)生初步認識構(gòu)成簡單電路的基本條件。在此之前,學(xué)生對于這方面的認識是模糊的、偏頗的,如何在探究中發(fā)展學(xué)生的思維,使其形成科學(xué)的認知是本課的難點。
在教學(xué)中,教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生嘗試利用1節(jié)電池、1根導(dǎo)線,將小燈泡點亮。在此過程中教師應(yīng)提醒學(xué)生觀察:小燈泡的兩個連接點與電池的正、負極及導(dǎo)線應(yīng)該怎樣連接?這個過程是在明確了探究問題后,教師組織學(xué)生以“點亮小燈泡”的“點”為研究主題展開的探究活動,是一個比較重要的環(huán)節(jié)。學(xué)生通過摸索,將原有的認識和水平充分展現(xiàn),教師應(yīng)在此基礎(chǔ)上靈活調(diào)整教學(xué)組織安排,幫助學(xué)生在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、建構(gòu)概念、發(fā)展思維能力。
在《點亮小燈泡》一課中,教師為學(xué)生拋出了“難題”:思考在連接裝置中,電是怎樣流動的呢?同時引導(dǎo)學(xué)生再次點亮小燈泡,把連接的方法畫在記錄表中;隨后讓學(xué)生分小組討論裝置中電流的流動方向,并用“箭頭”標出;最后讓各小組進行匯報。在此過程中,教師一方面引導(dǎo)學(xué)生交流感想,描述在實驗中觀察到的現(xiàn)象,闡述自己對實驗現(xiàn)象引發(fā)的思考;另一方面組織學(xué)生進行熱烈的討論和激烈的辯論。學(xué)生在實踐活動中會進行深入思考,不斷提升自己的思維能力。
1.準確的描述
描述是運用各種修辭手法對事物進行形象化的闡述,它充分體現(xiàn)了思維的邏輯性。因而,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生準確地描述對電流流動的思考,這在一定意義上能幫助學(xué)生提升思維的邏輯性,使他們在構(gòu)建科學(xué)認識的同時,促進思維的發(fā)展。
2.熱烈的研討
所謂研討就是研究討論。課堂教學(xué)形式千變?nèi)f化。從培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方面考慮,“研討”不失為一種行之有效的方法。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,對電流的流向及連接的方法進行深入研討,既充分調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性,又提高了思維能力。在此過程中,學(xué)生不只是回答問題,也提出問題;不只是驗證真理,實際上也是在尋求真理。
讓我們再一次回到《點亮小燈泡》的教學(xué)中:當學(xué)生成功點亮了小燈泡,探究了電流可能的流向后,并不代表科學(xué)學(xué)習(xí)戛然而止,而是進一步推向高潮。教師可以進一步引導(dǎo)學(xué)生:“研究到現(xiàn)在,我們用一種方法點亮了小燈泡,大家能不能根據(jù)剛才學(xué)到的知識,用多種連接方法點亮小燈泡呢?友情提醒:請將成功連接的方法畫出來,并畫出電流是怎樣流動的?!痹诖诉^程中,學(xué)生新的思維被引發(fā)出來。
在教學(xué)中,教師如能鼓勵學(xué)生不停留于一種答案,而是尋求多種方法,并在尋求的過程中,充分展現(xiàn)自己的所思所想、所做所得,直觀形象地呈現(xiàn)出知識結(jié)構(gòu),就能幫助學(xué)生厘清知識結(jié)構(gòu)和知識間的相互關(guān)系,也能更好地促進學(xué)生思維能力的發(fā)展。
明確實驗?zāi)康氖潜U蠈嶒灣晒Φ谋匾獥l件,也是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要前提。學(xué)生只有明了實踐的目標,才能在滿足好奇心的同時,對實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象進行仔細的觀察,才能及時記錄觀察到的現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論。
在學(xué)生實驗之前,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成認真細讀實驗要求的習(xí)慣,使學(xué)生了解實驗?zāi)康?,明確實驗方法,知道實踐過程中的注意點。學(xué)生只有清晰明了“做什么—為什么做—怎么做”,才能做到心中有數(shù),才能較好地完成實驗,提高實驗效果。
例如,在教學(xué)五年級下冊《機械擺鐘》一課時,教師要求學(xué)生測量擺鐘每隔10秒鐘擺動的次數(shù)。學(xué)生可能會有兩種理解:一種是要測量4次擺鐘在10秒內(nèi)的擺動次數(shù),另一種理解是連續(xù)測量這四個時間段內(nèi)擺的擺動次數(shù),但后者將擺動次數(shù)連續(xù)累計計數(shù),會導(dǎo)致實驗失敗。因而,在實驗前,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確實驗要求,了解實驗方法,然后安排學(xué)生實驗。學(xué)生在明確的目標要求的驅(qū)使下,規(guī)避了“走”盲目瞎做的彎路,向著較為清晰的方向去探究、去思考、實踐能力自然得到提升。
《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》指出:教師應(yīng)處理好探究式學(xué)習(xí)中學(xué)生自主和教師指導(dǎo)的關(guān)系。探究式教學(xué)強調(diào)以學(xué)生為主體,但這并不意味著教師要放棄指導(dǎo)。從學(xué)生原生態(tài)的發(fā)現(xiàn)活動到較嚴謹?shù)奶骄啃詫嶒炘O(shè)計與操作,都離不開教師的精心指導(dǎo)。為了保證指導(dǎo)的適時、有效,教師要對學(xué)生在探究中出現(xiàn)的問題保持高度的敏感,必要時給予適當?shù)闹笇?dǎo)。
在學(xué)生實驗過程和實踐活動中,尤其是對于實驗器材的正確使用以及探究的注意點,教師應(yīng)給予悉心的指導(dǎo)。介于學(xué)生的年齡層次和知識水平,他們對于實驗儀器及材料特性使用方法知之甚少,以致在實踐過程中,往往會影響實驗的順利進行和實踐活動的正常開展,甚至還可能引發(fā)實驗事故,同時對實踐能力的提升也形成了桎梏。因而學(xué)生在動手實踐前,“了解和把握規(guī)范的操作方法”成了必然要求。
例如,在四年級“過濾”實驗中,教師要指導(dǎo)學(xué)生探究食鹽、面粉和沙在水中狀態(tài)的相同與不同之處,一般可以通過過濾的方法讓學(xué)生比較。但是“過濾”是實驗步驟較多的一個實驗,其中濾紙的折疊、燒杯的擺放、玻璃棒的使用等都有一定的規(guī)范操作要求。教師必須在學(xué)生動手實踐之前,先指導(dǎo)學(xué)生了解器材名稱及用途,使其清晰地知道“一低二貼三靠”的實驗要求,如此才能引領(lǐng)學(xué)生在正確的探索實踐中真正提升實踐能力。
課程標準提出,學(xué)生應(yīng)在科學(xué)探究活動中主動與他人合作,積極參與交流和討論,尊重他人的情感和態(tài)度。以2~4人為一小組的方式組織探究實驗是科學(xué)教學(xué)實驗的基本形式。讓每位學(xué)生參與到整個探究實驗過程中,使所有學(xué)生在實驗過程中都能發(fā)揮作用,都能有動手動腦的機會,都能細致觀察實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象,都能學(xué)會記錄實驗數(shù)據(jù),都能參與討論,都能學(xué)習(xí)歸納總結(jié)實驗結(jié)論,都能學(xué)習(xí)總結(jié)實驗成功的經(jīng)驗和實驗失敗的教訓(xùn),都能學(xué)會與同學(xué)交流,表達自己的觀點,是教師組織實踐活動和科學(xué)探究的初衷。因而,教師在安排實驗活動時,應(yīng)要求實驗小組的成員有一定分工,相互協(xié)作,各司其職,輪流動手,共同觀察實驗現(xiàn)象,協(xié)商記錄實驗數(shù)據(jù),從而保證每位學(xué)生的實踐能力都得到鍛煉和提升。
例如,在教學(xué)四年級《溫度與氣溫》一課測量空氣溫度時,一個小組內(nèi)需要有人測量,有人觀察,有人記錄。這就要求組內(nèi)的學(xué)生合理分工、相互協(xié)作。同時,在實踐過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生接受別人的批評意見,反思、調(diào)整自己的探究;在進行多人合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見,形成集體的觀點。
綜上所述,思維能力和實踐能力是小學(xué)科學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力,在具體的教學(xué)中,教師只有重視這兩者的協(xié)同發(fā)展,尋求促進提升的途徑,采取推動發(fā)展的策略,才能促使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)真正得以提升。