蕭順歡
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步, 受教育者的科學(xué)素養(yǎng)必將隨著未來社會的要求而提高。 為了更早地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng), 小學(xué)低年段也開設(shè)了科學(xué)課程, 這與新時代培養(yǎng)具有核心素養(yǎng)人才的目標(biāo)是不謀而合的。2017 年頒布的 《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》 指出, 科學(xué)教學(xué)要讓學(xué)生在獲得知識的同時, 形成尊重事實、 善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度, 不迷信權(quán)威, 在科學(xué)學(xué)習(xí)中能注重事實。 實證分為 “證實” 和 “證偽”兩種范式, 前者強(qiáng)調(diào)邏輯順向演繹, 后者強(qiáng)調(diào)逆向推理。 如何在科學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的實證意識? 這是一個必須深入思考的問題。
在課堂上, 許多學(xué)生在面對一個新鮮現(xiàn)象或概念時, 第一反應(yīng)并不是根據(jù)經(jīng)驗提出疑問, 而是盲目相信老師說的、 大眾認(rèn)同的, 缺少問題探究意識; 同時, 當(dāng)新事物與原本認(rèn)知發(fā)生沖突時, 學(xué)生會直接摒棄原有的想法, 唯師至上。 李莉在研究中發(fā)現(xiàn), 教師習(xí)慣于證實的思維定式, 課堂中只看到證實而忽略證偽, 因而通常引導(dǎo)學(xué)生提出“正確” 的猜想, 通過教師預(yù)設(shè)的實驗驗證得到“猜想=結(jié)論” 的結(jié)果。
隨著時代的變遷, 學(xué)生不再單一從老師、 家長、 圖書等途徑來獲得科學(xué)知識, 他們有了更加多元的途徑, 這些多樣化的途徑有利也有弊。 有利之處是顯而易見的, 如可拓寬學(xué)生的知識面, 增加學(xué)生對科學(xué)學(xué)科的興趣等; 但弊害之處也不可輕視, 這些信息的來源往往無從考究, 因此學(xué)生常常會有一些錯誤的前概念產(chǎn)生。
有時候?qū)W生不知道該如何進(jìn)行有效觀察和收集事實證據(jù)。 中低年級學(xué)生常常將自己想象的、 推理的、 道聽途說的信息當(dāng)作證據(jù)。 例如教學(xué)五年級下冊 《給冷水加熱》這一課時, 教師通過讓學(xué)生觀看冷水袋在熱水中先下沉后上浮的現(xiàn)象來探討 “冷水受熱上浮的原因”,讓學(xué)生進(jìn)行猜想, 再設(shè)計實驗, 通過親身經(jīng)歷探究過程來得出結(jié)論:“冷水受熱上浮是因為體積增大了?!?許多教師認(rèn)為, 得出結(jié)論便是課堂的結(jié)束, 而事實上, 科學(xué)課堂不應(yīng)止步于此, 而應(yīng)當(dāng)開拓學(xué)生的思維, 讓學(xué)生在結(jié)論中再提出螺旋式上升的問題, 得出新的結(jié)論。這便是科學(xué)探究法, 它教給學(xué)生的不僅是單一的課堂實驗, 更是探究科學(xué)世界的方法。
在進(jìn)行實驗探究-記錄數(shù)據(jù)這一環(huán)節(jié)時, 筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在不尊重數(shù)據(jù)、 偽造證據(jù)的情況: 一是數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范, 有數(shù)值無單位或單位書寫錯誤是數(shù)據(jù)記錄不規(guī)范的常見形式; 二是操作不當(dāng)、 實驗儀器使用不當(dāng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差大; 三是有時候?qū)W生為了完成任務(wù)直接捏造、篡改數(shù)據(jù), 或數(shù)據(jù)不足以支持結(jié)論。 這些現(xiàn)象不僅說明學(xué)生不尊重數(shù)據(jù), 更體現(xiàn)了教師對學(xué)生引導(dǎo)的不足。 教師除了講授具體數(shù)據(jù)的測量方法, 更應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式, 這才是真正的授之以漁。
學(xué)生實證意識缺乏的原因是多方面的。 經(jīng)過多年課堂實踐驗證,筆者將從多維度論證培養(yǎng)學(xué)生實證意識的策略。
1. 從教學(xué)設(shè)計及實施上體現(xiàn)對學(xué)生實證意識的培養(yǎng)
(1) 將工程與技術(shù)目標(biāo)融入課堂
工程與技術(shù)型教學(xué)設(shè)計旨在讓學(xué)生將科學(xué)課上所學(xué)的知識充分運用到現(xiàn)實生活中, 為未來科技助力。 如五年級下冊 《設(shè)計制作一個保溫瓶》 這一課, 讓學(xué)生運用所學(xué)的知識動手制作一個實用、 人性化的保溫瓶。 在讓學(xué)生動手制作前,教師可帶學(xué)生回顧 《熱》 這一單元的知識點, 并講解不同保溫瓶的結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點, 之后, 提出讓學(xué)生設(shè)計的目的: 做一個比市面上的保溫瓶更精巧的保溫瓶, 以期改善現(xiàn)有保溫瓶的缺點。 在這個過程中, 還可以跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)保溫與恒溫的區(qū)別,并讓學(xué)生充分理解辨析熱源。 這便是知識移動、 鞏固與提煉的過程。
(2) 利用情境進(jìn)行教學(xué)
情境教學(xué)模式是指讓學(xué)生在任務(wù)式課堂中, 以游戲或角色扮演的形式生動地再現(xiàn)問題場景。 這個模式更適用于低年級課堂的教學(xué), 如在二年級下冊的 《磁鐵能吸引什么》 這一課中, 教師可以扮演魔法師, 將磁鐵化作自己的分身, 讓學(xué)生在 “尋找親人” 這一環(huán)節(jié)時腦海中形成對磁鐵的整體認(rèn)識。 之后在“揭示魔法師真面目” 這一環(huán)節(jié),認(rèn)識不同形狀的磁鐵, 通過設(shè)計、制作并檢驗分類器的過程, 引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識到磁鐵的特性后, 運用所學(xué)知識解決實際問題。
(3) 通過探究性實驗進(jìn)行教學(xué)
探究性實驗是當(dāng)今小學(xué)科學(xué)最普遍的教學(xué)形式, 是指讓學(xué)生從身邊事物著手, 發(fā)現(xiàn)問題并就問題進(jìn)行探究, 在這個過程中融合科學(xué)探究方法。 例如: 在五年級上冊《運動與摩擦力》 這一課中, 可以讓學(xué)生從身邊事物感知摩擦及摩擦力,激發(fā)其探究科學(xué)的興趣。 可先從新鞋和舊鞋的鞋底花紋開始, 讓學(xué)生分析新舊鞋底有何不同, 探究造成不同的原因, 引出運動與摩擦的關(guān)系; 然后, 讓學(xué)生學(xué)會使用工具,借助測力計測量摩擦力的大小。 在這個層層遞進(jìn)的探究模式中, 讓學(xué)生在實驗中學(xué)習(xí), 在探究中感受到科學(xué)的美妙, 從而使整節(jié)課實現(xiàn)“以探究為核心, 以學(xué)生為主體”的實驗探究模式。 在這一過程中,學(xué)生以客觀證據(jù)為依據(jù), 實事求是地將不成熟的科學(xué)觀點, 通過觀察、 實驗、 調(diào)查等多種方法來證實或者證偽, 養(yǎng)成 “思維在前, 實踐在后” 的習(xí)慣。
(4) 將不同課型綜合融入的新型課堂
綜合類型的教學(xué)設(shè)計是前面幾種設(shè)計的簡單融合, 如在四年級下冊 《食物中的營養(yǎng)》 這一課中, 教師可以先由生活推動導(dǎo)入, 利用移動式板書將學(xué)生所答的一天的食物寫下并貼上, 之后讓學(xué)生思考食物與人體的關(guān)系, 說出不同食物所含有的營養(yǎng)物質(zhì)。 教師進(jìn)行分類總結(jié),并說明各種營養(yǎng)物質(zhì)的作用, 這便是一個簡單的知識架構(gòu)的過程, 其中也蘊(yùn)含了螺旋式上升的問答過程。
這些教學(xué)設(shè)計的類型雖大不相同, 但均遵從培養(yǎng)學(xué)生實證意識這一主旨, 讓學(xué)生在玩中學(xué)、 在學(xué)中思考, 對教師也是一種新的挑戰(zhàn)。
2. 營造適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境對學(xué)生具有重大的意義
營造一個節(jié)奏既輕松又緊湊的課堂環(huán)境, 有利于啟發(fā)學(xué)生的好奇心、 求知欲、 表達(dá)欲, 使學(xué)生的思維更加開放, 是培養(yǎng)學(xué)生實證意識的前提。 教師要充分利用小組學(xué)習(xí)模式, 讓學(xué)生在合作中碰撞出思維的火花, 學(xué)會團(tuán)結(jié)合作, 互幫互助, 有效地促進(jìn)課堂交流; 巧用評價系統(tǒng), 營造良好的師生關(guān)系, 讓教師更好地調(diào)控課堂。
信息技術(shù)的迅猛發(fā)展, 創(chuàng)造了一個全新的世界, 也為科學(xué)教育變革創(chuàng)造了新的可能。 于是, 強(qiáng)調(diào)將科學(xué) (Science)、 技術(shù) (Technology)、 工 程 (Engineering)、 數(shù) 學(xué)(Mathematics) 四門學(xué)科交叉融合和有機(jī)統(tǒng)整的STEM 教育應(yīng)運而生。 學(xué)科融合模式的出現(xiàn)不僅意味著各種課程之間的界限不再涇渭分明, 更是課堂內(nèi)外融合的標(biāo)志。
作為新時代的教師, 應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會利用課外資源, 在課外繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的實證意識, 讓實證意識貫穿學(xué)生的思維。 如在三年級下冊 《動物的生命周期》 這一單元之前, 學(xué)生或多或少對動物的外觀形態(tài)有一定的了解, 但是卻不知道從蠶卵到蠶蟲再到飛蛾這個動態(tài)過程究竟是如何發(fā)生的, 因此也無法在課堂的開始提出有效的問題, 對問題的探究也僅限于老師提到的一些現(xiàn)象。 教師在教學(xué)這一單元時, 可開展 “科學(xué)養(yǎng)蠶” 等實踐活動。 讓學(xué)生通過觀察、 記錄、 查閱、 訪問、 交流等研究方法, 對自然界的事物產(chǎn)生濃厚的興趣。 在這整個實踐活動中, 學(xué)生不僅能親自動手、親眼觀察、 親身體會養(yǎng)蠶的過程,還能用心去體驗、 探究養(yǎng)蠶時所面臨的各種現(xiàn)象和遇到的問題, 并從中得到一定的啟發(fā), 由此培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。 這一過程也提升了學(xué)生探索科學(xué)世界的熱情, 培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng), 加強(qiáng)了學(xué)生的探索能力、 觀察能力及動手操作能力,讓學(xué)生從科學(xué)實踐中獲得直觀感知、形成技能、 發(fā)現(xiàn)樂趣, 逐步培養(yǎng)學(xué)生自我研究的意識和能力。
在核心素養(yǎng)視角下培養(yǎng)學(xué)生的實證意識, 最終的目的就是要讓學(xué)生形成實事求是、 一絲不茍的品質(zhì)。 本文結(jié)合了筆者個人的教育實踐經(jīng)驗, 將培養(yǎng)學(xué)生的實證意識分為課堂和課外兩部分進(jìn)行。 從教學(xué)設(shè)計及實施、 學(xué)習(xí)環(huán)境的營造、 課外活動的開展等方面培養(yǎng)學(xué)生的實證意識, 增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。