鄭靈
(長樂師范學(xué)校附屬小學(xué),福建 長樂 350200)
新一輪科學(xué)課程改革倡導(dǎo)綜合性實(shí)踐學(xué)習(xí),要求教師要突破教材內(nèi)容、組織材料與形式,大膽創(chuàng)新,積極實(shí)踐,合理開發(fā)和利用課外資源,有效拓展科學(xué)探究活動的新模式、新渠道,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和探究質(zhì)量,也大力助推教師的課程開發(fā)能力與專業(yè)素養(yǎng)提升。如何挖掘利用課外資源,提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量,落實(shí)課程改革?本文嘗試從以下三個方面,立足實(shí)際,因地制宜,拓展科學(xué)探究實(shí)踐活動。
小學(xué)科學(xué)新課程的架構(gòu),新增了工程與技術(shù)課程的實(shí)施,需要教師因校制宜、因生制宜,用活教材,精心改造,開發(fā)增補(bǔ)課外資源,使教學(xué)更有現(xiàn)實(shí)性、趣味性、挑戰(zhàn)性,賦予教材新的活力與生機(jī)。[1]2013 年,美國在《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中,將科學(xué)探究與工程實(shí)踐整合為STEM 教育的課例方式,這一理念很快被各國借鑒,逐步成為科學(xué)課程改革及實(shí)踐的新趨勢。STEM 教育倡導(dǎo)個性化和創(chuàng)造力的發(fā)展,倡導(dǎo)多學(xué)科融合的教育理念和策略,彌補(bǔ)了我國以往教育中缺少實(shí)踐平臺與創(chuàng)新能力的缺憾,豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和探究渠道,切合現(xiàn)代社會教學(xué)需求。[2]STEM 破界融合的理念,引領(lǐng)教師突破時空整合課程,合理篩選鏈接當(dāng)?shù)刭Y源,大膽改革課堂組織形式,使學(xué)生從“紙上談兵”升級為“真槍實(shí)彈”,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維與能力的提升。
例如,蘇教版小學(xué)科學(xué)的各冊教材,均有一些單元課時的內(nèi)容適合開發(fā)為STEM 課程。如五下《建橋梁》一課,教師可聯(lián)系生活實(shí)際,精心設(shè)計可行性的方案,開展STEM 活動:1.創(chuàng)設(shè)問題情境,引出任務(wù)。2.整合學(xué)科資源,聯(lián)系現(xiàn)實(shí)條件,制定最佳的工程設(shè)計方案。提出問題:確定選用何種橋梁模式?怎樣承重檢測?如何調(diào)試改進(jìn)?如何分工合作?3.基于項目驅(qū)動,選材制模。引導(dǎo)學(xué)生利用筷子、雪糕棒、吸管、牙簽、木板、紙板、羊毛線、鐵絲、熱熔膠槍等材料,制造各種梁橋、斜拉橋、拱橋。4.交流展評,完善作品。三下《使沉在水里的物體浮起來》一課,可設(shè)計為STEM 流程的課例《造一艘船》:先用橡皮泥造船,載墊圈測重,引出如何增大裝載量的問題。再提供其他材料造船,讓學(xué)生設(shè)計畫圖—動手建模—調(diào)試改進(jìn)—測試交流—評議提升—完善設(shè)計形成作品。四上《吸熱和散熱》可開發(fā)為《設(shè)計一個保溫杯》,五上《電與磁》單元可設(shè)計為《園林燈光設(shè)計》等。這樣設(shè)計,有效打破課堂上的任務(wù)式思維,開放課堂教學(xué),給予學(xué)生充足的時空去實(shí)踐探究,促進(jìn)學(xué)生的工程實(shí)踐思維進(jìn)階與學(xué)習(xí)觀念的轉(zhuǎn)變。一個完整的STEM 課例的建模,需要延續(xù)許多課時,方能結(jié)出碩果。教師要因地制宜,整合校內(nèi)外資源開發(fā)STEM 課例,真正體現(xiàn)其體驗性、綜合性、開放性等特征。[3]
科學(xué)實(shí)踐活動是跨越學(xué)科、跨越時空的綜合性、實(shí)踐性課程,教師要基于學(xué)生發(fā)展需求,將課堂情境和真實(shí)生活中的問題轉(zhuǎn)化為實(shí)踐活動主題?;顒忧捌?,要先篩選、確定活動主題,分組制定研究計劃和實(shí)施方案。中期實(shí)施踐行,教師定期了解情況,及時排憂解難,助力發(fā)展。后期整理展示成果,交流發(fā)現(xiàn),評價提升,引導(dǎo)學(xué)生主動參與,積極實(shí)踐,提升才干,拓展視野??茖W(xué)實(shí)踐活動課程的性質(zhì),決定小學(xué)科學(xué)教學(xué)不應(yīng)局限于課堂之上,而要積極尋找教材與課外資源的契合點(diǎn),尋找最優(yōu)化的活動方案,采用校內(nèi)外結(jié)合的方式開展實(shí)踐活動。為此,教師要精選活動主題,以驅(qū)動性問題為導(dǎo)向,結(jié)合課程拓展探究空間,因地制宜、因校施策地開展實(shí)踐活動。
例如,將三下《植物的一生》一課開發(fā)為科學(xué)實(shí)踐活動。如觀察認(rèn)識類:引導(dǎo)學(xué)生采集葉子,制作葉形展板、葉脈標(biāo)本。利用放大鏡觀察并拍攝植物莖的橫切面的結(jié)構(gòu)與形狀,如蒲公英圓形中空的莖、野豌豆猴面形的莖、假豬殃殃飛鏢形的莖、野生問荊蓮梗形的莖等,存入電腦保存并放大打印,收集實(shí)物或圖片,開展實(shí)踐交流會。實(shí)驗探究類:設(shè)計研究莖的分立、正立、倒立,在有色水中觀察導(dǎo)管與篩管輸送水分的作用。每十天一個周期,變換透明塑料盆的擺放方位,研究根的生長方向性等。三上《選擇能研究的問題》,可以拓展為吹泡泡游戲。讓學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)了解泡泡液的配制,用白砂糖、洗潔精、甘油和香水來調(diào)制泡泡液,設(shè)計制作不同材質(zhì)、大小形狀各異的吹泡泡工具,玩出不同花樣的吹泡泡方式。五下《搭支架》可開發(fā)為利用2mm×2mm,3mm×3mm,4mm×4mm 軟杉木搭拼的棱長不小于8CM、質(zhì)量不超過4 克的正方體框架測重活動;或設(shè)計為用泡沫球、竹簽搭建高塔測承受力的活動,融趣味性、挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性于一體,讓學(xué)生充分感知工地上的塔吊、高壓輸電塔等架構(gòu)的承重性與穩(wěn)固性,深切感受科學(xué)源于生活,更服務(wù)于生活的價值。教師精心銜接實(shí)踐活動,拓寬“跨”的外延,挖掘更為豐富的教學(xué)資源,給予學(xué)生活動源頭活水,有效提高學(xué)生的實(shí)踐探究能力。
課堂教學(xué)的時空有限,需要課外學(xué)習(xí)給予補(bǔ)充和接力,讓學(xué)生“帶著問題進(jìn)課堂,帶著問題出教室”,延續(xù)學(xué)生的科學(xué)思維,讓校內(nèi)校外鑲嵌融合,體現(xiàn)科學(xué)課堂教學(xué)無邊界的內(nèi)涵。學(xué)起于思,思源于疑,面對教學(xué)中學(xué)生生成的各種疑問,教師要善于將科學(xué)學(xué)習(xí)延伸到課外、家里、大自然中,化被動探究為主動、自覺、自發(fā)求知。引領(lǐng)學(xué)生不斷地測試、分析,試探地判斷,但不急于下肯定的結(jié)論,這將更有利于觸發(fā)學(xué)生深度思維發(fā)展。[4]當(dāng)然,課后的延續(xù)探究也需要教師的輔助引導(dǎo),學(xué)生才能有始有終、持之以恒地開展探究,真正參與發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識科學(xué)原理。更重要的是,在自主研究中發(fā)展探究技能,在自然情境中培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與精神,為終身學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。[5]
例如,學(xué)習(xí)完《養(yǎng)昆蟲》時,有學(xué)生提出:一顆蠶繭抽絲有多長呢?《肥沃的土壤》介紹蚯蚓是土壤天然的犁時,有學(xué)生提出:蚯蚓有4-5 個心臟,斷成兩截真的能活嗎?斷成三五截呢?《幼苗長大了》一課,有學(xué)生提出:同一種纏繞莖植物的莖纏繞方向都一樣嗎?……面對這些隨機(jī)生成的問題資源,教師要予以及時的肯定和鼓勵,并積極創(chuàng)設(shè)輔助平臺,引領(lǐng)學(xué)生在課后進(jìn)行探究實(shí)驗,推動學(xué)生觀察、實(shí)驗、調(diào)查,獲得真實(shí)深刻的認(rèn)知。如親歷土法抽絲后,學(xué)生才知道這也是個技術(shù)活,要剝繭煮繭,用刷子撩絲頭,繞在自制的線輪上轉(zhuǎn)動抽絲。力道大點(diǎn),速度偏快,蠶絲就斷了。剝繭抽絲最長1282 米,最短875 米。真正面對蚯蚓截體時,學(xué)生又得深入思考從哪里截斷?發(fā)現(xiàn)蚯蚓距頭部1/2,3/4,2/3 處斷成兩截,成活率都不一樣。對于纏繞植物莖尖的“運(yùn)動”方向研究,學(xué)生自己種植豇豆、蔦蘿、文竹等,并結(jié)合野外觀察,拍照交流。發(fā)現(xiàn)多數(shù)纏繞植物的“轉(zhuǎn)頭運(yùn)動”方向是一定的,如雞矢藤、文竹、金銀花是左手性纏繞;豇豆、藤三七、蔦蘿、牽?;▌t是右手性植物,而何首烏轉(zhuǎn)頭卻是“隨心所欲”,左旋右旋皆有。為什么這些纏繞莖植物會有固定的生命曲線呢?學(xué)生又通過上網(wǎng)查閱資料知道:植物這種固有的纏繞方向,是由它們基因控制的結(jié)果。同時,明白手性的形態(tài)在自然界里隨處可見:從星云轉(zhuǎn)向、大氣氣旋,到礦物晶體、生物體器官構(gòu)造、動物行為,手性無處不在。聽到的,過眼云煙;看到的,銘記在心;做過的,淪肌浹髓。教師的放手,帶來的是學(xué)生親歷后的深刻感知,更激勵學(xué)生勤學(xué)善思。
總之,科學(xué)教師要善于重組、鏈接、挖掘課內(nèi)外教學(xué)資源,方能延伸拓展科學(xué)教育,彰顯科學(xué)教學(xué)的深度、廣度、厚度,豐富科學(xué)教育的內(nèi)涵。如何更好地挖掘有深層次價值的教育資源,提升教師的課程研發(fā)能力,是我們繼續(xù)實(shí)踐和探究的問題。