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教学三十六计?课堂教学思想篇之五连环计

2021-08-29曾宝俊

科教导刊 2021年36期
关键词:整体性科学探究

曾宝俊

摘要科学课堂的连环计要关注课堂探究情境的整体性原则和科学思维的严谨性原则。在观察月相、认识校园生态系统、科学探究基本环节、探究小苏打与白醋的变化等活动中阐述了连环计的内涵,即科学课堂上的连环计指教学活动的相互衔接、彼此顺应,其内在的价值是儿童学习过程的承接性和思维的序列性。

关键词三十六计;连环计;科学探究;整体性

中图分类号:G424文献标识码:ADOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.033

Interlocked Stratagems

——How to skillfully structure and connect inquiry activities

ZENG Baojun

(Soochow University Experimental School,Suzhou,Jiangsu 215133)

Abstract:The serial plan of science classroom should pay attention to the integrity principle of classroom inquiry situation and the preciseness principle of scientific thinking. In the activities of observing the phase of the moon,understanding the campus ecosystem,scientific exploration of the basic links,and exploring the changes of baking soda and white vinegar,this paper expounds the connotation of the serial meter,that is,the mutual connection and compliance of the teaching activities in the scientific classroom ,and its internal value is the continuity of children,s learning process and the sequence of thinking.

Keywords:thirty-six schemes;interlocked stratagems;scientific inquiry;entirety

《三十六计》之“连环计”释意是:将多兵众,不可以敌,使其自累,以杀其势。在师中吉,承天宠也。其意是指多计并用,计计相连,环环相扣。在科学课堂上实施“连环计”,目的是让各个活动及其衔接顺应学生的认知需要和认知兴趣,讲究整体性,使他们的科学探究形成一个闭环行为。

1观察月相

笔者在《月相观察》一课的教学中就使用了“连环计”。本课由“农历五月二十七日的月亮”导入。

1.1第一计:谁能看到五月二十七日的月相

二十七日的月亮是一弯细细的下弦月,在黎明时和金星一同升起,两天后消失,数天后变成新月。

二十五日笔者布置观察任务:回家观察月亮,为上课作准备。(大部分学生认为一到晚上就能看到月亮,可是到了晚上,天空中没有出现月亮。)

于是,第二天早上,月亮成了师生谈论的话题。笔者问学生:“说说你们昨晚看到的月亮。”

“昨晚我沒有看到月亮。”

“没有?昨晚是阴天吗?”

“不是,还有星星呢!”

“可是为什么没有看到月亮呢?有人看到月亮了吗?”

有个学生说:“今天早上,我看到了细细的月亮。”其他学生有些疑惑,笔者趁机要求:“明天早上大家一起来看一看吧!”

二十七日一早,笔者组织学生讨论“说一说在什么时间、什么地方看的月亮,月亮是什么形状?这次看到的月亮和以往看到的月亮有何不同?”

学生争先恐后地交流、讨论他们观察到的月亮,言语中充满着好奇与激动。他们以往看到的月亮都是满月、半月、新月等,从来没有在早晨这么仔细地观察过月亮,也没有想过各种月亮之间存在什么规律。

1.2第二计:再次看到月相给教师打个电话

三十日早上,月相消失。笔者发动学生:“看一看下次谁先发现月亮,谁发现月亮就给老师打电话。”

三天后,有学生打来电话,说太阳落山后,在西边的天空看到了淡淡的月亮,笔者让他第二天把自己的发现告诉全班同学。学生通过几天的观察发现:月亮是平躺着落下的;月亮落下的速度很快;月亮落下的瞬间一天比一天晚;月亮在一天一天地变宽。

1.3第三计:月半时分给月亮拍张照片,月圆之夜给教师写封信

学生观察到“月亮在不断地变宽”,自然就会思考:什么时候月亮是半圆?什么时候月亮会变成满月呢?于是,在课堂上,笔者让学生推测:什么时候月亮是半圆?什么时候月亮会变成满月?看到半圆的月亮就画一幅月亮画;看到满月时,就在月圆之夜给老师写封信。凡是画画的和给老师写信的同学都将得到一份小礼物。学生根据月亮变宽的情形推测半圆和满月的日期,在接下来的一段时间里,他们望眼欲穿地盼望着半圆的月亮和满月的到来。

笔者要求学生看到满月后,想一想下一次半圆的月亮会什么时候出现?对照第一次看到的半月,想一想两个半圆会一样吗?

经过近一个月的观察,学生获得了大量的有关月亮的信息资料,有助于他们讨论月亮形状变化的原因。农历六月二十五日,笔者组织学生总结月相变化的规律,几乎不需要什么引导,学生基于观察的事实,在研讨的基础上,很快总结出月相的变化规律。借助三球仪,学生轻而易举地明白了月相的成因。

再次分析一下这套“连环计”中的几个点:

为什么要观察农历二十七日的月亮?

一是激发学生的观察兴趣。如何让学生想看月亮呢?当学生看不到月亮时,最想看月亮。

二是注意到伙伴的存在。学生从伙伴那里得到情报,立即就想试一试,内心充满了情报共享的喜悦,产生一种生活在同一时空里的伙伴意识,他们的社会存在意识得到培养。

三是看月亮的过程是学生自己体验现实世界的过程。各人观察月亮的时机不同,感想也不同。得知早起床能看到月亮的学生,第二天早上几乎都看到了月亮。有的学生听说早晨能看到月亮,凌晨三点就起床了,一直等到月亮出来。

为什么要看月亮落下的一瞬间?

一是要想看到落下的瞬间,必须在一段时间里全神贯注地观察,否则,月亮落下的瞬间会和观察者擦肩而过。如何让学生看到月亮落下的一瞬间呢?给教师打电话是一个很好的激励措施。

二是由于给教师打电话是一件不平常的事,学生因而会紧张,有不知说什么才好的顾虑。很多学生在打电话之前就先想好说什么内容:月亮落下的时间、落下时的样子,以及看了之后的感觉。那天晚上,笔者的电话铃声不断。

当稍稍变宽的新月能在放学时被看到的时候,笔者发现许多学生在放学路上一边仰着头看月亮,一边谈月亮。月亮吸引了学生的心,让他们对月亮着了迷。笔者觉得这一个月实施的“连环计”,让学生卷进来了,让他们亲身体验了月相的变化,这种经历是他们宝贵的财富。在这种状态下,课堂变成了交流场所:学生在这里交换情报,搜集信息,产生新的问题,进而引发新的探究。

2认识校园生态系统

这个案例中,笔者希望能够轻轻地敲动学生的心,让他们对其他生命产生感动,把这种感动带到日后的生活之中。在这样以情意为主要教学目标的课程中,教师应当扮演重要角色,成为引导学生重新感受自然的人。或许,重新看一处草地、闻一朵花香,寻找那份对自然的敏感,会更容易让学生打开心房。

2.1第一计:最美校园一角

笔者以协助学校寻找校园最美的地方和拍摄植物生态录像为任务,请学生帮忙:“学校有哪些地方很美?那里有什么故事可以说给别人听呢?”

学生在校园里的调查行动:有哪些生物?它们的数量是多少?

学生的观察行动:有很特别的植物吗?你看到过植物的聪明行为吗?有哪些植物生长得特别快速?植物上有其他生物吗?在大树下有小树苗吗?它们可以顺利长大吗?有些植物为什么死了?

学生的小书及录像带制作:要怎么记录?可以记些什么?要呈现什么东西给别人欣赏?要用什么样的方式呈现?

在第一计里,学生选出校园中值得介绍的植物生态园区,以组为单位认养。学生在观察时,可能主动察觉或通过教师引导发现许多生物与生物、环境之间相关的问题,教师根据学生提出的问题,进一步引导他们探索,探寻可能的原因。

可能的问题或发现:杂草太多了,花长不大;花朵上有好多蚂蚁(其实是蚜虫);大树下长出小树苗了;我们的花死掉了;有虫在吃叶子;这里长出了一棵奇怪的植物;荒地上长出了植物;有植物开花、结果了;发现超级杂草(生长快速);有蚂蚁窝,等等。

某组学生发现的现象,其他组也可能发现,教师及时引导其他未发现的组进行观察。对于学生提出的现象,教师选择合适的方向引领学生进一步深入探究。学生通过长期观察,发现植物的各种生态行为,并讨论探索深层次原因。最后,引导学生整合观察结果,找出区块中特别值得介绍的现象,以书面及录像带的形式呈现。

学生经过一段时间的观察后,教师引导他们思考:有什么地方还不够好?怎样可以更美?学生根据本组面临的不同情境,讨论可以做的事。

学生分组报告行动计划,接受全班同学的质疑、建议,确立实施方案。

2.2第二计:物种调查

笔者与学生一起讨论“如何介绍这块园地”,并引导他们认识完成“解说”需要搜集生物种类、生物数量、其他特别有趣的现象等信息。在此基础上,笔者引导学生设计记录格式。

在这个过程中,学生开展以下活动:

辨认植物名称:先利用感官对园地中的植物进行观察,对于不了解的物种,查阅相关图鉴。

调查植物数量:对园地中的各种植物进行数量统计。木本植物实际计算数量,草本植物可以面积估算。两个星期后再进行数量调查,并做记录。

讨论形成原因:由数量统计表观察植物数量的变化,讨论可能的变化原因,如人为践踏、生长季节不一样、阳光不足、缺水等。

2.3第三计:发現群落

这一计分几步实施,环环相扣:发现族群和群落、了解植物的繁殖、发现优势物种、认识食物链、发现开荒辟壤的先驱物种、发现长不大的树宝宝、环境破坏等。

在学生发现同种植物或动物集中于一个区域生长时,笔者开始了族群和群落的概念教学。先提问:这么多种植物,它们都怎么长啊?乱长,还是有一些规律?也可以通过学生记录本上画的园地中植物的分布图切入这个话题,引入“族群”概念,请学生在各自的园地中,寻找族群并分享。然后引导学生发现不同生物族群生存的地方亦有所不同:它们为什么选择这里定居?它们是怎么来到这里的?它们的食物来源是什么?它们有哪些生存上的危机或竞争?

学生通过长期观察,了解族群的特性、生态行为以及族群与环境的互动后,笔者提出问题:为什么它们能够生长在一起呢?学生讨论可能的原因,渐渐认识到植物的自然繁殖以及人为的栽种,使族群产生。学生建立族群概念后,笔者再引入“群落”概念。

通过“族群”和“群落”的概念教学,引出植物繁殖及种子传播,笔者让学生预测:为什么有些相同的植物都长在附近,形成族群,有些则不会?进而引导他们通过观察发现各种植物繁殖后代的方式。在这个环节,可以引导学生认识植物利用各种媒介(如风、水、昆虫、无性繁殖、人或其他动物等)散播种子以繁殖。

在发现优势物种环节,笔者先让学生讨论一些物种能够成为优势物种的原因,并根据数据搜寻或实地观察,进行验证。再引导学生思考:优势物种会有什么危害吗?它为什么会成为优势植物?然后让他们继续寻找校园里还有哪些优势物种。在此基础上,进一步引导学生发现某些开花植物为吸引授粉者,会发展出独特的方式,并让他们在园地中寻找开花植物,推测它与传粉者之间的互动关系。如凤凰木的花瓣中,白色的一瓣是为了吸引昆虫前来;小小的白花,虽然不太起眼,但是浓郁的香味却是它最大的魅力。

在认识食物链环节,当学生观察到物种之间相互的食物关系时,引导他们发现区域内的生产者、消费者,并画出食物链,再进一步讨论族群消长对食物链的影响。这个环节可以运用角色扮演的方式,让学生扮演各种生物,感受食物链的依存关系。

在认识先驱植物环节,切入点是校园里的一小块荒地,学生长时间观察后发现有新的植物冒出来。笔者先让学生观察荒地中植物逐渐出现的顺序,并对每一种植物进行比较,发现不同。再引导学生到校园中其他荒地中寻找,看是否有相同的植物。通过观察、讨论,学生发现先驱植物通常是耐旱、能适应恶劣环境的物种。

在认识“长不大的树宝宝”环节,笔者引导学生观察大树下的幼苗,让他们思考:为什么这里有幼苗?一直以来为什么没有一棵小树长出来?由学生先预测,并通过实际观察加以验证。

学生察觉原因后,笔者进一步引导他们思考,并观察区域中的大树,是否有什么方法让种子更好地生存。还可以引导学生观察大树下其他生存的植物种类,并讨论为何它们可以在那里生存?

这个课程在校园中进行,从原计划的两个星期拉长成一个月。在这段时间里,笔者设计了一系列环环相扣的活动,让学生观察到大自然的改变,感受来自大自然的惊喜。

3科学探究基本环节

问题、探究、应用是科学探究的基本环节,这些环节可以组成一个简单的“连环计”。

3.1第一计:发现问题、提出问题

学起于思,思源于疑,问题是科学探究活动的起点和动力。善于发现问题、提出问题是第一计。

在《彩虹的秘密》一课导入时,教师可以让学生回忆、讨论看到彩虹的情景,从多角度提出感兴趣的问题。学生纷纷发问:彩虹是怎样形成的?为什么彩虹过一会儿就消失了?为什么彩虹是拱形的,而且颜色各不相同?为什么喷泉的上方也有一道彩虹?对着太阳喷水为什么也会出现彩虹?为什么油滴在水上也是五颜六色的?为什么吹出的泡泡也是色彩斑斓的?为什么光盘看上去也有彩虹一样的颜色?

执教《电磁铁》一课时,在学生制作电磁铁后,教师让他们对电磁铁的性质进行猜想。他们会提出问题:电磁铁有没有南北极?电磁铁的磁力大小是由什么决定的?电磁铁在生活中有什么应用?由于这些问题是学生自己发现的,他们在探究时会格外认真。

执教《热传导》一课时,教师可以给学生提供各倒入三分之一左右热水的金属杯、瓷杯、塑料杯、玻璃杯,学生通过摸杯子获得丰富感受,能够提出问题:热是怎样传递出来的?为什么不同材料的杯子温度不同?为什么杯子的不同部位温度不同?为什么用手摸暖水瓶的外壁不热?熟悉的现象,陌生的问題,使学生进入解疑的心理状态,为接下来的实验探究奠定了良好基础。

3.2第二计:探究材料

由于学生自身知识、能力、社会经历的差异,他们分析问题、解决问题的思路、措施也不尽相同。所以,第二计要以材料为中心,围绕材料来进行。

执教《热传导》一课,教师可以提供铁片、铁棒、铁丝、凡士林、几支温度计、铜丝、铁架台、酒精灯、火柴等多种实验材料,让学生自己设计传热实验。

执教《物体的热胀冷缩》一课,教师可以为学生提供大烧杯、试管、单孔胶塞、玻璃管、塑料瓶、纸饮料盒、气球、透明胶带、线、红墨水、热水和冷水,让学生设计实验,证明空气热胀冷缩的性质。

3.3第三计:知识应用

将学到的知识与生活实际相联系,解释生活中的现象,解决生活中的问题,是探究活动的最终目的,是强化知识的最佳途径。所以第三计重点是知识的应用。

执教《生物的启示》一课,可以让学生根据生物的一些特殊本领开展设计、发明活动,解决生活中的不方便问题。

执教《磁铁》一课,在应用环节可以提出问题:这里有一些混有锯末的大头针,用什么方法能把它们分开?学生的方法多种多样:摩擦塑料尺,可以吸走锯末;可以用磁铁吸出大头针;把它们放在水里,浮在上面的是锯末,沉在下面的是大头针;用嘴轻轻吹开锯末,它们就能分开;可以用簸箕将锯末簸出来,用筛子筛出锯末;可以用火烧、用扇子扇;可以把大头针一根根挑起来。

4探究小苏打与白醋的变化

科学探究活动最终要落到学生科学态度、科学思维品质养成及科学探究习惯的培养上。在科学探究时,一连串的探究活动可以让科学思维介入的深度、广度更好地作用于学生,影响他们科学探究活动的质量。

有学者认为:探究是人类寻求信息和理解的一般过程。从广义上说,探究是一种思维方式。所以,“连环计”的实施过程一定是思维紧密衔接、丝丝入扣的过程,一定要着力培养学生严谨的科学思维。

例如,《小苏打与白醋的变化》一课中,学生把小苏打倒进盛有白醋的集气瓶里,发现冒气泡了。围绕这个“气泡”,有许多环节可做:

1.产生的气体有什么特点

学生由生活经验知道:有气体才会出现气泡,冒出气泡说明小苏打和白醋混合后产生了气体。因为产生了气体,才有用火检测的理由。把这些思维的环节做足,有利于培养学生严谨的科学思维。

用火检验小苏打和白醋混合后产生的气体时,教师不要满足于“火柴熄灭了”这个事实,要引导学生推理:如果产生的气体是氢气,我们还能检测到它吗?实际上,学生观察到的气体没有上升,而是沉在集气瓶中,这又说明了什么?火柴在这种气体中会熄灭,说明这种气体有什么性质?引导学生结合观察到的事实,进行环环相扣的推理,能够发展他们的科学思维。

2.产生了什么气体

这是一个重要的检测活动,也是培养学生严谨科学思维的好时机。

(1)先观察集气瓶中的气体与空气有什么不同。

(2)把燃烧的火柴伸入集气瓶中,观察火焰的变化。提问:从观察到的现象中,获得了什么信息?根据这个信息,你们可以做出怎样的推断?

(3)像倒水一样,把集气瓶中的气体倒在燃烧的蜡烛火焰上(注意不要把集气瓶中液体倒出来),能观察到什么现象?根据这种现象,你们又获得了什么证据?能做出怎样的判断?

(4)分析获得的证据,能判断出集气瓶中的气体是什么吗?为什么?

这样,学生经历了严谨的观察、分析、推理、验证的过程,他们的科学思维得以发展。

5结语

“连环计”要关注科学探究情境的完整性和科学思维的严谨性。问题情境是科学探究的基石和原点,科学思维是科学探究的灵魂与核心,两者对于小学生的科学素养形成和发展起着至关重要的作用。在实施“连环计”的过程中,我们要使学生沉浸在科学探究的情境之中,亲身经历以探究为主的学习活动,多活动、多感受、多体验,培养他们严谨的科学态度和科学思维,使他们掌握科学探究技能,为他们的终身学习和生活打好基础。

参考文献

[1]曾春侨,邹浚智.想逃?没那么容易?——看现代犯罪侦缉如何实践三十六计[M].台湾:秀威资讯,2016.

[2]董立福,于树家.《彩虹的秘密》教学实录及评析[J].湖北教育(科学课),2016,4.

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