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“走”起来,让科学学习有依有“ju”

2021-08-16钱春华

儿童大世界·家庭教育研究 2021年11期
关键词:学习材料科学探究

钱春华

【摘要】小学科学课程为小学生科学素养的形成和发展提供了众多机会和可能。让学习材料“走”起来,使学生亲历学习材料的准备过程和探究活动的展开过程,从而使他们真正“动”起来,去进行科学证据的获得和相关研究的延伸,进而提高他们的观察能力和研究能力。在有“具”、有“矩”、有“据”和有“剧”的科学学习的过程中,培养学生热爱生命的情感、持之以恒的毅力、敢于负责的勇气、初步的科学探究技能和问题解决能力。

【关键词】学习材料;科学探究;实效课堂

科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程。科学课堂要从学生的認知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情境中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题,从而发挥科学课在学生成长中应起的作用。

1.有“具”——亲近

“材料引起学习,材料引起活动”,在小学科学学习活动中,合适的、有结构的学习材料是学生进行探究活动的基础和关键。学习材料一般来自学生的学具袋、年级的学具箱和学校的仪器室,但更多的是需要师生自己准备的学习材料。为了让学生对学习材料有“亲近感”,让他们放心大胆地在“玩中学”,在学习材料的准备方面要做好以下三个要点。

1.1能自备的提前自备

学生能准备的学习材料不妨就让他们像对待“心爱”的玩具一样来准备。例如,为了有效开展教科版(2017年版)小学科学四年级下册《植物的生长变化》这一单元的教学,教师在学期初就可以让每个学生都亲手种植一株油菜,经过两个多月的观察,学生会对一个完整的生命周期产生深刻的认知,特别是在教师的指导下,学生对“雌蕊”进行重点观察,会有不一样的认识。针对教科版(2017年版)小学科学四年级下册《种子里孕育着新生命》一课,教师让学生浸泡家中常见的黄豆、绿豆、稻谷和玉米等种子,并尽可能地延长种子的存活时间,从而观察子叶、胚根、胚芽和种皮的变化过程。针对教科版小学科学四年级下册《食品包装上的信息》一课,教师可先让学生每人带来一两样食品,再根据学生准备的情况予以补充,这样能够更有效地使学生对有效信息加以关注,达到“用科学”的目的。

1.2能替代的适当替代

教材是个模子,“用教材”的理念要体现在学习材料的准备中。确定需要的学习材料,要根据实际条件进行有效的改进,特别是当材料有多种选择时,需要根据实际情况确定,选择安全、高效和性价比高的材料。如教科版小学科学四年级上册《溶解》这一单元,需要用到许多材料,如烧杯、滴管等。而烧杯可以用学生家中的水杯来代替,用来做溶解实验的材料可以用厨房里的油、盐、酱、醋、茶、糖和味精等代替,常用的实验材料一滴管,用筷子蘸滴就可以代替。

1.3能借用的敞开借用

科学实验室中的仪器和材料是按照实验要求配备的。仪器室备有一些经常使用的学习材料,如温度计、小灯泡、接线盒和滴管等,学生可以随时借用,甚至可以拿回家中进行家庭实验,从而提高学生探究的积极性。在教科版(2017年版)小学科学四年级下册《电路》这一单元的学习中,我们把所有小元件放在实验室的固定角落,学生随时补缺、随时更换,玩得不亦乐乎。

要提高学生的探究能力,就要做好材料的准备工作。只有准备了充足的有结构的材料,学生才能很好地进行观察、实验和探究,从而提高自身探究能力。

2.有“矩”——严谨

科学课鼓励学生像科学家那样去探究。科学探究是个严谨的过程,需要遵循一定的规则和研究步骤。

2.1要有规则意识

一是要规范使用实验材料。如滴管吸完液体后,胶头必须向上,目的是避免胶头被腐蚀;吸完液体后的滴管不要放在实验桌上,以免沾污滴管;滴管管口不能伸人受滴容器。

二是要规范执行研究计划。如在教科版(2017年版)小学科学三年级上册《测量气温》这一课的学习中,要严格按照确定的时间,及时准确地记录当时的温度,在“同一时间同一地点”,探究一天中和一段时间内气温变化的一般规律。

2.2要有坚持意识

持久的观察需要毅力,在探究活动中,实验材料的准备和实验的开展是比较容易的事情,有难度的是持续的观察和记录。如教科版小学科学四年级下册《面包发霉了》一课主要研究的是哪一块面包上的霉菌长得快。

实验材料:4小块干面包、4个小塑料袋、1根牙签、1个滴管、若干棉线、水和发霉的面包。

实验过程:首先,准备4小块干面包,用牙签在每块面包上放一些霉菌。其次,把第1块干面包放进塑料袋,用线扎紧袋口,放在桌上。再次,在另外3块干面包上滴10滴清水后也分别装进塑料袋,用线扎紧袋口。将1块放在桌上,1块放在冰箱里,还有1块放在温度较高的地方。最后,每天观察1次每块面包上霉菌的生长情况。

实验重点和难点:完成表1的填写,并以此形成实验结论。

7天到10天的既“固定”又“简单”的实验过程,带给学生的是体验知识的探究过程。每天耗时不多但需要持续一定周期的观察和记录,让不是“显而易见”的现象引发学生“原来如此”的获得感,能更进一步激发他们的探究欲。

2.3要有合作意识

小学科学课有很多活动是需要学生参与交流的,然而每节课的时间却是有限的,因此,要想学生有充分的时间进行合作交流,教师必须分配好课内每个环节所需的时间。教师应鼓励每位学生在小组合作中展示自我、踊跃发言、积极开动小脑筋,尽量从多角度思考问题,让小组成员在讨论中碰撞出火花,并能够用口头和文字等方式准确地表达自己的观点和见解,从而提高学生的合作能力,让学生成为课堂的真正主导者。

3.有“据”——究真

何为“证据”?科学事实和科学数据就是证据。科学讲求实证,所以必须尊重证据。“重证据”首先要重视搜集科学事实和科学数据。

3.1猜测讲证据

在猜想假设环节,教师应引导学生逐步养成“证据”意识:猜想不是胡猜乱想,而是有根据地进行合理的猜想与假设。猜测是在探究之前对研究问题所进行的一种科学预见性活动,能明确探究的方向,指导整个探究活动的进行。对问题的认识不同,可以提出不同的猜想与假设。

3.2过程重证据

在科学学习过程中进行记录能促使学生深人思考和分析一些科学现象,促进学生加深对科学现象的理解,促进学生科学思維的发展,也是使学生牢固掌握知识的有效途径。“科学课的有效记录”要求学生在科学课收集整理数据资料的过程中,首先要做到“及时”,即在探究发现的第一时间做好记录;其次要做到“忠实”,就是在记录过程中实事求是,避免掺杂自己的想法和意见,应讲究真实性;再次要做到“审视”,记录者能通过记录所获得的信息,进行梳理和整理;最后,要做到“慎思”,能根据整理的数据进一步分析事实隐含的理性内容。在科学学习的过程中,要引导并鼓励学生及时、实事求是地通过数据、绘图、描述等方式记录自己观察到的“真相”。

3.3结果凭证据

小学科学课得出结论的时机应是实事求是、顺其自然的,是探究活动进展到一定时期自然生成的。科学的实证性告诉我们:科学要以事实说话,结论必须建立在大量事实证据的基础上。例如,对《食物中的营养》中的“淀粉的辨别”进行学习时,学生对淀粉糊、土豆、胡萝卜、肥肉、米饭、面包、苹果等食物进行辨别,之后各小组对其中的土豆、胡萝卜是否含有淀粉产生了不同观点,在这种情况下就可以把“是否变蓝”这一标准作为评判依据,并在课后进行相关资料的查阅,让不同观点碰撞成“生长点”。

4.有“剧”——品味

我们身边会有一些追剧族,好的影视作品之所以魅力四射,一是因为偶像,二是因为剧情。我们的科学研究活动是否也能像这些影视作品一样吸引学生呢?

4.1让活动自身充满魅力

要善于设计有“包袱”的科学活动,如教科版(2017年版)小学科学三年级下册《认识其他动物的卵》一课,重点是让学生对生鸡蛋进行观察:像一小段棉线一样的系带,蛋黄上的胚胎,一层薄薄的蛋膜……这些可能是学生以前没有注意到的“新”的发现。在结课时,引人中国居民“平衡膳食宝塔”,判断鸡蛋属于哪一层,可以让学生进行相关知识的预习。在课后,将观察过的鸡蛋(容器选用的是透明的玻璃皿并清洗干净)做成蛋饼,切块,给学生加餐,也为后期《食物》这一单元前四课的教学作了铺垫。

4.2让成果展评充满魅力

4.2.1“晒”作业

“记录天气”这个作业由于时间较长,学生会在不知不觉中忘记,等要进行交流汇报时才发现错失了许多关键阶段。为了改变这种现状,笔者组织学生开展了“晒晒我的天气记录”活动,在教室后墙进行展览活动,给作业足够的关注。这样的连续展览活动不仅能促使学生及时记录天气情况,而且给学生发现天气变化规律提供了机会。

此外,还有制作雨量器、制作风向标、小蝌蚪的养殖等作业,可以将这些作业展现在实验室、楼道的显眼处,以实现互看互学的目的。

4.2.2“融”学科

例如,将“油菜的一生”观察记录与数学学科的统计表、统计图的教学内容结合起来,将观察日记与语文学科的小练笔、观察作文结合起来。

4.3让延伸跟进充满魅力

教师应结合种植开展一些富有“科学味”的综合实践活动,可以是与其他学科的整合,也可以是与学校活动的整合。

例如,由黄豆育苗时的地膜覆盖引发对塑料袋的研究:

(1)地膜的用处。(引发思考:为什么要用地膜?为什么学校周边的蔬菜大棚是塑料大棚?)

(2)地膜的处理。(进行探索:在种植园的一角进行废纸、剩饭菜、塑料袋的堆肥实验。)

(3)塑料袋使用量统计。(活动延伸:从学生熟悉的两条线进行调查统计,从一个人一班级一学校或从一个人一家庭一街道,并通过查找资料认识“白色污染”的危害。)

(4)“五水共治,从我做起”系列活动。(明理践行:“减少白色污染”,从我做起,从现在做起。)

总之,学生是科学学习的真正主人,只有促使学生主动参与学习材料的准备,主动投人探究活动的整个过程,主动把科学学习延伸到课堂以外,才能提高他们的科学素养。

(本文作者系浙江省衢州市常山县二都桥中心小学高级教师)

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2017.

[2]柏毅.一线科学教师如何做[R].东南大学学习科学研训中心,2017(11).

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