促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的策略
〖教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)回放〗 《鼴鼠吃什么?》教學(xué)分析[1] 這是一堂有關(guān)研究鼴鼠的課,目的是對(duì)鼴鼠吃什么進(jìn)行研究。 課的開始,老師把孩子們吸引到一個(gè)裝著鼴鼠的籠子旁邊,問孩子們,鼴鼠吃什么呀,誰(shuí)知道?孩子們有的說(shuō)吃糖塊,有的說(shuō)它不吃面包,也不吃火腿。這時(shí)候一個(gè)聲音冒了出來(lái):我看過鼴鼠吃生菜! 老師就抓住了這個(gè)問題,問孩子:“鼴鼠是怎么知道它吃的是生菜的呢?” 孩子有的說(shuō)是聞見的,有的說(shuō)可能是看到的……這時(shí)候由于孩子們提出了各種各樣不同的猜測(cè)和理解,老師就順?biāo)浦厶岢隽诉@堂課要研究的一個(gè)題目:鼴鼠吃食物究竟是看到的還是聞到的?這個(gè)題目立刻就引起了孩子們的興趣。 同時(shí),在問題提出以 為了要證明“鼴鼠不是聞到而是看到了食物,看到了生菜它才過去吃的”這樣一個(gè)觀點(diǎn),有個(gè)孩子立刻想到了:把鼴鼠的鼻子堵上!把鼴鼠的鼻子堵上之后,就只剩下了一個(gè)感官,排除掉了干擾因素。第二個(gè)孩子又說(shuō):“我們應(yīng)該仿造一個(gè)像生菜的東西,看它吃不吃?”老師說(shuō):“那你們?cè)趺捶略炷兀?#8221;有的孩子說(shuō):“我用綠色的蠟筆畫一棵生菜”。老師又問:“還有什么辦法?”學(xué)生說(shuō):“我可以找一張綠紙……”老師這時(shí)候又開始追問:“你們?yōu)槭裁匆x擇綠色的東西呀?”孩子說(shuō):“因?yàn)闉榱俗屵@些東西看起來(lái)更像是生菜,這樣我們就能夠明白鼴鼠到底是不是能夠“看”,是根據(jù)“看”才能發(fā)現(xiàn)生菜了。” 以知識(shí)為中心的教育觀念使我們常常關(guān)注:讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)鼴鼠喜歡吃什么,到此為止,只要把鼴鼠喜歡吃的食物歸納起來(lái),就達(dá)到教學(xué)目標(biāo)了;以探究為中心的教育觀念使我們認(rèn)識(shí)到:應(yīng)該關(guān)注科學(xué)的過程、研究的過程,即關(guān)注我們應(yīng)該通過什么樣的方法,才能夠知道鼴鼠在吃食物的過程中是怎樣發(fā)現(xiàn)食物的。從剛才這個(gè)案例中,我們可以很清楚地看到,在整個(gè)的這堂課中,這個(gè)主題活動(dòng)中間,所關(guān)注的并不僅僅是鼴鼠吃什么,也不是鼴鼠到底吃不吃,而是我們應(yīng)該通過什么樣的方法,才能夠知道鼴鼠在吃食物的過程中是怎樣發(fā)現(xiàn)食物的。這里面首先也有一種假設(shè),假設(shè)鼴鼠是先看到的,然后聞到的,那么如果要是為了獲得對(duì)這樣一種假設(shè)的驗(yàn)證,該怎么辦?那就是要搜集事實(shí),要搜集證據(jù),怎么搜集證據(jù),就是要幫助孩子們?nèi)ピO(shè)想,這樣的一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該怎么做,這就是研討的意義和價(jià)值所在。 對(duì)于孩子們來(lái)說(shuō),科學(xué)真正開始于當(dāng)他們意識(shí)到可以通過自己的行為找出事情真相的那一刻:比如通過篩選一捧泥土、通過吹泡泡、把鹽放在水里等等。這些做法可能會(huì)改變他們之前所持有的看法以及對(duì)現(xiàn)象的解釋。而在我們的科學(xué)課堂中主要涉及科學(xué)的一些最基本的觀點(diǎn),學(xué)生只要對(duì)周圍物體和材料進(jìn)行簡(jiǎn)單的探究就能發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生什么樣的觀點(diǎn)不僅取決于具體的事件,而且還取決于孩子們對(duì)事件的推理方式、加工信息的過程,即過程性技能,如觀察、分類、推理、預(yù)測(cè)、交流等,這些都是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所不可缺少的技能。另外,科學(xué)教育還特別強(qiáng)調(diào)孩子們頭腦中所進(jìn)行的一些活動(dòng)的鍛煉即思維活動(dòng)的鍛煉。 當(dāng)前“動(dòng)手做”科學(xué)已經(jīng)成為科學(xué)課堂的核心理念,隨著對(duì)科學(xué)探究研究的深入,我們?cè)絹?lái)越多地認(rèn)識(shí)到:真正的探究發(fā)生在孩子的頭腦中,著力培養(yǎng)孩子的科學(xué)思維能力,提升孩子的科學(xué)智慧才是我們課堂的重心。然而僅僅是動(dòng)手也不是探究,盲目的動(dòng)手和操作會(huì)是課堂效率大打折扣,因?yàn)閺暮⒆拥慕嵌葋?lái)看,他們往往會(huì)對(duì)感性材料本身特別感興趣,常常會(huì)因?yàn)橐晃兜夭僮鞑牧隙浫ダ硇缘胤治龊退伎?。在操作過程中,也往往會(huì)由于漫無(wú)目的的操作而使探究無(wú)功而返。 因此,探究之前我們首先要做的是應(yīng)該讓學(xué)生了解我們應(yīng)該做什么,為什么要做實(shí)驗(yàn),即明白實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),可平常的實(shí)驗(yàn)中,我們往往會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)太大太空而致使目標(biāo)缺失。對(duì)于小孩子來(lái)說(shuō),他們常常喜歡問為什么,可是基于他們的解決問題的能力來(lái)說(shuō),他們又只能解決怎么樣的問題,因此我們要在學(xué)生動(dòng)手之前組織孩子進(jìn)行研討,將“為什么”之類的原理性的目標(biāo)轉(zhuǎn)化為“怎么樣”之類的操作目標(biāo)。因此如何使動(dòng)手便得更有效,能夠促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維能力,成為我們當(dāng)前研究的一個(gè)重要話題。 【科學(xué)沙龍論壇】 主題:如何在動(dòng)手中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力? 【引言】“學(xué)生是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體、科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。”目前,自主、探究已成為小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的兩面大旗。在這種思潮的引導(dǎo)下,在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)領(lǐng)域卻刮起了一股瘋狂的“活動(dòng)教學(xué)”之風(fēng)。在課堂上處處是活動(dòng),可謂熱鬧非凡。但對(duì)這些活動(dòng)耐心分析和研究之后,又會(huì)感到普遍存在著一種毛病,那就是──“思維含量不足”:很多情況下,在熱熱鬧鬧的活動(dòng)結(jié)束以后,學(xué)生頭腦依然是一片空白,在知識(shí)和能力上并沒有得到真正意義上的提升,那么“如何在動(dòng)手之中發(fā)展思維能力”呢,本次論壇將依此為話題,展開深入地討論。 主持人:“動(dòng)手—動(dòng)腦”(hands-onandminds-on)是美國(guó)及許多西方國(guó)家小學(xué)科學(xué)教育的基本教學(xué)思想。它是腦科學(xué)認(rèn)知理論在科學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn)。美國(guó)的布萊笛曼在一個(gè)由全美科學(xué)基金會(huì)贊助的大型研究項(xiàng)目中,通過近15年對(duì)全美近1000個(gè)小學(xué)課堂及13000名學(xué)生長(zhǎng)期的考察,得出以下結(jié)論:“如果應(yīng)用實(shí)驗(yàn)性科學(xué)教學(xué)方法,教師可期望學(xué)生在科學(xué)過程技能及創(chuàng)造力方面有實(shí)質(zhì)性的提高;在感知覺、邏輯推理、科學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)方面有中等程度的進(jìn)步……”的確,《科學(xué)》是一門讓學(xué)生在大量的科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)科。但活動(dòng)只是科學(xué)探究的外在形式,而其中內(nèi)隱著的科學(xué)思維才是它的靈魂,沒有思維的探究,學(xué)生最多只能是一個(gè)忠實(shí)的觀看者和記錄者,是不可能有重大的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。比如,在有關(guān)動(dòng)物的知識(shí)內(nèi)容中,讓學(xué)生去表演動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)?;顒?dòng)不過是玩游戲的過程而已,學(xué)生在玩完之后在各個(gè)方面都沒有得到真正意義上的提高。今天我們就來(lái)談?wù)?#8220;如何在動(dòng)手的過程中推進(jìn)思維的發(fā)展”這一話題。 主持人:能不能列舉一些具體的課例來(lái)說(shuō)明“動(dòng)手并不一定會(huì)促進(jìn)動(dòng)腦”? 主持人:其實(shí)呀,“動(dòng)手不動(dòng)腦”活動(dòng)就像我們傳統(tǒng)的“菜單式”課堂實(shí)驗(yàn),學(xué)生只是機(jī)械地照著老師指定的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地依樣畫葫蘆,沒有探究性思維活動(dòng)的參與,這種教學(xué)方法往往是低效率的。 姚(壽昌)老師:確實(shí),課堂活動(dòng)是由若干個(gè)活動(dòng)組成的,活動(dòng)多,活動(dòng)熱烈并不是壞事,但是我們應(yīng)該看到活動(dòng)背后的意義何在,想解決什么問題,動(dòng)手只不過是個(gè)形式,目的是動(dòng)腦。所以我們要看到活動(dòng)的實(shí)效性,探究的深度應(yīng)該到什么程度上,時(shí)間有限,活動(dòng)要讓學(xué)生最大限度有所得。 主持人:從教師的角度來(lái)說(shuō):新課程強(qiáng)調(diào)以人為本的教育理念,要求教師在教學(xué)中要真正突出學(xué)生的主體性??茖W(xué)課程倡導(dǎo)讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)。所以,很多科學(xué)教師就誤以為:“探究”缺不了“活動(dòng)”→“活動(dòng)”就應(yīng)該“熱鬧”。從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō):很多學(xué)生對(duì)只活動(dòng)本身感興趣的很多,真要讓他們?cè)诳茖W(xué)課上耐心地傾聽,深入地思考,有些難度。 姚(壽昌)老師:但是,如果真的讓學(xué)生自己提問題研究,一節(jié)課真的干不了什么事,盡管知道這樣才符合學(xué)生的心理特征,學(xué)生有需求,但是實(shí)際的動(dòng)手過程中,多數(shù)學(xué)生盲目地、機(jī)械地操作式的,沒有多感官的深入地思維參與活動(dòng)。如在學(xué)習(xí)《把固體放到水里》準(zhǔn)備了許多常見的材料,還有粉筆,棉布等,實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只是把材料放入水中,看沉與浮,對(duì)于沉的過程中有些什么變化,為什么會(huì)沉等學(xué)生沒有關(guān)注,思考。特別是粉筆,棉布,其實(shí)這兩個(gè)材料非常好,他們不僅由浮到沉,而且還伴隨一些現(xiàn)象發(fā)生,但課中沒有充分的發(fā)揮它的作用。沒有引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真的關(guān)注,獲取豐富的信息。 主持人:我想活動(dòng)與思維不是矛盾、對(duì)立的兩個(gè)方面,很多活動(dòng)如頭腦風(fēng)暴式的活動(dòng),畫思維導(dǎo)圖之類的活動(dòng)本身就是思維活動(dòng)。大家在這兒提出來(lái)的活動(dòng)我想應(yīng)該是指沒有目的沒有要求的“盲動(dòng)”?;蛘呤且粯赢嫼J的“仿動(dòng)”。孩子們不知道為什么要?jiǎng)??該怎樣?dòng)?或者孩子們沒有自己動(dòng)的意愿,是你要我動(dòng)的。同樣也不知道動(dòng)的目的,要求。當(dāng)然也就不會(huì)有思維的必要了。 姚(壽昌)老師:在我自己的課堂上,這個(gè)毛病也常犯,很多時(shí)候,看者學(xué)生投入的樣子,我都不忍心打斷學(xué)生的活動(dòng),常常要等到下課鈴聲響時(shí),學(xué)生才有些不舍地停止活動(dòng),常常沒有足夠的時(shí)間交流與深入思考。這樣,學(xué)生的活動(dòng)是“熱鬧”了,可充分的“思維”卻沒了保證。 姚(壽昌)老師:蘇霍姆林斯基一貫強(qiáng)調(diào)要給學(xué)生提供較為充分的動(dòng)手機(jī)會(huì),“使他們的雙手和大腦做復(fù)雜的工作”。同時(shí),他也反對(duì)那種僅僅把學(xué)生作為“一種發(fā)出體力能量的器官,而遠(yuǎn)非一種創(chuàng)造的工具”。他認(rèn)為:“雙手無(wú)所事事,也像不加思索地隨便找點(diǎn)體力負(fù)擔(dān)讓他有事可干一樣,這兩種做法對(duì)于少年的智力發(fā)展是同樣有害的。”他主張?jiān)趯W(xué)生動(dòng)手勞動(dòng)時(shí)多動(dòng)腦,勤思考,善于運(yùn)用才智,使體力勞動(dòng)和思維融成一體。這樣的勞動(dòng)不僅能出好的成果,而且還能產(chǎn)生新構(gòu)想、新方案、新產(chǎn)品,更能練就高超的技藝。 充分準(zhǔn)備動(dòng)手前的有序計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)前的動(dòng)腦是讓學(xué)生的思維從模糊走向清晰的重要一環(huán)。在探究前準(zhǔn)備不光是待會(huì)兒要用到的各種材料,在某種程度上來(lái)說(shuō),更重要的是讓學(xué)生在動(dòng)手前經(jīng)過一番自己的思考。如理清在實(shí)驗(yàn)時(shí)一共要用到的材料;我應(yīng)該先做什么;再做什么;哪個(gè)步驟是比較關(guān)鍵的。甚至能夠想到怎樣確保動(dòng)手實(shí)驗(yàn)順利達(dá)成的有效措施。 主持人:對(duì),所謂科學(xué)思維能力,就是指孩子科學(xué)思維的邏輯性、敏感性、周密性和條理性。小孩子的思維往往是單向的,線性的,思維的周密性很差,考慮問題不夠周全,常常顧此失彼,這也是小學(xué)生做實(shí)驗(yàn)常常失敗的原因。而科學(xué)研究特別講究思維的周密性,要考慮到各種各樣可能的情況。比如航天員上天,必須考慮可能發(fā)生的任何情況,包括吃喝拉撒等??茖W(xué)史上因一個(gè)細(xì)節(jié)的考慮不周全,而導(dǎo)致一次災(zāi)難事例舉不勝舉,因此,思維的周密性也是科學(xué)素養(yǎng)的一種表現(xiàn)。所以,在教學(xué)中要讓孩子考慮探究過程中會(huì)發(fā)生的種種情況,尤其是會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的種種可能性。 一開始我們先讓學(xué)生基于自己原有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè):多長(zhǎng)時(shí)間能煮熟雞蛋?學(xué)生預(yù)測(cè):2分鐘、5分鐘、8分鐘、也有說(shuō)15分鐘的。預(yù)測(cè)的結(jié)果讓孩子知道了在一個(gè)什么樣的范圍內(nèi)雞蛋會(huì)被煮熟。 預(yù)測(cè)過后,老師拋出第二個(gè)問題:雞蛋被煮成什么狀態(tài)才算是熟了呢?也就是制定一個(gè)熟的標(biāo)準(zhǔn):蛋黃要處于凝固狀態(tài),不能流淌。 在這個(gè)基礎(chǔ)上讓學(xué)生討論:哪些因素會(huì)影響雞蛋熟的快慢?學(xué)生依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出:水的多少、水的溫度、容器的大小、容器的材料、雞蛋的個(gè)數(shù)、火力的大小等因素都會(huì)影響煮雞蛋的快慢。為了比較的公平性,要規(guī)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn):那就是放多少水——?jiǎng)偤醚瓦^雞蛋,統(tǒng)一鍋?zhàn)樱y(tǒng)一放熱水或者冷水、統(tǒng)一用酒精爐子(剪開易拉罐,放上棉花和酒精)。 主持人:你能否談?wù)勗谥箅u蛋之前的那些討論有什么意義呢? 小學(xué)生的興奮和沖動(dòng)往往會(huì)使學(xué)生在操作的時(shí)候,缺乏程序,忘記收集重要數(shù)據(jù),他們往往會(huì)將自己的注意力放在“做”上,至于怎么做先做什么后做什么他們?nèi)鄙僮銐虻睦碇牵@也就是學(xué)生為什么在課堂上往往在做,而不去理會(huì)記錄,每個(gè)人都去操作材料,而沒有人去收集相關(guān)的數(shù)據(jù)的現(xiàn)象的根源,因此,課堂上看起來(lái)熱熱鬧鬧,卻沒有多少實(shí)效。 主持人:對(duì),科學(xué)探究必須遵循一定的程序,先做什么,后做什么,決不能含糊,在探究的過程中講究思維的體驗(yàn),而程序性的探究則可以體現(xiàn)孩子思維的條理性,因此,在動(dòng)手之前我們必須強(qiáng)調(diào)規(guī)劃,規(guī)劃好測(cè)試項(xiàng)目,規(guī)劃好測(cè)試對(duì)象,規(guī)劃好實(shí)驗(yàn)流程,先做什么在做什么每一環(huán)節(jié)應(yīng)該注意收集什么數(shù)據(jù)等。在充分的討論中學(xué)生才能夠明晰目標(biāo),在周密的規(guī)劃中才能完善思維,也會(huì)使學(xué)生在探究的過程減少無(wú)效的嘗試,提高探究的效率。 【后記】 傍晚,經(jīng)過一番激烈的討論(辯論),朋友們陸續(xù)離去,隨手拿起一本雜志,無(wú)意中看到這樣一則小故事: 實(shí)驗(yàn)室里,導(dǎo)師問自己的學(xué)生:“白天,你在干什么?” 學(xué)生回答道:“做實(shí)驗(yàn)。”導(dǎo)師又問:“那你晚上在干什么?” 學(xué)生不好意思地回答道:“做實(shí)驗(yàn)。” 他的導(dǎo)師聽到這兒,勃然大怒:“那你還有什么時(shí)間來(lái)思考?”…… 我知道,那位導(dǎo)師就是前蘇聯(lián)偉大的生物學(xué)家巴甫洛夫,他的勃然大怒使我們不難感受到學(xué)會(huì)思考、發(fā)展思維對(duì)一個(gè)人成材的重要性。是啊,科學(xué)探究的目的不就是為了讓孩子更聰明、更智慧嗎?發(fā)展孩子的思維力,應(yīng)該成為我們課堂的無(wú)悔的追求!“冰凍三尺,非一日之寒”。提高孩子的思維能力,是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。如果在課堂上我們能帶著“發(fā)展學(xué)生思維”的理念指導(dǎo)學(xué)生開展活動(dòng),相信科學(xué)課的活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生更大的效益,為孩子們的終身幸福奠下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 |
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