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摘要 科学探究活动进程中,应在学生的思维发展上提供有结构的信息,搭设知识和方法的铺路石,让学生的思考有一个支点,循序渐进,螺旋式上升,那么学生的思维就会在原有的基础上更好地发展起来。
关键词 小学科学 思维发展 探究
“疑是思之始,学之端。”科学探究就是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。在日常科学教学中,学生动手有余、思考不足是我们经常碰到的难题。如何沿着学生思维的轨迹设计问题、引发思考、转变概念,成为有效教学的关键一步。下面,我结合具体的案例,谈谈科学探究后促进学生有效思考的引导策略。
案例一:我們怎么来分类呢?
《多种多样的植物》一课,上课伊始,教师提供了三十多种植物图片,让学生认识这些植物名称,并反复说和论。在此基础上,教师让学生根据自己的想法给这些植物分类。其实能先想出不同类别然后再据此对植物分类的学生很少。很多学生不时地向老师和学生打听这种植物是怎样的,那类植物是怎样的,课上进行了10分钟后,教师叫停分类活动,提出科学家的分类方法。
反思:只论名称不找本质,思考找不到切入点。植物分类的目的是什么?是更加了解植物和研究植物,不是为了分类而分类。知道了植物的名称分类是了解植物了吗?退一步讲,即使知道了植物的名称,也未必能与生活中的植物对上号。分类的依据是什么?是植物的生长环境、形态结构、营养分式等方面的特征。这些信息比植物本身的名称更有价值。
对策:为思考提供一组有结构的信息。知道了植物的名称不能帮助学生分类,但可以查找这种植物的更多信息。教师在备课时,应为学生查找这种植物的更多信息,尽可能提供同一种植物多方面的信息。如果是一种学生了解不全面的植物,还应提供能反映植物生命周期变化的图片信息,如开花不明显的松柏类植物等,以“怎么来描述这种植物的特征”等问题引导学生把关注点转移到对植物特性的研究上来,为科学分类指引正确的方向。
案例二:附在水面的物体浮力与重力是什么关系?
《浮力》是物体沉浮单元中承上启下的一课。前几课是从“密度”层面研究浮力,这一课尝试从“力”的角度解释物体在水中沉浮的原因。其中有一个活动是:研究浮在水面上的物体,浮力与重力的关系。课堂上教师试图这样引导:
师:“浮在水面的物体静止时,浮力与重力是什么关系?”生:“浮力大于重力。”师:“如果浮力大于重力的话,它还会往上浮。那么它会浮到什么时候为止?”生1:“和水面交界的地方。”生2:“水面的上方。”……
反思:这样推理缺乏知识基础,思考讨论就事论事。从上述对话可以看出,学生大部分认为浮在上面的物体浮力大于重力,物体才会浮起来。他们把“浮在水面的物体”和“上浮的物体”两个概念混淆了,原因之一是缺乏“力的平衡”相关知识,学生没有进入到力的概念框架中进行逻辑推理,结果就可想而知。
对策:为思考提供一个科学概念的框架。科学的本质是对自然事物和现象的解释。概念就是解释的表达方式,这种解释需要相关的知识和经验作支撑。因此,在已有科学概念和新概念之间建立联系,思考就有了逻辑起点,浮力教学要在“运动和力”的知识背景中展开。教师不妨这样设计几个铺垫活动:(1)活动一:老师和一个学生拔河,老师把他拉过来,说明了什么?(2)活动二:老师和一男生拔河,保持平衡,说明了什么?(3)活动三:浮在水面静止不动的物体,它会受到哪些力?这些力是怎样的关系?这里拔河游戏揭示的力的平衡条件是学生建构新概念和知识的基础,“浮在水面的物体受到的浮力和重力相等”这一科学概念就以此为依靠点生长并发展起来,这个过程比起理性的材料准备来说,更应引起我们的重视。
案例三:北极星“不动”的秘密是什么?
《北极星“不动”的秘密》一课,由北极星“不动”推测出地轴是倾斜的,是学生对地球自转认识的发展。这对学生的思维有很大的挑战性。如何引起学生对北极星“不动”的密切关注,有老师这样引导:
师:“由于地球在自转,我们看到的太阳是怎样运动的?”生:“太阳自西向东运动。”师:“有没有一种可能,地球还是在不停地自转,可是站在地球上的人却看到停在头顶上不动。”生:“当太阳位于地球自转轴的正上方时,位于极点的人看到太阳在头顶上不动。”师(用地球仪模拟“地球不停自转,地球上的人看到太阳停在头顶上不动”的情形):“对,现实中就有正对着北极星上方的xx,你猜得对吗?”
反思:假设不合情理,思考漫无边际。从活动中可以看出,教师的引导花费了一番心思。可太阳在地轴上方时看起来是不动的。这不是事实,这是凭空想象!既然大前提不存在,由此推导的结论就是不可信的,学生的猜测也是无意义的。
对策:为思考提供一种科学的方法。由北极星不动推导地球的自转方向,需要建立在对北极星观察或了解的基础上,更需要相对运动知识和科学推理方法作支撑。教师不妨引导学生作这样的推理:人坐在运动的车上,看到窗外的景物是运动的;由于地球是自转的,而且运动的方向与地球运动的方向相反;北极星是恒星,那么按照相对运动的规律,应该是运动的,为什么现在北极星看起来“不动”呢?这里的推理由“车子—景物”“地球太阳”“地球—北极星”相对运动关系一一推导而来,既可信又合理。
关键词 小学科学 思维发展 探究
“疑是思之始,学之端。”科学探究就是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程。在日常科学教学中,学生动手有余、思考不足是我们经常碰到的难题。如何沿着学生思维的轨迹设计问题、引发思考、转变概念,成为有效教学的关键一步。下面,我结合具体的案例,谈谈科学探究后促进学生有效思考的引导策略。
案例一:我們怎么来分类呢?
《多种多样的植物》一课,上课伊始,教师提供了三十多种植物图片,让学生认识这些植物名称,并反复说和论。在此基础上,教师让学生根据自己的想法给这些植物分类。其实能先想出不同类别然后再据此对植物分类的学生很少。很多学生不时地向老师和学生打听这种植物是怎样的,那类植物是怎样的,课上进行了10分钟后,教师叫停分类活动,提出科学家的分类方法。
反思:只论名称不找本质,思考找不到切入点。植物分类的目的是什么?是更加了解植物和研究植物,不是为了分类而分类。知道了植物的名称分类是了解植物了吗?退一步讲,即使知道了植物的名称,也未必能与生活中的植物对上号。分类的依据是什么?是植物的生长环境、形态结构、营养分式等方面的特征。这些信息比植物本身的名称更有价值。
对策:为思考提供一组有结构的信息。知道了植物的名称不能帮助学生分类,但可以查找这种植物的更多信息。教师在备课时,应为学生查找这种植物的更多信息,尽可能提供同一种植物多方面的信息。如果是一种学生了解不全面的植物,还应提供能反映植物生命周期变化的图片信息,如开花不明显的松柏类植物等,以“怎么来描述这种植物的特征”等问题引导学生把关注点转移到对植物特性的研究上来,为科学分类指引正确的方向。
案例二:附在水面的物体浮力与重力是什么关系?
《浮力》是物体沉浮单元中承上启下的一课。前几课是从“密度”层面研究浮力,这一课尝试从“力”的角度解释物体在水中沉浮的原因。其中有一个活动是:研究浮在水面上的物体,浮力与重力的关系。课堂上教师试图这样引导:
师:“浮在水面的物体静止时,浮力与重力是什么关系?”生:“浮力大于重力。”师:“如果浮力大于重力的话,它还会往上浮。那么它会浮到什么时候为止?”生1:“和水面交界的地方。”生2:“水面的上方。”……
反思:这样推理缺乏知识基础,思考讨论就事论事。从上述对话可以看出,学生大部分认为浮在上面的物体浮力大于重力,物体才会浮起来。他们把“浮在水面的物体”和“上浮的物体”两个概念混淆了,原因之一是缺乏“力的平衡”相关知识,学生没有进入到力的概念框架中进行逻辑推理,结果就可想而知。
对策:为思考提供一个科学概念的框架。科学的本质是对自然事物和现象的解释。概念就是解释的表达方式,这种解释需要相关的知识和经验作支撑。因此,在已有科学概念和新概念之间建立联系,思考就有了逻辑起点,浮力教学要在“运动和力”的知识背景中展开。教师不妨这样设计几个铺垫活动:(1)活动一:老师和一个学生拔河,老师把他拉过来,说明了什么?(2)活动二:老师和一男生拔河,保持平衡,说明了什么?(3)活动三:浮在水面静止不动的物体,它会受到哪些力?这些力是怎样的关系?这里拔河游戏揭示的力的平衡条件是学生建构新概念和知识的基础,“浮在水面的物体受到的浮力和重力相等”这一科学概念就以此为依靠点生长并发展起来,这个过程比起理性的材料准备来说,更应引起我们的重视。
案例三:北极星“不动”的秘密是什么?
《北极星“不动”的秘密》一课,由北极星“不动”推测出地轴是倾斜的,是学生对地球自转认识的发展。这对学生的思维有很大的挑战性。如何引起学生对北极星“不动”的密切关注,有老师这样引导:
师:“由于地球在自转,我们看到的太阳是怎样运动的?”生:“太阳自西向东运动。”师:“有没有一种可能,地球还是在不停地自转,可是站在地球上的人却看到停在头顶上不动。”生:“当太阳位于地球自转轴的正上方时,位于极点的人看到太阳在头顶上不动。”师(用地球仪模拟“地球不停自转,地球上的人看到太阳停在头顶上不动”的情形):“对,现实中就有正对着北极星上方的xx,你猜得对吗?”
反思:假设不合情理,思考漫无边际。从活动中可以看出,教师的引导花费了一番心思。可太阳在地轴上方时看起来是不动的。这不是事实,这是凭空想象!既然大前提不存在,由此推导的结论就是不可信的,学生的猜测也是无意义的。
对策:为思考提供一种科学的方法。由北极星不动推导地球的自转方向,需要建立在对北极星观察或了解的基础上,更需要相对运动知识和科学推理方法作支撑。教师不妨引导学生作这样的推理:人坐在运动的车上,看到窗外的景物是运动的;由于地球是自转的,而且运动的方向与地球运动的方向相反;北极星是恒星,那么按照相对运动的规律,应该是运动的,为什么现在北极星看起来“不动”呢?这里的推理由“车子—景物”“地球太阳”“地球—北极星”相对运动关系一一推导而来,既可信又合理。