论文选读8：魂牵趣萦理相随

1 魂牵趣萦理相随魂牵趣萦理相随 试论小学科学解暗箱教学的策略试论小学科学解暗箱教学的策略 内容摘要 解暗箱是一种客观理性的活动 教材更多关注学生的理性思维 而缺 乏情趣性 如何使学生保持科学探究的兴趣 本文紧紧围绕 解暗箱课型中如何抓住教材 与教学的 魂 恰当处理教材 创新实验教学 以富有儿童趣味的活动促进学生的理性 思考 这一问题 从 教材理解 教学设计 实验创新 三个角度 分别提出了 合理推测 关注想象 的感知策略 大胆取舍 拓展整合 的情境策略 缜 密设悬 优化方案 的活动策略 旨在让儿童趣味与理性思考如影随形 试图解决这 一困惑 从而打破解暗箱课型思维有余但激情不足的局面 实现富有儿童情趣的科学课堂 关 键 词 解暗箱 情趣 理性 小学科学教材中有些课题内容是不能直接感知的 需要教师引导学生反复 感知那些可感知的事物的外部情况 研究有关事实 抓住推理的突破口 间接 推断出事物的内部构造和机理 并在头脑中加以再造想象 这一过程即是 解 暗箱 的过程 实质上也是一种逻辑思维方法 它是一种客观 理性的活动 在许多课中都会有所体现 如观察课 实验课之中 但在课堂教学中往往表现 为秩序有余 激情不足 因为从儿童心理学角度看 富有情趣的科学活动才能 更加吸引他们的注意力 激发探究的欲望 生动 自然的情境才能促进儿童将 自己的经验世界与认知对象发生互动 使 同化和顺应 过程得以顺利完成 因此 抓住解暗箱教学的 魂 深刻理解教材 灵活设计教学 创造性地开展 实验教学 实现科学探究的 理 与学生活动的 趣 和谐统一 从而使学生 饶有兴致地参与到解暗箱的整个活动之中是我们当前要努力的方向 笔者试从 以下三个方面来阐述其中的教学策略 一 感知 不拘一格探证据一 感知 不拘一格探证据 教材提供的素材 往往承载着科学的文化价值和科学的 探究味 教师 只有站在编者的角度来把握教材 才能真正的走进教材 从而理解教材 了解 教材编写的思想 才能抓住课堂教学的 灵魂 体现在解暗箱课型中 即培 养学生的证据意识 这是解暗箱教学的关键所在 我们只有读懂了教材 才能 2 够切合学生的实际 设计出符合学生 口味 的科学课堂 才能在解暗箱的教 学过程中 举重若轻 1 1 合理推测 辩之合理推测 辩之 教材中有关 生命领域 和 地球宇宙 的很多内容都是需要 解暗箱 的 在科学学习中 要充分体现学生的主体性 发挥他们的能动作用 例如 我们来造 环形山 一课关于月球上环形山的成因 教师建立在满足学生 发展需要和已有经验的基础之上 引导学生进行了一番激烈的辩论 生 我们认为环形山是由于陨石撞击形成的 因为 月球上没有空气 就相当于少了一层保护层 使得撞击更为猛烈和频繁 生 我们也认为是撞击形成的 因为我在电视上看过 在1972 年 有 一颗陨石撞击了月球 月面上出现了凹痕 生 我们认为环形山是由于火山爆发形成的 我在网上看到说有个环形 山的形状和火山口的形状非常像 生 也可能是外星人造的 所以我想知道月球上有没有外星人的脚印 师 要是你到月球上发现了这个脚印 哇 那可就真是太了不起了 绝 对是 21 世纪最重大的发现 合理的推测是科学发现的前奏 你们已经迈出 了精彩的一步 大家比较倾向于哪种推测呢 生 大部分支持撞击说 少部分支持火山说 师 双方都说说自己的理由吧 火山方 如果是撞击造成的 那些陨石到哪里去了 撞击方 陨石风化了 火山方 月球上没有水和空气 根本不会风化 不然阿姆斯特朗的脚印 怎么能保存到现在 撞击方 可能是冲击力很大 陷进去了 或者是粉碎了 火山方 陨石的形状肯定不一样的 它们撞击出的痕迹也都是圆的吗 火山方 撞击能形成环中环吗 撞击方 大的陨石先撞击 然后小的后来刚好撞击在大环里面 火山方 撞击能形成中央峰吗 撞击方 可能是撞击的力度很大 中间的压力最大 所以反弹上来了 撞击方 我们倒要提醒你们 书上说 在过去的 46 亿年间 月球从来不 3 曾有过频繁而激烈的火山活动 火山方 请注意 是不曾发生过频繁而激烈的 说明偶尔还是有不激烈 的火山活动的 分出胜负不是目的 目的是通过辩论这种交流学习形式 激发学生内在的 兴趣 让学生真正体验自主学习的过程 亲历查找学习资料 向专家学者家长请 教 进行有针对性的小实验研究 调查分析等活动 增强证据意识 不断寻找 新的证据支持自己的观点 不管是对是错 经历了 体验了 也就达到探究的目的 了 2 2 注重 注重想象 推之想象 推之 心理学认为 思维是智力活动的核心 而想象则是智力的翅膀 孔子认为 学而不思则罔 刘勰则把想象称为 神思 认为有了它就能冲破时间和 空间的界限 思接千载 视能万里 因而可以充分调动学生思维的主 动性 引导开展丰富的想象 寻找解开暗箱的钥匙 科学远不只是设计实验以及对观察到现象进行解释或得出结论 提出合理 的猜想和预测也是十分必要的 学生根据所提供的科学探究内容 有结构探究 材料以及机会进行猜想和预测 这个过程就是展开想象的过程 而且是一种处 在积极的起始萌发状态的思维过程 每一项猜想和预测都是学生进行创新思维 的具体体现 猜想和预测是培养学生科学想象力的基本形式和主要途径 也是 学生进行科学探究活动的一个重要环节 在科学课教学中创设机会让学生猜想或预测 比较容易调动学生学习的兴 趣 如 地球内部的运动 一课 通过录像或电脑视频资料的再现可以让学生 认识火山与地震的现象 但这并不是我们教学的主要目的 而是通过火山的现 象进一步认识地球的内部构造情况 这就需要进行想象 又如 花 果实和种子 一课中 在自然界中有各种各样的果实 它们是 怎样形成的呢 你认为可能与什么有关 学生依据事实 在生活中 我们总是 看到花谢了就会长出果实来 进行猜想 认为 可能与花有关 然后出示花 的构造图 引导学生猜想究竟是花的哪一部分发育成了果实 依据生活经验 学生在生活中经历过花谢的情景 花瓣凋落了不可能发育成果实 仔细观察凋 4 落的花瓣中还有一些雄蕊 所以雄蕊也不可能发育成果实 萼片只是一片小叶 子形状不可能发育成果实 由此经过生活事实的证明和层层的推理 只有雌蕊 有可能发育成果实 依据学生已有的生活经验和知识经验 推理果实的形成原 因 有关解暗箱的课实际上就是训练科学想象力的专课 一个内部有一定结构 的暗箱让学生判断出这个暗箱内部的构造无疑需要通过想象 就拿人体来说 人体就是个大暗箱 内部的情况学生谁都没有见到 各个器官的形状大小和各 所在的位置以及它们生理活动过程 如心脏的构造和大小 心脏的怎样搏动的 血液是怎样循环的 脑的构造 神经的分布及生理活动过程 食物消化过程是 怎样的 这许多内容都不允许也不可能将这个暗箱打开来研究 这就需要学 生进行想象 尽管现在我们可以向学生提供图片 模型 视频等有关资料来帮 助学生了解人体内部的构造 要知道我们的祖先在这方面是经过了数千年的想 象并冲破宗教势力束缚的研究才获得比较准确结果的 在这类知识的教学过程 中也可以让学生经历我们祖先研究所经历的想象过程 可以说科学教材中相当大部分的内容的学习需要靠想象的 运用好教材中 培养科学想象力的教学资源让学生经历想象 能使探究活动目标更加明确 学 生在经历想象之后的探究活动可以事半功倍地收到数利并举的教育效果 这是 我们教师在以往的科学启蒙教学活动中所没有意识到的 二 情境 独辟二 情境 独辟蹊径蹊径究本质究本质 教材给师生留出了开发和选择的空间 以满足不同学生的学习和发展的需 要 叶圣陶先生说过 教材无非是个例子 教材必须从属于 服务于学生的 需要 我们应该灵活处理教材 从学生已有的生活经验和实际出发 对原教材 进行优化组合 只有树立开放的 动态的教材观 在抓住教材精神实质的基础 上 拉近教材与生活的距离 教材与学生的距离 对教材进行适当地换 删 改 合理地开发重组 才能更好地理解 暗箱 的本质 教学才是活的 富有 生命力的 1 1 大胆取舍 明之大胆取舍 明之 空气占据空间吗 一课 教材原由乌鸦喝水引入 然后是纸的奇遇 瓶 中吹气球 赶走杯中的空气三个连续的活动情境组成 几番教学实践后 发现 5 学生对 空气占据空间 的概念建构并不牢固 这里可能有实验的问题 但肯 定有不够儿童情趣性的问题 活动安排的逻辑层次也有问题 于是笔者大胆对 原有教材进行了大胆取舍 引入了 乒乓球的奇遇 用嘴吹的喷泉 解释 相关的问题 三个更有层次更有趣味的活动 教师出示一个被切去下面一半的矿泉水瓶子 问 如果我把它竖直轻轻地压入水中 并且正好是 从乒乓球上方压下 你猜会出现什么现象 学生纷 纷猜测 乒乓球还是浮的 可能会藏到水底 也许有 气泡汩汩地冒上来 接着大家都试试看 结果出乎意料 乒乓球落下 因为 瓶内水位很低 冒气泡 手感觉到有压力 教师问 看到这些现象 你有什 么问题吗 学生提出了很多问题 教师梳理一下 大致是 乒乓球还是浮的 只是瓶内的水位为什么下降了 为什么会有气泡跑出来 为什么手压下去感觉 有点吃力 这节课就来研究我们自己提出的问题 第一个问题为什么瓶内水很少 你 是怎么想的 学生小组谈论后 大多数认为和空气有关 为了寻找这个问 题的答案 你有什么好建议 学生把瓶盖慢慢拧开 观察乒乓球 的变化 说说你看到了什么 你怎么解释 对于刚才为什么瓶内 水少这个问题我们作出的几种猜测 现在你支持哪一种观点 你怎么说服别人同意你的观点 让大家看到空气能挤占水的空 间 老师给大家提供了这样一个装置 如果你往短吸管中吹气 会看到什么 如果你往长吸管中吹气 又会怎样 为什么 学生小组活动并在作业本中 记录实验现象 全班交流 并解释现象 通过我们这一系列的活动 你明白了一个什么科学道理 你用现在学的知识自己来解释这两个问题吗 为什么会冒气泡 为什么 感觉到有压力 既然空气占满了瓶子的空间 那么瓶子底部为什么还是有一 小部分水呢 这个问题留待大家课后研究 通过乒乓球的位置看到水位的变化 让学生带着对现象 问题的好奇与猜 测 将探究目标导向 与空气有关 空气是否占据了瓶子的空间看不见呀 如何让别人认同你的观点 怎样让大家信服 你有什么高招 这就是 兴奋点 6 课堂气氛是热烈而有趣的 而最后的问题 瓶子底部为什么还是有一小部分 水呢 旨在引导学生发现空气占据的空间是可以被压缩的 纵观整堂课就是一个大的问题情景 瓶内水位为什么下降了 这个大的问 题情景又由三个小情景组成 具有连贯性 内在的逻辑性 同时富有趣味性 2 2 拓展整合 丰之 拓展整合 丰之 物质变化与我们 是六下第二单元的最后一课 要求在前面学习内容的 基础上 对物质变化的形式 物质变化的种类进行梳理和总结 帮助学生形成 关于物质变化的概念 虽不是典型的解暗箱课 但学生对物质变化及其与人类 生产生活的关系还是有点迷糊的 本课由三部分组成 整理本单元的主要内容 物质变化与我们的生活 制 作饮料 如果单纯地整理 归纳主要内容 梳理科学概念 笔者觉得有些枯燥 而且很难真正使科学概念得到内化 作业本上也有一个表格 很完整 但是在 课堂上用起来的话 不仅气氛不好 而且难以了解这些科学概念学生是真的理 解了 还是只是停留在表面 于是笔者将第三部分制作饮料与第一部分糅合在 一起 让学生在活动中加深对两类变化的感受与理解 进一步探索化学变化的 本质 这样的安排不仅激发了学生的学习兴趣 做到动静搭配 也同时了解了 学生之前学习的科学知识的掌握情况 改变了过于注重知识传授的倾向 关注 学生的学习兴趣和经验 强调形成积极主动的学习态度 接着让学生给实验及现象分类 以检测学生的学习效果 并对化学变化的 理解逐步清晰起来 化学变化中一定有物理变化 然后是出示一段日记 周末 妈妈在家酿酒 我约伙伴一起去活动中心打篮球 家门口的泥块粘 到鞋底随我到了球场 花坛里的花芳香四溢 阳光下的小草也长高了许多 小 黄走过来说 球瘪了 我先去充气 小青说他出师不利 刚才跑太快了 眼 镜摔到地上 破了一块镜片 小丁嚼着馒头走过来说 看着这锈迹斑斑的篮 球架 我就没兴趣 让学生找出其中的物质变化 这是一个亮点 让学生真切地体会到生活中 真的时时处处都有物质的变化 改变课程结构过于强调学科本位 缺乏整合的 现状 体现了学科的整合 也是对学生更深层次理解科学概念的一次检阅 有了以上三个环节的铺垫 接下来的第四个环节就是列举生活中的物质变 7 化 这里也有个层次 先从日常生活说起 再说生产中的 然后说对推动社 会进步有重大意义的 最后说物质的变化有利也有弊 适当拓展延伸 是必要 的 尤其是单元的最后一课 要具有小结性和拓展性 让我们的孩子将课内的 学习引伸到课后的再探究再思考再学习 让我们的教师不停留在只会教教材 更会用教材 跨越教材的束缚 将科学教材所载的科学知识和概念真正地领会 让我们的孩子的科学素养得以有效提升 让我们的科学真正融入到生活生产中 去 将科学课的价值与功能最大化 打开课堂 将教学延伸到课堂外面去 让学生利用所学知识 真刀真枪 地分析解决生活中的实际问题 这才是实实在在地培养学生的科学素养和探究 能力 科学实验的意义并不能满足于课堂的操作完成 更应该关注后续实际效 果 学生能从中悟到什么知识 产生什么智慧火花 三 活动 创新三 活动 创新实验实验促发展促发展 当前 动手做 科学已经成为科学课堂的核心理念 随着对科学探究研究 的深入 我们越来越多地认识到 真正的探究发生在孩子的头脑中 着力培养 孩子的科学思维能力 提升孩子的科学智慧才是我们课堂的重心 苏霍姆林斯 基说过 手和脑之间有着千丝万缕的联系 手使脑筋得到发展 使它更加明 智 脑使手得到发展 使它变成思维的工具和镜子 手与脑这种联系 就要求 教师在指导学生解暗箱过程中 必须把操作与思维活动结合起来 1 1 缜密设悬 揭之缜密设悬 揭之 能体现逻辑思维的解暗箱课型 最明显的是 马铃薯在水中是沉还是浮 桌子上放着两杯液体 教师出示两个马铃薯 分别放进杯子里 一个沉 一个浮 接着交换马铃薯 现象同上 然后两个都放同一个杯子里 都是沉或 浮 学生说 是水的问题 有的说 沉的那杯是清水 浮的那杯是盐水 于是老师告诉大家确实在其中一杯水里放了盐 老师问 怎么证明是盐水 学生会提出用烧的办法烧出盐来 于是学 生用教材上的方法烧盐水 得到白色粉末 学生都认为这就是盐 证明了使马 铃薯浮起来的液体就是盐水 像这样的过程本身充满了探索性 学生很有兴趣 课上下来也很顺利 那 么 有没有更好的教法呢 8 当学生说是盐水时 教师问 你能确定吗 如果不能确定怎么办 有 的学生说把水烧干 有的说做一杯盐水试试看 同样是烧液体 同样也是做盐水使马铃薯浮起来的实验 这次的实验是探 索性的实验 前面是验证性的实验 对学生来说是验证和探索的区别 也是不 同思维的结果 把调羹里的盐水烧干后 出现了白色的粉末 好像是盐 可学生不敢确定 做了盐水使马铃薯浮起来的实验后 学生说那肯定是盐 教师于是提供了白糖 味精 把它们分别溶解在水中 放入马铃薯 结果都能使马铃薯浮起来 这时 候教师问 你还能肯定是盐水吗 学生说 可能是糖水 可能是盐水 也可能 是味精水 甚至可能是三种水的混合 这个过程 是个推理的过程 证实的过程 质疑的过程 不能确定 才是 真正的科学结论 这样的课体现了对科学本质的追求 课快结束了 老师问 那杯让马铃薯沉下去的又是什么水呢 学生一愣 过了一会儿 也确定不了 因为使马铃薯沉下去的有可能是清水 也可能是淡 盐水或是其他的水 浓度不够浮不起来 教师对文本的理解非常深刻 这个漂亮的 回马枪 又向前迈进了一步 对液体密度的理解 体现在操作层面上就是教师的提问相当有深意 促进学 生进一步思考 发展了学生缜密的逻辑推理能力和思考方式 2 2 优化方案 显之优化方案 显之 有的实验根据课本的步骤实施 因为受材料的影响 往往效果不明显 达 不到教学目的 我们可以重新设计实验方案来优化教学 达到满意的实验效果 从而让学生轻松地解开暗箱 构建清晰而深刻的科学概念 如在 声音是怎样产生的 一课中 有一个演示实验是将正在发声的音 叉放入水中 水花四溅 尽管这样 学生还是无法看清水波的振动 如果演示 不到位 甚至有学生会误以为是音叉插入水中的力度引起的 为了更清楚地看到音叉振动 我们将这个实验也做了改 进 用细线吊住一个小泡沫球 让小泡沫球慢慢靠近正在发 声的音叉 在接触音叉的一刹那 音叉的振动能让小泡沫球 甩出去很远 效果非常明显 9 声音的变化 中有一个实验 敲击三枚长短不同铁钉 观察辨别哪一枚 铁钉发出的声音高 实际上敲击时 由于铁钉体积太小 发出的声音并不清晰 同时生活中 长短不同的铁钉 粗细也会有些稍有不同 不能很好