科学课的科学性
内容提要:科学课讲究的是科学,科学必须经得起实践的检验,我们在科学教学中应注重科学课的科学性,要在提出问题、预测、组织探究、汇报交流等方面做到科学性。
小学科学课程标准指出:小学科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的,早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用。承担科学启蒙任务的这门课程,将细心呵护儿童与生俱来的好奇心,培养他们对科学的兴趣和求知欲,引领他们学习周围世界有关的科学知识,帮助他们体验科学活动的过程和方法,使他们了解科学、技术与社会的关系,乐于与人合作,与环境和谐相处,为后继的科学学习、为其他学科的学习、为终身学习和全面发展打下基础。学习这门课程,有利于小学生形成科学的认识方式和科学的自然观,并将丰富他们的童年生活,发展他们的个性,开发他们的创造潜能。
科学的特点是经得起实践的检验,可以重复验证,是客观世界存在的,不是人们主观的意愿。小学科学课程命名为“科学”,在课程标准中又定性为培养小学生科学素养启蒙课程。可见科学性是小学科学课的关键所在。在科学的教学过程中的提出问题、实验预测、组织探究、交流汇报乃至教材等诸多方面都必须具备科学性。
一、提出问题的科学性。
问题来源于“好奇”。爱因斯坦有句名言:“我没有什么特殊才能,不过喜欢寻根刨底追究问题罢了。”人民教育家陶行之先生说:“发明千千万,起点一个问。”爱迪生由于爱问一个“为什么”而成为了大发明家,这不是什么巧合。创新发源于问题,行进于问题,终止于问题。我们认为,创新火花是在思考中迸发闪烁的,应该积极倡导学生学做“万事问个为什么”的态度。因为我们的教育存在着一个个“问号”逐渐变为“句号”的问题,“句号”学生缺乏积极思维和深入探究的主动性,这已成为学生创新精神形成与发展的障碍。事实证明,只有让学生多提问、多讨论,问题才会越辩越明,思维的火花、创新的灵感才能在争辩中闪现。同时教师要真正信任每一位学生,不能简单地否定学生提出的一些问题和见解,这有利于学生萌发创造动机、活跃创造性思维、激发学生的想象力。学生的“好问”,就是创新能力的“嫩芽”
质疑提问是创新的开始,而好奇、质疑正好是少年儿童的天性。在以往的常识教学活动中,往往是教师根据教学内容提问,学生思考回答,教师鉴别回答评判得出结论,这样的问题程序是以教师为中心设计问题,提出问题,学生只是被动地思考问题,其学习能力很难得到充分地发展,心理状态也始终处在消极等待之中,致使学生的思维缺乏自主性和创造性,影响了学生的创造性思维。因此,在教学中教师要善于抓住学生心理,创设情境,引导学生发现问题,提出问题。
“好奇心总是使我们不停地提出问题,并试图找出答案。”提出问题的过程,是人们将外界现实与原有经验之间建立联系的过程,是一种新旧经验相互碰撞,新旧思维产生矛盾、发生冲突的过程。在此过程中,激发的矛盾越多、越尖锐,产生碰撞的火花越多、碰撞也越厉害,越能激发学生的兴趣和积极性。但是,在实际教学中,教师为了充分体现学生的自主,在课堂上对学生的提问不敢加以追问和指导,看起来好像给孩子们足够的空间,好像很尊重孩子们的意见,但这样的教学是“有教无学”,当然也就很难提出有价值的问题。
有一个教学现象:在引导学生探究物体在水中的沉浮时,老师先讲了一个科学故事:在一个风和日丽的日子里,20多条装满货物的船从死海驶入流入死海的河流后,不幸全部沉没。对此,学生提出了许多问题:是不是遇到了暴风骤雨?是不是遇到了海盗?是不是遇到了鬼?这个故事是不是真的?面对这样的情景,教师要对学生提出的问题及时进行评价,并正确地加以引导和鼓励,保护学生提问题的积极性,但更重要的是引导学生进行科学地提出问题,使学生面对“问题情景,从科学的角度提出问题。”
二、实验预测的科学性。
科学预测是研究自然科学的一种广泛应用的思想方法,它不同于无根据的幻想,而有它的客观依据,它是科学性和客观性的辩证性的统一。这就是说,它是根据已知的科学现象及其规律所作的一种假设性说明或假定性命题。在新课程的教学中,预测与假设已成为学生科学探究活动的一个重要组成部分。但是,具体的教学过程中我们常常发现,教师只把预测作为科学探究活动的一种形式,至于如何指导学生进行预,则很少有恰当的方法,缺乏应有科学性。
有一位教师引导学生探究一杯水能溶解多少食盐时,教师出示一只盛有50毫升水的烧杯,让学生猜想:50毫升水里能溶解多少克食盐?这时学生作了如下的猜想:50毫升水里能溶解50克食盐、50毫升水里能溶解5克食盐、50毫升水里能溶解25克食盐、50毫升水里能溶解无数克食盐……面对学生的猜想,教师只是问了一句:“刚才同学们预测了50毫升水里能溶解多少食盐,到底谁的预测正确,我们来设计实验验证你们的预测……”
六年级下册科学《控制铁生锈的速度》中“科学讨论会”实验假设:铁生锈与空气的关,因为我们发现铁钉暴露在空气中的部分已经生锈了,而钉在木板中的部分没有生锈。这种假设来自于学生的生活经验和平时的细致观察,说出了假设的理由,具有科学性,而不是胡乱的猜想。
三、组织探究的科学性。
“海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。”新课程不仅带给了学生更多的思维空间,而且把学习的主动权交给了学习的主体——学生。“以科学探究为核心”是科学课程的基本要求。探究学习强调学生的自主性,在这样一种氛围下,学生的学习积极性大幅度提升,但“自主”并不等于“无度”。
有位教师在引导学生探究声音是怎样产生时,创设情境后让学生猜测声音产生的原因。学生提出了自己的猜想之后,教师便给每组学生提供了一组材料,让学生开展探究活动,以验证自己的猜想。只见教师还未宣布开始,学生就迫不及待地动起手来。有的用鼓锤不停地敲击大鼓;有的用两个镲子使劲地相互撞击;有的用文具盒敲击课桌;有的用纸杯把水舀起来再倒进水槽……整个课堂学生玩得非常开心,课堂中欢声笑语不断。
为追求课堂气氛,让学生动起来,参与科学探究,但不能让学生处于放任自流状态。教师要让学生明确探究活动的目标,让学生动手之前先制定实验的计划和方案,把实验将会出现的情况尽量想全面。这样,在做实验时对出现的各种现象能及时做出分析判断,达到实验的目的。探究学习应重视教师的指导,使学生从探究中有所收获。教师应时刻关注学生的探究活动,学生在探究过程中遇到了问题,教师应给予适时指导,而不应任凭学生自由地、无序地“玩”。教师应把握好探究时间和材料,根据探究问题的内容来确定合理的时间,在探究活动中要尽量准备充分的、有代表性、典型性的材料,避免因材料不足而影响探究的效果,使科学探究活动具有科学性。
科学课就是活动课,它由一个个活动组成。我们应从以下几方面对科学探究活动进行科学的指导:
(1)活动前的科学指导。教师在组织学生活动之前,有效的指导是非常必要的。否则,活动就是没有目的、没有计划、没有结果的“玩”。教师有效的活动指导应包含:A活动的目的,也就是研究什么?B研究的方法,即怎样研究?C活动中的注意点。有位教师在上《热气球》一课时,设计了这样一个活动——怎样使手中的塑料袋升上天空。提出问题后,让学生发表意见,讨论怎样选择材料,怎样选择燃料,最后教师提示学生注意安全,让燃烧的洒精棉自己熄灭。活动前指导得清楚、到位,学生在小组合作制作热气球时,井井有条,而且都获得了成功,体会到了成功的滋味。
(2)活动中的科学指导。教师用为学生活动的促进者,有三个要求:一是积极的旁观。学生在自主观察、实验或讨论时,教师不能清闲,而是要积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,随时掌握学习中学生遇到的各种情况,考虑下一步该怎样指导学生学习。二是给学生心理上的支持。教师要创造良好的学习氛围,采用各种适当的方式,给学生以心理上的安全和精神上鼓励,使学生的思维更加活跃,探索的热情更加高涨。三是培养学生的自律、自信与合作,教育学生遵守纪律,与同学友好相处。
(3)活动的科学安排。一堂科学课是由几个学生活动组成的,教师在安排这些活动时,要注意活动安排的先后顺序,要注意活动之间的内在联系。一节课活动安排的次数不能过多,一般以2到4次为宜。活动太多势必造成学生活动时间仓促,实验、讨论不充分,达不到最佳效果;活动太多,一放一收,反反复复,课堂活动混乱。
(4)活动器材的科学展示。一堂课由几个活动组成,每个活动都有相应的活动器材。课前不能把所有要用的器材,全部展示出来。这样学生的注意力就不会集中,在做前面的实验时,会去摆弄没有用到的活动器材,分散了注意力,效果就差了。所以活动器材要按活动分次展示,特别是有些关键的器材,一定要地关键地时候拿出来。像说相声一样,一环扣一环,不时地抖出一些包袱,这样的课堂就能吸引学生,课堂就能吸引学生,课堂调控也不费劲。笔者在上《淀粉的观察》一课,组织学生“观察淀粉糊加碘酒后会发生什么变化”这一活动时,先指导学生做好淀粉糊,接着引导学生认识碘酒厂,再让学生猜猜淀粉糊加碘酒后会发生什么变化。结果,活没说完,很多小组没有猜测就在淀粉糊上滴碘酒,学生惊奇地发现淀粉糊变成紫色。实验虽然成功了,但少了猜测、思考这一环一节,效果大打折扣。课后我进行了反思:如果事先不把碘酒发下去,引导学生认识碘酒时,可把碘酒滴几滴到玻璃片上,再放到实物投影上让同学观察碘酒是什么颜色,不就更清楚吗?然后让学生猜测淀粉糊加碘酒后会发生什么变化。这样学生就有时间思考、猜测,最后再让学生领一瓶碘酒,试一试。这样活动过程井然有序,效果很好,具有科学性。
四、汇报交流的科学性。
科学课要面向全体学生,要为学生提供公平的学习机会和有效的指导。科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础上,给学生提供充分的科学探究机会,使他们像科学家那样进行科学探究。在科学探究中能注重事实,克服困难,善始善终,尊重他人意见,敢于得出不同意见,乐于合作与交流。学会交流,学会合作,才能让学生适应社会的发展,体现自身的价值。交流是合作学习中学生之间信息传递必不可少的一个环节。
在完成探究活动之后,教师往往组织交流汇报活动,经常看到这种现象:学生们伸着小手一个个“我、我”地喊叫着,教师点了其中一组上来汇报时,有的学生发出了叹息声,有的小手还在举着,有的学生在下面继续说着自己的想法,有的学生干脆和周围同学玩了起来。
有一个例子:学生在完成“传热比赛”(研究不同材料传热的快慢)之后,教师组织学生进行交流,每个小组的答案几乎不同,有的是铜最快,有的是铁最快,有的是铝最快,正确答案到底是什么。这种情况下教师很难做出决定,因为学生的答案是他们经过实验得出的,但实际上是有错误的。这种情况教师若没有对学生作出科学的解释,将使科学课失去应有的科学性。
我们应该在科学教学过程中,始终注重各方面的科学性,让学生在学习科学的过程中切身体会科学精神,得到科学的熏陶,学到科学知识,增强科学理念。