戚调菊:像科学家那样去探究
像科学家那样去探究
——读《小学科学教学关键问题指导》有感
绍兴市上虞区丰惠镇中心小学 戚调菊
课程标准要求科学课要以培养小学生科学素养为宗旨,以探索为核心,使学生像科学家那样进行科学探索。
什么是科学素养?
科学素养是指了解必要的科学技术知识及其对社会与个人的影响,指导基本的科学方法,认识科学本质,树立科学思想,崇尚科学精神,并具备一定的运用它们处理实际问题、参与共事务的能力。
科学、科学,到底什么是科学?估计没有人能一下子解释清楚。什么是科学精神?百度一下,科学精神的定义实在太复杂,但是我可以关注一些与我们小学生,与我们的科学课堂密切有关的关键词,如:善观察、勤动手、爱质疑、求真求证、独立与合作等。科学精神最重要就是批判性的思维,也就是质疑。只有在质疑声中思维不断碰撞,认知不断提高,合作不断加深,最后才能推动科学的发展。从哥白尼的日心说到达尔文的进化论,都是非常典范的质疑,最后带来了科学重大进展。 科学精神是求真求证,也就是实事求是。求真不是简单的对错,而是在人类知识最前沿进一步求真、去探索。科学精神是独立与合作。这两个看似矛盾,实际是完全统一的。所谓独立,任何一个重要的科学发现,往往来自于少数人,甚至个别人。而这些人在重大科学发现的过程中经常会经受一些磨难,他们必须坚持自己的观点才可以最后成功,所以我们需要独立的思考。但是科学的发展,更需要大家在一起合作,三个臭皮匠顶个诸葛亮。
学习像科学家那样认识和看待自然世界是科学课程的主要任务。孩子具有科学家本性,每个孩子都是一个隐形的科学家。小学科学课堂上进行的应该是“儿童的科学”,即在充分体现科学特质的同时,也必须符合儿童的年龄特征和心理发展的需要。认知发展阶段决定了儿童的科学学习,本文尝试以儿童特有的年龄和心理特点为基点,引领儿童像科学家那样去探究。
学习像科学家那样认识和看待自然世界是科学课程的主要任务。孩子具有科学家本性,婴儿时期,孩子可以对着一张纸,一颗珠子,一个小洞洞翻来覆去不厌其烦地研究半天。孩子们的年龄越小就越对外界事物充满热情的探究欲望,不怕奚落嘲笑,不怕危险失败,不达目的誓不罢休。随着年龄的增长,随着一次次在大人眼里充满危险的,傻乎乎的,或者是自讨苦吃的探究被呵斥,被阻拦,被奚落,孩子们的科学家的本质在慢慢消失。 “我像当一个科学家”!当一个科学家是多少个孩子的梦想,尽管他们都不太清楚什么是科学家。“科学家们这样做”,在每一册教科版科学课本的起始页,一位位伟大的科学家逐一展现在孩子们眼前,科学家身上的精神力量,引领着孩子们一步步迈进科学的殿堂。
教科版《科学教师教学用书》编写思路中明确指出——小学科学课堂上进行的应该是“儿童的科学”,即在充分体现科学特质的同时,也必须符合儿童的年龄特征和心理发展的需要。新课程标准要求科学课要以培养小学生科学素养为宗旨,以探索为核心,使学生像科学家那样进行科学探索,体验学习科学的乐趣,增长科学能力,获取科学知识,形成良好的情感态度和价值观。
阅读了《小学科学教学关键问题指导》,再依据小学低段儿童认知发展特点,如何来提高儿童的科学探究能力呢?本人认为具体可以从以下几个方面去尝试:
爱迪生从小就对很多事物感到好奇,而且喜欢亲自去试验一下,直到明白了其中的道理为止。瓦特连续两年日夜摆弄旧的蒸汽机,想尽一切办法,失败无数次,才最终发明了蒸汽机车。伟大的科学家几乎都是从动手开始的,先做后说,勇于探索。
基于儿童认知发展的趋势:从动作的逻辑到语言的逻辑,所以在小学低段科学探究中,老师要尽量让学生先做后说,实验前的温馨提示不可太“温馨”,从而剥夺了孩子自主探究的能力。老师的演示实验可以是泛化操作,如果演示实验过于精细,孩子的探究顶过也就是一个模仿的过程,缺少了思维的提升。
像科学家那样去探究:没有过多的限制,没有可模仿的经验,不畏惧失败,不轻易放弃。
爱因斯坦说过,真正对一个科学问题的提出才是关键,并不是问题的解决。思维与研究的起点是问题,所有的研究都指向问题。学生要学会在观察思考的基础上提出问题,敢于接受质疑,更要敢于反驳观点。低段儿童是问题的集中营,他们的脑海中总有那么多的为什么?但要注意的是,小学低段是科学学习的起始阶段,儿童提出的问题主要侧重于“是什么”或“是怎么样的”这类问题。问题设计的深度指向于学生认知活动的层次。
如观察蜗牛,低段孩子所提出的问题,“指向的是“蜗牛是一种怎样的动物”。如:身体分成几部分,头部有什么,分别起什么作用?”等。又如,关于溶解的学习,依据孩子的年龄特点,往往会提出这样的问题:它是怎么样溶解的?溶解后的液体跟之前的有什么不一样?等问题,它关注溶解的概念,适合学生探究,而不是“为什么有些物质能在水中溶解?”这一更高层次的问题。
问题是科学探究的核心和动力,是学生在原有生活经验和新信息相互作用的基础上产生的。学生在动手摆弄材料的过程中,自然而然会产生很多想法和问题。在此基础上,教师创造机会让学生去表达和交流,提出疑问。让学生像科学家那样追根求源,乐于追问,支持和鼓励孩子打破沙锅问到底的精神,正所谓“简单入手,多元思考”。
像科学家那样去探究:让孩子们带着小小的疑问进入课堂,扛着大大的疑问迈出课堂。
三、敢求证——勇于求真求异
历史上很多伟大的发现与创造都是始于大胆的猜测。猜测也是儿童在科学探究中必不可少的重要环节之一。学生在实验探究之前往往需要预测,预测的过程其实就是设计实验的过程。低段孩子思维发散,随着年龄的增长,思维从主客体混淆到逐渐分化,低段孩子有时会想得不拘一格,想得不可思议,然而,可能就是这样的“不拘一格”和“不可思议”才是最宝贵的,才是最值得重视,最值得探究的。
科学的本质是“严谨和证据”。在实际教学中,教师往往忽视了对学生科学实证精神的培养。如一位教师在研究磁铁各个部分磁性强弱的环节中,在条形磁铁上点位ABCDE5个点,让学生用回形针测出各个点的磁力大小。然后整理学生的实验结果,条形磁铁上磁力大小顺序。准确的答案应该是:A和E点磁力最大,其次是B和D,C点磁力最弱。但是可能出于多种原因,有点小组测出来的结果略有偏差。有的结果是A点比E点磁力强,有的D点比E点磁力强。虽然只是个别现象,但是也不能被忽略。但是,教师与大部分学生根据数据马上就得出了结论:条形磁铁两端的磁力最强,中间最弱。再回头看看这些数据,真的没有问题吗?教师往往再实验中看到了对的数据,就急于给出正确的结论。但是,从培养学生科学素养,探究能力方面去考虑,这样被结论和概念捆绑起来的科学探究真的完美吗?久而久之,孩子们在科学课上只会跟着老师的脚步小心翼翼地前进,忽略了细节,忽略了真实,埋没了勇于求真求证的勇气。所以,我们的教学应该多多鼓励孩子勇于求证的科学品质,敢于尝试探索未知的领域。
像科学家那样去探究:不迷信,不盲从,勇于在课堂上发出不一样的声音。
低段儿童往往处于自我中心状态,孩子很难区分主观的想法和客观的事实。新课标提倡“合作分享”的学习方式。分享与合作可以帮助孩子走出自我中心状态,在分享自己的成果和意见经验的同时,汲取他人的观点意见,从而更好地修改和完善自己的探究过程或方式。
像科学家那样去探究:在独立研究的基础上,学会分享与合作。
爱因斯坦指出,科学是探究意义的经历。我们的小学科学教育虽然不能把每个孩子都培养成科学家,但我们的孩子可以像科学家那样去探究。怎样的科学教育才能引起学生的兴趣,怎么样的科学探究才能促进学生的持续发展,怎么样的经历才能让孩子铭记一生?当孩子们长大以后回想小学科学课堂给你留下最深的是什么?答案很有可能不是哪个定义,哪个知识点,不是曾经让我们在课堂上苦苦追寻的定义,概念。而那些学生亲自参与的实验,有趣的活动,一次有价值的提问,一次成功的挑战才是影响孩子一生的财富。让我们的孩子能在科学课上像科学家那样去探究,虽然我们不一定能成为科学家。