楊濛濛
科學課程的最終目的不是動手操作或知識傳授,而是理性的思維方法。論證思維是科學研究中重要的思維方法,是架起證據(jù)和結論之間的橋梁?,F(xiàn)以《航海家的發(fā)現(xiàn)》一課加以闡述。
這個思考從一個小事講起:青島版四年級上冊《航海家的發(fā)現(xiàn)》一課中最重要的目標就是學生能夠知道地球的形狀是球體。我的受教育經(jīng)驗、我的聽課經(jīng)驗,都告訴我“麥哲倫的環(huán)球航行證明了地球的形狀是球體”。三年前,當我以視頻方式出示了這個“鐵證”時,以為全班同學都會“徹悟”,但突然有個同學舉起手,說:“老師,我覺得如果地球像我的文具盒這個形狀,也可以讓麥哲倫從不走回頭路,再回到家鄉(xiāng)。”一時不禁羞愧。
怎樣在本課中培養(yǎng)學生的科學思維呢?在本課中我們加以改進,確立“生活場景——科學問題——科學方法——論證實驗——了解解釋”的基本流程。
一、創(chuàng)設現(xiàn)實的情境
課堂教學的過程,實際是解決學生認知和教材之間的矛盾沖突;而解決這一矛盾的主要形式就是對話,對話是圍繞“問題”進行的。因此,“提出什么樣的問題”對于學生發(fā)展科學的科學思維品質顯得尤為重要。當然,針對小學生的認知基礎,能夠創(chuàng)造現(xiàn)實的問題最好。
創(chuàng)造現(xiàn)實的情境有多種方法,對于引起學生思考地球形狀的問題,大多數(shù)教師會直接提問:“你覺得地球是什么形狀?”這個問題就過于直接,沒有激發(fā)學生的思考欲望。如果換成:“你一直生活在地球上,你覺得地球是什么形狀的?”這個問題,就讓學生在潛意識中認為:對呀,我就在地球上,地球是什么形狀?這是我應該想的問題。從而在潛移默化中培養(yǎng)了學生對周圍事物好奇、求知的探索習慣。
二、提供多種表達思維的方式
當兒童來到這個世界之后,他們不自覺地主動或被動地思考問題,并在頭腦中留下印象。但是學生的前概念具有隱蔽性、模糊性,如何在本課中呈現(xiàn)學生的前概念呢?
顯然,學生用語言描述地球形狀,不僅說不清,更不便于交流。在本課中,老師發(fā)給每個孩子一塊橡皮泥,請孩子把自己腦海里的地球形狀的認識捏出來。在這個過程中,孩子憑借自己的經(jīng)驗在本課學習中的初次概念外顯。孩子所知道的地球形狀主要有以下水平:
(1)地球是平的(2)地球是立方體(3)地球是球體。(如圖)
三、以質疑思考為突破,結合實證進行辨析
實證是指用事實證據(jù)解釋自然界的現(xiàn)象和規(guī)律。課堂上要引導學生重視證據(jù)、尋找證據(jù),對于培養(yǎng)實證意識具有重要意義。
(一)課始:引領證據(jù)意識
師:(取一同學作品)這位同學認為地球是這個形狀,生活中我們常常把球體誤稱為圓,這位同學認為地球是球體,都這樣認為嗎?(學生提出各自觀點)
師:現(xiàn)在大家再思考一下,你支持哪種觀點?你支持的理由又是什么?
(二)課中:根據(jù)真實證據(jù),得出結論
1.虛假依據(jù)
生:我看見過地球儀,就是球形的。
生反對:地球儀就一定做得對嗎?這不是證據(jù),地球儀的球形是怎么來的?
生:地球,通過它的名字就知道它是球嗎?
師(笑):給它起個名“球方”,它就是方形了?
2.聽說而未驗證的證據(jù)
生:麥哲倫環(huán)球航行。
師協(xié)助播放麥哲倫航行視頻
師:通過這段歷史,你能做一個地球模型,使船從起點出發(fā),一直向一個方向出發(fā)又回到起點嗎?做做看。
學生制作
師:(拿起其中一個)大家看,這位同學的模型能讓船向著一個方向出發(fā)最后抵達起點嗎?你來演示一下。
學生演示
師:這位同學認為通過環(huán)球航行就知道了地球是球體,你也是這樣認為嗎?
生舉手(拿起正方體的地球模型):大家看,這樣能不能實現(xiàn)讓船一直向一個方向出發(fā),又重新回到起點的現(xiàn)象?
生(大吃一驚):能。
師總結:麥哲倫環(huán)球航行使我們推測到了地球是——立體的。
【培養(yǎng)學生證據(jù)意識、質疑精神,引導學生認識到地球是立體的,而不是平面的。】
3.教師以參與者身份提出依據(jù)
師:現(xiàn)在我們知道了地球是立體的,但是不一定就是球體,誰還有證據(jù)?誰知道月食?請大家看一段月食的視頻,思考一下月球上的影子是誰的?影子的邊緣是什么形狀?這說明什么問題?
生:地球的影子是圓的。
師:這是我們很重要的發(fā)現(xiàn)。(出示實驗器材:手電、代表月球的圓形紙片、學生手中的橡皮泥)那就利用剛才的發(fā)現(xiàn)繼續(xù)完善地球的形狀吧。
【學生觀察影子,完善地球的形狀為球體。】
4.跳出常規(guī),直接找依據(jù)
師:地球是立體、它的影子是有弧度的,這是真的嗎?怎樣證明?
學生:乘坐飛船到宇宙。
師:(出示楊利偉外太空拍攝的地球視頻),我們的推斷是基本正確的。
課中,學生經(jīng)歷尋找地球形狀的證據(jù),證據(jù)意識逐漸被建立起來。學生已經(jīng)能意識到科學結論要用事實說話,結論的得出需要充足的證據(jù)。
(三)課尾:升華意識
講述麥哲倫環(huán)球航行前的科學探索水平,明了麥哲倫實踐取證的偉大精神,強化學生探究取證的科學意識。
(四)課后:質疑依據(jù)
師:以前我的老師說:“在海邊,觀察回港的帆船,首先看到船艄,再看到船帆,最后看到整個船。從而能夠證明地球是有弧度的?!边@個依據(jù)是真是假?如果看不到,又是為什么?
教師還將尋找證據(jù)這個活動延伸到下節(jié)課的學習中,用以不斷發(fā)展學生的證據(jù)意識。學生的實證意識在一個個尋找證據(jù)的活動中,逐漸被建立起來,并得以強化。