在“活動型”科學(xué)課堂中獲取知識

錢國宏

◆摘? 要：“活動”對于如今的初中學(xué)生聽起來像是一件很奢侈的事，現(xiàn)在大多數(shù)的學(xué)習(xí)時間不是做作業(yè)，就是學(xué)生聽教師的精密分析，而作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)學(xué)科的最有效的形式----“活動”卻被放在了一個不夠重視的地位，學(xué)生學(xué)習(xí)中無足夠的觀察時間過程、記錄過程、動手過程、實踐過程、操作過程、制作過程、探究過程等等活動過程，以致學(xué)習(xí)科學(xué)無興趣、學(xué)習(xí)終覺是紙上談兵，由于缺乏感性認(rèn)識、造成動手能力僵化，并且學(xué)習(xí)內(nèi)容缺少情境從而缺少想象力?；顒邮菍W(xué)生身心發(fā)展的源泉，教師的課堂設(shè)計當(dāng)以各類活動為核心來培養(yǎng)學(xué)生各種科學(xué)核心素養(yǎng)。

◆關(guān)鍵詞：“活動型”科學(xué)課堂;科學(xué)問題;探究型

一、科學(xué)課中學(xué)生“活動”形式

課堂教學(xué)如無學(xué)生豐富多彩的活動，只有教師的表現(xiàn)，那定是沒有色彩的課堂，缺少生氣、沒有生成的課堂，科學(xué)課堂教學(xué)需要多樣化的活動，讓學(xué)生在眾多的觀察活動中發(fā)現(xiàn)問題;在記錄活動中總結(jié)知識;在動手操作活動中學(xué)到知識;在制作活動中得到創(chuàng)新與身心鍛煉;在知識變式學(xué)習(xí)活動中鞏固知識;在探究活動中體驗科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。

（一）學(xué)生觀察與記錄型活動

觀察是指人們通過感官或儀器，有目的、有計劃的對在自然發(fā)生狀態(tài)下，或在人為施加作用條件下發(fā)生的事物進行認(rèn)真細(xì)致的觀看考察，發(fā)現(xiàn)并捕捉研究對象所提供的各種信息的研究方法。觀察是科學(xué)認(rèn)識經(jīng)驗層次中第一和基本的認(rèn)識過程，科學(xué)研究的初始階段或者說基本階段離不開觀察。我國偉大的地質(zhì)學(xué)家李四光說：“觀察是得到知識的一個首要步驟?！钡聡鴼庀髮W(xué)家魏格納臥病在床，無意中在看世界地圖時，發(fā)現(xiàn)大西洋兩岸非常吻合而提出“大陸漂移說”。伽利略在教堂參加例行的祈禱儀式時，無意中看到吊燈的擺動而發(fā)現(xiàn)了單擺擺動的等時性原理，發(fā)明了時鐘。

觀察是外界信息輸入的窗口，為此初中科學(xué)教材中呈現(xiàn)了特別多科學(xué)觀察活動，如學(xué)習(xí)《水的組成》這節(jié)中的電解水觀察與記錄活動，通過仔細(xì)觀察并讓學(xué)生加以記錄，從而了解水的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，從中了解氫氣、氧氣的性質(zhì)，可想如果沒有這個觀察實驗活動，那就沒有可教的知識，對于這樣的觀察活動，有條件的學(xué)校應(yīng)該進行小組活動，避免教師做演示實驗而不能讓學(xué)生仔細(xì)觀察到現(xiàn)象，比如氫氣燃燒的顏色有部分學(xué)生會觀察不到;其次記錄與觀察活動往往是聯(lián)系在一起的，對于實驗現(xiàn)象的準(zhǔn)確描述往往需要教師給予糾正。在化學(xué)教學(xué)中通過觀察和記錄活動為主學(xué)習(xí)很多，如學(xué)習(xí)浙教版P71頁《空氣的成分》一節(jié)，通過對這些現(xiàn)象的觀察與記錄讓學(xué)生來了解空氣的成分。

在物理科學(xué)教學(xué)過程中也需要學(xué)生多觀察與記錄活動，比如通過水的沸騰實驗的觀察，察覺到水在沸騰時水的溫度保持不變，水沸騰后繼續(xù)加熱，水面和內(nèi)部將會有什么現(xiàn)象？在學(xué)習(xí)電和磁的內(nèi)容中，通過觀察磁鐵與小磁針的作用時的現(xiàn)象，了解磁體的作用規(guī)律;通過通電直導(dǎo)線上方小磁針的轉(zhuǎn)動，了解電生磁的現(xiàn)象;在學(xué)習(xí)氣壓與沸點的關(guān)系時，用酒精燈將燒瓶中的水加熱至沸騰，在用大號注射器緩緩地向燒瓶內(nèi)充氣，使瓶內(nèi)的氣壓增大，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論;移開酒精燈，待水溫稍降一些，用注射器抽出燒瓶內(nèi)的空氣，使瓶內(nèi)的氣壓降低，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。學(xué)習(xí)科學(xué)課，是離不開觀察活動的，不然就是照本宣科，讓學(xué)生的感性觀察與理性的思維結(jié)合起來，才是我們科學(xué)教學(xué)應(yīng)該提倡的。捷克斯洛伐克的著名教育家夸美紐斯曾經(jīng)這樣說道：“一個人的智慧，應(yīng)從觀察天上和地下的實在的東西而來。同時，觀察越多，獲得的知識越牢固?！彼詾榱俗寣W(xué)生心智發(fā)展、少犯錯誤，讓他們多做觀察活動并做好記錄活動。

（二）學(xué)生動手制作型活動

心理學(xué)的研究表明，青年學(xué)生喜歡活動，喜歡動手。他們希望自己學(xué)到的知識、技能得到表現(xiàn)，自己的才華得到展示。我國現(xiàn)代著名教育家黃炎培，他畢生倡導(dǎo)職業(yè)教育，主張手腦并用，反對勞心勞力分離。他說：“要動手的讀書，讀書的動手，把讀書和做工兩者聯(lián)系起來”，只有手腦聯(lián)合才能產(chǎn)生智慧。蘇聯(lián)教育家贊科夫也認(rèn)為，學(xué)生的所謂“發(fā)展”應(yīng)該包括“觀察力、思維力和實際操作能力”三個內(nèi)容，現(xiàn)代社會需要“手腦并用”的人。

現(xiàn)行初中科學(xué)教材也提供了學(xué)生動手制作活動的一些題材，如教材內(nèi)容《物質(zhì)的分離》---制作一個沙石過濾器。學(xué)生在制作活動學(xué)習(xí)中，理解了純凈物與混合物的概念，體會到沉淀、過濾、吸附等凈化處理，體會到工藝的流程及順序性、復(fù)雜性等。再如地理教學(xué)中要求學(xué)生用乒乓球和鐵絲做一個地球儀的活動，通過制作活動，學(xué)生既掌握了經(jīng)線、緯線、南北緯歸線、赤道、本初子午線的概念，也了解了地球繞日公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)的空間特點，通過活動也培養(yǎng)的學(xué)生動手中耐心、細(xì)致的品質(zhì)，而這些知識只通過教師的言語傳達(dá)效果并不佳。學(xué)習(xí)等高線地形圖時讓學(xué)生用橡皮泥、紙、筆、刻刀來做等高線地圖，通過制作活動，學(xué)生體會山脊、山谷、峭壁、鞍部、山頂?shù)雀拍?學(xué)習(xí)《大氣的壓強》內(nèi)容時，讓學(xué)生自制氣壓計，在長約200毫米的細(xì)玻璃管的一端注入一滴食用油，將其插入帶扣的軟木塞中，再將軟木塞塞在墨水瓶口，并用凡士林密封，玻璃管旁縛一把毫米刻度尺，當(dāng)外界氣壓改變時油滴就會發(fā)生移動，有了制作活動學(xué)生也就有了學(xué)習(xí)的樂趣，也會主動的追尋知識的原因，從而勝過教師的苦教。又如在學(xué)習(xí)了物體的沉浮條件的應(yīng)用后，可讓學(xué)生用鉛筆、橡皮泥鐵絲等來動手制作做個密度計，讓學(xué)生感受到動手帶來的快樂;在學(xué)習(xí)生物的遺傳物質(zhì)后，讓學(xué)生動手制作DNA雙螺旋的脫氧核糖核酸模型，通過動手，學(xué)生不僅掌握了一些基本概念如基因、核糖核酸、DNA等，也體會到了生物中結(jié)構(gòu)美。

動手制作其實就是一種創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動，有了創(chuàng)造，才會有創(chuàng)新，僅用學(xué)校的演示教具、器材，那么教學(xué)活動就會顯得呆板性，所以讓學(xué)生動手制作活動是一項有利于提高學(xué)生智慧的學(xué)習(xí)活動，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新性人才的途徑。

（三）學(xué)生實驗操作型活動

曾有一位教育家說過這樣一句話：“我看過了，我忘記了;我聽過了，我記不清了;我做過了，我就記住了。”說明動手操作是一項很有優(yōu)勢的學(xué)習(xí)活動，在初中科學(xué)教學(xué)中，男生往往比女生學(xué)習(xí)科學(xué)更有悟性些，原因就在于男生們總是比女生們更好動，他們的生活體驗越多，他們的學(xué)習(xí)障礙就越少些。

基于此，初中科學(xué)教材中也安排了眾多操作性的活動讓學(xué)生學(xué)習(xí)，科學(xué)教師也應(yīng)該發(fā)揮科學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢，讓學(xué)生對實驗進行操作，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握知識的要領(lǐng)。如在電學(xué)實驗活動中，將干電池、小燈泡、開關(guān)、和導(dǎo)線按圖連接，閉合或斷開開關(guān)，讓學(xué)生體驗如何控制電路，通過活動，學(xué)生認(rèn)識了電路元件的功能，了解通路與短路，斷路的區(qū)別，同時也在活動中學(xué)會了故障的判斷，學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容如串聯(lián)、并聯(lián)的連接、電壓表、電流表、滑動變阻器的使用都應(yīng)該讓學(xué)生多進行操作性的活動，這些活動中學(xué)生動手能力越強，其對知識的掌握程度也最深刻，如能用滑動變阻器熟練調(diào)節(jié)燈泡亮暗程度的學(xué)生，其滑動變阻器的原理、結(jié)構(gòu)定是非常明確的，對電路也是非常清晰的;在化學(xué)學(xué)科中，不僅有實驗基本操作的活動，更有帶有思考性實驗活動，如粉末狀、塊狀固體的取用、液體試劑的取用、用酒精燈加熱、濃硫酸的稀釋等屬于實驗的基本操作活動;再如一定濃度溶液的配制、除去某物質(zhì)中的雜質(zhì)、證明物質(zhì)是否已變質(zhì)、測定物質(zhì)的純度、確定物質(zhì)的成分等操作活動就屬于帶有較強的思考性的操作活動，作為科學(xué)教師不要僅傳授了知識與方法，更多的應(yīng)該讓學(xué)生在操作活動去說明、解決問題，讓事實來說話;生物科學(xué)中，放大鏡的使用、顯微鏡的使用教學(xué)、也無不是在實驗操作中讓學(xué)生掌握的。所以，我們在科學(xué)課堂教學(xué)中，應(yīng)多讓學(xué)生動手操作，讓他們在實驗操作活動中探究科學(xué)、喜歡科學(xué)，尋求科學(xué)的規(guī)律。

（四）知識變式型活動

知識的呈現(xiàn)有很多形式，文字語言、模型、圖像、列表、視頻等等;當(dāng)一種知識呈現(xiàn)之后學(xué)生通過能思維活動通過另一種形式把知識呈現(xiàn)出來，那么這就是一種內(nèi)化的學(xué)習(xí)了，是真正屬于學(xué)生自己的知識體系了，雖然初中生的學(xué)習(xí)活動僅是模仿，但有些學(xué)習(xí)就是由模仿開始的。

在科學(xué)教材中到處可以看到這樣的學(xué)習(xí)活動的影子，如教材常見的動物教學(xué)中，參照脊椎動物檢索表的轉(zhuǎn)換方式，補充完成無脊椎動物檢索表。

1a身體單細(xì)胞----原生動物2a攝食和排泄同一個開口——33a（）4a長或薄的體型----5

1b身體多細(xì)胞——22b攝食和排泄分兩個開口——43b（）4b非長或薄的體型——6

這樣的變式活動不是讓學(xué)生機械的記住知識，而是通過變式讓學(xué)生體會到知識間的內(nèi)在的練習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)活動會讓學(xué)生覺得知識有規(guī)律可循，所以是高級的學(xué)習(xí)活動，有助于學(xué)生對類似問題的學(xué)習(xí)處理，如后面學(xué)習(xí)的常見植物的分類學(xué)習(xí)。再如學(xué)習(xí)了遺傳物質(zhì)這一節(jié)后作為知識的聯(lián)系，可設(shè)計如下結(jié)構(gòu)圖讓學(xué)生來思考：告知DNA位置以及一些關(guān)聯(lián)詞，讓學(xué)生推出其他概念。

（五）活動

曾在一個視頻中看過一個美國初中教師給學(xué)生上的數(shù)學(xué)課，他引導(dǎo)學(xué)生用雙手不同姿態(tài)來體會相交、平行、垂直、線段、直線、射線等概念，這形式就是通過模擬活動來掌握數(shù)學(xué)中的概念。在科學(xué)學(xué)習(xí)活動中，有學(xué)生自身參與的模擬型活動，也有為了解微觀結(jié)構(gòu)或宏觀現(xiàn)象而進行的科學(xué)模擬活動。

如在地理科學(xué)教學(xué)的過程中，模擬活動就是一種很好讓學(xué)生掌握空間位置、及天體運動規(guī)律的好學(xué)習(xí)方法。如在月相的教學(xué)中，用一個一半涂黑，一半涂白的球表示月球，讓自己作為地球上的觀察者，用燈光代替太陽，活動中讓球繞自己轉(zhuǎn)一周，并把所觀察到的光亮部分給予畫出來，從而使學(xué)生月相周期變化的規(guī)律是：新月---上弦月—滿月---下弦月---再到新月的過程;再如日食與月食的教學(xué)，還是通過模擬活動讓學(xué)生了解發(fā)生日食或月食時太陽、地球、月球三者在空間的位置關(guān)系，通過模擬活動，學(xué)生體會到了月球的公轉(zhuǎn)方向，自轉(zhuǎn)方向與特點，通過自己的觀察知道日食過程中為什么會先虧于東，最后復(fù)圓于西等等科學(xué)現(xiàn)象，試想：這些知識由教師直接給予學(xué)生會記住嗎？

還有些模擬活動的優(yōu)點就是讓學(xué)生把很難直接得觀察到的自然現(xiàn)象或微觀現(xiàn)象在一定的空間里展示出來，讓學(xué)生通過類比獲得認(rèn)識，比如課本中植被對水土保養(yǎng)作用;用酒精和水的混合實驗以及黃豆和芝麻混合的實驗來說明并模擬分子間有間隙的現(xiàn)象;用橡皮泥大小、形狀的變化過程來模擬細(xì)胞的分裂分化過程;用兩杯裝有半杯水的玻璃杯，其中一杯蓋有玻璃片，然后在太陽下曬，最后測水溫的變化來模擬溫室效應(yīng)的特點;在學(xué)習(xí)磁場時，用鐵屑撒在磁鐵周圍，通過觀察到的鐵屑形狀來模擬磁場的特點，在學(xué)習(xí)地球的形狀時用了籃球、鉛筆、來模擬地球、船的桅桿，通過活動認(rèn)識為什么遠(yuǎn)去的船只船身比桅桿先消失;在學(xué)習(xí)太陽系的形成用準(zhǔn)備好的沙子分成三堆，分別模擬太陽系形成的三個階段：圓盤狀星云階段;早期太陽形成階段;行星形成階段等等。模擬活動雖不是最真實的，但它是簡潔易懂的，讓學(xué)生從模擬活動到聯(lián)想活動，從而構(gòu)成知識的體系。本人在地球板塊教學(xué)中，在活動中讓學(xué)生模擬大西洋的形成過程。步驟如下：①找一張世界地圖做南美洲和非洲的紙模板。②將這兩個州的模板放在一張A3紙的中心，并沿大西洋海岸線將他們拼在一起。③用鉛筆沿模板邊緣描下圖形輪廓，移開模板，注明“1.5億年前。④以平均每年4厘米的分離速度和1：50000000的比例尺，制作一系列地圖，從1.5億年前開始到現(xiàn)在，以每3000萬年為單位，精確顯示大西洋的演變過程。

通過活動，學(xué)生獲得了各種能力，如選擇、查詢、數(shù)學(xué)推理、歸納等能力，情感得到提升，如地球的形成之緩慢，人類生存之短暫，當(dāng)然也獲得了一些比例尺等概念。

（六）科學(xué)探究型活動

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“改變過分強調(diào)知識的傳承的傾向，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識”。在科學(xué)課堂中，雖然受時間、地點、器材等的限制，科學(xué)探究的活動開展較為困難，但由于探究學(xué)習(xí)是作為科學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要方式，也是學(xué)生今后要成為一名科研人員必備的科學(xué)素養(yǎng)，所以教師很有必要設(shè)計好這類活動。

比如生物科學(xué)的探究活動：在一個廣口玻璃瓶里放一些棉花，將浸泡過的蠶豆種子擺放在瓶壁和濕棉花之間，將玻璃瓶平放在溫暖的地方，并保持濕潤，放置幾天，觀察種子牙和根的生長情況，通過探究活動，學(xué)生學(xué)會了控制變量法的科學(xué)探究方法，體會了種子萌發(fā)的條件，觀察了胚芽、胚根的先后生長情況等等;類似的生物科學(xué)探究活動還有如：用一個帶孔的硬紙盒放入小麥的幼苗探究植物的對光的感應(yīng)性實驗;用玻璃鐘罩、蠟燭、植物為活動器材，放在陽光充足的地方，通過觀察蠟燭燃燒的時間長短，得出氧循環(huán)的過程;在生物科學(xué)探究活動中，探究光合作用需要光的實驗較為經(jīng)典，教學(xué)處理中注意以下問題：①實驗的選材要能更好的制造淀粉的植物，如天竺葵、蠶豆、錦葵等;②實驗材料要提前準(zhǔn)備，即用錫箔紙夾葉片在前一天處理好;③用酒精褪色時需水浴加熱等。在探究活動中，需要注意課外課內(nèi)的有機結(jié)合，要有教師的有效參與和指導(dǎo)、評價等，讓探究活動不至于耗時無效，目標(biāo)不明確。在科學(xué)教材中物理化學(xué)的探究活動也是相當(dāng)豐富的，如探究影響物質(zhì)溶解性的因素;探究影響浮力大小的因素;探究電流、電壓、電阻的關(guān)系;探究液體蒸發(fā)快慢的影響因素;探究決定導(dǎo)體電阻大小的因素等等，探究活動課，教師要做到不急不躁，不以教學(xué)知識點為主要任務(wù)，探究活動的過程應(yīng)該重于其探究結(jié)果，讓事實說明現(xiàn)象，讓思維分析來說明實驗中產(chǎn)生的問題，在探究中產(chǎn)生新的探究問題，從而培養(yǎng)出具有良好科學(xué)品質(zhì)的學(xué)生。

二、科學(xué)“活動”的實施及應(yīng)注意的問題

如此眾多形式的科學(xué)學(xué)習(xí)活動，由于其活動的時間、地點、形式、目標(biāo)不盡相同，所以，教師需要采取靈活有效方式來組織、設(shè)計學(xué)生的各種科學(xué)活動。

如大部分的觀察記錄型、操作型、、模擬型、知識變式型活動在課堂教學(xué)中完成，作為課堂教學(xué)活動，其最具有及時性，教師可針對活動中出現(xiàn)的問題去解決，作為全班學(xué)生來看又做到了學(xué)習(xí)資源的共享性;對于動手制作型活動，可以布置在課外讓學(xué)生活動，這樣可以避免課堂時間不足的問題，同時學(xué)生在課外的操作活動往往是具有合作性，一般會受到家庭其他成員的幫助，有助于家庭學(xué)習(xí)氛圍的開展，對于這些學(xué)生在課外完成的活動，教師不能視而不見，而是要給于認(rèn)真地積極地評價、也可作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)能力及考核的一項重要指標(biāo);至于探究型的學(xué)習(xí)活動、現(xiàn)在課堂還是主渠道，我們現(xiàn)行教學(xué)制度下也許還不能培養(yǎng)具有對科學(xué)問題主動探究型的學(xué)生，但是，只要教師的有意識的參與、有目的的設(shè)計、有效的評價，學(xué)生對這類活動還是喜歡參與的。

對于這些科學(xué)學(xué)習(xí)豐富的活動要注意的是：處理好課堂學(xué)生活動與教學(xué)目標(biāo)的關(guān)系。因為活動往往是開放的、生成的，而教學(xué)目標(biāo)往往是集中的、目的性較強，若教師過分突出活動形式，或許會流于形式而缺少實質(zhì)，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)業(yè)成績不理想;處理好學(xué)生活動與教師活動的關(guān)系。如僅有學(xué)生的活動，教師不給積極的評價、指導(dǎo)、提供一些學(xué)習(xí)的方向，學(xué)生的活動就會逐漸缺乏熱情，所以教師的有效活動是學(xué)生有效活動的前提，好的教師定是既會設(shè)計活動，又會指導(dǎo)活動，是一個很好的學(xué)習(xí)中介者;處理好學(xué)生活動時間與知識總結(jié)時間的關(guān)系。

三、總結(jié)

科學(xué)的活動不是走馬觀花，需要觀察性的思考，而課堂教學(xué)又是緊湊的，所以教師務(wù)必協(xié)調(diào)好這兩者的時間，不能只熱熱鬧鬧，無概括性思維，要真正讓學(xué)生做到有知有行，達(dá)到“知與行”的統(tǒng)一，有行不知是無行，有知不行是虛知。所以，為了解放學(xué)生的心智、培養(yǎng)出具有真正科學(xué)素養(yǎng)的人才，應(yīng)讓科學(xué)學(xué)習(xí)真正回到觀察、實驗、探究、思考等學(xué)習(xí)活動的過程中來，而不應(yīng)總是在以考試為目的心智訓(xùn)練中。

參考文獻(xiàn)

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