房慧艷
《義務教育科學課程標準(2022版)》(以下簡稱新課標),“科學思維”第一次被明確寫入課標,科學思維是學生最重要的核心素養(yǎng),也是關鍵能力。在小學科學教學中,探究實踐是科學學習的主要方式,也是形成學生科學素養(yǎng)要求的主要途徑??茖W課程的課標要求,要設計并實施能夠促進學生深度學習的思維型探究實踐活動。我們常說,做中學,學中思,探究實踐是一種外在的顯性教學方式。培養(yǎng)科學思維能力是探究實踐過程中最本質的要求,但思維是無形的。作為小學生來說,科學思維的發(fā)展主要借助什么來體現(xiàn)呢?“語言是出聲的思維”,語言和思維密不可分。有了學生語言參與的課堂,才能有效地引發(fā)學生的高階思維,課堂中才能閃現(xiàn)思維之光。那么,怎樣在課堂中培養(yǎng)學生的語言表達能力,進而深層次促進學生思維能力提高?筆者以《熱傳導》一課談談自己的做法。
《熱傳導》一課是青島版(五四制)小學科學四年級下冊《熱的傳遞》單元的第一課。本課從學生的生活經(jīng)驗入手,在探究熱傳遞的過程中通過觀察現(xiàn)象、推理論證,形成解釋、結論,引領學生感悟科學探究方法,培養(yǎng)探究能力,促進學生科學素養(yǎng)的提高。這部分的內(nèi)容比較抽象,我的教學策略是基于事實進行推理,在培養(yǎng)學生語言表達能力的同時,促進學生科學思維的發(fā)展。
一、把握探究要素,深化環(huán)節(jié)管理
新課標指出,科學探究涉及提出問題、作出假設、制定計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結論、表達交流和反思評價等要素。這些過程看似是一個探究流程,但本質是以科學的思維方式連接起來的。如果忽視活動中的科學思維,科學探究會流于形式,基于科學思維的探究實踐活動更有利于深度學習的發(fā)生、探究成效的提高。
制定探究計劃,是探究活動過程中非常重要的一個要素,它是探究有效性的保證,對培養(yǎng)學生科學探究能力有重要意義。在《熱傳導》一課中,借助其他物體觀察不可視的實驗現(xiàn)象,是學生需要學習的探究方法,在引領學生設計實驗方案過程中,我提出問題:“如果實驗加熱,熱在金屬棒中的傳遞過程能直接用眼睛觀察到嗎?能想個辦法,讓我們看到熱的傳遞過程嗎?”
這個問題有難度,需要學生聯(lián)系生活結合實驗想解決方法,我給予學生組內(nèi)交流的時間,鼓勵學生大膽說出自己的想法,學生間的表達交流發(fā)揮了積極作用,讓思維有深度,進而找到解決方案并獲得有效的學習方法:遇到無法直接觀察的現(xiàn)象,可借助其他物體來幫助。在此基礎上,我出示實驗材料,引導學生科學完整的表達:實驗器材怎么利用,實驗中先做什么、后做什么,實驗中要注意什么等,在表達交流中發(fā)展學生的科學思維。
在實驗結束后的表達交流環(huán)節(jié)中,我也采用了規(guī)范表述的格式引導學生進行思維加工:“實驗如何操作的—觀察到什么現(xiàn)象—得出了什么樣的結論”等,并適時指導學生用科學的語言進行描述。
我發(fā)現(xiàn),學生得出的結論雖基于實驗事實,但對結論的表述是五花八門的,如“從酒精燈的一端傳遞到?jīng)]有酒精燈的一端”“從加熱的一端傳遞到銅棒的根部”“從有酒精燈的部分傳遞到?jīng)]有酒精燈的部分”。在這種情況下,我是這樣引導的:酒精燈加熱的這部分溫度怎么樣,另一部分溫度相比較又怎么樣?你們覺得熱是從哪里傳到哪里?通過教師提問,促進學生從現(xiàn)象到本質的思考,學生再去表述,最后,結合書本進行對比:熱是一種能量,可以沿著物體從溫度高的部分傳到溫度低的部分。這樣經(jīng)過學生思考以及師生之間的互動和思維碰撞,學生的語言能力和思維概括能力得到訓練,學生對“熱現(xiàn)象”也從感性認識上升到理性認識。
二、抓住課堂生成,激勵學生“爭鳴”
我們教師深有體會,科學是最容易出現(xiàn)課堂“意外”的一門課程,科學課堂上學生思維活躍,在大班額情況下學生操作過程中也會有很多“情況”發(fā)生。華東師范大學葉瀾教授說:“課堂應是向著未來挺進的旅程,隨時都可能發(fā)生意外的通道和美麗的園景,而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的行程?!闭n堂生成是學生主體地位的體現(xiàn),好的課堂生成也是激活學生思維的重要途徑。課堂中,我們要注意捕捉有價值的信息和問題,善于抓住“閃光點”,引領學生開展深層次的思考,拓寬學生思維的廣度與深度。
在《熱傳導》一課中,學生在實驗中出現(xiàn)“意外”,有兩個小組實驗現(xiàn)象同其他小組不一樣,火柴不是按次序掉落的,中間的一根火柴早一點掉落下來,我沒有忽略這個“意外”,我把“意外”拋給學生解決,面對不一樣的實驗現(xiàn)象,學生經(jīng)過熱烈的討論認為熱傳遞是有方向的,是沿著銅棒慢慢傳遞過去的,不是跳躍式的傳遞,最后推理:可能粘得不牢固或者使用凡士林的量不一樣多。在他們的建議下,這兩個小組又在講臺前重新做了一遍實驗,得出了和大家一樣的結論,此時掌聲雷動。在思維互動的表達交流中,讓學生對“熱傳遞”這個抽象的概念有了更深的理解,符合邏輯的語言也讓推理更加嚴謹。
三、優(yōu)化實驗記錄,支持學生表達
有效的科學實驗記錄單能促進學生觀察品質的提升。我們常說,在探究中要有觀察、有記錄,記錄單能引導學生對實驗現(xiàn)象進行記憶和回放,保持學生學習的連續(xù)性,有效凸顯學生的思維過程,引導學生進行有效的科學探究。
關于“科學思維”的學段目標指出,3—4年級學生能在教師引導下分析并表達要素之間的關系,找到它們之間重要的、共同的特征,能利用模型解釋簡單的科學現(xiàn)象。
《熱傳導》一課,怎樣引導學生開展較為獨立的探究活動,充分展現(xiàn)思維,讓其圍繞推測有目的地進行實驗、獲取證據(jù)、再運用比較、推理、概括等方法得出科學結論。我對本課實驗記錄單(如圖1、圖2)進行了優(yōu)化:
設計思路如下:可以引領學生聚焦實驗現(xiàn)象,細致觀察熱在固體中傳遞特點;學生用畫一畫、寫一寫的方式進行記錄,形象直觀,輔助學生將感性的現(xiàn)象內(nèi)化為自己的認知,能支持學生有邏輯地描述自己的思維過程,幫助學生較好地進行思維到語言的轉譯。在這樣的學習過程中,不僅讓學生建立起與能量有關的重要概念,而且在科學探究、科學思維等方面得到了能力上的提升。
四、培養(yǎng)創(chuàng)新思維,引導有效表達
新課標指出,要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,從不同角度分析、思考問題,提出一定新穎性和合理性的觀點。在《熱傳導》一課中,學生是用眼觀察不到熱在金屬棒中的傳遞過程的,需要借助其他物體進行觀察,借助什么樣的物體來觀察才比較合適呢?教師加以點撥引導,促進學生對某一類科學研究方法的深思,能有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。給學生一定時間思考,讓思維到語言多點轉換的時間,讓表述更有邏輯,在這個過程中又提升了學生的表達能力。
在探究熱在金屬圓片材料中的傳遞時,我應用了溫變油墨這一科技材料,溫變油墨涂在金屬片上加熱后效果明顯,將熱在物體中傳遞過程可視化,直觀形象展示出熱在物體中的傳遞過程,不僅在學生語言表達上給予極大的幫助,而且讓學生體會到了科技創(chuàng)新力量。
科學教育的目標之一是希望學生具有“用科學語言與他人交流和溝通的能力”。課堂中,學生的表達與交流反映了教師的教學思想及理念。我們既要做好榜樣,在平時的教學中注意語言的科學性與專業(yè)化,又要成為學生發(fā)展的推動者。在課堂上,要為學生創(chuàng)設交流的機會,讓師生、生生在共同的研究碰撞中解決問題,培養(yǎng)學生的語言表達能力,提高學生的思維水平,為學生發(fā)展奠定堅實的基礎。
(徐德明)