如何開展科學課實踐性教學

約翰·杜威 教育 中國教育新聞網 2017-06-03

科學課實踐性教學應力避科學探究的概念化和模式化,要求認知、社會和行為操作等因素的共同參與。怎樣在科學課堂開展科學實踐活動,才會取得好的效果?

觀察現象提出問題——引發“質疑”

現代教育理論的代表者美國著名教育家約翰·杜威(John Dewey)說:“興趣是成長中的能力的信號和象徵,顯示著最初出現的能力。因此經常而細心地觀察兒童的興趣對於教育者是最重要的。”在教學時,我儘量採用學生喜聞樂見的方式,激發他們的探究慾望,從而引發他們的質疑。

如“讓癟乒乓球鼓起來”一課,設計新穎的易拉罐自動變癟的“小魔術”,讓學生即刻形成新的認知衝突:把僅在底部打小孔的易拉罐倒空晾乾,然後用酒精燈對易拉罐底部加熱,當易拉罐內的空氣被完全加熱後,移開酒精燈,並用牙籤塞緊易拉罐底部小孔,兩分鐘後易拉罐發出噼啪聲並開始自動變癟。是什麼原因使易拉罐變癟的?有的猜想是因為罐內空氣被加熱時發生膨脹,撤掉酒精燈后里面的空氣變涼收縮導致的;有的說是因為易拉罐外皮被加熱後才變形的;還有的猜想,是不是外界大氣壓的作用把易拉罐擠扁了呢?

一個有趣的科學現象,學生用已有的科學知識和生活經驗,從不同的角度作出解釋,符合科學探究的基本特徵。引導學生不斷思考的過程,能很好地培養學生的發散性思維和創新精神。

選取材料設計實驗——力求“改進”

提出通過實證可以解決的問題後,需要選取適合的材料和方法開展調查研究。長期的課堂實踐使我認識到:設計並著力改進裝置來直觀證明,能針對所提出的問題作出科學的回答。

仍以“讓癟乒乓球鼓起來”為例,設計一個裝置證明空氣的體積膨脹或縮小時,其溫度也在上升或下降。課上師生共同深入思考、不斷改進後的裝置是:將橡皮塞同時打兩個孔,分別插入溫度計和玻璃管,再將橡皮塞插入空瓶,並在玻璃管中滴一滴帶顏色的水珠,然後用冷熱毛巾分別敷瓶壁,觀察溫度及水位的變化。

裝置的進一步改進與創新,讓學生同時直觀地獲得空氣溫度變化和體積變化的數據。課堂上學生在利用裝置收集持續變化的數據中,認識到空氣體積變化不單是因為外界條件的改變,更是空氣本身內能增加的結果。如此,空氣溫度變化與體積變化的關係用數據形式來呈現,有利於學生進行科學論證,形成解釋。

分析數據交流結論——鼓勵“求異”

“求異”是創新精神的表現之一,它要求學生獨立思考並創造性地解決問題。愛因斯坦說:“純邏輯的思維不可能告訴我們任何經驗世界的知識,現實世界的一切知識是始於經驗並終於經驗的。”因此,我鼓勵學生多動腦筋,用“自己的眼睛”看問題,用“自己的嘴巴”說話,在“求異”中展開科學論證。

例如實驗教學“種子的萌發”時,有的學生拿出實驗記錄的數據說:“黃豆完全浸泡在水中會有很短很短的芽長出來,兩天後芽會爛,並不是因為缺氧而一點兒芽都不生長。”教學“光的傳播”時,有的學生交流記錄是“三個小孔不完全在一條直線上,光還能射到紙屏上”。還有的說出自己的新發現:光源離小孔越近,照到紙屏上的光點就越大;光源離小孔越遠,照到紙屏上的光點就越小。

學生分析自己記錄的數據,交流自己獨特的發現與見解,這種有理有據的論證是科學的本質特徵,也是科學探究的本質特徵。在課堂上,我從科學實踐的角度設計教學,不以科學概念是否學會為目的,而是以鼓勵“求異”來進一步展開科學論證,以創造性解決問題為目的。

長期的課堂教學實踐中我發現,激發學生質疑興致,順著學生的探究需求讓學生經歷實踐,能很好地促成學生的自我發現和科學認知,有助於培養科學要求的“質疑”“改進”“求異”的精神品質。

(作者:王彥習,單位:河北省石家莊市友誼大街小學)

《中國教育報》2017年05月31日第11版

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