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加强探究实践 培养科学思维

作者

李慧娟 杨建伟

郑州市金水区柳林镇第八小学 450000

探究实践是我们小学科学课程中的重要组成部分。《义务教育科学课程标准》(2022年版)指出:科学思维是落实核心素养的核心和关键,探究实践则是实现科学核心素养的主要方式,是培养学生科学思维能力的主要途径。学生不是学科学习的“旁观者”和“静听者”,而是“参与者”和“建构者”——参与科学探究实践,建构科学理解。以学科理解为核心的学科素养的发展必然要求学科实践作为基本教学方式,这是发展核心素养的时代召唤。

一、探究实践在科学课程标准中的地位

早在2001年版的《小学科学课程标准》中就指出,探究既是学习的内容,也是学习的方式。以探究为核心,是科学学习的主要方式。2017年版《小学科学课程标准》继承了2001 年版课标的思想,把探究的步骤改为探究的要素,突出探究活动的本质特征,不再僵化地把探究作为步骤进行教学。2022年版《义务教育科学课程标准》为了突出科学课程的实践性,凸显技术与工程的育人价值,将“科学探究”修改为“探究实践”,同时,为了反映科学课程在培养学生共通核心素养中的作用,增加了学习能力。

二、怎样进行探究实践活动呢?

(一)让学生亲身经历探究实践活动是科学课程的最主要特点,教师必须把探究实践活动放在课程实施的中心位置。

我国学科教育界长期秉持“间接经验论”,即认为学生以学习各门学科中的间接经验或现成知识为主,学生既不需要直接探究学科,也不需要直接探究现实世界,而是通过掌握现成知识而间接地认识学科、认识世界。这就使学生以及我们老师自己的经验依附在别人的间接经验之上,过寄生性的学习生活。由此导致的结果是,学生不仅丧失了独立思考和判断能力,而且泯灭了自由人格。学生经年累月地接受着得出学科结论,但从未真正经历过这些结论产生过程,也就从未接触过真实的学科,从而无缘发展科学思维和理解。所以科学课程实施的关键就是打破、打掉、打烂“间接经验论”,让科学教学成为每一个学生真实的科学探究实践,将所以固定学科结论转为为科学问题情境,让学生在直接经验的基础上亲身经历学科知识的诞生过程,让每一个学生的科学学习变成科学家那样去思维和实践的过程。

(二)不要把技能作为最重要的探究实践能力,而是要用探究实践的方式去解决问题,提高学生学以致用的能力。

解决问题的根本出路在于让学科教育超越“技能论”,走向“核心素养观”。知识在创造中学习才能形成素养,技能在实践中使用才能化为能力。学生需要在科学创造中长大,而不是长大了才去创造。学生通过学科创造而发展核心素养,是我们学科教育的根本目的。我国学科教育长期把基础知识、基本技能视为重要目标,并认为学生知识扎实、技能娴熟是我国教育的特点与优势。这种思想把知识视为一堆等待掌握的学科事实或真理,把技能看作一套等待熟练掌握的规范体系,这对学生核心素养的发展非但无益,反而有害。

(三)探究实践时不要先呈现结论,让学生在探究中自己去设计、去验证、去研讨、去得出结论,真正培养学生的科学探究能力和科学精神。

林正范先生认为:“学生的学习活动是在一定的情境中进行的”,“学生正是作为一定情境中的活动主体进行着活动并获得认知与情感体验。”同时,学生在一定的情境中发现问题、建构任务,在任务驱动下进行一系列探究学习活动,在非动积极的探究活动中,学生的认知性和社会性品质都获得了成长!

教育必须通过智慧行动去发展学生智慧。只有将学生的学科学习转化为学科探究实践,才有可能发展学生的学科素养。

(四)尽量多开展一些项目学习,这样可以更好地发挥学生的积极性和主动性,促进学生在做中学,提高学生的问题解决能力。

项目式学习活动是解决一个由困难、需要或者期望所引发的问题,学生的主要任务是明确一个成功的方案应当达到的标准和面临的限制,并在理解科学概念的基础上,实现对其的利用、解决遇到的问题。我以大象版小学科学二年级上册第三单元第3课《两极相遇了》为例,介绍一下我运用基于项目的学习活动开展教学。我首先从玩磁铁长龙的游戏导入,让四人小组合作,游戏要求:不借助任何工具,让四块条形磁铁首尾相连,拖动第一块磁铁时,其他磁铁跟着动起来。我们是怎样让两块磁铁吸在一起的呢?老师给每个小组发一张头脑风暴表格,小组合作,学生围绕“怎样摆磁铁就能吸在一起”这个任务进行猜想,用头脑风暴的形式发散思维,把自己的想法有序用磁铁模型纸粘贴在表格中,来进行设计和建造原型。我们这样摆到底行不行呢?请大家以小组为单位,拿出两根条形磁铁,把我们想出来的方法依次有序进行实验,能吸在一起的在表格中对应的方法后打上“√”,并找组员把成功的模型摆在黑板上对应的问题下边;表格中不能吸在一起的用一个大圆圈圈出来,也找组员把不能吸在一起的模型摆在黑板的另一边。最后,老师让学生观察,能吸在一起的两块磁铁的方法都有什么共同点呢?学生很快就发现了不同的磁极放在一起或者保持一定的距离都能吸在一起规律。这一规律不是老师教的,是学生在项目活动中自己设计的、监测的、最后自己发现的,无需死记硬背,规律就出现在孩子的头脑中。

三、开展探究实践活动需要注意什么?

(一)拒绝虚假探究

目前我们的科学课堂存在的主要问题是,探究缺乏严谨性与学科典型性,存在“虚假探究”的现象,这样的课堂小探究很多,但思维含量少,探究学习的质量无法保证,真正指向素养和能力培育的环节难以展开。例如我们教研组听大象版小学科学一年级下册《水能溶解哪些物质》这节教研课时,老师带领学生大大小小进行了5个探究活动,课堂上学生忙的不亦乐乎,不停的接水、倒水,玩水,好像不是在探究,而是在接水的路上,最后一年级的学生都不太清楚自己探究的目的是什么了。其实老师可以把这五个小探究活动整合成一个探究活动,就是探究味精、沙子、食用油、白糖能不能溶解在水里?首先和学生在上一节课探究盐的基础上复习导入,然后进行猜想这些物质能不能像盐一样溶解,然后师生共同制定研究计划,接着在小组内合理分工,进行试验、观察、搜集信息、得出结论即可。

(二)尽量不要代替学生亲自探究活动。

众所周知:一两的真实实践胜过一吨的记忆训练,做一件事胜过做百道题。而我们科学课堂在实施中,因为实验器材、实验物品等准备困难,又存在很大的消耗量等多方面原因,因此,在不是公开课的实验课上,大多数老师往往用播放视频的方式让学生观看实验,或者老师在课堂上进行一个演示实验让学生近距离观看实验,以此来代替学生亲自探究活动。而这样的课堂恰恰是我们教学的主阵地,它体现了我们日常教学的真实情景。所以课标也指出,教育行政部门和学校要加大经费投入,每所学校必须建立科学实验室和仪器室,按照新课程标准配备科学教学要求的实验设备和器材,保证实验耗材和自制教具、学具的经费。我们迫切希望有一套具体的管理方案和制度出台,这样我们的探究实验活动才能真正落到实效。

(三) 以学生为主体。

爱因斯坦说过,最重要的教育方法就是让学生自己去实际表现。学生是学习的主体,未来世界的发展是他们要面对的、解决的,他们是未来生活的主人,他们是未来这个世界的主人,我们教师要培养的不是“做题人”,我们要培养是“做事人”与“创造者”。在科学课堂教学过程中,我们老师要根据学习要求和学生学习能力,明确探究和实践任务,放手让学生进行探究和实践,鼓励学生通过自主与合作方式开展活动,并给予必要的指导与支持。