1. 小学科学教学中存在的问题
入新世纪,国家大力实施科教兴国、人才强国战略,国家缺乏高素质人才。而人才的培养必须从“娃娃抓起”,而作为一名带科学课的老师,担负着培养儿童爱科学、钻研科学、探究科学兴趣的任务。但目前,广大农村小学科学课教学受到了制约,下面谈谈在教学实践进行中存在的几个问题。
1.观念问题
虽然国家实施素质教育多年,但在升学考试这根指挥棒下,教师们在实际教学中,仍按应试教育工作着,成绩、名次、黄冈、海淀AB卷、随堂训练、一课一练等各种补课浩如烟海,师生拼了个焦头烂额,双休日、节假日,再加开夜车;公式、定义、古诗、英语单词等朗读课背,饭前饭后背,这真是见缝插针。至于科学课已无暇顾及,更谈不上科学课上的实验与探究发现,且不少教师的观念中认为科学课仍然是“副课”,那就靠边站吧!
2.懒于动手问题
懒惰情绪始终困扰着实验活动,稍有难度或费时或缺乏实验材料(可找替代品)的实验或实践活动都是以讲代动手实验来处理的,教学中只做了大约四分之一的实验,久而久之,形成学生动手能力差的问题,俗语说“眼眼巧,手手拙”师生都简单化处理,不愿做刨根究底知其所以然的探究,严重影响了教学目标的落实。
克服懒惰情绪,教育教学工作者必须更新观念,以对学生极端负责的精神,变应试教育的方式为素质教育,着眼未来,创造环境,千方百计保证每个实验活动的落实,才能真正激发学生爱科学的热情,使他们勇于探索,想出新办法,提出
2. 小学科学课堂教学有效提问的研究 这个问题有研究价值吗
有研究价值。有效提问可以激发学生的思维能力,让学生充分想象联想,口语表达,很好培养学生的创新能力。
3. 对小学科学教学的几点思考
小学科学新课程标准明确提出:科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。探究作为学习方式,它是一种教与学的策略。很多教师在课堂上都很重视让学生亲身经历探究活动,获得发展。但是,怎样的探究活动才是有价值的,这个问题很值得我们深思。
有一节三年级的科学课,教师引导学生探究液体的相同和不同。讲台两侧摆满了各种实验材料。有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蜡光纸、小烧杯、玻璃片、木板、塑料小天平等。学生开始试验之前,老师提出的问题是:食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同?学生根据平时的生活经验说出了很多看法,比如:颜色、透明度、味道、稀稠程度、喝下去的感觉、用途等等。学生的思维顿时活跃起来。接下来,就让学生动手做实验。学生一下子蜂拥到讲台上领取材料,想领什么材料就领什么材料。学生顿时忙开了,课堂上很热闹。听课的老师问一个同学,你们在研究什么呀?学生摇摇头„„
这节课,教师准备的大量工具和材料,是想让学生通过实验发现各种液体更多的不同,体会到探究的乐趣。由于教师没有让学生确定自己要探究的课题,致使学生盲目地忙乱了一节课,无论是在科学概念方面,还是在科学态度、方法和探究方面,得到的东西很有限。
4. 如何提炼科学问题 小学科学教学关键问题的提炼
自2001年7月《全日制义务教育科学(3~6年级)课程标准(实验稿)》颁布至今,已经过去了14个年头,这意味着在我国很多地区小学科学课程改革已经完成了两轮的实验。这一次课程改革不仅是课程设置的变革,把原来的“自然课”更名为“科学课”,更是课程理念的变革,强调学生是学习的主体,倡导探究式教学方式。课程性质从注重知识技能的传授转变为全面提高学生的科学素养。十几年的摸索取得了显著的成效,科学课堂发生了可喜的变化:强调问题来自学生、尽可能让学生自己通过探究寻找答案、开始使用探究式教学方式、通过动手做学习科学、广泛运用合作学习方式[1]……但是,无论是学校、教师还是公众、家长,对科学教学的质量都还不是十分满意。
“什么才是好的科学教学”,这个问题困扰着包括骨干教师在内的大部分科学教师。对学科本质的追问促使科学教育工作者重新思考科学教学最本真的问题:什么是科学?影响科学教学质量的最重要的因素是什么?哪些问题是科学教学最关键的问题?破解了这些问题,就能为科学教学“保底”,让新教师少走弯路,让更多的科学教师更自信地走进科学课堂。
教学关键问题,是决定学科课程实施质量的核心问题。问题的提出基于课程的性质、目标、内容和学科的基本思想方法,基于学生学习的规律和特点,问题指向教师学科教学实践能力发展的障碍点、关键点和生长点。[2]
一、捡拾散落的珠贝
提炼关键问题的第一步仿佛在沙滩上散步,仔细搜寻散落的珍珠和贝壳。课标、教材、课堂、教研活动都是我们提炼关键问题的“海滩”。
1. 来自课标的问题
小学科学课程标准明确指出,小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。那么,什么是科学素养?这是一个非常关键的问题。课程性质决定课程目标,课程目标决定教学内容的选取和教学活动的设计。因此,“什么是科学素养”是每一位科学教师首先要明确的问题。
再如,教学方式变革是本轮课程改革的一项重要内容。课程标准将“科学学习要以探究为核心”作为一个基本理念提了出来,指出“探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”[3]因此,“探究学习的基本特征是什么”应该是每一位科学教师能够清晰回答的问题。
2014年,科学课标修订委员会对小学科学课标做出了结构性调整,将原来的物质科学、生命科学、地球与宇宙三大内容领域扩充为四大领域,即在原有基础上增加了技术与工程领域,凸显了对技术素养的要求。为了应对这种变化,“怎样在科学课中培养学生的技术素养”成为每一位科学教师必须思考的问题。
2. 来自教材的问题
每一套教材的编写都有其指导思想、基本思路、体例框架和编写特色,但是,呈现在读者面前的教材很难把编者的这些想法外化,这就需要教师具有解读和理解教材的能力。
翻开任意一套小学科学教材,我们都能看到大量的科学探究活动。其中有一类涉及对学生识别与控制变量能力的培养。以教科版小学科学教材为例,这类活动包括比较柔韧性、比较吸水性、溶解的快与慢、声音的变化、减慢食物变质的速度、探究种子发芽的条件、蚯蚓的选择、影响摩擦力大小的因素、沉浮与什么因素有关、摆的研究、探究影响电磁铁磁力大小的因素、控制生锈的速度等,内容涵盖3~6年级的8本教材。怎样通过这些活动提高学生识别与控制变量的能力?四个年级的培养目标该怎样制订?能力培养的梯度该怎样搭建?教材编写者在编排这些活动的时候是怎样设计的?能力的培养有一个逐步递进的过程,知识的积累也存在一个螺旋上升的过程,这些都需要教师在正确解读教材文本、理解编者意图的基础上,合理设定各阶段培养目标。这样,我们才会聚焦“怎样读懂科学教材”“怎样指导学生识别和控制变量”等核心问题。
3. 来自课堂的问题
学科教学基本功是教师专业发展的基础,是提高教学质量的前提条件。在小学各学科的教师中,科学课的教师有一项独具特色的基本功,那就是实验技能。实验操作技能可以凭借大量反复的操练在短时间内提高,但是,关于实验的基本理论是少有人关注和研究的。小学科学课有多少个基础实验?哪些实验需要学生亲手操作,哪些实验需要教师演示?哪些是探究性实验?哪些是模拟实验?哪些是控制变量的实验?那么,“科学实验有哪些主要类型”是不是一个教学关键问题?
作为教研员,笔者每年都会观摩不少于100节的科学课,并有机会与一线教师深入探讨教学中的困惑和问题。在诸多的问题中,“怎样指导学生的科学记录”“怎样提高小学生的观察能力”“怎样将数据转化为证据”是让教师们普遍感到棘手的问题。
4. 来自教研活动中的问题
各级教研活动都是围绕一定的主题开展的。例如,近两年北京市海淀区小学科学教研的主题是“基于学习者分析的教学策略研究”。在“学生是学习主体”理念的指导下,作为教师,除了要研读课标、理解教材之外,一个重要的任务就是研究自己的学生,了解了解他们的已有经验、知识基础和能力水平等,努力做到因材施教。因此,“小学生科学学习的特点及内在机制是什么”就成为我们必须要思考的一个问题。
回想近几年的科学教学研究活动,从全国小学科学教学年会到北京市基础教育研究中心组织的各项科学教学研究活动,都围绕着一个主题,即“围绕核心概念组织教学”。还有一些“热词”,如学情分析、教学策略、思维参与、教学评价等,代表了一定时期内小学科学教学研究的热点问题。由此,我们提炼出以下关键问题:“怎样帮助学生建构科学概念”“怎样侦测学生的前概念”“常用的科学教学策略有哪些”“怎样调动学生的思维参与科学探究活动”“如何评价学生的科学学习”等。
二、串起美丽的项链
我们从课标、教材、课堂和教学研究活动中发现和提炼出的关键问题犹如一颗颗散落的“珍珠”,要想串出美丽的“项链”,我们必须寻求理论支撑,将这些问题架构起来,形成有一定层级结构和逻辑关系的问题链。
北京市海淀区教师进修学校中学化学教研室开展的“初中化学教学关键问题实践研究”项目将教学关键问题分为三类:第一类是跨学科通识性教学关键问题,第二类是学科内通识性教学关键问题,第三类是学科内实践性教学关键问题。笔者认为有一定普适性,试着以此梳理小学科学教学的关键问题,形成了如下的小学科学教学关键问题清单(见表1)。
三、后续研究设想 提炼关键问题不仅需要对科学教学的现状有充分的了解,还要对科学课程标准、科学教学的基本理念有深入的理解;不仅要熟悉科学教材的体系框架,还要了解学生的认知特点和学习需求。即便如此,提炼出的关键问题能否称得上“关键”也需要反复推敲。因为这是一个开创性的工作,能够借鉴的研究成果很少,并且缺少理论支撑,主要凭借我们20年来对科学教学的体验、观察与思考以及多年积累的教研工作经验,其困难程度可见一斑。
我们的研究还远远没有结束,如表1
“小学科学教学关键问题清单”所示,目前我们提炼了15个关键问题。下一步,我们要做两件工作:一是对每一个问题给出答案,通过教育教学理论与真实课例相结合的方式对每一个关键问题进行概要、通俗的论述。我们希望这些问题的解答能够指引科学教师走上科学教学的正确道路,全面提高小学科学的教学质量。二是在实践中继续思考和提炼小学科学教学的关键问题,对问题清单做出必要的和及时的调整,使之更加符合教师教学的需要。
5. 如何落实小学科学课堂的探究式教学
摘要:课程改革的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神。科学学习要以探究为核心是,在教学中适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力,以探索性实验为载体可以培养小学生的科学研究能力,包括培养提出问题,建立假说能力;分析资料和解释数据的能力;设计方案和实施计划能力;分析能力以及推断和反思能力等。
关键词:探究性教学小学科学科学实验
科学探究,是学生积极主动地获取科学知识,认识和解决科学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、观察并记录实验现象、分析和解释实验现象、反思和评价、表达与交流等一系列探索历程,学生通过亲身经历与体验实验探究活动,激发科学学习的兴趣,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是小学科学的主要内容,对发展学生的素养有不可替代的作用。
创新学习,旨在培养学生的创新精神、创新意识、创新思维、创新方法和技巧,使以学生为主的主体性得到真正体现,让学生时常有成功的体验,增强学习的兴趣,提高学习的效率。同时也培养学生求真务实的科学态度。
在科学的教学过程中,培养学生探究能力和创新能力的突破点可以通过科学探究来实现,变“验证性”为“探究性”,引导学生用自己的智慧发现、分析和解决问题。而科学实验是小学科学教学中培养学生科学研究能力和创新能力的一种重要载体。
1、创设融洽和谐的学习氛围为学生提供合作探究的条件
在合作探究的过程中,重新设计教室的环境,其中主要是座位的变更,座位设计成活动模块型,可以四人为一探究单元,四人自由组合,小组内经过讨论合理分工,一人主持实验探究的全过程,称为首席主持人;一人负责在小组探究过程中联系老师和其他小组成员,称为信息使者;一人负责记录写报告,称为书记员;一人负责汇报展示讲解小组成果,称为发言人;小组内四人分工,责任到人,成果归四个人共有。通过这种编排方式,增强学生交流的效果和质量,也使学生的竞争关系转变为互惠互利的合作关系,学生在这样的融洽和谐的环境中能自由地参与探究和创新,学习效果更佳。
2、为学生提供合理的探究课题[1]
由于小学生学习科学的时间较短,对科学知识的认识还不够深,因此探索性实验课题的确定要有可行性,宜建立在学生已有的知识基础和理论水平之上,使学生观察到实验现象后,经努力后能够确定问题的关键,能够用已有的理论基础提出几种可能的推断,并能通过科学实验进行验证。例如:设计种子发芽需要的条件的探究实验,蚯蚓对环境的选择的探究性实验。
3、创设问题情境,让学生参与探究
所谓创设问题情境,就是教师在教学内容和学生求知心理之间创设一种协调,把学生引入与所提问题有关的情境中,触发学生产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发出探求性的思维活动,让学生对新知识产生浓厚的兴趣,启动学生思维的闸门,并培养学生对知识的探究能力和习惯。[2]
课例1:在对马铃薯在液体中的沉浮实验的教学过程中,巧设问题情境:将同一个马铃薯分别放在1号不知名的液体和2号不知名的液体中,学生观察实验现象发现,马铃薯在1号液体中是沉下去的,而在2号液体中是浮起来的,从而引起学生的疑问是什么原因引起的呢?激发学生进一步探究液体不一样之处,以及可采用哪些方法来比较两种液体。
在一堂课中,不仅在课的开始要创设问题情境,激发学生参与动机,而且还应在整堂课的教学过程中想方设法不断进行问题情境的创设,使学生处在问题情境中,从而始终保持认真、主动的态度和情绪,提高学生的学习情感。
4、利用探索性实验培养小学生设计方案和实施计划的能力
科学研究过程中,提出假说后,就要设计研究方案来检验自已的假说并执行有关的计划。研究方案的设计和实施涉及很多方面的因素:第一,研究方法的选定,即根据研究问题的性质和假说选择合适的研究方法,如实验法、调查法、观察统计法等;第二,研究步骤的具体化,包括所使用的适当设备、地点、操作过程、安全措施等;第三,变量的控制和设置对照,应当弄清计划中哪些变量是需要控制的、如何进行控制;第四,在实行中,进行系统地观察、精确地测量并收集和整理所获得的数据。小学科学教学中,在让学生了解科学研究的一般步骤的前提下,再给学生传授科学研究方案设计和实施中的一般程序。在这个基础上再有计划地选择一些探索性实验课题,让学生根据科学研究的一般步骤设计实验方案、执行实验操作计划,从而提高学生的科学研究能力。
课例2:探究绿豆种子发芽的条件,根据学生的生活经验,他们会提出需要水、阳光、适宜的温度、土壤、空气这些条件,确定研究的方法是实验法,紧接着制定相应的实验计划,重要的讨论如何控制对比实验的条件,例如探究空气对绿豆种子发芽的影响,采用什么方法控制对照组中的绿豆始终不接触到空气,这是实验的重点和难点,所以,通过这种方式可培养学生创新思维能力和锻炼他们的探究能力。实验进行的过程当中,学生进行持续的观察与记录。
5、利用探索性实验提高小学生分析资料和解释数据的能力[3]
科学研究过程中,会得到许多资料和数据,要对所得的资料和数据进行处理和分析,这个过程中会涉及:第一步,使用符号、图表等对资料进行分类和转换,很多数据和资料在最初时是分散的,通过转换和分类,才能明确数据和资料之间的关系。在处理过程中,往往需要使用数学工具来处理,包括用图、表、统计等数据处理方法,这样才能使得数据和资料能说明问题;第二步,在进行处理的基础上,根据资料和数据,确立因果关系;第三步,运用有关科学原理对资料和数据进行解释科学教学中,可通过一些实验课题,设置不同类型实验资料,让学生对实验现象和实验数据进行加工处理,把握定性的、定量的因果关系,寻找科学规律,培养分析资料和解释数据的能力。
6、利用探索性实验培养小学生分析推断和反思评价的能力
这个过程须涉及:第一,根据证据推出结论是一个复杂的过程,需要综合各种信息,同时又要基于已有的理论和经验;第二,假说与证据之间的关系有以上几种可能:证据支持假说——假说确定;证据部分支持假说——假说要进行修订;证据不支持假说——需要重新设定假说。确定是哪种关系需要批判性思维和逻辑性思维。第三,在验证假说的过程中,需对研究过程的可信度进行反思,
6. 结合实际,谈谈目前小学科学教育存在的问题及解决措施.
一、当前我国科学教育存在的主要问题
我国的科学教育已开展了二十多年,并取得了一定的成效,但其存在的一些问题也需要我们认真思考。首先,从最能直接判定科学教育的水平及其有效性的学生科学素养上看,2000年北京市中学生科学素养状况调查显示,北京市中学生科学态度正确的占60.5%,不正确的占39.5%;科学文化知识方面正确选择的占68.9%,31.1%的中学生没有正确选择;生活举止良好的占54.2%,45.8%的中学生缺乏良好的生活举止。其次从国民的科学素养看,我国在1992年采用国际通用的抽样调查方法,调查了我国国民的科学索养情况,并与14个发达国家进行比较,发现国民对科学知识的理解程度,我国排在倒数第一。学生的科学素质是学校教育的产物,国民素质反映国家的整体教育水平。可见,我国科学教育确实存在很大的问题。探究其原因,主要是我国科学教育教学内容、教学方法及课程设置与发达国家相比,存在较大的差距。
1科学教育的教学内容与实际生活相脱离
长期以来,在传统的学校精英教育体制下,中小学的教育功能主要是为升入高一级学校培养优秀学生的,在教育内容上以学科知识体系为主,只学必考的内容,其他内容可以少学或不学。在这种体制的影响下,中小学科学教育在内容上完全脱离日常生活,“封闭的实验室研究与抽象的问题为主,导致学生对科学理论的来源和科学理论对实际生活作用的认识仍是知其然而不知其所以然。一位访美学者说:“理论与实践相结合是中美两国学校里的重要问题。然而,焦点不同,中国的学校更强调学习理论,而美国的学校则更强调学习实践。”其实,实践与理论间并没有不可跨越的鸿沟,技术就是理论与实践的桥梁。
2科学教育的教学方法带有权威性和机械性
我国科学教育的教学方法主要是“教师为中心,以教师的讲解和提问为主,学生从上学之日起就围绕着教师、教材、考试转,听课、记笔记、背诵、做练习是大多数学生的主要学习策略。这种学习策略完全违背了科学的含义和价值。“灌输式”的教学方法只会使科学知识变得枯燥无味,错过了学习科学的本质即科学精神的机会。同时,这种教学方法,忽视了学生原有的认知结构,即忽视了前科学概念。按照建构主义的观点,知道某些事情并不涉及我们的概念图式和它们所代表的含义之间的一致性,我们不能直接地接近那个真实的世界。
3科学教育的课程设置趋向单一性和专门化
从课程开发的模式看,有两种基本形态:分科课程和综合课程,我国科学教育课程设置采用的是分科教学法,体现在如小学的自然和中学的物理、化学、生物、地理等课程中。而在美国,从20世纪60年代的课程改革起,其科学课程的整合就已开始,从幼儿园到8年级的科学教育早已是综合性的了。当代科学既高度分化又高度综合,分科课程教学只注重学科本身内在的逻辑性、完整性,而忽视了学科之间的联系。在今天这个需要大量的复合型人才、素质型人才的社会里,单一的学科教育束缚了学生综合能力的发展,直接有碍于公众科学素养的整体提高,是不符合个人和社会的需要的。
另外,我国科学教育课程设置的问题还体现在科学教育与人文教育的分离上。20 世纪是“科学主义”与“人文主义”教育思潮相互整合的时代,“科学主义”与“人文主义”教育的整合是现代教育发展的必然结果,也是社会发展对现代教育提出的客观要求。我国当前以应试教育为主要特征的科学教育具有浓厚的“科学主义”色彩,把科学教育的目标局限在单纯地培养科学专家和技术专家上。忽视了对其人文精神的培养。
二、解决对策
我国的科学教育应该将重点放在科学教育的情景化上,即教会学生把在学校学习的科学知识用于理解和解决日常生活中出现的实际问题上。按照当代科学社会学和科学教育学及科学哲学的观念,科学非纯科学,科学是在广阔的社会背景中发展起来的,它受社会价值的影响,同时又影响着社会价值。并且,科学知识是依赖于杜会背景而决定的研究成果。因而很多构成科学方法、判断和激情等方面的东西只有在让学生亲自与科学接触时才可以获得。基于上述观点.本文试以情景化这思想为核心提出解决的对策。
1开设综合性的科学教育课程,重视技术教育和人文教育
随着当代科学的发展,科学作为一个系统不仅仅是一个单独的学科,还是一个由单独学科相互作用所形成的交叉学科,它是作为科学系统的子系统而存在着的,这就呈现出科学教育具有综合性或整合性趋势。综合性的科学教育课程的优势在于:第一,各学科之间本来就具有相似性和关联性,综合性的科学教育课程能利用各学科的特点和优点更有效地解决社会复杂的实际问题;第二,多学科研究协同发展能产生新知识突变,出现新的科学局面;第三,使知识科学具有丰富的生活性、具体性和多样性,有利于提高学生的综合素质。因此,在科学教育课程设置上,首先应重视技术教育。理科课程应设置相应的“动手动脑”课,如让学生设计一个方法来固定物体或移动物体,设计一个天平用于比较两个物体的重量,设计警报装置的电路等。学校应定期开展技术设计活动,展现学生设计制作的作品。这种课的教学可以参考STS课程,即科学—技术—社会教学模式。它将科学、技术、社会的知识融入科学教育之中,扩大了科学教育的内容,使科学教育涉及到社会生活的诸多方面,并十分关注科学的热点问题。如最早开展STS课程的英国,其课程包括读物、教师指导书、录音、决策游戏、幻灯片和统计材料等。教材按不同年龄段设计为成套的模块组合。每套包括100~120个模块不等。在取材时不但考虑到自然科学学科,而且特别留意使用这样三种题材:(1)与日常生括及现实社会有关联的同题;(2)科学史上的重要人物及其发明、发现;(3)赞成与反对的观点并存和答案不限于一个的日常生活中有争议的科学、技术问题。
科学教育需要人文科学的融合。人文科学以其“隐性”的特点有助于科学教育的发展和完善。隐性教育主要是通过校园的建筑、文化、学习气氛等对科学教育产生影响。在台湾的科学课程改革中就增加了“潜在课程”。目前台湾的一些小学已修建了植物园、动物园及科学信息橱窗等。根据整合的思想,隐性教育还需要与显性教育整合才能使科学教育更有效。现代建构主义明确提出,要在科学课程中进行显性的科学本质教学,以达到教育的人文化。因此,可以通过在科学史和科学哲学的课程内容中融入对科学本质的讨论。通过对一些著名的科学产品和科学实验的背景及发明创造者的介绍,了解这些对我们生活有重大影响的科学事物的由来和科学家高尚的科学品质和生活逸事,使学生融入科学文化中,通过榜样示范效应激发学生学科学的兴趣。
2分析、了解学生的认知结构,使教学符合学生的发展水平
一般来说.学生是按自己的想法去解答在学习中遇到的问题的。在这一过程中,学生不是简单地复习学过的内容,而是用新的观点去改造原有的想法。因为每个学生学习知识都有一种再创造和再发现的过程,学生要牢固地掌握科学知识,就必须用内心的创造与体验的方法来学习。正如皮亚杰所说:“学生通过吸收并与原来知识相融合的过程来建立理论的层次结构。”而哈什维总结了实证研究的结果,指出学生一般倾向于观察那些符合自己“概念”的实验,而忽视那些与自己“概念”相左的结果。这说明学生力求发现的仅仅是他们目前“概念”所允许他们发现的内容。因此,根据学生学习的这一特点,教师在科学教育中应该遵从以下原则:(1)了解学生现有的科学知识水平,针对学生的思想实际讲授。教师可以通过在课堂上提问题的方式了解学生的现有知识水平和思维品质,然后再介绍常规知识、概念等。按照建构主义的学习原则,提问题应注意:要求学生作出一个可检验的预测;利用不很昂贵的设施或器材;有一定的复杂性,可以使学生提出多种解决问题的途径;适合于小组活动。(2)教师要引导学生用正确的思想取代错误的观念。学生原有的知识结构难免存在一些错误,教师应认识到学生看似错误或迷惑的观点恰恰表明他们目前的理解程度,因此,需要教师去主动了解学生的思想状况并据此备课,正是因为了解学生的“错误观念.所以才能通过教与学的互动,使观念转变,形成科学的思考方法,从而获得科学知识。正如许多有丰富教学经验的教师所说“备课一方面是备教材,另一方面是备学生。
3创设情景教学环境,以探究的教学方法将科学知识教授给学生
美国的《科学教育标准(草案)》明确指出了“科学探究是学生科学学习中“基本的、起支配作用的原则”,要让学生在“实践中学习”,通过活动和探究获得知识,掌握科学的方法,形成对自然的科学态度。情景教学和探究式学习方法在科学教育中的有效性在于;第一,大量研究揭示、科学知识是依赖于社会情景而形成的研究成果,它是在实验室的控制下、在大自然的情景中、在社会生活的实践中探索出来的,而且科学观点或理论在被科学团体确认前i币要经一些主要的科学社会机构进行交流和检查,因此它具有情景性和社会性,如果忽视它的这种特性,那么必然会使科学概念和理论过于抽象。加拿大的科学教育就强调科学课程需要通过积极的实验方法去学习,要求所有的学生参加实验活动,要求在可能的情况下,教师应该在真实的问题与事件的情境中教授科学概念;第二,就思维活动的功能而言,既需要主体批判地考察已有的认识成果,又需要大胆创新。在认识过程中,批判是创造的前提,而创造又是科学批判精神的内在要求。建构主义认为,任何优秀的“教”和“学”的实质是一种批判性的关系。
根据情景教学的优点和思维的特点,教师在教学中应做到:第一,教师应注重科学教育内容的时代性、现实性,即科学知识应与时俱进。发达国家就很重视科学教育内容的时代性.如英国的电脑教育,在整个欧洲都是出色的,不仅抓得早还抓得紧。另外,科学教育的内容应与社会牛活日常生活相结合,不但使学生容易掌握,而且使学生能更好地解决实际生活中的问题,以及处理好偶发事件。第一,科学教育课程应重视实验课和讨论课,将学生放入一个真实的情景中进行学习。第三,善于利用认知冲突,将学生置于问题情境中,使学习的重点从学生对教师所讲的内容进行复制转移到学生成功地组织他们自己的经验。第四,引导学生对问题进行科学的解释。教师所起的作用是引导学生、启发学生;引导学生获得可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据;引导学生根据事实证据形成解释,对科学问题作出回答;引导学生通过比较其他可能的解释来评价他们自已的解释;引导学生交流和论证他们所提出的解释。
现代科学教育的内容应该是具有实践性的,教学方法应该是客观有效的,教授过程和课程设置应该是灵活的,培养出来的学生应该是富有时代感、拥有理性思维和具有灵活应变能力的新一代。
7. 浅谈对小学科学教学的几点建议
小学科学新课程标准明确提出:科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。探究作为学习方式,它是一种教与学的策略。很多教师在课堂上都很重视让学生亲身经历探究活动,获得发展。但是,怎样的探究活动才是有价值的,这个问题很值得我们深思。
有一节三年级的科学课,教师引导学生探究液体的相同和不同。讲台两侧摆满了各种实验材料。有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蜡光纸、小烧杯、玻璃片、木板、塑料小天平等。学生开始试验之前,老师提出的问题是:食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同?学生根据平时的生活经验说出了很多看法,比如:颜色、透明度、味道、稀稠程度、喝下去的感觉、用途等等。学生的思维顿时活跃起来。接下来,就让学生动手做实验。学生一下子蜂拥到讲台上领取材料,想领什么材料就领什么材料。学生顿时忙开了,课堂上很热闹。听课的老师问一个同学,你们在研究什么呀?学生摇摇头„„
这节课,教师准备的大量工具和材料,是想让学生通过实验发现各种液体更多的不同,体会到探究的乐趣。由于教师没有让学生确定自己要探究的课题,致使学生盲目地忙乱了一节课,无论是在科学概念方面,还是在科学态度、方法和探究方面,得到的东西很有限。
对于小学生来说,探究绝不等于不要教师的指导,不是完全放手给学生,有人认为探究就是让学生独立研究,只要老师指导了,就不是探究。那种“学生想研究什么就研究什么,学生想怎样研究就怎样研究”的做法实际上是不符合小学生学习实际的。
新课程改革重视培养学生发现问题和提出问题的能力。在学生提出了许许多多的问题之后,该怎么办?这些问题是否都有研究的价值,是否都能当堂研究,学生是否具备研究能力,这就需要教师指导他们整理、筛选,然后确定研究的问题,要让学生明确自己在研究什么,并紧紧围绕这个问题收集信息。
一个完美的科学探究活动,应该是“学生自己发现可研究的对象,提出问题,进行假设,拟定实验计划,收集相关资料,进行实验,分析结果并进行汇报、交流”。每位科学课教师都希望自己的学生能够完成这样的科学探究活动。但是,真正做到这一步,需要一个能力形成的过程,如果只有探究的激情,而缺乏探究的方法,漫无目的地去操作,那么,只能说是科学课教师失去了应有的指导作用,是“有量无质”的探究活动。
作为科学课教师,要根据实际情况,放慢“探究的脚步”。在教学设计过程中,根据学生探究能力的水平,设计由扶到放的一系列活动。不仅要引领学生经历探究,更要注重探究活动的效果,让学生从中在各个方面得到最大的发展。当然,在科学探究能力培养的过程中,仍然需要依赖于学生的自主参与,紧密结合科学知识的学习,通过动手动脑,亲自实践,在感知、体验的基础之内形成科学探究的能力,而不是简单地通过讲授教给学生。这才是我们在科学教育中所追求的“科学探究”、“情感态度与价值观”与“科学知识”三维教学目标的系统达成。