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《科学课程标准(实验稿)》提出:“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。”多年的教学实践告诉我们,没有材料就没有经历。在科学课教学中,要让学生亲历、体验和感悟,就必须注重科学材料的收集和提供,也就是材料的准备要结构化。通过结构化材料的挖掘和组织,提升科学探究的有效性。结构化材料是指有着丰富的内在联系、蕴含着某些关系和规律的典型教学材料的组合,能通过材料引导学生的思维活动和概念相连,并通过它体现学习思路、方法等。
一、结构化材料是进行有效科学探究的前提
俗话说“巧妇难为无米之炊”,材料就是科学探究的“米”。没有材料,我们的科学探究就无法展开。米的好坏决定了饭的质量,同样,好材料是有效探究的前提。材料必定是结构化的,材料的结构性决定着探究的有效性。材料的结构化必然会引起学生的注意,激发学生的思维,为学生提供了研究问题选择(不同)材料的可能性。
例如,“了解空气”的活动,课前,教师准备了大量的材料,如透明塑料袋、杯子、降落伞、水槽、清水、塑料管、注射器、气球、粉笔、硬纸板等,让学生根据自己的能力、兴趣自由选择材料进行探究,使大家看到、听到、摸到和感觉到空气的存在。凭借丰富的材料,有效训练了学生的发散思维,增强了探究的趣味性。
又如,教学“植物的花”的材料准备。有的老师就只准备一种完全花,让学生自己采集另外一些花。有的老师给学生分组准备的材料除了两种完全花,还有各种不完全花。很显然,第一种“材料”的准备是起到有意识协助教师得出概念的作用,并没有能让学生经历一系列积极思维活动,对完全花、不完全花的探究不充分;而第二种“材料”的准备不仅是数量上多了,而且改变了学生跟着教师走的机械思维状态,使学生像科学家那样在比较相似的事物中主动发现它们之间的区别,这个过程有利于发展学生的比较、分析、分类等思维能力,将科学探究落到了实处。
二、结构化材料是建构科学概念的物质基础
对一些通过大量观察,发现事物共同特征,归纳获得科学概念的课文而言,结构化材料的准备和呈现是伴随着对材料的观察、分类、抽象等方式学到的。
例如,果实的概念教学是典型的从特殊到一般的思维类型。通过解剖各种各样的果实,使学生获得许多观察资料,然后对它们进行分析概括,从而形成果实的概念。因此,本探究活动实质是一个概念获得的研究活动,关键是提供大量的实例——果实。在设计时应首先考虑选择哪些肯定或否定的实例,选择多少种类和数目等问题。实例要包含形成概念所必需的全部信息,且这些信息在实践中是可以观察到的。也就是说,本内容教学中,材料的选择是教学设计的关键,应选择本地常见的、学生认识的、具有易于观察的典型特征的果实(或像果实的东西)作为教学的实例。概念是通过分类,并从分类中抽象概括出类型特征学到的。在本教学内容中,材料的结构化体现在:提炼果实共同特征的过程中,提供给学生的具有典型特征的果实实例,如黄瓜、梨、苹果、花生、辣椒、柿子、番茄等,他们的果皮和种子都很明显,可以充分体现果实的特征。在获得果实的概念进行判断的时候,提供给学生的材料是:果实的肯定实例,如芒果、桃子、板栗、核桃等以及像果实但实际不是果实的否定实例,如红薯、洋芋、莲藕、胡萝卜等。通过对实例进行分类并说明其分类依据,从正、反两个方面帮助学生形成完整而准确的果实概念。
三、结构化材料为学生思维训练提供了保证
在科学探究活动中,学生需要对收集到的事实和证据进行整理、归纳、演绎、分析与综合,从而得出科学的解释,这样的科学思维活动伴随在探索发现的始终,成为科学探究的灵魂。科学探究活动的核心是思维发展,而结构化材料又为学生思维训练提供了保证。例如,在“矿物的观察与描述(一)”中,思维训练主要通过观察和描述的形式进行。要进行科学准确的描述,除了要认真细致观察外,还必须有严谨细致的分析比较过程,而观察、比较都离不开具体的材料。因此,在本课教学中,我通过精心准备结构化材料,激发学生自己去发现。如,对矿物颜色的观察,我将提供的每一组矿物都有意识地作了组合,提示学生观察和比较每组矿物颜色的相同点和不同点,并描述出来。在对矿物条痕颜色的观察中,我提供了石墨、铅锌矿、黄铜矿、铁铜矿、赤铁矿、褐铁矿等不同材料。这些材料包含着丰富的信息,其中,石墨、铅锌矿的条痕颜色和外表颜色是一致的,黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿的条痕颜色和外表颜色是不同的,而黄铜矿和黄铁矿是外表颜色相同而条痕颜色不同。这些结构化材料,直接指向科学概念的建构,为学生的思维活动提供了支撑。所以,学生在观察描述之后自然地就产生了疑问:用矿物的条痕颜色和外表颜色进行判断,哪一个更可靠?为什么?
总之,结构化材料的组织和呈现直接影响科学探究活动的有效和高效。作为科学教师,我们应该科学合理地选择和组织材料,提升科学探究的效益。
作者单位
昆明市五华区先锋小学
◇责任编辑:李瑞龙◇
一、结构化材料是进行有效科学探究的前提
俗话说“巧妇难为无米之炊”,材料就是科学探究的“米”。没有材料,我们的科学探究就无法展开。米的好坏决定了饭的质量,同样,好材料是有效探究的前提。材料必定是结构化的,材料的结构性决定着探究的有效性。材料的结构化必然会引起学生的注意,激发学生的思维,为学生提供了研究问题选择(不同)材料的可能性。
例如,“了解空气”的活动,课前,教师准备了大量的材料,如透明塑料袋、杯子、降落伞、水槽、清水、塑料管、注射器、气球、粉笔、硬纸板等,让学生根据自己的能力、兴趣自由选择材料进行探究,使大家看到、听到、摸到和感觉到空气的存在。凭借丰富的材料,有效训练了学生的发散思维,增强了探究的趣味性。
又如,教学“植物的花”的材料准备。有的老师就只准备一种完全花,让学生自己采集另外一些花。有的老师给学生分组准备的材料除了两种完全花,还有各种不完全花。很显然,第一种“材料”的准备是起到有意识协助教师得出概念的作用,并没有能让学生经历一系列积极思维活动,对完全花、不完全花的探究不充分;而第二种“材料”的准备不仅是数量上多了,而且改变了学生跟着教师走的机械思维状态,使学生像科学家那样在比较相似的事物中主动发现它们之间的区别,这个过程有利于发展学生的比较、分析、分类等思维能力,将科学探究落到了实处。
二、结构化材料是建构科学概念的物质基础
对一些通过大量观察,发现事物共同特征,归纳获得科学概念的课文而言,结构化材料的准备和呈现是伴随着对材料的观察、分类、抽象等方式学到的。
例如,果实的概念教学是典型的从特殊到一般的思维类型。通过解剖各种各样的果实,使学生获得许多观察资料,然后对它们进行分析概括,从而形成果实的概念。因此,本探究活动实质是一个概念获得的研究活动,关键是提供大量的实例——果实。在设计时应首先考虑选择哪些肯定或否定的实例,选择多少种类和数目等问题。实例要包含形成概念所必需的全部信息,且这些信息在实践中是可以观察到的。也就是说,本内容教学中,材料的选择是教学设计的关键,应选择本地常见的、学生认识的、具有易于观察的典型特征的果实(或像果实的东西)作为教学的实例。概念是通过分类,并从分类中抽象概括出类型特征学到的。在本教学内容中,材料的结构化体现在:提炼果实共同特征的过程中,提供给学生的具有典型特征的果实实例,如黄瓜、梨、苹果、花生、辣椒、柿子、番茄等,他们的果皮和种子都很明显,可以充分体现果实的特征。在获得果实的概念进行判断的时候,提供给学生的材料是:果实的肯定实例,如芒果、桃子、板栗、核桃等以及像果实但实际不是果实的否定实例,如红薯、洋芋、莲藕、胡萝卜等。通过对实例进行分类并说明其分类依据,从正、反两个方面帮助学生形成完整而准确的果实概念。
三、结构化材料为学生思维训练提供了保证
在科学探究活动中,学生需要对收集到的事实和证据进行整理、归纳、演绎、分析与综合,从而得出科学的解释,这样的科学思维活动伴随在探索发现的始终,成为科学探究的灵魂。科学探究活动的核心是思维发展,而结构化材料又为学生思维训练提供了保证。例如,在“矿物的观察与描述(一)”中,思维训练主要通过观察和描述的形式进行。要进行科学准确的描述,除了要认真细致观察外,还必须有严谨细致的分析比较过程,而观察、比较都离不开具体的材料。因此,在本课教学中,我通过精心准备结构化材料,激发学生自己去发现。如,对矿物颜色的观察,我将提供的每一组矿物都有意识地作了组合,提示学生观察和比较每组矿物颜色的相同点和不同点,并描述出来。在对矿物条痕颜色的观察中,我提供了石墨、铅锌矿、黄铜矿、铁铜矿、赤铁矿、褐铁矿等不同材料。这些材料包含着丰富的信息,其中,石墨、铅锌矿的条痕颜色和外表颜色是一致的,黄铜矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿的条痕颜色和外表颜色是不同的,而黄铜矿和黄铁矿是外表颜色相同而条痕颜色不同。这些结构化材料,直接指向科学概念的建构,为学生的思维活动提供了支撑。所以,学生在观察描述之后自然地就产生了疑问:用矿物的条痕颜色和外表颜色进行判断,哪一个更可靠?为什么?
总之,结构化材料的组织和呈现直接影响科学探究活动的有效和高效。作为科学教师,我们应该科学合理地选择和组织材料,提升科学探究的效益。
作者单位
昆明市五华区先锋小学
◇责任编辑:李瑞龙◇