小学科学微活动教学初探
作者: 王燕群
微活动以科学探究的微小型活动为主线,以融汇学科知识与培养探究技能为表征,指向深度科学探究。微活动重视学生探究真实的科学问题,强调“小切口、深探究”。
一、生活类微活动
科学源于生活,服务生活。生活资源是科学赖以依托的重要资源,提炼生活资源可以保障科学探究的真实性。新知识的学习是建立在已有的知识或生活经验基础之上的,教师巧妙利用生活类微活动,重现与教学相关的生活场景,能大大提升学生科学探究的兴趣,为他们的深度学习提供足够的空间。
执教“卵生与胎生”相关内容时,为了让学生亲历小鸡的孵化过程,我设计了“借助孵化器孵化鸡蛋”的微活动,让学生见证生命的孵化过程。
首先,向学生出示新采购的孵化器,让他们初步了解孵化器的基本工作原理以及操作要领。
然后,学生亲历小鸡孵化的整个过程,观察受精卵的变化,发现问题,分析现象,解决问题。具体来说,就是教师选择好种蛋,调整好孵化器的温度和湿度,让受精卵处在一个恒温和稳定湿度的状态下,同时,学生定期做好记录。这一过程中,学生学会了用照射法来观察鸡蛋内部的变化,上网查阅资料,解决孵化过程中遇到的难题,如通过翻蛋改变胚胎方位,防止内部粘连,确保小鸡顺利孵化。
最后,伴随着受精蛋最佳摆放位置的调整、孵化器温度和湿度的控制等问题的突破,一只只小鸡相继破壳而出,大家又惊又喜。
生活类微活动让学生在生活化探究中主动发现、自觉记录、积极思考,切实培养他们观察现象、分析问题、解决问题等探究能力。回顾整个活动,学生通过看、问、听、做等活动,持续控制孵化器的温度和湿度,排除各种干扰,成功孵化小鸡,亲历了生命的诞生过程。
二、地域类微活动
教师因地制宜地开发地域类微活动,有助于充实教材容量、增加学习广度、扩展学生的视野。我曾设计了一次地域类微活动“探究鹳山生物”,该微活动旨在把科学课堂搬到具体的地域环境中,为学生的科学学习设置真实的地域背景,利用地域资源扩展他们的探究视野,拓宽探究学习广度。
我执教“多样的生物”内容时,在林业局专家的技术支持和班主任的积极配合下,以“探究鹳山生物”为主题,将探究课堂移到学校周边的鹳山上,充分利用地域资源,引导学生通过实验、访问、观察等多种方式,开展“生物多样性”的实地考察。
首先,置身地域场景,聚焦生物多样性。学生明确探究任务后,在山道旁、大树下、石缝里等位置,发现并记录各种生物(香樟、紫藤、含笑等植物,松鼠、金鱼、马陆虫等动物,蘑菇等真菌),直观感受生物的多样性。
接着,展开探究活动,认识并理解生物的多样性。学生分组探究,观察、收集、记录相关现象,提出问题并思考。如学生发现三叶草的叶瓣数量大多是三片,但偶然也有四片的,他们通过查阅资料、请教教师,了解了生物的遗传与变异的知识。
最后,对话林业局专家。学生带着问题和疑惑,询问林业局专家。如针对学生提出的“扦插的同一品种绣球花为什么有不同的颜色”疑问,林业局专家进行了深入浅出的讲解。绣球花的花色比较丰富,经常以红、粉、蓝、白等颜色出现。初开时白色,后为黄绿色,渐转蓝色或粉红色,最后变为蓝色或红色。花色受土壤酸碱度的影响会有所变化,如土壤为酸性时呈蓝色,土壤为碱性时呈红色。
开展地域类微活动时,我还组织学生参观、考察了中国林科院亚热带林业研究所、龙门山、镬子山气象台、野生动物园等场所,让他们借助社会资源和地理资源,更全方位地学习科学知识。同时,专业人士的讲解与指导,让学生获得的科学知识更具备权威性与发展性。在学习“多样的生物”后,家长主动相约,带领学生进行“龙门山常见植被调查”活动,他们采集植物标本,进行腊叶标本制作,撰写调查报告,学到了许多在课堂上学不到的内容。
三、游戏类微活动
游戏对儿童具有天然的吸引力。教师把具有明确探究目标的游戏类微活动引入课堂,能激活学生的探究兴趣,促使他们卷入探究。
在一次教学活动中,杭州市钱塘实验小学钱伶坪老师执教“光的反射现象”时,就以游戏化微活动揭示探究主题,激活学生的探究兴趣,让他们在短时间内深度卷入科学探究。
首先,在上课初始,教师让学生亲历了“找身后的红点”的游戏活动:每位学生利用教师事先准备的平面镜,在不转身的情况下,想办法利用平面镜看到身后墙上的红点。学生手持平面镜,不断调整平面镜的位置和角度寻找红点,玩得不亦乐乎。
接着,由游戏产生科学问题。在亲历游戏后,教师引导学生进行思维聚焦:为什么利用平面镜能看到身后的红点?
然后,教师聚焦科学问题,引导学生猜测“这可能是与光的反射有关”。在这基础上,教师引导学生回顾并思考:刚才游戏过程中,平面镜的调整角度和镜中红点的位置变化之间存在什么联系?引导他们推测光反射的路线和特点。
最后,师生一起探讨并设计科学实验,验证猜想,获得光的反射规律和特点的认识。
从游戏到问题“为什么能用平面镜看到身后物体”,再到聚焦本课的学习主题“探究光的反射现象”,不难看出,教师通过游戏微活动的设计串起探究全过程。由游戏活动到科学问题的产生,又因科学问题展开探究,水到渠成地促成了学生对“光碰到镜面会反射回去”的认识。
游戏类微活动强调科学游戏的引入与运用,激发学生探究科学问题的兴趣,聚焦核心问题,在真实情境中研究真实的科学问题。游戏中的有趣现象使学生的兴趣倍增,他们亲自探究得出实验结论,在轻松愉快的氛围中收获了满满的成就感。
四、体验类微活动
科学探究是一个追求真知的理性认识过程,同时也伴随着学生的情绪体验。体验类微活动关注学生在科学探究活动过程中的情绪体验,以情绪推动探究深入。
在一次教学活动中,绍兴市柯桥区实验小学丁建国老师执教“滑动与滚动”时融入体验类微活动,以具身体验为先,充分释放学生的探究情绪,让体验成为深度探究的“催化剂”。教师准备了一个装满书的箱子,让学生将此重物从教室一端搬至另一端。学生见此纷纷举手,跃跃欲试。教师却话锋一转,让学生先想一想:有哪些方法可以搬运箱子。在积极的情绪中,学生想到了滑动、滚动等多种方法。之后,教师让每位学生依次在教室里来回推一推装有轮子和没有装轮子的箱子。在亲身体验滑动箱子中,学生几乎涨红了脸,费了很大的力气才把箱子推个来回,很多学生甚至气喘吁吁地吐槽“太累了”。学生滚动箱子时,往往只需轻轻一推,箱子就滚到教室的另一头了。推运箱子的深度体验过程,从本质上说是一次实证的过程:学生通过实证支持了自己的观点,并比较了滑动和滚动的区别,充分认识到了轮子的作用。接下来,教师引导学生利用已学的滑动、滚动知识分析车轮的演变历史,使他们对车轮有了更科学、深入的了解。
小学科学教学如果忽略了学生情绪体验的作用,探究就会变得枯燥,他们就体验不到乐趣和快乐,也就难以保持探究的兴趣。教师创设的体验类微活动,有意识地调动学生的情绪并加以放大,从而引起他们心灵的触动和感悟,有效地促使他们深入探究。
五、悬疑类微活动
探究惯性是学生在科学探究过程中形成的认知惯性、思维惯性与行为惯性等。探究惯性让学生“想当然”地采用习以为然的方式去浅层次经历科学探究,从而让深度学习失效。杜威认为,学习就是要学会思维,思维的缘由是遇到了某种困惑。悬疑类微活动珍视来自学生的真实疑问,打破认知平衡,让他们的心理处于惊、奇、疑的状态,从而保持对探究的浓厚兴趣,确保深度学习具备一定的效度。
我参加省科学骨干教师高端班培训时,有幸聆听了特级教师曾宝俊打破常规教学“醋和小苏打的相遇”。课上,教师出示3杯无色透明液体(白醋、石灰水、纯净水)、4种白色粉末(小苏打、石灰粉、淀粉、滑石粉)。这使得学生的探究材料从教材提供的单一“1+1”变成了组合材料的“3+4”,助力学生实现了更丰富的科学探究。受此启发,我重构该课教学,设计了“产生气体的变化”悬疑类微活动,以悬疑开启探究活动,让学生在深度学习中体验“柳暗花明又一村”的探究快乐。
首先,我用悬疑创设探究情境:先将放有粉末的气球套在广口瓶上,再将气球里的粉末慢慢倒入广口瓶的液体中。学生惊讶地发现气球被慢慢吹大了!在学生的阵阵惊叹声中,我引导他们思考:广口瓶中透明液体是什么?气球中白色粉末是什么?混合后的气体又是什么?
接着,分步探究。第一步,测试液体:探究广口瓶中透明液体是什么?我向学生出示两杯看似相同的液体——石灰水和白醋。学生除了用鼻子闻,还用pH试纸测试两种液体的酸碱性。pH试纸遇石灰水呈现蓝色,遇白醋呈现红色。在有趣的对比中,学生发现广口瓶中透明液体是白醋。第二步,探究悬疑:气球中白色粉末是什么?我让学生在描述白色粉末特点的基础上,根据商标说明其具体特点,进而明确气球中白色粉末是小苏打。第三步,探究实验:收集产生的气体。学生在密封袋中放入三勺白醋,在一个塑料瓶盖中加入一勺小苏打,再把它小心放入密封袋中,封好袋口,再揭开袋中的瓶盖,让小苏打与白醋混合,观察现象,收集气体。学生通过查阅资料获知该混合气体为二氧化碳。
本课教学中,我开启了悬疑驱动模式,引出问题链:广口瓶中透明的液体是什么?气球中白色粉末是什么?混合后产生的气体是什么?这让学生带着疑问思考,以悬疑促探究,使他们在不知不觉中卷入科学探究,大大提升课堂效率。
结语
微活动因其微小型的探究主题与学习内容,更适宜师生在时空有限的科学课堂进行现场探究。教师可在对接科学教材与顺应学生需求的基础上,根据生活类、地域类、游戏类、体验类和悬疑类微活动的不同,针对性地优化学习内容和探究活动,促进深度学习的发生,最终实现科学探究“小切口、深探究”的目标。
(作者单位:浙江省杭州市富阳区实验小学)
参考文献
[1]丁光成.拓展初中物理探究实验的方法与途径[J].物理教学,2017(02).
[2]朱立明.深度学习:学科核心素养的教学路径[J].教育科学研究,2020(12).