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名师 上海市小学科学特级教师曹庆明:让小学科学课真正成为学生探究的乐园

第一教育专业圈2020-04-28 04:54:33
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   人物简介 


曹庆明,上海市徐汇区光启小学校长、党支部书记,上海市小学科学特级教师,国家级骨干教师,兼任上海师范大学特聘教授、中国头脑奥林匹克协会理事、上海市教育学会中小学科学专业委员会委员。他先后执教过公开课三十多节,获全国教学比赛“特等奖”,有五十余篇论文发表,是全国《现代科技》《科学与技术》教材编委,全国百佳创新型校长,连续五届获得区学科带头人的称号。




教学思想和教学特色


  • 教学上追求“从心所欲不逾矩”的境界,不拘于教教材,“好高骛远”地追求和探索,从心所欲地用教材教。

  • 遵循教学规律,不断创新,为学生搭建探索自然奥秘的阶梯;注重对教学的感悟和积累,加强教育理论修养。


让小学科学课真正成为学生探究的乐园

上海市徐汇区光启小学  曹庆明

 

当今世界,科学技术突飞猛进,新的科学发现与技术创新不断涌现,正对社会和经济发展起着越来越重要的作用。科学技术改变着社会,社会的发展又对科学技术的进步提出新的要求。因此,在小学科学课中培育学生的科学素养就显得尤为重要。


上海二期课改提倡把小学自然教学转变成为小学科学课,这样的教学改革已持续了十几年。


如今,小学科学课百花齐放,但随之而来的问题是如果有很多教师的课堂教学仍然停留在一期课改的小学自然课的课堂教学水平,那么要如何才能达成早年小学自然课所从未听说过的“科学素养目标”呢?


传统课堂教学的问题在于只能承担与完成教授一些科学知识与方法的任务,不能承担与完成今天所提出的“发展学生科学素养”的任务。要想发展学生科学素养,只有通过以科学探究为核心的教学过程才能得以实现。


然而,当前小学科学课的主要问题是课堂教学活动与科学探究没有一点关联,教师普遍认为课堂教学中轰轰烈烈的活动就是科学探究课。


什么是真正的科学探究活动?什么是观察活动?什么是实验活动?没有真正认识清楚这些问题,就不能理解“科学探究活动”。教师们普遍存在以下误区。


一是把观察活动误认为是科学探究活动。如在课堂教学中,学生加热试管中的水,直到试管中的水沸腾。学生观察到了水的蒸发、水的沸腾,完成了加热实验。很多教师错误地认为这就是探究活动。这是探究活动吗?其实这只是一个蒸发与沸腾的观察活动,这时的学生还没有真正探究。


二是把实验活动误认为是科学探究活动。如在教学溶解时,教师分工明确,请甲同学把食盐加入水杯,请乙同学搅拌,请丙同学观察,请丁同学记录,最后请丁同学汇报溶解了几勺食盐。这是探究活动吗?这些学生所经历的只是一个实验过程。


造成这些误区的原因是教师们把观察活动、实验活动与科学探究活动画了等号,把普通的科学观察活动和实验活动当成了科学探究,实际上阻碍了真正的科学探究活动进入我们的课堂。


科学探究活动和观察活动、实验活动是彼此之间有联系的活动,科学探究活动过程中可能包含有观察活动和实验活动,但它们的性质不同。一般的观察活动和实验活动中没有什么探究味道,诸如溶解、加热等此类的观察实验活动,都可以说是科学活动,但都还不是科学探究活动。


从一般观察、实验层面的教学活动向着科学探究活动方向推进,实现以科学探究活动为核心的科学课,才能使科学课的课堂教学与培育学生的科学素养目标相适应。那么,如何在科学课中以科学探究活动为核心培育学生的科学素养呢?

 

1
变学生被动参与为主动参与和自主参与


小学科学课为全体学生提供适合的、公平的学习和发展机会。作为教师除了要关注学生的前概念,还要关注教学过程中学生的即时性想法,要让学生有机会充分展示他们的所思、所想,他们的对话、追问和操作表现,提高学生对教学活动的兴趣。


教师组织科学探究,一定要精心设计教学环节,让学生真正进入探究层面,改变学生被动参与的局面。教师要让学生动脑筋,鼓励学生寻找证据,以证据为基础,运用各种信息分析和逻辑推理归纳结论,交流自己的探究发现,接受同学们的质疑。


同时,教师也要鼓励学生产生新动机、新想法,以积极的状态参与到科学活动中来,让学生主动参与、积极体验,经历科学探究的过程,以获取科学知识,领悟科学道理,学习科学方法。


如果能进一步激励学生深入到计划、比较、选择、决策等自主参与层面就更好了。活动主体如果能达到这种状态,就是在向科学探究活动的方向迈进。

 

2
拓宽学生自由活动内涵空间和价值意义


在小学科学教学中,教师要基于学生的认知水平,充分利用教学内容、活动过程,创设良好的学习环境,引起学生的认知冲突,引导学生主动探究,启发学生积极思维;要重视师生互动和生生互动,拓展学生学习空间,引导学生对所学知识和方法进行总结与反思,使学生能够克服学习过程中的困难;要创造条件,改变活动本身欠缺的探究过程,动脑筋丰富探究过程,充实探究问题,重视课堂教学活动设计,预留给学生足够的活动空间。


如溶解内容里提到的100毫升水能溶解多少克盐?其实这是一个蕴涵丰富内涵的科学探究活动。教师可以先让各小组自己制订计划,鼓励学生对能溶解多少盐进行预测。


如果预测准备的盐不够,有可能就要改为50毫升的水能溶解多少克盐……预测还会影响实验计划以及过程与方法。如果预测能溶解30克盐,那就会影响分几次加盐,每次加多少,第一次加多少盐。如果计划分多次加盐,那么是每次等量加盐,是递减着加,还是递增着加。这样的探究活动空间就会较大,学生就会有长进和发展。


如果课堂上学生按教师详尽指导和安排完成实验,最后请学生汇报溶解了多少克食盐,就等于把这个活动的空间压缩肢解成价值不大的简单操作与统计。


这样的教学无论是加盐的、搅拌的、观察的、记录的,还是汇报的,除了最终知道100毫升水能溶解多少克食盐之外,还有什么更有价值的长进与发展呢?

 

3
注重观察实验活动结果并加强交流研讨


小学生对周围世界有强烈的好奇心和求知欲,这种好奇心和求知欲是学生学习的内在动力。因此,小学科学教学要创设一种轻松愉快的教学氛围,保护学生的好奇心和求知欲,激发学生学习科学的兴趣,尊重学生的经验差异和个性特点,引导他们积极主动地开展探究活动。


然而,有些教师的认识还停留在传统的教学内容目标上,觉得研讨并不重要,交流研讨会影响教学目标的顺利达成。有些教师在课堂教学中为了防止或避免出现波折、差错,甚至取消交流研讨过程。


其实,交流研讨活动很重要,取消了交流研讨,相当于取消了探究过程。交流研讨是对信息进行比对、甄别、整理、处理、加工。整个过程是一个思维参与的过程,是科学探究活动重要的组成部分。


教师要多培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,使学生形成尊重事实、善于质疑的科学态度,强调相互学习、深入思考。


学生只有交流了、思考了、实践了,才会越来越聪明,他们的探究能力才会越来越强,科学素养才能有所提高。科学教师一定要多鼓励学生:发现了什么?还发现了什么?这组数据有什么不同?它告诉了我们什么?


总之,科学教师要真正把培育学生科学素养作为教学目标,把科学探究作为科学教学核心,把科学教学过程看做科学探究活动过程,把学生看做科学探究活动的主体,完成好教材中所设计的教学内容,再根据学生的发展需求,调整教材的观察活动、实验活动,让学生的探究活动更有效,更有价值,让小学科学课真正成为学生探究的乐园。


经典案例


水到哪里去了


设计说明


水是学生在生活中非常熟悉的东西。学生已经知道了水的一般性质,知道物体具有固态、液态和气态三种存在形式,能感受到同一物质在固态和液态、液态和气态时可以互相转换。


但是此时的认识和结论仍是相当浅显且不明确的。本课,通过实验、交流和讨论,让学生自己探究水的蒸发和沸腾需要的条件,为今后学习“水的三态变化”“水在自然界中的循环”,以及“各种常见的天气现象”做好铺垫。


本课解决以下问题:一是使学生知道物质的状态变化条件;二是引导学生设计简单的比较实验来探究影响物体变化的因素;三是提高学生科学探究的能力和人文素养,包括观察、实验、记录、假设、推理的能力,以及培养学生能够耐心倾听、与人合作的能力。


教学目标


1. 通过交流身边事例和观察演示实验,初步了解水的蒸发与沸腾现象。


2. 通过设计操作对比实验,探究影响水蒸发快慢的因素,进而提高探究能力。


3. 通过探究影响水蒸发快慢的几个因素,认识到使用不同的方法也能起到相同的作用,并在探究过程中,培养学生细致认真、实事求是的科学态度。


教学过程


教学环节1:导入新课。


游戏导入:教师用湿抹布在黑板上写 “水”字,并提问老师写的是什么字?


1. 启发:关于水,你都了解哪些呢?

2. 质疑:重新观察黑板,有什么发现?

3. 揭示课题—— “水到哪里去了”。


板书:水到哪里去了


【设计意图:用游戏激发学生的探究兴趣,同时引出学习内容。】


教学环节2:学习新知。


活动一:探究水的蒸发现象。


1. 讨论:湿衣服上的水到哪里去了?


板书:水→水蒸气


2. 交流:生活中有哪些蒸发的例子?


3. 归纳:水变成无色透明的水蒸气飞散到空气中,这种现象叫蒸发。


板书:蒸发


【设计意图:引发学生对蒸发现象的观察和思考,并从对一般现象的观察和思考中,归纳出蒸发概念。】


4. 探究实验:烧杯中的水在加热前后发生了什么变化?(提出观察要求)


5. 交流观察结果和想法。


板书:沸腾


6. 小结:在蒸发和沸腾过程中,水会变成无色、透明的水蒸气飞散到空气中。


【设计意图:通过探究水变成水蒸气的现象,了解蒸发和沸腾是水蒸发的方式。】


活动二:探究水蒸发的快慢与什么有关。


1. 出示湿手帕,提问:怎样使湿手帕干得快一些?手帕干得快说明什么?水蒸发的快慢与什么有关?


板书:加快蒸发


2. 小组讨论:水蒸发的快慢与什么有关?


板书:风速、面积、温度


【设计意图:通过讨论,梳理可能影响水蒸发快慢的因素:温度、空气流动的速度、面积等。】


3. 提问:怎样来验证你的想法?


4. 指导学生设计对比实验方案,验证某个因素对水蒸发快慢的影响。


5. 小组实验:实施对比实验方案。


【设计意图:每组选择1~2种实验方案开展实验,认真做好记录,真正让学生自主探究。】


6. 交流:实验方法、结果、结论等。


7. 小结:温度、空气的流动速度和物体的面积都会影响水蒸发的快慢。


教学环节3:课堂小结。


1. 通过今天的学习,你有哪些收获?


2. 鼓励继续探究:影响水蒸发快慢的其他因素?其他液体有没有蒸发和沸腾现象?

 

(本文刊载于《现代教学》2015年6A刊)


END





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