小學(xué)科學(xué)探究活動有效性研究
時間:2022-08-16 10:35:38
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【摘要】本文針對小學(xué)科學(xué)課程探究活動中多數(shù)學(xué)生對活動方案設(shè)計理解不到位、團隊合作融合不夠、過程單一、有效性不高等常見問題,建議教師強化對探究活動“前、中、后”三個階段的指導(dǎo),以不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);探究活動;有效性;研究
“科技創(chuàng)新、科學(xué)普及是實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的兩翼,要把科學(xué)普及放在與科技創(chuàng)新同等重要的位置”。2017年,教育部修訂印發(fā)了新的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》,小學(xué)科學(xué)課程起始年級調(diào)整為一年級??梢?,國家對小學(xué)科學(xué)教育的重視程度提升到了成為培育學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的啟蒙學(xué)科,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基石。從2016年至2019年,筆者先后組織“廣西黃賢群特級教師工作坊”研究團隊部分成員通過教學(xué)實踐、問卷調(diào)查、訪談等方式,了解本區(qū)域小學(xué)科學(xué)課程探究活動開展的情況。
一、小學(xué)科學(xué)探究活動存在的常見問題
根據(jù)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》的教育理念,我們從提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評價8個維度開展調(diào)研。調(diào)研發(fā)現(xiàn),多數(shù)小學(xué)科學(xué)課堂存在以下常見問題:
(一)在“提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃”目標(biāo)環(huán)節(jié),多數(shù)學(xué)生對操作步驟理解不到位
調(diào)研發(fā)現(xiàn),雖然有超過60%的學(xué)生表示在探究活動前進(jìn)行了方案設(shè)計,但仍有77.42%的學(xué)生對活動步驟不理解;89.25%的學(xué)生在探究活動前不能對活動結(jié)果進(jìn)行預(yù)測,56.99%的學(xué)生在進(jìn)行預(yù)測時僅憑借生活經(jīng)驗(做過或看見過類似的活動或現(xiàn)象),30.1%的學(xué)生對活動結(jié)果的預(yù)測完全靠猜測。以上數(shù)據(jù)表明,學(xué)生在設(shè)計探究活動方法步驟時存在“知其然而不知其所以然”甚至生搬照抄的現(xiàn)象,沒有掌握基本的探究方法。
(二)在“搜集證據(jù)、處理信息”目標(biāo)環(huán)節(jié),學(xué)生團隊合作融合不夠
調(diào)研發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生在科學(xué)探究活動前搜集證據(jù)方法過于簡單,資料收集較少,辨別分析處理信息能力偏弱。而且,學(xué)生的團隊合作意識不強,僅有20.43%的學(xué)生在日??茖W(xué)探究活動中進(jìn)行了小組合作,多數(shù)學(xué)生的角色定位主要集中為操作員和記錄員。小組成員分工合作普遍缺乏自主協(xié)調(diào)安排的能力,多數(shù)學(xué)生在探究活動中觀察方式較單一,極少數(shù)學(xué)生能將觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析。
(三)在“得出結(jié)論、表達(dá)交流”目標(biāo)環(huán)節(jié),探究總結(jié)陳述過程較倉促
調(diào)研發(fā)現(xiàn),由于小學(xué)課程教學(xué)時間有限,多數(shù)小學(xué)科學(xué)課程在進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)時,將班級學(xué)生分成七八組,每組為4~6人,在課堂有限時間內(nèi)(40分鐘)安排學(xué)生輪流發(fā)言、相互評價、小組匯報等內(nèi)容,各小組成員充分發(fā)表意見和其他環(huán)節(jié)的時間安排較難兼顧。
(四)在“反思評價”目標(biāo)環(huán)節(jié),總結(jié)反思較為薄弱
調(diào)研發(fā)現(xiàn),不管是小學(xué)高年級學(xué)生,還是低年級學(xué)生,多數(shù)學(xué)生沒有達(dá)到“具有形成對探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思、評價與改進(jìn)的意識”的要求,極少數(shù)學(xué)生能達(dá)到“對探究活動進(jìn)行過程性反思、總結(jié)性評價和完善探究報告”這一要求。
二、解決對策
近三年來,本研究團隊在教學(xué)實踐中,不斷強化對探究活動“前、中、后”三個階段的指導(dǎo),以切實解決學(xué)生在探究活動中出現(xiàn)的問題。
(一)活動前期注重引導(dǎo)制訂探究活動計劃
考慮到學(xué)生制訂探究活動計劃的能力尚待提高,從三年級開始,研究團隊就注重培養(yǎng)學(xué)生制訂探究活動計劃的興趣。鑒于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力還不是很強,針對關(guān)鍵問題,先由教師示范,再引導(dǎo)學(xué)生自行制訂探究計劃。如《我們周圍的材料》單元中的《比較柔韌性》一課,教師先用鋼尺來演示其受力變形后不易折斷的性質(zhì),然后引導(dǎo)學(xué)生用木尺、塑料尺、鋼尺分別比較不同材料的柔韌性,并制訂活動計劃(活動計劃內(nèi)容應(yīng)包含活動分幾個步驟,每個步驟要注意什么,怎么觀察和記錄看到的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象說明什么問題這幾項內(nèi)容)。堅持一年左右的訓(xùn)練,當(dāng)學(xué)生制訂計劃的能力得到提高后,教師再逐步放手,讓學(xué)生獨立思考,自己制訂一個探究活動的方案。如五年級《運動和力》單元中的《用橡皮筋作動力》一課,教師可以直接拋出問題:“你覺得橡皮筋的纏繞圈數(shù)和小車行駛距離有什么關(guān)系?”先讓學(xué)生對二者關(guān)系進(jìn)行推測,然后設(shè)計實驗檢驗自己的推測。這樣,學(xué)生就會思考“怎樣讓小車行駛得更遠(yuǎn)”“要不要增加橡皮筋長度”“想辦法增加橡皮筋彈力”等問題,而這些問題又會促使學(xué)生不斷地完善實驗方案。這個過程,就是提升學(xué)生制訂計劃能力的過程。
(二)活動中期注重固定和輪換的角色扮演
針對學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力不強的問題,在開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)活動時,研究團隊非常注重教給學(xué)生一些小組合作學(xué)習(xí)的方法。例如,在低年級就訓(xùn)練學(xué)生采取“固定式”方法,每人固定一個角色,讓小組內(nèi)每個成員先分別固定承擔(dān)組長、操作員、記錄員、匯報員的角色,并告知學(xué)生使其明確每個角色的責(zé)任與權(quán)力。這樣,每次開展探究活動時,大家各司其職,有條不紊,每個人都能得到鍛煉。在開展探究活動的同時,我們還要求組長負(fù)責(zé)組織本組成員,圍繞本節(jié)課需要探究的問題依次輪流發(fā)表自己的意見,后一個發(fā)言的學(xué)生要對前一個學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行評價(圍繞“你覺得他哪里說得比較好?為什么?你不同意他的哪些觀點,為什么?你有沒有什么更好的方法”等問題進(jìn)行評價)。學(xué)生按照這樣的方式開展合作學(xué)習(xí),各抒己見,取長補短,最后由組長組織大家歸納小組的統(tǒng)一意見,跟其他小組進(jìn)行交流分享。當(dāng)學(xué)生普遍都比較熟悉這種合作學(xué)習(xí)方式后,研究團隊開始訓(xùn)練學(xué)生互換角色,每個小組把各自的角色輪換一下,體驗不同角色給自己帶來的不同感受。我們讓小組成員每月交換一次角色,使學(xué)生更明確各自角色的作用,為更好地發(fā)揮自身作用以配合其他成員進(jìn)行探究活動打下堅實的基礎(chǔ),同時也促進(jìn)學(xué)生各方面能力逐步得到鍛煉。
(三)活動后期注重表達(dá)和交流
“得出結(jié)論、表達(dá)交流”和“反思評價”目標(biāo)環(huán)節(jié)都屬于學(xué)生語言表達(dá)范疇。開展科學(xué)探究活動后,為了真正提高學(xué)生交流和表達(dá)的能力,研究團隊與各年級的班主任共同合作,每天抽取一節(jié)課的課前準(zhǔn)備時間,進(jìn)行2分鐘左右的陳述一個科學(xué)概念的口語訓(xùn)練活動。我們要求每名學(xué)生輪流上臺陳述,以此鞏固和完善學(xué)生的科學(xué)概念及科學(xué)思維。同時,還在每節(jié)科學(xué)課上有意識地訓(xùn)練學(xué)生良好的表達(dá)習(xí)慣,如每個發(fā)言的學(xué)生都要熟練使用“經(jīng)過思考,我制訂的探究活動方案步驟如下……”“在開展探究活動的過程中,我發(fā)現(xiàn)……”“經(jīng)過小組的交流討論,我們小組覺得……”這些開頭語,使學(xué)生每次的發(fā)言都能科學(xué)、清晰、有條理??紤]到活動后期往往接近課堂結(jié)束,為了不使學(xué)生產(chǎn)生倉促感,本研究團隊注重預(yù)留足夠的時間和空間讓學(xué)生進(jìn)行表達(dá)和交流。比如,留有7~8分鐘的時間給活動后期的交流環(huán)節(jié),先由組內(nèi)的匯報員分享本組的探究結(jié)果,其他學(xué)生傾聽和思考。在小組發(fā)言完畢后,由其他小組進(jìn)行評價。以此形式開展各組間對活動結(jié)果的分析交流,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的傾聽、表達(dá)和思考的習(xí)慣,提升科學(xué)探究的有效性。
三、活動成效分析
(一)學(xué)生的探究預(yù)測能力有所提高
經(jīng)過探究活動的開展,主動對探究結(jié)果進(jìn)行預(yù)測的學(xué)生由原來的10.75%提升到了79.38%,能夠主動進(jìn)行預(yù)測的學(xué)生大幅增加。此外,學(xué)生在進(jìn)行預(yù)測時,能夠根據(jù)探究活動的原理進(jìn)行預(yù)測的學(xué)生占比從12.9%提升到了56.7%,學(xué)生不僅能夠主動進(jìn)行預(yù)測,更能夠從活動原理入手進(jìn)行預(yù)測,并找到預(yù)測的依據(jù)。
(二)學(xué)生設(shè)計科學(xué)活動方案的能力得到增強
經(jīng)過研究團隊有針對性地引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動,主動進(jìn)行方案設(shè)計的學(xué)生從三年級時的61.29%提升到了89.69%,學(xué)生在開展探究活動前進(jìn)行方案設(shè)計的主動性更加強了,且所設(shè)計的活動方法更為合理準(zhǔn)確。通過前后檢測數(shù)據(jù)對比,三年級時只有16.13%的學(xué)生表示每次都能理解清楚活動步驟,77.42%的學(xué)生認(rèn)為自己有時不能理解清楚,而經(jīng)過三年的探究活動訓(xùn)練,不能理解的人數(shù)降到35.05%,有60.82%的學(xué)生表示自己每次都能理解清楚。
(三)學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)能力得到增強
經(jīng)過探究活動的開展,經(jīng)常合作的學(xué)生從原先的20.43%提升到了91.75%,學(xué)生充分認(rèn)識到了小組合作在探究活動中的重要性,更樂意在小組活動中進(jìn)行合作。此外,學(xué)生不僅愛合作,而且也變得會合作了,反映在三年級時,有38.71%的學(xué)生不知道自己在小組中應(yīng)當(dāng)擔(dān)任什么角色,完成什么任務(wù),到了六年級,不明確分工的人數(shù)只有2.06%;三年級時,分別有26.88%的學(xué)生和15.05%的學(xué)生在小組內(nèi)擔(dān)任記錄員和操作員,負(fù)責(zé)組織和匯報的人數(shù)僅為8.6%和10.75%,到了六年級,負(fù)責(zé)記錄、操作、組織、匯報的人數(shù)占比分別為25.77%、26.8%、24.74%、20.62%,角色分工更為均衡、合理,學(xué)生在探究活動中能更好地各司其職,更好地配合開展探究活動,有效提升了探究活動的效率。
(四)學(xué)生的觀察能力有所提高
經(jīng)過探究活動的開展,學(xué)生能夠采取多種觀察方式收集數(shù)據(jù),觀察方式的選取更為合理,對于有異議的結(jié)果學(xué)生會主動進(jìn)行反復(fù)驗證。在三年級,經(jīng)常能觀察到活動現(xiàn)象的學(xué)生只有25.81%,有62.37%的學(xué)生認(rèn)為觀察時會用到眼睛這一感覺器官,有51.61%的學(xué)生認(rèn)為會用到手;到了六年級,經(jīng)常能觀察到活動現(xiàn)象的學(xué)生比例提升到91.75%,且?guī)缀跛械膶W(xué)生都認(rèn)為可以通過眼、耳、鼻、手來進(jìn)行觀察。這表明通過師生的共同努力,學(xué)生能夠采取科學(xué)有效的處理方法,分析、提煉進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其中規(guī)律,歸納總結(jié)出科學(xué)結(jié)論。能夠根據(jù)不同探究活動和現(xiàn)象呈現(xiàn)的特點合理選擇觀察方式,這對后期進(jìn)行分析推理打下了堅實的基礎(chǔ)。
(五)學(xué)生的傾聽和表達(dá)能力得到增強
經(jīng)過探究活動的開展,學(xué)生從“能傾聽”到“會傾聽”。三年的時間,當(dāng)學(xué)生自己的意見和其他組員不同時,選擇“先聽聽其他組員的意見,再發(fā)表自己的意見”的,在前后檢測數(shù)據(jù)中分別為84.95%和95.88%??此浦挥?0.93%的提升,但結(jié)合“你會和你的組員一起討論嗎”一項分析會發(fā)現(xiàn),學(xué)生已經(jīng)從“能傾聽”或“樂于傾聽”提升到了“會傾聽”。數(shù)據(jù)顯示:自己會和組員討論的人數(shù)從前測的61.29%提升到了91.75%。這意味著三年級時學(xué)生的傾聽更多是被動式接受,聽完別人的意見后并不會對信息進(jìn)行分析對比,對于與自己意見不同的看法不會和小組成員展開討論。而到了六年級,學(xué)生不僅樂于傾聽別人的意見,更會與自己的意見進(jìn)行對比分析,更多地在小組內(nèi)開展不同意見間的探討,完善小組發(fā)現(xiàn)和活動結(jié)論。根據(jù)調(diào)查結(jié)果并結(jié)合學(xué)生的實際情況,小學(xué)科學(xué)教師還要不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,不斷更新小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念,并將理論成果積極運用到教學(xué)實踐當(dāng)中,在實踐中檢驗效果。小學(xué)科學(xué)組織的探究活動都是基于教材內(nèi)容來進(jìn)行設(shè)計的,但因為地域性、環(huán)境差異、季節(jié)氣候、材料局限等方面原因,教師可能會發(fā)現(xiàn)完全照搬教材編寫意圖去組織的科學(xué)探究活動,有時難以取得良好的效果。這時候就需要教師深入地鉆研課標(biāo)與教材,靈活地運用教材內(nèi)容,整合資源、創(chuàng)新材料、改變設(shè)計,利用自己的學(xué)科專業(yè)知識與創(chuàng)新能力,設(shè)計更貼近于本地區(qū)學(xué)生實際的科學(xué)探究活動,這樣才能真正提高小學(xué)科學(xué)探究活動的有效性。
作者:覃勇 單位:南寧市民族大道中段小學(xué)