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科學實驗課教什么(科學實驗課教什么好)

最近聽了六年級的一節(jié)科學課,主題是觀察動植物細胞,教師把教學目標定位在“學生能夠?qū)W會制作臨時裝片的基本方法,實驗能夠使用顯微鏡觀察制作的臨時裝片”。整節(jié)課包括以下教學環(huán)節(jié):第一,教師演示洋蔥細胞臨時裝片制作過程,學生通過觀察制作過程發(fā)現(xiàn)并提煉實驗器材和實驗步驟;第二,學生兩人一組制作并完成裝片;第三,教師帶領(lǐng)學生復習顯微鏡使用方法,并發(fā)放顯微鏡,讓學生觀察臨時裝片;第四,教師呈現(xiàn)學生所觀察到的細胞圖形;第五,教師總結(jié)學生所觀察的細胞差異及分析原因。

聽完課之后我在想,科學實驗課應該教什么?一方面教實驗,包括操作實驗、觀察實驗;另一方面教方法,教科學思維。一般教師在科學實驗課上常常不會忽略前者,但常常會忽略教科學思維。本節(jié)課也是這樣,前者的目標基本達成,后者雖然在這堂課所設(shè)置的目標中提到了制作方法,但只是制作臨時裝片的具體方法,在實驗教學過程中沒有充分體現(xiàn)更加上位的科學思維的培養(yǎng)。

那么,為什么要培養(yǎng)學生的科學思維?義務教育階段的科學課程內(nèi)容是十分有限的,不可能面面俱到,只是通過有限的教學時間和教學內(nèi)容培養(yǎng)學生的科學思維能力、科學探究和實踐能力。義務教育科學課程標準旗幟鮮明地指出,“以科學思維能力、科學探究和實踐能力、科學態(tài)度與社會責任的培養(yǎng)為重點,促進學習能力、創(chuàng)新能力的發(fā)展,形成清晰和精準的科學課程目標”。科學思維的含義到底是指什么?新課標對此進行了非常清晰的界定:科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式,主要包括模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維等。模型建構(gòu)體現(xiàn)在:以經(jīng)驗事實為基礎(chǔ),對客觀事物進行抽象和概括,進而建構(gòu)模型;運用模型分析、解釋現(xiàn)象和數(shù)據(jù),描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系及變化過程。推理論證體現(xiàn)在:基于證據(jù)與邏輯,運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法,建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系并提出合理見解。創(chuàng)新思維體現(xiàn)在:從不同角度分析、思考問題,提出新穎且有價值的觀點和解決問題的方法。

具體到這堂科學實驗課,就有可以改進的地方。做實驗、觀察實驗有幾個要素不可或缺,用什么觀察、觀察什么、怎么觀察、如何評估觀察的效度、評價觀察的作用與意義,這就是在做初步的抽象和概括,為建模打下基礎(chǔ)。用什么觀察是明確的,即用顯微鏡觀察;觀察什么則沒有具體化,是細胞的結(jié)構(gòu)還是其他,不明確;怎么觀察,也沒有細化,學生課堂實際操作過程中不少人不會調(diào)節(jié)顯微鏡;至于觀察的意義絲毫沒有提到,基于觀察的意義才能審視觀察本身目標的達成。反觀教師制定的課堂教學目標,還是不夠具體清晰。用什么觀察、觀察什么、怎么觀察、如何評估觀察的實際效度、評價觀察的作用與意義,這幾個要素又是關(guān)于實驗觀察的科學思維認知,這個是可遷移的,即可以遷移到其他實驗觀察當中,由這一個實驗的完成收獲到這一類實驗觀察的科學方法論,否則就只能是學一個會一個,即個別化實驗觀察現(xiàn)象的逐個掌握。

這節(jié)課的最后,各組學生做出來的實驗所觀察到的效度是不一樣的,本來這是很好的啟發(fā)學生思維的機會,因為有差異就有思維的價值,教師應該組織學生討論為什么會有各自的不同觀察效度,進而引導學生反思之前的操作過程,找出其中的問題所在,以此促進學生的科學思維。但在實際教學中,教師替代了學生反思,自己站出來總結(jié),把大好的機會浪費了,而學生的錯誤是最好的教學資源,讓學生自我反思實驗操作中的問題,對他們今后開展實驗具有積極意義。

義務教育科學課程是一門體現(xiàn)科學本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程,具有實踐性。課堂上,教師既要讓學生探索自然、獲得科學知識、解決科學問題,也要讓學生學會反思。

(作者系特級教師、上海金瑞學校校長)

中國教師報》2024年05月01日第12版

作者:程紅兵

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