利用可視化學(xué)習(xí)模式突破小學(xué)科學(xué)探究課堂的困局

呂恒 邱小雪

摘 要：研究者發(fā)現(xiàn)科學(xué)教師要在日?？茖W(xué)課堂中落實“發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—收集事實—整理分析—得出結(jié)論—拓展延伸”的循環(huán)往復(fù)的探究式教學(xué)，往往面臨諸多困局。研究者通過摸索發(fā)現(xiàn)把可視化學(xué)習(xí)模式與探究式教學(xué)方法在科學(xué)課堂上有效融合，有助于讓科學(xué)探究課堂走出現(xiàn)在的困局。

關(guān)鍵詞：科學(xué)探究;可視化學(xué)習(xí)模式;困局

自然科學(xué)教學(xué)改革可謂是中國課程改革的先鋒。從二十世紀(jì)八九十年代的自然課到現(xiàn)在的科學(xué)課堂，教育工作者一直在堅持如何讓學(xué)生獲得自行探究科學(xué)問題的能力和方法，都著力于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，發(fā)現(xiàn)問題的能力和解決問題的方法。通過構(gòu)建積極動態(tài)的課堂環(huán)境，引領(lǐng)學(xué)生在課堂教學(xué)中經(jīng)歷科學(xué)家式的發(fā)現(xiàn)問題及探索求真的過程，通過自己動手實驗收集分析事實，總結(jié)科學(xué)規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)概念，樹立科學(xué)觀念。然而時至今日，在日?？茖W(xué)課堂教學(xué)中科學(xué)探究仍然受到很多條件的制約。

一、科學(xué)探究課堂的困局

隨著科學(xué)探究課堂的不斷深入，研究者發(fā)現(xiàn)科學(xué)教師要在日?？茖W(xué)課堂中落實“發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—收集事實—整理分析—得出結(jié)論—拓展延伸”的循環(huán)往復(fù)的探究式教學(xué)往往面臨諸多困局。

（一）被動學(xué)習(xí)，引導(dǎo)難

有的科學(xué)課堂整個過程都是老師牽著學(xué)生的鼻子走，每一步都精細(xì)設(shè)計好。問題已經(jīng)預(yù)設(shè)好，假設(shè)只有是與否，實驗觀察每一個操作每一個環(huán)節(jié)，應(yīng)該注意什么，要做什么以及不能做什么都由老師想得一清二楚，事先用PPT打好密密麻麻的注意事項……學(xué)生要做的就是跟著老師的路子去“探究”。探究應(yīng)該是使學(xué)生通過對客觀事實的收集與梳理、判斷與分析，發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律，通過層層推理，使他們的邏輯思維得到鍛煉與發(fā)展，而上述流于表面的探究是無法達(dá)到這樣的效果的。

（二）思維發(fā)散，組織難

有的科學(xué)課堂，老師充分給予學(xué)生思辨的空間，真正調(diào)動學(xué)生的積極性，創(chuàng)設(shè)條件循循善誘，放手讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，師生圍繞一個問題展開非常深入的探究，提出各種假設(shè)，充分收集事實，細(xì)心整理找出科學(xué)規(guī)律形成科學(xué)概念。師生教學(xué)相長，但卻因為花費大量的時間開展探究活動以致學(xué)期后期無法按時完成教學(xué)計劃任務(wù)，導(dǎo)致教學(xué)前松后緊，效果大打折扣。又或者前面單元消耗大量課時，學(xué)期末時為了完成任務(wù)，以極快的速度講授完余下的課程，造成虎頭蛇尾的局面。

（三）主力發(fā)言，均衡難

有的科學(xué)課堂，老師組織的探究活動總是只有幾個優(yōu)秀學(xué)生能跟得上思路，活躍的課堂其實只是幾位精英主角的表演舞臺，其他能力一般的孩子只能成為觀眾，甚至連當(dāng)觀眾的興致都沒有，長期下去這部分學(xué)生陷入習(xí)得性無助的狀態(tài)，注意力游離于課堂思路以外，造成學(xué)生之間的學(xué)習(xí)發(fā)展很不均衡。

二、構(gòu)建可視化探究模式突破困局

經(jīng)過反復(fù)推敲與實踐探索，研究者嘗試把可視化學(xué)習(xí)模式的各個環(huán)節(jié)及科學(xué)探究模式融入科學(xué)課程單元教學(xué)過程中。

（一）利用可視化資源創(chuàng)設(shè)情境，以中心問題突破“引導(dǎo)難”

課堂上出現(xiàn)“引導(dǎo)難”的情況，實際上還是學(xué)生習(xí)慣被動學(xué)習(xí)，習(xí)慣跟著老師走，學(xué)習(xí)對象沒能引起他們積極探索的欲望。而利用可視化資源創(chuàng)設(shè)情境，并以精準(zhǔn)的中心問題引領(lǐng)，既能激發(fā)學(xué)生主動求知的欲望，又能準(zhǔn)確引領(lǐng)學(xué)生的思維方向。

例1：在《聲音與生活》單元的導(dǎo)入階段，老師播放集合生活中常見的各種聲音現(xiàn)象的微視頻，引起學(xué)生對日常生活中聲音現(xiàn)象的回憶與討論，同時帶出本單元的中心問題“天天聽聲音，你對聲音的了解有多少呢？”

例2：在《微小世界》單元的導(dǎo)入階段，老師播放各種微觀世界中的畫面，同時提出“怎樣能夠親眼看見這樣的世界？”

例3：在《環(huán)境和我們》單元的導(dǎo)入階段，老師播放各種污染環(huán)境的場面視頻，同時提出“你知道自己正生活在這樣的環(huán)境中嗎？”

通過視頻創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合精準(zhǔn)的中心問題，引導(dǎo)學(xué)生從感性認(rèn)知到理性探索的思維過程，讓學(xué)生積極投入探索中，突破“引導(dǎo)難”。

（二）利用可視化思維工具分析線索，以思維梳理突破“組織難”

知識建構(gòu)的過程中，學(xué)生的思維是發(fā)散的、隨機(jī)的、無序的，包括不斷產(chǎn)生的問題，各種各樣的推理、猜想，虛實混雜的現(xiàn)象等等。而發(fā)散是思維一旦無法掌控就會導(dǎo)致課堂組織紀(jì)律的渙散。因此，在科學(xué)探究課堂中，怎樣把這么多線索高效地梳理組織對師生都是很大的挑戰(zhàn)。而利用可視化思維工具，能高效、清晰、準(zhǔn)確地幫助學(xué)習(xí)者理清思路。經(jīng)過可視化思維工具的分析，對學(xué)生發(fā)散出方方面面、五花八門的問題進(jìn)行篩選與梳理。例如：在《聲音與生活》中涉及聲音的產(chǎn)生、傳播速度、距離、聲音有沒有重量、怎樣聽到聲音、聲音的破壞性、聲音的種類、聲音的高低、聲音的強(qiáng)弱、聲音的好處、聲音的振動、聲音的單位、聲音的來源、回聲等等。雖然表達(dá)的方法、角度會有區(qū)別，但是經(jīng)過利用思維導(dǎo)圖梳理學(xué)生關(guān)于聲音的各種問題，其實不外乎還是關(guān)于聲音的產(chǎn)生、傳播、大小、高低等幾個共同的問題，見圖1。這樣就可以有明確而統(tǒng)一的探究方向了，同時這是充分尊重學(xué)生的興趣與學(xué)習(xí)欲望的。

可視化思維工具有多種類型，可以根據(jù)不同的課型、不同的探索問題進(jìn)行合理選擇及使用。例如：在《微小世界》中利用流程圖來梳理使用光學(xué)顯微鏡的步驟，見圖2。

又如：在《一天的垃圾》中，利用蝴蝶圖來分析垃圾分類與否的優(yōu)劣，見圖3。

當(dāng)全部學(xué)生的思路都能積極有序地投入思維序列中，課堂組織自然高效而有序了。

（三）利用小組協(xié)作互動學(xué)習(xí)活動，以有效的交流與合作突破“均衡難”

在探究學(xué)習(xí)的過程中，基本都是按照小組協(xié)作的形式進(jìn)行的，但小組合作不等于小組協(xié)作，流于形式的表面合作甚至充滿爭執(zhí)與矛盾，很難合作的情況在課堂教學(xué)過程中時有發(fā)生。造成這些不和諧、不均衡情況的原因，往往是由于小組分工不能讓組員都滿意又或者組員課堂表現(xiàn)水平參差不齊而造成的。因此，在常規(guī)教學(xué)時，老師應(yīng)組織學(xué)生對小組成員進(jìn)行合理分工并安排各個崗位各司其職。針對不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以進(jìn)行合理的工作輪換，以多種形式開展協(xié)作。例如：就《聲音與生活》提出問題時可以采用頭腦風(fēng)暴的形式;《微小世界》中利用顯微鏡探究實驗時則要明確各個崗位責(zé)任和具體負(fù)責(zé)的內(nèi)容;《垃圾分類》中進(jìn)行個性化容器設(shè)計分享展示活動時，則可以采取世界咖啡的形式……在評價活動匯報時老師抽取任意組員代表小組匯報并作為小組的成果接受評價，其他組員不能在匯報期間進(jìn)行協(xié)助與提醒。這樣做的目的是使他們在小組活動期間充分溝通，保證組員之間能認(rèn)真表達(dá)及聽取意見，保證每一位學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，評價則采取過程性評價，側(cè)重對參與過程的評價，以此突破“均衡難”。

在科學(xué)探究課堂中運用可視化探究模式還處于探索階段，仍然有很多實踐當(dāng)中遇到的問題需要關(guān)注和思考，隨著研究的深入，通過對教學(xué)模式運用策略的研究總結(jié)，將會不斷完善與修正教學(xué)模式，使其漸趨成熟并不斷發(fā)展。

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編輯 郭小琴