在“活动型”科学课堂中获取知识

钱国宏

◆摘  要：“活动”对于如今的初中学生听起来像是一件很奢侈的事，现在大多数的学习时间不是做作业，就是学生听教师的精密分析，而作为学生学习科学学科的最有效的形式----“活动”却被放在了一个不够重视的地位，学生学习中无足够的观察时间过程、记录过程、动手过程、实践过程、操作过程、制作过程、探究过程等等活动过程，以致学习科学无兴趣、学习终觉是纸上谈兵，由于缺乏感性认识、造成动手能力僵化，并且学习内容缺少情境从而缺少想象力。活动是学生身心发展的源泉，教师的课堂设计当以各类活动为核心来培养学生各种科学核心素养。

◆关键词：“活动型”科学课堂;科学问题;探究型

一、科学课中学生“活动”形式

课堂教学如无学生丰富多彩的活动，只有教师的表现，那定是没有色彩的课堂，缺少生气、没有生成的课堂，科学课堂教学需要多样化的活动，让学生在众多的观察活动中发现问题;在记录活动中总结知识;在动手操作活动中学到知识;在制作活动中得到创新与身心锻炼;在知识变式学习活动中巩固知识;在探究活动中体验科学学习的乐趣。

（一）学生观察与记录型活动

观察是指人们通过感官或仪器，有目的、有计划的对在自然发生状态下，或在人为施加作用条件下发生的事物进行认真细致的观看考察，发现并捕捉研究对象所提供的各种信息的研究方法。观察是科学认识经验层次中第一和基本的认识过程，科学研究的初始阶段或者说基本阶段离不开观察。我国伟大的地质学家李四光說：“观察是得到知识的一个首要步骤。”德国气象学家魏格纳卧病在床，无意中在看世界地图时，发现大西洋两岸非常吻合而提出“大陆漂移说”。伽利略在教堂参加例行的祈祷仪式时，无意中看到吊灯的摆动而发现了单摆摆动的等时性原理，发明了时钟。

观察是外界信息输入的窗口，为此初中科学教材中呈现了特别多科学观察活动，如学习《水的组成》这节中的电解水观察与记录活动，通过仔细观察并让学生加以记录，从而了解水的物理性质和化学性质，从中了解氢气、氧气的性质，可想如果没有这个观察实验活动，那就没有可教的知识，对于这样的观察活动，有条件的学校应该进行小组活动，避免教师做演示实验而不能让学生仔细观察到现象，比如氢气燃烧的颜色有部分学生会观察不到;其次记录与观察活动往往是联系在一起的，对于实验现象的准确描述往往需要教师给予纠正。在化学教学中通过观察和记录活动为主学习很多，如学习浙教版P71页《空气的成分》一节，通过对这些现象的观察与记录让学生来了解空气的成分。

在物理科学教学过程中也需要学生多观察与记录活动，比如通过水的沸腾实验的观察，察觉到水在沸腾时水的温度保持不变，水沸腾后继续加热，水面和内部将会有什么现象？在学习电和磁的内容中，通过观察磁铁与小磁针的作用时的现象，了解磁体的作用规律;通过通电直导线上方小磁针的转动，了解电生磁的现象;在学习气压与沸点的关系时，用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，在用大号注射器缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内的气压增大，让学生观察现象，得出结论;移开酒精灯，待水温稍降一些，用注射器抽出烧瓶内的空气，使瓶内的气压降低，让学生观察现象，得出结论。学习科学课，是离不开观察活动的，不然就是照本宣科，让学生的感性观察与理性的思维结合起来，才是我们科学教学应该提倡的。捷克斯洛伐克的著名教育家夸美纽斯曾经这样说道：“一个人的智慧，应从观察天上和地下的实在的东西而来。同时，观察越多，获得的知识越牢固。”所以为了让学生心智发展、少犯错误，让他们多做观察活动并做好记录活动。

（二）学生动手制作型活动

心理学的研究表明，青年学生喜欢活动，喜欢动手。他们希望自己学到的知识、技能得到表现，自己的才华得到展示。我国现代著名教育家黄炎培，他毕生倡导职业教育，主张手脑并用，反对劳心劳力分离。他说：“要动手的读书，读书的动手，把读书和做工两者联系起来”，只有手脑联合才能产生智慧。苏联教育家赞科夫也认为，学生的所谓“发展”应该包括“观察力、思维力和实际操作能力”三个内容，现代社会需要“手脑并用”的人。

现行初中科学教材也提供了学生动手制作活动的一些题材，如教材内容《物质的分离》---制作一个沙石过滤器。学生在制作活动学习中，理解了纯净物与混合物的概念，体会到沉淀、过滤、吸附等净化处理，体会到工艺的流程及顺序性、复杂性等。再如地理教学中要求学生用乒乓球和铁丝做一个地球仪的活动，通过制作活动，学生既掌握了经线、纬线、南北纬归线、赤道、本初子午线的概念，也了解了地球绕日公转、自转的空间特点，通过活动也培养的学生动手中耐心、细致的品质，而这些知识只通过教师的言语传达效果并不佳。学习等高线地形图时让学生用橡皮泥、纸、笔、刻刀来做等高线地图，通过制作活动，学生体会山脊、山谷、峭壁、鞍部、山顶等概念;学习《大气的压强》内容时，让学生自制气压计，在长约200毫米的细玻璃管的一端注入一滴食用油，将其插入带扣的软木塞中，再将软木塞塞在墨水瓶口，并用凡士林密封，玻璃管旁缚一把毫米刻度尺，当外界气压改变时油滴就会发生移动，有了制作活动学生也就有了学习的乐趣，也会主动的追寻知识的原因，从而胜过教师的苦教。又如在学习了物体的沉浮条件的应用后，可让学生用铅笔、橡皮泥铁丝等来动手制作做个密度计，让学生感受到动手带来的快乐;在学习生物的遗传物质后，让学生动手制作DNA双螺旋的脱氧核糖核酸模型，通过动手，学生不仅掌握了一些基本概念如基因、核糖核酸、DNA等，也体会到了生物中结构美。

动手制作其实就是一种创造性学习活动，有了创造，才会有创新，仅用学校的演示教具、器材，那么教学活动就会显得呆板性，所以让学生动手制作活动是一项有利于提高学生智慧的学习活动，是培养具有创新性人才的途径。

（三）学生实验操作型活动

曾有一位教育家说过这样一句话：“我看过了，我忘记了;我听过了，我记不清了;我做过了，我就记住了。”说明动手操作是一项很有优势的学习活动，在初中科学教学中，男生往往比女生学习科学更有悟性些，原因就在于男生们总是比女生们更好动，他们的生活体验越多，他们的学习障碍就越少些。

基于此，初中科学教材中也安排了众多操作性的活动让学生学习，科学教师也应该发挥科学教学的优势，让学生对实验进行操作，发现规律，掌握知识的要领。如在电学实验活动中，将干电池、小灯泡、开关、和导线按图连接，闭合或断开开关，让学生体验如何控制电路，通过活动，学生认识了电路元件的功能，了解通路与短路，断路的区别，同时也在活动中学会了故障的判断，学习电学内容如串联、并联的连接、电压表、电流表、滑动变阻器的使用都应该让学生多进行操作性的活动，这些活动中学生动手能力越强，其对知识的掌握程度也最深刻，如能用滑动变阻器熟练调节燈泡亮暗程度的学生，其滑动变阻器的原理、结构定是非常明确的，对电路也是非常清晰的;在化学学科中，不仅有实验基本操作的活动，更有带有思考性实验活动，如粉末状、块状固体的取用、液体试剂的取用、用酒精灯加热、浓硫酸的稀释等属于实验的基本操作活动;再如一定浓度溶液的配制、除去某物质中的杂质、证明物质是否已变质、测定物质的纯度、确定物质的成分等操作活动就属于带有较强的思考性的操作活动，作为科学教师不要仅传授了知识与方法，更多的应该让学生在操作活动去说明、解决问题，让事实来说话;生物科学中，放大镜的使用、显微镜的使用教学、也无不是在实验操作中让学生掌握的。所以，我们在科学课堂教学中，应多让学生动手操作，让他们在实验操作活动中探究科学、喜欢科学，寻求科学的规律。

（四）知识变式型活动

知识的呈现有很多形式，文字语言、模型、图像、列表、视频等等;当一种知识呈现之后学生通过能思维活动通过另一种形式把知识呈现出来，那么这就是一种内化的学习了，是真正属于学生自己的知识体系了，虽然初中生的学习活动仅是模仿，但有些学习就是由模仿开始的。

在科学教材中到处可以看到这样的学习活动的影子，如教材常见的动物教学中，参照脊椎动物检索表的转换方式，补充完成无脊椎动物检索表。

1a身体单细胞----原生动物2a摄食和排泄同一个开口——33a（）4a长或薄的体型----5

1b身体多细胞——22b摄食和排泄分两个开口——43b（）4b非长或薄的体型——6

这样的变式活动不是让学生机械的记住知识，而是通过变式让学生体会到知识间的内在的练习，这样的学习活动会让学生觉得知识有规律可循，所以是高级的学习活动，有助于学生对类似问题的学习处理，如后面学习的常见植物的分类学习。再如学习了遗传物质这一节后作为知识的联系，可设计如下结构图让学生来思考：告知DNA位置以及一些关联词，让学生推出其他概念。

（五）活动

曾在一个视频中看过一个美国初中教师给学生上的数学课，他引导学生用双手不同姿态来体会相交、平行、垂直、线段、直线、射线等概念，这形式就是通过模拟活动来掌握数学中的概念。在科学学习活动中，有学生自身参与的模拟型活动，也有为了解微观结构或宏观现象而进行的科学模拟活动。

如在地理科学教学的过程中，模拟活动就是一种很好让学生掌握空间位置、及天体运动规律的好学习方法。如在月相的教学中，用一个一半涂黑，一半涂白的球表示月球，让自己作为地球上的观察者，用灯光代替太阳，活动中让球绕自己转一周，并把所观察到的光亮部分给予画出来，从而使学生月相周期变化的规律是：新月---上弦月—满月---下弦月---再到新月的过程;再如日食与月食的教学，还是通过模拟活动让学生了解发生日食或月食时太阳、地球、月球三者在空间的位置关系，通过模拟活动，学生体会到了月球的公转方向，自转方向与特点，通过自己的观察知道日食过程中为什么会先亏于东，最后复圆于西等等科学现象，试想：这些知识由教师直接给予学生会记住吗？

还有些模拟活动的优点就是让学生把很难直接得观察到的自然现象或微观现象在一定的空间里展示出来，让学生通过类比获得认识，比如课本中植被对水土保养作用;用酒精和水的混合实验以及黄豆和芝麻混合的实验来说明并模拟分子间有间隙的现象;用橡皮泥大小、形状的变化过程来模拟细胞的分裂分化过程;用两杯装有半杯水的玻璃杯，其中一杯盖有玻璃片，然后在太阳下晒，最后测水温的变化来模拟温室效应的特点;在学习磁场时，用铁屑撒在磁铁周围，通过观察到的铁屑形状来模拟磁场的特点，在学习地球的形状时用了篮球、铅笔、来模拟地球、船的桅杆，通过活动认识为什么远去的船只船身比桅杆先消失;在学习太阳系的形成用准备好的沙子分成三堆，分别模拟太阳系形成的三个阶段：圆盘状星云阶段;早期太阳形成阶段;行星形成阶段等等。模拟活动虽不是最真实的，但它是简洁易懂的，让学生从模拟活动到联想活动，从而构成知识的体系。本人在地球板块教学中，在活动中让学生模拟大西洋的形成过程。步骤如下：①找一张世界地图做南美洲和非洲的纸模板。②将这两个州的模板放在一张A3纸的中心，并沿大西洋海岸线将他们拼在一起。③用铅笔沿模板边缘描下图形轮廓，移开模板，注明“1.5亿年前。④以平均每年4厘米的分离速度和1：50000000的比例尺，制作一系列地图，从1.5亿年前开始到现在，以每3000万年为单位，精确显示大西洋的演变过程。

通过活动，学生获得了各种能力，如选择、查询、数学推理、归纳等能力，情感得到提升，如地球的形成之缓慢，人类生存之短暂，当然也获得了一些比例尺等概念。

（六）科学探究型活动

《科学课程标准》中明确指出“注重科学探究，提倡学习方式多样化”、“改变过分强调知识的传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生探索精神、实践能力以及创新意识”。在科学课堂中，虽然受时间、地点、器材等的限制，科学探究的活动开展较为困难，但由于探究学习是作为科学学习的一种重要方式，也是学生今后要成为一名科研人员必备的科学素养，所以教师很有必要设计好这类活动。

比如生物科学的探究活动：在一个广口玻璃瓶里放一些棉花，将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间，将玻璃瓶平放在温暖的地方，并保持湿润，放置几天，观察种子牙和根的生长情况，通过探究活动，学生学会了控制变量法的科学探究方法，体会了种子萌发的条件，观察了胚芽、胚根的先后生长情况等等;类似的生物科学探究活动还有如：用一个带孔的硬纸盒放入小麦的幼苗探究植物的对光的感应性实验;用玻璃钟罩、蜡烛、植物为活动器材，放在阳光充足的地方，通过观察蜡烛燃烧的时间长短，得出氧循环的过程;在生物科学探究活动中，探究光合作用需要光的实验较为经典，教学处理中注意以下问题：①实验的选材要能更好的制造淀粉的植物，如天竺葵、蚕豆、锦葵等;②实验材料要提前准备，即用锡箔纸夹叶片在前一天处理好;③用酒精褪色时需水浴加热等。在探究活动中，需要注意课外课内的有机结合，要有教师的有效参与和指导、评价等，让探究活动不至于耗时无效，目标不明确。在科学教材中物理化学的探究活动也是相当丰富的，如探究影响物质溶解性的因素;探究影响浮力大小的因素;探究电流、电压、电阻的关系;探究液体蒸发快慢的影响因素;探究决定导体电阻大小的因素等等，探究活动课，教师要做到不急不躁，不以教学知识点为主要任务，探究活动的过程应该重于其探究结果，让事实说明现象，让思维分析来说明实验中产生的问题，在探究中产生新的探究问题，从而培养出具有良好科学品质的学生。

二、科学“活动”的实施及应注意的问题

如此众多形式的科学学习活动，由于其活动的时间、地点、形式、目标不尽相同，所以，教师需要采取灵活有效方式来组织、設计学生的各种科学活动。

如大部分的观察记录型、操作型、、模拟型、知识变式型活动在课堂教学中完成，作为课堂教学活动，其最具有及时性，教师可针对活动中出现的问题去解决，作为全班学生来看又做到了学习资源的共享性;对于动手制作型活动，可以布置在课外让学生活动，这样可以避免课堂时间不足的问题，同时学生在课外的操作活动往往是具有合作性，一般会受到家庭其他成员的帮助，有助于家庭学习氛围的开展，对于这些学生在课外完成的活动，教师不能视而不见，而是要给于认真地积极地评价、也可作为学生学习科学能力及考核的一项重要指标;至于探究型的学习活动、现在课堂还是主渠道，我们现行教学制度下也许还不能培养具有对科学问题主动探究型的学生，但是，只要教师的有意识的参与、有目的的设计、有效的评价，学生对这类活动还是喜欢参与的。

对于这些科学学习丰富的活动要注意的是：处理好课堂学生活动与教学目标的关系。因为活动往往是开放的、生成的，而教学目标往往是集中的、目的性较强，若教师过分突出活动形式，或许会流于形式而缺少实质，导致学生学业成绩不理想;处理好学生活动与教师活动的关系。如仅有学生的活动，教师不给积极的评价、指导、提供一些学习的方向，学生的活动就会逐渐缺乏热情，所以教师的有效活动是学生有效活动的前提，好的教师定是既会设计活动，又会指导活动，是一个很好的学习中介者;处理好学生活动时间与知识总结时间的关系。

三、总结

科学的活动不是走马观花，需要观察性的思考，而课堂教学又是紧凑的，所以教师务必协调好这两者的时间，不能只热热闹闹，无概括性思维，要真正让学生做到有知有行，达到“知与行”的统一，有行不知是无行，有知不行是虚知。所以，为了解放学生的心智、培养出具有真正科学素养的人才，应让科学学习真正回到观察、实验、探究、思考等学习活动的过程中来，而不应总是在以考试为目的心智训练中。

参考文献

[1]朱萍萍.刍议初中科学高效课堂的构建[J].新课程研究，2019（10）.

[2]齐孝栋.初中科学有效教学刍议[J].中学教学参考，2014（17）.