指向推理论证思维的“三巧”教学策略
2024-12-09宋瑞
[摘 要]科学思维是科学学科的核心素养之一,而推理论证能力是科学思维的重要组成部分。在教学教科版科学教材六年级上册《谁先迎来黎明》一课时,教师可以运用巧定内容、巧建路径和巧显成效的策略,进一步厘清教材思维逻辑,助力学生科学思维的形成;可以通过创设真实情境,在实验探索中发展学生的推理论证能力,培养学生的科学核心素养。
[关键词]小学科学;推理论证;科学思维
[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2024)33-0083-03
随着科学教学的改革,学生的探究能力和思维发展愈发受到重视。当前的小学科学课堂,仍然存在以教师思维为主导、着眼于知识概念建构等问题。为了培养学生的科学思维,必须将课堂还给学生。《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出科学思维的发展离不开推理论证能力的培养,倡导教师采用积极有效的策略,将科学思维的培养融入教学活动中,促使学生在探究中分析、推理和论证,建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。教科版科学教材六年级上册《谁先迎来黎明》是以推理论证思维为基础的一节课,笔者以本课教学为例,探讨培养学生推理论证思维的“三巧”教学策略。
一、巧定内容,厘清思维逻辑
1.微调教材内容
推理论证的过程注重逻辑性,若教材中的教学环节之间关联度低,让学生有分离感,则不利于推理论证的顺利推进。教师可以对教材内容进行梳理重组,基于原有教学目标优化教学环节,使学生的学习流程更紧密。
笔者在梳理《谁先迎来黎明》一课时发现:教材中探索环节的实验1和实验3关联度低;研讨环节与探索环节有部分内容重复;研讨环节后缺少拓展环节。因而笔者微调了教材内容,进一步优化教学流程。
教材中探索环节的实验1是围圈实验,旨在证明地球自西向东转和自东向西转时,先迎来黎明的地区不同;实验3的实验目标是验证地球自西向东转时北京先迎来黎明。两个实验的实验目标非常相似,甚至可以看作一个是探索实验,另一个是验证实验。在开展围圈实验时,学生对实验原理的理解不深,参与度不高,而到了实验3又要重新使用地球仪等材料做类似实验,学生更没有了学习的积极性。基于此,笔者去掉了围圈实验,重新设计以下实验:实验3不变,实验1改为在实验3的基础上加一个地球自东向西转的实验。这样一来,两个实验的材料和实验内容基本相同,关联性强,学生的思维不易被打断。
教材在实验后设计有研讨环节,主要探讨北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明,及地球自转的方向。这两部分内容在实验探索环节已经得出结论,若在研讨环节再重复一遍没有必要。因此,笔者将研讨部分融入实践探索部分,将两个内容进行融合研讨。这样,既不会让学生感到重复枯燥,又能让他们对问题进行深入思考。笔者还在教材内容基础上设计拓展部分,在拓展环节检验学生是否掌握所学内容,并引导学生举一反三,实现知识迁移。
教师在理顺教材内容的基础上,可根据学生的思维状态灵活运用教材,在不改变教学目标的情况下,可以适当调整教材内容,让教学环节更清晰、流畅。
2.优化实验内容
在小学科学教学中,简洁有效的实验不仅可以深化学生对知识的理解,还可以使学生操作更流畅、实验效率更高。先前改进的实验策略中提到了本节课的实验1和实验3使用同一套材料,而笔者也在教材基础上对这些材料进行了改进(见表1)。
优化实验后,不仅使学生在实验环节的参与度提高了,而且实验操作的效率也提高了。大部分学生能明显观察到实验现象,在展示环节也能根据实验中找到的证据进行严谨的推理。
二、巧建路径,助力思维形成
1.设计问题路径
空泛化问题使得课堂效率低下,主观性过强的问题则会影响学生发散思维。因此,教师需要设计真实有效的问题,引导学生思考,进而培养学生的高水平论证能力,发展学生的思维能力。
推测北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明的环节,是培养学生推理论证思维的重要环节。教师可以在提问“你认为北京和乌鲁木齐谁先迎来黎明?”后及时追问“你是根据什么来推理的?”。笔者发现,追问之后许多学生的答案虽然不对,但仍有一定联系,如“因为太阳东升西落,所以东边的北京先迎来黎明”等。即使他们的推理不够完整,但此环节能让他们初步形成推理论证的意识,为后续的推理论证环节热身。
在引入相对运动概念前,笔者先给学生观看相关视频,再让学生说说类似的生活现象还有哪些,接着让学生通过“转椅实验”感受相对运动,最后引导学生思考这些现象有什么相同点。有了前面的实验铺垫,学生能结合生活经验有理有据地进行归纳推理,并说出相对运动的大致概念。此时,笔者再将学生所说的内容进行提炼总结,就能够使其思维快速进阶,而不是仅仅停留在聆听教师对概念的讲解上。
2.铺设环节路径
推理论证的过程前后关联性强,学生需要通过前期找到的证据进行推理,才能得出结论。因此,环节之间的联系和前期的证据铺垫非常重要。
(1)看一看
《谁先迎来黎明》是一节较为抽象的课,与学生经验脱节,学生往往会感到空洞抽象。六年级学生的抽象思维能力不足,教师可以引导学生从身边的现象开始思考,并通过观看视频的方式获得直接经验,逐渐过渡到抽象思维。
通过相对运动原理推出地球自西向东转的过程,十分考验学生的抽象思维能力,教师的口头讲解无法让学生真正理解。为此,笔者在教学中播放生活中电梯和汽车的运动视频,让学生思考:①观光电梯上下运动时,观察者看到外部景物的运动方向是怎样的?②汽车在往前和往后行驶时,观察者看到外部景物的运动方向是怎样的?由于这两个现象在生活中十分常见,学生可以在记录单中迅速写出正确答案,且能根据视频引申出生活中类似的现象。此时,学生虽然还不知道相对运动的概念,但已经将此概念“生活化”了。
(2)试一试
学生已经对生活中的相对运动现象比较熟悉了,但若想将相对运动带到教室,让学生在枯燥的知识概念的学习中去切身体验,有一定难度。教师可以据此开展“转椅实验”,让学生说说自己的体验,深化学生对概念的理解。
在课堂上,笔者让学生体验坐上圆形转椅从不同方向转动时,看到的相对运动现象。这虽然是一个简单的实验,但学生乐在其中,同时也在用心观察:“我在顺时针转动时,看到黑板往我的反方向移动”“我在顺时针转动时,外面景物都在逆时针转动”……当学生说清楚了,相对运动的概念也就落实了。这个环节看似给学生放松,实则是让学生有充足时间去体验和思考,进一步强化了学生对相对运动的理解,也为后续推理地球自西向东转奠定了基础。
(3)推一推
在前两个阶段学生已经深刻理解了相对运动的概念,紧接着就可以对概念进行应用,展开演绎推理。笔者通过播放一段太阳东升西落的视频,引导学生思考:“太阳真的在运动吗?”学生很快就能回答太阳是静止不动的。此时,会有学生提出疑问:“那为什么太阳看起来东升西落?”此时,笔者进一步引导学生思考:“你能根据刚刚学过的知识来推理这个现象产生的原因吗?”学生经过思考后明白不是太阳在运动,而是地球在运动,并根据相对运动的原理快速推理出是由于地球自西向东转,所以能看到太阳的东升西落。
在进行推理论证时,学生的思维往往不能及时“转弯”。教师可以利用学生熟悉的事物,多找证据,反复强化概念,层层深入引导。当学生理解并内化知识后,推理论证就自然发生了。
三、巧显成效,验证思维水平
1.确保迁移成效
课堂中的拓展环节是一个巩固知识的环节,用来检验学生是否能用所学知识解决新问题,完成知识的迁移。围绕本节课的核心内容,教师可以从学生生活中的事件入手,引发学生的情感共鸣。
本课拓展部分用到的思维方法是演绎推理。学生在之前的实践探究环节已经通过推理论证得出“越往东边的地区越先迎来黎明”的结论,此时,笔者结合亚运会的开展进行知识迁移。笔者先展示亚运会入场式各代表国图片,将情境从中国扩大到亚洲;再让学生在亚洲地图中选择自己感兴趣的国家,推理这些国家和中国迎来黎明的先后顺序。学生在研究时兴致颇高,在发言阶段能根据已有的知识经验进行演绎推理,实现了知识的有效迁移。
2.凸显素养成效
推理论证的过程注重证据和逻辑,有时会比较枯燥,并且学生对推理论证的过程不熟悉,因此,教师需要注重评价的个性化和激励性,为学生搭建思维支架,凸显学生的思维成果,巧妙进行增值评价,调动学生的学习积极性,提高其推理论证能力。
例如,在实验1的结果展示阶段,大部分学生都能写出“谁先迎来黎明与地球自转方向有关”这个答案,但也有部分学生的答案是“谁先迎来黎明与自转有关”“谁先迎来黎明与地球自转有关”等。这些学生的实验流程和思维过程没有问题,只是在语言表达上有所欠缺。当笔者展示这些“错误答案”时,马上有学生举手反驳,而答案欠缺的学生也能马上意识到问题所在。此时,笔者并没有草草地进入到下个流程,而是对这些学生进行鼓励:“刚刚举手反驳的同学都有认真聆听和思考,老师也知道这些答案有瑕疵的同学也用心地进行了实验观察,只不过你们的语言表达还需更严谨一些。”这种“先扬后抑”的评价既不打击学生的信心,还能促进学生反思。
在推理论证的过程中,教师要及时倾听、了解学生的思维活动,帮助他们搭建思维支架,并及时进行正向评价。这样有助于增强学生对推理论证的自信心,促使他们持续思考,从而提升推理论证能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 王红燕.基于学生推理论证思维培养的生物学概念教学:以“细胞”教学为例[J].中学生物教学,2022(34):52-54.
[3] 陈延土.深度学习背景下小学科学课堂科学论证模式初探[J].湖北教育(科学课),2023(11):24-26.
(责编 廖婷婷 刘宇帆)