探究活动多样性对小学科学课堂教学有效性的影响

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  【摘要】本文基于“科学探究方法的多样性是小学科学课堂教学有效性的重要影响因素”这个观点,通过选择一定量的课例样本进行探究活动环节的对比分析,论证科学探究活动的多样性对小学科学课堂教学有效性产生较大影响。
  【关键词】小学科学课 探究活动环节 多样性 教学效果
  【中图分类号】G 【文献标识码】A
  【文章编号】0450-9889(2019)05A-0078-03
  课堂教学的有效性具体指教学效果(教学目标的完成程度)和教学效率(单位时间内的教学容量),它是评价教学“好”与“不好”的依据。影响小学科学课堂教学有效性的因素很多,常见的有教学方法因素、教师因素、学生因素、材料因素、环境因素、时间因素等。笔者在日常教学、听课、评课过程中,逐渐形成“探究活动多样性对科学课教学效果具有重要促进作用”的观点。如果这个观点得到证实,对今后的小学科学教学具有较积极的指导意义。为此,本文选择一定数量的课例样本,进行了基于数据统计的小学科学课堂教学对比研究,探讨“探究活动多样性对小学科学课堂教学效果产生的影响”。
  一、研究方法
  (一)课例样本的选择
  本研究所选的样本为2018年6月南宁市小学科学教师教学技能比赛期间观察记录的6个授课内容共25节次同课异构参赛课例。如表1所示,这6个授课内容含盖了低、中、高年级,均属于典型的探究型科学课。
  本研究邀请11名专职科学教师根据“小学科学课堂教学有效性的标准”对每节课进行综合评价;在每个授课内容的多个参赛课例中选择两节课作为对比课例,将“有效性”相对更高的作为实验组,“有效性”相对较低的作为对照组,最终确定6组对比课例共12节课。本研究选择的各组对比课例中,实验组课堂教学的有效性均优于对照组,这与11位评课教师的评价结果以及官方公布的比賽结果完全一致。
  对比课例中,相同条件有:教学在相同场地中进行、学生来自同学校同年级、学习内容相同、授课时长统一限定为35分钟。不同条件主要表现在每位授课教师各自的教学差别,这为我们做课堂教学对比研究提供了有利的条件。
  (二)课例数据的收集和处理
  探究活动多样性是指课堂探究活动环节数量的多少及探究方法的变换运用。探究活动不同环节的界定主要由学生的参与方式决定。例如,“师生问答互动”环节贯穿整个教学过程,由教师直接提问,学生回答,学生参与的方式是思考后口头回答;“阅读课本”环节中,学生自主阅读思考,从课本中获得相关信息;“操作、观察记录”环节中,学生动手、动脑参与探究活动,用图文表达信息;“小组分享、讨论、交流”环节中,学生之间进行信息交换,形成观点;“分享收获”环节中,学生对整节课的学习进行评价反思;“多媒体教学”环节中,学生从一些直观的材料中获得相关信息。除以上最常用的探究活动环节之外,还有一些相对比较特殊的环节,能丰富学生的参与方式,让课堂更灵活、更有效。例如,“电子白板游戏互动”环节中,学生在竞争的氛围和兴奋的状态下快速思考;“卡通人物解决问题”环节中,为学生创设解决实际问题的情境;“猜谜、听音识物、角色扮演”等环节中,增加活动的趣味性,提高学生探究的兴趣。
  本研究对实验组与对照组的探究活动环节数量进行了差异统计(配对样本平均数的差异性检验),检验实验组的探究活动环节数据是否优于对照组(统计结果见表2)。统计结果显示,实验组平均探究活动环节数量为13.17个,对照组为8个,实验组的数量高于对照组,差异达到了统计学极显著水平(P<0.01),证实了探究活动多样性是小学科学课堂教学有效性的影响因素,具体情况将在后文进行部分课例的对比分析中呈现。
  二、对比分析
  根据课堂教学有效性的标准,若要评价一节课是否有效,首先要明确这节课的预定教学目标,再通过评价教学过程来判断教学目标的完成情况。以下选择3组课例,基于教学目标着重对比分析课堂探究活动环节的有效性。
  (一)课例对比分析一:《观察鱼》
  《观察鱼》这节课的学习目标主要有:1.对本课内容表现出探究兴趣,认真观察和描述鱼的身体特征、呼吸和运动特性,乐于表达自己的发现;2.知道鱼生活在水中,用鳍运动,用鳃呼吸,具有鳞片、鳍、鳃等适应水生环境的身体特征;3.体会动物是有生命的及理解爱护动物的意义。
  为了达到教学目标,两节对比课例在教学中开展了一系列探究活动环节(见表3)。表面上看,两节课的探究活动都比较丰富,但从实施的有效性上看,实验组明显优于对照组(实验组比赛排名第6,对照组比赛排名第25)。笔者认为这组课例教学有效率差异之大关键原因是对照组授课教师让学生观察记录的对象是图片和视频中的鱼,而不是真实的鱼,这种学习方式不能满足低年级学生直观性的认知需求。另一个原因是实验组课堂中采用了“用贴纸随时表扬积极的学生”等调控手段,让整个课堂进展得更有序,这是对照组课堂所缺乏的。此外,实验组的“电子白板互动游戏”环节,是一个简单有趣的分组电子竞赛小游戏,当课堂进行到这个环节时,学生尤其感兴趣,参与度高。反观对照组课堂,整个探究过程中规中矩,虽然也有“学生表演鱼的运动”特殊探究活动环节,但组织过于草率,效果不明显。
  (二)课例对比分析二:《给动物分类》
  《给动物分类》这节课的学习目标主要有:1.通过观察和比较对不同动物进行简单的分类,知道分类是认识事物的基本方法。2.体会动物的多样性。3.能与同学讨论、交流,愿意倾听分享他人的信息,乐于表达自己的观点。
  这组对比课例的教学有效性差别也比较大,实验组比赛排名第1,对照组比赛排名第20。从探究过程来看(见表4),对照组课堂采取的是传统的教学方式,先从猜谜环节导入课题,然后学生在教师的引导下逐步完成教学内容,最后以学生分享本课收获结束。严格说来,对照组这一节课的教学目标并没有完全达到,主要因为没有小组内的交流与分享,大多数学生都没有得到表达自己的机会;而且整个探究过程相对比较单调,也没有创设学习情境的活动,导致课堂中学生的参与热情不高,甚至有部分学生走神。   相比之下,实验组的探究活动环节数量多出对照组6个,运用了多个特殊探究活动环节来提高教学有效性。例如,课堂上别出心裁地采用了“看影子猜小動物”的游戏导入环节,一开始就将学生的注意力集中起来。再如,课堂上使用的“个人记录卡”“小组记录卡”和“分类圈”,分别展示了学生个人、学生小组以及全班学生的活动探究结果,这样有结构、有层次的设计能有效促进学生的交流分享和反思评价,体现了面向全体学生的课程理念。此外,实验组课堂针对一年级学生的认知特点,使用“动物卡片”代替单纯的文字或编号作为学生分类的材料,使用图片代替部分文字进行板书,使用“动物贴纸”在黑板上表扬积极参与的小组,这些探究活动环节提高了学生探究的积极性和效率。
  (三)课例对比分析三:《水的三态变化》
  《水的三态变化》这节课的学习目标主要有:1.回忆或观察水在自然界的云、霜、水蒸气等形式,知道它们分别以液态、固态和气态三种状态存在,三态间会互相转化。2.分析、讨论水三态之间变化的过程、原因和条件,整理和概括变化规律,认识到温度变化是水三态循环变化的原因。3.尝试自主设计“水的气态和固态之间变化”的观察实验活动,寻求它们之间变化的证据,认识到证据对科学研究的意义和价值。4.初步认同“物质是变化且不灭”的观点。
  本组课例中对照组的教学效果不够理想,主要是因为教师自始至终都推着学生“走”,没有引导学生多角度思考问题,学生也没有设计相关实验进行观察,学生课堂学习的自主性较弱,我们认为这与探究活动多样性的不足有关。而实验组的这节课则是一节十分典型且有效的小学科学课,共开展了15个探究活动环节(见表5),其课堂有效性主要通过两方面来实现。首先,创设多个情境辅助学生学习。例如,“有小朋友遇到困难,请求大家帮忙”的环节创设解决实际问题的情境;“黑板展示小组课堂表现的评分图”能够约束学生的课堂行为;“观察实验中的倒计时工具”间接提高学生观察实验的效率;“连续问题挑战”鼓励学生积极回答。其次,丰富学生课堂参与方式,让更多的学生主动参与学习活动。在整个教学过程中,学生参与学习的方式有:思考回答问题、阅读教科书、小组讨论交流、全班朗读、实验设计、实验操作、观察记录、互相评价、电子白板互动、观看视频、听看故事、总结反思等。实验组多样化探究活动环节的设计与实施,不仅关注到科学概念目标的达成,还全面考虑了小学科学课的四维目标。
  三、教学启示
  从以上三组对比课例分析中可以看出,探究活动多样性对小学科学课堂有效性的影响是一个综合因素而非单一因素,它从多个方面来影响课堂教学有效性,最重要的是以下两点。
  (一)多样化的探究活动更全面地培养学生的科学素养
  在小学科学课堂中,学会科学知识固然重要,但学习科学知识过程中科学方法、科学态度、科学思想和科学精神的培养更重要,它们对学生的继续学习和终身发展具有十分积极的影响。多样化探究活动针对四维目标展开丰富的探究活动环节,为学生提供了更多的参与方式与机会。例如在《污水和污水处理》这节课中,实验组的教师让学生在课前收集有关水污染事件的资料在课堂与同学交流分享,同时让学生在课前收集一小瓶污水作为课堂观察的实验材料。这两个探究活动环节的运用,使学生有机会深入思考“水是如何受到人类活动污染的”这个问题,也拉近了学生实际生活与本课学习的距离,课堂教学有效性因此得到提高。
  小学科学课程标准指出:“学生的科学素养包括多个维度,不同的素养要通过不同的学习活动加以培养,科学教师应尽可能掌握、采用能激发学生兴趣、符合学生认知发展规律,以及能充分调动学生积极性的教学方法和策略,使学生愿意主动学习。”从这方面讲,多样化的探究活动符合课标的相关要求。
  (二)多样化的探究活动让课堂更有吸引力
  伯莱恩的“唤醒-好奇理论”认为:新颖的、变化的外部刺激是引发好奇心、产生兴趣、引起注意的主要原因。张永忠认为:为了保持学生对课堂教学的兴趣,教师应该利用新颖的教学内容、事例、内容呈现方式、教学组织形式等,并且针对不同的教学内容、教育对象,变换教学方法、教学手段、教学组织形式。
  本研究的结果支持以上两种观点。在小学科学课堂中,可以通过教学方式的多样化来催生新颖的、变化的外部刺激,这在我们观察的对比课例中尤为明显。例如,在《水的三态变化》这节课中,实验组授课教师引导学生探究气态水与固态水的相互转化过程。全班学生先观看隔壁班一位同学的实验操作视频,实验操作完成后暂停视频,然后各学生小组在限定的90秒内合作完成实验制备,等待实验结果。在等待实验结果的过程中,继续播放视频,很快学生看到了熟悉的、来自东北的书法老师出现在视频里,他讲述了北方寒冬天里衣服在室外如何被冻干的经过。视频结束后,学生重新把注意力集中到小组制备的实验上,观察记录实验现象。在短短的几分钟时间里,学生通过视频和实验,观察到、听到了水状态转换的奇妙现象。我们也看到,在这几分钟时间里,全体学生注意力全程高度集中,表现出极强的好奇心和求知欲。此外,研究中的许多课例也开展了猜谜、表演、互相点评等多样化的、基于内容、基于学生兴趣和认知的探究活动。
  多样化的科学探究活动能让学生感受到学习知识的方式不止师生间的你问我答,还可以十分丰富和有趣,不同的问题可以用多种方式去探究,相同的问题也可以用不同的方式去解决。同时,科学课探究活动的多样化对保护学生的好奇心和求知欲有着至关重要的作用,也有利于学生创新精神的培养。
  需要注意的是,探究活动多样性绝不是唯数量论,而是在保证探究活动质量的基础上再谈数量。探究活动不但要适合学生,还要注重各探究活动环节间的逻辑结构,使课堂探究活动形成一个有机的整体。总之,探究活动多样性是小学科学课堂教学有效性的影响因素,教师在进行教学设计、课堂教学时要优先考虑教学方式、环节的多样化,为学生的学习搭建适合的“脚手架”,促进学生参与科学探究过程,切实提高课堂教学的有效性。
  注:本文系2019年度广西教育科学“十三五”规划立项课题“基于学科核心素养提高小学科学课堂实效性的实践研究”(课题编号:2019C342)的阶段性研究成果。
  作者简介:蒙以航(1981— ),男,汉族,广西南宁人,理学硕士,一级教师,南宁市学科带头人,研究方向:小学科学有效教学及其评价。
  (责编 黄健清)
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