“四动”玩科学

——陶行知教学思想在《科学》课中的应用

江苏省实验小学启东市紫薇小学 李 红

    人是天生的探究者。婴儿呱呱坠地时，就动用所有的感官去感受、去了解周围的环境；当儿童发现令他们迷惑不解或者能引起他们兴趣、激起了他们好奇心的物体和现象时，他们就会发问并想方设法寻找问题的答案。所有的一切都是努力去理解周围的世界。

    新开设的《科学》课程强调科学探究，就是因为探究能满足儿童的求知欲，保护他们的好奇心，探究是学生获得知识的重要途径。探究过程本身不仅可以使儿童的思维受到最好的锻炼，有利于学生解决问题能力的培养，而且是培养科学精神、科学态度、科学方法的主要途径。这对于儿童科学素养的全面发展十分关键。也只有在亲历探究过程中，儿童才能真切地感受到并由衷地赞叹科学概念原理比他们以前的个人见解有更为强大的说服力、迷人的魅力和科学规律的震撼力，真正欣赏到“科学之美”。

    在《科学》课程的教学中，教师引导学生“动眼观察、动脑思考、动手实践、动口研讨”的教学理念，显然是陶行知先生主张的“解放儿童的头脑，使他们能想；解放儿童的双手，使他们能干；解放儿童的眼睛，使他们能看；解放儿童的嘴巴，使他们能说；……”的教育思想在教学实践中的充分应用，为放飞学生的探究心灵提供了一个最好的平台。

    一、动眼观察

    观察是儿童认识大自然的开始，儿童通过观察发现“问题”。在科学教学中要注重交给学生观察的钥匙，使他们在认识自然过程中自学地掌握观察的方法，这是提高学生认识能力的有效手段。根据教材内容的不同，观察可分为半独立观察和独立观察，前者是在教师指导下，有目的地观察，后者是要求学生根据要研究的对象独立地创造性地进行观察。

    观察是探究的起点，同时贯穿着整个探究活动的全过程。例如，在学生探究植物的不同与相同时，自始至终都需要观察，特别是通过对桃树和向日葵的观察与比较，发现它们的叶子不同、开的花儿的颜色和形状不同、果实的大小和多少也不同等等，但它们都有根、茎、叶，都需要养料，从而对这两种植物有了更理性的认识。

    教师还可以通过电教手段、实物、实例、实验、游戏、智力竞猜、讲述生动的科学史，动听的科学故事等多种渠道，抓住学生对一些自然事物、自然现象还处于不知或知之不多的情况，启发学生提出一些疑问来研究，以充分激发他们的求知欲以及观察事物的兴趣。

    二、动脑思考

    儿童通过观察发现“问题”，对“问题”经过思考做出假设。假设是人们对所面临的问题作出假定性的解释，它总是以观察到的事实作根据，以已知的知识作武器，经过一定的逻辑思维推想或猜想出来的，它是科学研究中必须的思考过程，又是儿童认识事物规律的必要的心理过程。在教学中要启发学生敢想、多想，学生想得多了，思路便开阔，思考就合乎逻辑，思维也就发展了。

    在这个过程中，组织学生对所提出的问题进行讨论，启发他们思考，最后做出各种假设（假设允许是多种的）引导用上“也许是”“可能是”等词汇。

    例如，在研究空气的热胀冷缩性质后，提出：空气是气体的代表，它具有热胀冷缩的性质；水是液体的代表，也具有热胀冷缩的性质；那么固体呢？固体是否也具有热胀冷缩的性质呢？怎么研究？对于这个问题，不妨先作个假设：固体也许也具有热胀冷缩的性质。然后分组研究，各组两套材料，铜球、酒精灯、火柴、一杯冷水，还有一个正好通过铜球的铁环圈。大家动眼、动脑、动手、动口来设计实验，验证作出的假设。

    三、动手实践

    这是继“假设”而来，因为推想或猜想，由于事实材料不够充分，或由于已知知识不足以提示问题的本质，或由于两者兼而有之。所以对问题所做的解释只是假定性的，必须经过科学实验的验证，一次次地修正不圆满不正确的地方，逐步达到经得起事实的考验，成为正确的解释或科学结论。

    例如，假设固体也有热胀冷缩的性质后，大家通过动手实验，发现固体确实也有热胀冷缩的性质。

    当然，根据教材内容，除了让学生动手实验以外，还可让学生动手制作、动手解剖、动手饲养、动手种植、采集……

    这个环节很重要。在这个过程中，教师要努力提供“有结构的材料”，即一套能揭示自然事物之间某些联系的学具和教具。它要既能满足学生自学需要，激发探究兴趣，又能引起思考，促进思维发展的材料；它既是学生能够独立支配的，又具有恰当支配难度的，可以使学生的智力水平在战胜挫折的过程中不断提高功能的材料。例如，橡皮泥、牙膏管皮就是研究“水的浮力”的好材料；雪碧瓶去底后可以做心脏跳动的听筒，又可模拟肺呼吸运动，还可做“土电话”，铝制易拉罐的用处更多。这瓶瓶罐罐，只要恰当地拼拼凑凑，就成了孩子们动手实验时的好材料。此外，在教学过程中，为孩子们创造一些条件，例如，开辟一块植地、建立一个小气象哨、搭个饲养角、有条件再和社会上“攀个亲”建立一个科学实验基地。这样孩子们要“种向日葵”、“扦月季花”、研究“植物怎样喝水”、“动物与环境”……等等问题时就有了保证。

    四、动口研讨

    研讨，就是把动眼观察到的现象，动脑做出假设，动手得出的科学结论，以学生为主说出（包括课堂讨论、小组交流、个人发言、质疑问难式的辩论）。通过语言的交流，相互启发，认识会深化，思维会发展。

    例如，在教学“热胀冷缩”这一课时，学生动手实验，探究了气体、液体、固体三种典型物体的热胀冷缩性质，老师继续追问：路旁架设的电线，为什么总是松松地垂悬着，不绷紧？

    一位学生站起来：松松地垂着的电线大概是夏天天气热使它们的体积胀在后的缘故，一到冬天电线受冷后收缩体积时，就绷紧了。

    老师赞许地点点头：对！这是电工叔叔为了防止冬季电线受冷收缩绷断而故意拉得松松的。

    另一位学生站起来：我爸爸常说，夏天给自行车打气，不能打得太足。现在我想也许这里也是热胀的道理。夏天天气热，地面更热。轮胎里的气如打得太足，再受到外界的热，气体拚命胀大，就可能胀破轮胎——发生爆胎。

    老师笑眯眯地望着他：分析得有道理。

    一个女孩轻轻地问：我们校园里的水泥地，为什么每铺一块总留一道窄沟？

    旁边的男生叫起来：我知道，这样做也是从水泥地同样具有热胀冷缩的性质出发而设计的。是免得地面热胀而弓起来，也免得地面冷缩而拉裂。

    老师再一次点头微笑：对！很好！

    又有一位学生站起：我家里的热水瓶盖，常从热水瓶口跳起来，我想其中也有热胀冷缩的奥秘吧？

    老师满意地环顾四周：对！确实存在着一个奥秘，要揭开它，得回家后仔细研究：（1）是满瓶水的瓶塞跳起来呢？还是半瓶热水的瓶塞容易跳起来？（2）是你用力塞后跳起来呢，还是你轻塞盖后容易跳起来？最后，再作分析，找出奥秘，等下一节课，我们再一起讨论。

    课虽完，但兴趣没完。讨论不仅能使学生的感性认识上升到理性认识，同时也是教师从学生反馈的信息中了解学生是否真正解释了“问题”，验证了“假设”，是否真正理解和掌握知识的重要一环。

    整个教学过程中，各个环节里，学生“真刀真枪”地“玩科学”，真正成为了科学探究的主人。从总体上讲，这种课堂教学结构每节课学生活动的时间不少于三分之二，教师点拨启发所占时间不超过三分之一。

    “四动”是一个整体，是动动相连，不能截然分开的。前动是后动的前提，后动又是前动的继续。关健是启动和发挥教师为主导，学生为主体两方面的作用，把学生的兴趣、知识能力融为一体，达到对学生进行科学启蒙教育的根本目的。

    伽利略曾说：“科学的真理不应该在古代圣人的装着灰尘的书上去找，而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。真正的哲学是写在那本经常在我们眼前打开着的最伟大的书里面的，这本书就是宇宙，就是自然界本身，人们必须去读它。”是的，自然界中的一切奥秘只向那些希望探究的人打开，只有放飞探究者的心灵，让他们充分地动眼、动脑、动手、动口，他们的智慧才会获得升华。