图文并茂的板书能帮助学生更好地理解科学概念。教师可使用流程图、表格、文字、图形等形式进行板书,使课堂教学内容更加结构化和易于理解。笔者记录了几位教师执教“电磁铁”的板书设计,以这些板书设计为切入点,从板书的定义、价值、设计方法等方面进行对比分析。1 板书的定义和价值1.1 板书的定义 从动态的角度理解,它是教师在黑板上书写的文字、符号,是传递教学信息、教书育人的一种言语活动方式,又称为教学书面语言;从静态的角度理解,它是教师在教学过程中为帮助学生理解和掌握知识而利用黑板以凝练、简洁的文字、符号、图表等呈现的教学信息的总称。1.2 板书的价值 板书对于教师的意义在于它是教师对教材进行分析和理解之后,从学生的认知水平考虑,在课堂上引领学生学习的一种教学方式,渗透着教师对教学目标的深思熟虑,对教学重难点的研磨提炼,对教学结构的整体把握,教学板书起着提纲挈领的作用;对于学生而言,板书能够吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,帮助学生理解和记忆所学的内容,掌握学习方法,提升学习能力。小学科学课程探究性强,逻辑性严谨,如何将抽象的知识形象化、缜密的思维显性化,是教师重点关注的内容。
(1) 科学教师应重视板书设计,将教材的知识结构、学生的学习过程、教师的引导过程有机结合,使科学课的板书既有助于加强学生对科学知识的学习和理解,又能培养学生的科学思维,提升学生的科学素养。
(2) 板书设计应注重课堂内容的整体设计,要罗列出本节课要研究的重点,如第一节课的教学板书罗列出“电流大小”“线圈匝数”2个因素,并简要罗列出如何改变不同条件进行实验,但未见实验现象和数据,仅用“多”“少”这样简单的词汇记录,并给出了“电流大——磁性强”“电流小——磁性弱”的结论(
图1);第二节课关注了对比实验设计中“改变条件”“不变条件”的设计,并就改变条件的方法做了简要记录,实验现象和实验结论依然缺失(
图2)。这两节课的板书设计都没有体现出学生对于研究内容的合作探究和自主实践。基于此,笔者对本节课的板书做一些探究。
2 新设计唤醒板书新作用
2.1 “图形笔记式”板书:让学生成为问题的主动提出者
在科学教学中,学生的前概念是学习新概念的基础,学生前概念掌握的程度对于理解新的科学知识至关重要,它们不仅可以帮助我们理解“此”,也可以帮助我们理解“彼”,从而能够更快更好地由“此”及“彼”,但是,由于前概念往往比较隐蔽,仅仅通过简单的问答形式很难让它们完全暴露出来。因此,教师在教学过程中应该以学生的前概念为出发点,以他们感兴趣的问题为起点,根据学生已经掌握的前概念进行有效的新课教学
[1]。
在本课教学中,出示的视频展示了生活中的电磁铁可以吸取并搬运数以吨计的废钢铁,让学生体会到电磁铁的磁力强大。然后引导学生复习电磁铁的制作过程,并以实物和板贴相结合的形式贴出相应的结构图(
图3),予以学生直观清晰的提示,并测试自行制作的电磁铁的磁力,发现仅仅只能吸取几枚大头针,强烈的对比自然而然地会让学生产生疑惑:两块电磁铁的磁力为什么会相差那么多?探究主题也就自然引出:电磁铁的磁力大小和什么因素有关?教师让小组思考讨论交流这个问题,并分发给他们马克笔和白纸,写下自己的结论。
不同于以往的教学设计,教师并没有事先将学生研究的因素制作成相应的板贴,而是由学生自行探讨决定,书写在白纸上,然后展示在黑板上,这样做粗看似乎不够美观,影响了板书的精美程度,但是从学生的角度来看,无疑能大大激发他们的研究兴趣和自豪感,因为他们认为,这是我们自己提出的研究内容,不会出现以下情况:当他们发言后,教师拿出一张早已准备好的板贴贴上去时会产生的那种挫败感。
同时,此时的板书也采用了科学教学中常用的气泡图,将电磁铁图形作为第一层结构,将学生提出的磁力大小的相关因素作为第二层结构,这样的板书有助于学生思维的拓展,根据电磁铁的结构来分析推理出电磁铁的磁力大小可能受到哪些因素的影响。
2.2 “任务表达式”板书,让学生成为探究的主动践行者
在一节科学课中,学生在不同的教学时段会存在着不同的思维认知。因此,在教学过程中,教师应该重视提出问题,并鼓励学生通过分析和解决问题来培养他们的思维能力和素养
[2]。以“电磁铁”为例,教师应该鼓励学生多思考、多交流,使他们的思维得到更好的发展,从而提出自己感兴趣的研究问题。
在学生确定了研究的问题后,就应针对研究的问题进行实验设计和研讨。
【案例】合作探究:探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系。
(1) 提出问题:电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关?电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关?
(2) 作出假设。
谈话:从线圈方面看,电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关?有什么关系?理由是什么?从铁芯和电流方面看,电磁铁的磁性强弱又与哪些因素有关?有怎样的关系?理由是什么?
过渡:为了验证我们的假设,我们需要设计、动手实验来收集证据。我们收集什么证据呢?即:用什么来判断电磁铁的磁性强弱?
(3) 制订研究计划。
设疑:我们作出了自己的猜想,那么如何来研究并验证我们的猜想呢?
学生分组讨论:制订研究计划,实施并记录。
上述教学设计详尽地列举了一个对比实验的设计过程,值得关注的是,在研究“电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”这个问题的时候,匝数的具体选择对学生来说会是一个引起思维冲突的点,有学生会从1圈、2圈、3圈开始改变线圈的匝数,这个时候,教师不需要慌张,可以将这个选择交给学生自主判断:你认为这个选择怎么样?有没有不同的观点?通过说一说,辩一辩,很快会形成一致或者接近的观点:线圈匝数应该相差大一点比较合适,从而对20、40、60或者10、30、50这样的数据更能够接受;同样,在研究“电磁铁磁性强弱与电流大小有什么关系?”时,学生也会明白我们通常用改变电池的节数来改变电流的大小,因此,在研究电流这个因素对磁力大小的影响活动时,如何改变电流大小(电池节数)依然是学生自行商讨后形成的结果,是临时书写在黑板上的(
图4,带不同数字的小圆片代表不同小组)。
2.3 “生成交互式”板书,让学生成为研讨的自发交流者
概念的形成是思维的结果,它需要学生以积极的态度和主动的方式去探索,在实践中学习和思考。因此,培养学生的科学思维能力是教学的基础,也是每一次探索活动的核心。而研讨则是思维发展最便捷的方法之一,研讨的交流会促进思维的碰撞,而思维的碰撞会迸发出嬗变的火花,帮助学生对科学概念进行不断修正和完善。
(1) 赋能学生实践:用板书把探究的过程写出来。
在科学课堂上,教师应该重点强调板书的创造性,及时反馈并引导学生的思考,帮助他们梳理探究的思路,并将探究活动与思维活动的结合呈现出来,以激发学生的“共振”思维。为了更好地展现学生的研究过程和结果,可以修改板书的记录形式,将数字形式修改为在数轴上贴上自己小组的数字圆标签,并将同一条数轴分成上下两个部分,分别用来记录线圈匝数和电池节数对磁力的影响数据,记录方式简单、直观,一目了然。
(2) 赋能学生表达:用板书把思考的过程说出来。
科学思维是一种基于客观事实和逻辑推理的深刻思考方式,它可以帮助我们更好地分析实验现象,得出客观严谨的科学结论。在本节课的研讨环节,我们将通过一系列具有结构性的问题和提示性的板书作为研讨支架,从而促进交流与探究的深入。
①说说你们小组的实验方法和数据。
②根据你们小组的研究结果,可以说明什么?将小组数据连成折线图是否可以说明这个结果?
③有没有其他小组的研究数据是支持你们这个结论的?全班的数据呢?
④从总的数据趋势来看,我们可得到什么样的结论?
这样的研讨,从组内到组际再到全班,从个例到泛例,层层递进,从单组的数据向趋势靠近,发展学生的科学思维,促进科学概念建构,得到的结论能让学生理解,即使是个别的差异也能被学生接受。
图5是“电磁铁”一课的板书设计,带不同数字的小圆片代表不同小组。
科学知识的习得仅仅是课堂教学的一个小目标,相比于科学知识,教师更希望看见学生能够将知识和结论进行广泛灵活的运用,能对相应的生活现象作出科学合理的解释,这意味着学生不仅对知识进行了吸收内化,更是对概念具体应用的体现。以下是应用案例。
应用一:根据今天学习的知识,有什么方法可以让我们的电磁铁的磁力变得更强吗?
应用二:回顾课前的视频,你能不能解释为什么电磁铁可以吸引并搬动那么重的废钢铁?
两个开放性的应用既能对今天学习的知识进行巩固和运用,又能对本节课没有学习到的知识进行拓展和延伸,让学生体验到了学有所得的成就感,强化了继续学习的动机和兴趣。
通过上述分析,教师可以发现,科学探究具有独特的特征、过程和操作规范,如果没有对研究问题进行深入的分析、设计和修正,没有仔细观察和记录实际现象,没有对实验结果进行深入的研讨和交流,只是随意地做,那么就不能称之为真正的、科学的探究。因此,在教学中,板书可以发挥积极的指导、辅助和借鉴作用。