“科学之旅”教学探究(共12篇)
《科学之旅》教学设计
作者:杜玉霞
来源:《物理教学探讨》2013年第03期
摘要:每一位教师都希望学生在开学第一课即《科学之旅》课上受益匪浅巧妙的把音乐的魅力融入课堂可以震撼人的,心灵;游戏是中学生的最爱,是学生进行自我娱乐,自我教育的一种重要方式,在课堂教学中把握时机,有机的把游戏和课堂教学相结合,可以让平淡变为突出,寓教于乐,寓教于练;通过实验教学激发学生学习兴趣,培养学生动手动脑的能力,将物理学以实验为载体,以想象为翅膀,以团结合作为主要手段的教学理念交给学生,本文即是在整合以上理念的基础上所形成的一份教学设计。
一、问题意识淡薄的主要表现及原因
1.不敢问
有些学生天性胆小,看到老师就紧张,听课都压力山大,哪还有胆质疑、提问;有的学生有自卑心理,总觉得自己一无是处,这也不行那也不行,万一说错了多掉价,丢面子。
2.不会问
部分学生由于基础知识掌握不牢,理解和运用能力差,即使想提问却心有余而力不足,真是细狗咬大腿———没处下口,不知怎样问。
3.不想问
部分学生特别是成绩优异的学生所提问题较为新异、尖锐,若是经常得不到教师的明确答案,他们提问的积极性极易受到挫伤,也有部分学生学习的主动性较差,不愿意动脑筋思考。
二、增强学生问题意识的措施
1.构建新型师生关系,让学生敢于提问
真正贯彻课改精神的课堂,应该营造民主、平等、和谐的新型师生关系。如果说理解是建立民主、平等的师生关系的基础,那么,尊重就是这一关系的核心。一位教育家在论述教育的功能时说:“教育成功的秘密在于尊重学生。”老师尊重、爱护学生,学生才能发自内心地尊重老师、亲近老师。只有这样,学生才能感受到课堂的轻松、愉快,才能克服畏惧、克服自卑、消除被老师批评、被同学嘲笑的心理,进而大胆地思考,勇敢地提问。例如,在教学《太阳和影子》一课时,我设置了手影导入新课,当我做了一种手影时,一个平时爱捣蛋的学生大声嚷了一句:“这个我也会。”我没有批评他,反而很诚恳地邀请他上台表演,孩子表演得真不赖,我狠狠地表扬了他。没想到,这节课的效果出奇的好,学生勇敢地提出了很多问题。影子会变吗?影子有多厚?影子会离开我们自己走吗?影子会有颜色吗?等等许多问题。这些问题看起来很幼稚、很可笑,甚至与教学内容无关,离题万里,但教师也需要给予学生以肯定和鼓励,保护他们的积极性和自尊心,使其以后敢于提问。
2.创设问题情境,让学生有疑可问
教育学家赞科夫认为:“智力活动是在情绪高涨的气氛中进行的”“这种气氛会给教学带来好处,同时有助于完成教学任务”。科学探究问题许多来源于生活实际,但教材所呈现的内容有时与学生的生活实际经验及已有的知识背景存在一定的差距。因此,教师应该认真钻研教材,研究学情,创设与教材相关、与学生身心发展相应的教学情境,使学生想问是什么、为什么、怎么办,进而产生科学探究的冲动与愿望。例如,在教学《照镜子》一课时,我设置了这样的教学情境:一名学生打手电筒,一名学生拿着镜子将手电筒的光来回在教室晃动。学生油然而生一系列问题,为什么手电筒的光能“跑”到我们的教室里呢?还有什么能把手电筒的光引进教室里?书能反光吗?学生通过相互交流与探索,学到了课本之外的许多知识,最终解决了问题。在这个过程中,学生的个性得以张扬,课堂充满了灵动。
3.适时巧妙地激励学生,使学生乐于提问
状态怎么改?一切奥秘在课堂,本人就以鸡蛋为例,和大家一起领悟新课程理念。在第一节课《科学之旅》我就采用了趣味实验——“竖鸡蛋”引入,收到了意想不到的效果。
鸡蛋匀称光滑的曲线是它难以竖立起来的原因,也是它的魅力所在。课前我模仿哥伦布竖鸡蛋的故事引入新课,“谁能把鸡蛋竖起来吗?”不一会功夫,一个同学拿起一个鸡蛋轻轻往桌子上一敲, 鸡蛋壳破了, 鸡蛋竖起来了。我表杨了这位同学,并叫这位同学到讲台给同学们演示,台下“嘘!嘘!”一片。“本来没有什么希罕,”我说,“你为什么不这样做呢?”教室笑声一片,呵呵。简单的故事里面蕴含着开放性思维方式的重要意义。正如哥伦布所揭示的那样世界上很多事,往往不是你做不到,而是你没想到。如果你想到了,你就有可能做到。不点不破,一点即破。
为了鼓励学生积极思考,勇于实践,我提出了难题“能不能不改变鸡蛋的形状就把鸡蛋竖起来呢? ” 于是学生又开始探索着,可同学们一直无法竖起,于是我和同学们一起探究怎样竖鸡蛋。下图是同学们在光滑的课桌上竖起鸡蛋时的喜悦。
享受成功的喜悦
课后,很多学生說他们喜欢物理课,一个学生在课后记中写道“我痴痴的回忆着我亲自竖起的鸡蛋,笑得是那么满足,我想象几天后心中还会有那种喜悦,笑容也会经常绽放在我脸上的。”授之以渔不如授之以欲,我的课堂送给同学们最珍贵的礼物就是——体验。
2011年9月16日上午,常宁市2011年全国科普日活动在常宁市东风广场举行启动仪式。同学们的“竖鸡蛋”科普体验活动成为活动的一个亮点,常宁市胡丘陵书记、周正雄市长和广大市民亲身体验了“竖鸡蛋”带来的乐趣。
常宁市胡丘陵书记和同学们在一起体验竖鸡蛋的快乐
这个案例告诉我们,教学中并不一定非要把整个实验设计得非常复杂、精细才有意义,才值得推广和学习。有时候简单一些,和生活联系更紧密一些的实验设计,更容易让人接受,也更能启发学生的想像力和创造力。生活处处皆学问,只要留心观察,就会发现其中有很多地方值得引入到课堂教学中去。
如果我们有意识地多为学生做一些这样的实验,就会逐渐培养起学生学习科学的兴趣,而且能够启发他们形成思考的好习惯,善于从日常生活中寻找科学发现。就像这个实验中的鸡蛋,是家庭中常见的东西,是可以就地取材的实验物品。如果我们能够经常在学校里鼓励学生去创造、发现,一个爱思考、勤动手的学生就会不断在日常生活中发现更精彩的东西。
让我们坚持这样做吧!就一定能影响到学生的思维习惯,会为真正聪明、将来能够在科学界干一番事业的学生点亮起航明灯。
大庄小学 高兰秀
教学目标: 知识与技能:
1、了解月球的基本情况。
2、了解人类探索月球的历史和所取得的成果。
3、知道环形山的形成。
4、意识到人类对宇宙的认识是不断发展的,不断向未知领域探索的。
5、体会到科学技术的发展对人类认识宇宙的帮助。重点、难点:
1、了解月球基本情况
2、体会科学技术发展的重要性。教学方法与手段:
运用实验探索的方法和借助于多媒体图片教学的手段来引领学生学习。教学过程:
一、导入
谈话:同学们,你们知道吗,月亮是天空中离我们最近的一个天体,你们想上月球上旅行吗?这节课我们就来一起学习登月之旅。(板书课题)
二、问题探究
1、了解人类从古到今的探索过程
谈话:同学们,太阳落山后,月亮就是天空中最明亮的天体了。“今月照古人”,从古时候起,美丽的月亮就引起了人们无限的遐想,你知道“嫦娥奔月”的故事吗?
学生交流,出示,你还知道哪些关于月亮的故事。
在古代人们为什么实现不了登上月球的愿望呢?(技术落后)
正是随着科学技术的不断进步,人类才一步步的实现了登月的梦想。下面就让我们去了解一下,科学家们探索月球的艰辛历程吧。
了解了人类的登月之旅,你有什么感想。学生交流。
三、实验:模拟环形山的形成
1、课件出示陨石坑和环形山图,谈话:你想知道月球上的环形山是如何形成的吗?下面我们通过两个模拟实验来研究一下。请同学们按照43页“动手操作”的要求准备好实验的材料。
2、出示实验的注意事项。
3、引导实验,小组合作完成实验并填写活动记录。
四、解疑分享
1、各小组汇报实验结果,交流分享。
2、小结:看来还真是被砸出来的,这些坑的大小与深浅不仅取决于流星和陨石的大小,而且还取决于它们的撞击速度、距离。
3、了解人类探月的成果
4、指导朗读阿姆斯特朗的话。5.阿姆斯特朗的话是什么意思?
五、拓展。
1、了解月球的基本情况。
2、了解人类探索月球的历史和所取得的成果。
3、知道环形山的形成。
4、了解宇航员是怎样在月球上开展科学探究的。
教学准备:
有关月球的图片、文字及影像资料等,沙盘、大小不一的石子、记录纸、牙签、手电筒等。
教学过程:
一、引导学生认识月球的基本情况。
(1)教师讲解:人们从古代起,就开始对月球发生了兴趣,不断对月球进行着观察和探索,并幻想着能到月球上去。但是由于当时的科学技术还很不发达,所以人们就编造了不少关于月球的神话故事,例如,嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药等。直到17世纪,意大利科学家伽利略才首次用望远镜观察了月球,并发现月球表面是凹凸不平的。在这以后,人们对月球的观察不断深入,天文学家开始用更大的天文望远镜进行观察,但仍只能停留在观察月球向着地球的一面。
(2)提问:同学们在平时学习中,一定会知道不少有关月球的科学知识,谁能回答下面这些问题?
①月球离地球有多远?
②月球的大小怎样?
③月球上有什么?没有什么?
④月球上温度如何?
⑤月球上有引力吗?大小怎样?
学生回答。(教师应组织学生首先进行分组讨论,然后再请学生回答以上问题。学生的答案,很可能不太确切,教师应认真去听,并整理正确的答案,为下一步归纳小结做准备。)
二、讨论环形山是怎样形成的,做模拟环形山形成的实验。
(1)组织学生讨论环形山是怎样形成的。
(2)组织学生做相关的试验:①把沙子倒进沙盘,均匀地晃动,使沙子的表面尽量平坦。把牙签垂直插进沙子的中心,牙签的一头要能碰到沙盘的底部。在牙签与沙面相接的地方用彩笔做个记号,这个牙签就相当于标尺。②从不同的高度将大小不一的石子丢入沙盘中。用一根尺垂直立在沙盘的旁边,用另一只手拿着石于到沙盘的上方,确定好高度后,松手丢开石子。③小心地拿走石子,尽量不要碰着沙子。石子在沙盘中砸下一个坑,把牙签按照刚才插入沙盘的方向再次插进沙坑的中心,用另一种颜色的笔做个记号。④用小尺测量两记号之间的距离,确定沙坑的深度。
(3)在获得大量数据的基础上,组织学生讨论环形山的形成和什么因素有关。
(4)模拟实验完成后,让学生用手电筒照射沙盘上的坑,观察影子的变化,讨论什么时候看环形山效果最好。
三、引导学生了解人类登月工程。
(1)播放幻灯片,创设情境:美国人在1969年7月20日 第一次登上了月球,留下了他们的足迹。
(2)谈话:同学们,你们想上月球吗?老师这里有一个内部消息,我们中国马上也能上月球了,而且以后我们国家要成立月球旅游公司,发展月球旅游业。月球旅游公司需要招聘一批对月球知识非常熟悉的人作为导游,如果同学们能成为导游,就能免费上月球啦!
(3)学生介绍已有的月球知识,讨论自己最想了解什么内容。
教学反思:本课中有一个实验,内容是模拟环行山的产生。实验用细沙代替月球表面,用大小不等的石子代替流星与陨石,用石子撞击细沙模拟流星与陨石对月球的撞击,从而研究环行山的大小与陨石大小和撞击速度的关系。实验分两步,第一步是用大小不同的石子从相同的高度落下,第二步是用相同的石子从不同的高度落下。
刚进门,我暗想:“这里会是一个什么样的地方呢?会比浙江省科技馆和上海科技馆有趣吗?”带着疑问,我走进了实验室。很快,灯亮了,一条十米的走廊瞬间变成了一条田园小路,周围有树木有小鸟有行人,真是个鸟语花香的好地方,时而传来了几声鸟叫。我迫不及待地去抓那只鸟,一摸,却是一堵冰冷的墙。什么?不会吧?原来只是幻象啊!接着,实验室的徐老师也说道:“其实啊,是由一面面小镜子片粘在灯管上。灯旋转,投影机工作,放射出景象,再由小镜面反射到墙上。”真是太神奇了!
然后映入眼帘是弹球台。由7个钢球组成,拉动一个外球,侧面的球也会分开。刚好对称,徐老师一边演示,一边问道:“这是为什么?”我陷入了思考的泥潭,怎么也拔不出来。徐老师见我答不出来,便报答案了:“这是磁场效应,一个钢球与其他钢球相撞,带动了钢球运动,使得球对应且对称。”我还没听明白。于是徐老师又重新讲了一遍,顿时我恍然大悟,被徐老师从泥潭里拔出来。
与大多数以娱乐为导向的“90后”社交网站不同,知乐网要做的是让“90后”们发现“求知的快乐”。这家网站通过与中国科学院的合作,试图打造一个以科学传播,科学探索与创新实践为特色的青少年网上社区。
毫无疑问,青少年代表了互联网的未来。“衔着鼠标出生”的他们,对于互联网的了解与依赖要大于以往任何一个年代的人。无论是买东西、交朋友、炫耀自己,互联网几乎是他们成长的土壤。而根据2009年中国未成年人互联网运用状况调查报告显示,我国19岁以下网民占网民总数的33.9%,已达1.15亿,这意味着低龄群体正在成长为网络应用最为活跃的用户。
对于如何抓住“90后”这群互联网“土著”,知乐网有着自己的理解。“娱乐性SNS是目前青少年网站的主流,非常受欢迎。但90年代出生的青少年,看待问题很有独立性和理性,因此他们不会只接受娱乐的话题,而对科学类的话题一点不感兴趣,相反,我们会专注在科学探索、科学娱乐、科学生活方面,不会盲目与腾讯、网游等竞争。起码,我相信家长和老师是不会反感一个以科学为主题的社交网站。”丁琛自信地说。
做最擅长的事
在泡沫充斥的互联网,不少创业者往往选择盲目跟随潮流,对那些风头正盛的模式一拥而上,团购网站便是最典型的例子。作为互联网创业者一员,丁琛则坦言,创业知乐网并不是一时的冲动——“做科学教育类的网站是我们一直想做的事,只有集中资源于自己最擅长的事情,这样才能最大程度地发挥自己的优势,同时也是最有效控制风险的途径。”
2009年夏天,一次科普教育项目工程的合作,令对青少年科普活动有着浓厚兴趣的丁琛、段煦、东平生三人走到了一起。经过一段时间的磨合与商讨之后,已过而立之年的三人毅然放弃了此前十多年的科普教育、投资等工作,选择在大屯的领地大厦开始了创业之路。
“中国缺少以青少年科学实践与探索为主题的网站。”丁琛从自己十几年的青少年科普教育工作经验判断,“青少年并不是对科学没有兴趣,而是接触科学的机会太少了。”在他看来,“科学与艺术,科学与娱乐并不是割裂开的。让青少年从生活中、娱乐中、交友中、旅游中来认识科学,会让他们感受到科学的无穷魅力,下意识的关注科学、思考科学,帮助他们养成一种客观。独立、严谨、科学的思维习惯。从这方面讲,是社会发展,国家进步的需要让我们看好这样一个网站。”
但客观地说,想要成功地运营科普教育类网站井不是件容易的事,这从目前我国科普类网站不温不火的局面中可见一斑。这类网站的问题首先在于偏重于知识传播,参与性互动性不够。其次,目标群体不清晰,主要是广大科普爱好者,针对青少年的网站则更少;而且大多是政府支持性网站,带有公益宣传的性质,行没有清晰的盈利模式,因此网站的流量少,影响有限。
“科学类网站需要用‘2.0’的方式进行改造。”如同蔡志忠将孩子眼中晦涩难懂的国学变成通俗易懂的漫画一样,知乐网要做的就是为青少年提供健康活泼。寓教于乐、符合他们年龄特点的科学体验和认知渠道。举例来说,知乐网为青少年用户提供的网上服务和产品包括展示和分享个人作品的DIY;可随时随地提出问题获得答案的问吧,参与科学实践活动并分享精彩过程的知乐游;可进行地图标注的微博;可使用手机终端学习科学、参与社区互动和交友的无线业务,以及适合青少年参与的网上游戏等服务。
这些服务和产品与线下科学实践活动开展相结合。很快提升了知乐网的注册量、点击率以及黏度,数据显示,在知乐网5月底上线后的两个月里,在几乎没有任何市场推广的情况下收获了近3000名青少年注册用户。
把生意做到北极
与娱乐性强的社交网站相比,知乐网想要单纯依靠科科学这一主题和众多研究型的话题探讨来吸引青少年产生黏性,显然并不切实际。因此,在运营网站的同时,知乐网还开辟了另一条独特的盈利路线——知乐游。
知乐游是知乐网与中国科学院合作推出的系列科学考察旅游项目。中国科学院在全国拥有丰富高端的科研资源,如12个地区分院,100家直属研究机构,100多个国家级重点实验室和工程中心,近千个野外观测台站网络和5万余名科研人员……知乐网希望借助这些独特资源探索青少年科学旅游的新蓝海,
“中国中小学开展科学实践旅游不仅有着较高的市场焖槛,市场前景我们也十分看好,仅北京一地的市场容量就十分可观。”丁琛的判断不无依据。相关数据显示,我国科学教育市场目前处于起步阶段,全国有近2亿在校中小学生,按照全国青少年年平均100元/人测算,仅占每年平均家庭收入的0.3%,总规模已达到200亿。未来按照我国经济增长速度年均8%同比计算,全国科学教育市场2015年将达到300亿元;未来5年总量为1266亿元。
广阔的市场前景坚定了丁琛他们的信心。今年7月14日,知乐游的首期“天文探秘”的周末活动吸引了北京地区40多名小学生和家长的参加。在中科院著名天文专家的带领和讲解下,考察团不仅参观多个北京周边地区的天文基地,还通过现场丰富的科学动手实践,激发了学生们对于探索神秘宇宙的兴趣,也提升了他们创造力以及团队合作能力。
首期活动就获得参与者的一致好评,并基本实现收支持平,给了知乐网莫大的信心,“我们的目标非常清晰,要把相似内容和线路复制到全国很多城市去,打造专业化、系列化、标准化的中国青少年科学考察旅游品牌,预计未来的市场规模是很大的,这也是盈利性能够持续的一个主要因素。”
丁琛介绍,目前“知乐游”除了持续开发北京周边以科学主题的短期考察旅游线路外,预计在下半年将陆续开通对于云南、新疆、江苏、广东等全国科研实力比较集中地区的近十条考察路线;到明年,“知乐游”科学考察项目范围将扩展到欧洲、美洲等地,而内容也将延伸到动植物、古生物、航空、军事、大气、文史等多个学科。”
不仅如此,知乐游还计划了一条针对高端客户群的大胆路线——在明年2月份寒假期间,推出一项针对40人规模的北极考察项目。“中国科学院是国际北极科考站其中的成员之一,此前他们曾接待过来自国外的类似考察团,在经验及接待能力都没有问题。”丁琛向记者透露,目前知乐网正在和相关专家积极联系具体的时间安排、实验内容、安全性等事宜。
当然,知乐游的目的不仅仅是一项线下旅游活动而已。对于知乐网的用户而言,可以通过知乐网了解考察活动的内容,与网友们分享和交流考察实践活动的过程、作品和趣事,下载他们自己的照片和视频,在知乐网的电子商务平台购买活动装备,相关图书,也可以参加网站举办的以考察实践活动为内容的阿上大
赛。在这一过程中,知乐网成为促进“知乐游”项目推广和普及的最好平台,而“知乐游”成为网友沟通,交友的最好契机。这种线上线下互动方式的结合,令知乐网实现“双赢”。
口碑,然后市场
对于任何一家社交网站而言,“人气”无疑是最重要的发展因素。知乐网这样一家基于科学主题的青少年社交平台,如何吸引核心人群?
目前,知乐网以及知乐游产品的推广主要集中在青少年聚集的渠道。“一是正在和北京市少年宫、科技馆等青少年集中的场所建立合作,对‘知乐游’共同招生;二是与北京图书大厦开展针对青少年的系列科学讲座,为他们普及科学知识的同时宣传知乐网;第三,与中小学校合作共同开发课外活动项目。”不过丁琛相信,“用户需求才是核心,抓住市场核心需求,然后再布阵营销,用户数量的增长不是问题。
在浓厚的商业气息笼罩下,不少青少年类网站的从业者关注的首要目标往往是如何产生效益,而非如何教育、引导青少年。这些网站即使能够在短时间内引起轰动,却缺乏长期的服务意识,很少在为青少年服务上下功夫。对于这些浮躁的创业现象,丁琛等人坚定地认为,口碑和服务是企业持续的生命力,知乐网希望打造的是半公益化、半市场化的商业模式。
因此,努力修炼内功成为目前知乐网最重要的课题。“我们这几个创始人为知乐网制定的市场策略是‘先口碑,后市场’。现在我们最重要的工作就是把知乐网和知乐游本身做好,特别是知乐游,归根结底更像是一种旅游体验,活动不好、产品不好就没有生命力。什么时候我们的产品被广泛的用户认可是有价值的,他们的体验是满意的,盈利自然水到渠成。”丁琛说。
用2_3年的时间,将知乐游建设成为我国青少年科学考察旅游的第一品牌,是知乐网一直努力的目标。而这一产品持续发展的关键,在于线下科学活动资源的掌握和开发能力。“这一点上正是由于我们有中国科学院的支持,有各个学科的顶尖科学家,有遍布全国的科研基地和科普网络,有丰富的科普资源,才能在科学考察实践线路和内容的开发上做到专业、丰富、快速,这是目前国内其他机构都做不到的。”
对于知乐游未来的市场认可度,创始团队乐观地分析,“把科学合理地和娱乐结合,变成一种放松、休闲的方式,就能很好地转变成一种商业化的运作。虽然一开始可能只是软性需求,但是随着人们生活质量的提高和精神文化需求的提升,会慢慢变为硬需求。”他们自信地预计,知乐网将在两年时间达到正常运营状态,前三年将实现过亿的总收入规模。
在4月3日的那天,我们四年级来到了余杭科技馆里春游,在那里我们不仅学到了知识,还感受到了科技的强大。
走进大门,我就看见了神舟九号与天空一号的合体模型,使我很想体验一下。因此我以迅雷不及掩耳之势,爬进了模型中,我爬进了驾驶舱里,在里面我体验到了航天员去月球的感受。这时,同学们蜂拥而上地冲了上来,我无可奈何,只好下了模型。
接着我又玩了“把自己拉上去”,“把自己拉上去”其实就是仿造电梯,用绳子把自己拉上去,再用绳子把自己放下来。可好玩了!
让我觉得真有趣的是二楼的`“身子不见了”也就是揭开去年刘谦的魔术表演。这个创意的背景颜色是黑白的方块,人将从后面的洞里钻进去的,然后伸出头来,而身体却被两面大镜子遮住了,镜子中又照出了黑白方块,因此站在远处还以为身体真的不见了呢!不过只要近距离地仔细观察还是会发现的。
当然我还玩了“时光隧道”,这只是灯光在转,所以走进去感觉是在转,其实根本没有动……
【活动目标】
1.通过实践活动探究滑动摩擦力和接触面粗糙程度、接触面之间压力大小的关系。2.经历探究过程,体验如何就探究的问题进行猜想和假设。
【活动重、难点】
探究影响摩擦力大小的因素
【课前准备】
学生活动器材:木块、长木板、砝码、毛巾、棉布、弹簧测力计
【活动过程】
一、导入
播放滑雪比赛录象片段,教师提出问题引入课题:滑雪比赛结束停止用力后,将慢慢停下来,为什么?
二、进行活动
(一)、什么是滑动摩擦力。
利用桌面上的木块,让学生在桌面上推动木块运动,感受摩擦力的存在。并讨论:摩擦力是怎样产生的?教师和学生共同总结出滑动摩擦力的概念。
(二)、探究影响摩擦力大小的因素。
1.提出问题:摩擦力的大小与哪些因素有关呢? 2.猜想让学生踊跃猜想
3.设计实验根据学生的猜想,让学生选择桌面上的器材,设计实验去验证猜想的正误。
4.进行实验让学生从设计的实验去进行验证猜想,并把实验数据记录在表格中。器材:长木板、棉布、毛巾、木块、弹簧测力计。学生积极参与,分工合作,有的同学用弹簧测力计匀速拉木块,有的同学记录实验数据。
5.分析与论证让学生将实验数据整理分析、归纳出结论摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,同一接触面时,压力越大,摩擦力越大;在压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
6.评估与交流实验设计中有没有失误之处?怎样弥补不足?拉木块运动是否匀速?弹簧测力计示数是否稳定?怎样进一步改进,减小误差?
(三)、增大摩擦和减小摩擦
1.提出问题:同学们已经成功探究了影响摩擦力大小的因素,那么摩擦好不好呢?请同学们举例说明自己的观点。师生总结
2.让学生通过具体的事例说明生活和生产中,增大摩擦的方法。师生共同总结出增大有益摩擦的方法。
3.让学生通过具体的事例说明在生活生产中减小摩擦的方法。师生共同总结。
【课堂拓展】
1.投影上海的磁悬浮列车图片。
2.播放“气垫船”VCD片。推动桌面上的木块,感受摩擦力的存在。并积极提出自己的猜想,讨论得出滑动摩擦力是怎样产生的。
对实验数据进行评估,交流如何减小弹簧测力计读数的误差? 让学生通过具体的事例来阐明自己的观点学生之间可以辩论。
列举事例来找出减小摩擦的方法。找出磁悬浮列车速度大的因素学生亲自动手推动木块,感受摩擦力的存在,激发求知欲和好奇心。教师将学生的所有猜想写在黑板 上。教师提出的问题让学生猜想。教师将学生的所有猜想写在黑板上,并肯定、表扬学生的勇气。教师引导学生设计实验,选择相应的实验器材。
注重培养学生整理数据分析问题、归纳结论的能力和勇于发表见解的意识。
引导学生积极评估,养成科学探究和交流合作的好习惯。
让学生找出增大摩擦的方法。列举事例时可以采用教材中的实例。可提供磁悬浮列车的一些资料。开拓知识面。测评与小结测试反馈。让学生小结本节课的知识。让学生谈谈本节课的收获。学生测评、小结、谈谈本节课的收获。
【布置作业】
1.完成活动报告
【摘 要】在小学科学教学实践中,如何把学生由被动的接受者,转变为“学习和发展的主体”,我认为,改变传统学习方式,采用“自主、合作、探究”的学习方法,使学生学习科学时能主动参与、善于合作、乐于探究,是小学科学学习的有效途径之一,本人通过实践,初步形成了一种“自主、合作、探究学习”的教学模式,小学科学课堂教学模式得以优化,新课程改革的基本理念得以落实,学生的学习兴趣有了明显的改善,学生的科学素养有了极大的提高。【关键词】小学科学 自主 合作 探究
20世纪以来,科学技术进入了有史以来发展最快的历史时期。科学与技术的发展推动社会的全面进步。科学与技术的日新月异,正深刻地改变着人们的生产、生活方式,社会已经越来越依靠科学与技术。每一位生活在科学技术高速发展时代的人,必须具有科学素质。当今时代,人们从小就明显地感受到了科学技术所带来的种种影响,因此,科学素质的培养必须从小抓起。小学科学课程承担了培养小学生科学素质的责任。通过小学科学这门课程的学习,能够使小学生保持与生俱来的好奇心,发展学习科学的潜力,为他们成为具有创新精神和实践能力的新一代打下良好的基础。
一、新课程改革对小学科学教学提出新的要求
《小学科学课程标准》推出了全新的课程理念,小学科学课程要以提高学生的科学素质为宗旨,以促进学生的全面发展为目标。掌握基础的科学知识,发展科学思维和语言能力,获得科学探究的有关技能和方法,培养热爱科学、善于思考、求真务实、互助合作、保护环境和呵护健康的生活态度,是科学课程的主要任务。《小学科学课程标准》中明确指出,小学科学课程以探究式学习为主要的学习方式。探究式学习不是一种单一的、刻板的教学过程,而是一种具有自己独特特点的有效教育方法,不仅在科学教育里能够运用,而且在其他课程的教学中也能发挥很好的作用。探究式的学习方式和科学课程有着天然的联系,探究是科学家探索和了解自然、获得科学知识的主要方法。小学科学课程中,学生是主动的学习者,小学科学课程要向学生提供充分的探究式学习的机会,引导学生亲历科学探究的过程。
三、自主合作探究的小学科学教学策略
1、激发兴趣,诱发探究动机,营造探究氛围。
兴趣是最好的老师,心理学研究表明,学生在充满兴趣的学习活动中往往伴随着积极愉快的情绪,当大脑处于最佳学习状态时,能充分调动学习积极性。在教学中我充分利用趣味实验来激发学生的学习兴趣。如在教《空气占据空间》一课时,把纸团塞进透明玻璃杯底部,然后将杯口垂直迅速按入水槽里面的水中,此时问学生:“玻璃杯里的纸团湿了吗?”学生纷纷回答:“纸团全都湿了。”我又说:“纸团真的湿了吗?同学们来仔细观察。”于是,我迅速将玻璃杯垂直向上从水中拿出来,取出杯底的纸团,让学生用手摸一摸,用眼看一看,发现纸团并没有湿,这样实验的结果并不是学生猜想的那样,学生强烈的好奇心和求知欲一下子被激发出来,于是一个个奇怪的问题从小脑袋里冒出来,“为什么纸团在水中没有浸湿呢?”“为什么把纸团单独放入水中,纸却能湿呢?”“玻璃杯里有些什么东西呢?”我抓住学生的好奇心,对学生说:“同学们,你们想知道杯底里的纸团为什么不会湿吗?那么我们来研究其中的奥秘吧!”有趣的实验现象背后所隐藏的探究动机,能自然而然引发学生的好奇心,从而激发学生的学习兴趣。在不同课题的教学中还可以采用游戏、故事、投影等手段为学生创设问题情境,激发学生的学习兴趣。
2、鼓励学生自主探究,培养学生科学探究的能力。
科学教材中实验部分大多为探究性实验,以促进学生科学探究能力形成。在实验中应鼓励学生自主探究,坚持实事求是的科学态度。如在教《电路的研究》的活动1,让小灯泡亮起来,我先谈话导入,“每当夜幕降临,我们走进房间时便会顺手按下开关,电灯亮了,每当要上床睡觉时,也会按下开关,电灯熄灭了。为什么灯泡会亮灭呢?”引发学生积极地思考,然后分发每小组各一节电池,一条导线和一个小灯泡,让学生尝试自己动手连接,使小灯泡发光。开始学生认为觉得很容易连接,纷纷动手操作起来,可过了不久,便听到有的学生说:“咦,怎么回事?小灯泡怎么没亮呢?”还有的学生说:“难道电池没有电吗?”于是我便启发学生说:“要使小灯泡亮起来,电流是否要通过小灯泡呢?”于是学生纷纷议论起来,过了不久,有几个小组的同学都惊奇地叫起来:“老师,我连接的灯泡亮了。”这时,我叫连接灯泡的同学上讲台在黑板上画下电路连接简图,老师分析小灯泡发亮的原因,经过分析,学生明白电池、电线和灯泡要形成一个简单的闭合回路,灯泡才能发亮。然后再要求连接灯泡没亮的小组同学分析失败的原因,再次动手操作,最后学生都做成功了,学生十分开心。通过自主探究活动,学生充满了成功的喜悦,激发了学生的学习兴趣,培养了学生科学探究的能力。
3、引导观察,自主探究,突破科学知识的抽象化。
科学的东西往往是抽象的,单凭猜想是解决不了问题的,抽象的东西必须通过科学的实验而解决,实验探究不但能培养学生动手操作能力,还能提高学生观察事物、分析问题、解决问题的能力。如教学《水的浮力》一课时,学生对木板、塑料泡沫在水面上是由于水有一种上托的力,即浮力这种现象很容易理解,而对于沉入水中的物体(如石块、铁块等)是否也受到水的浮力,就很难理解。尽管教师讲解,学生还是比较难理解,这就要通过开展探究性的实验来解决,让学生用测力计先测量出石块或铁块在空中的重量,再将石块或铁块缓慢放入水中,观察测力计读数有什么变化。再将石块或铁块提出水面,观察测力计的读数,测量出石块或铁块重量,再放入水中,观察测力计读数有什么变化。通过观察——实验——再观察——再实验,学生就很容易理解,在水中下沉的物体同样受到水的浮力,只不过物体的重量大于浮力。可见,通过亲身探究实验是突破科学知识抽象化的好方法。
4、小学科学课中合作学习的重要性
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互助性学习。有效的小组合作学习可以在小组成员间形成开放、包容的学习氛围,使小组成员间相互激励、相互促进;可以提高学生的学习效率;培养学生的合作精神;激发学生的学习兴趣;促进学生之间的共同进步。小学科学活动中合作学习对于学生探究科学奥秘、研究科学知识起到积极的促进作用,在合作学习的过程中,不仅包含了教师与学生之间的双边互动,还涉及了教师与学生间的双向交往,学生之间的多向互动等交流形式,从而改变了在传统教学中师生单向交流,教师垄断信息源,学生处于被动接受知识的局面,使每一个学生的学习注意力、积极性、主动性及创造性得以充分发挥。合作学习使每一个学生都成了教学活动的积极参与者,实现了以教师为主体向学生为主体的转变。在合作学习中,掌握某一部分知识和技能的学生,把知识和技能教给组内的其他同学,形成了人人教我,我教人人的局面。合作学习有利于学生学习动机的激发与增强。把全班同学划分若干个不同知识水平人员组成的小组,四、在自主合作探究学习中,教师要适时指导。
新的科学课程标准倡导以学生为主体进行科学探究活动,强调学生的自主性。因此,学生在探究活动这个大舞台上应成为“主角”,而教师则应成为学生探究道路上的组织者、合作者和引导者。因为学生由于认知水平等方面的限制,所以在探究活动中,离不开教师的指导。但是我们一定要注意把握好指导的时机和程度。如果在指导时介入过早,引导过多,就可能阻碍了学生机可以自主发现的机会,而我们不敢指导或过晚的指导则可能使学生过久地处于无助的状态,以致削弱了学生继续深入研究的兴趣和积极性。比如,对于低年级的学生来说,由于他们自主探究的能力相对来说较差,教师指导的作应该多一些,对一些基本的实验操作技能,教师有必要给予指导,但在学生提出猜测,分析实验现象以及得出结论的时候,教师的指导应该少一些,学生能说的尽量让学生去说,学生能做的尽量让学生去做,我们绝不能包办代替。在小组合作学习时,给每个小组设置共同的教学目标,使之成为“利益共同体”,增强学生捍卫集体荣誉而学习的强烈动机,在不知不觉中促进后进生的转化,在潜移默化中增强了他们的集体意识与国家意识。
总之,自主合作探究性教学策略,就是要让学生成为教学活动的主人,成为学习和发展的主人。自主合作探究教学通过激发学生的内驱力,调动学生的积极性和主动性,把学习变成学生内在的需求,从根本上促进学生认知、能力、个性的发展,乃至完美人格的形成。在教师的启发下,学生积极主动地解决问题。教师尽可能地调动学生学习的主观能动性,引导学生通过自己主动的钻研,与同学的合作创造性地解决问题,从而,为学生终生学习奠定基础。
科学探究是科学学习的中心环节。科学课程标准指出,学生的科学学习要以探究为核心,让学生亲历探究过程,体验学习科学的乐趣。作为学生科学学习活动的组织者、引领着和亲密的伙伴,教师要灵活和综合运用各种教学方式,真正提高探究活动的实效性。
科学课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上,提供他们能直接参与的各种科学探究活动。因此在科学教学中,要让学生经历比较完整的科学探究过程:发现问题、提出问题——猜想与假设——设计方案——实验探究——获得认识——发现新问题,由问题开始至问题“结束”,从而提高学生的科学素养。在小学科学教学中如何将科学探究活动落到实处呢?笔者经过多年教学实践,认为可从以下几方面入手。
一、立足课堂,让每一个学生都成为探究者
我们需承认,目前的学校教育,学科课程仍是主要阵地,教室仍为主要空间,教材仍为主要载体。因此,立足课堂,深入钻研教材是实施科学探究活动的基础。有人可能说,一本教材、一块黑板、一些科学挂图,有什么好探究的呢?其实任何教学方式都带有探究的成分和性质,尤其对学生更是如此。重要的是让探究的精神走进课堂,让学生学会用科学的、探索的眼光看待学习对象。“教材无非是一个例子,有了探究、探索的眼光,任何载体都可以培养探究意识、锻炼探究能力,不一定非得另外寻找课题,不妨把探究的精神和方法结合在日常学习中更方便更有效。
1.创设直观性问题情景
苏霍姆林基说:“直观性是一种发展观察和思维的力量,能给人带来情绪色彩,由于视听感觉和思维同时进行,学生形成了一种被成为情绪记忆的东西,在这种好心情下,没有理解不了的东西,没有记不住的知识。”因此,教师可以充分利用实物、标本、插图、模型、录像、多媒体课件,精心创设形象化的问题情景,形成直观的教学情景,给学生一个形象生动、内容丰富的对象,使学生深入其境,激发探究的欲望,真正作为一个主体去从事科学探究活动。
在教学《水面的秘密》时,我设置了量筒中水面形状的图片,制作了雨滴下落的Flash动画,立体感强且形象逼真、直观,再联系学生已熟悉的感性认识,填补了学生思维的空缺,求知欲立即被激发了起来,在教师的引导下提出了许多关于水的表面张力的问题。为下一步的探究活动奠定了基础。
2.暴露错误的思维过程
经验告诉我们,教学中只向学生介绍成功的方法和途径,将会破坏学生对科学思维的神秘感和好奇心。学习过程是一个由不知到知的发现过程,利用学生学习中出现的错误,创设一个自主探究的问题情景,鼓励学生多角度、全方位审视错误,突破原有条件、问题锁定的框框,进行将错就错修正条件或问题的训练,让学生在纠错的过程中,自主的发现问题、解决问题,是培养学生探究意识的有效途径。
在学习《哪杯水多》时,教材呈现了三个形状、粗细、水面高低不同的容器,不少学生认为水面高的容器中水多,有的认为粗容器中含水多,而事实却不一定如此。再如《水温的变化》一课,学生对水温的变化规律有着多种看法。这时可试着先让学生独立思考,鼓励学生大胆猜想,分组讨论,暴露学生错误的思维过程,然后设计出探究验证的办法,验证自己的猜想是否正确,教学效果是很明显的。
二、体验生活,让每一个学生都成为实践者
在教学实践中,教师可让学生在体验探究活动的过程中展开交流和讨论。人类的学习活动一般认为有三种形式:一是接受学习,二是发现学习,三是体验学习。体验学习是指人们在实践活动过程中,在情感、行为支配下,通过努力观察、尝试,最终构建新 1 知识的过程,他追求的是在潜移默化中实现认识的积累和更新。围绕体验学习,教师在教学实践中应注重引导学生关心身边的科学现象、规律,善于用科学的眼光审视客观世界,同时也让学生感受到科学知识在日常生活、医学领域、尖端科学研究等领域的广泛应用。
“玩具里的科学”、“给文具分类”、“秋天里的动植物”、“岩石的用途”等教学内容非常其贴近学生的日常生活,所以教师要超越材料和课时的束缚,设计玩具市场调查、秋天里动物的变化调查等实践活动,让学生接触现实、体验生活,学点“有用的科学”,不是单纯应付“考试的科学”。
三、倡导合作,让每一个学生都成为参与者
合作学习是新课程极力倡导的一种学习方式。健康、有益、互利的合作是人与人之间的交流学习、求得共同发展、取得成功的重要保障,也是增强个体心理健康的重要途径。没有合作,就无法实现和谐的“教学互动”,更谈不上指导学生学会学习。
科学探究活动应面向全体学生,教师应该给每一位学生参与探究活动的机会。在实践中我体会到小组合作是合作学习的有效形式,以前后4人合作学习(优生1人、中等生2人、学困生1人)一组为宜,坚持独立在前、合作在后、成果共享的程序,坚决杜绝优生当老师、中下生当听众的现象。例如在“改变浮和沉”实验中,教师可以采取以下步骤引导学生合作探究:①、问题质疑:教师先简要指出实验要求和注意事项,学生独立思考提出问题,组长认真组织组员展开讨论,做好记录形成小组意见。②、实验操作:每组自选探究项目,组长分好工,4人换轮,比赛哪些组做的既快又成功,这样分工明确,人人参与,热情高,凝聚力强。③、活动总结并展示:包括以上环节所出现的问题,组内分析要求组员既要积极参与,踊跃发表自己的意见,又要倾听其他同学的发言,及时补充修正自己的看法;组间交流时,组长先代表本组发言,组员要大胆补充更正,甚至代表组长发言,教师鼓励学生想说就说,说不清楚的允许补充,说错了允许改正,不同见解的允许坚持,保留看法,必要时可按观点的不同设小小的辩论台,教师相机诱导,适当评价,师生共同总结出改变物体浮和沉的方法。
四、突破传统,让每个学生都成为探索者
苏霍姆斯基在《让学生进行独立脑力劳动---研究性学习》一文指出:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个探索者、发明者、研究者。”因此在开展科学探究活动中,教师要突破传统教学模式,应围绕学生的探索与创新活动组织教学过程,激发学生想成为探索者、发明者、探究者的动机,鼓励学生超越自我、超越同学、超越老师。现在的学生处于一个信息的时代、网络的时代,在某些领域拥有的信息量已超过老师,如学习“有趣的石头”和“风的形成”时,不少同学已通过其它途径接触到,教师可以先请他们讲,既可以模仿教师平日的新授方法,亦可自创教的形式,使其他同学学会这部分内容。这样既激发了学生的好奇心和创造精神,也常常能开拓教师的思路,师生互补,教学相长。教学中,教师也可以尝试组织学生利用校园网自制多媒体教学课件,使学生在制作过程中不断探索,培养其创新能力。
摘要:针对小学科学实验出现的新问题,本文从科学实验内容、实验方式、实验设计、实验操作和实验信息五个方面提出了促进学生在科学实验中思考的小学科学实验教学的基本策略。
关键词:小学科学实验教学
基本策略
新问题
小学科学实验是小学科学教学的主要内容,是科学探究的主要过程,它可以有效地培养学生观察、实验、动手操作、逻辑思维、创造性思维等科学探究能力,对落实科学(3―6
年级)课程标准的要求,发展小学生的科学素养有重要意义。但目前小学科学实验教学又出现新的问题,如学生的实验活动多数表面上又说又做、热热闹闹,实际上只是简单的孤立的动手操作,没有深刻的、联系的思考过程,即只动手不动脑,这样的活动不利于学生形成科学探究能力。笔者针对小学实验存在的新问题,并结合自己这几年从事一线科学教学工作,谈谈小学科学实验教学的基本策略。
要使小学科学实验真正发挥其应有的作用――在实验中,既能使学生动手操作又能使学生积极思考,可以考虑从以下几个基本策略着手:
一、科学实验内容要有趣味性
实验教学的主要目的就是让学生获得基础知识,激发兴趣,培养思维能力和形成良好的科学品质。其中,培养学生对科学的兴趣并使之转化为强烈的求知欲是教学成功的关键和主要标志。要想让学生“学好”,必须使他们“好学”。小学科学教材在教学内容的选择上突出了趣味性,它内容丰富,贴近学生生活实际。只要教师正确引导和启发,就一定能激发起学生强烈的求知欲,从而促使小学生积极地思考。如在三年级学生第一次接触《科学》时,为了激发学生对科学学习的兴趣,笔者就安排了一个“吹泡泡”的游戏实验,让学生利用提供的多种材料吹出一个又大又不容易破的泡泡。学生对吹泡泡这项活动非常熟悉,但要吹出一个又大又不容易破的泡泡对他们又非常具有挑战性,所以他们的思维一下子就活跃起来了,认认真真投入了实验探究。总之,兴趣是思维活性的催化剂,当学生对某个实验产生兴趣时,就会积极地围绕这个问题进行思考。
二、科学实验方式要有探究性
科学教材中实验部分大多为探究性实验,这有利于促进学生科学探究能力的形成。探究性实验相对于验证性实验,两者原理不同,前者是指人们在结果、现象未知的情况下通过实验设计去探索,进而获得结论,而在探究中往往有新发现,因而指向性不强。在实验中应鼓励学生大胆探究、大胆思考,坚持实事求是的科学态度,例如在“蚂蚁对不同气味的反应”实验中,有学生就得到不同的实验现象与结果。此时,我们就可以帮助学生,深入思考探讨蚂蚁对不同气味的反应的其它影响因素,这样既培养了学生的发散思维,同时又培养了他们尊重事实的科学态度。由此可见,注重小学科学实验的探究性,有助于培养学生的发散思维,是科学实验教学的一个基本策略。
三、科学实验设计要符合学生的认知规律
教学活动是教师教、学生学的双边活动,学生是学习的主体。教师在科学实验设计时要充分考虑学生的主体地位,让学生在学习过程中能够通过自己的观察、思考、实验得出结论,达到认识周围自然现象的目的。低年级学生年龄小,注意力不易集中,感知世界往往从兴趣出发,处于形象思维阶段,抓不住事物的主要特征。设计实验时教师要采取多种方式,调动他们的各种感官,让其有意识地直接地观察事物。如“水的浮力”的教学实验,就可以放手让学生把不同的实验材料放入水中观察现象,再把浮在水面上的物体用手向下压,体会水有向上的浮力,从而得出结论,最后启发学生思考如何利用水的浮力,使不平衡的杠杆达到平衡。这种设计可满足学生的求知欲,达到事半功倍的效果。
四、科学实验操作要体现主体性
科学实验教学强调学生收集处理、分析总结、观察和创新等能力的培养,教师可以通过学生的主动探究、讨论、自主思考达到使学生自我不断完善的目标,使学生始终在实验全过程中处于积极状态,以发挥学生的主体性。在以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育中,教师必须启发引导学生积极思考,让学生自己提出探究实验的方法,自己动手实验,通过观察实验活动,提高他们的创新意识和勇于探究未知的能力。如在学习《弹性》一课时,学生对于弹性已有一定的生活体验,于是可以让他们在课前就收集自己认为有弹性的物体带到课堂上,并且自己设计实验证明它有弹性。由于各个学生的认知水平不同,在实际研究过程中,研究小组成员间的见解会有所不同,而这些矛盾会在他们进一步的研究中解决。这就是让学生“真刀实枪”地做科学。
五、科学实验信息实现共享化
实验的目的是为了透过现象看本质,通过去粗取精由表及里地思考和分析发现和认识规律。当学生通过观察实验获取到足够的感性认识后,教师要启发学生并让他们自己进行讨论,通过分析、综合的思维加工,用自己的语言描述所观察到的现象及通过实验产生的想法。教师要多给学生发言的机会,鼓励学生积极发言,提供信息资源共享的平台。当学生对科学问题进行探讨时,不论他们的发言是否正确,教师都不要急于表态,而是要认真倾听,让学生在相互交流中辨别是非,形成共识,得出正确的结论,使感性认识上升到理性认识,初步形成科学概念。总之,实验信息交流是促进学生思考的基本实验策略之一。
总之,在小学科学实验课堂中,教师不仅要让学生动手,更重要的是让学生在实验中积极思考,避免出现表面热闹头脑冷清的现象。小学科学实验教学的基本策略需要教师在今后的实验教学中不断地摸索、积累。科学教师要在实验课堂中营造一个爱科学、做科学、思科学的良好环境,要善于抓住学生思维的闪光点。这样,才能发挥科学实验课的作用,才能最终全面提高小学科学实验教学的质量。
参考文献:
[1]
江杰,李兴才:《浅谈小学生认知发展特点》,《教学研究》2015年第19期。
[2]
刘平:《初探小学科学实验教学有效性》,《新课程》2015年第03期。
[3]
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