开放课程资源构筑探究空间.doc

开放课程资源构筑探究空间 孙秋红 当前许多课堂仍然存在着包办探究明确道理、叙述实验灌输结论、活动杂乱低效无果等问题，这些做法，让学生囫囵吞枣、死记硬背，知识固然学了不少，但却束缚了学生的手脚，桎梏了学生的思维，抑制了学生的学习兴趣，阻碍了学生科学素养的全面提升。 其实，在面对纷繁复杂的科学世界时，学生作为科学课程学习的主体，会产生无比激情和盎然兴趣。教师应尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，为他们营造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学用科学。科学课程的开放性，表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面，教师不能局限于教材，必须利用与开发多种多样的课程资源。 一、拓展教材资源 课程标准提出“用教材教”的理念，能在更大程度上把知识的教学融合在培养能力、态度的过程中。教师设计教学目标时，要有“用教材教”的意识，创造性地使用教材，把科学探究和情感、态度、价值观的目标有机地与科学知识目标结合在一起。 一是时间上的拓展。课堂上的时间毕竟有限，教师应引领学生课后进行研究，让他们自己去设计、制作，通过向课外拓展，让学生有更多动手、动脑的机会。 二是空间上的拓展。学生在课堂上受到空间的限制，许多活动不能很好地展开，这就要让学生走出课堂，到生活和大自然中去进行更多的研究活动。 三是内容上的拓展。教师要根据学生的特长、教材的内容，安排他们开展小制作、小实验、小发明或者写小论文等活动。这样不仅巩固了科学知识和技能，也有利于培养学生的创新精神。 案例一：探究种子发芽的条件活动方案 “种子发芽实验”主要是探究绿豆种子发芽需要的条件。教材主要环节：通过猜想提出问题设计对比实验进行实验数据得出结论种植绿豆芽。显然，依靠课堂40分钟是不可能完成此探究活动的，而且种子发芽的过程是阶段性的，变量的控制要求很严格，实验的数据必须准确。为此，我们设计了专题性的探究活动探究种子发芽的条件。 1分析学情 学生对植物生长的条件有所了解，但对种子发芽的知识了解不多，对发芽条件的认识更是模糊。通过课前了解发现，学生通常认为阳光、温度、土壤、水、空气等都是不可或缺的，认为光照越好，绿豆越容易发芽，芽长得越长，以为种子发的芽就是植物的茎、叶，不清楚根的形成与芽的关系。五年级学生已经具有做简单对比实验的基础，了解对比实验的基本要求。 2预期目标 全程经历绿豆发芽过程，即通过土壤栽培，探究绿豆从下种、发芽、长叶、开花到结果的全过程。同时，在这一过程中，学习提出问题，合理进行猜想，根据问题猜想，找到实验条件，选择控制变量，设计实验，制定实验计划，按照计划实施实验，记录实验数据，和分析实验数据，得出科学结论，认识到对比实验中控制变量的重要意义。 通过有计划、有步骤地开展实验探究，分析数据，进行社会实践调查，亲身经历科学探究的过程，培养学生发现问题、解决问题的能力，激发他们科学研究的兴趣，增强社会责任感，并真实地感受到科学、技术与社会之间的关系。 3实验人员 实验学生40人，辅导教师1人，市场被调查者12人，专家1人。 4方案详情 (1)活动内容。绿豆种子发芽是否需要水，绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要温度，绿豆种子发芽是否需要阳光。 难点：绿豆种子发芽是否需要空气，绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。 重点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。 创新点：绿豆种子发芽是否需要阳光的实验探究。 (2)可利用的各类科技除学生家庭外，还包括菜市场、农业大学等。 (3)活动过程。 活动一：种子发芽实验 如下种子发芽条件的实验，每个实验两组同做。 绿豆种子发芽是否需要水；绿豆种子发芽是否需要温度；绿豆种子发芽是否需要空气；绿豆种子发芽是否需要阳光；种子发芽是否需要土。 教师要善于抓住实验中出现的意外现象引导学生做延伸研究，如观察时从培养皿的底部可以看到根的状态（如图1所示），教师要指导学生抓住机会，观察根的结构，认知根能吸收水分和养分的作用，了解根的向地性，为根的研究做好知识储备。 教师要引导学生充分利用实验材料深入探究，如选取对比实验时，同一个装置中的绿豆芽分开培养，一个放在阳光下，一个罩盒放在暗处，进行绿豆芽生长是否需要阳光的对比实验。又如，选取另一个装置中的豆苗，分开培养，做豆苗的向光性实验。 活动二：观察豆苗的生长过程 经历黄豆和绿豆种子在土壤中种下、发芽、成长（长叶、长高）、开花、结果的过程，按时做好科学观察记录，探究分析植物生长过程、发芽率、向光性等。 豆苗的生长过程需一个半月的时间，可以让学生经历种植过程，体验成功的乐趣，锻炼坚强的意志，习得科学方法。 活动三：调查访问 教师带领同学们到菜市场调查卖豆芽的商家，请教科学专家，上网查阅资料，并写出科学小论文。 二、挖掘环境资源 环境有着春风化雨、潜移默化的育人功能，创设独特浓郁的科学氛围是现代教育的一个理念。学生是学校的主人，把校园营造成一座科技育人的乐园，让他们置身其中，每天能感受到浓浓的科技气息，从小就受到科技文化环境潜移默化的熏陶和感染，科学素养和创新能力一定会得到提升的。 案例二：动态星空 “四季星空”的观察是教学的一个难点，以往采用的方法多是利用投影、活动星图，但投影出示的是竖直的平面，活动星图可视性很小，无法实现指导时共同观察，存在空间方位上的差异，教师利用这两种手段难以有效指导。 我设计了4米见方的活动星图置于屋顶天花板上（如图2所示），通过技术手段（电路驱动、led发光管、地面遥控等）调控，实现了观察、交流、指导同步进行。鲜活的动态模拟增加了学生的兴趣，还极大地调动了学生夜间观星的热情。有了校内动态星空做引领、校外活动星图做帮手，教师再引领家长带领学生夜间观星画图，学习效果非常好，很容易地化解了“星空教学”的难点。 案例三：安装科技橱窗 学生小制作能将知识与探究紧密结合，是学以致用的具体体现，不仅丰富了学习资源，还能培养学生的实践能力和创新精神。可小制作参与者毕竟是少数，如何以点带面成为一种辐射呢？ 我们将三楼走廊设计成科技长廊，在楼道墙壁上安装多个活动橱窗，设计了可动手操作的实验装置，如串联并联电路、音调的高低、哈哈镜等（如图3所示），还留出了几个空闲的橱窗，作为学生制作展示平台，小杆秤、水钟、摆、小开关等学生作品成了大家争相参观的内容。作品时有更新，激励了大家创作的欲望。橱窗使学生动手动脑趋于主动，观察思考渐成习惯。 案例四：奇异的彩虹 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。留心身边科学，让探究成为一种习惯尤为重要。 2011年10月14日下午4点多，学生急匆匆地叫我到操场去看奇异的彩虹。只见在天空的右上方出现了一抹“彩虹”，可是没有下雨呀，更奇的是弧度和彩虹相反，我赶紧用手机拍下了照片（如图4所示）。面对学生叽叽喳喳的追问，我留下了查阅资料的作业，并请他们明天交流。 第二天，我们专门上了一节汇报课，先是学生反馈，我用提前做好的课件相机补充。有学生查得这种现象是环天顶弧，它是一种由太阳光折射形成的天文奇观。阳光以一定的角度照射在距离地面约为6096米至7620米处，日光与云层中的细小冰晶扁平面相接触时，光线在每个晶体内发生弯曲，并折射出七色光谱。因为冰晶呈扁平状是六角形，它们反转了光线，形成一种倒挂曲线。我通过课件图像引导学生把它和彩虹进行比较，更加清楚了两种自然现象。 有的同学还查到了双道彩虹，知道了比较明显的那一道彩虹称之为虹，而外面那一道暗一点的彩虹称为霓，在水滴内经过一次反射的光线，便形成人们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（霓）。 有没有三道彩虹呢？学生提出疑问。我上网查阅资料呈现给学生，看着他们高涨的热情我也很兴奋。顺着网页的提示，我们发现了更多的趣闻，并把知识做了梳理（如图5所示）。 学生的探究由身边的科学现象展开，获得了相关知识，圆满地解释了神秘的自然现象，增长了探究的兴趣和能力。 三、创设实践平台 当前，学校开展科学教学面临师资、场地、器材、经费等困难，充分利用社区科技优势，依靠社会力量服务教学，是一种有效的途径和方法。科研机构、科技馆、气象局、水利局等单位，是中小学生获取科学知识、培养各种能力的重要阵地。科学教师要善于带领学生走出去参观、访问，争取器材设备或资金的赞助。 案例五：参观气象台，开阔视野 3.23是世界气象日。每年气象开放日我们都带领部分学生到气象局参观。学生在气象台天气预报室，近距离了解天气预报的制作过程，感受卫星云图、天气雷达、数值预报等高科技的魅力。在天气预报演播室，学生观看科普片小小气象站，并在摄像机前过了一把主持瘾，再现了主持人播报天气的真实情景。气象局工作人员的耐心讲解和专家的互动答疑，使学生增长了知识，开阔了眼界，更激发了他们的科学志趣。 气象局还赠送了小学生防雷手册气象谚语手册气象知识手册以及气象科普光盘等，为服务学生探究天气搭建了知识平台。经学校与气象局协商，对方同意援建学校小气象站的需求。 四、开发校本课程 科学教学应当是开放的，培养学生的科学素质仅仅依靠课堂教学是不够的。为了提高活动的高效性，我们将课堂教学与课外活动紧密结合起来，开发了校本课程亲历科学，促进活动的有效实施。 亲历科学有明确的目标：深化科技特色文化，提升学校科技文化品味，充分体现科技示范学校的办学特色，创建创新型校园；引领学生亲身经历和体验过程，促进学生亲近自然，珍爱生命，积极参与资源和环境保护，关心科技的发展，培养学生探究能力和创新精神。亲历科学系列教材包括仰望星空小小气象站种植管理趣味实验四册。具体安排如下表： 校本课程成为推动学生成长的平台，激励学生创新发展（图6为学生观测“猎户座和北斗七星”的记录）。 教师不要把学生束缚在教室这个有限的空间里，教室外才是孩子们学科学、用科学的更广阔天地；不要把上下课铃声当作教学的起点和终点，小学生探究科学的活动往往不是一节课所能完成的，教师要引导学生在课后开展后续活动；教师要拓展学生的信息渠道，广泛利用存在于教科书以外的各种资源；教师不要拘泥于教科书上规定的教学内容，孩子眼中的科学世界永远是妙趣横生的；教师要让学生知道科学探究的答案有时不是唯一的，要允许学生存有己见，既关注别人的答案又反省自己的答案。 科学教师要积极创设课程资源，放手让学生自己去学科学、用科学，经历科学探究的过