让科学探究更有章可循.doc

知方法明过程让科学探究更有章可循萧山区江寺小学 戴军方俗话说：授人以鱼，不如授之以渔。新课程的理念中最重要的就是让学生亲身经历科学探究的过程，并在亲历的探究活动中获得感悟，从而提高自身的科学素养。亲历科学探究的确重要，因为亲历探究的确能让学生在亲历中体验科学探究的过程与方法，习得科学探究的技能，感悟科学精神的实质。但这样的感悟与体验是有层次之分的，每个人对事物与事件的理解会因自身生理、心理和原有经验的不同而产生的感悟与体验也是不同的。对于那些悟性强一点的学生来说，能很快感受到解决这类问题所应该采取的方法和步骤，这批学生往往成为科学探究活动的主导者，但对于那些悟性稍慢一些的孩子来说，他们在科学探究活动仅仅只是一名跟从者，甚至有许多学生可能成为盲从者。他们会跟着进行探究活动，但并不会清楚的知道我为什么要这样做。而新课标指出教学要面向全体。因此如果一味重视体验感悟，只会让科学课堂变成少数学生的课堂，让那些跟从者和盲从者更无所适从，只会让科学课堂陷入热闹有余，冷静不足的尴尬境地。据此，在亲历科学探究过程中，教师不但应注重引导学生对科学探究的亲历体验，更重要的是将这种体验感悟进行升华，使全体学生能知道和明确科学探究的过程与方法，这样才能让学生在今后的科学探究中更有章可循。那么如何才能正确的将这种体验与感悟上升到知方法、明过程的境界呢？笔者认为首先要明确教材安排了哪些活动，透过活动，挖掘教材主线，并正确处理好教材主线与活动之间的关系。寻着教材主线，大胆创新，组织材料与活动，亲历科学探究活动，体验科学探究的实质，并通过一定的方法将这种体验与感悟升华成可操作的方法与明确的过程，以涓涓细流般的方式提升学生的科学探究能力，让科学探究更有章可循。第一、透过活动，挖掘教材主线。“教材为学生的学习活动提供了基本线索，是实现课程目标、实施教学的重要资源。” 据笔者对教材进行分析认为，现行教材的编排贯穿着两条主线，一条是显性的，一条是隐性的。显性的线索是安排在教材中的一个一个的活动及其之间的关系，易被大家重视且容易把握，教师通过阅读教材、通读教参往往就能够准确把握每个单元、每一课时、每个活动所承载着的科学概念，并能根据知识的逻辑结构确定各活动的重点和关键之处。而隐性的线索是隐含在活动中的关于科学探究方面的过程和方法，虽被重视，但仅停留在体验感悟的阶段。况且不同的老师，受不同教育思想的影响，对教材的认识、理解全然不同，理解隐性线索的能力也就不同。正所谓仁者见仁，智者见智。每个人都有自己的看法和理解。“教材编排的活动承载了哪些要求？”隐含其间的主线索是什么？”回答这两个问题有利于教师准确把握编者的意图。才能更好的帮助学生将科学探究中产生的体验与感悟上升到对科学过程与方法清晰把握，使全体学生能知道和明确科学探究的过程与方法，这样才能让学生在今后的科学探究中更有章可循。因此钻研教材让探究有章可循的基础，更是有效教学的关键。只有在把握了教材主线不变的情况下，才能对教材进行处理与革新，即散文写作中强调的“形散而神不散”。这样的课才会出乎意料，才会让人耳目一新，才可以真正实践新课改所倡导的“用教材教”的理念，创新思维才能得以激发。那么如何才能找出教材编排时隐含的主线呢？.在探究活动中找线索。如：六年级杠杆的科学一课，分析教材得知显性的线索是“生活经历认识杠杆探究杠杆省力的原因生活应用”，可以说让学生经历了一个从生活中来并服务生活的过程。深入分析教材，结合六年级学生的原有水平，这一课的隐性线索应该是让学生经历一个“收集数据整理数据分析数据”的过程，如何准确可靠的收集数据，面对众多的数据，如何对数据进行处理，如何进行分析，这才是本课的生成点，学生能力上的提升点，科学素养的培养点。为此确定本课的重点是探究杠杆省力的原因，收集整理分析数据有效指导成为检测本课教学效果的关键。.在卡通人物的对话中找线索。如做框架一课，卡通人物的话“有没有办法少用几根竹棒呢？”一语惊醒梦中人，本课的重点并在做一个框架，而是通过做框架，让学生经历从“设计计算材料制作检测改进”这样一个过程。整个过程围绕节省材料为但不减承重能力为目的，展开讨论。这就是本课的隐性线索，有了这个线索本课的教学出发点、教学目标就一目了然了。课堂教学设计就可以以此为基点展开了。部分课目卡通人物的对话与过程与方法目标的对应关系课题过程与方法人物对话校园的树木用各种方法观察一棵树，描述一棵树。用拓印树皮的方法观察树干。用实物来补充语言描述的不足。用简图描述树的整体形式A给大树画一张简图。B我可以用手比划着告诉你。C有五层楼那么高杠杆的科学用杠杆尺做实验、收集并整理数据，分析杠杆省力、费力和不省力也不费力的规律。A我们要计划一个合理的方法步骤来收集数据才行。B我认为要多收集一些数据，才容易看出规律。抵抗弯曲识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。A应该控制哪些条件不变？怎样控制这些条件不变？B怎样改变纸的宽度比较容易看出抵抗弯曲能力的变化？校园生物大搜索 分区域调查，认识多种多样的生物。 选用适合的工具对生物进行调查与记录。A校园里有好几种不同的小草，但是我叫不出名称。B三年级时，我们把不认识的小虫子叫“不知名的小虫”。现在可以把不认识的动植物画下来或拍成照片，再编上号。蚂蚁 想办法解决观察过程中的问题，尝试用不同的方法进行观察研究。A用什么东西把到处乱爬的蚂蚁围起来呢？谁更硬一些 用简单测量的方法检验材料的物理性质，通过比较发现材料的不同物理特性A你们用什么方法比较的？比较柔韧性 用简单测量的方法检验材料的物理性质，通过比较发现材料的不同物理特性A怎样研究柔韧性呢？B试试它们是否容易被折弯。.在课题中寻找线索。课题中往往蕴含着每一篇课文对过程与方法目标上的要求观察、寻访、比较、设计、制作等，如：稻谷的观察、大米的观察、一杯水的观察、比较水的多少水和食用油的比较等课，显然这些课的隐性线索就在课题中反应出来，只不过不同的课题所蕴含的侧重点有所不同。如同样是以观察为线索的稻谷的观察和大米的观察，前一课侧重于观察手段的指导，先用感官观察，再用放大镜观察；后一课侧重于观察顺序上的指导，由外到内，由整体到局部的观察。同样是以比较为线索的比较水的多少、水和食用油的比较，前一课侧重于如何比较，并经历工具（量筒）的发明过程，后一课侧重于共性和个性的发现上。课题中蕴含过程与方法目标的课题举例过程与方法课题举例比较大树和小草比较柔韧性谁更硬一些砖和陶瓷水和食用油的比较比较水的多少谁流得更快一些观察观察水生植物观察、描述矿物（一）（二）用显微镜观察身边的生命世界（一）（二）（三）测量降水量的测量第二，寻着主线，亲历科学探究。新课标指出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。探究性学习主要是通过探究活动来落实的。因此，经过对教材的分析，教材所承载着的科学探究的过程与方法这一隐性的线索明确之后，教师就应该思考如何组织探究活动，让学生在亲历探究中体验科学探究的过程与方法。因此，组织课堂的探究活动成为教师备课时应该重点思考的问题。教师应该围绕教材编排的主线，大胆创新，合理组织材料，搭建一个平台，通过教师自身的教学艺术，激发唤醒学生的探究欲望，帮助学生解决探究中遇到的问题。因此在这里重点要解决两在问题。.探究什么？探究性学习是一种在好奇心驱使下的、以问题为导向的、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。这里的问题要与学生必学的科学概念相联系，并且能够引发他们进行实验研究、收集数据和利用数据对科学现象做出解释的活动。问题要有一定的难度，否则引起不了学生的兴趣，但又要能让学生尝到探究的成果、足以引发探索、求知的欲望，并能引出另一些问题。基于这样的认识，作为教师就应该想办法搭建一个平台，如开展趣味活动，创设富有矛盾和悬念的情景等唤醒学生原有的认知欲望，鼓舞和帮助他们提出问题，使学生自发的产生发自内心的学习动机与需要。、开展趣味活动。例如：在教“使沉在水里的物体浮起来”这一内容时，我分别向学生出示了三种物品，橡皮泥，铝箔、装满沙子的玻璃瓶。告诉学生：“现在我们来开展一个竞赛，看看谁能在最短的时间里使这些沉在水里的物体浮起来？”学生一听兴致就来了，个个想办法，人人动手操作，待学生操作完毕后，我又让学生进行小比赛，比比谁的“小船装的铁块多”，学生又兴致盎然地投入到活动中去。整节课下来，学生在玩中学，学中玩，知道了改变物体的形状、增大空间、减轻重量可以使物体浮起来。其实这是一种孩子们自我实现的需要，教师只有将学生的这种需要激发了，学生的潜能才有可能极致的发挥出来，完成各种艰难的任务。、创设富有矛盾和悬念的情景。教师在教学中要善于利用预测这一环节，让学生对未知的事物现象进行预测，以此唤起他们的求知欲。例如：在教学气体热胀冷缩”这一课时，我准备了一个瓶子（瓶口比鸡蛋小一点），和一个鸡蛋，然后点燃一个纸团放入瓶中，迅速将鸡蛋放到瓶口上，鸡蛋在热胀冷缩的作用下竟然被“吞”进瓶中的实验。这种可能与不可能之间的矛盾，大大的激发了学生探究科学奥秘的欲望，为探究新知奠定了良好的心理基础。任务驱动法。 如做框架一课的教学设计中（见附件一），首先出示一个正方体的框架，并演示在框架上放书本，1本，2本，正方体框架马上歪了，继而提出加固框架的任务和具体的要求。因此可以说本课研究的问题，不是老师强加给学生的，而是学生在实际运用中，自然而然地发现了正方体框架存在的问题，引发了对框架结构的稳定性的疑问，从而引发了探究活动。课堂围绕任务展开探究，经历了设计画草图算材料制作检测改进再检测的过程。由于问题来源于学生的探究需要，所以也激起了学生强烈的探究欲望。、怎么探究？这个问题就涉及到活动的安排了。教材所提供的活动或多或少承载了达成教学目标的功能，但往往会受到诸如教师理解、学生情况、学校条件、材料限制等因素的影响，而不能正常的发挥其所承载的目标与价值：或者是核心概念的建构，或者是科学思想的领悟与科学方法的训练，或者是情感方面的体验。按照建构主义的理论，教材只是教师教学活动的一条线索，并非教学活动的圣经。教师要从学生的具体情况出发，选择教学资源，但前提是不要脱离教材原本承载着的目标与价值，不脱离前面所讲的显性和隐性的线索。教师可根据教材编排的活动了解编者的设计意图，根据课程标准定好教学目标，以学生的兴趣、发展为中心重组教材，精选探究活动。例如：一杯水的观察这一课，教材编排的活动有两个，一是用各种感官观察水，二是知道水的性质。从教材的编排意图来看，是想通过对水的观察，引导学生按一定的顺序对水进行观察。但水是学生很熟悉的物体，单纯让他们用不同方法观察的活动会让学生觉得缺乏挑战性，兴趣难以持久。基于此我们对教材进行了重组，设计了两个活动，一是提供多种液体让学生比较找出水，说出水的性质。二是比较纯净水和学生平常见过的水（可由学生课前收集），进行环境教育。教材重组后的活动设计增加了教学资源，但教材的编排意图并没有改变，相反使科学教育的内涵更加丰富了，除了科学知识、科学方法（包括观察和比较）以外还渗透了有科学精神的教育。总的来说，科学探究活动的组织是一项富有艺术的系统工程，在日常教学教师更应注重课堂教学生成的价值，重视生成性问题的探究，活动的组织既要富于趣味性，更要能直观的反映科学精神、科学方法的体验与感悟。第三，升华“体验”，提升探究能力。每一个探究活动不但承载了科学知识的教育，更承载了科学过程与方法的体验。新课标提倡让学生在活动中体验科学探究的过程与方法。笔者认为这种体验的结果是因人而异的，对于那些悟性强一点的学生来说，能很快感受到解决这类问题所应该采取的方法和步骤，这批学生往往成为科学探究活动的主导者，但对于那些悟性稍慢一些的孩子来说，他们在科学探究活动仅仅只是一名跟从者，甚至也许多学生可能成为盲从者。他们会跟着进行探究活动，但并不会清楚的知道我为什么要这样做。基于此，笔者认为，加强亲历探究活动是科学学习的方式，但更应该帮助那些跟从者和盲从者将这种体验与感悟升华成可操作的探究方法和明确的科学探究的过程，让学生在今后的科学探究中更有章可循。 板书升华：板书技能是教师运用黑板以凝练的文字语言和图表等传递教学信息的教学行为方式。有关研究资料表明，在人所获得的全部信息中，其中听觉占 11，而视觉占 83，其他（触觉、嗅觉等）只占 6。因此教学过程中，要充分发挥视觉作用，去感知新信息、新材料。板书就是其中一个重要的途径。依据科学课的特点，科学课的板书可以由这几部分组成：过程与方法，科学概念，图表等。例如：杠杆的科学一课的板书：杠杆的科学 方法： 收集 整理 数据 分析：分大类比较 结论： 省力： 支点、重点间距离支点、力点间距离 费力： 支点、重点间距离支点、力点间距离这样的板书，展现了本课所承载着的科学探究的线索，即收集数据整理数据分析数据这一条主线索，还清晰的展示了分析数据时，可以先分大类再进行横向或纵向的比较的科学方法。这种方法简便易操作，且比较及时，不但扩大巩固了学生信息的感知量，还照顾到了那些盲从者和跟从者，使他们在体验感悟的基础上及时清楚的认识到整个科学探究的过程和明确的分析数据的方法。至少可以使他们在遇到类似问题可以有章可循。例如，他们可以依据此去研究滑轮的作用、研究斜面的作用等等。 关键句升华：课堂教学设计往往由几大不同的环节组成，在环节与环节的过渡处，教师往往要先小结前一环节的活动，再通过一定的形式引领孩子们继续探究。这个地方就称为关键句。教师不但要小结前期所获取的信息，更要提炼获取信息所采用的方法与手段。如：在一次在*小学上的考核课稻谷和大米的观察一课时，前期经历了一系列的讨论以后，大家一致认为应该先观察稻谷的外表，再观察稻谷的内部的结构，教师的小结和评价时说：看来我们*小学的同学们都有一种良好的观察习惯，知道从事物的外表面开始观察，当外表面观察已没法再发现什么的时候，就想到观察事物的内部了。然后板书：外内。在这段话中教师承认这种观察习惯，并加以强调和引领，并将其升华，明确指出观察的一般原则。然后学生按这样的顺序进行观察，不但增强了观察的正确性，更使观察变得有效。又如：稻谷和大米的观察一课中的一个片段师：刚才有同学说到去掉壳的水稻种子是米粒，那这个是不是我们平时吃的大米呢？平时吃的大米是这样的吗？生：不是。师：这么坚信，有什么不一样？拿出2号信封中大米，给你秒时间再仔细的比较一下。看谁能够发现一些细小的差别。活动：用放大镜观察比较糙米和精米。师巡视指导，预约汇报。师：有什么不一样呢?哪个小组来说一下。小组：表面颜色不一样，有一条一条的条纹。小组：剥出来的米有一个小黄点，平时吃的大米有一个缺口。小组：平时吃的大米透明的，有点白色。师：其实我们刚才用了比较的方法来认识去掉壳的水稻种子与平时吃的大米有什么不同。比较也是一种很好的观察方法，（板书：比较）经过比较同学们的意见主要集中在这两点上显然，这样的升华是后置式的，他的作用就是提醒学生比较也是一种很好的观察方法，比较可以发现更多的事物的共同点和不同点，以发现事物的本质特征。为学生今后认识事物指明探究的方法。可以看出关键句升华法适用于那些探究方法的升华，甚至仅仅是一种在探究时需要注意的细节的提示。 小结升华：课堂小结是教学环节的重要组成部分，在教学中起着不可忽视的作用，适当的课堂小结可以帮助学生理清知识结构，掌握内在联系，对促进学生构建自己的知识体系，有很大的帮助。但笔者认为科学课的课堂小结应更富于内涵，不光在科学概念的获得上进行小结，更应该引领学生提炼科学探究的过程与方法。如：2007年在某小学教研活动的执教做框架一课时，我曾采用这样的方法进行小结：师：同学们，今天我们是怎样来解决问题的？生：首先是讨论计划，画一个草图，算一下需要多少材料，然后小组制作模型，动手试验，在试验过程中，不断进行改进，反复试验。师：老师希望我们同学以后碰到类似的问题也应该有这样的一种思路。再次地梳理解决框架不稳定的问题的一般过程，使学生从热闹的课堂中冷静下来进行回忆，提炼出解决这类问题的一般过程与方法，有利于学生更好的运用这样的方法去解决实际问题。这种方法适用于系统解决问题的探究活动，具有较强的系统性，对学生的要求较高。 综合升华：一般情况下，上述三种方法在教学中并不是单独进行的，往往关键句升华法中要加以板书的辅助，小结升华法可以是在板书的基础上进行，以降低难度。综合法就是将上述二种或二种以上的方法结合起来使用，以达得相得益彰的效果。 综上所述，我认为科学教学就好比是散文的撰写。散文的魅力在于形散而神不散。作为一名的科学教师，要学会用散文的魅力来施展教学。在深入钻研教材的基础上，领会教材编写意图，找出隐含其间的主线（即“神”），并围绕主线，重组教材，利用一个一个探究活动（即“形”）让学生体验科学探究的过程与方法，并将这种体验和感悟升华成明确的科学探究的方法和过程。发扬太极精髓，以涓涓细流的力量推进学生科学探究能力的有效提高，叩开科学的大门。参考文献：1.罗星凯透视科学探究性学习人民教育2002年第9期2.小学科学课程标准3.课程教材研究所编义务教育教材的研究与实验附件一：做框架教学设计一、 教材分析：做框架是小学科学六上“形状与结构”单元中的第5课。起重机架、输电线铁塔是一种框架式结构，框架结构的优点是能用较少的材料建构巨大的物体，支撑出很大的空间。本课想通过设计和制作框架，让学生用较少的材料建构能承受较多重物的框架，以培养学生的思维能力、动手能力和学科学、用科学的志趣，培养学生的创造能力。教材安排了两个活动，第一，做简单框架。第二，做一个坚固的正方体框架。这两个活动的关系是第一个活动为第二个活动作认知和技能上的准备，第二个活动是引导学生自己制作并加固一个正方体框架，在活动过程中进一步认识框架结构的特点，掌握加固框架的技能，它是第一个活动的必然发展。根据六年级学生的认知特点，本课对教材进行处理，改变循序渐进的教材结构，以节省材料为课堂教学的出发点，从任务驱动教学的展开，在解决任务的过程中体验问题解决的一般流程，分析利用三角形框架加固框架的力学原理，知道三角形结构在生产生活中的广泛就用。二、 教学目标：科学概念：三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可以加固框架结构。三角形结构在生产生活中的广泛应用。过程与方法：初步学会用三角形增大框架牢固程度的方法，简单知道力的分解的知识；尝试设计和制作一个可以支承重物的立体框架。知道解决问题的一般流程。情感、态度价值观：体验自主设计、自主发现的乐趣；意识到小组合作的重要性。三、 教学难点：初步学会用三角形增大框架牢固程度的方法.四、 教学重点：初步学会用三角形增大框架牢固程度的方法.五、 教学准备：每组学生准备的材料：正方体框架、橡皮筋、长短不同的竹棒。教师准备的材料：课件、三角形、长方形、正方体框架各一个。承重用的书、杠铃片。六、 教学过程预设：（一）、课前谈话激发创造性思维：1师生自由谈话：一根竹棒可以做什么？那三根竹棒可以做什么？那四根竹棒可以做什么？那十二根竹棒可以做什么？2认识立方体由十二根竹棒做成的，他有6个面，前后左右四个面，上下两个面。（二）、任务驱动加固正方体书架：1师讲述：老师用这十二根竹棒做成一个正方体，本打算在上面放书本，做成书架。2. 演示：在立方体框架上放重物（书）。学生发现立方体框架只能承受少量的重物。3提出任务：上面放了这么几本书，它就倒了。如果要放更多的书，我们该怎么办呢？我们有什么方法来加固这个书架?4课件出示任务具体要求（如下）：用所给的竹棒和橡筋加固正方体书架一、 材料：正方体书架一个，30厘米长竹棒4根，35厘米长竹棒2根，橡皮筋若干。二、 要求：1、 书架必须是正方体的。2、 书架最上面必须能放较多重物(书)。3、 每少用一根竹棒可以多算5本书。4、 橡筋只能用于捆扎竹棒。5学生仔细阅读任务具体要求，并初步思考加固方法。6教师引导学生进行设计，画草图：造房子也好，做书架也好，做任何事情之前都得有个打算，这个打算我们把他叫设计，（板书：设计）想想我们具体应该怎么做，还可以把大家讨论的结果画成一张草图（板书：画草图），你们可以在这个记录纸上修改。哪个地方该加一根就在哪个地方画一条线。比如我打算这里加一根就在这里画一条线，这样会画吗？设计时千万不要忘了要计算好你们一共需