小学科学论文：指向学生前科学概念形成的材料运用策略.doc

为有结构的材料装上思维的“翅膀”指向学生前科学概念形成的材料运用策略 内容提要：寻找有结构的材料是科学备课过程中的重要环节，有时甚至会决定一节课的成败。因为以探究为核心的科学课堂，无不借助于丰富的材料进行。选定有结构的材料后，如何使学生的思维围绕着材料展开并深入，借助于材料进行分析、归纳、推理。最终提炼出基于活动体验之后的学生自身的“前科学概念”，是当前小学科学教学的热点问题。我作为科学课的一线教师，对这一“热点”的具体操作问题进行了一些反思、总结，希望与大家共同探讨提高。关键词：有结构的材料 学生思维与材料 前科学概念形成一、 问题的提出充分运用材料，引导学生进行探究活动，从而整合科学教学的三维目标，是当前科学教师的共识。然而，在课前，怎样寻找有结构的材料？在课中，如何整合材料，使学生的思维紧密结合材料进行逐步深入的探究活动？在活动后，又怎样依托由材料而获得的丰富信息进行思维加工，进而形成学生相对准确的前科学概念？这是困惑我们一线教师的连锁问题。这些连锁问题中的某一环节没有解决好，就会使我们的科学课活动流于热闹的场面，并影响到科学教学的效率与质量。二、 策略的运用科学课程标准指出：“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。以探究为主的学习活动的开展，必须具备有结构的学具材料，按探究的方式整合、运用材料，并在这个过程中关注学生思维的发展与实事求是态度的形成。为使阐述思路更清晰，我全文以导体与绝缘体一课为例。、 寻找有结构的材料的策略。“材料引起学习，材料引起活动”。在探究学习中教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行探究学习的基础和关键。导体与绝缘体是四年级下册一单元第四课，是学生在学习了怎样连接简单电路与检测电路故障以后，设置的一节探究式学习为主的课。概念目标指向“导体、绝缘体”概念的形成。本课的第一部分，检测区分25种物体是导体还是绝缘体是整合这节课三维目标的重点。而第二部分，教室电器设备的绝缘材料和安全用电事项只是第一部分的理解和应用。那么在本课中，材料的结构性主要体现在25种以上的被检测物体中。如果不考虑材料的结构性，只从学生的生活经验出发，随意从身边选取25中常见物体，进行检测分类。这样做，势必无法保证学生探究活动的价值。首先，这些材料的随意性决定了探究活动只能局限于预测检测小结论分两类这种操作层次。其次，材料缺乏结构性与典型性，会使学生的思维只停留于获取事实信息层面，无法帮助学生形成可以迁移的导体绝缘体概念，对于概念的内涵的理解也只能局限于文字的浅表层面。相反，如果用概念图辅助，可以站得更高，从更全面的角度理解概念的内涵与外延，从学生前科学概念形成的需要出发，选择典型的、有结构的材料，就能更好地促进学生思维的发散，更全面准确的体验导体绝缘体概念。以下是概念图：1）、依据科学概念形成的需要从概念图整体出发，选择典型材料。势必在材料中应该包含单质物体三中形态。（水、空气、与常见的固体）2）、知道金属导电是普遍现象，除了准备多种金属固体材料以外，势必还要寻找非金属导体这种典型材料。（铅笔芯）3）、由概念图中的混合物体出发，势必要安排这种生活中很常见的材料。（如：带塑料柄的小刀）4）、从学生的生活经验出发，选择其他典型的学生所熟悉的材料，掌握各种材料的比例。我想，这样的材料选择策略对学生形成全面准确的前科学概念是大有好处的。、 有序地出示材料，把握学生思维的主脉，整合教学内容与教学目标。选择好了材料后，把材料有次序地交给孩子们，引导孩子们积极地进行思维活动，就成了教学步骤、教学内容、教学目标三者合一的课堂教学过程。导体与绝缘体一课，我以空气（影像材料）在超高电压下被电离导电来创设情境，引入教学。接着，引导学生提出“在低压电路里，哪些物体会导电？”这个课堂研究问题。依托材料，指导检测方法。检测所选择的典型材料。把材料按导电与不导电分类，汇报。依靠众多材料及其实验中的现象，归纳导体与绝缘体的前科学概念。借助材料应用概念，进行安全教育。随着材料的依次出现，学生的思维围绕着材料经历了一个科学探究的过程。这有利于帮助学生在探究活动过程中建构认识，形成前科学概念。、 利用材料所能呈现的现象或数据，让学生的思维经历探究式思维发展过程。“科学是一种实证的系统”。培养实证意识也是科学教育的特征。实证离不开材料，因为材料能呈现的现象和数据是学生思维的“原料”。实证是一个探究的过程，探究的过程需要探究的思维方式。在导体与绝缘体中，让学生在检测之前先预测各种物体能否导电。这时，学生的预测依据是五花八门的：或依据物体的形状预测，或依据物体的色泽预测，或依据物体质地的软硬预测这一过程就很好地利用了各种材料所带来的足够多的无关因素的材料结构，使学生的“前认知”得以外显，使“检测验证”的作用突显。从而使实证的意识与科学的思维方式深入学生的心灵。检测活动以后，学生依据材料操作所呈现的现象或纠正错误或强化已有的正确认知。从猜想实验验证收集信息纠正或强化认知形成前科学概念。科学概念的形成是在亲历探究活动中对材料进行操作，再进行信息收集，信息加工，用思维碰撞的方式体验得来的。、 紧扣材料进行有效提问，拓展学生思维广度，发掘思维深度。培养学生的逻辑思维，是科学教育的又一特征。思维的广度与深度是思维质量的两个标准。而引发思维的“动力”就是问题了。紧扣材料提出有价值的问题，是培养学生逻辑思维能力的重要途径。导体与绝缘体一课中，教师在指导检测方法的时候，可以围绕某一材料的试检测，设计拓展学生思维广度及其严密性的教学环节。教师先试检测一金属片，检测器的灯不亮，马上追问学生：导致这一结果的可能性有哪些？（要求学生独立思考，比比谁想到的可能性最多）教师可以依据学生回答罗列出可能一：金属片不能让电流通过。可能二：是检测器灯泡坏了。可能三：是老师的线头没有接触到金属片。可能四：金属片的表面有另外一层东西，它不让电流通过。可能 在寻找原因的同时，指导学生检测的方法。学生在掌握检测方法的过程中，思维的发散性与严密性得到了训练与发展。这一价值的实现，最主要的原因在于抓住了材料来设计问题，引导思考。材料使学生的思维有了方向，有了实在的依托内容。发展学生思维的深度更是如此。当学生把所检测材料分类、汇报，得出哪些物体是导体，哪些是绝缘体以后。如果能抓住材料继续提出有价值的问题：对比观察这些固态导体与固态的绝缘体后，你有什么大胆猜测产生？这样，让学生把由检测材料过程中获得的信息与材料对比观察所得到的信息进行综合，寻找他们各自的规律与相互间的联系，引导他们提出新的问题，如：金属都是导体么？除了铅笔芯外还有非金属的导体么？金属的导体多还是非金属的导体多？把这个阶段的交流小结，变成了探究新问题的开始。而学生则超越所得到的事实信息进行思维，获得了重要的和可迁移的观念。他们的思维到了了更深的层次。、 利用材料拓展课堂教学，使学生的思维延伸到课堂之外，生活之中。“科学课堂应该是开放的，铃声不是探究活动的休止符”。要把学生的探究活动与探究思维拓展到课堂之外，有结构的材料可以成为保持学生探究欲望，延伸探究思维的动力。导体绝缘体一课，在学生形成对导体绝缘体的“前科学概念”层次的认识之后，利用生活中常见的混合物（带塑料柄的小刀）被检测过程中所看到的灯一亮一灭的现象，启发学生想一想：开关是怎样工作的？你能设计一个简易开关么？在课堂上，可以让学生说说开关的工作原理，但考虑到本课后面还有“安全教育”这一块，在本堂课让每个小组完成“开关”设计是来不及的。而且，后面的教材对于“制作一个开关”另有一课时的安排。教师可以把这个活动作为这节课的拓展、下节课的准备。让学生回家寻找更容易制作的混合材料，制作一个开关，来参与下节课的评奖活动。这样，用有结构的材料把课堂教学拓展到生活之中。其效果一定比“空口白话” 去命令学生到课外继续研究“导体与绝缘体”要好得多。三、 策略效果从教学目标出发，用概念图辅助，寻找到有结构的典型材料，有序地整合材料，理清课堂教学思路，教学预设就成功了一半。在课堂中，恰当地运用材料介质，让学生的思维经历探究式思维发展过程，提取有价值的事实信息加以思维加工，获得重要的可以迁移的观念，努力指向科学概念的形成，并在这过程中注意拓展学生思维的广度，发掘思维的深度，适时地把课堂教学延伸到生活之中。这样，为有结构的材料添上“思维”的翅膀，让学生从材料提取信息进行思维加工，使学生的思维指向“前科学概念”的形成，就能