有结构的学具在推进学生思维中的作用.doc

有结构的学具在推进学生思维中的作用一、主题内涵：提出了“科学学习要以探究为核心”的基本理念，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”。 科学教学的最好方法就是引导学生自己去发现、主动去探索，科学课程应该为儿童提供充分探究的机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验科学学习的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识。“有结构的学具”指的是各个学具之间、学具与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。有结构的学具是引导孩子进行主动探究的有效途径之一，孩子们面对有结构的学具，能产生自主活动的冲动，产生科学的问题，把兴趣和思维集中在和学具相关的探究活动中，从而实现主动地探究式地学习，使探究活动随着学具的结构而不断深入，使学生的思维主动地发展和有效地推进。二、案例描述物体在水中是沉还是浮一课中对学具的两种应用：案例一：教师同时发给每个合作小组三组材料：第一组：一些肯定会下沉（螺帽、橡皮块等）、肯定会上浮（泡沫、纸片等）和难以辨别沉浮的材料（牙签、回形针、光盘等）；第二组：大小一样，轻重不一样的材料；第三组：轻重一样，大小不一样的材料。请学生根据研究的需要自己选择先用哪一组材料，再用哪一组材料。孩子们在教师的满心期待中开始了“探究”活动：有孩子把所有的材料都放进了水里；有孩子在每组材料中各抽取一些放入水里比较沉浮-但似乎没有学生想请教教师或提出问题，他们所有的注意力都在于把五花八门的材料以各种形式放进水里。最后的交流使教师有些失望，学生对材料的“探究”并没有使他们对“沉和浮”与“大小、轻重”的关系有较深的了解，仍旧停留在“没有关系，好象有一点点”的阶段。案例二：教师发给每个合作组一些肯定会下沉（螺帽、橡皮块等）、肯定会上浮（泡沫、纸片等）和难以辨别沉浮的材料（牙签、回形针、光盘等）。学生开始猜测，这些材料中大的会沉，小的会浮，或者是轻的浮，重的沉，但实验后孩子们却发现结果却不是像他们所认为的，他们模糊地认为其实物体的沉浮与它的大小、轻重是没有关系的。看到学生产生矛盾和疑问，教师笑而不答，再提供给每个合作组大小一样，轻重不一样的材料。学生实验后又惊喜地发现，原来在这组材料中，轻的浮，重的沉。看来和轻重还是有关系的。“沉浮和大小呢？是不是也会有关系呢？”有学生发问。“试试看！”故弄玄虚的教师再提供给每个组轻重一样，大小不一样的材料。学生实验后的又一个重大发现：原来在这组轻重一样的材料中，大的浮，小的沉。“哦，原来跟轻重、大小还是有关系的。”“是越小、越重的就越容易沉。”“那轮船怎么会浮呢？”最后，孩子们带着“似乎明白了”的满足和新一轮的疑惑结束了一节科学课的探究旅程。三、案例分析：在案例一中出现的三组材料的种类和数量是十分合理的：一组材料包含肯定会下沉、肯定会上浮和难以辨别沉浮的东西，这样可以使学生形成疑惑和矛盾：到底物体的沉浮和大小、轻重有没有关系，真的一点关系都没有么？接着轻重一样，大小不一样的材料和大小一样，轻重不一样的材料能帮助孩子们解开疑团。但在实际运用中，这三组材料却并没有达到以上的“合理目标”，并没有使学生关于“沉浮”的概念得到发展。在案例二中出现的三组材料的种类和数量和案例一是相同的。但效果却完全不同。学生的思维活动由矛盾开始步步推进，到最后形成非常清晰地关于“沉浮和大小的关系”、“沉浮和轻重的关系”的概念。为何同样的学具在案例二中就能发挥出较好的作用呢？就在于学具的“结构性”。教师通过学具的选取和组合以及交给学生时的次序，可以帮助学生发现和提出问题，同时也就形成了结构。科学探究十分强调有结构的学具，强调学具之间、学具与教学内容和教学目标之间的紧密联系。从上述案例一与案例二的对比教学中，我们可以简单概括出有结构的学具应具有以下一些基本特征：1、有结构的学具应数量和种类充分：学具的数量和种类的选择对于主题应该是一个不多、一个不少，每个学具都应该有独特的不可替代的作用。每个学具都要对学生概念的发展“发挥自己的光和热”。对于这一点，以上两个案例都注意到，三组材料的数量和种类都是十分合理，哪一组都不可缺少。2、有结构的学具应具有问题性：如案例二，当教师发给学生三套不同材料时，首先让学生猜想与判断，然后再引导学生根据自己的猜想与判断进行实际的检验，结果产生了问题。面对带有问题性的学具，学生会产生自主学习的冲动，产生要探究的问题，无需教师的启发；而案例一，仅仅是将学具堆放在学生面前，并未使学生产生“科学问题”，就会让他们陷入迷茫之中，或产生漫无边际的问题，学生的探究学习就无法进行。3、有结构的学具应具有后续性：为了使学具的结构更清楚，让孩子们更容易看出其结构，学具的发放有时需要分阶段进行。较后发放的学具称为“后续学具”。在研究“沉浮和大小、轻重”的关系时，因为每组材料之间都有极强的先后逻辑顺序，因此学具就必须分阶段发放。后续学具可以循序渐进地增加问题的复杂性，并使学生在逐渐复杂的问题中思维活动步步深入，步步推进，继而给人以强烈的探究欲望和动力，促使学生去进一步发现。第一个案例中的教学之所以失败，就在于这三组材料没有分阶段出现，因此，孩子们看不出这三组材料的结构，不知道该什么时候使用，该如何使用。这组材料的无序和发放的无结构性，使得学生无法产生强烈的探究欲望和动力，思维活动始终处于模糊的状态。而第二组材料的结构就始终牵制着学生思维活动的发展，我们从下面这张表格中可以发现学生思维的层层推进：学具的逻辑顺序学生思维活动的发展认为大的浮、小的沉；轻的浮、重的沉肯定会下沉、肯定会上浮和难以辨别沉浮的东西认为和大小、轻重无关（或者认为可能有一点关系）大小一样，轻重不一样的材料在大小一样的情况下，轻的浮、重的沉轻重一样，大小不一样的材料在轻重一样的情况下，大的浮，小的沉4、有结构的学具应具有适应性：科学探究能力是要培养和训练的，因此强调不同年龄段要有不同的要求，作为探究学习的重要载体学具，它的设计与使用要做到能够吸引和适应特定年龄和能力的学生，要让孩子们通过努力，能够最终获得发现与研究。案例一和案例二所选择的学具（材料），都选自学生熟悉的并与他们的生活较贴近的，因此，这样的学具就具有良好的结构性。四、问题与思考兰本达教授曾经建议教师在活动前不要做任何提示，即便在非提示不可的情况下，可以通过在学生的“实验台”上放一个“提示卡片”来代替教师的提示。根据我们国家的实际教育情况，怎样在探究性活动中将教师的指导和有结构的材料有效结合呢？五、拓展思考题：一位教师在引导孩子建构“溶解”概念的第一堂课中，给每组学生准备了以下的材料：3只标有A、B、C的杯子，分别放了一些白色粉末（盐、糖、面粉），6只空杯子、3把塑料小勺、1小罐水。让我们来看一下最后学生得出的结论：我们把盐放进许多水里，盐化掉了。如果你用的水多，你还可以使更多的盐化掉。糖和盐一样。有些面粉化掉了，因为水有些变白了。从以上的例子可以看出，学生概念发展到“盐能化掉，糖能化掉，面粉有些可以化掉”。根据学生思维发展