小学科学“自主—合作—探究”课题阶段性研究报告.doc

小学科学“自主合作探究”课题阶段性研究报告“材料引起学习，材料引起活动”。为学生的学习提供“有结构的材料”是学生解决科学问题，获得科学知识，提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系，体验科学价值的重要资源。课堂教学中，组织不同的材料或对相同材料的不同组织，学生经历学习的过程就截然不同，学习材料的选择与组织往往会影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。因此，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，是提高课堂教学效率的重要保障。笔者收集整理了一些点滴感悟，与老师们再次一起探讨在课堂教学中为学生提供“有结构的材料”应该注意的几个问题。“一杯水的观察”教学引发的思考笔者在两年前曾教学了一堂“一杯水的观察”，课的开始，为学生准备了透明的玻璃杯、矿泉水瓶等材料，都是为了认识“水是一种什么样的物体”。课进行了一大半以后，黑板上也逐渐出现了一些有关水的性质的板书：无味、无色、透明等字样。这时，为了丰富学生对自然界水系统的认识，我为学生提供了有关水污染的照片，引进了污染的问题，但此时学生对水污染的认识是从认识水的概念引出的，形成了一条错误的逻辑关联：水没有固定的形状水是会流动的液体水是混合物（污染的水）。一堂课即将结束时，我让学生自由发问还想继续研究哪些问题时，学生再次提出的问题与课前几乎没有多大变化：生：我认为可以研究水在我们的生活中有哪些作用。生：我想可以研究水是不是透明的。生：我想可以研究水带来的坏处。可见，学生对于水的概念仍然十分混乱。学生在上完这一课后脑子里很糊涂：水是无色无味的透明的液体，小河水，大海里的水有色有味、半透明，还有沙子和虫子，究竟什么是水的性质呢？无独有偶，在去年听一位老师又上了“一杯水的观察”一课，他采用的是这样的设计方案：圆形透明塑料杯5个、方形透明塑料盒1个、木筷5支、一瓶浑水和一瓶清水；对于小学生来讲，很难想象出5支筷子有什么用，只好把它扔在水里看它像船一样地漂。实际上，教师在上课前，可以把材料给其他教师看一下，看他们能否在短时间内看出它们的结构。如果成人都不能，就肯定不能给孩子们做了。估计这位教师的原意是用筷子放在水中反映光在水中的折射现象。但那样主题已不是研究水的物理性质了，而是研究光学，光的折射主要是中学的教学内容。这就难免导致在这位老师再三提醒大家“看看桌上准备的材料”后，孩子们仍然一意孤行地要研究筷子会不会在水里沉下去、水的用处等问题。通过这两个教学案例中出现的问题不难发现，有效的教学应该简洁明了，用简单材料能够解决的问题，就不必用复杂的材料；用5个材料能说明的事实，就不必用6个。孩子们面对有结构的材料，自然而然地会产生自主活动的冲动，产生科学问题，不需要教师的“开场白”；而面对无结构或结构松散的材料，孩子们往往陷入迷茫之中，或者产生杂乱无章的问题。例如：看到电池、电珠、电线，一定想到要让电珠亮起来；看到漏斗和瓶子，一定想灌一灌水，“试试水是否能通过”；当这时发现过滤纸在旁边，又会用过滤纸试试，“过滤纸是否也能让水通过？”但如果你把筷子、打火机都放上去，孩子们脑子里就难以形成清晰的问题，活动也就五花八门，教师的课堂控制也就很难。由此可见，为学生提供有结构的材料是探究型学习的基础和保证，但提供了有结构的材料并不是意味着学生探究学习的完成，教师必须深入领会探究学习的实质，以一个平等研究者、促进者的身份指导学生的探究活动。那么，教师应该怎样为学生的学习提供“有结构的材料”并指导学生探究学习的有效完成呢？我想应当注意考虑以下几个问题：一、材料是否会误导学生？教师应从一个孩子的角度来考虑、看待所提供的材料：这件材料会影响到课堂中的学习吗？在上面的第一个教学案例中，为学生提供的水污染资料明显分散了孩子们的注意力，形成了一种错误的思维逻辑，因此，材料应尽量避免引起与学习内容无关的行为。首先是确定提供的材料是否有必要，接着就要考虑准备的材料有没有问题。去掉有争议的材料。如物体在水中是沉还是浮中，书上的红萝卜可以用西红柿代替，因为红萝卜在不中有时是沉有时是浮。原来的萝卜在水中浸久了就变沉了。有的老师试教时红萝卜是浮的，到了正式上课时变沉了。还有的红萝卜原来就是沉的。因此改成西红柿会去掉许多不确定的因素。书中的牙签也是这样，有时候沉有时候浮。因此，教师课前一定要精心检查准备的材料，防止因为材料的原因而引起学生错误的认识。第二，就是因材料而引起学生过多的关注无关现象。如在沉与浮实验中，教师为了说明不同的密度的物体在水中的沉浮情况不同而选用了两种密度不同的肥皂，学生的注意力就被引入到玩肥皂泡的游戏中去，而不是关注他们在水中沉浮的问题。材料并不是越多越好，也不是越好玩越好，所以当教师在选用材料时，一定要以一个孩子的心态看：这件材料会影响到课堂中的学习吗？有位教师在执教压缩空气时，要求学生将注射器吸好空气，并把出口堵在橡皮上，体验“空气可以被压缩”。但在执教中学生描述现象时，总是认为空气跑到橡皮里的小孔里去了，结果教师只得花大气力证明没有跑到橡皮里去，耗费了不少时间。而另一位教师在上这一课时，是将针头套在注射器上，并把针孔焊死，结果没有一个学生讲到空气跑了，有效地避免了学生的错误认识，效果很好。第三，就是材料是否最有利于学生认识。如指导学生建立“溶解”的概念时，选择的材料就应该注意成分单纯，溶解或不溶解的现象要明显，如食盐、糖、砂、明矾、石膏粉等一类，像麦乳精、洗衣粉、面粉等材料则宜用在巩固认识溶解的概念上。现在大家都认识到，观察实验的材料要有良好的结构，这就是指材料应该是根据学习内容的认知原理精心设计的，有内在联系的一组。如植物的果实一课，就最好有苹果、梨、枣、辣椒、菜豆角、花生果、棉花等，这就有助于学生抽象概括出“果实”的概念。如果只准备一个果实或者一类果实（只有肉果无干果，只有蔬菜无水果，只有农作物无野生植物果实），学生对果实的理解就会产生片面性，对学生形成科学的认识不利。因此，教师提供学生有结构的探究材料要立足提示科学概念，体现探究材料的引导性和暗示性。二、学生使用材料前是否有明确的目的？教师把材料交给学生活动，不但自己要明确，还必须让学生知道，为什么要做这些活动，以充分调动学生的内因，发挥他们的积极性、主动性、创造性。让学生带着问题去活动，它就不是玩儿，是学习是研究。上磁铁一课，如果老师只让学生玩得热热闹闹，高高兴兴，那么学生就不知道要在玩磁铁中发现什么，有什么目的，其中包含着什么科学道理。这样使用材料不仅漫无目的，连材料存在的意义都无从说起。如果在让学生玩磁铁前提出要求和问题，看谁在玩的过程中发现的问题多，得到的科学道理多，然后再组织交流玩法和发现的问题，再进行研讨，材料的思维训练价值才能得以体现。所以，我们在“准备有结构材料”的同时，更要让学生带着问题去使用材料，去探索。三、学生使用材料中是否有主动支配的权利？一位专家说：“很多种情况下，我们使用的材料完全一样，但由于给学生的自由权利程度不一样，其教学效果就会大相径庭。”给学生主动支配材料的权利说到底是一个教育思想的问题，即是不是在指导学生自行获取知识、形成技能。新课程下的科学课，要求让学生“真刀真枪”地搞科学，只有给学生充分的自主支配材料的权利，学生才能发现事物多样的属性，利于发展他们多种能力。比如，教学液体的热胀冷缩一课，学生被分成了12个小组，桌上摆放着各种不同的实验器材。经过一系列实验后，学生认识到水具有热胀冷缩的性质。教师因势利导地问：“其他液体也具有热胀冷缩的性质吗？”学生有的说有，有的说没有，教师故作疑惑状：“那怎么办？”一位同学说：“我们也可以像水的实验一样试试其他的液体呀！”她的回答得到了教师和学生的一致赞同。教师见“时机成熟”，就对学生进行了分工并指出了实验的方法。“14小组研究黄酒是否有热胀冷缩的本领，方法是用酒精灯给试管里的黄酒加热；58组研究酱油，用蜡烛给锥形瓶里的酱油加热；912组研究酒精，用热毛巾捂住装有酒精的烧瓶。受冷则放在统一规格的冷水中。”学生的探究活动有条不紊地展开了这样的探究材料不可谓不多样，探究活动不可谓不丰富，并且通过汇报可以使全班同学都能了解这些液体具有热胀冷缩的性质。但是学生自主探究的权利却被老师剥夺了。学生只能按部就班操作老师规定的学具材料。为使学生在使用材料中具有更多主动支配的权利，教师提供的有结构材料应有利于学生从多角度进行探索。这样就把更多的探究机会让给学生，让他们自主探究的过程中获得发展。如在反冲现象一课中，为学生提供的材料是这样一组：气球、气球小车、喷水船、喷水旋转瓶。就这一组材料而言，只用气球便可以揭示反冲现象的概念，但为了强化对学生的刺激，教师又引导学生自主选择设计反冲车、反冲船、反冲瓶，用多种材料揭示同一现象反冲，有利于学生获取相同的事实后形成概念。由于每组学生都有这样的一套材料，每个学生就都有了动手操作实践、主动支配材料的机会。此外，教师还应准备一些备用材料，以防材料损坏影响教学。四、材料是否与学生的探究能力相适应？维果茨基把人的概念发展过程划分为四个阶段：“混合思维”、“复合思维”、“前概念思维”、“概念思维”。“概念思维”一般要到青春期才能很好发展。小学低年级一般处于“混合思维”阶段；小学中年级的学生一般处于“复合思维”阶段；小学高年级的学生一般处于“前概念思维”阶段。年龄较大的儿童，甚至成人，当他们初次在一种新领域中建立概念的时候，也常常是“混合思维”。如为了发现电的性质，儿童们摆弄电池、电线、灯泡，常常解释说：“因为电线太粗，所以电就过不去。”其实是因为电线两端的塑料绝缘皮没有弄掉。这时正是他们最需要有人帮助的时候，教师如果给他们提供粗的、细的、有绝缘皮的，光裸的各种导线，让他们进一步探究，最终他们是有能力搞明白的。同样是学习沉与浮，学生观察研究物体沉浮的活动，从观察小纸片、铁盖在水中的沉浮现象开始。如果给小学生用液体来提供对比材料，如水、盐水、汽油、酒精，就没有能力从这一线材料中获取有关沉与浮的概念。总之，教师要研究学生、了解学生，为学生提供材料必须考虑学生的年龄特征，让学生有能力从材料中发现其意义，避免学生在探究学习中产生困难。五、使用材料后是否及时收集了事实资料？教师为学生设置材料的主要出发点何在？不外乎就是让学生通过实验把他们在探究中的感受、发现、体会等事实现象收集起来。如果实验后不让学生讲自己的发现，或讲得不充分，学生怎么能认识事物的有关规律？不积累有关事物的丰富事实，哪会全面认识事物的有关科学知识？很多教师容易忽视这一步，学生实验刚一做完，就问“这说明了什么？”可以想象，学生连事实是什么都没有认识清楚，又怎么能知道事实说明了什么呢？教师始终要很清晰地认识这一步是“发现了什么”的描述，而不是“