小学科学教学设计中的问题及对策（案例）

1 小学科学教学设计中的问题及对策 案例 一 导入中的一 导入中的 导导 和和 入入 案例案例 1 认识空气认识空气 的导入的导入 一位老师在引导学生认识空气的性质 老师问学生 同学们喜欢猜谜语吗 学生齐声回答 喜欢 于是 老师念了一条谜底为 空气 的谜语请学生猜 在几个学生猜错的情况下 终于有一个聪明的学生猜出来了 老师很兴奋地表 扬了这个学生 对全班学生说 对 是空气 我们今天就来研究空气 然后板 书课题 客观地说 这样的导入 在一定程度上可以帮助学生调动起已有知识经验 让学生发挥想象 活跃课堂气氛 这样的导入应该说是有 导 的 但是 入 到哪去了呢 这样的导入 创设了问题情境吗 能让学生对后续要探究的问题 产生矛盾或困惑吗 能让学生产生探究的欲望吗 能促使学生 卷入 到探究 活动中去吗 不能 这样的导入 充其量只是活跃了气氛 只是引出并板书了 课题 也就是说 这样的导入只是导出了也就是说 这样的导入只是导出了 课题课题 而不是导出了 而不是导出了 问题问题 类 似的导入在教学中比较普遍 这个导入用的是谜语 还有用魔术 故事 童话 小实验等来导入的 这些都是方法 手段 本无对错 但如果作为导入 如果 是有 导 无 入 就不能说是真正意义上的导入 案例案例 2 指南针指南针 一课的导入一课的导入 老师首先出示指南针的图片 然后讲述指南针是我国古代的四大发明之一 说明指南针虽然是个小小的东西 用处却很大 比如航海 航空 勘测 探险 等都离不开指南针 再提出问题 1 你知道人们利用指南针干什么吗 2 指南 针是用什么制成的呢 3 为什么指南针有这么大的本领呢 今天 就让我们来 做个小小科学家 去探索指南针的秘密 这样的导入 主要是老师在自言自语 一股脑地提出一堆问题 设计的情境 离学生的生活实际太远 引出的问题中 有些问题并不是情境中自然产生的 这样就造成了问题与情境之间的不匹配 对于指南针的使用 学生在实际生活 中就有体验 可以结合学生的生活实际来引入教学 另外 导入中给出的那些 问题实际上是分阶段产生的 这三个问题之间有一定的逻辑层次 学生在第一 个问题产生以后 紧接着进入第二个问题 然后才可能进入到第三个问题的学 习中 学生不太可能一下子就想到这么多的问题 其实 导入只是教学活动中 的一个小小导火索 最初产生的可能只是一个小问题 待这个小问题解决以后 2 可以引出一连串的新问题 因此 这也不是一个真正意义上的导入 案例案例 3 问题的提出 问题的提出 在科学课上 我们经常看到这样的课堂导入 老师针对要探究的内容问学 生 关于 你已经知道了哪些事情 学生七嘴八舌地汇报一通后 老 师接着问 关于 你还想研究什么问题 学生的 积极性 被调动起 来了 争先恐后地提出了许多 想研究 的问题 老师很热情地表扬学生 你 真聪明 你真棒 后 话锋一转 这么多问题 我们不可能都去研究 我 们就来研究其中的这几个问题 好不好 学生当然只能齐声说 好 这种导入表面上看调动了学生的积极性 场面也很热闹 但由于老师提出的 问题很宽泛 指向性不明 学生 想研究的问题 五花八门 所提的问题或大或 小 或深或浅 有些甚至不是科学问题 有些学生甚至是在表现欲的驱使下 有意识地提一些别人 提不出来 的 问题 多数学生在提问题时不会对问题 本身进行辨析 也不会对问题的解决做初步的思考 而教师往往关注的是他在 教学设计中准备让学生研究的问题是否被提出来 如果学生提出来了 就像这 个案例中的老师那样 圈定 问题 如果有问题没有被学生提出来 老师往往 会想各种办法 或提醒 或暗示 或者干脆自己提出来 而学生提出的其他问 题就被搁置一边 或者很虚假地告诉学生可以下课后继续研究 这种导入的本 质 其实就是借学生之口 提出老师想要的问题 是以尊重学生之名 行教师 掌控之实 因此 这也不是一个真正意义上的导入 导入是探究式教学的开始 也是教学成功的关键所在 在探究式学习中 最核心的内容是问题及探究动机的形成 要形成问题和探究的动机 就必须创 设有效的情境来导入教学 情境导入的主要意图在于激发学生的学习兴趣 引起 学生对问题的思考和攻克问题的欲望 导入的情境应为后续阶段的问题解决提 供实质性的帮助 应在学生已有的知识经验与新的学习任务之间建立起实质性 的联系 导入新课是一种教学艺术 它融知识性 趣味性 思想性 艺术性于一体 只有在正确认识导入新课的意义 遵循导入新课原则的基础上 结合教学内容 教学对象 教学媒体 实验器材以及教学环境等实际情况 经过认真构思 巧 妙设计而成的导入方法 才能有效地激发学生的学习兴趣 增强学生的求知欲 如果用一句话来概括 那就是 导 是手段 入 是目的 当然 我们也要认识到 任何形式的导入毕竟只是个 引子 或者说是 学生探究活动的 前奏 所以 我们在设计导入时必须注意导入的时效性 不能挤占本应属于学生的探究时间 3 二 猜想 假设中的问题二 猜想 假设中的问题 在探究式学习活动中 当探究的对象或问题明确之后 我们就要引导学生 对其进行猜想或假设 在这个重要的环节中 我们却经常看到以下一些情况 问题问题 1 任由学生提出各种各样的猜想或假设 不管学生有多少猜想或假设 都由 教师最后裁定 黑板上呈现的是 教师认可 的 因为后续的观察或实验 教 师只是针对这些猜想或假设 准备了材料 设计了活动 问题问题 2 缺乏引导 有几种情况 一是不能指导学生有根据地提出猜想或假设 猜想与假设不是异想天开 应该是依据一定的事实 应用可行的科学原理 围绕提出的问题可能出现的结 果展开的 这就要求教师在猜想与假设教学过程中 不仅要引导学生发散思维 提出各种猜测和假设 而且还应该引导学生说出自己这样想的理由 二是教师只重视正确的猜想而忽视哪些错误的猜想 学生的猜想与假设可 能是正确的 也可能是错误的 这就要求在猜想与假设环节 老师要真正保证 师生之间应有的平等自由 不能将个人意见或集体意见强加给发表见解的同学 应当让学生充分发表见解 商讨问题 教师更不能在发现学生的猜想与实际不 符时 将自己的观点强加给学生 三是不善于引导学生通过联想 类比等方法提出猜想或假设 科学研究中 常用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较 找出它们的共同点 相似 点或相联系的地方 然后依此为根据 推测未知的现象和过程的某些特性和规 律 问题问题 3 3 课堂上确定的猜想或假设 绝大多数都会被证实 很少有被证伪的 问题问题 4 4 如果对某个现象或问题有多种猜想或假设 教师一般会按自己设计的教学 流程 逐个引导学生设计探究方案 进行验证 而不是依据学生的认知兴趣 认知需要来组织学生的探究活动 更没有引导学生对多种猜想或假设进行辨析 讨论哪种猜想或假设更有可能性 以上各种情况在科学课教学中非常普遍 都将导致 猜想或假设 教学环 节流于形式 教学过程也是不真实的 猜想或假设既是学生在探究之前 对所要研究的问题进行的一种科学预见 4 性思考 又是制定探究计划 设计实验方案的依据 可以为收集 分析 处理 和解释信息提供一个大致的框架 而且 学生的探究过程也是围绕猜想或假设 进行的 整个探究活动最终需要对猜想或假设是否得到验证作出明确的结论 也就是说 要么证实 要么证伪 因此 猜想或假设是探究活动的主线 是一 种创新性的思维形式 它能使学生明确探究的方向和路径 从而有目的 有计 划地进行探究 三 实验有意义吗 三 实验有意义吗 猜想或假设确定后 由于不清楚这些猜想或假设是否正确 往往需要通过 设计和实施实验来证实或证伪 也就是说 学生的实验应该是对他们还不清楚 的事情进行验证 可是 科学课上 却经常看到一些没有意义的 甚至是虚假 的实验 问题问题 1 1 研究运动与呼吸 老师问学生运动前与运动后 我们的呼吸有什么变化 所有学生都回答呼吸加快了 老师又问学生 那怎么证明呢 你们能设计个实 验进行证明吗 运动之后呼吸会加快 地球人都知道 学生也有丰富的经历和 体验 还需要去证明吗 如果非要做实验 为什么不直接肯定运动之后呼吸会 加快 让学生去研究运动一定时间后 自己的呼吸会加快多少 在相同运动量 的情况下 不同的同学呼吸次数加快的情况一样吗 为什么 问题问题 2 2 研究摩擦力 让学生去研究一个物体在光滑或粗糙的木板上运动 看看什 么情况下摩擦力大 学生铺砂纸 垫毛巾 使用测力计去拉物体 却无法使物 体匀速运动 测力计上的指针上下乱蹦 很难准确读数 费了这么大的劲 就 是为了验证学生早就知道的事实 而实验过程和得到的数据又是不真实的 学 生之所以仍然忙的不亦乐乎 是因为这些材料挺好玩 做这些事情总比听老师 喋喋不休地说教要快乐的多 问题问题 3 3 用纸研究纸的承重力或抗弯曲能力 有几个学生不知道把几张纸叠起来 比一张纸的承重力或抗弯曲能力强 如果我们进一步仔细地去考察我们的科学课 我们就会发现更多类似的没 有多大意义的实验 把这些实验称之为假实验也不为过 学生已有的知识和经 验中 有些的确是片面的 零乱的 甚至是错误的 但这并不意味这他们的已 有知识和经验都是错误的 这些已有知识和经验 也是他们在日常生活和学习 中 通过感知和体验获得的 像上面列举的几个例子 学生通过已有的知识和 经验就能够做出正确的判断 这些貌似 问题 的问题 甚至是具有 公理 5 性的问题 还需要我们煞有介事地在课堂上让学生设计实验并验证吗 四 如何看待数据 四 如何看待数据 在科学课上 许多老师都试图将学生实验的材料和实验过程设计的严谨 因此 在大多数实验过程中 学生按照这样严谨的流程 并在老师 有效 的 指导下 他们获取的数据一般都能够支持结论 探究的结果是 圆满 的 也 是老师所期望的 这样的探究过程 本身就值得商榷 可是 我们也经常看到 因为各种各样的原因 学生获取的数据并不支持结论 案例 研究摆的等时性案例 研究摆的等时性 摆的研究 经常被选作上公开课 研究课 甚至用来参加优质课竞赛 摆的研究 首先要研究摆的等时性问题 老师一般会先让学生认识什么是摆 接着提供摆线 作摆锤用的重物 铁架台 秒表等材料 让学生制作一个摆 并利用这个摆来探究摆的等时性 探究的指向性非常明确 可是 我们经常看 到的结果是 学生经过多次 分段的实验 记录 所获得的数据比较凌乱 并 不能说明摆的摆动具有等时性 也就是说 学生的探究活动 并没有达成教师 预设的探究目标 每当出现这种情况时 许多老师仍然会按照教学设计的流程 组织学生对数据进行分析 常见的处理方法有 1 引导学生关注支持结论的数据 忽略不支持结论的数据 老师往往会说明那些不支持结论的数据不准确 指出学生的实验是有误差 的 然后依据支持结论的数据得出摆的摆动具有等时性的结论 这样处理带来 的问题是 老师凭什么说学生的实验是有误差的 当我们要求学生说话要有根 据 要有证据意识时 老师的证据意识在哪里 2 有些老师发现第一种处理数据的方法有问题时 会采取让学生计算各组 数据的平均数 中位数或众数的方法 以使数据趋于一致 以便得出结论 可是 这个实验的数据并不具有统计学意义 这样的处理 实质上是让一 组数据 少数服从多数 是把一种 组织原则 移植到特定实验的数据处理上 在这个实验中 任何一个组的数据中 只要有一个数据与其他数据不同 就不 能说明摆的摆动具有等时性 这种处理方法 貌似科学 实则虚假 3 引导学生分析误差 有些老师认识到数据不支持结论而要强行得出结论显然不是实事求是的 是违背科学精神的 可是 课还要上下去 许多老师就转而引导学生分析讨论 6 为什么会出现数据不一致的问题 讨论可能有哪些原因造成了误差 于是 课 堂热闹起来 学生纷纷提出 可能是这样 可能是那样 列举出一大堆可能 造成误差的原因 到最后 老师一般会表扬学生 很聪明 都像科学家 然 后告诉学生的确是有误差的 并告知 正确的结论 这样处理 貌似比前面几 种方法有所进步 但依然存在很大的问题 一是和第一种方法一样 老师凭什么说学生的实验是有误差的 二是偏离了既定的探究目标 之所以要设计这个探究活动 其目标是引导 学生通过实验认识摆的等时性 可学生的数据不支持结论 老师被逼无奈地改 为引导学生去分析误差 三是分析误差时 学生充其量只是提出一些 可能性 这些 可能性 没 有一个能在本节课上得到证实 是不是真的存在误差 并不确定 表面上看 学生的思维有所发散 但这样做的意义有多大呢 既然要这样做 那何必把这 个探究活动定位在 探究摆的等时性 呢 要想让学生认识科学实验的误差问 题 完全可以专门设计活动 在专门的时间来引导学生探究 何必这样 半抱 琵琶犹遮面 呢 比上述不合适的处理方法更令人担忧的是 在组织学生开展这个探究活动 前 许多老师是知道他所提供的材料 学生的操作能力 学生的实验方法 学 生的合作能力等许多因素都会对实验产生影响 有一个因素控制不好 都可能 导致得出的数据不支持教师想得到的结论的 何况有那么多因素需要控制好 也就是说 出现数据不支持结论的情况是预料之中的事情 但老师依然坚持组 织学生开展这个探究活动 想各种办法来曲解数据 或不好意思曲解数据而煞 有介事地引导学生去分析误差 之所以这样做 难道就是为了老师心中的那个 结论 就是为了 尊重教材 吗 如果是这样 我们不禁要问 我们的教学是 要顺应学生的认识特点和认识需要 还是顺应教师 教 的需要 科学家们如 果明知自己的实验方案有问题 不能得到真实的数据时 还会强行去做实验吗 我们对科学课程和科学课教学应该有怎样的辩证认识 如果科学课教学没有体 现出实事求是的科学精神 这还是真实的科学课吗 五 缺乏思考与研讨 五 缺乏思考与研讨 先看一则小故事 在一个外国实验室里 导师问自己的学生 白天 你 在干什么 学生回答道 做实验 导师又问 那你晚上在干什么 学 生不好意思地回答道 做实验 他的导师听到这儿 勃然大怒 质问学生 那你还有什么时间来思考 请老师们想一想 在我们的科学课堂上 孩子们有多少时间和空间是用来 7 思考与研讨的 我们经常看到我们经常看到 活动堆砌活动堆砌 式的课堂教学 式的课堂教学 学生按照老师的 指示 一 个活动接着一个活动 忙得热火朝天 就是没有充分的思考与研讨的时间和空 间 在探究性的学习活动中 先做什么 后做什么 往往由老师做好了设计 并细致 指导 学生也就按老师的要求一步一步进行 这样一来效率虽高 没 有了 节外生枝 但学生也失去了思维的机会 课堂自然也就没有了精彩生成 我们经常看到走过场的我们经常看到走过场的 研讨研讨 比如 在 制订探究计划 环节 孩子们 往往需要针对自己的假设 制订一个尽可能合理的探究方案 以验证自己的假 设是否正确 这往往是一个具有挑战性的任务 当然需要 研讨 而 研讨 需要比较充足的时间 需要团队的有效合作 在遇到困难时 需要教师的帮助 或同伴的集思广益 可是 在许多科学课上 我们给了学生多少时间 3 分钟能制订出一个合适 的探究方案吗 有多少老师给过超过 3 分钟的时间 我们给了学生怎样的指导 我们清楚学生在制订探究计划时会面临怎样的 困难吗 我们是不是更关注他们到底制订了一个什么方案 而忽视制订方案的 过程 再比如提问 许多教师按照教学预设 向学生提出问题后连一秒钟都不愿 意等待 就要求孩子们举手回答 于是 我们往往会看到这样的现象 当问题 有一定难度时 孩子们一时不知道怎么回答 课堂出现了冷场 教师要么试图 将问题分解得更细一点 要么 旁敲侧击 地暗示 要么就不知所措了 当问 题比较简单时 教室里立即小手 林立 甚至有些优秀的孩子在表现欲的驱 使下挤着 抢着要求回答 他们似乎并不关注对问题的思考是否全面 也不愿 意对要回答的语言进行组织 教师得到的往往是生硬的 机械的回答 而且常 常就是对课本内容或教师讲授知识的简单重复 课堂上如果没有科学思维 就像面对一个神秘的房间 捅破了窗户纸 一 切都变得那么直白与浅显 让人觉得索然无味 又何谈学习兴趣的激发 六 教学模式化 六 教学模式化 前面都是针对教学中的具体环节来讨论的 从一节科学课整体上来看 我 们经常看到这样的情景 老师首先创设一个情景 引出需要孩子们探究的问题 接着组织孩子们对 问题进行思考 提出假设 如果假设比较多 老师一般会记录并认可后续活动 将要验证的假设 对后续不会验证的假设 要么置之不理 要么煞有介事地表 8 扬孩子很聪明 并告诉孩子们可以课下研究 然后引导孩子们针对 老师认可 的假设 制订探究计划 开展观察或实验 收集 整理 分析有关事实 证据 并得出结论 最后 引导孩子们对探究的过程和结果进行表达和交流 孩子们 经历的这样的探究 流程 往往被描述为 经历了完整的科学探究过程 我们不能过于武断地说这样的 科学探究 对促进孩子们的发展没有作用 但作用有多大 许多课堂上 老师认可的假设 往往都被证实 而没有被证伪 探究原本应该是这样的吗 这样被精密设计的 严谨 的探究是真实的吗 这 样的探究