专题学习9科学探究的“理”和学生活动的“趣”

1、专题学习9 科学探究的“理”和学生活动的“趣” 【主题内涵】 学会探究和提高证据意识在科学活动中具有普遍意义上的教育价值。评判一项科学研究是否科学，首先在于获取资料的真实性，因而，科学活动是一种客观、理性的活动。由于小学生的认知特点，富有儿童情趣的科学活动更能吸引儿童的注意力，激发探究的欲望，从而饶有兴致地参与科学学习的整个活动之中。但是，情趣性的活动往往不具有一定的理性，在课堂中往往表现为活动有余，思维不足；而理性的探究活动不一定具有情趣性，在课堂中往往表现为秩序有余，激情不足。因而一些老师在实践中因顾此失彼而困惑。从心理学角度看，生动、自然、贴切的情境可以引起孩子认知对象的认同感，给教学内

2、容赋予生命的意义，从而促进孩子们将自己的经验世界与认知对象发生互动，使“同化和顺应”过程得以顺利完成。从课程观的演变过程看，如果片面强调科学观察的“理”，就会使我们的教学陷入“以知识为中心”课程的弊端中去；如果片面强调学生活动的“趣”，又会使我们的教学陷入“以学生为中心”课程的弊端中去。作到“理”与“趣”的和谐统一，形成“以情景为中心”的课程的教学，是我们当前要努力的方向。【案例描述与评析】 一、在理与趣之间寻找平衡下面的案例是L老师在进行各种各样的叶子（第二课时）教学中的三次不同设计的教学现场，可谓“一波三折”。第一折：相对理性，重在观察片断1： 师：今天这节课，我们要继续观察研究这些叶子的

3、颜色、形状、大小。如果有人问植物的叶是什么颜色，你该怎么回答？生：我会说是绿色的。生：我觉得大部分是绿色的，但也有红色、黄色的。生：我认为长在树上的叶子大部分是绿色的，但落叶是枯黄色的。师：说得不错，那你们看看，你的叶子有哪些颜色？生：有绿色、红色。生：有绿色带黄的、棕黄的。师：都是这些颜色吗？请同学们注意观察绿色的叶子，它们绿得一样吗？生：不一样，有的颜色深一些，有的颜色浅一些。师：是呀！就算是长在同一棵树上，叶子的颜色也有不一样的。谁会按颜色变化给树叶排列顺序。（学生纷纷给树叶排好顺序，出现争议现象，有的说这片颜色深，有的说这片颜色浅，教室议论声四起）期望在学生已有经验中对叶子的颜色认识的

4、基础上，然后通过实物的再观察，学生能意识到光有经验是不够的，在“继续研究”中，真正的有目的的观察可以获得更多的信息，但学生显然不是这样想的，几片叶子并没能引发学生观察的兴趣。片断2：师：在你所有的这些叶子中，最大的是哪片，最小的是哪片？生：最大的是这片，最小的是这片。（高举叶子）生：我的叶子比他这片还小。（高举叶子）生：我这片叶子最大。（高举叶子）师：谁知道，最大片的比最小片的大多少？怎么比？生：用尺子量。（师指导学生用尺子量出叶子的长度和宽度）师：还有一种方法我们可以精确地知道叶子的大小，那就是数方格法，把两片叶子分别描画在方格纸上，然后数一数每片占了多少格，也可以比出大小来。（师边说边演示

5、）师：那打开作业本，把这两片叶子分别描画在方格上，并数数占了多少格。生：我这片叶子太大，格子画不下。师：换张小的。（由于学生的叶子大小不一样，故数格子的速度也不一样，再次造成速度上的不平衡，教室里出现数好的学生在玩，个别学生还未画好。）给叶子比大小是学生的事，他们脑中可能有自己的方法，至于“大多少”，学生可能没想到，当然也提不出来。因而更想不出“怎么比”的精确方法了。数格子的方法可谓“精确”，但比较枯燥。数数的方法、叶子的大小都将决定活动的顺利进行。为什么设计如此理性的课学生却难以投入呢？第二折：强调活动，重在激情师：同学们，今天这节课，老师请你们当回体育老师。生（“哇”地议论开来，好奇极了）

6、：体育老师，怎么当呀？师：给你的叶子排排队，让它们听从你的安排（板题：我给叶子排排队）。怎样当体育老师呢？很简单，给你的叶子排排队，然后说出你是按什么顺序排的即可。 “我给叶子排排队”是一个富有儿童情趣的活动，激发了学生的学习兴趣和主动性，但是学生的具体观察欠指导，活动的指向性不明确，造成教学混乱。生：（捧了一大堆叶子高兴地上台，师帮忙撕透明胶，生将叶子一片片贴在黑板上，底下的学生闹哄哄）我是按叶子的长短来排的，长的排在最前面，排到最后是最短的。师：（数了数叶子，共九片）把你的叶子都贴上来了？生：嗯。师：你们有什么问题要问吗？生：（齐声）没有师：很好，谁愿意再上来介绍你的排法。生：我是按叶子的

7、胖瘦来排的（该生共带了11片叶子，其中撕贴叶子共用了2分钟）由于教师缺乏对叶子数量的规定，结果造成了排叶的时间长，教师难以控制底下学生的纪律，学生介绍完叶子后，又花费了一定的时间撕叶子，课堂密度不大，一节课只介绍了56种排法，就匆匆收场。第三折：合适情境，趣中有理片断1：师：同学们，今天这节课，老师请你们当回体育老师。生（“哇”地议论开来，好奇极了）：体育老师，怎么当呀？师：给你的叶子排排队，让它们听从你的安排（板题：我给叶子排排队）。请听清要求：1、 每人选择36片叶子，按一定顺序在白纸上用胶布粘好，上台展示时，要向大家介绍你是按什么顺序排的，并做好同学向你提问的准备。（学生开始进行给叶子排

8、队活动，教师巡视指导）“我给叶子排排队”是一个富有儿童情趣的活动，而其中按“一定顺序”，这里有学生的意愿，也含有教师的任务指定，是活动的理性要求；每人选择3-6片叶子，意在控制活动时间和操作。片断2：师：谁愿意上来介绍自己的排法！欢迎这名女“体育老师”上台！生（把带来的叶子贴在黑板下端，面向全体同学）：我是按大到小来排的，第一片最大，这片是最小的。（停顿，眼望同学，等待同学的提问）师：有意见吗？生（齐声）：没有。师：也是这种排法的同学请举手。（约6名学生举手）师：很好。第一位体育老师光荣完成任务，你的这片叶子借我一下好吗？（把一片心形叶贴在黑板右上角）还有谁愿意上台展示？师：不错，还有别的排法

9、吗？生：我是从高到矮排的。师（拿起一片叶子比划）：高是指叶子的长，矮是指叶的短。（板：按长短排）生：我是从瘦到胖排的。师：（选择一片带形、针形叶贴在黑板上，解释）这里的胖瘦是指叶子的宽窄。（板：按宽窄排）生：我有疑问，如果这两片叶子一片细而长，一片粗而短，那么是哪一片大呢？师：问得好，谁有办法解决这个问题？生：可以拿一片大叶子与第一片比一下，再与第二片比一下，看谁占得地方多，谁就大一些。生：有意见，这样比跟两片叶子重叠比一样，还是比不出大小。生：可以拿几片相同的小叶子，放在第一片叶子上，看需要铺满几片，再看第2片叶子需要几片小叶子才能铺满，这样就能比较出大小了。生：我反对，比如这片叶子边能完整

10、地占了5片小叶子，其余的有的只占一点小叶子，有的占得多一点，根本不能精确地知道多多少还是少多少。生：那也可以用书上那种数方格的方法了。（个别学生连忙翻书看）师：书上第11页有一个数方格的方法，我们看看，（学生翻书，看课文内容）会用这种方法吗？有问题，请举手。生（高高举手）：叶子旁边的格子怎么数？生：可以统计一下，2个或3个合并成一个格子数。生：我还有补充，刚才比叶子大小时，可以把两片叶子相重叠，重叠的地方都记上记号，然后把多余的地方用剪刀剪下来再重叠，再把重叠的地方作上记号，把多余的用剪刀剪下来，到最后就能知道谁多谁少了，这样比较方便，不用画格子数格子。因为在平时我们不可能随时带一本有格子的本

11、子。由大到小、由长到短、由宽到窄学生按“一定顺序”排列着，观赏着，比较着，他们根据一定的标准互相提问、争论，原来比较大小也是一件不简单的事，数格子是一种精确的方法，他们在争论中认同了，并尝试着做，使研究活动向纵深发展，同时养成学生善于倾听他人意见，与他人平等交流，实事求是的科学态度与良好的行为习惯。 片断3：生：我是按叶片的厚薄来排的。师：叶片的厚薄？你是怎么区分的？生：（捏叶子）我是用手捏一捏的。（师板：按厚薄排，并向学生借了一片掌形叶，贴在黑板右上角。）生：我是按叶子味道的浓到淡来排的。（师板：按味道排。）师：好呀，不仅用眼睛观察，连鼻子也用上了，你们有没有想到这种方法？（面向全体学生）试

12、试用鼻子来给你们的叶子排排队。（生试排。）生：我是按叶子从新鲜到不新鲜的排法来的。第一片叶子水分最多最绿到最后这片叶子是干枯的。师：哦，是新鲜到枯萎。（板：按新鲜程度排）也是一种新鲜的排法。生：我是按叶子颜色绿的深浅来排的，第一片最绿，第二片有些绿，到最后一片是黄色的。（师板：按颜色深浅排，并向学生借了片卵形叶贴在黑板右上角）按厚薄、按味道、按新鲜程度、按颜色深浅这是多么有创意，当学生全身心的投入工作状态时，他们将焕发出智慧，我们不能低估学生的能力。不过，教师如果捕捉学生的有价值的思维亮点，如“你能从颜色深浅的比较中知道什么”等等，引导活动向纵深发展，活动的内涵将更加完善。师：各位体育老师辛苦

13、了，叶子队伍的排法到此结束，排得很不错，我为你们的精彩排法喝彩。（师鼓掌）下面请大家一起来看看刚才我向个别同学借的叶子。（指黑板右上方的叶子）这些叶子的形状各有特色，你能在自己的叶子中找出几片与这些形状相似的叶子吗？用自己的话把这些叶子的形状说一说。学生纷纷找叶子，有的找到了，高兴地叫起来。生：我觉得第一片叶子（心形）圆圆的、尖尖的，像一颗爱心。生：我介绍第3片叶子（针形），这片叶子细细的，长长的，开头比较粗，到最后变尖了，它的形状像把剑。生：我也选择第3片叶子，我觉得它的形状跟火柴棒挺像的。生：我介绍第4片叶子（掌形），它有五个角，每个角都尖尖的，像三角形，叶子的边缘还有牙齿，它的形状像五角

14、星，就叫五角星形吧！生：不对，这个形状叫掌形，我在书上看见过。生：我介绍第5片叶子（卵形） ，它上下大小圆圆的，又有点椭圆，像古代美女拿的扇子。生：也可以叫圆形，因为它很圆。师：介绍得不错，都可以当解说员了。刚才还有同学给叶子的形状取了名，真好。这些叶形在平时经常见到，植物学家根据它们外形特点取了学名，下面我们来看看这些常见的叶形的名称。（师板：心形、带形、针形、掌形、卵形生逐一读过去）有趣的排队活动结束了，可老师向小朋友“借来”的叶子却“暗藏玄机”找到一片与黑板上的“参照叶”形状相似的叶子，描述它像什么，学生的兴趣再一次被激发，学生的想象力再一次“飞起来”，描述生动，教师不失时机地点出植物学

15、上的叶子形状，适时给予学生指导。趣中有理，理中有趣。 从老师执教的各种各样的叶子的一波三折中，可以看出教师自发探索了三种不同的课程观演变的经历。第一次教学，教师规规矩矩地指导学生观察叶子的颜色，再比较大小，最后描述叶形，整个过程虽然很有理性，只因太枯燥学生无法卷入学习。究其原因，教师从教材出发，着眼于知识的结构，与学生的认识特点相脱离，忽视了学生的个性特征、兴趣、需要。这次教学的失败，也正是学生对“以知识为中心”的课程的拒绝。科学知识的掌握对人的培养确实具有重要的作用，但仅把教育的重点放在认知的发展与智力的优异上，忽略了学问以外的因素，并不能解决完整地培养人的问题。第二次教学时，虽然改变了教学

16、方法，创设了富有情趣的活动“我给叶子排排队”，但没有提出具体的要求，学生虽然学习兴趣很高，但教学应该达到的学习目标没能如愿。完全“以儿童为中心”，活动将游离于教学之外。在第三次教学时，教师同样以“我给叶子排排队”为情景载体，引导学生观察叶子，但提出了“当好体育老师”的要求，并通过学生对“队列”的观赏比较，让学生提问、争论，促使研究活动向纵深发展，可谓理趣有度。这可能是一种情境化的教学设计在科学教学中的巧用。综观上述L老师的一波三折，不难发现，当科学探究的“理”与学习活动的“趣”有机结合时，可以达到事半功倍的效果。在第2、3次教学时，请学生当回体育老师，板出了“我给叶子排排队”这个任务，活泼而富

17、有童趣，同时任务明确，显示了一个活动的过程，学生的注意力被吸引了，在此任务中，“我”充满了主人翁精神，激发了学习者的学习主动性。但光有任务不行，还得为学生观察搭建一个合适的舞台：叶子的多少、如何展示与教学时间比、与学生操作性都有关系，这正是第二次教学和第三次教学的区别所在。这样看来，一个良好的情境既要具备情趣性、连贯性、任务性，还得为任务顺利实施提出完成任务的具体要求。 看来，站在儿童的角度进行探究，在理与趣之间寻找平衡，科学课堂将是儿童充满情趣的、科学的工作室。二、材料的结构与情趣性的统一案例：观察更多物体是沉还是浮 师：（提供泡沫块、橡皮擦、西红柿、铁螺帽、大头针、纽扣、蜡烛七样物品）我们

18、先来猜猜这些物体在水中是沉还是浮？（生开始活动，3分钟后学生开始汇报）师：请同学来汇报一下猜测的结果，并说明为什么。生：西红柿是沉的，因为它很重；蜡烛是沉的，因为蜡烛很大；橡皮擦沉，因为有重量；铁螺帽沉的，因为它很重；泡沫浮的，很轻；纽扣浮的，也很轻；大头针浮的，又细又小又轻。师：大家都同意吗？生：我觉得大头针是沉的，因为大头针是铁做的；生：我觉得蜡烛是浮的，因为面积很大；生：橡皮擦是浮的，因为很轻；生：纽扣应该沉，虽然小还是有点点重；师：大家把材料放到水中试一试，观察一下结果如何？（生动手实验）师：你们都猜对了吗？生：没有。师：哪些没猜对？生：西红柿是浮的；生：大头针是沉的；生：蜡烛是浮的；

19、生：橡皮擦是沉的；生：纽扣是沉的；师：起先你们认为沉浮和轻重、大小有关，现在你怎么看？生：和轻重有关系，因为铁螺帽虽然很小，可是它很重所以会沉；生：我认为和大小有关，因为西红柿虽然重但是很大，所以会浮；生：大头针虽然没有西红柿重，但很小，所以沉了；生：我认为和轻重大小都有关系，西红柿很大浮，大头针很小沉，泡沫轻的浮，橡皮擦重的沉。生：我认为和大小没关系，因为泡沫不管大小都会浮，因为很轻，所以只和轻重有关。在“观察更多物体的沉与浮”中，老师精心地准备了有结构又有情趣的材料，利用材料创设情景，材料展现的现象与学生原先的猜测产生了矛盾，学生的认知也在矛盾中经历否定再否定的发展，这里的材料有以下几个特

20、点：1、选择会“猜错”的材料。在泡沫块、橡皮擦、西红柿、铁螺帽、大头针、纽扣、蜡烛等材料中，除了泡沫和铁螺帽学生的意见比较统一之外，其他的材料，学生根据自己原有的经验都有可能猜错，或者会有两种不同的意见。学生猜错了，说明他们原有的认知跟事实之间有矛盾，矛盾越激烈，越能激起他们探究的欲望。泡沫是大的，浮，铁螺帽小，沉。西红柿是重的，却浮了，大头针是轻的，却沉了。在矛盾中，学生的思维会更加精细，认知会不断深入。2、提供有结构的材料。泡沫块、橡皮擦、西红柿、铁螺帽、大头针、纽扣、蜡烛等材料，都是生活中常见的，但其中每个材料都将赋予它的意义：泡沫、西红柿、蜡烛是“大”材料的代表，但有的会沉，有的却浮；

21、大头针、铁螺帽、橡皮擦、纽扣都是“小”的代表，却也未见都是沉。从另一个角度分析，西红柿、蜡烛、铁螺帽都是“重”的，开始有的沉有的浮只要教师的精心处理,这些材料就变成了“结构化”的学习材料。也见过一位老师上这一部分时，让学生利用身边的材料进行探究，学生把铅笔盒里的东西都倒到水里，一节课看似热热闹闹，但由于材料缺乏结构，学生的实际收获并不大。我们要求科学课中材料的选择要具有结构性与情趣性，结构性体现了科学探究的“理”，情趣性体现学生活动的“趣”。材料的结构性与情趣性同样要和谐统一，真正让材料引发经历。三、良好的导入必不可缺比较水的多少课堂教学导入三例：导入一：师:“同学们，我的学生和我关系非常好,

22、听说我来昆明这里给大家讲课,怕我在路上渴了,就给我准备了三瓶水。但他们给我提了一个要求,就是必须比较出这三瓶水的多少才能喝。所以到现在,我还渴着呢!你们能不能帮我解决这个问题?”生：“能！”（学生情绪高涨，跃跃欲试。）(一边板书：比较水的多少！一边讲：“那么今天这节课我们就来解决这个问题。”)导入二：师：同学们，你们听说过孔融让梨的故事吗？生：听过。师：这节课我们继续听一段有关孔融的故事，请同学们边听边思考。（放录音故事孔融让梨）师：如果你是孔融，那么你会怎么办呢？生：我会把最大的一瓶给爷爷，中间的一瓶给爸爸，最小的一瓶留给自己。生：我会把中间的一瓶给爷爷，因为它里面装的水最多。师：听了大家的

23、发言后，老师觉得咱们班的每一位同学都和孔融一样，是个懂事的孩子，喜欢把最好、最多的东西让给别人。那么，接下来，请同学们观察一下，咱们实验桌上的三瓶水，哪一瓶水最多呢？（学生分组观察讨论）导入三：分组活动：（1）、拿出1号瓶和2号瓶仔细观察。 哪个瓶子的水多？哪个瓶子的水少？为什么？ （2）、归纳：瓶子相同，水位高的多。-板书（3）、 拿出2号瓶和3号瓶，再比较一下？哪个多？哪个少？为什么？（4）、归纳：水位相同，瓶子大的多。-板书（5）、比较3号瓶和4号瓶，这两个瓶中中的水谁多？谁少？ （6）、归纳：瓶子不同，水位不同，谁多呢？-板书以上三种不同的导入要注意情景的创设。情景中心论课程的观点是：

24、学校应该关心学生走向社会时世界将要遇到的情况，并据此来培训青少年，使他们善于适应成为成人时将要遇到的情景。从适应和改造“未来情景”出发，在生活情景、问题情景中学习。在我们平时的教学中，大家比较习惯创设象比较水的多少导入一、导入二之类的生活情景，从教师创编的事件或用原有的故事延伸开来。有利于激发学生的学习兴趣，也有利于学生明白探究的意义。但情景除了象这类的生活情景之外，还有一类称之为问题情景。如导入三，虽然没有故事情节，但通过教师精心准备的一组有结构的材料的先后展示，辅以教师的提问引导，同样引起学生心理冲突，激发学生探究欲望。郁波老师曾概括情景的作用有：（1）、有利于激发学生学习的兴趣；（2）、

25、是科学问题的催化剂；（3）、是科学假设的催化剂；（4）、是整个课堂教学联系的链条；（5）、有利于孩子们明白探究的意义。需要强调的是科学教学中情景的创设一要注意不要太多太杂，有的老师为每一个教学环节都创设情景，学生在不同的情景中快速地转换，不符合学生的生活实际，也不符合学生的认知发展。二要注意情景的前后连贯。一堂课应该有一个大的情景，一个大的情景可以有几个小情景组成，小情景之间应该有密切的联系。各种各样的叶子的第三种教法中，学生当体育老师给叶子排排队就是一个大的情景。而有的课，老师很注意在导入时创设情景，但这个情景又只局限于导入，与后面的教学毫不相关，缺乏连贯。 【问题讨论】1、科学观察是一种极

26、富理性的科学研究活动，而儿童的认知特点决定科学教学要有一定的趣味性活动来支撑，我们如何处理科学观察的“理”和学生活动的“趣”的关系？2、教师如何调控学生的学习情绪？3、一位老师在上观察水的课时，安排观察描述水、观察方糖在水中的变化、观察浸在水中纸巾的变化、水的表面张力（给一枚硬币上滴水、已被水能放多少枚曲别针的活动）等一系列活动，可谓活动精彩纷呈，学生兴致很高。但细细品味，总觉得不是味道。请分析个中原因。【资料链接】一、问题驱动情景创设的策略苏霍姆林斯基指出：“使你的学生看出和感到有不理解的东西，使他们直接面临着问题。如果你能够做到这一点，你就成功了一半。”在课堂教学中，我依据科学学科的特点，

27、利用各种途经，有效地创设“问题驱动情景”，为问题的驱动打下铺垫，为课堂探究的顺利完成提供保障。一般来说，问题情景的创设有以下几种典型的途经：1、实验引发问题情景科学是以实验为基础的，通过观察实验现象可以引发很多问题情景。例如：我在讲解：“熔化和凝固”时，教师可以先问学生：“假如给石蜡加热，会出现什么现象？”学生一般都会回答开始熔化。然后，教师演示，证明该猜测是正确的。那么，现在有一种物质叫硫代硫酸钠，我们给它加热会怎么样呢？很多学生也会回答开始熔化，然后教师做同样的演示，发现它没有象石蜡一样马上熔化，而是先要升高到一定温度才开始熔化。学生对这一现象感到奇怪，产生了探索的欲望，想了解两者的区别，从而引发了问题驱动的情景。2、图画再现问题情景随着多媒体教学软件在课堂教学中的应用，许多在课堂上无法用实验直接引发的问题情景，可以通过多媒体，用图画再现问题情景。例如，在探究“是什么将蝴蝶吸引到花上去的？”内容时，可先用多媒体展示一个百花齐放的春天，蝴蝶在花丛中翩翩起舞的美丽画面，展现问题情景，学生会根据展示的画面，提出很多问题假设，如：花的颜色，花的气味，花的形状等等。3、语言描述问题情景在课堂教学中，由教师的语言描述引导创设问题情景，可以直接切入主题，激发学生的好奇心，并产生一种探究的动力，支持他们不遗余力地去自己探究。例如：在复习物质的变化和性质