小学科学“解暗箱”课型教学策略研究

1、PAGE 14 -临沂市小学科学“解暗箱”课堂教学策略研究 （讨论论稿）二一一年年三月临沂市小学学科学“解暗箱”课堂教学学策略研研究（讨讨论稿）【策略构想想】在科学研究究中，暗暗箱即控控制论中中的“黑箱”，是指指那些不不能打开开或不能能从外部部直接观观察其内内部状态态的系统统。“暗箱”内容是是不能直直接感知知的，但但根据一一定的可可感知的的的外部部情况，可可以间接接推断出出来，这这一过程程即是“解暗箱箱”的过程程。“解暗箱”方法是是小学科科学课上上最常见见的学习习方法之之一。小小学科学学教材中中有许多多课题属属于解暗暗箱的课课题。这这些课题题通过引引导学生生反复感感知那些些可感知知的事物物的外

2、部部情况，研研究有关关事实，抓抓住推理理的突破破口，间间接推断断出事物物的本质质和特征征，探索索其内部部奥秘。实实质上解解暗箱是是由表及及里进行行探究的的科学方方法，运运用的是是一种逻逻辑思维维方法，从从另一个个角度为为人们提提供了一一条认识识事物的的重要途途径。“解暗箱”学习方法法能够调调动学生生思维的的主动性性，引导导学生开开展丰富富的想象象，对培培养学生生的思维维和想象象力很有有价值。由由于暗箱解解决主要要是通过过逻辑推推理的，所所以最终终结果有有可能并并不是唯唯一的，这这就可以以大大促促进学生生的发散散性思维维。除此此之外，解解暗箱方方法还能能培养学学生的逻逻辑判断断能力、推推理能力力

3、、创造造能力和和应用科科学知识识解决实实际问题题的能力力，并激激发学生生对科学学探究的浓浓厚兴趣趣。【教学策略略】总结运用升华暗箱模拟验证揭示暗箱依据事实猜测暗箱创设情境发现总结运用升华暗箱模拟验证揭示暗箱依据事实猜测暗箱创设情境发现暗箱1创设情情境，发发现暗箱箱学习目标：在观察察、思考考中引发发问题，发发现暗箱箱。操作要领：教师要要依据教教学目标标，遵循循学生认认知规律律，巧妙妙创设问问题情境境，引领领学生发发现“暗箱”。2依据事事实，猜猜测暗箱箱学习目标：围绕暗暗箱外部部发生的的事实对对暗箱内内部构造造、成因因进行预预测或做出合合理地假假设性解解释。操作要领：以小组组或以全全班为单单位，针

4、针对暗箱箱，引导导学生有有理有据据的猜想想，找准准打开暗暗箱的突突破口。3模拟验验证，揭揭示暗箱箱学习目标：制定方案案，实施施探究，得出结结论。操作要领：围绕猜猜想假设设，采取取分组活活动的方方式，制制定方案案，并依据方方案开展展模拟、验验证等活活动，揭揭示暗箱箱。4总结运运用，升升华暗箱箱学习目标：梳理总总结解暗暗箱的方方法。操作要领：引导学学生回顾顾探究过过程，提提炼方法法，并能能在生活活中予以应用用。【策略解读读】 1创创设情境境，发现现暗箱一切探究活活动都是是从问题题开始。解暗箱课中的“暗箱”就是要解决的问题，我们要善于运用各种教学方法和手段创设典型的情境诱发学生产生问题并发现暗箱。教

5、学中我们们可以通通过创设设各种各各样的情情境，如如交流课课前搜集集的文字字资料、观看电影片段、观察图片、实物展示等方法，引导学生对日常生活和自然现象进行观察，发现与科学有关的问题现象，通过思考，对问题现象作进一步的思维加工，演变为一个个具体、明确的科学问题。在问题情境境中，教教师要注注意引导导学生从从不同角角度、不不同层面面进行思思考，提提出不同同的问题题，并对对问题进进行归纳纳、整理理、分类类，在此此基础上上提取出出有研究究价值的的、学生生感兴趣趣的、有有利于发发现暗箱箱的问题题。2依据事事实，猜猜测暗箱箱猜想与假设设是科学学思维的的一种形形式，是是研究者者根据已已知事实实材料和和科学知知识

6、对所所研究的的问题做做出的一一种猜测测性陈述述，是对对问题中中事物的的因果性性、规律律性做出出的假定定性解释释。猜想与假设设是找准准暗箱突突破口的的基础。猜猜想不是是瞎猜瞎瞎想。面面对未知知现象，教师要引导学生主动调动自己已有的知识和经验进行分析研究，要有理有据、合乎逻辑地说明问题，将已知的某些事件与观点与未知现象联系起来，在头脑中与所熟悉的模型或现象进行联想和类比。（如果这种未知现象在生活中找不到熟悉的模型或现象进行联想和类比，那就需要学生借助外部因素在头脑中初步勾勒事物发生的虚拟表象或过程。）这个环节一一般要以以小组或或全班为为单位，针针对要研研究的问问题，注注意引导导学生充充分运用用感知

7、来来有根有有据的猜猜想，要要层层深深入，体体现猜想想思维的的逻辑性性和缜密密性，进进而找准准打开暗暗箱的突突破口。3模拟验验证，揭揭示暗箱箱本环节分为为四步：制定方方案、实实施探究究、展示示交流、揭揭示暗箱箱。（1）制定定方案探究并非仅仅限于学学生的动动手实验验。开动动脑筋设设计实验验，讨论论制订实实验的方方案，同同样是探探究。让学生针对对要研究究的问题题，结合合对暗箱箱外部信信息的了了解和内内部成因因的假设设，制订订方案。解解暗箱的的方案要要依据暗暗箱内容容而定，有有些暗箱箱可以采采取模拟拟实验进进行验证证的方式式解决，有有些暗箱箱可以采采取直接接打开进进行观察察验证的的方式来来解决。制制订

8、方案案时要发发挥教师师引导、帮帮助、点点拔的作作用，通通过师生生之间开开展双向向或多向向的课堂堂交流，经经过认真真的思考考和反复复的讨论论逐步完完善方案案。方案案制订以以后，还还要引导导学生弄弄清应该该选择哪哪些实验验器材、应应当注意意什么问问题、如如何进行行实验记记录等等等，要为为实施探探究做好好一切准准备工作作。（2）实施施探究实验探究时时，学生生要全员员参与，分分工合作作，认真真观察，细细心测量量，要搜搜集事实实材料，用用语言、图图画、表表格、数数字等喜喜爱的方方式记录录实验的的结果，表表达自己己的感知知和体验验，要自自觉的把把实验过过程中的的发现与与自己的的预测或或猜想进进行对照照。在

9、学学生动手手实验的的过程中中，教师师要主动动参与到到学生中中间。还还要特别别留意观观察学生生的行为为表现，指指导学生生正确操操作。鼓鼓励小组组之间互互相学习习、借鉴鉴，引导导学生把把动脑与与动手结结合起来来，及时时表扬学学生的发发现，特特别是独独特的发发现和新新颖的观观点。要要引导学学生用多多种方法法进行实实验，鼓鼓励他们们在实验验中进一一步改进进和完善善实验的的方案，主主动发现现并提出出新的探探究问题题，使探探究活动动不断向向深层次次发展。（3）展展示交流流展示交流流是揭示示暗箱的的重要一一环。教教师要引引导学生生对获得得的感性性认识进进行去粗粗取精、去去伪存真真、由表表及里的的整理加加工，

10、并并能与前前面的猜猜想与假假设进行行比较验验证，从从而得出出理性的的结论。在在这个环环节中先先让学生生汇报实实验的方方法、实实验过程程中观察察到的现现象、自自己的亲亲身体验验和感受受，也就就是先汇汇报事实实再展示示结果，达达成共识识。（4）揭示示暗箱在学生经过过模拟验验证后，教教师要把把握时机机，将科科学的研研究结论论予以呈呈现，打打开暗箱箱。4总结运运用，升升华暗箱箱认识规律告告诉我们们，只有有认识的的第二次次飞跃，才才具有实实践意义义。在引引导学生生推理想想像解开开暗箱的的基础上上，最终终的落脚脚点要放放在怎样样运用掌掌握的解解暗箱的的方法解解决实际际的问题题，并形成技技能。【教学案例例】

11、火 山教材分析：本课是青岛岛版科学学教材五五年级上上册第一一单元第第2课火火山。本课是在学生认识了地球内部构造及特征的基础上，借助对火山成因的探究，引领学生进一步认识地球内部的物质组成及其运动变化。教学中鉴于学生在生活中不可能亲眼看到火山喷发的样子，即使对火山有所了解，那也是肤浅的、基于表面的，所以教材的设计思路是：先为学生提供有关火山喷发的资料，启发学生在事实基础上思考火山喷发的原因，借助观察火山喷发的外部现象进行合理猜测，通过模拟实验进一步探究火山的成因，这在教学中是个重点和难点。本课是典型的“解暗箱”式的课堂教学类型。教学目标：1探究目目标能用简单的的器材作作模拟实实验；会会查阅书书刊及

12、其其他信息息源；能能选择自自己擅长长的方式式表述研研究过程程和结果果；能尝尝试用不不同的方方式分析析和解读读数据，对对现象作作合理的的解释。2情感目目标愿意合作交交流；喜喜欢大胆胆想象；能从大大自然中中获得美美的体验验；意识识到火山山既可以以带给人人类好处处，也会会给人类类带来负负面影响响。3知识目目标通过教学使使学生初初步知道道火山是是由于地地球内部部高温、高高压而引引发的一一种自然然现象；能通过过模拟实实验理解解火山形形成的原原因。教具准备：1学生用用：土豆豆泥、番番茄酱、2200mml烧杯杯、漏斗斗、三脚脚架、石石棉网、酒酒精灯、火火柴。2教师用用：自制制PPTT、“危地马马拉火山山”视

13、频资资料、“火山形形成原因因”视频资资料。教学过程：1.创设情情境，发发现暗箱箱同学们，今今天老师师给大家家带来了了一段视视频（220100年5月月27号号危地马马拉火山山喷发现现场），想想不想看看？请同同学们认认真观看看视频并并思考，视视频中发发生的是是什么现现象？你你看到了了什么？（播放视频频）师：谁来说说一下，通通过这段段视频你看看到了什什么？生1：火山山喷发时时有红色色的岩浆浆喷出，同同时还有有浓烟冒冒出、石石块飞出出。生2：我看看到火山山喷发时时红色的的岩浆像像液体一一样流出出。生3: 火火山危地地马拉实实地记者者阿其拉拉被火山山喷出的的石块击击中导致致身亡。生4：造成成至少33名儿

14、童童失踪、559名居居民受伤伤，上千千人不得得不进行行暂时生生活转移移。生5：火山山喷发的的烟灰给给居民生生活造成成很大的的不便和和危害。师：大自然然在赐予予我们人人类财富富的同时时，也给给我们带带来了巨巨大的灾灾难。如如火山喷喷发时火火山灰覆覆盖了城城市，夺夺取了人人们的生生命。今今天就让让我们一一起来研研究火山山、认识识火山。（师师板书课课题：火火山）师：对于火火山，你你有什么么要研究究的问题题？生1：火山山喷发是是怎么形形成的？生2: 火火山喷发发与我们们人类的的活动有有关系吗吗？生3：怎样样才能防防止火山山喷发？师：同学们们提出了了这么多多想要研研究的问问题，说说明大家家对火山山很有研

15、研究兴趣趣。同学学们认为为在所有有这些问问题中应应该先解解决哪个个最基本本的问题题？生：我们首首先研究究火山喷喷发是怎怎么形成成的？师：对，要要想了解解火山喷喷发与我我们人类类的活动动有什么关关系以及及怎样来来防止火火山喷发发，前提提必须知知道火山山形成的的原因。板书问题：火山的的形成？ 【通过观看看火山喷喷发的新闻片片段，引引领学生生对火山山喷发的的现象以以及给人人类带来来的灾难难提出问问题，并并对问题题进行梳梳理，确定本节节课要研研究的主主题是火火山的成成因，问问题确定定了，暗暗箱也就就出现了了。】2.依据事事实，猜猜测暗箱箱师：研究火火山的成成因，我们们要能钻进进火山的的肚子里里去看个个

16、究竟就就好了，但但这可能能吗？（不不能）既既然钻不不进火山山的肚子子里，那那我们只只能从火山山外部来来寻找突突破口了了。刚才才我们在在看危地地马拉火火山喷发发新闻片片段时，你看看到了什什么现象象，通过过这些现现象你能能猜想到到火山的的成因吗吗？小组组内讨论论讨论。（小组讨论论）师：根据火火山喷发发时的现现象，谁谁能猜想想到火山山的喷发发可能是是什么成成因呢？生1：我看看到火山山口有红红色的岩岩浆喷出出来，同同时有浓浓烟和石石块飞出出，可能能是因为为地球内内部的压压力很大大。生2：在看看火山喷喷发视频频时，我我还听到到有轰鸣鸣声，也也说明火火山喷发发时地壳壳下面可可能有很很大的压压力。生3：我看

17、看到火山山口岩浆浆像液体体一样向向外流出出，而且且是红色色的，很很炽热，这这说明地地球内部部可能不光压力力大，温温度可能能也很高。【根据火山山喷发时时所呈现现的外部部现象：浓烟冒冒出、石石块飞出出和红色色岩浆喷喷出、周周围温度度很高等等等，来来推断火火山内部部的成因因：高温温高压。这是打开暗箱的突破口】师：通过岩岩浆喷出出，大家家猜测火火山喷发发的原因因是因为为受到地地球内部部高温高高压的作作用。（板板书：高高温高压压）为什什么岩浆浆只在这这儿喷出，而而不在其其它地方方呢？生：可能这这里的地地壳比较较薄弱。师：同意，也也就是说说岩浆在在高温高高压的作作用下会会沿着地地壳的薄薄弱地带带喷出来来。

18、（板板书：薄薄弱地壳壳）师：那为什什么不是是常年累累月经常常喷出？而是喷喷后要隔隔好长年年月才有有可能再再喷呢？生：可能是是地壳内内部的岩岩浆在高高温高压压的作用用下，达达到一定定程度，力力量足可可以冲破破地壳，才才会喷薄薄而出。师：谁能完完整地说说说我们们的猜想想？生：地壳内内部的岩岩浆受到到高温高高压的作作用，当当压力达达到一定定程度，岩岩浆就会会沿地壳壳薄弱的的地方喷喷薄而出出，形成成了火山山。师（总结）：也就就是说同同学们认认为地壳壳内部的的岩浆受受到高温温高压的的作用，当当压力达达到一定定程度，岩岩浆就会会沿地壳壳的薄弱弱地带喷喷薄而出出，形成成了火山山。对不不对？生：对3.模拟验验

19、证，揭揭示暗箱箱（1）制定定方案师：有了自自己的想想法，就就要通过过实验来来验证一一下。如如果用番番茄酱来来代替岩岩浆，用用土豆泥泥来代替替地壳模模拟火山山的喷发发，那高高温高压压的条件件应该如如何产生生？生：用酒精精灯加热热。师：好，这这些材料料老师都都给大家家准备好好了，除除了以上上这些，还还有烧杯杯、玻璃璃长颈漏漏斗、三三脚架、石石棉网等等。小组组长负责责把材料料领回去去。（组组长领材材料）师：请同学学们思考考怎样来来运用这这些材料料设计火火山喷发发的模拟拟实验？（小组讨论论设计方方案）师：哪个小小组愿意意把你们们的实验验方案说说出来和和大家共共享一下下？（生汇报实实验方案案）生1：我们

20、们组想用用番茄酱酱、土豆豆泥和酒酒精灯来来研究。具具体方法法是在烧烧杯中加加入约1100毫毫升番茄茄果酱，把把长颈漏漏斗倒扣扣在烧杯杯里，用用土豆泥泥将漏斗斗和番茄茄酱接触触的地方方封紧，把把漏斗口口也用土土豆泥封封起来，然然后把烧烧杯放在在石棉网网上用酒酒精灯加加热，观观察有什什么现象象？生2：师：大家设设计的很很好，想想一想在在实验时时该注意意什么呢呢？（生自由说说）师：对，要要注意酒酒精灯的的正确使使用方法法；观察察实验现现象时，不不能在漏漏斗口上上侧观察察，以免免发生烫烫伤；还还要注意意小组内内团结合合作；最最后还要要做好实实验记录录。（发发实验记记录单）好了，开始实验吧！【结合假设设

21、，在头头脑中初初步想象象勾勒火火山形成成的过程程，把这这个脑中中虚拟的的火山形形成的过过程，与与生活中中的某些些材料进进行类比比，用语语言把模模拟虚拟拟火山形成成过程的实实验操作作方法描述述出来，就是制定解暗箱的方案，也就是建模（虚拟表象）、类比，制定方案。】（2）实施施探究生分组实验验，师巡巡回指导导。（约约10分分钟）（3）展示示交流师：谁愿意意把你们们的发现现告诉老老师和同同学？生1：我们们在加热热番茄酱酱时，看看到番茄茄酱先是是沸腾了了，从漏漏斗口冒冒出了大大量的热热气，继继而发现现沸腾的的番茄酱酱从漏斗斗口喷出出来。生2：汇报报。师：同学们们利用模模拟实验验的方法法已观察察到番茄茄酱喷发发的现象象。火山山到底是是怎样形形成的呢呢？结合合我们的的模拟实实验，谁谁来解释释一下地地壳内部部火山形形成的原原因？生1：地壳壳深处的的岩浆在在高温高高压的作作用下会会上升，在在上升的的过程中中遇到薄薄弱的