小学科学-12.改变浮和沉教学设计学情分析教材分析课后反思

《改变浮和沉》教学设计学习目标：探究至少两种物体的沉浮转换条件，进一步发现物体变化与沉浮的关系，具备对主要概念——力作用于物体可以改变物体的形状和运动状态的初步感知。2.能够运用发现的科学规律详细解释生活中的1—2种现象，能够提出改进方案或者建议。任务：做实验深度探究物体浮沉转换的条件成果指标：1.亲历完整的科学探究过程，形成完整的实验报告并用科学术语表达交流。2.得出浮沉转换的条件并解释相关生活现象，设计解决方案或建议。学习情境：学校选拔一批小创客参与设计学校的探索馆，这一批的小创客的基本条件是对物体浮沉条件有丰富的研究成果和应用的三年级同学，这节课为初选赛，看哪些小组或者个人能有资格入选。探究过程：作出假设、设计实验/验证猜想、实验报告/实验报告、分享展示故事导入：用阿基米德发现浮力的故事引入。教师讲述故事给学生听。阿基米德发现了浮力，正是经过了一个科学研究的过程，这节课我们学习运用阿基米德的探究方式，自主设计实验发现浮沉转换的条件，并和过去的学习建立密切联系。【设计意图】课堂教学也是文化从传承的过程，知识至于知识产生的背景中去才具有极大的活力。讲故事听故事，学生感受着阿基米德这个人的科学研究之严谨，为课堂中学生的严谨人探究做以引领；同时为特别有兴趣的学生深度探究浮力定律和后续学习提供引领。目标任务教师解读“学习目标”和“任务”（同上面的解读），学生明确自己做什么，做到什么程度，怎么做。【设计意图】对学习目标和任务的解读，有具体的方法指导，有具体的成果指标，体现了认知内化、实践生成的学习规律。探究活动畅谈猜想，自主实验组织学生，畅谈并猜想影响物体浮沉转换的条件可能有哪些？这是探究的基础，也是激发学生内驱力的重要环节。这些方法有哪些是你验证过的？有哪些是你没有验证过的？在你验证过的物体沉浮中，如果改变一个视角，再增加一个条件，沉浮会有什么变化？带着你的猜想自主设计实验计划并进行实验。【备注】教师从日常生活中为每个小组选取六种以上不重复的物体，并提供部分实验器材。提醒学生实验规范（ppt）。【设计意图】让学生的探究回归到生活世界本身和认知世界本身，回归到学科的内在逻辑中来。学生在分享的过程中，教师可以看到这节课学生的起点在哪里，便于提供帮助。已经有比较丰富的验证经验的同学，尝试在改变一个条件进行猜想和实验，重新建构知识和思维。验证猜想，完成报告以小组为单位开始做实验，用自己喜欢地方式设计和填写实验报告单。根据认领的实验器材（物体）进行实验设计、实验、完善实验报告。小组分工要明确，规定实验完成的时间。教师的角色转入和学生是平等的、共同学习者，教师深入每一个小组去发现学生需要帮助的地方，享受学生探究的惊喜。第一阶段：合作探究，重构知识，发现改变物体浮沉的条件学生可利用地液体是清水，教师备用的是体积一样多的清水和盐水。第二阶段：表达展示，点评引领，建立科学大概念范畴内的知识体系与逻辑以小组为单位准备探究成果展示，实验报告单可以是表格的形式、可以是思维导图地形式，并列举上可以用以诠释的一至二种生活现象，用本节课的探究成果进行科学诠释和表达。【备注】准备备用材料存放桌，供学生实验设计时借用；准备清洁纸巾，方便学生擦手及桌面。【设计意图】通过学生自主设计实验、探究实验，引导学生有兴趣地进行科学探究。给学生完整的探究任务，有助于学生完整的探究，避免学习碎片化。验证猜想，分享展示按照不同类别的猜想和实验内容，进行小组代表展示，每一类实验选取一组进行展示。展示完成，同学再完善，教师依据呈现出的结论适当点评。主要涉及下面几个类别——认为改变形影响沉浮的探究小组：认为改变附加物影响沉浮的探究小组：认为改变液体浓度（比重）会影响沉浮的小组：认为改变液体温度可以影响沉浮的小组：教师演示土豆在清水和盐水中的沉浮实验：展示完成后，教师和学生一起探究，教师追问学生：前两组改变都是改变的谁？如果把刚才的实验中的“水”称为“载体”把实验用的“牙膏皮”称为“客体”，那么哪些还可以称为客体？我们后两组的探究与展示是通过改变谁，来改变沉浮？和学生一起初步感知控制方法论。【设计意图】让探究成果从不同的视角进行展示，汇报完成，教师及时进行点评引领，帮助学生梳理重构知识发现学科逻辑，形成全班同学共享的成果。从载体与客体的角度的引导会更方便于学生进行科学的表达探究成果，并初步感知控制方法论。系统提升，学以致用组织学生系统提升，从多个维度进行总结、智慧众筹考量完成任务指标的达成情况。修改完善想要帮助解决的方案，进行集中展示。教师第二次追问，引导学生进一步结合大家共同形成的探究成果寻找规律——问学生：无论改变形状、还是改变附加物，都是对物体施加了什么（力）？进一步感知物质科学。【设计意图】根据学生在探究过程中的生成，和学生一起从生活逻辑走向学科逻辑，从现象描述走向科学描述。如“形状”对应“体积”，“附加物”对应“重力”，“液体改变”对应着“密度”。学生如果到不了这个点上，教师不要强加给学生，只完成改造方案就好。学生设计解决实际问题的方案，意在考验学生自主完成学科知识的学习和运用来解决问题的能力，促进学生在“大概念”下进行综合性学习。课题：改变浮和沉【学情分析】学生已经有物体沉浮的生活体验，幼儿园中班时对“沉浮”已经有体验，三年级上学期对“浮力”已经有初步认识，对“鸡蛋在不同液体中的沉浮”、对橡皮泥及塑料小盒的沉浮也都有自己的体验，就这一课而言，在三年级级上学期学生对这一课进行了初步的探究学习，积累了一些改变沉浮的发现，如改变形状、换液体等。这些体验和发现都带入了当下的学习中。莎士比亚在《暴风雨》里说：“凡是过去，皆为序幕。”这节课，学生已经有的体验和发现都成为新课学习的序幕。经历这节课，学生的学习如何走向深度和系统化？如何让学生从来到这个教室到走出这个教室时有新的体验和收获？这是这节课需要重点思考的。这节课的学习，是学生在将在具有极大自主性地进行深度探究和交流分享的过程中，将先前已经具备的体验亲历科学探究的过程，并用比较系统化的科学知识来进行诠释，结合生活现象指导科学生活。课题：改变浮和沉【效果分析】一是任务驱动式学习极大调动了学生探究的内驱力，变“要我学”为“我要学”。学生紧紧围绕“深度探究物体沉浮改变的条件”这一任务进行探究式学习。学生经历了一次真实的、完整的、富有挑战性的科学探究，过程如下：提出问题、作出假设、制定与实施研究计划、收集和分析数据、得出结论、表达交流、反思评价等，整个探究时间为15分钟，在课堂实录的视频剪辑时剪掉了一部分。二是自主探究与师生对话相结合，发展了生活逻辑和学科逻辑。学生在自主探究的过程中和表达交流时，教师即时采取追问法和引导全班对话、给出阅读和研究方向的方式促进了探究学习的深度。例如有学生提到“我感觉，小塑料盒里放上了重物仍然沉不下去的原因是小盒的重量和浮力相比还不够大，当足够大的时候才可以沉下去。我引导同学对这个回答进行批判质疑，结果有的学生说是“重力”，有的学生发现重力和浮力之间的关系……再如液体的密度，也有个学生在阅读课外书中已经了解，还有8个同学在阅读课外书中已经了解液体浓度对沉浮的影响……课堂中的生成自然而有深度。三是较好的完程了学习目标，学生产生了新的猜想：1.通过探究至少两种物体的沉浮转换，发现物体变化与沉浮的关系，具备对主要概念——力作用于物体可以改变物体的形状和运动状态的初步感知。2.能够运用发现的科规律解释生活中的1—2种现象，并提出改进方案或者建议。该目标设计既包括对生活现象的认知和规律的探究，也有对探究生成于规律的运用，符合学生的认知规律，也符合课标对物质科学领域的内容要求与活动建议要求。在学生做任务的过程中探究到了方法，对科学“大概念”有了初步的认识。课题：改变浮和沉【教材分析】《改变浮和沉》是青岛版三年级上册第12课，本课的前一课是《有趣的浮沉现象》，两课的共同点都是在学生已有日常生活经验的基础上和学生一起用科学的方法观察、猜想、探究……体验探究的快乐。这节课是在初步学习了水的浮力的基础上，探究如何改变物体的沉和浮，使学生对影响物体浮力大小的因素有一定的感性认识，培养学生自主设计实验的能力和创新思维，并使学生能运用所学的浮力知识解释生活中一些常见的问题，综合运用本节课所学和跨学科的知识设计解决方案，培养学生主动将科学与生活联系的科学意识。上学期的教材，这个学期怎么用？教材除了教科书上规定地内容，还应该有有什么？学生通过怎样地探究活动学习？这些关键知识帮助学生解决哪些与课程情境相关与儿童生活相关的实际问题？我结合学情分析，这次备课对教材进行了使用中的超越：一是超越探究任务的单一性，重新进行了探究任务的设计，用做任务的方式看到学生课堂中的生成，依据生成进行系统的引领和指导，这里面会整合大量的资源，这样就把探究问题放到了学科系统中来了。二是超越了教材中的实验情境，对实验情境进行了整体性、系统性地改造，学生和老师一起选取自己喜欢探究的物体进行科学假设、并针对至少两个物体进行整体系统探究和表达分享。三是运用了全息理论，紧紧联系课标的要求，将本课内容放置于物质科学领域进行设计和组织学习，扩大了学生学习和探究发展的空间，突破了知识的边界、年级的边界。课题：改变浮和沉【评测练习】这堂课运用了教学评一致性的理念，侧重了形成性评价。将教师教的、学生学的、评测的内容都指向了学习目标。注重将测评练习放在探究活动中，一共有两个目标，每一个目标都对应着探究活动及展示，探究活动的全过程及表达展示的成果都是评价练习的过程。通过过程中学生的表现、表达、展示，以及教师及时的追问和引领来看，学生能够很好的完成学习目标，并超越了设定的学习目标。其中有多个地方领教师感到非常惊讶，例如：一个是学生改变形状做小船时，小船仍然沉下去；再做的容积大一点时，小船能够浮着，再足够大时小船正好漂浮着，这个学生的发现引起了全班学生的兴趣，在这里他展示了浮力与重力关系变化中呈现出的不同状态。有的同学还用密度进行了土豆浸入盐水和清水时浮和沉的原因。后来也有同学子啊师生总结梳理本堂课的收获时提出问题：浮力与重力、密度、体积是不是有关系？课题：改变浮和沉【课后反思】教学设计比较尊重学生自主选择，给足了学生亲历科学探究的过程和时间。学生沉浸于探究的场面和对实验不断改造的热情令人感动。下课时，我让学生提提意见，大多数学生说：我们希望以后上课就像这节课一样，有选择的机会，有充足的物体和器材，可以自己选择设计实验、改造实验。采取任务驱动式学习法，学生从完整的任务开始到完整的任务结束，在这个过程中不断有新的生成与发现。这就决定了这节课没有办法完全按照或者基本按照预设来上课，为此，在课前作为教师我对学科逻辑及其相关的生活现象进行了充分的学习和研究。我们估计学生可能不会的恰恰不一定，而且学生会的可能比老师还要多。所以在做任务的过程中，学生阅读中的、语文学科中的、数学学科中的关于密度、沉浮现象、体积等知识都被学生整合进来了。学以致用环节，是让学生再一次综合运用重构的知识与思维帮助解决一个关于浮沉的生活问题，设计解决方案。学生兴趣很高，提出的建议很好，且联系到了生活中的常见现象。科学世界来源于生活世界。在这节课的学习中，还可以把学生带向国学广场的水池边上，我们一起在那里做一个更大的项目。载体是池水，客体可以是学生随手捡到的树叶、树枝等，还可以拿木板来进行实验……这样会激发学生更大的探究兴趣，让学生在更加广阔的生活世界进行学习。关于课堂实录。当时上课的地点是在实验室，实验室的隔音效果不太好，没有给学生准备话筒，课堂实录音质并不够清晰。尽管进行了剪辑和处理，仍然效果不理想。给大家造成看视频的麻烦很抱歉。下次录制课时一定要注意。课题：改变浮和沉【课标分析】重点从课程性质、理念、目标方面寻找《改变浮和沉》相对应的指向和标准。《义务教育小学科学课程标准》指出：“小学科学课程针对学生身边的现象，分为四个领域：物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域，综合呈现科学知识和科学方法，注重自然世界的整体性，发挥不同知识领域的教育功能和思维培养功能；注重学习内容与已有经验的结合、动手动脑的结合、书本知识学习与社会实践结合、理解自然与解决问题结合，着力提高学生的综合能力；强调科学课程与并行开设的语文、数学等课程相互渗透，促进学生的全面发展”。《改变浮和沉》属于物质科学领域，本次教学设计从学生身边的现象开始，注重突出在物质科学领域的纵向和横向联系，拉长研究的空间与可能。过程中尊重学生的生成，进行系统探究，符合以上要求。从课程理念上看，小学科学课程要面向全体学生、倡导探究式学习、保护学生的好奇心和求知欲，突出学生的主体地位。《改变浮和沉》的教学设计，遵循了这一理念。一堂课有一个大任务，学生在这一个大探究任务下用探究式学习，进行自选探究，探究之后的成果分享是对个性化的探究的成果的共享。探究问题由师生共同提出，探究过程由学生自主设计，探究成