创新思维在小学科学教学中的应用-以“声音的传播”为例

创新思维在小学科学教学中的应用—以“声音的传播”为例（一）真实情境导入，激发学生学习兴趣情境教学法具有较强的驱动效果，往往采用贴合学生日常生活、符合学生经验认知的真实场景营造生动的教学氛围，促使学生主动参与学习实践活动。教师：同学们，在我们的日常生活中，经常会出现各种各样的声音，这些声音或大或小，往往传递着重要的信息。下面，我们一起来看一个含有不同声音的视频，看看里面的声音都传递了什么信息吧。教师使用多媒体播放音视频。学生不仅从里面看到变化丰富的画面，还听到了电闪雷鸣声、狗叫声、汽车鸣笛声、医院广播声等各种声音。看完视频后，教师针对“声音及其传递的信息”这一问题，随机抽取学生回答。学生：电闪雷鸣说明快要下雨了；狗一直叫说明看到了什么东西或人。学生：这里的汽车鸣笛是提醒行人避让；医院广播则是报号引导病人就诊。教师：同学们回答得非常不错，想必大家也明白，声音作为传递信息的载体，在我们的生活中具有不可替代的重要作用。那么，它是怎样产生的，又是如何被我们听到的呢？下面我们便走进今天的学习内容“声音的传播”，一起探索声音的世界。（二）模拟发声活动，认识声音产生原因在小学科学教学中培养学生的创新思维，不仅需要营造生动有趣的教学氛围，提高学生的参与度，还需要设计具有思考、探究性质的实践活动，引导学生通过自主实践与操作、观察与思考探究问题，寻找原因，并逐渐学会自主建构知识，锤炼探究意识，由被动学习的低阶思维转变为主动创造的高阶思维，实现进步与成长。活动1：邀请学生上台使用工具发声教师：同学们，刚刚我们一起听了各种各样的声音，那声音究竟是怎样产生的呢？老师准备了乒乓球、小鼓、木棍等器材，请大家到台上试一试用它们发出声音，并观察或触摸发声的物体，体会感受。学生1上台使用乒乓球撞击桌面发出声音。教师：刚刚我们听到了乒乓球的声音，你能说出它发声时和不发声时有什么不同吗？学生1：它静放在桌上时是没有声音的，动起来才有声音。教师：没错，物体“动起来”产生了声音。学生2上台使用木棍敲击小鼓发出声音。教师：刚刚老师看到你在敲击的时候触摸了小鼓，能说说你有什么感受吗？学生2：我在敲小鼓时，它产生了振动，所以才发出声音。教师：同学们，经过这两位同学演示的物体发声，想必大家都明白了物体发声的原因——振动。既然物体是因为振动而发声，那停止运动，它还会发出声音吗？学生（纷纷回答）：不会。最终得出结论：物体在受力过程中快速做出上下、左右、前后等反复运动，即“振动”，便会发出声音，振动停止则声音消失。活动2：引导学生共同探讨发声活动教师：既然知道了物体发声的原因，那请同学们想一下，我们生活中经常看到的夏蝉、苍蝇是怎么发声的？风声又是怎么回事？学生：夏蝉和苍蝇是因为快速振翅发声的。学生：风声肯定也与振动有关，如吹动空气流动产生声音，也有吹动叶子的声音。教师：除了这些，大家还能想到哪些独特的发声方法呢？学生：我们使用叶子吹口哨也能发出声音，还有平常生活中家里人也会敲盆吸引小鸡。教师：同学们说得不错。不仅如此，现在正在说话的我们，也发出了声音。大家怎么证明这是因为振动发声呢？紧接着学生陷入思考并讨论，教师引导学生摸摸自己的喉咙，最终得出答案：人的说话声是由声带振动产生的，同样符合发声原理。（三）开展多样实验，认识声音传播介质在小学科学教学中，实验是一种必不可少的教学手段。教师作为实验活动的引导者，需使用合理的语言激发学生的好奇心，帮助学生自行提出猜想，并通过亲身实验探究验证猜想、得出结论，让他们在实验过程中一步步产生创新性的思考，并逐渐习惯于发挥自身思考与探究能力解决问题，进而实现科学创新思维的提升与发展。1.固体传声实验问题：物体是因为振动而发声的，那我们为什么可以听到声音呢？探讨：在日常生活中，大家都见过医生听诊的样子。他们常常会使用听诊器获取人体心脏、肺部的声音，这说明了什么？除了听诊器，生活中还有很多固体传声的实际例子，如纸杯电话、“隔墙有耳”等。猜想：人需要某些事物作为“媒介”，才可以听到声音。实验：为验证这一猜想，教师引导学生两人一组开展一系列的固体传声实验：（1）一名学生耳朵贴近桌面，另一名学生用手指轻轻敲击桌面，感受物体发出的声音。（2）一名学生站在墙内，一名学生站在墙外进行传话，验证“隔墙有耳”。结论：固体（听诊器、桌子等）是声音传播的介质，有它的存在，我们才可以接收到声音。2.液体传声实验问题：除了固体，液体可以传声吗？探讨：在课堂上，你是否可以用现有的器材设计简单的液体传声实验？需要用到哪些材料？在生活中能找出哪些实际例子？（人近鱼惊游）猜想：液体同固体一样，也是声音传播的重要介质。实验：教师引导学生自行分组，利用桌上准备好的器材设计简单实验，合作完成实验并验证猜想。学生设计实验例子如下：在可盛水塑料盒中放入一定量清水，将音叉放入水中轻轻敲击，观察变化。结论：液体是声音传播的介质之一。3.空气传声实验问题：空气是否可以传声？生活中有具体的例子吗？（人交流的说话声，走路的脚步声，商场、医院的广播声等）探讨：如果空气可以传声，那假如没有空气，可以传声吗？请大家一起想一想，该如何进行空气传声实验？利用现有的各种器材，该如何打造“真空”状态？猜想：物体可以在空气中传声，真空无法传声。实验：由于实验器材的局限性，这个实验需要教师在台上进行演示，并抽取一名学生配合辅助。具体实验过程：（1）教师将可发声物体（小电铃）放到玻璃罩中，观察现象。（2）学生在教师的引导下抽出玻璃罩中的空气，观察对比前后现象差异。（3）再次将空气注入玻璃罩，进行第三次观察与分析。结论：空气是声音传播的介质之一，且真空无法传声。4.人耳听声实验问题：我们已经得知，声音可在多种介质中传播，最终被我们接收到。但人的耳朵具体是怎样接收声音的呢？在学生正式开展实验之前，教师为学生提供人耳的结构图（图略）以及学习资料：人类的外耳如同一条长长的隧道，外界的声音便是通过这条隧道最终到达鼓膜。鼓膜就像是轻薄而富有弹性的气球膜一般，十分轻微的声音都会引起它的振动，但它发生振动时，听小骨这一器官便将振动传送到人的内耳当中，同时对人的听觉神经产生刺激，促使其释放神经信号。最终，人的大脑接收到这种神经信号，便听到了声音。探究：教师引导学生观察人耳结构图，阅读学习资料，探讨人耳听声所涉及的相关声音知识，并展开进一步的思考：如何利用课堂现有材料设计模拟人耳听声的简单实验？实验：（1）教师将准备好的气球撑开并罩住玻璃杯口，使用皮筋固定在杯沿。（2）安排一名学生在杯子附近敲击音叉，全班同学一起观察气球表面变化（是否振动）。（3）将碎纸屑放在玻璃杯口的气球表面上，再次在旁敲击音叉，观察碎纸屑产生的变化，思考：产生变化的原因是什么？结论：玻璃杯口的气球表面如同人耳的鼓膜，在接收到声音时会产生振动，由此传递声音。（四）作业巩固，引导学生自主评价课后作业是帮助学生梳理课堂知识、巩固学习成果的重要载体。教师的教育教学需注重课堂教学实践，也需注重作业设计与作业评价的优化与创新。根据本课教学内容，教师可为学生设计以下形式的课后作业习题。1.填空题。例如，人们在举办欢快的龙舟赛时，敲击出的阵阵鼓声是由鼓面的（）产生的，并经过（）传入人耳；当甲同学在铁管一端敲一下，乙同学可在另一头听到（）下响声，它们传播的介质分别是（）、（）、（）。2.动手题。例如，利用两只一次性纸杯、两根牙签、一条棉线等材料制作一个纸杯电话（土电话）。具体制作流程：第一步，使用牙签将两只纸杯底部各扎一个孔。第二步，将棉线两头分别穿入两只纸杯的圆孔中，末端利用两只牙签打好结，确保棉线不会脱离纸杯内部。本课教学中，教师通过鼓励学生利用课堂知识经验在课上自主完成填空题等固定习题，让他们课下完成“土电话”的制作，并将最终作品带到课堂上。针对学生的课堂习题与课后作业完成情况，教师将学生分成不同小组，引导他们积极开展互评。一方面，小组内部成员分别交换作业，进行组内互评；另一方面，各组互相观察与分析，进行组外互评。在引导学生开展小组互评时，教师需格外注重两方面内容。（1）注重评价标准的有效性。