关注科学概念的探究式科学教学.docx
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关注科学概念的探究式科学教学
关注科学概念的探究式科学教学
——科学教育的进一步深化
一、对探究式科学教育的再认识
探究式科学教育是在教师和学生共同组成的学习环境中,让儿童亲历科学探究的学习过程。
它大致包括:
根据实际情景、观察到的现象和可以获得的信息,从儿童已有的知识、对问题的了解和已有的科学概念(想法)出发,提出问题;对问题的解答进行推测;为证实推测而设计实验或进行观察;收集和整理数据;得出结论和进行交流;提出新的问题……在有些探究课题中,还鼓励学生将学到的科学知识和日常生活相联系。
二、目前科学课教学中存在的问题
主要是教学目标不明确、不够具体。
以探究为核心的活动已经成为科学课教学的主要方式,但活动的目的是什么,是为了学生获得哪一方面的发展,许多教师还不是很清楚,因而使一些活动缺乏明确的指向。
究其原因,与教学目标表述不明确、不具体有关。
请看下面的例子:
例如:
将“知道消化系统的主要器官及作用,养成良好的饮食卫生习惯”(《标准》4.1.2)
转化为:
1.吃进去的食物首先要经过牙齿的初步磨碎,才能被身体所利用。
2.不同形状的牙齿在磨碎食物的过程中,发挥着不同的作用。
3.我们应该细嚼慢咽,保证食物得到很好的磨碎。
4.我们应该保护好我们的牙齿,因为它们是重要的工具。
他们做了什么?
将事实性目标转化成科学概念;将课程标准中的要求转化为学生可以
学习、教师能够把握的具体概念。
引发的思考:
我们从来都是用这种方式表述教学目标,这样的表述有问题吗?
他们为什么要那样表述?
当前一些课堂上存在的学生的探究方向不明确,教师提问和引导的方向也不明确的现象是否与教学目标的表述有关?
教学目标表述的笼统与空泛,使我们的教学常常处于较低的认识水平,教师也难以把握。
具体概念的提供,有望使教学目标变得具体和清晰,进一步解决课堂教学中如何“做”的问题
结论:
那种认为小学科学教育只是承担科学启蒙的任务,不追求知识的完整性和系统性的观点是不正确的。
在探究式科学教育中,需要把让儿童建立新的科学概念(想法)、改善和纠正已有的前科学概念以及探究能力、科学态度的培养结合起来考虑。
从教学目标表述的差异中,我们发现了一些深层次的问题
㈠对科学概念的关注和研究是当代科学教育的一个特点
科学概念包括科学的观念和对科学的看法;
发展学生正确的科学观念,比让他们掌握大量事实性的信息更受到重视。
5~12岁儿童科学教育的价值,是使孩子们在接受正式教育之初就能够发展起对自然以及对自己周围的世界的理解,建立起自己的观点和想法。
如果他们在探索世界的过程中没有被科学地加以引导,那么他们形成的那些观念,就有可能是非科学的,并且可能妨碍到孩子们以后的学习。
我们要让孩子们用系统的调查来解释和检验自己的观念,从而缩短孩子自己的观念和科学的观念之间的距离。
㈡加强对科学概念的研究,有助于解决当前课堂教学中存在的一些问题
对三维目标的关系,我们始终把握不好。
面对知识,我们既怕回到知识中心的老路上去,又不敢放弃。
知识与过程的脱节,也是我们的科学探究活动往往流于表面的原因。
三、帮助学生发展科学概念是科学教育的任务
1、在探究式学习中,学生的科学概念、探究能力和情感态度价值观是同步发展的。
2、从发展科学概念的角度,学生的学习可以分为检验观念、拓展经验、形成新的观念三个阶段。
3、学生科学概念的发展过程将遵循:
熟悉事物→小观念→大观念→更大的观念→理论和原理系统的顺序,这个过程不会反向而行。
4、教学要根据学生的经验一步一步地拓展他们的观念,而不要跑到他们经验的前面,这是很重要的。
教科版教材从本学期起,有以下变化:
按单元给出一个有关主题的核心概念,即本单元希望学生通过学习在概念建构方面达到的基本目标;在核心概念的下面,结合每一课的学习活动描述了相关的具体概念,即学生能够掌握,教师便于操作的科学概念。
教科版《科学》三(下)教材
——关于单元核心概念与课时具体概念的思考
本册书总体设计:
本册主题是“物质特征和变化的观察”;
本册书共包括6个单元:
“混合”、“空气”、“植物的一生”、“动物的生命周期”、“沉和浮”、“冷与热”。
从非生命物质与生命物质的特征及变化等方面进行观察
本册书课时安排:
第一单元:
4课时第二单元:
5课时第三单元:
5课时
第四单元:
4课时第五单元:
4课时第六单元:
5课时
第一单元:
混合
核心概念:
物质都具有特性。
有些物质混合后不会变成其他物质,可以利用各自的特性把它们分离出来;有些物质混合后会生成具有新特性的物质。
这一核心概念通过4个具体概念逐步实现,即通过4课学习,完成对核心概念的把握。
第一课:
混合身边的物质
(一)
具体概念:
某些物质混合后不会变成其他物质,可以通过分离的方法观察物质混合前后是否发生了变化。
书中沙和豆子的混合、油和水的混合就是这种混合。
第二课:
混合身边的物质
(二)
具体概念:
有些物质混合后会生成新的物质,并且可以用实验的方法来证明有新物质产生。
书中的小苏打和醋混合、自来水和石灰水混合就属于这种变化。
第三课:
分离混合物
具体概念:
混合物中各组成部分仍保持各自原有的特性,可以利用各自的特性进行分离。
主要是引导学生用多种方法分离混合物
第四课:
研究土壤
具体概念:
土壤含有沙、泥土、死亡了的生物残体、水、空气等物质,土壤是混合物。
综合应用前面的方法对土壤进行研究。
第二单元:
空气
核心概念:
空气是一种物质,具有自己的特性。
空气的许多特性是可以被我们发现的,它不仅使地球上的生物得以生存,而且可以被人类所利用。
这一核心概念通过4个具体概念的获得逐渐把握。
第一课:
了解空气(2课时)
具体概念:
我们可以借助一些物体
感觉到空气的存在,并发现它与固体、液体有不同的特点,如:
无色、无味、透明;要占据空间、会流动。
首先是推过3个活动感觉空气的的存在;其次用2个活动了解空气要占据空间,空气能够流动。
第二课:
被压缩的空气
具体概念:
空气可以被压缩,压缩了的空气有弹性,会产生弹力,压缩空气在生活中有用处。
通过拍足球和借助注射器,感知空气可以被压缩,压缩了的空气有弹性,产生弹力。
关键在于组织好学生的活动
第三课:
流动的空气
具体概念:
空气是不断流动的,流动的空气形成了风,空气的流动有快有慢,人类能制造各种风。
把香烟和煤作为媒介,把看不见的空气流动的轨迹变成被学生感知到的风,从中学生还学到研究方法。
第四课:
空气和我们的生活
具体概念:
人和动植物的生存离不开空气,人在运动和平静时的呼吸是不一样的,不同的动植物的呼吸也是不一样的;人类可以利用压缩空气做许多的事情。
通过体验、实验、收集信息、讨论等活动,使学生了解空气与生命体的关系。
第三单元:
植物的一生
核心概念:
植物生长都有生命周期,包括种子萌发、生长、繁殖及最终的死亡;不同的植物生命周期的特点可能不同。
通过4个活动即:
发芽、长苗、开花、结果等具体了解植物的一生
第一课:
种子变成芽
具体概念:
种子有自己的特殊结构;在适当的条件下可以发芽。
通过观察种子、播种、观察与记录三个活动了解种子的发芽情况。
第二课:
芽长成苗
具体概念:
植物在生长期的主要变化特征是植株长高,叶的增加和茎的增高增粗。
通过交流、观察、预测活动,了解周围的生长变化,要注意保持学生的观察、研究的兴趣。
第三课:
开花了,结果了
具体概念:
植物的花具有特殊的构造,果实是由花发育形成的。
要注意引导学生观察花及果实的变化。
第四课:
果实和种子
具体概念:
植物的果实里有种子;一粒种子发育成一棵植物,并结出多粒种子,完成了植物的生命周期。
开花植物的身体一般由根、茎、叶、花、果实、种子六部分组成。
本课是本单元的总结课,要指导学生运用事实和数据,学习整理、分析,对植物的生长全过程作出说明。
第四单元:
动物的生命周期
核心概念:
动物有自己的生命周期,有些动物在生长的过程中会经历不同的发育阶段,每一阶段都有自己的特点。
不同的动物生命周期的发展阶段可能不同。
以学生亲历养蚕的过程,了解动物的生命历程。
本单元编排方式与第三单元一样
从“迎接蚕宝宝的诞生”、“可爱的蚕宝宝”、“蚕宝宝变了新模样”、“蚕的生命周期”四课,全面了解以蚕为代表的动物的生命周期。
上好本单元的关键是指导学生通过养蚕,亲自观察、记录蚕的生长过程。
第五单元:
沉和浮
核心概念:
物体在液体中沉浮的原因可以被发现,还可以利用其原理改变物体的沉浮状态,并以此制造各种工具。
本单元通过四课的学习,逐渐完成对核心概念的理解。
第一课:
物体在水中是沉还是浮
具体概念:
物体在水中是沉还是浮,与物体的重量和大小有关;相同大小的物体,轻的易浮,重的易沉;轻重一样的物体,大的易浮,小的易沉。
首先是引导学生观察物体在水中的沉浮状态,明确了标准后,引导他们提出问题,提高实验进行探究。
第二课:
改变物体在水中的沉浮
具体概念:
改变物体的沉浮状态可以通过改变物体本身的轻重、大小以及借助其他物体等方法实现。
潜水艇是人们应用沉浮原理的创造发明。
本课主要是引导学生探究怎样利用物体的沉浮与大小、轻重的关系来改变物体的沉浮。
第三课:
马铃薯在水中是沉还是浮
具体概念:
物体在液体中的沉浮与液体有关。
在前面探究的基础上,引导学生从另一角度研究物体的沉浮。
第四课:
造一艘小船
具体概念:
船是利用物体沉浮的原理制作的。
材质轻、船体大的船,载重量更大;防止货物的滚动、调整前后左右的配重,能保持船的平稳,装运更多的货物。
本课是前三课学习的应用和延伸,要利用书上提出的问题引导学生思考后动手。
第六单元:
冷与热
核心概念:
物体在冷的时候和热的时候会表现出不同的特点,在由冷变热或由热变冷的过程中也会发生变化。
这些现象不仅可以通过我们的感官感觉到,也可以通过测量工具进行准确的观察。
本单元由4课完成。
第一课:
热水与冷水
具体概念:
冷水和热水的不同我们可以感觉到;红墨水在热水中扩散得快,在冷水中扩散得慢;冷水在热水中下沉,热水在冷水中上浮。
通过3个活动体验到热水与冷水的不同。
第二课:
热胀冷缩(2课时)
具体概念:
水受热时体积膨胀,水受冷时体积缩小,水的体积的这种变化叫热胀冷缩;许多液体都具有热胀冷缩的性质。
空气具有热胀冷缩的性质;铜球具有热胀冷缩的性质;许多物体都具有热胀冷缩的性质。
要注意指导学生做好实验。
第三课:
温度和温度计
具体概念:
物体冷热的程度可以用温度表示,我国常用的温度单位是“摄氏度”;温度计是根据液体的热胀冷缩性质设计制造的。
第四课:
测量物体的温度
具体概念:
地点不同,空气的温度也不同;测量不同物体的温度,使用的温度计也可能不同;测量的数据要及时记录。
案例:
《物体在水中是沉还是浮》
设计思路:
1、统一观察标准,确定观察范围;
2、聚焦话题,了解学生对该问题的初始想法;
3、学生自主探究;
4、学生发现问题,产生探究需求;
5、在教师的指导下,进行有序的探究活动;
6、研讨、形成解释,实现概念的建立。
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