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讓思維在科學(xué)課堂實(shí)踐中前行

2017-06-05 18:33吳曉霞
小學(xué)科學(xué)·教師版 2017年5期
關(guān)鍵詞:海綿建模思維

吳曉霞

科學(xué)課的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是在科學(xué)思維指導(dǎo)下的探究,只有將科學(xué)實(shí)踐和科學(xué)思維結(jié)合起來(lái),才能真正培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此,在小學(xué)科學(xué)課堂上,在放手讓學(xué)生動(dòng)手的同時(shí),更要關(guān)注學(xué)生的動(dòng)腦狀況,注意學(xué)生思維的參與。

一、情境創(chuàng)設(shè),思維積極性的激發(fā)

兒童的思維方式以直觀形象思維為主,先期的感性認(rèn)識(shí)是進(jìn)行思維活動(dòng)的

基礎(chǔ)。隨著年齡的增加、表象的豐富,他們逐漸向抽象的理性思維方向發(fā)展,但直觀形象思維還是占據(jù)主導(dǎo)地位。因此,在教學(xué)中,我們可以依據(jù)學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的情境,激發(fā)學(xué)生參與研究的興趣,調(diào)動(dòng)和活躍學(xué)生的思維。

片段一:設(shè)置情境,體驗(yàn)思考

師:2010年有部震撼人心的電影《唐山大地震》,讓我們一起來(lái)回顧一下那觸目驚心的片段。

(播放影片中地震片段的視頻,接著出示文字資料)

師:看完這組資料你有什么感受?

生1:地震太可怕了!

生2:地震是一種可怕的災(zāi)難!

生3:地震帶來(lái)的后果非常嚴(yán)重!

師:地震是一種可怕的自然災(zāi)害,我們沒(méi)辦法阻止,那為什么會(huì)發(fā)生地震呢?

關(guān)于地震學(xué)生知道但沒(méi)有經(jīng)歷過(guò),本節(jié)課的導(dǎo)人,老師從學(xué)生熟悉的《唐山大地震》這部影片談起,通過(guò)播放精心剪輯的影片中地震發(fā)生的畫(huà)面,喚起學(xué)生的認(rèn)識(shí),直觀形象地感受到地震力量和危害。隨后,教師及時(shí)出示一組關(guān)于地震的數(shù)據(jù),讓學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)到地震的可怕,激起學(xué)生的研究興趣和想弄清楚地震成因的強(qiáng)烈愿望。學(xué)生在這樣的情境下,處于一種積極思維的良好狀態(tài),為后續(xù)的學(xué)習(xí)做了鋪墊。

二、圖形建模,思維可視性的加強(qiáng)

在課堂教學(xué)中關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展,就要了解他們對(duì)研究問(wèn)題認(rèn)知基礎(chǔ)和通過(guò)學(xué)習(xí)以后思維的發(fā)展變化。利用圖示深入淺出地將學(xué)生整個(gè)思維的過(guò)程表現(xiàn)出來(lái),不失為一種好的教學(xué)策略。

片段二:利用圖示,讓思維可視化

1.第一次圖形建模

當(dāng)學(xué)生猜測(cè)到地震產(chǎn)生的原因應(yīng)該與地殼有關(guān),教師順勢(shì)引入第一次圖形

建模,根據(jù)學(xué)生原有認(rèn)知,讓思維可視化。

師:很多同學(xué)都提到了地殼,那我們來(lái)看看地殼的構(gòu)成。在地幔上,是由許多塊厚度大約三十多公里的巖塊所組成的,這些巖塊被稱(chēng)為“板塊”。平時(shí)這些板塊因?yàn)槟Σ亮Φ挠绊?,?huì)互相嵌住不動(dòng),就好像一大塊排好的拼圖板。

1.第二次圖形建模

通過(guò)第一次圖形建模,學(xué)生知道了地殼,緊接著老師問(wèn)道,

師:原來(lái)地殼的板塊嵌在一起,像一塊大拼圖,那是什么力使這塊拼圖不再穩(wěn)定,它最有可能來(lái)自哪里呢?

生:可能來(lái)自地下。

師:回憶一下,地球內(nèi)部有哪些部分組成,它們各自有什么特點(diǎn)?

生1:地球內(nèi)部有地核、地幔、地殼

生2:地核溫度非常高,地幔處有巖漿。

當(dāng)學(xué)生說(shuō)明地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)后,老師根據(jù)學(xué)生所描述,圖示呈現(xiàn)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。圖片的展示將學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)象所蘊(yùn)含的豐富信息轉(zhuǎn)化為自身識(shí)見(jiàn)的有效載體。學(xué)生隨著圖示的展現(xiàn),思維跟著擴(kuò)散,頭腦里的模型建立逐漸清晰,真實(shí)地建立起了地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的立體感,思維在不自覺(jué)的深刻卷入。因此,兩次圖片展示,有利于幫助學(xué)生重新構(gòu)建或修改初始的認(rèn)知模型,形象、直觀,真正地展現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)程,讓學(xué)生循序漸進(jìn)地跟上課堂節(jié)奏。

三、提供材料,思維靈活性的錘煉

學(xué)生思維的靈活性主要表現(xiàn)于:1.思維起點(diǎn)的靈活。能從不同角度、不同層次、不同方法確定思考問(wèn)題的方向。2.思維過(guò)程的靈活。能根據(jù)提供的材料,合理地從一種解決途徑轉(zhuǎn)向另一種途徑。3.思維遷移的靈活。能舉一反三,觸類(lèi)旁通。也就是學(xué)生能對(duì)具體問(wèn)題的解決從實(shí)際出發(fā),隨機(jī)應(yīng)變,能根據(jù)問(wèn)題的具體特點(diǎn)或材料的變化,采取行之有效的解決方法,而不是墨守陳規(guī)。

片段三:材料出示,實(shí)踐建模

剛才學(xué)生提出了自己的假設(shè),我們能不能親自去看一看地核、地幔?當(dāng)我們遇到這種無(wú)法直接觀察的時(shí)候,科學(xué)家通常設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)收集證據(jù)。

師:老師給你們帶來(lái)了一些材料,你能根據(jù)這些材料也來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證我們的假設(shè)嗎?

(出示材料:海綿、不銹鋼盆、酒精燈、火柴、三腳架)

學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方法后匯報(bào)。

生:我覺(jué)得可以把酒精燈模擬地核,把盆里裝水模擬地幔,海綿模擬地殼。

師:你能來(lái)把你的裝置擺一擺?

學(xué)生上臺(tái)擺一擺。

師:那海綿是要分開(kāi)還是靠在一起?為什么?

生:靠在一起,因?yàn)樗鼈兡M板塊。

師:你覺(jué)得會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?

生:海綿會(huì)分開(kāi)。

師:如果出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象,可以說(shuō)明什么?

生:因?yàn)楹>d模擬板塊,如果加熱后,海綿分開(kāi),那么說(shuō)明板塊運(yùn)動(dòng)跟地核和地幔有關(guān)。

師:水是透明的,我們看不到里面的運(yùn)動(dòng)情況,怎么辦?老師給大家提供了高錳酸鉀,在加熱之前,你可以把高錳酸鉀放入水中,通過(guò)它來(lái)觀察水中的運(yùn)動(dòng)情況。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

在這樣的問(wèn)題解決過(guò)程中,學(xué)生感受到自己的智慧,體驗(yàn)到創(chuàng)造的歡樂(lè),更重要的是鍛煉了學(xué)生思維的靈活性。

四、交流討論,思維嚴(yán)密性的提升

學(xué)生的交流與表達(dá)往往反映了他的內(nèi)在思維過(guò)程。對(duì)學(xué)生交流與

表達(dá)的指導(dǎo),讓學(xué)生對(duì)他人“挑刺”,其實(shí)就是一個(gè)思維的鍛煉過(guò)程,一種科學(xué)思維方法的學(xué)習(xí)。

片段四:交流討論,得出結(jié)論

學(xué)生在模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,說(shuō)出自己的發(fā)現(xiàn),對(duì)照地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu),說(shuō)說(shuō)地球的形成。

師:哪個(gè)小組先來(lái)交流一下,你們觀察到的現(xiàn)象?

生1:我們發(fā)現(xiàn)加熱一會(huì)后海綿開(kāi)始動(dòng)了

生2:我們小組的海綿相互碰撞了。

生3:我觀察到高錳酸鉀,先向上然后向四周擴(kuò)散了。

師:聯(lián)系實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,試著解釋一下地殼板塊為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)?

生1:我想可能是地核的高溫,把力量傳到地殼了。

生2:我是這樣認(rèn)為的,地核內(nèi)部溫度很高,把高溫傳到了水然后水推動(dòng)海綿也就是板塊運(yùn)動(dòng)。

師:關(guān)于地震的成因,我們來(lái)看一下科學(xué)家的觀點(diǎn)。

學(xué)生觀看視頻了解地球的成因。

在辯論和交流中,學(xué)生擺事實(shí)、講證據(jù),在研討中,學(xué)生學(xué)會(huì)辯證地看問(wèn)題,批判性地接受知識(shí),增強(qiáng)識(shí)別能力,提高判斷的準(zhǔn)確性。

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