季亮

[摘 要]小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的困惑是如何揭示繁雜的科學(xué)事實(shí)下面隱藏的科學(xué)知識。教師面對教學(xué)實(shí)際需要一個(gè)骨架，需要一個(gè)模型。怎樣圍繞主要概念展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)？ 以五年級上冊4單元《運(yùn)動與力》一課為例進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞]主要概念；單元目標(biāo)；分解概念；統(tǒng)攝性知識；主要知識概念

[中圖分類號] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068（2017）30-0082-02

一、問題的提出與背景

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的困惑是如何揭示繁雜的科學(xué)事實(shí)下面隱藏的科學(xué)知識。五年級上冊4單元《運(yùn)動與力》就是這樣，教師面對教學(xué)實(shí)際需要一個(gè)骨架，需要一個(gè)模型。教師怎樣通過教學(xué)過程逐漸在學(xué)生科學(xué)探究的過程中形成一個(gè)科學(xué)模型？即怎樣圍繞主要概念展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、研究的思路與方法

1.教法的思路

教師一定要組織學(xué)生閱讀每一單元的單元導(dǎo)語。教師要善于抓住單元學(xué)習(xí)的總目標(biāo)——初步了解物體運(yùn)動與受到的力的關(guān)系；善于演示實(shí)驗(yàn)吸引學(xué)生，讓學(xué)生在豐富有趣的分組實(shí)驗(yàn)過程中注意發(fā)現(xiàn)科學(xué)事實(shí)性知識；善于歸納每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)攝性知識點(diǎn)；在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中間要善于組織學(xué)生前后貫通上下勾連。最后在單元的結(jié)束進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，具體操作形成主要概念。

2.具體操作方法

教師要善于備課，積極準(zhǔn)備學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的資源包。讓每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作難度適合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和學(xué)生的發(fā)展，讓學(xué)生感到操作不困難又不容易。實(shí)驗(yàn)過程中合作交流，實(shí)驗(yàn)過后有成就感。這樣學(xué)生會保持旺盛的興致，不斷質(zhì)疑產(chǎn)生問題并會不斷追究一個(gè)滿意的結(jié)果。這個(gè)結(jié)果就是學(xué)生在豐富的科學(xué)事實(shí)基礎(chǔ)上歸納出統(tǒng)攝性知識。再把一個(gè)個(gè)統(tǒng)攝性知識相互聯(lián)系，從而歸納出單元主要概念“初步了解物體運(yùn)動與受到的力的關(guān)系”。

三、教師教學(xué)設(shè)計(jì)為目標(biāo)定位

小學(xué)科學(xué)課第一困難就是教師對課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀。很多時(shí)候你會發(fā)現(xiàn)教師只注意那些科學(xué)事實(shí)知識和每節(jié)課的統(tǒng)攝性知識，很少在解讀《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的基礎(chǔ)上去備課。五年級上冊4單元《運(yùn)動與力》核心性概念是什么？我們科學(xué)教師按照科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的指示尋找《運(yùn)動與力》主題是力的作用和運(yùn)動。單元科學(xué)主要概念是“物體總以不同形式在運(yùn)動”“運(yùn)動表現(xiàn)為一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體位置的變化”“力作用于物體會改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，產(chǎn)生力的作用需要能量”。落實(shí)到具體的每一節(jié)課就會出現(xiàn)分解概念，也可以表現(xiàn)為統(tǒng)攝性知識。舉《4.2用橡皮筋作動力》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。因?yàn)檫@一課就是通過實(shí)驗(yàn)“在小車安裝橡皮筋，橡皮筋變形形成彈力，彈力促使小車克服與桌面的摩擦力向前運(yùn)動，運(yùn)動方向和彈力方向一致”，由此了解運(yùn)動與力的作用。

具體分解這一課科學(xué)知識內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：

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從上面內(nèi)容，可以分析出這樣的教學(xué)思路：

①主要概念是“力作用于物體會改變物體的運(yùn)動狀態(tài)”。

②統(tǒng)攝性知識是“有的力直接施加在物體上；物體運(yùn)動狀態(tài)改變的多少和施加在物體上的力有關(guān)”。

③科學(xué)事實(shí)知識是“橡皮筋纏繞方向與小車運(yùn)動方向有關(guān)系；橡皮筋纏繞圈數(shù)多少與產(chǎn)生彈力大小有關(guān)系”。

這樣教師就應(yīng)該在具體的科學(xué)探究事實(shí)基礎(chǔ)上歸納上位統(tǒng)攝性知識。然后把統(tǒng)攝性知識串聯(lián)歸納上升到主要概念知識。

四、學(xué)生具體的科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要教師

1.學(xué)生需要教師制作合適的小車，才能開展正確的實(shí)驗(yàn)活動

小學(xué)生太小了，不可能離開教師的幫助去學(xué)習(xí)。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)教師面臨最大的困難就是缺少科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源包。國家頒布的《小學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)》中標(biāo)明基本配備和選擇配備。就拿儀器小車為例，只適用于《運(yùn)動與力》單元的第一課《4.1我們的小纜車》教學(xué)中使用，后邊的《4.2用橡皮筋作動力》《4.3像火箭那樣驅(qū)動小車》《4.7運(yùn)動與設(shè)計(jì)》《4.8設(shè)計(jì)制作小賽車》這四節(jié)課根本不能使用。假如教師放棄實(shí)驗(yàn)，學(xué)生損失太大。因此，要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師第一準(zhǔn)備的儀器材料就是小車。教師先利用學(xué)生廢棄的學(xué)具袋里廢棄的玩具按照書中的方式制作反沖力小車、橡皮筋彈力小車，然后再按照教學(xué)設(shè)計(jì)自己先像學(xué)生那樣做實(shí)驗(yàn)，檢查自己的作品，最后再升級，到淘寶網(wǎng)站購買合適的小車。在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，再設(shè)計(jì)小車運(yùn)動的跑道和標(biāo)尺距離。這樣一來，學(xué)生才會在教師的腳手架上開展實(shí)驗(yàn)探究活動。

2.學(xué)生需要教師演示實(shí)驗(yàn)才能明確目標(biāo)和方法

學(xué)生需要明確目標(biāo)。一般情況下學(xué)生不明白為什么做實(shí)驗(yàn)，不清楚怎樣做實(shí)驗(yàn)，也不清楚實(shí)驗(yàn)最后的結(jié)果。因?yàn)槟挲g的特點(diǎn)只要看到實(shí)驗(yàn)器材就會高興，老師提什么要求都馬上答應(yīng)，不管自己聽懂了沒有，反正只要讓自己動手操作就行。有的課堂實(shí)況亂哄哄的，鬧劇一般開始，鬧劇一樣的結(jié)束，學(xué)生什么都沒有學(xué)會。這樣的實(shí)驗(yàn)課是失敗的。因此，教師必須讓學(xué)生明確課題，課題就是目標(biāo)，就是要建立科學(xué)模型，到達(dá)核心性知識概念的目標(biāo)。如《4.2用橡皮筋作動力》一課目標(biāo)就是用橡皮筋作動力讓小車做線性運(yùn)動。學(xué)生還要弄清楚一個(gè)知識概念：橡皮筋一樣的物體會變形具有彈性，彈性就有彈力，彈力能讓小車做線性運(yùn)動。

教師不應(yīng)直接告訴實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法，而是要進(jìn)行必要的演示實(shí)驗(yàn)，必須讓學(xué)生觀察清楚，明確實(shí)驗(yàn)步驟。在《4.2用橡皮筋作動力》的演示實(shí)驗(yàn)中，我選擇和教科書上一樣的小車。在備課時(shí)發(fā)現(xiàn)小車本身輕，靜摩擦力不夠支持彈力克服靜摩擦力向前做功，小車輪原地打轉(zhuǎn)。于是我只好在車身上配加200克重物。我在小車前車框架安裝好橡皮筋，準(zhǔn)備好12輛小車，然后按照書中指示纏繞橡皮筋，再鋪設(shè)12塊兩米粗糙模板兩側(cè)有沿的軌道。軌道側(cè)面有長度距離標(biāo)識。最后把小車放在軌道上，小車開始運(yùn)動。這一操作過程，學(xué)生都在一旁觀察，教學(xué)效果很好。

3.學(xué)生需要教師指導(dǎo)看書才能明確實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期效果

學(xué)生安裝好小車，教師就應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)要求，弄清楚問題：橡皮筋纏繞圈數(shù)與小車行駛的距離的關(guān)系。同時(shí)閱讀課本抓住注意事項(xiàng)，尤其是表格的內(nèi)容：纏繞幾圈，做幾次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該觀察什么，記錄什么。這樣訓(xùn)練就可以讓學(xué)生養(yǎng)成習(xí)慣，只要實(shí)驗(yàn)就應(yīng)該仔細(xì)看表格里行列的內(nèi)容。這樣，通過閱讀，學(xué)生學(xué)會明確實(shí)驗(yàn)方法和步驟，事半功倍。

4.學(xué)生需要教師及時(shí)幫助和指導(dǎo)小組合作

實(shí)驗(yàn)分組時(shí)教師絕對不能袖手旁觀，應(yīng)進(jìn)行巡視，并在巡視過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)指點(diǎn)幫助，組織學(xué)生解決困難，發(fā)揮每一個(gè)學(xué)生的作用，做好分工，責(zé)任到位?！?.2用橡皮筋作動力》的分組實(shí)驗(yàn)中，小組成員集體觀察，分工負(fù)責(zé)，或纏繞橡皮筋，或測量距離，或觀察小車運(yùn)動并記錄運(yùn)動距離。四個(gè)人每人都有事做，時(shí)時(shí)都在合作，共存共榮。

學(xué)生需要教師及時(shí)撥亂反正，指點(diǎn)迷津。實(shí)驗(yàn)結(jié)束只能得到科學(xué)事實(shí)性知識，比如這節(jié)課就是橡皮筋纏繞圈數(shù)越多，小車運(yùn)動距離越遠(yuǎn)。教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生通過后邊的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，即“使用拉簧和壓簧，可使物體變形會產(chǎn)生彈力”，使學(xué)生的認(rèn)知得到提升，從而把之前的實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論改成橡皮筋纏繞圈數(shù)越多，彈力越大，小車運(yùn)動距離越遠(yuǎn)。而到了《4.3像火箭那樣驅(qū)動小車》課堂最后階段教師則可通過引領(lǐng)學(xué)生總結(jié)前三節(jié)課，發(fā)現(xiàn)拉力（小鐵環(huán)重力）、彈力（橡皮筋的彈力）、反沖力（氣球里的空氣壓力），這些力作用在小車上可以讓小車運(yùn)動。這就是在教師的及時(shí)點(diǎn)撥下，學(xué)生在事實(shí)知識上歸納出的統(tǒng)攝性知識。等到第八課《設(shè)計(jì)制作小賽車》時(shí)，教師再引導(dǎo)學(xué)生在具體制作過程中解決動力問題、摩擦力問題、車架機(jī)械結(jié)構(gòu)問題，從而將過去所獲得的統(tǒng)攝性知識上升到主要知識概念：“物體總以不同形式在運(yùn)動”“運(yùn)動表現(xiàn)為一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體位置的變化”“力作用于物體會改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，產(chǎn)生力的作用需要能量”。

總之，學(xué)生的知識概念的上升離不開科學(xué)的實(shí)驗(yàn)及集體論證。

（責(zé)編 韋淑紅）endprint