楊清茹

摘要在科學(xué)課教學(xué)中，教師圍繞科學(xué)概念的建構(gòu)有層次地組織教學(xué)，可以讓學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)的過(guò)程，有效地組織和記憶知識(shí)，也有助于他們提升探究能力，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。本文通過(guò)《形狀變了》一課，確定合適的教學(xué)目標(biāo)，有效進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生理解“力也可以使硬材料物體的形狀發(fā)生改變”，需要教師精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，優(yōu)選探究材料。

關(guān)鍵詞 教學(xué)改進(jìn) 課程教學(xué) 學(xué)習(xí)活動(dòng)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.18.030

Teaching Improvement and Analysis of“Shape Changed”

YANG Qingru

（Zhengzhou High-tech Zone Wankecheng Primary School， Zhengzhou， Henan 450066）

Abstract： In science teaching， teachers organize teaching around the construction of scientific concepts hier？ archically， which can make students experience the process of concept construction， effectively organize and memorize knowledge， and also help them improve their inquiry ability and develop scientific literacy. In this pa？ per， through the "shape changed" lesson， to determine the appropriate teaching objectives， effective teaching de？ sign， so that students understand "force can also make the shape of hard material objects change"， teachers need to carefully design learning activities， optimize inquiry materials.

Keywords： teaching improvement； course teaching； learning activities

在科學(xué)課教學(xué)中，教師圍繞科學(xué)概念的建構(gòu)有層次地組織教學(xué)，不僅可以讓學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)的過(guò)程，有效地組織和記憶知識(shí)，而且有助于他們提升探究能力，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。

基于學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計(jì)教學(xué)

學(xué)習(xí)進(jìn)階是對(duì)學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要注意密切聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，把握科學(xué)概念進(jìn)階的內(nèi)在邏輯。對(duì)《形狀變了》一課，筆者做了以下教學(xué)設(shè)計(jì)：

1.做彈簧游戲，激趣導(dǎo)入

（1）回憶推力和拉力并應(yīng)用于游戲。

（2）發(fā)現(xiàn)彈簧的形狀改變。

2.探究形狀改變的原因

（1）力改變軟材料物體的形狀。

①出示材料包，提出探究要求。

②學(xué)生自主探究，交流方法。

③師生共同歸納，發(fā)現(xiàn)力改變軟材料物體的形狀。

④深入思考：力能否改變硬材料物體的形狀。

（2）力改變硬材料物體的形狀。

①制訂實(shí)驗(yàn)方案。

②小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察擠壓塑料瓶和玻璃瓶產(chǎn)生的現(xiàn)象并完成記錄單。

③驗(yàn)證桌子是否會(huì)發(fā)生形變。

④全班交流發(fā)現(xiàn)，得出結(jié)論：力能改變硬材料物體的形狀。

3.反思評(píng)價(jià)，拓展思維

（1）學(xué)生分享收獲。

（2）出示力能改變物體形狀的相關(guān)試題，檢測(cè)學(xué)生的掌握情況。

（3）總結(jié)評(píng)價(jià)。

這樣設(shè)計(jì)，教學(xué)步驟較為清晰，基本遵循了教材的內(nèi)容安排，探究活動(dòng)充足。但是，這些教學(xué)活動(dòng)是否真的能讓學(xué)生理解力能使硬材料物體的形狀發(fā)生改變呢？對(duì)于二年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們需要掌握到什么程度才算達(dá)成教學(xué)目標(biāo)？活動(dòng)中所涉及的物體微小形變?cè)撊绾翁幚?？這些都需要進(jìn)一步研究。

把握學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)

學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。我們要以合理的學(xué)習(xí)進(jìn)階引導(dǎo)他們完成科學(xué)概念的建構(gòu)，必須先了解他們的認(rèn)知起點(diǎn)。筆者在充分分析二年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知和心理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，主要采用觀察和訪談的方法來(lái)調(diào)查他們的已有認(rèn)知。

首先，筆者讓學(xué)生觀察下面兩幅圖片，說(shuō)出兩者的區(qū)別并分析其原因。很多學(xué)生一眼就能看出兩者的區(qū)別，同時(shí)能用“變形”“形狀變了”等詞匯進(jìn)行描述，而對(duì)于“為什么會(huì)變”，很多學(xué)生認(rèn)為是用手捏的，少部分學(xué)生說(shuō)是因?yàn)榱?。這說(shuō)明多數(shù)學(xué)生還不了解力與物體的形狀變化之間的關(guān)系。

筆者按壓桌面讓學(xué)生觀察其是否發(fā)生形變，很多學(xué)生不假思索地回答沒有，部分學(xué)生說(shuō)時(shí)間久了桌子的中間會(huì)向下凹，極少數(shù)學(xué)生回答有形變，但追問其原因則無(wú)法回答。

通過(guò)觀察和訪談可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在日常生活中對(duì)推力和拉力以及用手可以使軟材料變形有一定的了解，而且知道不接觸無(wú)法改變其形狀。通過(guò)談話，筆者進(jìn)一步了解到85%的學(xué)生認(rèn)為力不能使硬材料物體的形狀發(fā)生改變。經(jīng)過(guò)一年的科學(xué)學(xué)習(xí)，二年級(jí)學(xué)生對(duì)科學(xué)課堂已逐漸適應(yīng)，對(duì)于科學(xué)探究過(guò)程已有了初步的感知和體會(huì)，但借助現(xiàn)象得出結(jié)論并形成概念的證據(jù)意識(shí)還需要得到進(jìn)一步培養(yǎng)。

優(yōu)化探究活動(dòng)

1.抓住學(xué)生興趣點(diǎn)，多種方法改變形狀

考慮到學(xué)生的年齡特點(diǎn)，結(jié)合本課的教學(xué)目標(biāo)，筆者發(fā)現(xiàn)教材導(dǎo)入環(huán)節(jié)使用的跳跳球在實(shí)際教學(xué)中會(huì)分散學(xué)生的注意力，對(duì)于教師的課堂把控能力要求較高。再結(jié)合前一課學(xué)過(guò)的《推力和拉力》，筆者將導(dǎo)入環(huán)節(jié)換成做彈簧游戲，每位學(xué)生都親自嘗試用推和拉的方式觀察彈簧的形狀改變，具體、形象、直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更能激發(fā)學(xué)生的探究欲望，自然而然地導(dǎo)入新課。

2.優(yōu)化改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，摒棄無(wú)關(guān)因素干擾

探究力能否使玻璃瓶的形狀發(fā)生變化的實(shí)驗(yàn)，教材設(shè)計(jì)的材料是用玻璃瓶和玻璃管，但使用不同規(guī)格的玻璃瓶，實(shí)驗(yàn)效果也會(huì)有所不同。有的教師選用了口服液瓶子及配套的吸管，在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)把瓶子握在手中，瓶子內(nèi)的液體會(huì)受熱膨脹，順著吸管上升。如果不能排除這一因素的干擾，就不能證明是力的作用使玻璃瓶的形狀發(fā)生了變化?？梢姡挥羞x用合適的有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，才能準(zhǔn)確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)認(rèn)知。經(jīng)過(guò)多次下水實(shí)驗(yàn)，筆者最后選用了250 mL的圓形燒瓶，指導(dǎo)學(xué)生墊上隔熱的塑料墊進(jìn)行擠壓。這樣不僅避免了液體受熱膨脹這一因素的干擾，而且圓形燒瓶瓶身較薄，用力擠壓能夠明顯看到吸管中的水柱上升。

優(yōu)化教學(xué)流程

在科學(xué)知識(shí)目標(biāo)方面，本課的教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生知道力可以使物體的形狀發(fā)生改變。這里的物體既包括軟材料物體，也包括硬材料物體。由于力更易于使軟材料的物體發(fā)生形變，因此引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)力可以改變彈簧、氣球等軟材料物體的形狀是達(dá)成本課科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的基礎(chǔ)。

在教學(xué)時(shí)，首先利用低年級(jí)學(xué)生活潑好動(dòng)的特點(diǎn)，采用游戲形式，引導(dǎo)他們?cè)谕评瓘椈傻捏w驗(yàn)中感受力的作用，激發(fā)他們進(jìn)一步探究的興趣。在“彈簧游戲”之后，再提供氣球等材料，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用不同的方法對(duì)其用力，觀察物體的變化，從而認(rèn)識(shí)到“力可以使軟材料物體的形狀發(fā)生改變”。

由于硬材料物體不容易發(fā)生形變，而且學(xué)生已經(jīng)形成了“力只能使軟物體的形狀發(fā)生改變”的前認(rèn)知，“力可以使硬材料物體的形狀發(fā)生改變”就成為本節(jié)課要突破的難點(diǎn)。

筆者首先引導(dǎo)學(xué)生完成玻璃瓶實(shí)驗(yàn)，幫助他們認(rèn)識(shí)力可以使玻璃瓶的形狀發(fā)生改變。然而，在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，從擠壓玻璃瓶可以使玻璃管中的液面上升這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到期望的結(jié)論，對(duì)于二年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，需要經(jīng)過(guò)一系列相對(duì)抽象的理性分析，讓他們難以建構(gòu)科學(xué)概念。所以，在教學(xué)中筆者又增加了激光筆實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按壓桌面時(shí)，激光筆發(fā)出的光經(jīng)過(guò)鏡子反射后照射在墻上的光點(diǎn)會(huì)動(dòng)，以此證明桌子在壓力作用下發(fā)生了形變。這樣，學(xué)生對(duì)力也可以使硬材料物體的形狀發(fā)生改變有了更直觀的理解，從而有效突破了本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)前概念調(diào)查、試教、優(yōu)化、改進(jìn)、完善等過(guò)程，筆者確定了本節(jié)課教學(xué)最終的思路：首先，通過(guò)趣味性的彈簧游戲?qū)耄葟?fù)習(xí)了一節(jié)課的推力和拉力，又可以激發(fā)了學(xué)生的探究興趣；為學(xué)生提供氣球等材料，引導(dǎo)他們嘗試用不同的方法對(duì)其用力，觀察形狀的變化，從而認(rèn)識(shí)到“力可以使軟材料物體的形狀發(fā)生改變”；學(xué)生通過(guò)玻璃瓶實(shí)驗(yàn)、激光筆實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到“力也可以使硬材料物體的形狀發(fā)生改變”；將兩者整合在一起，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“力使物體的形狀發(fā)生改變”的科學(xué)概念；最后，通過(guò)交流分享課堂的收獲和隨堂練習(xí)，評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

教學(xué)反思

1.了解學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”

維果茨基提出的“最近發(fā)展區(qū)”指學(xué)生實(shí)際的發(fā)展水平與潛在的發(fā)展水平之間的差距，前者主要指學(xué)生已經(jīng)具有的獨(dú)立解決問題的能力，后者主要指在成人的指導(dǎo)下或是與更有能力的同伴合作時(shí)表現(xiàn)出的解決問題的能力。他主張教學(xué)應(yīng)當(dāng)基于學(xué)生現(xiàn)有的發(fā)展水平，引領(lǐng)他們發(fā)展。因此，課堂教學(xué)首先要了解學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，確定合適的教學(xué)目標(biāo)，有效進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.有結(jié)構(gòu)的材料和活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階的階梯

科學(xué)概念的建構(gòu)通常需要經(jīng)歷如下過(guò)程：進(jìn)入學(xué)習(xí)的情境；實(shí)驗(yàn)探究，經(jīng)歷概念的動(dòng)態(tài)生成；通過(guò)比較、分析、綜合等思維過(guò)程得出科學(xué)概念；應(yīng)用概念解釋情境中的問題。具體到本節(jié)課，如何讓學(xué)生理解“力也可以使硬材料物體的形狀發(fā)生改變”，需要教師精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，優(yōu)選探究材料。