陳曉丹

兒童學(xué)習(xí)科學(xué)最大的考驗(yàn)之一就是如何增強(qiáng)兒童主動探索世界的思維和能力的意識。在教學(xué)中，教師應(yīng)讓學(xué)生超越浮于表面的觀察，引導(dǎo)他們從更有價值的視角獲得更深刻的發(fā)展。理解科學(xué)概念是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要部分。教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)基于科學(xué)邏輯開展科學(xué)課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生歸納概括、演繹推理、類比推理等，讓他們更有效構(gòu)建科學(xué)概念?！犊茖W(xué)》五年級上冊《計(jì)量時間》單元的起始課是《時間在流逝》，通過讓學(xué)生認(rèn)識計(jì)時發(fā)展史上不同階段的計(jì)時工具和燃香實(shí)驗(yàn)，探究計(jì)時工具的共同特征。本課教學(xué)中，筆者嘗試基于概括的科學(xué)邏輯進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，包括教材素材的選取和整理、巧設(shè)提問促進(jìn)深度學(xué)習(xí)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材培養(yǎng)科學(xué)思維。

一、基于科學(xué)邏輯，整體設(shè)計(jì)

教材中第一部分為計(jì)時工具的發(fā)展史，第二部分為燃香測試燃燒速度是否均勻的實(shí)驗(yàn)。很多老師沒有科學(xué)邏輯的視角與方法，更沒有找到二者的內(nèi)在聯(lián)系，有的甚至認(rèn)為“燃香是古代的一種計(jì)時工具”就是二者的聯(lián)系。大多數(shù)老師在第一部分會查找詳實(shí)的計(jì)時工具圖片和視頻，包括太陽東升西落、圭表、光影計(jì)時法、日晷、水鐘、鐘表，甚至補(bǔ)充燃香、沙漏等，帶著學(xué)生分析每一種計(jì)時工具的特性和優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而得出計(jì)時工具越來越復(fù)雜、精準(zhǔn)的結(jié)論。緊接著進(jìn)行第二部分的實(shí)驗(yàn)，得出燃香燃燒速度均勻的結(jié)論，并沒有發(fā)現(xiàn)二者的內(nèi)在聯(lián)系。筆者認(rèn)為在第一部分的分析角度應(yīng)該是計(jì)時工具都有變化等時的特點(diǎn)，兩個部分其內(nèi)在本質(zhì)在于“利用計(jì)時工具的均勻變化來判斷時間”，這才是內(nèi)在深度的關(guān)聯(lián)處，也是計(jì)時工具的基本特征。整個課堂的設(shè)計(jì)包括教材素材的選取和整理、以“精問”促“深思”和實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)都應(yīng)該抓住這一內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行深入思考和設(shè)計(jì)，讓學(xué)生嘗試從各種計(jì)時工具中分析并總結(jié)出規(guī)律性的結(jié)論，甚至聯(lián)想到生活中的有此特征的其他物品也可作為計(jì)時工具，發(fā)展科學(xué)思維，進(jìn)而提高課堂的質(zhì)效。

二、悅讀電子雜志，穿越時空

筆者嘗試用PowerPoint制作電子雜志，方法簡易，一是版面的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)→幻燈片大小→自定義幻燈片大小→A4信紙/縱向；二是內(nèi)容的添加：插入→圖片/文本框/藝術(shù)字/媒體；三是目錄制作與超鏈接：選中對象→右擊選中“超鏈接”→鏈接的目標(biāo)位置；四是頁面的切換：切換→自選切換的動畫模式。以平板為工具分小組進(jìn)行自主閱讀，結(jié)合超鏈接圖文并茂展示計(jì)時工具總體發(fā)展史，通過翻頁的辦法對種計(jì)時工具的計(jì)時原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及發(fā)展過程簡約地呈現(xiàn)，而對于較難理解的圭表、光影計(jì)時法、日晷可嵌入視頻，讓學(xué)生獲得更豐富的相關(guān)知識，同時也便于多感官調(diào)動學(xué)生參與自主閱讀。學(xué)生點(diǎn)擊“超鏈接”重點(diǎn)閱讀自己不熟悉或感興趣的工具，查找計(jì)時工具規(guī)律性的變化規(guī)律，在已有的知識結(jié)構(gòu)上補(bǔ)充新知識或者對有所偏差的知識結(jié)構(gòu)矯正，從而真正搭建新的計(jì)時工具的知識結(jié)構(gòu)，同時也為后面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好鋪墊。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，分段計(jì)時

實(shí)驗(yàn)原型及不足：《研究一柱香的時間》要求將粗細(xì)均勻的燃香等分四段再無風(fēng)條件下燃燒，分別記錄燃燒每一段所需的時間。主要有兩點(diǎn)不足：一是實(shí)驗(yàn)耗時過長。古時“一炷香”的時間約為兩刻鐘左右即大約三十分鐘，對于40分鐘一節(jié)課而言花費(fèi)的時間過長，一些老師為了節(jié)省時間會盡量買較細(xì)的香。二是計(jì)時程序繁瑣。老師往往分發(fā)四個秒表并進(jìn)行編號，四個秒表同時計(jì)時開始，每到四分之一燒完依次按停一個秒表，記錄從開始到燒完的結(jié)束時間為時間1、2、3、4，時間1為第一段香燒完的時間，再通過分段差值（時間2-時間1、時間3-時間2、時間4-時間3）依次計(jì)算后面三段時間，最后進(jìn)行對比四個數(shù)值大小來檢驗(yàn)四段香燃燒所耗的時間是否相等，有的學(xué)生甚至陷在計(jì)算混亂中不得結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)分析及改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)的目的是通過實(shí)驗(yàn)得出燃香的燃燒速度是均勻的，證明古代燃香計(jì)時的規(guī)律：燃香的燃燒是一種均勻變化的規(guī)律。因而，針對“實(shí)驗(yàn)耗時過長”的缺點(diǎn)，采取“等比例縮放”的策略，在選擇細(xì)香的基礎(chǔ)上可將燃香直接剪短至4厘米再等分四段，每段為1厘米，可將實(shí)驗(yàn)時間縮短至5分鐘內(nèi)。另外，直接測出每一小段的計(jì)時方法肯定是最簡便的，可以借助平板中“時鐘”的“秒表”功能，每1厘米燃完就按一次“計(jì)次”，頁面上有總計(jì)時（累積時間）、當(dāng)次計(jì)時、歷次計(jì)時的功能，在歷次功能中可一目了然直接對比各段的燃香速度，簡易操作。

責(zé)任編輯 邱 麗