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        在創(chuàng)意科技課程中培育學(xué)生靈氣

        2018-02-26 13:04:18湯柳菊
        廣西教育·D版 2018年12期
        關(guān)鍵詞:高塔胡蘿卜本課

        湯柳菊

        《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出:探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式;課外探究活動是課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充,可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣,全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)素養(yǎng)。面向科技興趣小組實(shí)施的創(chuàng)意科技課程倡導(dǎo)“志趣引領(lǐng)”,以提高學(xué)生科技素質(zhì)和“四靈”氣質(zhì)為宗旨,將知識學(xué)習(xí)、探究體驗、創(chuàng)意制作融為一體,讓學(xué)生在實(shí)踐操作中掌握科學(xué)知識和科學(xué)方法,培養(yǎng)科學(xué)精神和態(tài)度,體驗科學(xué)探究的樂趣,增強(qiáng)科學(xué)探索和團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。

        柳州素有“橋梁博物館”美譽(yù),市內(nèi)20座大橋各具特色,各有一段讓柳州人無比自豪的歷史?;诒臼械倪@個資源優(yōu)勢,筆者為科技興趣小組開發(fā)了一個“橋文化”系列課程(見圖1),將科學(xué)與地方人文有機(jī)結(jié)合,分三階段推進(jìn)課程實(shí)施:第一階段主題為“柳州的橋”,活動方式為實(shí)踐調(diào)研,知識與技能目標(biāo)是“了解橋的基本知識,了解柳州橋梁發(fā)展史及各橋特點(diǎn)”;第二階段主題為“形狀、結(jié)構(gòu)與橋”,主要活動方式是搭建“胡蘿卜高塔”,知識與技能目標(biāo)為“了解形狀與結(jié)構(gòu)的初步知識,在探究體驗中習(xí)得‘胡蘿卜高塔搭建技能”;第三階段主題為“橋模型”,主要活動方式為設(shè)計和制作橋模型,知識與技能目標(biāo)為“應(yīng)用形狀與結(jié)構(gòu)的初步知識,探索橋模型設(shè)計與制作的一般方法”。下面筆者以“胡蘿卜高塔”搭建教學(xué)為例,談?wù)勅绾卧趧?chuàng)意科技課程中培育學(xué)生的靈氣。

        一、“胡蘿卜高塔”搭建課程的由來及學(xué)習(xí)目標(biāo)定位

        “胡蘿卜高塔”搭建是“橋文化”系列課程第二階段主題“形狀、結(jié)構(gòu)與橋”中的主要教學(xué)活動,從科學(xué)課程的角度來講,這其實(shí)就是一個搭支架的探究體驗活動。該活動教學(xué)在課程結(jié)構(gòu)中具有承上啟下的作用:學(xué)生在前一課已經(jīng)學(xué)習(xí)了形狀與承受力的關(guān)系,本課便是運(yùn)用該知識去動手操作、探究體驗,嘗試搭建一座較為穩(wěn)固的高塔(即支架結(jié)構(gòu)),在鞏固知識的同時滲透淺顯的結(jié)構(gòu)力學(xué)知識,激發(fā)科學(xué)探究的興趣,讓學(xué)生進(jìn)一步研究形狀與承受力、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)固性的關(guān)系,為下一步設(shè)計與制作橋模型打下實(shí)踐基礎(chǔ)。

        從我校靈氣課程的角度來講,創(chuàng)意科技課程倡導(dǎo)通過課程活動拓展學(xué)生探究的空間,將探究活動由課內(nèi)引向課外,由教室引向家庭,由學(xué)校引向社會。選擇高塔的搭建材料,是筆者在進(jìn)行課程設(shè)計時頗費(fèi)周折的一件事:最初嘗試用筷子搭支架,后來覺得筷子太長且不易切割,只好作廢;然后考慮用吸管和皮筋,然而中空的吸管因為被皮筋捆扎極易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形,且結(jié)節(jié)處極易滑脫,于是筆者將皮筋換成細(xì)棉線……一次次更換材料,直至最后找到胡蘿卜和尖頭牙簽,這兩種材料不僅有利于搭建活動的順利實(shí)施,而且更有利于體現(xiàn)課程的創(chuàng)意特質(zhì)和學(xué)生的靈氣:比如胡蘿卜塊的裁切方式可以靈活多樣,高塔的搭建方法可以靈活多樣等。

        二、課程實(shí)施過程

        我國著名科學(xué)啟蒙教育專家劉默耕先生在闡述“科學(xué)是什么”的時候指出:科學(xué)不僅僅是系統(tǒng)的科學(xué)知識和成果,還是探索自然的程序和經(jīng)歷;小學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中既要有“金子”(科學(xué)知識),也要學(xué)“點(diǎn)石成金”(科學(xué)能力)的本領(lǐng),兩者缺一不可。為了培養(yǎng)學(xué)生“點(diǎn)石成金”的本領(lǐng),筆者在本課教學(xué)中設(shè)計了“實(shí)例導(dǎo)入,復(fù)習(xí)舊知→示范引路,任務(wù)驅(qū)動→合作探究,培育靈氣→小組交流,理性反思→總結(jié)提升,技能延伸”五個教學(xué)環(huán)節(jié),循序漸進(jìn)地將學(xué)生引入科學(xué)探究的狀態(tài),讓學(xué)生自然習(xí)得科學(xué)探究的方法。

        (一)實(shí)例導(dǎo)入,復(fù)習(xí)舊知

        本環(huán)節(jié)意在借助學(xué)生生活中的直接經(jīng)驗,通過課件呈現(xiàn)生活中的高塔圖片(含輸電鐵塔、埃菲爾鐵塔、通訊鐵塔三圖,略),引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)例鞏固舊知,準(zhǔn)確把握形狀與承受力關(guān)系的科學(xué)知識。學(xué)生在上一課的實(shí)驗教學(xué)中已經(jīng)掌握了這些知識,因而分析起來頭頭是道,比如關(guān)于高塔受力分析就提到了風(fēng)力、自身重力、雷擊等受力,針對形狀與結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性所能夠想到的知識有三角形結(jié)構(gòu)、上輕下重、上小下大等。于是教師設(shè)疑揭題:你們見過用胡蘿卜造的高塔嗎?今天,我們就來用胡蘿卜造一座高塔!

        (二)示范引路,任務(wù)驅(qū)動

        在以往的科學(xué)課上,學(xué)生從未使用過胡蘿卜這種材料開展探究活動,教師的設(shè)疑順利達(dá)成了激發(fā)學(xué)生探究熱情的作用,但同時也讓學(xué)生陷入不知所措的境地。為了幫助學(xué)生消除心中疑惑,教師先做示范,搭建了兩座胡蘿卜高塔(如圖2),然后讓學(xué)生進(jìn)行評價。

        生1:原來胡蘿卜是這樣用的啊。

        生2:老師,你搭的塔上有一根牙簽插得很歪。(師調(diào)正)

        生3:老師,你搭的胡蘿卜不夠平(胡蘿卜塊不在同一個平面上),很難搭高哦。

        生4:老師,這兩座塔不一樣,一座是三棱柱,一座是四棱柱。

        ……

        讓學(xué)生以教師所搭高塔為例展開形狀、結(jié)構(gòu)與受力分析,從中汲取經(jīng)驗教訓(xùn),為接下來的自主合作設(shè)計和搭建奠定基礎(chǔ),可以讓學(xué)生搭建出更加符合要求的高大、結(jié)實(shí)、穩(wěn)固的高塔。交流結(jié)束,筆者出示了小組搭建活動的具體要求(見圖3)。

        [活動名稱:搭建“胡蘿卜高塔”

        使用材料:胡蘿卜1—2根,可以切成任意大小和形狀;牙簽150根(使用時不可折斷)

        活動要求:1.以四人小組形式開展活動,自行設(shè)計高塔框架結(jié)構(gòu),自主分工合作完成搭建任務(wù),將胡蘿卜高塔搭得又高又穩(wěn);2.制作完成后,由各組2號學(xué)生將作品放到相應(yīng)展示區(qū);3.時間為15分鐘

        評比辦法:以積分形式計算成績,分?jǐn)?shù)等級分別為7、5、4、2、1評價三維度:1.搭建的胡蘿卜高塔垂直高度越高,分?jǐn)?shù)越高;

        2.高度相同的情況下,以使用材料少者獲勝;3.高塔作品離手后無法直立、站穩(wěn)的宣告失敗,不計分 ]

        (三)合作探究,培育靈氣

        學(xué)生接到任務(wù)后,以小組為單位依次展開討論、設(shè)計與合作搭建活動。筆者在學(xué)生進(jìn)行小組探究活動時,密切關(guān)注各組出現(xiàn)的各種情況,及時組織交流、分享活動,引導(dǎo)學(xué)生注重團(tuán)隊合作和互幫互學(xué),在思維碰撞中激發(fā)創(chuàng)新思維的火花,搭建出更多符合要求的胡蘿卜高塔。

        筆者在巡視時發(fā)現(xiàn),第一小組的搭建活動遇到了巨大的困難——

        生:(焦急地)老師,我們搭的這個高塔越來越歪了,再往上搭估計要塌了,怎么辦???

        師:你們是不是忘記了之前學(xué)過的加強(qiáng)支架穩(wěn)固性的方法?

        生:沒忘啊??墒茄篮炋塘?,加不了斜杠,我們試過……

        筆者現(xiàn)場演示如何用1塊胡蘿卜和2根牙簽制作斜杠(圖略),點(diǎn)到為止。這其實(shí)就是一個思維靈活性不足的問題,學(xué)生有待教師點(diǎn)撥。

        下面這個組問題較大,已經(jīng)插到第四層了,筆者才發(fā)現(xiàn)他們組的牙簽沒有插牢。學(xué)生聽到老師的提醒后立即動手去改進(jìn),因操作不當(dāng)導(dǎo)致整個胡蘿卜高塔瞬間倒塌。趁他們重新搭建的時候,筆者提醒該組要把底座搭穩(wěn)固,才能搭建更高的塔。

        再下面這個組底座搭得不夠穩(wěn),在筆者提醒后,學(xué)生采用了加料的方法:延伸模型底部面積,使底座更穩(wěn)固。

        在分組搭建活動中,學(xué)生除了關(guān)注本組的手頭工作,還不忘“偷學(xué)”其他組的搭建“秘笈”,或者評鑒各組搭建中的“問題”。

        生:我發(fā)現(xiàn)肖肖他們組的胡蘿卜塊切成了圓柱形。

        肖肖:老師說是用胡蘿卜塊,又沒有規(guī)定是什么樣子的塊!你們也可以試試啊。

        生:老師,胡蘿卜塊可以切成三角形嗎?

        師:可以啊。要求里只規(guī)定了材料,沒有限制形狀哦。對了,在剛才的操作中,有幾個小組出現(xiàn)了搭建問題,誰能給他們提供幫助?

        生:我!我們組直接把胡蘿卜切成幾個小圓柱,用來搭建高塔的底座,粗粗的胡蘿卜塊又重又穩(wěn),非常容易往上搭。

        ……

        15分鐘后,12個小組全部完成了搭建,并將本組的作品送到了展示臺,按照搭建的形狀進(jìn)行了分區(qū)布置。其中三棱柱形狀的有2個,四棱柱有8個,梯形底座加四棱柱的有2個。有的組把胡蘿卜切成4個圓柱形作為底座的四個“腳”,然后再裁切小一些的胡蘿卜塊搭建“高塔”的上部;有的將胡蘿卜塊裁切成了大小不一的3種型號,從大到小依次往上搭建;有的小組裁切的胡蘿卜塊大小相同,卻選用了梯形底座;有的組在搭建過程中能夠根據(jù)自己的實(shí)際問題不斷修改原定設(shè)計……

        (四)小組交流,理性反思

        本環(huán)節(jié)主要是引導(dǎo)學(xué)生從高塔知識、合作意識、制作方法等方面對“胡蘿卜高塔”搭建活動進(jìn)行總結(jié)、反思、評價,不斷提高科學(xué)探究能力。

        師:(指著展臺上最高的3件作品)在這三件作品里,你們發(fā)現(xiàn)了什么?

        生:我們多數(shù)搭的是一般的四棱柱,而小劉他們組搭的是T型臺加四棱柱,所以比我們的高塔要穩(wěn),而且高。

        生:(小劉組)我們組原來不是這樣設(shè)計的,當(dāng)搭到高一點(diǎn)的時候我們發(fā)現(xiàn)塔已經(jīng)“站”不穩(wěn)了,于是就把塔的底部往外擴(kuò)大了。

        生:鄭杰他們組的胡蘿卜塊切得最好,最底下的蘿卜塊最大,到中間了就換小一點(diǎn)的。

        師:(指著冠軍作品)也就是說,你發(fā)現(xiàn)了冠軍組的胡蘿卜塊有大、中、小三種型號,而且是越往下越大,對嗎?(生齊齊點(diǎn)頭)那么,冠軍組的搭建方式,符合我們前面提到的哪一種說法?

        生:(齊答)上輕下重,上小下大。

        師:冠軍組獲勝除了剛剛提到的合理使用大、中、小型號的胡蘿卜塊分層搭建以外,還有一些合作經(jīng)驗值得大家學(xué)習(xí)借鑒。

        生:(冠軍組介紹經(jīng)驗)我們組有一個人專門負(fù)責(zé)切胡蘿卜,我和小廖負(fù)責(zé)搭上面部分,另外一個同學(xué)搭底座,然后再把兩部分拼接起來。

        生:我們組在高塔頂部采用了一根牙簽加一塊胡蘿卜的方法做了個“天線寶寶”,所以我們就在高度上占了優(yōu)勢。

        ……

        學(xué)生自由交流時,教師要注意觀察和傾聽,鼓勵弱者、激勵強(qiáng)者,適當(dāng)調(diào)控學(xué)生情緒,提醒學(xué)生注意傾聽他人的經(jīng)驗,從中學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,積極思考解決問題的辦法,提高科學(xué)思維和創(chuàng)意制作能力。

        (五)總結(jié)提升,技能延伸

        本環(huán)節(jié)重點(diǎn)是基于本課主題總結(jié)課堂得失,讓學(xué)生從課堂到生活,對下一環(huán)節(jié)實(shí)踐探索做思維拓展,以便形成一條有機(jī)聯(lián)系、自然銜接的“活動鏈”,逐漸學(xué)會發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)現(xiàn)象,用學(xué)到的科學(xué)道理去改善生活品質(zhì),嘗試進(jìn)行有針對性的社會實(shí)踐活動。在本課中,筆者簡單總結(jié)了學(xué)生在本課搭建活動中的得失(過程略),并提出了下一課的活動目標(biāo)——橋模型的設(shè)計與制作,告訴學(xué)生橋梁的建設(shè)同樣使用了改變物體形狀和搭支架、建高塔的原理,因而它是本課活動的技能延伸。

        本課把“立足于做、著重于思、著眼于疑、著力于放”四個教學(xué)策略融入五個教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中,組織學(xué)生展開有趣的課堂實(shí)踐,有效激發(fā)了學(xué)生的探究熱情和學(xué)習(xí)潛能,從而真正落實(shí)了我校在創(chuàng)意科技課程中培育學(xué)生靈氣的課程目標(biāo)。

        (責(zé)編 白聰敏)

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