郝亞平
小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程,讓學(xué)生“動(dòng)手”和“動(dòng)腦”相結(jié)合,引導(dǎo)他們主動(dòng)思考問題,自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),注重思考事實(shí)證據(jù)和科學(xué)結(jié)論之間的關(guān)系。在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中,重要的是要讓學(xué)生感受知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程,領(lǐng)悟科學(xué)方法,培養(yǎng)觀察能力、思維能力、分析能力、實(shí)踐能力,提高科學(xué)素養(yǎng)。
我在《浮力》一課的教學(xué)中,進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐嘗試。
首先,實(shí)踐體驗(yàn)浮力,注重分析感受。
要想建構(gòu)浮力的概念,就要把力擺在學(xué)生的面前。在科學(xué)探究中,教師精心設(shè)計(jì)、選擇、提供有結(jié)構(gòu)的材料是探究活動(dòng)得以開展的重要保證,是學(xué)生參與實(shí)踐、自行探究的前提,對實(shí)現(xiàn)探究與概念的雙螺旋發(fā)展具有重要作用。
為了讓學(xué)生全面地認(rèn)識水的浮力,教師選用了在顏色、形狀、質(zhì)地等方面有差異的物體,包括空礦泉水瓶、小皮球、長寬大約20厘米的泡沫板和木板、一個(gè)大水盆。這些都是常見的材料,學(xué)生感到非常親切,興趣盎然,迫切地想用這些材料在水中體驗(yàn)一下。
為了讓學(xué)生體驗(yàn)到水的浮力,教師要做好演示實(shí)驗(yàn),提清要求:把木塊輕輕按入水底,手輕輕隨著木塊上來,但不要離開木塊,反復(fù)做幾次,感受手上的感覺。課堂上,學(xué)生在寬松的大水盆里反復(fù)地按,專心地體會,感受深刻。有的說,“我壓的是塑料泡沫,使勁地往上托,往下按,有點(diǎn)費(fèi)勁?!庇械恼f,“我按的是球,往下按,有一股沖力往上浮?!?/p>
教師抓住學(xué)生感受每一種物體的關(guān)鍵詞并板書,如頂、往上托、往下費(fèi)勁等。接著把問題推進(jìn),分組討論:按壓這些浮著的物體,手有什么相同的感覺?讓學(xué)生分析自己的感受,通過找共性,學(xué)生清晰地認(rèn)識到,在水中有一種向上頂、托起、阻止向下的力,這個(gè)力就是水的浮力,浮力的概念隨著學(xué)生豐富的親身經(jīng)歷被揭示出來。
然后,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法,組織解釋數(shù)據(jù)。
教學(xué)中,教師不能簡單地讓學(xué)生按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式,照貓畫虎地完成實(shí)驗(yàn),而應(yīng)利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感受知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程,領(lǐng)悟科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析能力。
下沉物體是否受到水的浮力是學(xué)生認(rèn)知的難點(diǎn)。以前此環(huán)節(jié)都是把設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作為重難點(diǎn)。教師出示測力計(jì),同時(shí)有意識地往下拉測力計(jì),引導(dǎo)學(xué)生討論“為什么測力計(jì)變長了”。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這樣的教學(xué),教師將教學(xué)內(nèi)容處理得比較簡單,學(xué)生的思維沒有延伸。
學(xué)生通過力學(xué)單元的學(xué)習(xí)已經(jīng)認(rèn)識了推力和拉力,學(xué)會了測力計(jì)的使用。通過幾次教學(xué),我發(fā)現(xiàn)學(xué)生很容易設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方法,所以,把教學(xué)重點(diǎn)確定為探究成果的交流分析。探究成果交流是對探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的問題與獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、剖析與解釋,而不是單純的探究結(jié)果的公布。
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)之前,教師給學(xué)生搭建好腳手架,讓他們一步步邁進(jìn),思維呈階梯狀向前發(fā)展。討論下沉的物體是否受到水的浮力,這個(gè)問題既可以由教師直接提出,也可以隨著課堂教學(xué)的推進(jìn)由學(xué)生提出。無論問題怎么呈現(xiàn),都要給學(xué)生討論的機(jī)會,激發(fā)學(xué)生的思維。
教師演示并提問:把土豆、沙瓶、鐵等物體放入水中,它們受到水的浮力了嗎?一石激起千層浪。有的說,“因?yàn)樗鼈円环胚M(jìn)水里就沉下去了,所以沒受到水的浮力”,有的說,“因?yàn)樗鼈冎?,所以沒受到水的浮力”,也有的認(rèn)為受到水的浮力了。
一方面,學(xué)生看到這些物體在水中下沉?xí)r速度變慢了,考慮到可能跟水的浮力有關(guān);另一方面,在學(xué)生原有的認(rèn)知中,下沉物體重應(yīng)該不會受到水的浮力。矛盾撞擊著學(xué)生的思維,學(xué)生都為自己的看法辯解。
利用已知構(gòu)建新知,學(xué)生通過體會手的感覺感受到上浮物體受到水的浮力,下沉物體沉在水底。不能按,那就提,在水里提一提,在水外提一提。為了實(shí)驗(yàn)方便,教師搜集到裝水果的小網(wǎng)兜,把土豆、鐵等裝入其中,學(xué)生提著提環(huán)則可實(shí)驗(yàn),大多數(shù)學(xué)生能體會到物體在水中變輕了。然后,組織學(xué)生討論為什么變輕了。學(xué)生分析,是浮力把下沉物體向上托了。
科學(xué)研究講究可重復(fù)性,我們的研究也需要多次重復(fù),在多人或多次的重復(fù)中尋找證據(jù)檢測原結(jié)論是否正確,再次證實(shí)原結(jié)論正確或推翻原結(jié)論。教師為每個(gè)組準(zhǔn)備了兩個(gè)下沉物體,組與組之間有所區(qū)別。
每一個(gè)下沉物體測三次,然后求平均值。測量下沉物體在水外與水中的數(shù)據(jù),各組基本無異議,教師準(zhǔn)備了一個(gè)excel表格,把各組測量的數(shù)據(jù)整理匯總在一起,然后進(jìn)行分析、解釋。
學(xué)生自己觀察、分析數(shù)據(jù),并提出問題:在此過程中有什么發(fā)現(xiàn)?學(xué)生很快發(fā)現(xiàn),物體在水中變輕了。教師再讓學(xué)生把發(fā)現(xiàn)的過程講述給大家,讓學(xué)生的思維得到有效的鍛煉和發(fā)展。
當(dāng)學(xué)生說出物體在水里變輕了,教師便利用excel表讓學(xué)生立刻看到少了的差值,讓數(shù)字說話。為了讓學(xué)生更直觀地看到水里和水外的變化,教師再出示柱形統(tǒng)計(jì)圖。教師不光用水外和水里的差值沖擊著學(xué)生的思維,還用柱狀統(tǒng)計(jì)圖直觀清晰地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化,通過這樣一層層、一步步地比較分析,學(xué)生認(rèn)識到石頭、砂瓶等下沉物體在水中也受到水的浮力。
總之,在科學(xué)課的教學(xué)中,重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程,認(rèn)真引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的過程和實(shí)驗(yàn)成敗的原因,了解科學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程,領(lǐng)會科學(xué)的思維方式和方法,有助于學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探究的良好習(xí)慣,學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也能得到很好的訓(xùn)練和提高。
編輯 _ 于萍