小學科學（心得）之科學探究內容的確定和案例分析

1、小學科學論文之科學探究內容的確定和案例分析 摘要科學探究是科學課程五大內容的首要內容。作為教師應當合理開發(fā)和利用已有的實踐資源和素材資源，切實提供和保證學生進行科學探究的機會。這就需要教師適時地、恰當?shù)卮_定科學探究的內容，這才能有效的開展科學探究教學。本文從三個方面探討科學探究內容確定原則。并依據這些原則，從教材、學生生活、教學過程、習題、學生問題、媒體六個方面考慮科學探究內容的來源，并分別列舉六個案例進行分析。關鍵詞科學探究內容案例科學探究是科學課程的核心概念，是科學課程的五個基本理念之一，是科學課程四大目標的首要目標，更是科學課程五大內容的首要內容?，F(xiàn)在已有的幾個出版社出版的科學教材，都對

2、科學探究內容從不同層次作了詳細的安排。教師在教學中可以依據這些內容達到科學探究的教學目標。但是教材中并非所有探究內容都適合探究；并非所有可探究內容都能符合探究教學的整體計劃。新的課程觀要求我們教師用教科書教，而不是教教科書。作為教師應當合理開發(fā)和利用已有的實踐資源和素材資源，切實提供和保證學生進行科學探究的機會。這就需要教師適時地、恰當?shù)卮_定科學探究的內容，這才能有效的開展科學探究教學。本文著重探討科學探究內容的確定，并舉幾個案例進行分析。1科學探究內容確定的原則1.1興趣原則在科學探究內容應能激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)學生熱愛自然、理解自然的情感以及對科學探索的興趣，這正是義務教育階段科學課程目標

3、之一。學生對探究內容的興趣是探究活動進行下去的動力源泉。1.2梯度原則探究旨在讓學生參與和體驗科學探究的一般過程，包括提出問題、作出假設、制定計劃、收集證據、實施計劃、得出結論、表達交流，以培養(yǎng)學生的科學探究能力。并在探究活動中發(fā)展學生合作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。而這些能力，課程標準是規(guī)定學生在初中階段結束時要達到的。因此，教師在設計和組織學生探究活動時要注意能力培養(yǎng)的梯度。探究內容確定要考慮大多數(shù)學生在規(guī)定時間內經過努力可以完成，要充分估計學生在知識、技能、探究的態(tài)度和信心上有何不足，以利于學生生動活潑、積極主動地探究學習。1.3可操作原則探究教學的特征決定著探究內容應具有可操作性，即探究

4、內容是可以通過有步驟的探究活動得到答案。探究的內容要便于用自制教具和“隨手取材”進行探究活動。2科學探究內容的確定探究無處不在，依據以上原則，教師可以從以下幾個方面確定便于教學的探究內容。2.1從教材中確定各種教材是學科知識體系的精選，也是教師最方便的源泉。教材中有些內容已經明確為探究內容，但有許多地方并不明確，經教師處理可以成為很好的探究內容。案例1“電功”一節(jié)，引出電功概念后，教師都會提出了這樣的問題：電流做的功與哪些因素有關呢？這個問題完全可以利用探究式教學的進行教學設計。案例分析提出問題：電功與哪些因素有關？學生猜想：會不會與電壓有關？會不會與電流有關？會不會與電阻有關？會不會與時間有

5、關？教師肯定學生回答的同時，可以讓同學說一下，為什么要這樣去猜。猜想可以是瞎猜，也可以是有依據的猜。有些同學可能會依據一些生活經驗來得出一些結論。制定計劃與設計實驗：如何才能確定電功與哪一個猜想是有關的呢？實驗是自然科學的靈魂和基礎。引導學生應當想到從實驗入手進行研究。（1）驗證電功與電流的關系。子問題：在電路中電燈越亮，是不是通過電燈的電流越大？控制變量：加在電燈的電壓相同。實驗設計：采用電燈并聯(lián)方式。收集證據：通過實驗，將電燈的亮暗與電流表大小作一個比較。（2）驗證電功與電壓的關系。子問題：在電路中電燈越亮，是不是加在電燈的電壓越大？控制變量：通過電燈的電流相同。實驗設計：采用電燈串聯(lián)方式

6、。收集證據：通過實驗，將電燈的亮暗與電壓表大小作一個比較。2.2從學生生活中確定每個學生在生活中都有過探究的體驗，教師可以選取學生曾經親身體驗過的探究作為探究內容，讓學生充分體會到科學探究就在身邊。一位教師在科學（浙江教育出版社七年級第一冊）“科學探究”一節(jié)教學的最后，讓學生講講自己在生活中探究的例子，同學們爭相舉手回答。以下是一個同學的探究案例。案例2這位同學偶然中得到一個鳥蛋，于是他想探究一下，雞能將鳥蛋孵出小鳥嗎？案例分析問題提出：雞能將鳥蛋孵出小鳥嗎？實驗過程：找來一只正在孵小雞的母雞，將鳥蛋放入，準備過幾天再觀察。過了幾天后，再去觀察，發(fā)現(xiàn)鳥蛋已經破了。新的問題提出：鳥蛋是被母雞給啄

7、破的嗎？母雞能夠認出鳥蛋嗎？它是怎么認出來的？這個新的問題，是一個很好的探究內容。2.3從教學教過程中確定在教學過程中難免會有意外情況發(fā)生，意外并不一定是壞事，對于超越常規(guī)的問題，學生會很有興趣。案例3這是“串并聯(lián)電路的特點”的新課教學，教師利用下面的題目引入新課：小燈泡L1和L2連接在同一電路中，試在A、B、C選項中選擇正確的答案填入空格中。A、串聯(lián)B、并聯(lián)C、無法確定如果L1熄滅L2也同時熄滅，則L1 和L2。對此問題同學有不同的結果，有的認為是A對，有的認為是B對，也有的認為應選C，對此教師直接告知學生答案，失去了一次探究教學的時機。另外教師想通過實驗來說明這個問題。但是在實驗中出了問題

8、，實驗沒有成功，于是教師采用了常規(guī)的方法來處理，說：同學們，今天的實驗沒有做好，我們先放一下，下節(jié)實驗課我們一起來探討。這又一次失去了探究教學的好時機。案例分析提出問題：讓同學思考上面的問題。引發(fā)同學之間的爭論。實驗說明：請同學設計實驗電路圖。請同學連線實驗。出現(xiàn)新問題：實驗失敗。請同學思考實驗失敗的原因，想法解決問題。學生猜想：會不會是燈泡燒了？會不會是電路斷路了？會不會是電路短路了？教師發(fā)現(xiàn)：連線好后，關上電源發(fā)現(xiàn)電源過載指示燈亮起，而燈就是不亮。教師解釋過載的含義。學生修正猜想：說明電路是短路了。什么地方短路了？學生檢查線路：教師指導學生思考檢查線路的方法。線路有點亂，有同學提議重新連線

9、。線路正確連結。問題還是沒有解決，問題究竟出在什么地方？這樣可以使學生在教學保持興奮狀態(tài)，也使學生學到許多東西。2.4從習題中確定習題課教學，教師容易“就題論題”：在講習題時，只是報一下答案，介紹了教師自己解題的思路和方法。這種教學方法只能讓學生被動地接受，是典型的輸灌式教學。有時因此而忽視了習題中蘊含的科學探究內容。案例4這是“壓力、壓強習題課”中一個題目：一粒南瓜子平放在桌面上產生的壓強大約是A、0.2帕B、2帕C、20帕D、200帕許多同學選擇了B，也有些同學選了A。但是教師沒有去做學生練習的反饋工作，馬上就說正確是C，并做了一下講解。案例分析我在聽課時問了一些選A同學：你們?yōu)槭裁匆xA

10、呀？他們說是猜的。我說為什么不猜B、C、D，而就猜A，一定有你的理由。在我的鼓勵下，他們說了自己的想法：認為南瓜子的壓強一定很小的，因此，選A。而問選B的同學，這些同學也都說了自己選擇的理由：是猜的，但之所以猜B，是因為書本中有一句“一張報紙平放時對桌面的壓強約0.5帕”，一粒南瓜子的壓強大概會比報紙大一點吧。從學生的活動可以看出，學生針對問題提出了自己的猜想。進一步展開讓同學們設計一個實驗怎測量一粒南瓜子對桌面的壓強，就是一個可以利用探究式教學的好例子。2.5從學生的問題中確定學生提出的問題、學生結果間的差異或爭論解決，最能夠滿足學生的現(xiàn)實需要，從而引起學生的興趣。另外，學生自己的探究結果也

11、往往是尋找新的探究內容的切入點，由于這些內容是前面內容的延伸，又都是來源于學生自己，學生會產生很濃的興趣。案例5現(xiàn)在比較流行一種電熱器，將其直接插入熱水瓶中，能較快地將一瓶冷水燒開，故得名“熱得快”。因在保溫瓶中直接對冷水加熱，熱量損失少，效率高，使用方便，故被廣泛使用。一位學生在學習了“熱傳遞的幾種方式”后，提出了問題：“熱得快”，你熱得好嗎？案例分析問題提出：“熱得快”，你熱得好嗎？學生猜測：A同學：“熱得快”是利用水中的溫差形成對流，而達到快速加熱的。但是，電熱管下方的一部分冷水密度始終較大，不能參與循環(huán)，難以被加熱。當人們以為上部分水燒開而斷開電源時，下部分水還沒有燒開。B同學：廠家生

12、產的產品已經大量生產，肯定不會存在A同學這樣的問題。實驗設計：分二組，分別利用溫度計直接測量在水開時各層水的溫度。要求記錄原始數(shù)據。實驗結果：A組同學：當上層水沸騰時，下層水才76，沒有達到沸點，不能飲用。B組同學：當上層水沸騰時，下層水溫已達96，稍過一點時間，溫度接近沸點，可以飲用。修正實驗：教師肯定了他們的成績，并建議他們交換“熱得快”再認真地做一遍。實驗結果：第二次結果分別驗證了對方第一次的結論。結果分析：兩組同學冷靜下來分析原因，A組同學發(fā)現(xiàn)：他們這組的“熱得快”電熱管短，只有19cm，而B組同學的“熱得快”長有24cm。“熱得快”長的，不能參與對流的水柱較短，但只要加熱時間稍長，依

13、靠熱傳導可以達到沸點。最后結論：購買“熱得快”時，盡量選購電熱管較長的。建議生產廠家生產符合標準長度的“熱得快”。2.6從各種媒體中確定現(xiàn)在報刊、網絡等媒體資源非常豐富，教師可以利用這些資源設計出較好的科學探究內容。案例6倘若你不小心打碎了一個花瓶，請不要過分傷心和惋惜。因為，你將有機會來體驗丹麥隆比工業(yè)大學物理學家雅各布博爾發(fā)現(xiàn)的“碎花瓶理論”。該理論認為，當打碎花瓶后，其碎片的大小和數(shù)量具有嚴格的制約關系；較大的有若干塊，次大的稍多一些，小塊的更多，而更多的則是小碎片。若想按其重量來劃分，大致有10100克、110克、1克或0、1克幾個等級。再將這些碎片分類稱出重量，就可發(fā)現(xiàn)它們之間表現(xiàn)為

14、統(tǒng)一的倍數(shù)關系，即較大的重量是次大塊的16倍，次大塊的重量是小塊的16倍，小塊的重量是小碎片的16倍，如此等等。問題：讓我們去重復實驗，花瓶很貴，可以用茶杯替代，茶杯打碎了，是否也有同樣的規(guī)律？案例分析提出問題：茶杯打碎了，是否也有同樣的規(guī)律？實驗設計：為了防止碎玻璃扎手，將塑料包在外面打碎了再進行測量。取碎玻璃時使用鑷子。實驗結論：指出與“碎花瓶理論”是否符合。資料查閱：在網絡上查閱相關資料，了解“碎花瓶理論”的應用價值：學者已利用這一原理來恢復包括隕石在內的不知其原貌的物體。隕石在地球濺落后通常以碎片的形式存在，當將它們搜集復原后，學者們就得出了如下結論：在進入地球大氣層前，這些橫沖直撞的天體多數(shù)呈圓形，個別的則呈飛碟形，從而為天體研究提供了更為形象的一手資料。這一理論還在考古學領域找到了用武之地。如今歷史學家們只要通過一些碎片的重量計算就可大致判斷所找文物的大小