小學(xué)科學(xué)（心得）之科學(xué)探究內(nèi)容的確定和案例分析

1、小學(xué)科學(xué)論文之科學(xué)探究內(nèi)容的確定和案例分析 摘要科學(xué)探究是科學(xué)課程五大內(nèi)容的首要內(nèi)容。作為教師應(yīng)當(dāng)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(xué)生進行科學(xué)探究的機會。這就需要教師適時地、恰當(dāng)?shù)卮_定科學(xué)探究的內(nèi)容，這才能有效的開展科學(xué)探究教學(xué)。本文從三個方面探討科學(xué)探究內(nèi)容確定原則。并依據(jù)這些原則，從教材、學(xué)生生活、教學(xué)過程、習(xí)題、學(xué)生問題、媒體六個方面考慮科學(xué)探究內(nèi)容的來源，并分別列舉六個案例進行分析。關(guān)鍵詞科學(xué)探究內(nèi)容案例科學(xué)探究是科學(xué)課程的核心概念，是科學(xué)課程的五個基本理念之一，是科學(xué)課程四大目標(biāo)的首要目標(biāo)，更是科學(xué)課程五大內(nèi)容的首要內(nèi)容?，F(xiàn)在已有的幾個出版社出版的科學(xué)教材，都對

2、科學(xué)探究內(nèi)容從不同層次作了詳細的安排。教師在教學(xué)中可以依據(jù)這些內(nèi)容達到科學(xué)探究的教學(xué)目標(biāo)。但是教材中并非所有探究內(nèi)容都適合探究；并非所有可探究內(nèi)容都能符合探究教學(xué)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(yīng)當(dāng)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(xué)生進行科學(xué)探究的機會。這就需要教師適時地、恰當(dāng)?shù)卮_定科學(xué)探究的內(nèi)容，這才能有效的開展科學(xué)探究教學(xué)。本文著重探討科學(xué)探究內(nèi)容的確定，并舉幾個案例進行分析。1科學(xué)探究內(nèi)容確定的原則1.1興趣原則在科學(xué)探究內(nèi)容應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、理解自然的情感以及對科學(xué)探索的興趣，這正是義務(wù)教育階段科學(xué)課程目標(biāo)

3、之一。學(xué)生對探究內(nèi)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(xué)生參與和體驗科學(xué)探究的一般過程，包括提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、實施計劃、得出結(jié)論、表達交流，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。并在探究活動中發(fā)展學(xué)生合作能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。而這些能力，課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定學(xué)生在初中階段結(jié)束時要達到的。因此，教師在設(shè)計和組織學(xué)生探究活動時要注意能力培養(yǎng)的梯度。探究內(nèi)容確定要考慮大多數(shù)學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)經(jīng)過努力可以完成，要充分估計學(xué)生在知識、技能、探究的態(tài)度和信心上有何不足，以利于學(xué)生生動活潑、積極主動地探究學(xué)習(xí)。1.3可操作原則探究教學(xué)的特征決定著探究內(nèi)容應(yīng)具有可操作性，即探究

4、內(nèi)容是可以通過有步驟的探究活動得到答案。探究的內(nèi)容要便于用自制教具和“隨手取材”進行探究活動。2科學(xué)探究內(nèi)容的確定探究無處不在，依據(jù)以上原則，教師可以從以下幾個方面確定便于教學(xué)的探究內(nèi)容。2.1從教材中確定各種教材是學(xué)科知識體系的精選，也是教師最方便的源泉。教材中有些內(nèi)容已經(jīng)明確為探究內(nèi)容，但有許多地方并不明確，經(jīng)教師處理可以成為很好的探究內(nèi)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(guān)呢？這個問題完全可以利用探究式教學(xué)的進行教學(xué)設(shè)計。案例分析提出問題：電功與哪些因素有關(guān)？學(xué)生猜想：會不會與電壓有關(guān)？會不會與電流有關(guān)？會不會與電阻有關(guān)？會不會與時間有

5、關(guān)？教師肯定學(xué)生回答的同時，可以讓同學(xué)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(jù)的猜。有些同學(xué)可能會依據(jù)一些生活經(jīng)驗來得出一些結(jié)論。制定計劃與設(shè)計實驗：如何才能確定電功與哪一個猜想是有關(guān)的呢？實驗是自然科學(xué)的靈魂和基礎(chǔ)。引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)當(dāng)想到從實驗入手進行研究。（1）驗證電功與電流的關(guān)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(shè)計：采用電燈并聯(lián)方式。收集證據(jù)：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(guān)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(shè)計：采用電燈串聯(lián)方式

6、。收集證據(jù)：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(xué)生生活中確定每個學(xué)生在生活中都有過探究的體驗，教師可以選取學(xué)生曾經(jīng)親身體驗過的探究作為探究內(nèi)容，讓學(xué)生充分體會到科學(xué)探究就在身邊。一位教師在科學(xué)（浙江教育出版社七年級第一冊）“科學(xué)探究”一節(jié)教學(xué)的最后，讓學(xué)生講講自己在生活中探究的例子，同學(xué)們爭相舉手回答。以下是一個同學(xué)的探究案例。案例2這位同學(xué)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(zhǔn)備過幾天再觀察。過了幾天后，再去觀察，發(fā)現(xiàn)鳥蛋已經(jīng)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(nèi)容。2.3從教學(xué)教過程中確定在教學(xué)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(xué)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(xué)，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(xué)有不同的結(jié)果，有的認為是A對，有的認為是B對，也有的認為應(yīng)選C，對此教師直接告知學(xué)生答案，失去了一次探究教學(xué)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(xué)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(xué)的好時機。案例分析提出問題：讓同學(xué)思考上面的問題。引發(fā)同學(xué)之間的爭論。實驗說明：請同學(xué)設(shè)計實驗電路圖。請同學(xué)連線實驗。出現(xiàn)新問題：實驗失敗。請同學(xué)思考實驗失敗的原因，想法解決問題。學(xué)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(guān)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(xué)生修正猜想：說明電路是短路了。什么地方短路了？學(xué)生檢查線路：教師指導(dǎo)學(xué)生思考檢查線路的方法。線路有點亂，有同學(xué)提議重新連線

9、。線路正確連結(jié)。問題還是沒有解決，問題究竟出在什么地方？這樣可以使學(xué)生在教學(xué)保持興奮狀態(tài)，也使學(xué)生學(xué)到許多東西。2.4從習(xí)題中確定習(xí)題課教學(xué)，教師容易“就題論題”：在講習(xí)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(xué)方法只能讓學(xué)生被動地接受，是典型的輸灌式教學(xué)。有時因此而忽視了習(xí)題中蘊含的科學(xué)探究內(nèi)容。案例4這是“壓力、壓強習(xí)題課”中一個題目：一粒南瓜子平放在桌面上產(chǎn)生的壓強大約是A、0.2帕B、2帕C、20帕D、200帕許多同學(xué)選擇了B，也有些同學(xué)選了A。但是教師沒有去做學(xué)生練習(xí)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(xué)：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(xué)，這些同學(xué)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(xué)生的活動可以看出，學(xué)生針對問題提出了自己的猜想。進一步展開讓同學(xué)們設(shè)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(xué)的好例子。2.5從學(xué)生的問題中確定學(xué)生提出的問題、學(xué)生結(jié)果間的差異或爭論解決，最能夠滿足學(xué)生的現(xiàn)實需要，從而引起學(xué)生的興趣。另外，學(xué)生自己的探究結(jié)果也

11、往往是尋找新的探究內(nèi)容的切入點，由于這些內(nèi)容是前面內(nèi)容的延伸，又都是來源于學(xué)生自己，學(xué)生會產(chǎn)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(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)生猜測：A同學(xué)：“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(dāng)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(xué)：廠家生

12、產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)大量生產(chǎn)，肯定不會存在A同學(xué)這樣的問題。實驗設(shè)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(jù)。實驗結(jié)果：A組同學(xué)：當(dāng)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(xué)：當(dāng)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(jié)果：第二次結(jié)果分別驗證了對方第一次的結(jié)論。結(jié)果分析：兩組同學(xué)冷靜下來分析原因，A組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：他們這組的“熱得快”電熱管短，只有19cm，而B組同學(xué)的“熱得快”長有24cm?！盁岬每臁遍L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(dǎo)可以達到沸點。最后結(jié)論：購買“熱得快”時，盡量選購電熱管較長的。建議生產(chǎn)廠家生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)長度的“熱得快”。2.6從各種媒體中確定現(xiàn)在報刊、網(wǎng)絡(luò)等媒體資源非常豐富，教師可以利用這些資源設(shè)計出較好的科學(xué)探究內(nèi)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(xué)物理學(xué)家雅各布博爾發(fā)現(xiàn)的“碎花瓶理論”。該理論認為，當(dāng)打碎花瓶后，其碎片的大小和數(shù)量具有嚴格的制約關(guān)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(guān)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?nèi)ブ貜?fù)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(shè)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(jié)論：指出與“碎花瓶理論”是否符合。資料查閱：在網(wǎng)絡(luò)上查閱相關(guān)資料，了解“碎花瓶理論”的應(yīng)用價值：學(xué)者已利用這一原理來恢復(fù)包括隕石在內(nèi)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(dāng)將它們搜集復(fù)原后，學(xué)者們就得出了如下結(jié)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(xué)領(lǐng)域找到了用武之地。如今歷史學(xué)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