APP下载

巧借任务驱动 促进深度参与
——小学生深度参与科学课堂学习活动的设计研究

2018-01-04丁晓华

中小学教学研究 2017年12期
关键词:统计图浮力孔隙

丁晓华

江阴市南闸中心小学,江苏 江阴 214405

巧借任务驱动 促进深度参与
——小学生深度参与科学课堂学习活动的设计研究

丁晓华

江阴市南闸中心小学,江苏 江阴 214405

“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。小学科学教学巧借任务,促进学生深度参与,需要教师做好四个方面的工作:利用预测,让概念显性化;利用画图,使抽象思维具体化;利用制作,让分散知识系统化;利用测量,让假设推理实证化。以此培养学生独立探索、勇于开拓进取的自学能力。

小学科学;任务驱动;学习设计

所谓“任务驱动”,就是在学习过程中,教师根据教学目标有意识地设计出一系列任务,并让学生在强烈的问题动机的驱动下,进行自主探究和互动协作的学习。通过任务的完成,学习目标得以达成,学生素养得到提高。

小学科学教学是注重培养学生探究能力的科学启蒙课程,“任务驱动”在小学科学教学中能够得到很好的运用,它能有效促进学生深度参与课堂教学,提升科学素养。将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念,不仅可以学得知识,更能提高能力,培养情义价值观;将再现式教学转变为探究式学习,探究活动的神秘感能使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题,学生的主动性能得到极大的提高。

在实际的教学过程中,笔者巧借如下任务,促进学生深度参与。

一、利用预测,让概念显性化

(一)让学生的前概念显性

【案例1】《水的毛细现象》片断

活动:搭桥过水

预测:两个杯子,一杯红水,一个空杯,靠在一起,不准动这两个杯子,红水会不会流到空杯子里去?有没有办法借用一样东西让水自己爬过去?

生:不可能,水只会往低处流。

生:不可能,杯子是玻璃的,很光滑,水不会爬上去。

生:可以放一根管子,水会自己流过去。

生:可以放一张餐巾纸,水会被吸过去。

生:……

(师用餐巾纸演示水上升)

这是一个主要用于暴露学生前概念的预测活动,通过预测,学生的前概念能够得到充分暴露。生活的经验告诉他们:水是往下流的,玻璃是光滑的,不可能让水往上升,要让水往上升必须有吸管、抽水机等东西帮忙吸才行……围绕着有关于水往上升的问题,学生的思维打开了,大量的与本课主题有关的内容被引进了课堂。

预测有助于学生从多角度、多层次对一个现象进行思考。在预测的过程中,学生在大脑中提取了大量的知识晶片,有的来源于生活经验,有的来源于书本知识,有的仅仅是一种猜想,甚至是一种臆想。不管是哪一种知识,对于课堂教学来说都是有好处的:第一,学生的思维活跃了,有助于提高学生对信息的分析与整合效率;第二,学生的前概念暴露了,教师可根据学生的前概念有针对性地实施教学;第三,学生产生了思维冲突,有助于提高他们对教学内容的兴趣,提高他们解决问题的欲望。

(二)让学生的新建概念显性

【案例2】《水的毛细现象》片断

活动:无孔不入

预测1:纸条、布条、塑料条,先在实验单上预测一下,水会沿哪些材料往上爬?

(1)小组预测,学生汇报

生:布条能让水往上爬,布条上有许多小格子。

生:塑料条太光了,水爬不上去。

生:纸条不行,纸条也很光。

生:纸条行的,纸条边上毛毛的。

生:塑料条可能是可以的,上面有一些折痕。

(2)小组实验

实验要求:分析能使水往上爬的原因是什么?把你们小组的意见记录下来。

(3)小组汇报

生:纸条、布条能让水上升因为他们都毛毛的,塑料条不行,太光了。

生:纸条、布条可以,他们上面都有一些小孔孔,水会沿小孔上升的。

……

预测2:木条、粉笔、铁钉、玻璃棒,哪些材料能让水往上爬?

(1)思考:依据是什么?有孔隙吗?怎么证明有孔隙?

生:木条有缝,水可以上升。

生:铁钉和玻璃棒不行,他们太光了。

生:粉笔可以的,里面有小洞。

(2)小组实验,学生汇报

(3)结论:水能沿着有小孔或小缝的物体上升。

预测3:玻璃棒不行,玻璃管行不行?为什么?

(1)小组预测,学生汇报

生:玻璃管不行,太光滑。

生:玻璃管行的,里面有小孔。

(2)学生实验

本环节设计了3个有层次的预测:第一次预测更准确地说应该是猜测,是让学生根据头脑中已有的对“水自己上升”的浅显认识而进行的,比较抽象,缺少有力的实证支持,属于前概念的暴露;第二次预测是带有明确指向的,有了对布条、纸条、塑料纸条的研究,水自己上升的原因就已经建立在有孔隙上了,因此,第二次预测是根据刚刚习得知识的运用,是新知识的运用;第三次预测是使抽象的水平进一步提高,让学生呈现了一些影响深度建构概念的东西,比如材料特性光滑、毛糙等,可以通过活动给予清理,让毛细现象的概念建立得更纯粹、更本质。

有层次的预测可以促进学生的思维步步深入,让学生在“预测——索证”的循环中逐渐靠近概念的本质,因为有了“证据”的支撑,所以抽象的概念中包含了“显性”的内容。

二、利用画图,使抽象思维具体化

(一)数据统计图

【案例1】《水的浮力》片断

预测:物体在水中下降的不同阶段浮力大小的变化,要求画出折线统计图。

(1)演示实验:让石头从水面开始降落到水底。

(2)提出问题:物体在水中下落的过程中浮力的大小有什么变化?用折线统计图表示。

(3)PPT动画:再次演示一次物体下落的过程,帮助学生理解题意。

(4)分组讨论,预测,绘制折线统计图。

(5)汇报交流:物体在水中下落的过程中受到的浮力的大小有什么变化?

预测图展示:

(6)学生实验,并根据得到的数据进行分析,绘制折线统计图。

实验结果图展示:

让学生根据预测绘制折线统计图,要完成这种形式的预测表述,学生的参与一定是深度的。这是一个思维的过程,也是一个表达的过程,是使抽象思维具体化的过程。这种要求体现表达直观的形式,要求学生的思考更全面、更缜密。物体在水中浮力的变化,它是一个趋向,思考的时候要求学生考虑物体下沉的自变量,同时预测受到浮力的大小变化这个应变量。预测的过程也是一个在学生头脑中进行模拟实验的过程。

让学生实验后绘制折线统计图,这既是一个实验的过程,又是一个记录的过程,更是一个数据整理的过程,一个实际论证的过程。因为有了明确的目的,也因为画图需要正确的数据(一个数据的差异或差错马上就会在图上呈现出来),所以,对学生的实验要求较高。同时,实证支撑下的图表形式更能让学生从中找到变化的规律。既能促进学生深度参与,更能让学生获得深度的认知。

(二)形象直观图

【案例2】《热对流》片断

师:水在被加热的过程中,热在水中是怎样传递的?小组讨论并画出示意图。

(1)学生讨论并画图

(2)实验:加热带茶叶的水。画出茶叶的运动路径。

(3)交流小结:水加热后液体会流动,流动将热带到了各处。

很简单的几张图把抽象的热对流的概念清晰地呈现了出来,不仅破了学生的错误前概念,而且正确的概念用图式的方式呈现在学生的头脑中,理解更深刻,记忆更清晰。

三、利用制作,让分散知识系统化

【案例】《水的毛细现象》片断

活动:制作一个能让水爬上玻璃片的装置,并且左边高,右边低。

师:水能不能沿着玻璃片往上爬?

生:不能,因为玻璃上没有孔。

师:有没有办法让水沿着玻璃片往上爬?

生:可以,制作空隙。

师:可以怎么做?

生:用两块玻璃片。

师:增难度,要求左边爬得低,右边爬得高,可以怎么做?怎么放?

(学生讨论、设计)

提供材料:两块玻璃片,两个长尾夹,半根牙签。

用给定的材料制造一个能让水上升到不同高度的装置,这是一个综合运用水的毛细现象的活动。这个活动首先是对毛细现象进行一个深度的总结,要设计这个装置需先捋清楚毛细现象的概念:能上升,能借助孔隙上升,能借助大小不同的孔隙上升,孔隙小水上升得高,孔隙大水上升得低。这些认识只是设计装置的基础,设计的过程是让学生用逆向思维对概念进行再加工:水要上升必须要有孔隙,水要有高低,孔隙必须要有大小。这样,水的毛细现象的概念就被有序、有层次地搭建了。概念作为一个有层次的结构被学生认识、理解并进行了运用,这样的概念是非常稳定的。

几个问题对学生的思维也是很有帮助的:能不能沿玻璃爬?谁会制造孔隙?可以怎么做?能不能爬得一边高一边低?怎么样才能一边高一边低?问题层层推进,思路逐层打开,教师只是一个发问者,而学生是思维与活动的主体。

四、利用测量,让假设推理实证化

【案例】《水的浮力》片断

(1)教师操作:放入石头,沉入水中。

师:石头受到水的浮力了吗?

生:没有。

师:为什么?

生:石头太重了。

生:因为它没有浮力,水托不住它。

生:受到了水的浮力,但是水托不住它,所以它沉下去了。

师:(提起石头)它这么重,假如受到浮力(教师象征性地托一下),它会有什么变化?

生:会变轻,拉力会变轻。

师:可以怎么做?

生:称一称。

教师出示测力器:这个东西应该能帮到忙,你会做吗?

生:先在空气中测一测,再放到水里测一测。两个数据一减,就是石头受到的水的浮力。

(1)学生演示实验。

(2)学生分组实验。

(3)小结:不管是浮在水面的物体,还是沉在水中的物体,都受到了水的浮力。

测量是实证最有效的手段,通过测量,学生错误的前概念轻易地就破了。这一活动不仅让学生建立了正确的概念,更让学生感受到了建立或者辨别概念的有效手段——测量的重要性。有了数据的支撑,定性分析才有价值。因此,在教学中,教师要注重培养学生的测量能力,这既是引导学生深度参与课堂学习活动的一种方法,更是让学生的科学素养得到切实提高的有效手段。

利用任务驱动能充分暴露学生前概念,能让新建概念显性化,让抽象思维具体化,让分散知识系统化,让假设推理实证化。同时,在完成任务的过程中,学生的团队意识、合作能力也得到了提高,使学生对课堂学习的深度参与得到落实。

[1]黄树生.简说参与式课堂教学设计及其方案规范[J].江苏教育研究(理论版),2009(10).

[2]李明高.幸福课堂:意蕴、特征与建构[J].课程·教材·教法,2010(2).

丁晓华(1979-),男,江苏江阴人,一级教师,大学本科。研究方向:小学科学教学。

符 洁)

猜你喜欢

统计图浮力孔隙
“浮力”知识巩固
我们一起来“制服”浮力
浮力大小由谁定
储层孔隙的“渗流” 分类方案及其意义
各式各样的复式条形统计图
固结条件下软黏土孔隙的演化特征分析
二氧化碳在高岭石孔隙中吸附的分子模拟
Preparation of bimodal grain size 7075 aviation aluminum alloys and the ir corrosion properties
神奇的浮力
如何选择统计图