潘静

一、主题

科学课的意义不在于传授简单的科学理论知识，而在于教会学生运用所学的知识去解决生活中的实际问题。所谓授人以鱼不如授人以渔，而科学教学中所指的“渔”就是学生在解决问题时的思维方式。在课堂教学中设置合适的问题引导学生进行自主思考，能有效地促进科学思维的形成，这样的课堂才更有意义。

二、案例背景

《研究透镜》是苏教版小学科学五年级上册第二单元中的第二课，该课的教学目标是认识凸透镜和凹透镜以及它们的成像特点。而《神奇的蝴蝶杯》是基于《研究透镜》中凸透镜的相关知识自创的一节课外拓展课。《神奇的蝴蝶杯》这一课的设计意图在于让学生运用已经学习过的有关凸透镜知识来解释蝴蝶杯神奇现象产生的原因。这与课标的要求相符，以一个新奇的事物引导学生进行自主探究，激发思维的产生，促进科学素养的提高。

三、案例片段

片段一

师：出示一张侯马蝴蝶杯的图片，介绍，“这是一款宋元时期特别流行的物件，叫作侯马蝴蝶杯。当时人们用‘酒满蝶显，酒干蝶隐这八个字来形容这种杯子，什么意思呢？就是说当这个杯子倒满酒水时杯中会出现一只漂亮的蝴蝶，而当酒水喝干后蝴蝶就会消失了。那么这种杯子真的有这么神奇吗？想不想亲眼验证一下？”

生：想！

师：今天老师带来了侯马蝴蝶杯的模型，让我们一起来验证一下它是否真的有传说的那么神奇吧！

设计意图：小学阶段的学生都充满了好奇心，本课借用一个带有神奇色彩的古代物品为导入，创设一个充满趣味性的情境，可以有效地激发学生的兴趣。兴趣驱动下的教学效果良好，学生参与度和专注度都得到了提高。

片段二

师：这么神奇的杯子想不想自己制作一个呢？今天我们就要当一回小小工程师，一起来制作一个神奇的蝴蝶杯。想要成功地制作出来，首先我们需要知道蝴蝶杯的构造，那么下面请再次玩一玩蝴蝶杯模型，并观察和思考它由哪几部分组成的，为什么能产生这么神奇的现象。

生：小组合作，观察讨论;并汇报，“通过观察发现蝴蝶杯的中间有一个凸透镜，杯底有一个蝴蝶图片。”

师：追问“你是怎么判断出杯子中间的玻璃材料是凸透镜的呢？说出你的理由。”

生：通过肉眼看和手摸的方式发现这个玻璃材料中间凸起，边缘较薄，由此判断出它是一种凸透镜。

师：这位同学观察得真仔细，他通过利用多种感官去观察并结合之前学习的凸透镜知识成功判断出了这是一块凸透镜，真棒！

设计意图：小学生一般自制力不强，当他们接触一个新颖的物品时注意力往往在玩上，在这里设计一个问题，让学生带着问题去玩。目标明确，达到了一边玩一边思考的目的，实现了思维的递进。当学生提出这个玻璃材料是凸透镜时及时追问，一是检验学生对凸透镜知识的掌握程度，二是带领学生回忆凸透镜有关的知识，为之后思考蝴蝶杯产生神奇现象的原理做铺垫。

片段三

师：大家通过观察研究发现蝴蝶杯构造很简单，一个杯子造型的外观，杯底放一张蝴蝶图片，杯子中间位置镶嵌一块凸透镜，那么这么简单的结构为什么能产生这么神奇的现象呢？谁能说一说你的猜想呢？

生：可能和凸透镜成像特点有关。透过凸透镜能成一个放大的虚像，杯底的蝴蝶图片被凸透镜放大很多，导致我们肉眼看不清，当杯子里倒满水后凸透镜就不能放大图片了，因此我們能看到杯底的蝴蝶。

师：你们的想法都很好。那如果想要验证自己的猜想是否正确就需要我们按照自己的设计去制作一个蝴蝶杯，若能产生“酒满蝶显，酒干蝶隐”的现象，则说明设想是合理的。下面请我们的小小工程师们根据提供的材料（长短不一的塑料瓶、凸透镜、蝴蝶图片、超级黏土）在实验单上绘制蝴蝶杯设计图，待设计图绘制完成后由小组代表上台选取材料，并根据设计图的指导制作蝴蝶杯模型。

设计意图：探究实验的过程，包括提出问题，做出猜测，寻找证据，得出结论。本环节的设计体现了探究实验过程，同时让学生根据自己的猜想自主设计蝴蝶杯的结构图，并将其制作出来。激发学生真正去思考其中的原理，对学生的动手操作能力、合作能力也有一定的锻炼。

四、案例反思

学生科学素养的培养是课标的宗旨，而促进学生科学思维的形成是培养科学素养的一大关键。本课的设计以结合STEM教育案例的开发，来促进学生思维的迸发，主要体现在以下几方面。

（一）创设真实情境，锁定思维方向

选取生活中真实存在的蝴蝶杯为研究对象，以其展示的神奇现象激发学生的学习动力，使学生的思维紧紧围绕在教学目标上。这样的导入大大调动了学生的求知欲，提高了学生的课堂参与度。

（二）调动已学知识，判断未知物体

教学的目的不仅仅在于传授理论知识，更重要的是学会利用已知经验解释实际现象。在本课设计中，学生课前已经学过有关凸透镜的内容，因此在展示蝴蝶杯时，让学生通过自主观察来判断制作蝴蝶杯的透镜为凸透镜，这是对学生思维能力的提升。

（三）融合工程式教学，提高思维能力

在平时的教学中，我们往往会低估学生的能力而将教学内容简单化，这样的教学无法真正提高学生的科学思维能力。给学生设置一个需要跳一跳才能够得到的问题，才能更好地促进思维的发生。在《神奇的蝴蝶杯》这一课中就设置了让学生自主探究蝴蝶杯的结构、绘制设计图、制作蝴蝶杯的任务。让小学生像工程师那般地去思考问题看似艰难，但学生在思维碰撞过程中收获的是解决实际问题的方法，明白科学探究过程是一种不断思考、不断尝试、不断改进的过程。科学思维能力的培养或许比教会学生一个知识点要更有意义。