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【摘 要】小学科学概念教学是基于小学生思维特点与认知水平的生成过程,进行教学设计时可以通过建立联系和表征特点这两种基本教学策略帮助学生建构概念。在概念建构过程中,首先创设情境使学生获得丰富的认知,其次给予学生思维与表达支持,使学生对概念产生获得性理解。
关键词 概念教学;建立联系;表征特点
中图分类号:G622 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)12-0096-02
概念是科学学科体系中最基本的单位,小学科学概念教学基本类型为归纳形成概念或生活概念。教学设计时,如何基于学生认知特点进行有意义的概念建构,一直是一线教师思考的问题。
一、行行重行行,千锤突泉得概念——建立联系形成概念
教科版小学科学四年级上册《声音是怎样产生的》一课的教学特别要求帮助学生理解两个概念,一个是怎样的运动叫振动,另一个是振动和声音之间的关系。教学设计过程中,教师如何设计探究实验活动报告,对学生自主探究振动、振动和声音的关系这两个重要概念,起着重要的支持性作用。笔者试图从以下探究报告设计的改变,解读教学中概念建构的过程。
第一次设计:不见森林不见树木——迷雾重重。
上述实验报告单的设计,对学生实验的观察没有指导意义,对概念的形成没有指导性,对教材的重点内容“声音是怎样产生的”,也没有做很好的关联性观察。
反馈交流时,学生得不出概念,对声音是怎样产生的也还存在疑虑。
第二次设计:只见树木不见森林——遮遮掩掩。
此次实验的观察设计,重视了单独的、多角度的观察,如“对钢尺的观察和对声音产生的独立观察”,但却没有从整体关联的角度引导学生观察。因为没有从整体关联的角度进行观察,也没有找到概念生成的突破口。
第三次设计:只见森林不见树木——懵懵懂懂。
此次实验的设计,关注了整体关联性,即钢尺振动和声音产生之间的关系,如“钢尺运动过程中,声音的变化是怎样的?”“声音消失时,尺子是怎样的?”但忽视了对钢尺运动变化的观察,以及钢尺运动变化和声音的变化之间的关系。
第四次设计:既见森林又见树木——豁然开朗。
本次修改后的实验设计,既关注了钢尺运动和声音产生的观察,又关注了钢尺整个运动过程中的声音变化以及声音变化与钢尺振动变化之间的关系。
“通过实验,你知道钢尺是怎样发出声音的?”这样的思考设计更贴近学生的思维水平,让学生更易归纳、概括出概念。
二、唧唧复唧唧,引线穿针得概念——表征特点形成概念
1.演示特点,抓住
关键词 理解概念。《声音是怎样产生的》一课中,第一个探究实验就是让学生观察钢尺振动与声音产生之间的关系,老师会让学生注意观察钢尺是怎样运动的。在这个实验中老师要引导学生观察物体的运动特点,然后总结归纳什么叫“振动”。观察后,学生反馈:
生:钢尺在动。
生:钢尺动的很快。
生:钢尺动的时候,有时看不清。
生:钢尺是上下在动。
生:钢尺动的时候,开始快,渐渐慢慢,最后停下来了。
生:钢尺运动后会回到原来的位置。
生:我发现钢尺运动时,它的振幅在变小。
……
学生的反馈有个特点,即片段式或是挤牙膏式,一点一点挤出来。教师在课堂上需要引导学生将观察到的重点串联起来,帮助学生形成对“振动”的理解。
师:你能用“手”来演示一下刚才看到的现象吗?
生演示。明显手运动的速度不够。
生再演示
全体学生都来演示,钢尺的运动方式:快速—渐慢—停止。
……
在学生演示的同时,教师板书
关键词 :快速、往返,同时顺势破题:像钢尺这样快速的往返运动,叫做振动。
2.归纳现象,用不同表达方式突破概念。小学科学课的课堂实验常常用以解释或验证现象,带有探究的趣味。简单的归纳推理方法是教师常用的教学策略。
本课的第一个探究实验是研究钢尺是怎样产生声音的,第二个探究实验是研究皮筋是怎样产生声音的。
第一个实验后,得出结论:钢尺振动产生声音。
第二个实验后,得出结论:皮筋振动产生声音。
教师接着引导:
师:还有什么物体通过振动也能产生声音?
生:××振动产生声音。
师:我们把钢尺和皮筋等统称为物体的话,上面的话可以怎么说?
生:物体振动产生了声音。
师:如果我们把“声音”和“物体”两个词在句中的位置做个交换,可以怎么说?
师引导:声音是由( )振动产生的。
生:声音是由物体振动产生的。
为什么在探究了钢尺振动产生声音和皮筋振动产生声音后,概念描述时需要将“声音”一词放在句首,描述成“声音是由物体振动而产生的”呢?本课重点是探究声音是怎样产生的,“声音”是概念的主语,在概念的描述上往往要将“声音”放前面。
3.正反论证,在否定中强化概念。通过学习,学生理解了声音是由物体振动产生的。可是有的物体振动时能听到声音,却看不清它在振动,或是肉眼根本就看不见物体在振动。
在课的导入部分可以设计这样的场景:(在讲台前准备了一个大鼓)
师问:我们会用什么样的办法让这鼓发出声音来?
生答:拍、敲、打……
师小结:用拍、敲、打……等方法,我们都是对鼓施加了一个力。老师也对鼓施加一个力(手摁在鼓面上,用力向下压),你能听到声音吗?
生答:听不到、听不清、没有。
师问:你们对鼓施加的力,引起鼓的什么变化,因此我们听到了声音?(提示课题)
……
课堂最后一个环节是反证实验,轻轻敲击音叉,肉眼看不清音叉的振动,但是可以用手感知它的振动;或是敲击音叉后,迅速将音叉插入水中,眼睛能看到水花四溅,水面出现波纹,跳动的水珠等现象。实验告诉我们,可以借助别的方法去验证物体的振动。
验证实验后提问:课的开始,同学们敲击鼓面让鼓发出了声音,通过今天的学习,我们知道,听到的声音
是……
生:是鼓面振动发出的。
师:你能想一个办法来验证鼓面的振动吗?
生:把手放到鼓面上
生:在鼓面洒些小纸片、细盐、面粉……
这样的设计,既巩固了概念——物体振动产生声音,又激发了学生的探究兴趣——证明物体在振动。
4.课堂延伸,在应用中强化概念。《小学科学课程标准》(修订稿)中提到课程的理念:要以生活中的科学为逻辑起点,强调科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。要创造良好的学习条件和环境,使学生在学习中体验科学的魅力和乐趣,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。
学习科学就是引导学生关注生活,关注生活里的现象,鼓励学生对生活熟知现象的观察与探究,建构生活现象与科学之间的联系。具体体现到《声音是怎样产生的》一课的设计,引导学生对声音的产生这一概念进行深度理解时,可以与生活现象联系,设计如下探究问题强化概念:
问题1:蝴蝶和蜜蜂都是学生熟知的昆虫,蜜蜂飞近身边时,我们能听到蜜蜂翅膀振动发出的“嗡嗡”声,而蝴蝶飞近身边时,我们的耳朵却听不到翅膀振动发出的声音。这是为什么呢?
问题2:根据声音传播的特点,科学家们通过科技创新发明,可以运用到哪些领域?
至此,一个完整的概念建构过程就结束了,学生的概念水平得到了新的发展。“好课是磨出来的,好教师也是磨出来的。”培养孩子们的学习兴趣(学科感情和师生感情),一定离不开好教师和好课。
参考文献:
[1]科学(3~6年级)课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2]科学(3~6年级)课程标准(实验稿)教师读本[M].武汉:华中师范大学出版社,2002.
[3](美)罗伯特.L.索尔索.认知心理学[M].何华译.苏州:凤凰出版传媒集团,2004.
[4]袁维新.试论基于建构主义的科学教育理念[J].教育理论与实践,23(12).
执教教师:陈惠萍
指导教师:陈福泰
课型:活动型学习
年级:五年级(上册)
活动主题:电话连着你我他
活动目标:
1.逋过活动使儿童了解电话的种类和现代通信工具的发展。认识到电话给人类带来的方便,培养儿童尊重科学、热爱科学的品质。
2.通过探讨电话的使用情况,使学生学会正确使用电话的方法,认识到特殊电话的重要性。培养学生关心他人的品质,养成良好的行为习惯。
3.通过了解信件的使用情况和使用方法,使学生认识到邮政通信给人类带来的方便。
活动过程:
一、谜语导入,揭示课题
师:没嘴它会说话,没耳它能听话,细细一条线,连着千万家。同学们猜猜看,它是什么?(师板书“电话连着你我他”)
二、各抒己见,充分讨论
师:哪些同学家有电话?是什么样的电话?(生讨论)
师小结:我们现在使用的电话主要有两大类:固定电话和移动电话。固定电话包括同学们刚才所说的普通电子按键电话、无绳电话等,移动电话又包括手机、小灵通等。
三、交流资料,资源共事
师:虽然电话有很多用途,已经成为我们生活中不可缺少的一部分,可是1922年8月7日这一天,美国的电话机一下子都变成了哑巴,谁也不打电话了,这是为什么呢?因为这一天,人们要为电话的发明者贝尔举行葬礼,停电话是为了对他表示纪念。(板书:贝尔)
师:你知道贝尔发明电话的故事吗?
(指名读教材资料:电话的发明)
师:听完这个故事,你感受最深的是什么?
四、编拟情景,生活再现
师:同学们可以设想一下,如果某一天,全世界所有的电话都停了,世界将会发生什么事呢?(学生自由发言)
五、大胆设想,创造未来
师:自从贝尔发明电话以后,电话的种类越来越多。随着人类社会不停地发展,通信方式也越来越多,同学们知道我们现代社会还有哪些信息传递的方式吗?同学们不妨设想一下未来电话应当怎样改进才能更加适应人们的需要呢?(小组讨论、绘制设计图)
六、教师小结,激励践行
师:你们的设想真出乎我的预料,都很有创意,而且具有很高的科技含量。希望同学们努力学习科学文化知识,敢于发明创造。
关键词:学科化;规范化;小学科学教学
1.引言
小学科学教学设计一般是在学习理论与教学理论的指导下,使用有效方式设计和规划各个教学环节,也就是教学设计主要介于教学实践、教学理论与学习理论之间。通过教学设计与定位,有助于教师、学生充分掌握教学重点与难点,提高教学效率。可见,对小学科学教学进行规划设计,是小学教学必不可少的部分。但当下教学设计过程中,存在学科性和非规范化的缺失倾向,因此,需要寻找有效的解决措施,促进小学科学教学的设计正常开展。
2.小学科学教学设计中学科性和规范化比较缺失
按照当下教学设计模式、最新理论与教学发展趋势,以及过去的教学实践与研究,同时充分结合国内教学实践与教学改革需要,人为地对小学科教教学内容进行分析,其中包含板书设计、教学难点与重点、教学反思、教学目标与教学策略等,要具体到教学设计的每一个方案,但是设计全过程中存在较大差异,具体表现如下:
2.1科学性
教学设计时,各个要素表述不够清楚,一些知识点、概念混乱、模糊不清,如:教学用具、教学准备、教材准备与教学手段等存在差异。在部分要素具体表述的过程中,尤其是教学策略和教学方案表述时,容易出现实习作业、谈话法、讲授法等各种不全面、不充分的方式[1]。
2.2随意性
虽然科学教学将教材分析、学情分析作为重要环节,但是在教材分析与学习分析时,教学作用和内容并不明确。一般表现为:教材分析变成教学背景的分析,将教材分析、学情分析置于教学难点前、教学目标制定后,导致这种问题的主要原因是教育工作者对于教学理解不够全面、深入。
3.促进小学科学教学学科化与规范化的策略
3.1引用探究性的课堂学习
3.1.1动物植物在科学教学的作用
教师概述科学教学内容时,要充分结合教材中的图片和文字。例如:以多媒体展示问题让学生进行思考,具体问题包括:(1)小学科学中动植物分类与属性。(2)小学科学中大气的来源和去向分别是什么?(3)小学科学中有用气体与污染气体取向与来源。(4)为什么大气中各种气体含量多年来基本不变,各种气体之间是怎么保持平衡的?将学生分组进行讨论,讨论过程中,学生勇于提出自己的困惑,教师再进行解答,获取问题的答案。
3.1.2绿色植物在水循环中的作用
对于小学科学教学,教师可以通过设置情境引出绿色植物与水循环关系的问题,教师通过展示水循环示意图,让学生对其进行描述,以增进他们对水循环途径的认识。随后进行“绿色植物的蒸腾作用”的探究实验,教师以多媒体展示实验目的和实验步骤。实验目的:观察绿色植物蒸腾作用发生的过程;探究绿色植物的蒸腾作用通过哪个部位散失水分。实验步骤:从准备好的实验材料中分别选一盆植物作为实验组和对照组,用透明塑料袋罩住植物作为实验组;先用透明塑料将另一盆植物的叶子罩住,然后将两盆植物分别放到阳光下,以便能较快地观察实验现象;最后观察实验现象,对比两组装置中出现的现象,经过讨论和分析得出蒸腾作用是通过叶片散失水分的结论。
3.2重视小学教学的设计实践性
具有良好的小学科学教学设计既要重视教学方法的得当、教学活动开展与教学环节完整性,又要重视学生学习活动能否体现出学习的主体,能否体现出学生探究性、自主性与合作性,教师能否掌握会学与学会两个概念。只有教学设计中高度重视小学科学教学的实践,重视教学批判与反思,才可以真正实现教学中学与教双边互动,进而从学生学习状态、交往思维、情感状态与交往思维等了解学生心理、生理上的特点,真正认识小学科学教学设计方式与教学内涵,确保小学科学教学设计的实践性[2]。目前国内小学科学的教学设计陷入理论性过强、去专业化与非规范性等困境,究其原因,大部分教学设计者过于重视教学成绩,忽视了教学实践性与针对性,加之部分教学设计者没有充分理解小学科学教学理念,导致小学科学设计达不到预期效果。这在很大程度上导致教师无法发现一些需要研究分析的问题,也就不能真正理解教学活动中存在的问题,进而及时弥补。因此,在职前教师培养过程中,需要增加教师实践教学的经验,给小学科学教学创造体验机会,使学生真正置身于教学中。例如:小学教学过程中应用相关案例与教学视频进行分析,在研习、见习、实习教学实训过程中,确保教学内容倾向小学生的心理,把学科知识转变成学生比较弱容易理解的知识。只有在小学科学教学过程中,教师充分掌握各种知识,全方面理解小学科学教学内容与方式,使用适合小学生的教学方式,才能真正提高小学科学教学质量与效率。
4.结语
在进行小学科学教学时,教师应积极调动学生学习的积极性和主动性,让学生自主参与到教学活动中,快乐地学习。教学设计的考虑要涉及学生学情分析、教学目标、教学准备及教学过程每一个环节。通过进行探究性实验,培养学生观察、发现和总结问题的能力及实践操作能力,使小学生可以真正投入到教学活动中,理解感受科学这一门学科的奥秘,同时真正理解科学和大自然的关系,进而培养起小学生关心自然环境、保护环境的社会责任意识,实现该阶段的科学教育目标。参考文献:
[1]黄晓钰.支架式教学模式在小学科学中的教学设计[J].读与写(上,下旬),2013,14(09):1-2.
一、围绕能力培养设计过程
教学计划的制订应体现数学思想方法教学的综合考虑,要明确每一阶段的载体内容、教学目标、展开步骤、教学程序和操作要点。数学教案则要就每一节课的概念、命题、公式、法则以至单元结构等教学过程进行渗透思想方法的具体设计。通过目标设计、创设情境、程序演化、归纳总结等关键环节,在知识的发生和运用过程中贯彻数学思想方法,形成数学知识、方法和思想的一体化。主要注重以问题引导学习,尽量采用“归纳式”,让学生经历概念的概括过程,思想方法的形成过程,这是基本而重要的。“好问题”有两个标准,即:有意义,并且在学生思维最近发展区内。“有意义”就是所提问题要反映当前学习内容的本质;“在学生思维最近发展区内”的问题才能形成认知冲突、激发求知欲、激活思维,才能使学生的心理保持积极的、适度的求知倾向。要做到“讲逻辑又讲思想”,引导学生通过类比、推广、特殊化等思维活动,促使他们找到研究的问题,形成研究的方法;促进学生在建立知识之间内在联系的过程中领悟本质。
二、围绕知识系统优化整体设计
中学数学的高效课堂教学设计还需从理解数学人手。中学数学知识结构涵盖了辩证思想的理念,反映出数学基本概念和各知识点所代表的实体同抽象的数学思想方法之间的相互关系。良好的数学知识结构不完全取决于教材内容和知识点的数量,更应注重数学知识的联系、结合和组织方式,把握结构的层次和程序展开后所表现的内在规律。数学思想方法能够优化这种组织方式,使各部分数学知识融合成有机的整体,发挥其重要的指导作用。数学教师的学科理解力,主要表现在对数学的思想方法及其精神的理解,对数学知识中凝结的数学思维活动方式和价值观资源的理解、对数学教学规律、特点的理解。影响课堂教学质量的因素众多,但从当前实际情况看,首要的还是我们教师的数学理解不到位导致的。不“准”――数学概念、思想方法教学不准确,有的甚至教错了;不“精”――没有围绕概念的核心和数学思想方法进行教学;不“简”――纠缠于繁琐的细枝末节,简单问题复杂化。因此,只有我们教师具有展开数学知识中凝结的数学思维活动的能力,善于挖掘知识中蕴涵的价值资源,才能保证数学知识教学、能力培养和价值观教育的三位一体、有效整合。教师要下功夫于中学数学核心概念、思想方法及其结构体系的理解,努力提高揭示数学知识所蕴涵的科学方法和理性思维过程的能力,想方设法使核心概念、思想方法在数学课堂中得到落实,是提高数学课堂教学质量和效益的突破口,同时也是数学课堂教学改革的抓手。
三、围绕转变学习方式改进教学组织
课堂教学要发挥学生的主动性,教师应当通过设计合理的启发、评价、矫正等教学策略,引导学生学会提问,鼓励积极思维,质疑问难;引导学生消除胆怯的心理因素,针对教材内容,敢于发表自己的看法,言之有理,能够自圆其说;引导学生学会讨论:讨论主题,了解题旨,筛选要点,找准目标,恰当表达,深入理解文本,完成教学任务。在教学设计中,只有真正地贯彻“以生为本”的设计理念,真正让学生处于主体地位,真正让学生主动构建知识,实现有效教学才有可能。要转变学生的学习方式,首先要转变教师的教学方式。在设计教案中要做到一是变“在听中学”为“在做中学”、“在玩中学”,二是变“被动地学”为“主动地学”、“自主地学”。理想的课堂教学是一种师生共同参与、实现教学相长的动态过程。每一位学生都是课堂上主动求知、探索的主体,教师是这个动态过程的创设者、组织者、引导者和合作者。语言课堂教学是丰富生动的,教师除了要不断更新自己的教学观念外,还必须在设计中注意做到善于引导学生自主学习,重视课堂的互动生成,创设最佳的教学情境,精讲精练,落实“三维”目标,做到教得生动,学得活泼,轻负担,高质量。
问题是引发思维火焰的导火索。在新课程下的任何学科课程中,没有问题的教学是难以想象的。因此,问题的设计与提出,是决定教学成败的一个关键因素。就此,本文拟针对一些典型课例,对小学数学课堂教学中的问题设计进行探讨。
一、联系生活实际设计应用性问题,引导学生树立“数学来源于生活,应用于生活”的意识
新课程数学教育理念主张学生应该具有基本的数学应用意识。“课标”在“内容标准”的几个学段中都提及“能运用……解决生活中的简单问题”。 因此,数学课堂教学中教师提出的问题也应相机渗透数学应用意识的培养。
在长方形的面积教学中,教师出示画面:李大爷买了20只羊往家赶。文字说明:他家的长方形羊圈长4米、宽2米,每只羊大约占地1平方米。
师:李大爷的羊圈装得下这么多羊吗?
生齐答:羊圈太小了,装不下。
师:“哦。看来李大爷必须扩大羊圈的面积了。究竟应该增加多大的面积呢?你们能帮李大爷出出主意吗?
这类联系生活实际设计的数学问题,能够激发学生的学习兴趣,更重要的是它能够促使学生树立“数学来源于生活,应用于生活”的意识,并以此为起点,逐步懂得数学的科学价值、应用价值和文化价值。
二、设计观察性问题,培养学生细致缜密的观察习惯和观察能力
例如,教学“时、分、秒”时。教师先出示实物钟表,问:“今天我带来了一件东西,你们看,它是什么?它有哪些作用?”学生回答后,教师再出示四幅钟面图(见下图)。
让学生观察从图A到图D后,提出问题:你能分两个阶段看出自己一天在校的时间吗?
通过提出贴近生活的问题,吸引学生认真仔细地观察挂钟上时针、分针的移动情形,再通过动脑思考和简单运算,准确地解答题目所提出的问题。这样的习题对于培养学生细致缜密的观察和思考习惯,很有助益。
三、设计悬念性问题,凸显学生认知不足与新问题之间的矛盾,推动新知识新概念的提出
例如,“百分数的认识”教学片段。
问题:谁能一眼看出A、B两杯水哪一杯比较甜?为什么?
问题:这一次,你还能一眼看出A、B两杯水哪一杯比较甜吗?
这样,旧知识与新问题之间的矛盾凸显出来,“百分数”(百分比)的知识已经成为学生解决问题的迫切需要,教师顺势推出“百分数”,激发了学生强烈的学习欲望。
又如,在教学北师大版四年级上册“确定位置”一课时,教师是这样导入的:开家长会时,你的爸爸妈妈怎样才能在全班同学中很快找到你的座位呢?
问题一提出,学生兴趣十足,跃跃欲试。因为,孩子的座位是绝大多数家长关注的问题。相信很多学生在家中都曾经尝试着用“第几组第几个”“左边”“右边”这样的语言向家长介绍过自己的座位。但是此刻教师的要求是要“简捷地、迅速地”找到自己的座位。这里边是有学问、有诀窍的。那么?学问、诀窍在哪里?在学生急切的期待中教师顺势引出“数对”的概念,新的、有趣的学习便开始了。
四、设计开放型问题,培养学生思维的灵活性、发散性和创造性
开放性问题的优势,是它打破了常规数学一问仅能一答、一问只有一解的僵化和封闭,给学生留出了放开思维枷锁,进行发散思维,探究更优路径的空间。开放性问题反映现实生活或数学情境中的多种变因,使学生在解答过程中必然探求某种更成功的策略。在这种体验中,学生的发散性思维能力和迁移能力会得到提高。因此,在设计并解决这类问题时,要注意问题解决路径及其答案的多元性,给学生思维的开放及想象、联想能力的舒展以更多的机会。
例如,教师手拿一个长方形模型,用手比划模仿剪掉一个角的情形。问:当我剪掉它的一个角时,剩下的部分还有几个角?
题中“剪掉一个角”是一个开放条件,剪法不同,结果或许不同。因此这个问题是一个开放性问题。有如下三种剪法: