科学实践思想在小学科学拓展性课程中的运用公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、“科学实践”思想在小学科学拓展性课程中的运用策略海盐县实验小学教育集团蒋云娟【摘要】小学科学拓展性课程属于实践活动类中的科技活动，旨在引导学生探究自然，体脸生活，着重培养学生动手实践，科学探究、团结协作、服务社会的能力。“科学实践”思想的核心观点是“分析和解释数据”“基于证据的论证”，它不仅为一直以来科学课的探究研讨打开一个瓶颈，随着拓展性课程的开设，让“科学实践”思想更是有了一个尝试、理解、印证的更大平台，因此在小学科学拓展性课程中运用“科学实践”来提升学生的科学素养是值得去研究的。本文从选题、内容、设计、方法、资源五个方面论述“科学实践”思想在小学科学拓展性课程中的运用策略，侧重于学生的立

2、场，采用学生喜闻乐见的形式开展，侧重于彰显学生的非智力因素，即学生的兴趣，学生的心向，学生的投入度等，侧重于科学经历的过程，最大可能地给予学生经历的权力，习得方法与技能，扩大学生的知识背景。【关键词】科学实践拓展性课程运用策略小学科学拓展性课程属于实践活动类中的科技活动，旨在引导学生探究自然，体验生活，着重培养学生动手实践，科学探究、团结协作、服务社会的能力。它要求站在学生的立场上采用学生喜闻乐见的学习方式开展，侧重于彰显学生的非智力因素，即学生的兴趣，学生的心向，学生的投入度等。它最大的价值在于给予了学生经历的权力，习得方法与技能，扩大学生的知识背景。回顾将近一年的拓展性课程实践，发现小学科

3、学的拓展性课程内容主要是以活动为主，从兴趣和动手做两个方面为抓手，吸引了学生的积极参与，也深受学生喜爱，但存在的最大问题则还是停留于活动的层面，课程教学内容、课程教学设计的系统性，思维性，多元智能的培养方面还是很欠缺的。2013年公布的美国新一代科学教育标准让我们触摸到科学课程发展的方向，其课程结构三个维度中的“科学与工程实践”思想，包括了8个类型：提出问题和明确需要解决的问题；建立和使用模型；设计和实施调查研究；分析和解释数据；利用数学和计算思维；建构解释和设计解决方案；基于证据进行论证;获取、评估和信息等。它相比“动手做”内涵显得更丰富，外延更广，操作性更明显。如果把这些思想运用于科学拓展

4、性课程中，笔者认为更能符合科学拓展性课程开设的要求，发扬光大科学拓展性课程开设的价值。一、选题要新颖突出趣味化兴趣是学生进行学习行为的动力，也是拓展性课程让学生拥抱潜能与发展的原动力。小学生有着他的年龄特点，枯燥地活动往往没有吸引力，也没办法让他们融入其中。想要把“科学实践”思想植入到拓展性课程中，那么活动的选题首先要新颖，不仅要让学生有兴趣，还要有趣味，因为趣味是比兴趣更进一层的心理活动。它能让学生产生高度的吸引力、注意力，并产生强烈探求问题的动力，使其思维更加活跃、更有创造性，事后又回味无穷。那么怎样突出趣味化呢？以自编活动内容压水机为例。这个活动的知识基础是三年级学过的空气占据空间吗这一

5、课的科学概念。为了突现趣味，老师在材料上动了脑筋，活动前老师先呈现的一个长方体纸盒，盒子外面能让学生观察到的只有一个注射器和一根吸管。当拉动注射器活塞时，没什么变化，但推动活塞时，另一头吸管就出水了（如右图）。让学生的目光聚焦在推拉动作和出水现象上来。这样的一个现象，有效激发起学生的探究欲望：盒子里面有什么？是怎样的？为什么推动活塞时，另一头的吸管会有水流出来？像水枪？但又不是那么回事一串的问题，汇成了积极情绪，为接下来参与到科学实践中注入了一个有效推力。学生不仅会自主猜测，更会在老师出示了（如左图）这些材料后，产生要装一个研究研究的欲望。正是在这样的积极情绪推进下，学生自己研究组装实践，但要

6、成功做出这样的一个装置，学生们必须调动起已有的知识经验和已掌握的知识，边动手尝试边动脑修正。能做成功的，往往有自己的知识支撑，并能对此现象寻找原理，作出自己解释。这时再加上老师精心设计的问题及思维引导，让整个活动过程不仅仅局限于动手实践，更是变成了基于科学思维的一个论证过程。如果说一开始的暗盒材料目的是激发学生探究欲望，那么后面实践的目的是寻求证据诊断并推理做出自己的解释。从这个案例里我们可以发现科学实践思想在小学科学拓展性课程中能顺利的运用起来，选题新颖且有趣味是我们必须考虑的首要条件，有趣味才能完成接下去的动作。二、内容要贴近基于生活化皮亚杰的“认知建构”理论指出，儿童是在自己的生活经验基

7、础上，建构自己的知识。也就是说，学生并不是空着脑袋走进教室的，而是在以往的生活、学习和交往活动中就已经逐步形成自己对各种现象的理解和看法。因此，在拓展性课程中运用“科学实践”思想，在内容上也需要贴近学生的生活、学生的需要及已有水平。我们可以根据活动主题的不同，从以下三个方面贴近“生活化”1 .虚拟生活化在拓展性课程中我们曾安排一些宇宙单元的学习，了解地球，太阳系，宇宙等，但这些学习内容具有不可观察性，知识具有抽象、瞬间、漫长、复杂等特点。怎样在时间、空间上内容再现，甚至实现虚实的转变？可以借助多媒体或者建模,展现这些复杂的变化，让学生有生动、直观的理解。比如如何在学生头脑中建构起一个立体的“星

8、座”概念呢？要知道，宇宙是无比浩瀚，建立这样一个超大的空间是很不容易的，学生即使建立起立体星座的概念，但还是受限制的，可能仍是一个课堂上的模型或者稍微大一点的模型而已。这时我们采用“虚似”的方法，比如呈现生活中的这类照片（如右图），这种照片学生并不陌生，说不定他们自己也采用这样的姿势拍过。所以教学中让学生讨论小姑娘把太阳抱在手里的原因，因为贴近生活，他们都能较到位的理解并作出解释，然后再延伸理解天上星星距离我们地球各不相同，但是我们看去在同一平面上的原2.还原生活化因就变得简单了。虚拟生活化的教学处理让学生更好的理解宇宙的浩瀚。活动来源于生活，运用于生活，从心理上拉近学生的认知距离。因此拓展性

9、课程中有许多活动我们选材于生活，并在课堂上加以还原，以期活动中推进并扩大学生的知识面，还以压水机为例（如左图），当学生理解了自制压水机的工作原理后，老师利用多媒体播放了左图的取水视频。这个装置在农村里可以说是每个家庭都有，非常常见的，许多学生都这样取水过，可能曾经也产生过这样的疑问：为什么这样的动作就能把井里的水抽上来？所以课堂上所学的压水机工作原理被迁移到解释这个抽水机的原理中来，对生活中的这个取水装置产生了进一步的探究欲望。3 .再现生活化在科学拓展性学习活动中，我们还可以利用学生日常的直观感受，在课堂上加以重现，激活他们的情绪记忆，为抽象的科学知识建立提供一个过渡的途径。比如认识水蒸气，

10、老师在黑板上用蘸了水的抹布写了一个“水”字，过一会儿,“水”字不见了，老师问孩子们“水”到哪儿去了？大多数孩子会说蒸发了，变成水蒸气了。老师继续问：水蒸气是怎样的呢？学生会说，水蒸气没有颜色、气味、看不见、摸不着等。看似对水蒸气这一科学概念掌握得很好，其实不然，当你呈现一杯热气腾腾的热水时，学生会异口同声地大声告诉你“水蒸气”。学生的日常生活印象如此根深蒂固，怎样在活动设计时解决这一难点，把水蒸气的性质讲清楚？又如何理解“白气”的性质呢？曾有一位老师用烧瓶烧热水，在烧瓶口塞上“1”形玻璃导管，学生看到的实验现象是：在导管口大约1厘米的地方看不见什么东西，1厘米之外可以看见雾状的白气，再远一点，

11、白气又没有了。然后围绕这个实验现象，组织学生讨论：这白气是什么？看不见的部分又是什么？让学生用前面所学的水和水蒸气的知识来解释，使学生真正建构起对水蒸气的认知。这就是再现生活化，让学生获取实证再来修正自己的认知，达到了提升目的。“科学实践”思想的运用是基于学生生活中的，所以内容上贴近生活，才更有利于学生认知发展，更好地发挥科学实践思想所带来的价值。三、设计要精当一楔入科学性“科学实践”教育理念要求学生像科学家认识、了解自然世界的过程那样来学习科学。从形成目标、制定方案、观察、体验、调查、阅读、测量、制作、交流、认证到对知识的理解、技能的掌握、意义的领悟是一个整体化的学习过程,实践过程调动着学生

12、的全部心智。科学拓展性课程没有像科学课堂教学那样受教学任务及时空上的限制J,所以楔入科学实践的思想，让学生真正经历过程实践，可以获得更大的收获。为达此目的，活动设计要精当，楔入科学性我们可以这样操作：1搭建操作框架就一线老师来说，对“科学实践”思想最有意义的学习可能就是在实际教学时去尝试、印证和理解。因此有一个相对明确的框架有助于实践操作。这个框架可以有归纳为“研究（探究）一个活动一一论断一一证据一一推理（形成自己的科学解释）一一拓展提升二以空气火箭为例：研究一个活动提供材料，让学生设计一个纸火箭，运用空气作动力，升空。学生通过思考、设计、制作，完成纸火箭的升空活动。F111d论断证据对纸火箭

13、能升空作出自己的论断：纸火箭获得了可乐瓶及PP管里的空气动力，向上升空。用刚才活动中观察到的证据来证明自己的论断：纸火箭的箭身大于PP管，纸火箭就不能升空或者只能动一动，并不能飞等，因为漏气了，获得的动力不足。I推理（形成自己的科学解释）在密封装置中给纸火箭注入向上空气动力，纸火箭就能升空。密封越好，空气越足，火箭升空越高。II拓展提升”学生思考怎样改进现在的装置，让纸火箭飞得更高。W7一2.用文字表达科学学生科学素养的提高需要自身知识背景的支撑，在拓展性课程中运用科学实践思想的一个重要目标是让学生学会用文字来表达科学。因为用文字来表达科学的方法可以帮助学生复习巩固科学知识，重新建构和扩展他们

14、的科学知识。比如在观察声音和光后，可以作一些提示性的句式引导学生表达出科学思维。如：光和声音在中受到了影响，而在和中受到影响。我们收集到支持性证据是O原因是O在设计中关注“科学实践”思想的楔入，通过练习与培养，至少在构建科学解释时提供了这样的支持：提高学术写作的技能，理解科学概念，使用逻辑推理,思考并评判不同的解释，更重要的是用证据支持诊断的方法得到了掌握。四、方法要通融彰显开放性1 .研究方法开放性引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然、网络和各种媒体中的多种资源进行科学学习实践，将拓展性学习实践置于广阔的背景之中，丰富他们的学习经历。最终达成自主发现问题、提出问题、解决问题的能力。

15、如鸡蛋撞地球，设置了这样的活动要求：给生鸡蛋设计一个保护装置，材料不限，总重量不超过5N,能承受四楼（约15米）高度下落的撞击力。这个方法先以课外自主研究设计的形式开展，学生可以上网查资料，可以询问家长，利用身边的资料进行。这样让学生在一个开放、宽松的环境里进行自己的创意设计，不受时空限制，可以尽情讨论，并多次修改。在这一过程中可以充分调动学生自身的知识背景，并在实践过程中,在与同伴的比较中获得提升。2 .交流展示开放性提供学生相互学习交流的时间，创设展示评价的机会，形成争论、思考，推进思辨能力的学习氛围，满足学生自身发展的需要。但学生的交流是基于与交流话题有联系的相关基础知识或者基本经验，能

16、根据对事物的已有认识、分析推理而形成自己的观点。因而在课堂上要让学生有话可说、敢于表达、克服交流障碍。只要我们把“科学实践”思想运用于拓展性课程中，那么一定达到这样的目标，也能提升交流展示的质量，因为学生有实践，有收集到的实验记录数据，可以帮助学生交流时有底气来支撑自己的观点或者在倾听别人的解释时能对比自己的证据与理解，从而碰撞出思维火花，构建自己的科学解释。五、资源要转化一凸显实践性1 .学会判断站在学生的立场，“科学实践”是要让学生学会判断，即让学生对自己的学习资源进行判断，判断其可行性，对解决问题有没有价值等。所以作为施教者来说，要分析课程资源中的教学点，在活动中关注学生判断能力的培养，使课程资源转化为科学素养。如超级肥皂泡，在提供的材料一一液体胶、白糖