曾锦萍
许多老师对科学课教学的情境设计没有足够重视,常见的情况是:为了学习某个知识,让学生孤立地去做某个或几个实验获取结论,然后思考或解决与知识结论相关的问题,前后的内容较少整合到一个整体连贯的情境中。事实上,营造真实的、与现实科学问题相关的情境,提出有吸引力和挑战性的问题,提供丰富的情境资源,设计合适的学习支架,让学生经历探究活动后建构科学概念,有助于促进学生的知识迁移,较好地培养学生解决问题的综合能力。
我在教学《降落伞》一课时,经历了两次不同的教学,对如何引领学生在真实的情境中开展科学探究活动有了更深的体会。
第一次教学片段与分析
师:同学们,你们观看了降落伞的照片后,想不想自己制作一个降落伞呢?
生:想。
师:下面我们一起来制作一个降落伞。先看老师在课前做好的降落伞,(拿出课前做好的降落伞)大家看着想玩吧?
生:想。
师:请看屏幕来学习如何做一个简易降落伞。(点击出示制作步骤)接下来请每个小组拿出抽屉里的第一个信封(里面装有:20cmx20cm的红色绸布一块、长约45cm的绳子4根,用作悬挂物的废纸1张),请大家按步骤制作降落伞,注意用刀的安全。
(学生分组制作。)
师:大部分同学都能在规定的时间内完成制作降落伞的任务。现在我们来开展“比一比谁最慢”的比赛,请大家先明确比赛规则。(点击出示比赛规则)高度一样,每人试放一次,第二次正式比赛;用手撑开降落伞来放飞;谁降落得最慢谁就胜出。大家都明白了吗?
生:明白。
师:现在请1、2、3小组的组长拿着你们的降落伞到前面来放飞,其他同学认真观察。
(学生带着降落伞到讲台上比赛。)
师:恭喜第3小组胜出。接下来,请4、5、6小组的代表上来比一比。
(学生带着降落伞到讲台上比赛。)
师:这一轮是第5小组的同学胜出,恭喜第5小组。同学们观察到什么现象没有?
生:降落伞下降有快有慢。
师:影响降落伞下降快慢的因素有哪些呢?
生:我觉得可能跟降落伞伞面的大小有关。
生:我觉得可能跟降落伞悬挂物的重量有关。
生:我认为可能跟绳子的长短有关。
生:可能是跟放降落伞的距离有关。
生:我觉得跟降落伞放飞的方法有关,有些人没撑开来放,有些人举得比别人高一些。
师:由于时间有限,这么多的因素我们不可能都一一研究,今天我们先来研究伞面的大小对降落伞下降快慢有没有影响。怎样验证降落伞的伞面对它的下降速度有影响呢?
生:我们可以做实验。
师:你们准备怎么设计这一实验呢?
生:我们可以拿一块大一点的绸布做伞面再来试一试。
师:现在请拿出抽屉里的第二个信封(里面装有:40cm×40cm的绿色绸布一块,约45cm伞绳4根,用作悬挂物的废纸1张),接下来,请同学们按刚才的制作步骤,再来做一个伞面稍大一些的降落伞。
(学生制作第二个降落伞。)
师:请每个小组都让两种不同的降落伞降落10次(统一以教室的某个参照物为投放高度),并在表格上做好记录。
伞面大小对降落伞下降速度的影响
结论:____
在这次教学中,学生是基于老师提供的实验材料(两种同质但不同规格的伞面),并在老师的指引下进行实验。尽管学生猜测到影响降落伞下降的几种因素,但老师以“时间关系”为理由,只让学生研究伞面对降落伞下降速度的影响。学生被老师牵着鼻子做实验,完成知识的迁移将是困难的,这种学习可以称为“死读书,硬实验”。
再看学生从实验探究中得出的唯一结论:伞面大下降得慢。两个费时费力的实验,实验材料还是由老师备下的,得到的却是不完整的结论。学生要解决的难题“影响降落伞下降快慢的因素有哪些”真的解决了吗?诸如学生猜测的:伞绳对降落伞下降的速度有影响吗?悬挂物对降落伞下降的速度有影响吗?伞面的材料对降落伞下降的速度有影响吗?悬挂物的质量对降落伞下降的速度有影响吗……这些,在本课都成为被老师忽视的问题。这次教学,更像是在“演探究学习”。
兰本达教授认为,概念不能是零碎孤立的,要让概念互相联系起来,使它变成涉及面更大、在不同领域内都受到认可的模式,从而形成更抽象的跨越学科界限的整体概念,直到认识整个世界。基于此,老师们对本课教学提出了一些质疑:
是分课时逐步得到影响降落伞下降速度的快慢因素较好,还是同一课时不间断地探究出结论?
是教师为学生准备好实验材料,并按步就班地引导学生进行实验,还是引导学生用不同方法自制降落伞并开展探究?哪种更有利于学生主动参与到探究活动中来?
与生活紧密联系的课堂效果好,还是孤立地学习那点知识好呢?
在此基础上,我设计并进行了第二次教学。为了让学生对降落伞的构造及制作步骤有比较完整的了解,我建议学生上网搜索资料并与家长合作。
第二次教学片段与分析
师:请同学们拿出你们制作好的降落伞,我们来进行一场“比一比谁最慢”的比赛,比赛在室外进行。先请明确比赛规则。
(点击出示比赛规则:1.分男生组、女生组。女生在二楼先放,男生在一楼认真观察,一对一地进行,记录好谁最慢。女生组完成比赛后,男生组再进行比赛。2.每组有一次尝试机会,第二次正式比赛。谁降落得最慢谁就胜出,男生组、女生组各评出一名优胜者。)
师:现在,先请女生组的同学到二楼进行比赛(事先在二楼安排一个老师进行安全协办),男生们请做好裁判工作。
(女生组比赛。)
师:女生组比赛顺利完成,大声告诉老师,谁赢了?
生:罗希亿。
师:恭喜罗希亿同学获得女生组冠军。请男生组到二楼,女生们请做好裁判。
(男生组比赛。)
师:男生组的冠军是哪位勇士呢?
生:罗伟杰。
师:恭喜罗伟杰同学获得男生组的冠军。请两位冠军带上自己的作品跟老师合影。
(师生回到教室。)
师:大家来说一说,为什么冠军的降落伞下降得最慢呢?影响降落伞下降快慢的因素有哪些?
生:罗伟杰的降落伞是用塑料薄膜做的,我的是用花布做的,他的材料比我的轻。我觉得用来做降落伞的材料,如果越轻,就下降得越慢。
师:你通过比较降落伞的伞面材料,知道材料越轻薄,下降速度就越慢。关于伞面,其他同学还有不同发现吗?