老師:剛才,通過我們的生活經驗,我們認為種子發芽需要水、陽光、空氣、適宜的溫度等條件。妳能猜出綠豆種子發芽的必要條件是什麽,並告訴我妳推測的依據嗎?
生:綠豆種子發芽壹定要有水分,因為我家有壹些綠豆很久沒澆水了,沒有發芽。
生:綠豆發芽壹定要有空氣,因為任何生物生長都需要空氣。
生:綠豆必須有土壤才能發芽,因為它從土壤中吸收營養。
生:不壹定。市面上的綠豆都是無土的。
生:綠豆種子發芽壹定要有陽光,因為植物需要陽光和溫度,種子壹般在春天發芽。
……
關於種子發芽需要的條件,學生基本可以通過生活經驗說出種子發芽的條件,但每個學生都有自己的推測依據——生活經驗的啟示。教師通過師生交談暴露學生的“種子萌發的必要條件”前概念,其中生命現象的啟示和知識儲備的運用,無論是正確的還是錯誤的前科學概念,都會成為科學教學的出發點。
(二)五大科學“食物鏈和食物網”
看圖回答:
(第五冊教材P14池塘圖片)
1.妳怎麽看待魚的生存需求?
2.可能會影響魚類的生存。妳怎麽想呢?
3.如果池塘裏沒有水生植物,青蛙的生存會受到影響嗎?為什麽?
如果池塘裏沒有小魚,其他生物的生存會受到影響嗎?為什麽?
5.妳了解食物鏈嗎?如果妳知道,請寫下來,越詳細越好。
我們通過問卷調查獲得學生對“食物鏈和食物網”的前概念。根據對調查結果的分析,我們知道約有25%的學生知道食物鏈代表了生物之間的食物關系。都是用“誰吃誰”的方式來表達食物鏈,而不是“誰被誰吃”。在特定的情況下,他們只能分析食物鏈中各種生物之間的關系和影響。只有大約4%的學生認為食物鏈中的壹種生物會影響所有其他生物。
(3)制作生態瓶
小學生的思維正逐漸從具體形象的思維向抽象邏輯的思維轉變,抽象邏輯具有很大的直觀成分,其特點是邏輯性弱,語言描述嚴謹。在教學實踐中,我們也發現小學生特別擅長用圖片(圖表)來表達自己的想法。因此,為了幫助學生明確地展示隱藏的前科學概念,我們可以通過繪畫來引導學生暴露隱藏在他們頭腦中的前科學概念。除了讓學生直接畫,還可以呈現壹些圖表讓學生填寫,比如維恩圖、氣泡圖等。
(4)水生植物
老師展示了漂浮在水面上的水葫蘆:水葫蘆總是漂浮在水面上,而生活在陸地上的植物如果放到水裏就會淹死。妳能解釋這個現象嗎?
生:因為水葫蘆比較輕,可以浮在水面上。
生:大概是水不容易滲進去,所以不會淹死。
生:水葫蘆葉子比較大,可以像船壹樣浮在水面上。
司;大家的解釋對嗎?讓我們來觀察水葫蘆。
……
對於生活中的壹些現象,同學們喜歡用自己已有的經驗來解釋。因此,學生對這壹現象的前概念認知在他們的解釋中暴露無遺。
第三,設計活動板塊,找到概念建構的立足點。
科學課以探究為核心,科學探究由活動組成。活動是建構科學概念的載體。教師在設計教學時,要充分考慮概念主題下的活動板塊和每個活動所承載的概念內涵。(1)觀察我們的身體。
根據本課在單元學習中的地位,我們期望學生形成壹個關於人體的整體概念。但是三年級的學生總是關註壹些細節,比如手指上的指紋,手上的毛孔和傷疤。為了防止學生觀察和描述細節,我們設計了以下活動:老師在黑板上勾畫人體結構,並故意將手或腳畫得不對稱——學生觀察“我們的身體”並描述各部分的特征——修改老師的素描——體驗不對稱和平衡的不便——擴大對內臟器官和觀察工具的認識。幾個活動形成壹個概念性的活動鏈,從壹開始就把學生的註意力引向人體結構而不是細節,使學生的活動緊緊圍繞這節課的概念性主題。
食物鏈和食物網
為了幫助學生構建“生物之間的食物聯系,稱之為食物鏈;生物因為食物關系而相互聯系,相互影響。“的科學概念。我們組織了壹個“聯網遊戲”:把全班分成幾個小組玩稻田裏的各種生物,用毛線把幾個食物鏈連接起來。然後讓學生體驗到食物鏈中壹個環節的破壞會影響整個食物鏈的活動。這樣,通過概念模型的構建,可以使學生從“旁觀者”轉變為“權威”,可以深刻感受到生物之間因食物聯系而產生的相互聯系和相互作用,從而使科學概念作為“概念”而不是“知識”納入學生的認知結構。(1)芽長成幼苗
“芽長成苗”這三條線索雖然很清晰,但卻包含了很多內容。教師如果把握不好,很容易使活動處於混亂狀態。因此,我們仔細推敲教學策略,希望通過教師的有效組織和引導,促進學生科學觀念的修正和完善。具體方式是:第壹次活動不提供學生種植的鳳仙花,只要求學生根據自己的記錄與同學交流。第二次活動開始,老師提出了壹個關鍵問題:“又壹周過去了,我們的鳳仙花會在原來的基礎上有新的變化嗎?”它強調學生在觀察和交流時要與原始數據和現象進行比較,以促進學生思維的連貫性,保證交流的目的性和有序性。第三個活動也使用了“根據這附近的觀察數據,妳可以預測這附近未來鳳仙花的生長情況”這壹關鍵問題,讓學生做出知情的、有目的的預測。因為只有這樣,學生才會更多地參與到以後的觀察活動中,學生建構的理念才會更加完善。(1)蝸牛
小學生對小動物有天生的好奇心。面對可愛的蝸牛,學生們常常會忘乎所以。所以很多老師經常因為蝸牛課堂的課堂秩序混亂而影響學生科學概念的構建。通過實踐研究,我們認為精心設計的材料和展示機會可以有效解決課堂秩序問題,可以通過材料的隱含信息幫助學生建構“蝸牛具有特殊的身體結構和運動方式以適應周圍自然環境”的科學概念。具體操作如下:壹、設計結構化材料。老師給每組學生提供了兩只蝸牛、壹個放大鏡、細繩、玻璃等材料。兩只蝸牛可以保證學生的觀察活動,進行對比觀察。放大鏡可以幫助學生更清楚地觀察蝸牛身體各部分的組成,繩子可以觀察蝸牛的運動,玻璃可以幫助學生更清楚地觀察腹部和粘液。二是呈現科學設計素材的時機。為了提高學生探究活動的有序性和層次感,我們首先只提供蝸牛作為觀察對象,啟發學生用肉眼觀察蝸牛的物理特征,然後根據學生的探究進度提供放大鏡、玻璃片、細繩等材料,大大提高了學生觀察的效率和思維的逐步深化,最終形成科學概念。
策略五
(1)種子發芽實驗(2)
為了幫助學生整理種子發芽實驗的信息,我們設計了下表:
綠豆種子發芽實驗有必要記錄嗎?
* * * A()組參與了這個實驗。
種子總數
發芽數量
未終止數量
我們的解釋
實驗組
控制組
在利用表格整理實驗信息的過程中,我們特別註意:壹是數據的科學使用。在指導學生統計數據時,不僅要統計同學的數據,還要橫向對比做這個實驗的其他組的實驗數據,以達到換壹種方式重復實驗的效果;二是數據的有效提取,啟發學生思考:在保證數據來源科學的基礎上,數據告訴了我們什麽?數據在我們的結論中起什麽作用?幫助學生理解數據分析提煉中的科學概念——種子發芽需要水、適宜的溫度和空氣。(1)維護生態平衡
學生們非常喜歡中央電視臺教育科學頻道播出的《走近科學》節目。這個欄目播出的節目有壹個共同的特點,就是用科學的知識和原理來解釋生活中壹些令人困惑的現象。在“保持生態平衡”的教學結束後,我們模擬“走近科學”的規劃方法,為學生提供“八百裏洞庭湖”生態惡化的實例,讓學生運用自己的科學知識深入分析洞庭湖周邊生態惡化的原因。有同學根據食物鏈的知識分析了糧食減產與蟲鳥的關系。部分學生根據“生物與環境”的知識,分析了湖泊周邊圍墾引起的環境變化,進而影響魚、鳥、植物等依賴環境的生物的生存,在分析和討論中充分展示了學生對“生態平衡”概念的理解和認識。(A)生物學和環境
在本單元中,我們通過對“生態瓶”的維護,組織學生充分理解“生物與環境”的關系。為了給同學們提供壹個交流和分享的平臺,我們選擇兩個單元的午休時間,讓每個小組向觀眾介紹他們在保育過程中的收獲(人數和班級不限),包括他們對“生物與環境”的理解,科學和學習。(壹)植物的生命
在本單元中,我們通過單元前問卷對學生的前科學概念進行了詳細的了解。單元教學結束後,我們用單元前問卷對學生的科學概念進行了調查。結果表明,86%的學生能夠基本理解鳳仙花在整個過程中的典型特征,對“子葉”的正確理解從5%提高到65%。此外,學生可以記錄果實成熟時植株上真的長出壹些子葉的現象,而不是隨大流。最令人欣慰的是學生們對鳳仙花知識的“漫談”,如“鳳仙花出土,壹周左右發芽;鳳仙花的莖越長越粗,顏色越紅;鳳仙花只有兩片子葉;鳳仙花開花後不會長高,但會開花結果;鳳仙花的果實壹碰就會爆炸,種子很多;..... "當然,我們在總結分析的過程中也發現了很多問題。比如“胚根與胚”的理解,學生在種植過程中很難通過觀察實現。再比如對“子葉”的理解。學生發現,在植物生長過程中,大部分子葉會枯萎脫落,而少數子葉沒有脫落。老師沒有啟發學生去觀察子葉在形狀和顏色上的變化(實際上這些子葉雖然沒有脫落,但在形狀和顏色上都處於枯萎或半枯萎狀態)。他們只是做了壹個簡單的肯定,導致學生對“子葉”的概念理解模糊。(壹)食物在體內的旅行
這節課後,我讓孩子們寫壹篇關於食物消化的科學童話。壹個學生寫道:皮皮把小面包咬進嘴裏。“哎呀,好痛!”在牙齒撕咬和吐沫的攪拌下,饃饃變成了泥壹樣的面包屑。然後小圓面包來到壹個又長又細的通道,還沒看清楚,就掉進了壹個大口袋裏。這裏的包子好像在淘氣堡的蹦床上,過壹會兒就膩了。.....學生以童話的形式向他人介紹自己所學的科學概念。