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科学探究教学案例
嘉兴市元培双语实验学校
戎爱忠
九月刚开学没几天,由于教学内容的需要我特意从花鸟市场买来了三条小金鱼把它放入金鱼缸饲养,并从实验室借来了鱼的模型,准备用于课堂教学<鱼的浮沉与鱼鳔的大小关系>。
课前,我也事先考虑过由于鱼鳔在鱼的身体内,鱼鳔的大小变化是不能被学生所观察到,这无行中增加了教学难度。因此为了能够让学生相对容易的掌握知识,我事先特意安排演示实验“会浮沉的气球”作为铺垫,并想通过类比的方法达到预期的教学效果。
教学引入:(演示实验)
<1>在一个气球里装入20克沙子,在气球吹气口插一根细塑料管,并用细线扎住;
<2>向气球内吹气,使气球足够大,并用少量橡皮泥堵住出气口,让学生观察实验现象;
<3>再用针在橡皮泥上扎一个小孔,让气体缓慢逸出,观察气球在水中的浮沉情况,得出结论。
教师:同学们,你们看到气球的浮沉情况是怎样的?通过实验得到了怎样的结论?
学生:气球逐渐沉下去。
得到结论:气球的浮沉与气球的大小有关。
通过以上演示实验,不难发现学生还是能够比较容易接受这其中的关系。我想:既然水道渠成,通过采用类比的方法应该能够解决本节课的教学任务。
二、提出问题:
金鱼实物展示:将金鱼缸放在讲台上,鱼缸里的三条金鱼快乐而又自在的在水中流动,忽上忽下。(创设情境,激发学生的探究兴趣)
教师:同学们通过对鱼缸里的金鱼的观察,你想提出什么问题?
学生:……(其中绝大多数同学都提到:鱼在水中的浮沉与什么因素有关?)
由于这些问题中,有些是可以进行探究,有些只是描述性的,有些只是简单的常识性的,通过与学生的交流后选出一个共同的主题。
探究计划:(通过实验探究)
A组探究:鱼的浮沉与鱼鳔的大小关系
1、取一只盐水瓶装满水,尽可能放进一条尽量大的金鱼,瓶口用软木塞塞紧,软木塞上预先开好一个小孔,并插入一根很细的玻璃弯管,弯管的上端滴入一滴红墨水,并在瓶口及小孔四周涂上凡士林或熔蜡,以防漏气。
2、金鱼从浅层沉到深层时,观察到红色液滴。
3、金鱼从深层浮到浅层时,观察到红色液滴。
B组探究:鱼的浮沉与鱼鳍、鱼尾的关系
1、准备好甲、乙、丙三只玻璃缸,向每只玻璃缸里注水,至六成满。
2、取三条鲫鱼将第一条鱼的尾鳍剪去,放进甲缸里;把第二条鱼的胸鳍和腹鳍剪去,放进乙缸里;把第三条鱼直接放进丙缸里。
3、通过对照实验,观察到甲缸里的鱼:
观察到乙缸里的鱼:
(设计实验的计划和方案)
五、实施计划:
由于受实验器材、课内时间的制约,因此在本节课内已经无法完成探究过程,所以我要求学生利用课余时间完成,由下节课汇报探究结果。课后各小组成员进行分工、时确任务,实施采购、制作器材。在他们实施探究过程中,我发现各小组充分利用各种资源(实验室、图书、网络、人力资源),按制定的探究计划实施探究,根据要求认真做好观察和记录。(通过实验观察收集证据)
六、表达交流、检验假设:
教师:请各小组代表汇报他们小组的探究结果。
学生汇报实验观察结果:
A组:鱼从浅水层到深水层时,红色液滴向内移
鱼从深水层到浅水层时,红色液滴向外移
鱼在同一水层中游动时,红色液滴不动
B组:甲缸里的鱼能保持身体平衡,但游速较慢,且能自由浮沉
乙缸里的鱼能向前游动,且能自由浮沉,但腹部常会不由自主地翻转
教师:请各小组对实验结果进行讨论和分析,你得出了什么结论?
学生表达探究的结论:
A组:通过实验观察和相关资料知道:鱼的浮沉与鱼鳔的大小有关,鱼从浅水层到达深水层时由于受到水的压力使鱼鳔变小,鱼就自然下层。
探究结论:鱼的浮沉与鱼鳔的大小有关。
B组:通过实验观察和相关资料知道:鱼的胸鳍、腹鳍具有保持鱼体平衡的作用,尾鳍则是一个推进器,具有推进鱼体前进的作用。而鱼能在不同的水层中静置则与鱼的胸鳍、腹鳍、尾鳍无关。
探究结论:鱼的浮沉与鱼鳍无关。但鱼的自由快速游动与鱼鳍有关。
(根据证据进行解释)
七、合作交流:
教师展示鲫鱼的模型,师生互动合作交流。
鱼鳔是鱼在水中自由升降的调节器,鱼在某一水层不浮也不沉,是由于鱼鳔的作用,因此鱼的浮沉主要靠鱼鳔来调节,而鱼在水中自由自在、快捷自如的穿棱往来,那是鱼尾和鱼鳍的作用。(合作与交流)
课件展示:潜水艇(STS)
结束语:请同学们谈一谈在探究活动过程中的收获和感受。
反思与诠释:
<1>学生在想些什么,他们真正需要的是什么?
在该案例中,针对该名学生提出的问题,课后我找了该名学生,并与他进行了交流,“你是否知道鱼的浮沉与鱼鳔有关?”“知道”“那你为何还是提出了不同的见解?”“因为鱼的浮沉与鱼鳔有关是我从课外书上了解到的,而我所看到的确是鱼尾和鱼鳍的作用使得鱼在不断的浮沉”……是啊!谁都没有错。因为这里涉及到了多种因素的共同作用:浮力的因素、滞留时间的因素、力的作用的因素等等。而现在他对以上因素的了解又有多少,因此就会造成他在认识、理解上产生困难。所以,我在想学生在想些什么,他们真正需要的又是什么呢?
首先,现代社会知识信息来源的多源化,使学生能够从多种途径了解并掌握知识。但这种抽象化的一步到位的知识,如果在学生的学****过程中与他们所观察到的真实情境产生“冲突”时,必然会让学生产生怀疑,而这种怀疑所产生的结果就是知识的再确认过程,则是学生真正所需要的。因此,在新课程教学中,作为教师应该保护学生的
“怀疑”“错误”的观点,因为它是最真实的,也最能够反映出学生现有的知识层面。
其次,当学生对所学知识产生冲突时,教师不要进行简单的处理、扼杀,以免打击学生的学****兴趣、探究欲望。因为此时学生的兴趣最浓、探究欲望最为强烈。作为教师应不拘于教材的形式、内容,根据学生提问的主题,采用不同的形式进行处理,如口头解释、小组讨论、查阅资料、开展探究活动等等。
<2>在新课程中如何有效的实施探究教学?
探究教学作为新课程所倡导的三大学****方式之一已经渗透到科学教学中。在本案例中教材内容是以观察实验和文字叙述的形式直接得出“鱼在水中的浮沉与鱼鳔大小的关系”这一结论。本来我在处理教材时,想通过观察气球的浮沉、鱼的模型从而达到传授知识的目的。课堂教学是灵活多变的,在实际教学中,学生往往会对教材上的一句话、一幅画在理解、认识上产生盲点,此时他便会主动提出他的疑问、困惑,它是不以教师的意志为转移,随时都会出现。但课堂教学往往会因为这些学生的疑问、困惑而显得更加精彩,因为他们在激活课堂教学的同时也引发出一个个思考问题、探究活动,这正体现了新课程的理念以学生为中心。在新课程中实施探究教学的重心或出发点在于学生方面,而不是教师预先设计好的、按部就班的机械教学。因为探究是学生的探究,教师的教只是为学生的学而服务,而不是要学生的学服从于教师的教,这也为教师实施课堂教学提出了更高的要求。但并不是所有学生的疑问、困惑教师都要进行探究教学,而应根据实际情况做好处理,如教学的时间,探究的价值、意义,探究的可操作性等因素进行综合考虑决定是否开展探究活动。