一、案例来源

教科版《科学》四年级下册“导体与绝缘体”一课中,从设计到课堂实施都贯彻落实“六要素”教学方式,切切实实地提高课堂的实效性。课堂上具备“知识—能力—情意,互动—主动—能动”的“六要素”,从课堂教学的目标、内容、过程、方法等方面呈现,真切地落实了教师和学生共同发展的最终要求。

二、教学设计简介

(一)教学思维方式设计

让学生在一堂课的学习中有所收获与发展,首先就要了解学生的原有知识经验基础,也就是确定教学的起点,了解学生对本内容或学习任务已经具备的有关知识与技能的基础,以及对有关学习的认识水平、态度等。教师根据教学对象的实际能力确定教学的起点,顺着学生的基础和思路设计教学过程。

教师在课前对学生的已有知识能力的基础进行前期诊测:本节课的内容是在此前《做个电路检测器》的基础上进行的。在做“电路检测器”的时候,学生就已经掌握其工作原理,知道电路中出现有故障的地方小灯泡不会亮,而在没有故障的地方小灯泡就会亮。

因此,设计本课的导入部分需要利用生活的小案例,鼓励学生在身边寻找解决的材料和方法,对学生的相关知识经验做一个初步的诊测。学生会根据生活经验选择金属作为解决的材料,但是,为什么这样选择,学生用已有的知识与经验就不能很好地进行理解和描述。

接着,把电路检测器运用到此课的学习中,让学生进行有计划的探究和检测:如果物体导电,电流就会在通过物体时使小灯泡发亮;如果物体不导电,电流就不会通过物体,小灯泡也就不会发亮。通过一系列的检测活动,学生能感知物体有否导电,并对这些发现进行分析和归纳,进一步对导体和绝缘体的概念进行科学、正确的描述,也就是有的物体易导电,是导体;有的物体不易导电,是绝缘体。

除此以外,学习本课内容,还旨在培养学生的动手操作,归纳总结的能力并养成有序实验的好习惯。学生对实验比较感兴趣,都喜欢自己动手来操作,但是他们的实验习惯不是很好,所以还需要给学生制定一定的操作要求,使学生能够按规程、有步骤地进行有序的实验。

在进行有效的前期诊测的基础上,教师就能更好地制定本课的教学目标:以科学知识为载体,在教学过程中安排好各种生活化的情境和有意义的科学探究活动;鼓励学生在探索中主动参与学习,亲历过程,自主地、充分地开展活动,并在科学探究活动中学会知识与技能;同时,培养学生的智能与能力,在活动中渗透情意,促进学生的全面发展,并在此基础上更好地设计本课的教学思维方式:

1.本案例的教学知识目标设计

(1)能利用电路检测器检测物体的导电性能;

(2)归纳整理研究数据,能描述物体易导电,是导体;物体不易导电,是绝缘体;

(3)初步学会判断生活中哪些物体是导体,哪些物体是绝缘体。

2.本案例的教学能力目标设计

(1)经历检测一块橡皮是否导电的过程;

(2)能依据检测一块橡皮的示范案例,进行规范的、有计划的、科学的检测活动;

(3)能对所收集的信息进行整理与分析,并找出“物体是否容易导电”的科学规律。

3.本案例的教学情意目标设计

(1)培养学生与人合作,乐于分享与交流的精神;

(2)形成尊重事实的实证精神、认真细致的探究习惯;

(3)培养安全用电的生活意识。

(二)教学行为方式设计

为了在整个教学过程中,能有效地创设研究的氛围,提供学生展开探究的条件,让课堂成了学生活跃思想、交流情感、展示自我的场所,教师在课前对教学行为方式进行了精心的设计。

1. 本案例的“主动”教学行为方式的设计

教师在设计教学环节的原则是为学生提供主动参与科学活动的机会,并持之以恒地展开实事求是的科学研究。引入环节 “玩具电动车缺少了一节电池”的活动中,教师引导学生联系生活经验解决创设情境中的难题,学生因为熟悉且有经验基础,就迫不及待地出谋划策,主动地参与到“帮老师解决问题”的活动中;在“检测导体和绝缘体”的核心探究活动中,不断鼓励学生联系旧知解决新任务,学生有的放矢,主动地参与到实践探究的活动;在“汇报探究成果”的活动中,教师以导代评,把评价的主动权交给学生,学生不断地反思、完善,主动地构建“导体和绝缘体”的知识概念;在“水是导体还是绝缘体”的巩固练习中,教师以研代教,把研究的主动权交给学生,学生用新的科学方法检验,主动把知识系统化。学生通过这节科学课的学习,主动参与活动,围绕预设问题参与探究任务的设定,依据客观事实提出或坚持自己的见解,通过主动思考和分析,追求科学知识的准确和科学方法的精准。

2. 本案例的“互动”教学行为方式的设计

在本课的教学中,以小组活动为主要的教学方式展开,教师、学生和教学材料之间发生了多向或多维的信息交流,使互动成为一种有效的学习方式。在本课的导入环节,教师用有趣的问题“如何让缺少一节电池的小车重新运转?”引发学生的兴趣和思考,营造学生之间相互竞争、相互尊重、相互学习的气氛,有效地使教师和学生、学生和学生之间产生互动;在形成探究任务的环节,教师适时地抛出“我们在实验室里能利用一种装置可以检测物体是否可以导电?”这个有挑战的任务,引出学生展开开放性的讨论和交流,在相互交流和充分信任的气氛中,学生在小组内不断地进行讨论学习的互动;在开展探究活动的环节,教师有意识地帮助小组成员以合作的形式开展探究“导体和绝缘体”的活动,学生为了完成任务,有序地进行分工合作、设计计划和假设观察,并判断所获得信息的价值和对信息进行合理的分析整理的过程中,多维的互动使学生们认识到小组成员在探究中各有所长、可以互补,产生更多的良性竞争的互动。

3. 本案例的“能动”教学行为方式的设计

在这个案例中,教师是以人类探究创新的思维发展历程为教学环节设计的主要线索。教学导入环节的“能动”设计就是引导学生要善于思考、尝试解决问题,建立自主作用的意识;探究活动环节的“能动”设计就是引导学生积极根据探究任务选择合理的方法和工具,展开观察、操作、探究,用科学理性的思维去分析问题、解决问题;交流反馈的“能动”设计就是引导学生听取不同意见,理解别人的观点和设计思路,敢于质疑,大胆推测,具备开拓创新的勇气和意识。在教师的有意识的教学行为方式设计下,通过这节课的不同教学活动的经历,学生的知识和能力都得到了发展,学生在教师引导下通过思维与实践的相结合,不断地尝试创新,能动地认识和了解科学世界中的“导体和绝缘体”。

三、教学实施简介

在设计导入部分的活动中,教师的设计从学生的实际出发,运用贴近生活,贴近兴趣,贴近儿童的浅而寓意深的例子着手,创造一个学生常遇到的生活情境:电动小车其中一节电池没电了。让学生解决一个生活中常会遇到的小问题,自然地进入各个具体知识细目的研究。学生被老师的课堂情境激发了研究的动力,纷纷争取到讲台上,尝试用3种不同材料代替缺失的电池。经过几次的尝试,最终利用螺丝钉和1节电池成功启动小车。在此有意识地创设生活化的情境下,学生依托生活经验,通过独立思考,解决问题,并认定学习目标,呈现导体与绝缘体的科学概念。

[教学案例回放——教学引入]

出示 缺了1节电池的电动小车,提供纸巾、塑料块和螺丝钉3种替代材料。

提问 如何让缺少1节电池的小车重新运转?(学生经常接触电动玩具,也经常给电动玩具换电池,但是出现让缺少1节电池的电动车动起来的情况并不多,所以在一个常见的生活现象中,提出1个有挑战性的问题,学生就会跃跃欲试,课堂的气氛就立刻调动起来。)

学生 电池盒里需要安装两节电池,必须要多找1节电池才能使电动车动起来。

学生 只有1节电池应该可以的,我想试一试。(教师鼓励这位学生到讲台上进行演示,可惜电动车没办法运行。)

引导 能否用其他材料代替?(再次出示纸巾、塑料块和螺丝钉3种材料)

学生 这3种材料我会选择螺丝钉,它是金属做的,能导电。(教师鼓励这位学生到讲台上进行演示,电动车真的运行起来。学生自发地鼓起掌来。)

质疑 是不是其他的两种材料就不能使电动车动起来呢?(教师鼓励学生代表到讲台上进行演示。)

提问 这3种材料为什么只有螺丝钉才能代替电池使小车运行起来?

学生 只有螺丝钉能导电,其他的材料都不能导电。

讲授 今天我们就一起来研究物体是否能导电。

[教学案例回放——告知目标]

提问 我们在实验室里能利用1种装置可以检测物体是否可以导电?

学生 利用小电珠做1个简单电路。(学生回忆本单元学习的电路知识)

质疑 你能详细说出你的想法吗?

学生 用电池、电珠和电线连起来。

质疑 你连接的这个电路中哪个部分才能检测物体是否导电?

学生(冲口而出)电路检测器,上节课的电路检测器就可以了!

引导 请你说说你的设想。

演示 学生回忆上节课电路检测器的制作方法,并进行“如何利用电路检测器检测物体是否导电”的示范。

有了学习的前提基础后,教师引导学生讲述“检测导体和绝缘体”的实验步骤和实验要求。学生通过动手合作实施探究实验,对实验现象进行观察和思考。通过小组互动,按要求完成实验并记录,交流汇报,找出规律,得出“导体和绝缘体”的初步概念。

[教学案例回放——提出合作探究]

拓展 教室里的物体哪些是导体?哪些是绝缘体?

学生根据自己的生活经验和已经学习的概念进行判断和举例。

学生 桌子和椅子是绝缘体。

学生 不对。桌子和椅子的木头部分是绝缘体,铁做的部分是导体。

学生 黑板是绝缘体。粉笔是绝缘体。……

质疑 是否只有金属是导体?自然界的水是导体还是绝缘体?(在学生对“导体和绝缘体”有了初步认识后,教师提出一个有趣的问题:其目的是引出水(**)是不是导体的疑问。)

学生陷入了沉思中……

学生 水不是金属,它可能不是导体。

学生 可是我们不能用湿布擦电器呀?

学生 对呀,妈妈说用湿布擦电器会触电的。

质疑 自然界的水是导体还是绝缘体?

学生 我们做实验就可以知道了。

学生 对,我们可以做实验。

演示 用电路检测器检测浓盐水是否导电。(这是一个非常有趣的演示实验,学生对实验现象进行观察和分析。)

学生 浓盐水是真的可以导电的,小电珠真的亮起了。

引导 自然界的水(**)也能导电。

媒体 播放视频进一步说明非纯净水才能导电。(培养学生带着任务观察现象,养成独立思考、自主学习、敢于推测的习惯。)

紧接着,老师联系身边的材料,以导线为例,提问:为什么导线外皮用绝缘体材料制造,而内部要用导体材料?引导学生发言,整理所说,得出结论:导体把电送到人们需要的地方,绝缘体阻止电到人们不需要的地方的。鼓励学生自己归纳学习的收获,对本课知识点进行整理、总结:导体和绝缘体的概念、判断物体是否导体或绝缘体的方法、安全用电的方法。

四、评析

本案例的任课教师根据学生的生活经验,合理选择适合于四年级学生探究和学习的情境和活动,并由“导体和绝缘体”引发的生活现象出发,构建一条最有效的教学主线,力图使学生经历本案例的探究活动,主动、互动和能动地完成核心知识的构建、科学能力的习得和思想情意的培养。

为此,教师对教材内容进行合理地选择和科学地加工,创造性地调整了教学顺序,整合教材内容,用学生最易理解和接受的方式呈现多个教学环节。同时,教师在每个环节的引入都提出了符合学生实际知识和能力的、有趣味的问题;在学生独立思考有了想法的基础上,让学生参与教学资源的选择,并提供学生积极主动地、互动地、创造性(能动)地完成探究与合作交流的机会。

在探究活动的初期,能从生活经验中提出简单的科学问题,制定探究任务。在设计导入部分的活动中,教师的设计从学生的实际出发,贴近生活、贴近兴趣、贴近儿童的浅而寓意深的“电动玩具车”着手,创造一个学生常遇到的生活情境:电动小车其中一节电池没电了。教师从学生感兴趣的问题产生疑问,并由此展开本课时的学习旅程,课堂随即展开了开放性的探究活动。

在探究活动的中期,能对物体是否导电进行观察和实验,并且能够对观察和实验的过程、结果进行记录、陈述和分析。教师联系上一节的“电路检测器”的方法,让学生主动解决“导体和绝缘体”的检测探究实验,使这一个新问题与新旧知识建立起联系,并引导学生对问题的进行深入的探讨,自然过渡到新知识的构建。

在探究活动的后期,能对导体和绝缘体的成因进行假设,运用科学知识对自然现象进行说明、演绎和解释。在设计本案例的应用反馈活动中,对后续的探究问题展开师生互动、生生互动的探讨。在与学生的对话和交流中,在学生的不知不觉中,检验学生的学成度,及时发现学生在掌握学习内容方面存在的问题,激发学生的个性和创造性,发展学生的主动性和能动性,使教学目标更全面地达成。

在探究活动结束时,能对得到的科学结论进行推理、验证和应用。教师通过“水”“空气”等典型特例,不断地引导学生学会思考,学会质疑,学会应用新的科学方法找出事物或现象之间的新关系、新联系、新答案。同时,帮助学生进行自我完善与自我检测,在课堂教学中实现了教师和学生的共同发展,并能达到提高学生的科学素养的最终目的。

通过教学案例的回放和分析,我们不难看出教师善于创设学生感兴趣的教学情境,设计以启发学生开展主动研究、互动探究和能动学习为主的教学环节,整个教学过程具有开放性和动态生成性。同时教师还关注课堂教学的情感性和学生发展的差异性。学生在教师有意识的引领下,自主地建构本课的知识目标;学生在教师有意识的引导下,学会使用严密完善的科学方法,灵活采用不同的方法和策略来揭露自然事物或现象的本质和规律,并更新完善自我的能力系统;学生在教师有意识的引领下,创造性地运用新的学习方法,从而形成较强的学习和思维能力。