袁亞卿
科學教學需要借助于科學實驗、模型、圖片等來進行,但也要關注我們的日常生活環境.豐富多彩的生活、紛繁復雜的世界、不斷創新的科技為科學教學提供了鮮活的素材,科學(7~9年級)課程標準中指出:科學教材的呈現方式應從學生日常生活中熟悉的事物出發,再回到科學在生活和社會的應用中去.在教學過程中應不失時機地把握我們的生活,提高科學教學成效.
一、創設生活情境,引入課題
在日常的教學活動中,走進課堂的第一個問題將決定一節課的成敗.著名特級教師于漪說過:課堂教學中培養、激發學生的興趣,首先應抓住導課這一環節,一開始就把學生的心牢牢地吸引住,教學導課如同橋梁,聯系著舊知和新知;如同序幕,預示著后面的高潮和結局;如同路標,引導著學生的思維方向.在《動能和勢能》一課中筆者設置了一個學生非常熟悉的生活情境:高高懸掛著的建筑工地安全警示牌圖片上面有禁止拋物、當心落物、當心吊物、必須戴安全帽等說明.請學生仔細閱讀圖片和文字說明,根據已學知識和日常生活經驗,從科學的角度思考為什么要懸掛安全警示牌?從學生的討論中,歸納出兩個重點問題:
問題1:依據平時的觀察,高處的物體落到地面時,會對地面產生什么影響?質量大的物體同質量小的物體落到地面時,對地面產生的影響是否一樣?(目的是讓學生明確可以用物體落地時對地面產生的影響來衡量能量轉化的大小.)
問題2:高處的物體具有什么能?物體在下落過程中能的形式會發生怎樣的變化?(引出本課的課題.分析解決兩個問題也為后面學習“探究重力勢能的決定因素”作好鋪墊.)
熟悉的生活情境具有內在的情感親和力,不僅可以激起學生思索和探究的欲望,而且還可以培養學生細心觀察生活、積累生活中相關的各種信息和資料的好習慣,有利于拓展科學教學的內容.我們應多創設生活情境,開展教學活動,引導學生關注我們周圍的生活世界,用科學的眼光去看待生活,用科學原理去解釋生活.
二、利用生活情境,設計探究活動
科學探究的主要目標是使學生領悟科學探究的思想.猜想不是空想,需要有一定的事實或理論作為依據.在“探究重力勢能的決定因素”中,筆者緊緊圍繞“為什么要懸掛安全警示牌”的生活情境,提出“用什么材料做安全警示牌比較好呢?為什么?”等問題讓學生思考、討論:
生1:質量越大的物體砸到地上,砸出的坑越深.
師:砸出的坑深一定是因為物體質量大嗎?
生2:也可能是高度的問題.需要將質量不一樣大的兩個物體從同一高度落下來……
通過分析學生容易得出決定重力勢能大小的兩個因素是質量和高度.然而,怎樣來設計驗證方案?安全警示牌對你的實驗設計有什么指導意義?
“安全警示牌”這一生活情境為學生對“重力勢能的決定因素”進行猜測提供了一定的事實依據,也為學生提供了探究活動的方案設計模型.這雖然是一個簡單的探究活動,但能夠很好體現科學探究的特征.活動以“安全警示牌”為設計模型,根據所給器材提出猜想、設計方案、驗證假設、得出結論,讓學生體會依據生活觀察作出科學猜想和進行科學思維的方法.同時,也讓學生認識到怎樣應用科學知識做好安全防范工作.
三、利用生活經驗,巧解疑難情境
在研究“物體的動能跟哪些因素有關?”的活動中,教材利用了斜面上滾下的小球推動木塊前進來說明.從斜面同一高度滾下的同一小球是為了獲得相同的初速度,從斜面不同高度滾下的小球是為了獲得在水平面上不同的初速度,這對初中學生來說,是一個難以理解的問題,需要教師進行解疑.
以騎車下坡為例.學生對騎車下坡的體會比較深刻,特別是男生,都享受過快速下坡的那種刺激,也比試過誰騎車下坡更快一些,那么你有什么辦法使自己下坡更快一些呢?先讓學生自主討論,然后根據自己騎車下坡的體驗仔細分析下列問題:
問題1:坡度越高,你下來后獲得的速度會怎樣?(這是為了獲得對“同一小球從不同的坡度滾下來,在水平面上獲得不同的初速度”的理解.)
問題2:坡度越高,你下來后在水平面上滑行距離會怎樣?(獲得對“初速度越大,滑行距離越長,即動能越大”的理解.)
問題3:如果讓你在后面帶一個人或一個較重的物體,下坡時有什么不一樣感受?或者說與旁邊不帶人的那個同學比,有什么差異?學生答:可以使我的速度變大,水平面上滑行的距離更長.(使學生獲得“物體質量越大,水平面上獲得的初速度越大,物體獲得的動能也就越大”的理解.)
杜威的“教學即生活”理論強調了學生的生活經驗在教學中的重要性.在教學活動中,用學生生活獲得的親身體驗來學習科學知識,給教學內容的抽象性、形式性賦予了現實性,不僅讓學生學到了知識,更重要的是讓學生學到了通過對生活的觀察和思考,獲得學習知識的途徑和方法.
在本節課中,難以理解的知識點還有:研究擺錘的擺動.擺錘擺動到最高點時,其速度為零;擺到最低點時,速度最大.當從擺錘的擺動過程中來觀察,確實難以得出正確的結論.此時應用什么樣的生活模型為學生釋疑呢?筆者想到了公園里的“秋千”,讓學生來談談“蕩秋千”感覺如何?特別提醒學生要講清楚,秋千從最高點擺到最低點再擺到最高點時,速度有什么樣的變化?
四、讓科學回歸生活
通過本節課的學習,要讓學生的學習成果在生活中有所體現,用學到的知識為自己的生活服務,解決生活中的一些實際問題,解釋生活中的一些現象.課本上用撐桿跳高作為“動能和勢能相互轉化”的應用事例,學完這個事例后,筆者提出了這樣一個問題:撐桿跳高的運動員的身體在起跳、上升、跨桿、下降的過程中,體形發生了什么樣的變化?為什么?在討論中發現:大部分學生觀察到了運動員體形的變化,但是還不能與所學知識聯系起來.其中有個學生提出來:是為了跳得更高.為此筆者引導學生從影響勢能大小的因素方面進行了如下討論:
師:這樣的體形變化是不是獲得了更大的勢能?
生:不是的,勢能的大小應與起跑獲得的動能有關.(學生應用動能與勢能相互轉化的知識來解決問題.)
師:運動員的質量是不變的,要具有同樣大小的勢能高度又應如何改變呢?
生:改變重心,降低重心,提升高度.
師:為什么背越式跳的成績總是比跨越式跳的成績好?在同樣的條件下,你有什么辦法提高你的跳高成績?
通過對跳高比賽討論分析,不僅加深了學生對科學知識的鞏固和應用,更讓學生深刻體會到生活離不開科學,科學服務于生活.有豐富快樂的生活作為科學教學的教材,會讓學生對科學產生濃厚的興趣和強烈的求知欲,使其在科學的道路上不斷地探索出新知.
在《動能和勢能》的教學中,還有很多值得挖掘的生活素材,如鐘表上的發條、水電站等,可以安排學生課后繼續探究學習.陶行知先生說過:“沒有生活做中心的教育是死教育;沒有生活做中心的學校是死學校;沒有生活做中心的書本是死書本.”課本為我們指明了教學的導向,生活才是真正的教材.將科學教學植根于豐富的生活,激發學生作為生活主體參與活動的強烈愿望,將教學目標轉化為學生這一生活主體的內在需要,探索優化科學教學策略,克服科學教學中只重視課本知識的弊端,促進學生的全面發展.