引領學生開展科學實踐

科學實踐這個概念為我們打開了一個新的窗口，其內涵需要我們在課堂教學的實踐中去理解、實踐、體會。

在準備教學《磁力大小會變化嗎？》一課之前，我仔細閱讀了教育科學出版社編輯的《實驗教材通訊》。我發現，其實科學探究與科學實踐并不是矛盾的，也不是并列的。對比科學工程實踐與科學探究所包含內容以及結構，我們不難發現， 8個實踐類型中包含著一部分科學探究的方法與步驟，區別只是沒有出現科學預測環節，增加了一些獲得知識的其他方法，如調查、建立模型、利用數學思維等。這樣來看，我們能不能理解為科學實踐包含科學探究，又或者說科學探究是進行科學實踐的方法之一？我們第一次看到科學實踐這個名詞，感到迷茫困惑，感覺剛剛把科學探究弄明白一些又變了，是不是之前的研究和努力白費了？親歷蘭州會議的課堂教學之后，我發現科學實踐就是在科學探究基礎上的一次升級、一次進化。之所以有這樣的變化，是因為我們希望找到最符合兒童的科學，最符合兒童接受的科學教學。下面是我執教《磁力大小會變化嗎？》一課的總結與反思。

一、以研究擦玻璃器的裝置為線索組織教學活動

創設一個與學生生活緊密聯系的、有意義的真實情境，促使學生對生活中遇到的、難以解釋科學道理的現象進行思考與質疑，引出需要探究的問題，這樣的情境設置是有意義的，能夠調動學生學習的積極性，有利于他們更好地開展科學探究。

擦玻璃器是生活中經常用到的工具，課上可以它為原型進行模型建構，引導學生解決出現的問題。利用擦玻璃器導入教學，學生發現擦玻璃器的優勢及其工作原理就是利用了磁鐵異極相吸的性質。在模擬一個擦玻璃器進行實踐探索時，學生發現擦厚玻璃時出現困難，對解決這個問題產生了興趣，為課堂教學開展科學實踐打好了基礎。

研究擦玻璃器并沒有只停留在導入環節。在分析增加磁鐵磁力是否會增大的學習過程中，擦玻璃器一直是學生研究的抓手。我依托擦厚玻璃遇到的問題，引導學生對增加一塊玻璃后失敗的情況進行反思和探討，進而開展實驗、分析與實踐活動，從而實現本課的教學目標。這樣的教學，從生活中的發現出發，創設可以探究的情境，讓學生體會工程師的設計與制作過程，了解科學實踐的復雜性，認識到工具的設計制造不是一蹴而就的，需要科學的、規范的研討和分析。

二、在教學過程中培養學生的科學思維

在本節課的教學中，對學生科學思維的培養我注重了三個方面：

1.如何搜集證據

證據有很多表現形式，這節課注重搜集數據，通過分析使數據轉化為證據。當學生用兩塊磁鐵制作擦厚玻璃的工具出現問題后，我引導他們不要一味進行嘗試，要先進行分析，再開展實踐，引導他們有規劃、不盲目地開展探究活動，培養他們的科學思維能力。

學生發現用兩塊磁鐵并不能解決擦厚玻璃的問題，我提醒學生不要盲目地繼續加磁鐵，而是分析、研究2塊磁鐵合起來是否磁力變大的問題。學生通過設計實驗、找尋數據發現，2塊磁鐵合起來磁力大于1塊磁鐵的磁力，以此作為證據支撐自己的觀點。

2.個人觀點的形成

在本課的教學中，我引導學生分析公平實驗的特點，學習對比實驗的方法，通過實驗的設計與實施充分進行實踐。在不斷增加磁鐵的過程中，學生先是增加1塊磁鐵，從實驗現象看不出磁力增大，但通過數據發現，磁力增大了，只是現象不明顯。他們繼續增加磁鐵，發現磁力在不斷變大，并且通過分析數據發現，磁力增大的幅度在逐漸減小。學生在實驗過程中，不斷分析、解釋、完善個人觀點，為后續的論證過程和表達與交流奠定了基礎。

3.關注表達與交流

學生的表達與交流不能為交流而交流，也不能只是為了得出結論，可以運用圖表、數字等幫助自己表達想法和觀點，同時能夠聽取他人意見，分析他人的證據和解釋，與自己的觀點進行比較，修正或更新自己的觀點，更好地建構科學概念，體會科學實踐的過程。

在本課的交流論證環節，我利用信息技術建立數據圖表，讓學生根據實驗數據所生成的圖表輔助自己與他人交流。學生通過比較實驗數據，分析磁力是否增大，還利用柱狀圖進行比較，發現磁力增大的事實和增大的幅度逐漸減小的現象。這樣的教學，利用圖表為學生交流、研討、分析和論證搭建了平臺，使他們能夠關注集體的數據，共同交流分析，基于證據進行論證。

三、在教學過程中鼓勵生生交流

科學實踐希望兒童能夠像科學家一樣研究科學。我們在教學中，應當盡可能讓學生體會科學家、工程師在設計制作擦玻璃器的過程中遇到的、經歷的問題，認識到科學家、工程師的工作是在平等、合作的環境中進行的，廣泛地接受、理解、歸納和分析他人的經驗、證據和結論也是一種科學研究方法。為此，我進行了如下嘗試：

1.在聚焦話題環節，學生操作擦玻璃器遇到困難，發現了問題，他們共同探討出解決問題的方法——增加磁鐵，但實踐后發現并不能解決問題，這就引發學生進一步的思考。通過生生之間的交流，他們發現要解決磁力不夠的問題，關鍵是如何增加磁力，從而設計出實驗方案、進行驗證，也體會到公平實驗的重要性。

2.在引導學生對增加1塊磁鐵、2塊磁鐵的實驗進行交流、分析的環節中，學生相互交流自己的實驗過程與得出的數據，運用統計圖表展開集體分析論證，得出磁力變大的結論并交流實驗感受，體現了科學實踐的要求：創設安全的科學學習環境。

何為安全？記得我們在實驗美國STC課程時，要求學生在開展“頭腦風暴”活動時，要“全盤接受別人的看法，不做評論”。當時我們并不理解這句話的含義，對這句話的正確性有一定的疑惑。現在看來，美國STC課程提出這樣的要求，就是希望在生生交流的過程中，創設公平、自由的交流平臺，讓學生認識到，在沒有證據的時候不對別人的看法提出無根據的意見，要在進一步的實踐探索過程中，逐漸改進、完善自己的思想，構建正確的科學概念。

3.在引導學生對增加3塊磁鐵、4塊磁鐵進行實驗設計與實踐環節中，學生能夠利用之前的學習方法繼續交流，這時候學生交流的能力明顯有所加強，他們能夠發現磁力變大的事實，達成一致的觀點。我通過追問“還有什么發現”，引發他們新的思考。學生在問題的驅動下，積極開展生生交流，充分論證，發現了磁力增大的幅度在逐漸減小這一現象。

在本節課的教學中，我努力構建民主、公平、自由的交流平臺，使師生交流、生生交流貫穿始終，讓更多的學生有思考、交流、論證的機會。學生對自己的每一個觀點都樂于表達，積極參與到交流與論證中來。

四、學具的處理與創新

大家可能會有疑問：為什么要用螺母來實驗？為什么實驗數據如此統一？我來介紹下教具、學具研究的經歷。

教材設計的實驗是使用水杯將木板水平支撐，使用懸掛回形針并記錄回形針數量的方法對環形磁鐵磁力的大小進行測試。通過增加環形磁鐵，記錄回形針數量，比較在不同數量環形磁鐵上懸掛回形針的數據，分析環形磁鐵磁力的大小是否發生變化。可是，由于學生懸掛回形針的力度、方法、角度都會影響到實驗的準確性，這樣的實驗難度較大。

因為有這些問題，我在反復實驗的基礎上，對實驗進行了改進。在實驗中，我沒有使用回形針，而是選擇了螺母，使用快捷、簡便，方便學生實驗，降低了實驗難度，而且得到的數據準確，使學生實驗后的論證交流更加順利。

環形磁鐵的規格雖然相同，但是磁力大小并不一致。在實驗準備階段，逐一測試、選取磁力大小相同的磁鐵非常重要，能夠保證實驗的公平并幫助學生分析數據、找出規律。

模擬擦玻璃器的教具設計也是基于科學實踐中的建立和使用模型的要求。運用一個小小的布袋制作出一個模擬實物的模型，表現出磁鐵的相互關系，學生可以通過模型進行模擬實驗，展開工程實踐。

五、合理運用信息技術手段

信息技術在課堂中逐漸成為教師離不開的教學手段，為用而用顯然不是我們的目的。信息技術在課堂的好的融合，能夠幫助學生進行更有效率的學習，起到事半功倍的作用，我們應當合理、巧妙地使用信息技術。在本課的設計中，我分別在導入、實驗操作指導、匯報分析數據以及總結規律四個環節使用了信息技術手段。

首先，利用視頻出示、分析擦玻璃器，進行情境導入，讓學生集中注意力，直觀地導入本課教學。

其次，在學生自主設計實驗之后，播放實驗操作微課視頻，幫助學生對實驗操作的細節進一步梳理，便于學生實驗操作。

再次，在分析數據環節，利用軟件自動生成的柱狀圖，引導學生分析，幫助他們學會一種新的分析數據的方法，同時利用直觀的圖表對本課重難點進行突破。數據圖表與柱狀圖的呈現，為師生、生生交流搭建了平臺，有利于學生將自己的觀點通過直觀的圖表進行介紹，他們可以通過這個平臺尋找證據、分析論述、交流討論。

最后，在本課難點上，利用flash課件的動畫功能，引領學生加深對磁力增加幅度逐漸減少這一難點的理解，動畫呈現的過程也反映了學生思考的過程。這樣教學，充分利用了多媒體課件的優勢，可以幫助學生對自己的學習過程進行再認識。

天津市紅橋區躍進里小學（300122）