基于核心素養(yǎng)的活動探究式教學設計

李超

摘 ?要：文章以《粒子之間有間隙》的概念教學設計為例，談談如何通過創(chuàng)設富于探究性的活動情境，開展活動探究式教學，達到科學大概念的規(guī)律自然建構，提升學生的科學核心素養(yǎng)。

關鍵詞：心素養(yǎng);探究;教學設計

設計思想：

新課程標準倡導充分發(fā)揮學生的自主性和主體性，就是要求學生在課堂中“做想講”相結合。這需要教師以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為核心，是學生獲得科學基礎知識、形成科學基本能力和具有科學基本價值取向。

筆者以“粒子之間有間隙”為例，探討如何通過活動設計，讓學生在活動中，有科學素養(yǎng)的意識。首先用作業(yè)匯報的形式，激發(fā)學生繼續(xù)探究的欲望，通過活動一趣味性的驗證固體粒子之間存在間隙;通過宏觀和模擬微觀兩個活動，讓學生了解液體粒子之間也是有間隙的;氣體粒子有間隙通過讓學生們自己設計實驗證明，作為小的升級，達到學以致用的目的，最后回歸生活，體驗“生活處處是科學”的思想。通過對《粒子模型》這部分內(nèi)容的學習，學生認識和了解物質的微觀世界。本節(jié)課主要通過4個學生活動環(huán)節(jié)，讓學生在數(shù)據(jù)分析、動手實驗、記錄結果、設計方案的過程中主動地接受新知識，并能夠學以致用。

教材分析：

《物質粒子模型》主題內(nèi)容是對小學《自然》課程的深化，把原先接觸的較感性、零碎的知識變成了更為完整、系統(tǒng)的學習內(nèi)容。學生前期學習了“物質與材料的性質”、“物質與材料的組成”、“物質的變化”，知道了物質有三態(tài)，三態(tài)之間可以相互轉化，體會了世界是物質的。而本主題的學習則是建立在這些感性認識的基礎上，逐步從宏觀現(xiàn)象推斷微觀結構，建立“物質的粒子模型”。

《粒子之間存在間隙》是 《物質粒子模型》第三課時，本節(jié)課是在學生了解了“粒子的大小”和“粒子的運動”基礎上，進一步對物質的微觀結構進行研究，同時也為下一課“用粒子模型描述物質的三態(tài)”的學習打下了基礎，整節(jié)課起到了承上啟下的作用。

本節(jié)課以學生活動為主，自主探究物質粒子之間存在間隙。基于這個定位本堂課用作業(yè)匯報的形式，引入課題，既激發(fā)學生繼續(xù)探究的欲望，又培養(yǎng)學生養(yǎng)成觀察與記錄、收集數(shù)據(jù)的習慣。借助學生兒時常見的氣球玩具，完成氫氧化鈉溶液隔著氣球也能使酚酞試紙變紅的實驗，驗證固體粒子之間存在間隙，增加實驗趣味性，引起學生好奇心，通過模擬動畫表述原因，直觀、易理解，有助于將粒子間間隙的概念形象化，并為接下來學生自己繪圖表述實驗現(xiàn)象打下基礎;學生通過完成液體混合實驗用宏觀的實驗現(xiàn)象引發(fā)學生的疑問，激發(fā)學生進一步探究的欲望，用宏觀現(xiàn)象模擬微觀過程，將抽象概念可視化，畫水粒子和酒精粒子混合前后的模型，直觀而形象，也可檢查學生的掌握情況，讓學生了解液體粒子之間也是有間隙的;氣體粒子有間隙通過讓學生們自己設計實驗證明，達到學以致用的目的，最后回歸生活，體驗“生活處處是科學”的思想。

學情分析：

1.從知識層面上：生活經(jīng)驗和第一、二節(jié)的學習已經(jīng)讓學生知道了物質是由粒子構成的，且知道粒子在做無規(guī)則的運動，但是學生很難很直觀地認識到“粒子之間有間隙”。

2.從能力層面上：六年級的學生已經(jīng)具備了一定的自主探究和合作學習的能力，筆者將從生活中的感性現(xiàn)象、宏觀實驗現(xiàn)象或模擬實驗等為依據(jù)創(chuàng)設活動情景，學生在感受到現(xiàn)象后，運用科學的思維方式，去猜想和推理粒子的運動狀況，理解粒子之間是有間隙的。

教學目標

1、通過趣味性實驗“氣球漏氣啦”、液體混合實驗、黃豆小米混合實驗、針筒壓縮實驗知道物質粒子之間存在間隙，并能從物質的宏觀現(xiàn)象推斷出物質的微觀結構;

2、通過自行設計氣體粒子存在間隙實驗，能夠完成或設計某些說明粒子之間存在間隙的簡單實驗，能運用繪圖的方法來表述實驗的現(xiàn)象;

3、通過對生活中的現(xiàn)象舉例和圖片展示，感受科學與技術的發(fā)展在拓展人類視野上的貢獻。

教學重點：能夠完成或設計某些說明粒子之間存在間隙的簡單實驗;并能運用繪圖的方法來表述實驗的現(xiàn)象。

教學難點：能從物質的宏觀現(xiàn)象推斷物質的微觀結構。

教學資源：

【器材】氣球、氫氧化鈉溶液、酚酞試紙、一端封口的玻璃管（已裝有一半的紅色水）、酒精、水、滴管、針筒、量筒、黃豆、小米、燒杯、試管架、活動單

【資源】實物投影儀、電腦課件

教學過程：

一、新課引入：

1.匯報：課前1周給學生發(fā)了充氣氣球，讓學生每天同濟氣球的大小。請1組同學匯報匯報三天中測得的氣球周長;1組同學匯報三天中拍攝的氣球照片

2.提出疑問，做出假設，探究氣球變小的原因

【新課引入的教學設計： ?通過了解調查結果，激發(fā)學生繼續(xù)探究的欲望。并引導學生用實驗來驗證猜想。】

二、新課教學：

活動Ⅰ 通過氫氧化鈉和遇酚酞試紙變紅，引起學生興趣。

通過觀察裝有氫氧化鈉氣球上貼的酚酞試紙變紅，引起探究的欲望。

通過觀看小動畫，思考引起實驗現(xiàn)象的原因。

【活動Ⅰ的教學設計：“酚酞試紙變紅”增加實驗趣味性，驗證橡皮膜粒子之間存在間隙，激起學生興趣。通過模擬動畫表述氣球變小的原因，直觀、易理解，有助于將粒子間間隙的概念形象化，并為接下來學生自己繪圖表述實驗現(xiàn)象打下基礎，知道固體粒子之間有間隙。】

活動Ⅱ 在做液體混合實驗前，先讓學生預測結果，不僅可以激發(fā)學生探究的興趣，而且可以讓學生明確實驗中的關注點。

1.首先猜測活動二的實驗結果

2.1/2容積的水和1/2容積的水混合，觀察總體積的變化，

3. 1/2容積水和1/2容積的酒精混合，觀察總體積的變化。并進行比較，思考產(chǎn)生實驗結果原因

【活動Ⅱ的教學設計：先用水與水混合，再用酒精和水混合，是為了進行對照，不同的實驗結果，引發(fā)了學生的疑問，激發(fā)了學生進一步探究的欲望。】

活動Ⅲ 在活動1和活動2后，讓學生看到現(xiàn)象，猜測粒子之間有間隙的結論，在通過宏觀模擬實驗，驗證猜想。

1.學生實驗：用黃豆小米混合混合，進行模擬實驗。

2.觀看黃豆小米混合模擬動畫，并參考模擬實驗，繪制水粒子和酒精粒子混合前后的模型，思考：為什么水和酒精混合后的總體積會變小。

【活動Ⅲ的教學設計：通過“模擬活動推測微觀”：將抽象概念可視化。有助于學生獲取證據(jù)，體驗總體積變小了，明白液體粒子之間存在間隙。】

活動Ⅳ l根據(jù)教師給定實驗器材（針筒），結合活動單，設計并完成氣體粒子有間隙的驗證實驗。并用通過繪圖表述實驗現(xiàn)象，直觀而形象。

【活動Ⅳ的教學設計：通過學生的“親身體驗活動”：如“壓縮針筒內(nèi)的氣體”等活動，讓學生直觀感受到氣體粒子之間有間隙。】

教學反思：

教師充分挖掘教科書的素材，設置生活化和富有探究性的活動情境，以情激趣，引導學生觀察、分析實驗現(xiàn)象，合作交流，尋找共性，歸納和總結規(guī)律，達到分子動理論的自然生成以及應用分子動理論解決實際問題的能力。

興趣是最好的老師。因此，筆者在教學過程中提倡從生活中觀察引入新課，調動學生探求的欲望，注重體驗，讓學生在“做、想、講”中主動接受知識，通過探究實驗達到活用知識的目的。讓學生提出假設，并驗證假設，學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)去支持假設。在實驗設計中，有整體連貫性的思維，由淺入深，循序漸進的思維方式，讓學生學會將知識條理化，學會如何正確的思考問題。l

每個環(huán)節(jié)都先提出問題，引導學生思考，讓學生大膽猜想，建立假設，適當引導通過設計探究實驗來檢驗假設，產(chǎn)生懸念激發(fā)學生對未知的產(chǎn)物進行實驗探究的求知欲設計實驗時，遵循探究實驗的實驗步驟，給出實驗步驟的大致框架，引導學生設計實驗步驟，分小組進行不同的實驗，在動腦、動手中讓他們自主探索新知，過程中即發(fā)揮了學生主體作用，又能讓學生在分組合作中培養(yǎng)合作意識新授環(huán)節(jié)的實驗，先教師演示實驗，驗證固體粒子有間隙，再在教師的引導下，學生為主體，完成實驗，驗證液體粒子之間有間隙，最后學生自己設計實驗，完成實驗，驗證氣體粒子之間有間隙，由淺入深，循序漸進。