李文增

摘要:本文以魚鰭作用探究為例,詳細展現了小學科學課程科學探究學段目標的八個要素。通過實訓,以使學生逐步掌握怎樣在實際的科學探究中體現科學探究的八要素,并培養學生勇于探索、實事求是的科學素養。
關鍵詞:小學科學課程標準;實訓;科學素養
《小學科學課程標準》中,闡述的小學科學課程的總目標,是培養學生的科學素養,并為他們繼續學習、成為合格公民和終身發展奠定良好的基礎。科學探究學段目標的八要素,包括提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價。課程思政構建的是全員、全程、全課程育人格局的形式,將各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應,把“立德樹人”作為教育的根本任務的一種綜合教育理念。在科學探究過程中,培養學生勇于探索、實事求是的精神,與現在提倡的課程思政在理念上是一致的。
一、魚鰭作用探究中八要素的體現
1.提出問題
孩子在成長的過程中,通過觀察發現,人類通過四肢的擺動完成了行走,鳥類通過兩翼實現了空中飛行,而生活在水中的魚是如何實現進退自由、上下自如呢?雖然小學生已經有了一定的生活經驗和知識的積累,對鯽魚的結構和生活習性也有一定的認識,知道鯽魚生活在水中,用鰓呼吸用鰭游泳。但鯽魚不同部位的鰭究竟有什么作用,還需要進一步的探索和學習。這就是本節的問題:每種魚鰭各有什么作用?
2.作出假設
雖然我們已經知道鯽魚在水中游泳是依靠魚鰭的,但魚鰭的種類比較多,如鯽魚的偶鰭(胸鰭、腹鰭)和奇鰭(主要有背鰭、尾鰭、臀鰭)。在沒有進行探究之前,我們會設想:不同鰭的作用可能是為游泳提供動力,也可能是為了保持身體的平衡,也可能是調整方向。那么如果是的話,鯽魚的游姿有什么表現?所以為了判定每一種魚鰭的準確作用,就必須通過一定的手段,分別驗證鯽魚在這種鰭存在和不存在的情況下鯽魚的游泳狀態。這樣通過比較,就能準確判定這種鰭的真實的作用。
3.制訂計劃
根據需要,教師已經提前制定了相應的計劃,并做了比較充足的準備:準備了適合用于探究的鯽魚,觀察鯽魚泳姿的魚缸,以及用于準確判定鯽魚不同部位的鰭在游泳時所起不同作用的工具。同時,為防止同學們由于探究經驗的不足而導致的實訓誤差,作為實訓的補充,提前錄制了鯽魚和金魚的游泳視頻。
4.搜集證據
(1)教師提前把5條完整的鯽魚放入水中,靜置2-3分鐘,不使鯽魚處于驚慌狀態。待鯽魚安靜下來以后,仔細觀察鯽魚在水中是怎樣游泳的:包括鯽魚的前進、后退、轉彎、沉浮等行為,并要求學生做好記錄。
(以下分組驗證,并做好記錄)
(2)取一條完整鯽魚,用解剖剪只剪去鯽魚的一對胸鰭放入魚缸,仔細觀察鯽魚的泳姿,比較剪去胸鰭的鯽魚和完整鯽魚在泳姿上的不同,并做好記錄。
(3)取一條完整鯽魚,用解剖剪只剪去鯽魚的一對腹鰭,再把它放入魚缸,仔細觀察鯽魚的泳姿,比較剪去腹鰭的鯽魚和完整鯽魚在泳姿上有哪些不同,并做好記錄。
(4)取一條完整鯽魚,用解剖剪只剪去鯽魚的背鰭,再把它放入魚缸,仔細觀察鯽魚的泳姿,比較剪去背鰭的鯽魚和完整鯽魚在泳姿上有哪些不同,并做好記錄。
(5)取一條完整鯽魚,用解剖剪只剪去鯽魚的尾鰭,再把它放入魚缸,仔細觀察鯽魚的泳姿,比較剪去尾鰭的鯽魚和完整鯽魚在泳姿上有哪些不同,并做好記錄。
(6)取一條完整鯽魚,用解剖剪只剪去鯽魚的臀鰭,再把它放入魚缸,仔細觀察鯽魚的泳姿,比較剪去臀鰭的鯽魚和完整鯽魚在泳姿上有哪些不同,并做好記錄。
實訓時,教師可以展示分別剪去胸鰭和尾鰭的鯽魚的泳姿狀態,既為同學們做了完整的示范,而把其余的實際操作交給學生,也可很好的鍛煉和提高學生的實操能力,并培養每個學生嚴謹的科學探究精神。
5.處理信息
通過教師的課堂展示,以及學生自己的實際操作,用統計表的方式記錄整理相關信息,并用科學嚴謹的語言表達探究結果。
6.得出結論
把實驗的結果準確填入實驗記錄單。
7.表達交流
不同探究小組由于操作水平存在差異,得出的探究結果的表達可能不盡相同。這就需要小組之間相互交流,如有必要,還可以嘗試其他的探究方法,以期得到更準確的探究結果。
8.反思評價
探究過程結束,需要同學們仔細回憶我們的整個探究過程,并對我們的探究結果進行過程性反思。比如鯽魚的胸鰭和腹鰭的作用雖然都是在維持身體平衡,但反復探究的結果表明,在維持身體平衡方面,胸鰭的作用明顯大于腹鰭。這從一個側面說明,科學探究必須經得起重復。而且這種重復的驗證,也更能培養學生的科學探究精神。
二、探究活動之外的思考
實訓“魚鰭作用的探究”結束之后,每個同學的心里必定還藏著一個問題,那就是雖然剪去魚鰭是探究魚鰭作用最直接也是最科學的方法,但這種方法對鯽魚來說是否有些殘忍呢?其實,這樣的問題就促使我們必須思考一個問題:如何對待實驗動物。
1.科學研究、科學探索需要實驗動物
哺乳動物中的獼猴、兔子、白鼠,兩棲動物的青蛙,包括原生動物的草履蟲等,都經常被作為實驗動物。比如,史上最早進入太空的動物,就是蘇聯的太空動物狗萊卡,它于1957年11月3日被送入太空。
在生命科學中,實驗動物同其他科學模型一樣,同樣也是要素之一,用來模擬人的生理功能,許多實驗只能首先通過動物實驗來完成,鑒于動物實驗重要性和必要性,因此這些實驗動物甚至被稱為“活的試劑”。可見這些實驗動物的價值就在于科學研究。
2.正確對待實驗動物
不可否認的是,實驗動物為科技的進步、人類的健康、醫藥衛生的發展做出了巨大的犧牲,人類應該對這些實驗動物表現出足夠的尊重。因此,許多科研單位、醫學機構的廣場上樹立的塑像不是科學家,而是一只猴子,就是表達對實驗動物的感恩。而且人們會盡量少用動物,能用非動物實驗方法替代的絕不使用動物來做實驗,實在不能替代的就盡量用低等動物替代高等動物,盡可能的減輕動物的痛苦,并給予實驗動物良好的福利。
參考文獻
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