在《擺的快慢》教學中培養(yǎng)學生科學態(tài)度

◇琚鵬飛 馬永雙（吉林：長春師范大學長春師范大學物理學院）

培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，是《義務(wù)教育小學科學課程標準》（以下簡稱《課程標準》）的目標之一。教師合理的教學設(shè)計，能夠有效培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。筆者以《擺的快慢》為例，設(shè)計探究活動，以學生學習的注意、保持、運動復現(xiàn)、強化和動機四個過程為路徑，進行教學設(shè)計。以期為一線教師提供有益的借鑒與啟示。

一、問題的提出

科學態(tài)度是《課程標準》提出的課程目標之一。科學態(tài)度是個體對科學現(xiàn)象、科學理論、科學事實等所持有的穩(wěn)定的心理傾向，主要包括探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個方面。有研究表明，當前小學生的科學態(tài)度總體水平趨于向好，教師的授課方式是影響小學生科學態(tài)度形成和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。小學科學教學，應(yīng)該以學生為主，設(shè)計科學探究活動，發(fā)展學生探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個維度的學段目標，從而促進小學生科學態(tài)度的發(fā)展。本文以《擺的快慢》一課的教學為例，探索如何培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。

二、基于科學態(tài)度培養(yǎng)的路徑選擇

班杜拉社會學習理論認為，態(tài)度的培養(yǎng)路徑為“注意、保持、運動復現(xiàn)、強化和動機”四個過程。科學態(tài)度是態(tài)度的一種，科學態(tài)度的培養(yǎng)路徑也應(yīng)該這樣。本文結(jié)合班杜拉學習理論與科學學科的特點，分析培養(yǎng)學生科學態(tài)度的路徑。注意過程，是激發(fā)學生探究興趣的過程，符合課程教學的導入環(huán)節(jié)；保持過程，是學生把認知轉(zhuǎn)化為個人經(jīng)驗的過程，與學生設(shè)計實驗以及數(shù)據(jù)匯報的過程相符合；運動復現(xiàn)的過程，是個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)化外顯的過程，教師導入問題讓學生進行問題解決的探究活動環(huán)節(jié)與之相符合；最后，知識應(yīng)用的環(huán)節(jié)，是學生科學態(tài)度強化和動機的過程。以上是基于科學態(tài)度培養(yǎng)的教學設(shè)計的基本路徑。

三、教學過程設(shè)計

（一）注意過程，激發(fā)學生探究興趣

教師手里握著一樣東西，大家想知道是什么？（教師展示自制的一個簡易的擺。）如圖1-a所示，接著按照以下步驟展開教學。

圖1 自制簡易的擺

1.教師提問導入

大家一起看，這是我們上節(jié)課學習的鐘擺。我們通過上節(jié)課的學習，知道了相同的擺在相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同，也就是擺具有等時性。那么不同的擺，在1分鐘內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同呢？（教學實踐發(fā)現(xiàn)擺繩的長短會影響擺擺動的快慢）

2.演示實驗

“看誰的小手舉得高高的”，選擇一名學生上講桌進行擺的研究的實驗。讓學生觀察兩個擺同時擺動的快慢。（不同的擺通過改變擺錘的重量或擺繩的長度）

3.教師追問

同學們觀察后你發(fā)現(xiàn)兩個擺擺動的快慢同樣嗎？如果不同，影響它的因素又是什么呢？（預設(shè):擺的重量、擺繩的長度、擺角的大小）板書:擺的快慢。今天我們就一起來研究一下擺的小秘密吧。

4.設(shè)計意圖

課程導入環(huán)節(jié)是學生科學態(tài)度培養(yǎng)的“注意過程”。教師利用生活中常見的一次性筷子、塑料盒等制作了簡易的擺。教師通過簡易的擺進行實驗，回顧了上節(jié)課的知識點、創(chuàng)設(shè)了情境，引出擺的快慢這一課時。進行自制道具的演示實驗，提升學生發(fā)現(xiàn)問題（發(fā)現(xiàn)兩個擺的不同）、做出假設(shè)的能力（擺動快慢的影響因素），目的是提升學生的科學探究能力以及激發(fā)學生的探究興趣，促進學生科學態(tài)度的發(fā)展。

（二）保持過程，培養(yǎng)學生合作分享

教師：擺的特性有什么呢？引導學生說出擺的等時性。同樣的擺擺動快慢是相同的。那不同的擺擺動的快慢也是相同的嗎？我們?nèi)绾芜M行實驗，證明擺的快慢影響因素呢？在我們動手做實驗之前，先開動自己的腦筋，小組之間合作學習討論并設(shè)計實驗方案。接下來，利用我們手里的實驗道具，各個小組討論，設(shè)計實驗道具制作不同的擺，進行探究（15秒內(nèi)不同的擺擺動的快慢）。

教師引導學生小組交流合作學習，通過邏輯推理、搜集信息、處理信息，利用手中的材料制作兩個不同的擺（可以通過改變擺錘的重量或改變擺繩的長度）。最后小組匯報，教師總結(jié)進行設(shè)計擺的相關(guān)指導。

設(shè)計意圖：制訂科學實驗計劃的環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生的“保持過程”。指導學生進行邏輯推理，對目前的材料做出分類，接著讓學生制訂擺的實驗探究計劃，帶領(lǐng)學生領(lǐng)略科學實驗的魅力。目的是培養(yǎng)學生制訂科學探究計劃、設(shè)計科學探究實驗、表達交流的科學探究能力以及學生追求創(chuàng)新的科學態(tài)度。讓學生進行推理，是為了鍛煉學生的科學思維；學生小組交流合作學習，是為了讓學生通過小組分享交流以此來培養(yǎng)學生的合作分享的科學態(tài)度。

（三）運動復現(xiàn)過程，培養(yǎng)學生實事求是、合作分享

教師：介紹圖1-b、圖1-c的相關(guān)性后，學生運用手中的實驗材料也設(shè)計了自己的擺。讓學生進行小組合作學習探究擺擺動快慢與哪些影響因素有關(guān)。各組按照各自討論的實驗設(shè)計情況進行實驗，準備好實驗記錄單（如圖表1所示）。實驗控制時間15分鐘。

表1 實驗記錄單

觀看PPT：教師在課堂PPT上展示實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗操作等相關(guān)的規(guī)范。“相信同學們都準備好了，大家都開始行動吧。”鼓勵學生，學生在進行實驗的時候，教師應(yīng)該給予一定的指導。

實驗活動1：研究擺的擺動快慢與擺繩長短的關(guān)系。

實驗活動2：研究擺的擺動快慢與擺錘的關(guān)系。

設(shè)計意圖：探究活動的實驗環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生的“運動復現(xiàn)過程”。為學生開展實驗探究活動，引導學生進行親身體驗科學的魅力。創(chuàng)設(shè)實驗探究活動的目的是培養(yǎng)學生搜集信息、處理實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論的科學探究能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度；小組交流合作學習，是為了培養(yǎng)學生的表達交流能力和他們的科學態(tài)度；實踐活動，培養(yǎng)學生直面問題、處理問題、堅持毅力等相關(guān)的科學精神。

（四）保持過程，培養(yǎng)學生實事求是、合作分享

教師：通過剛才的實驗，你們現(xiàn)在能夠回答什么因素能夠影響擺擺動快慢呢？小組整理好實驗數(shù)據(jù)，準備匯報實驗結(jié)果。“好了，大家應(yīng)該都準備好了吧。”大家以小組為單位進行數(shù)據(jù)的匯報。

哪一組設(shè)計的實驗流程最好？哪一組數(shù)據(jù)處理方面更加細致、更加具體？學生討論完后，反思時間為2分鐘。

通過各位同學數(shù)據(jù)的匯報，擺擺動的快慢與擺繩的長度有關(guān)，擺繩越長擺擺動越慢，擺繩越短，擺擺動越快,而擺錘的質(zhì)量不會影響擺動次數(shù)。這節(jié)課我們運用科學知識解決了科學問題。科學家應(yīng)用精密儀器和嚴謹?shù)姆椒ǎ贸隽钊诵欧慕Y(jié)論，我們與科學家的研究思路相同，祝賀你們，未來的小科學家們!

設(shè)計意圖：學生進行問題的解決，是培養(yǎng)科學態(tài)度的“保持過程”。利用數(shù)據(jù)匯報環(huán)節(jié)，引導學生對自己的實驗流程、實驗數(shù)據(jù)做出結(jié)論，從而培養(yǎng)他們實驗探究的習慣以及實事求是的科學態(tài)度；研討環(huán)節(jié)，促進學生進行理性思考，提升小組合作能力；對他人的方案進行反思，促進學生反思能力的提升，學會應(yīng)用科學知識找到解決問題的方式。

（五）強化和動機過程，培養(yǎng)學生追求創(chuàng)新

同學們，我們通過實驗研究，已經(jīng)掌握了影響擺擺動快慢的影響因素了。但是老師這里還有一個生活中的小問題想讓大家給老師答疑一下：老師家中有一個掛鐘，但是它的時間一直走得不準確。我們該如何讓它走得準確呢？應(yīng)該怎么辦呢？未來的小科學家們大家集思廣益一下。

讓學生發(fā)現(xiàn)生活中對應(yīng)的相關(guān)問題，引發(fā)學生的思考。

“老師，應(yīng)該通過改變擺長，來改變擺擺動的快慢。”

那么，同學們，我該怎么去改變這個擺的擺繩長短呢？

設(shè)計意圖:知識應(yīng)用的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生科學態(tài)度的“強化和動機的過程”。運用生活中的小問題，促進學生運用科學知識解決問題。教師運用生活中的小問題留下懸念，為下節(jié)課“做一個鐘擺”做鋪墊。知識運用的環(huán)節(jié),是為了培養(yǎng)學生追求真理、科學創(chuàng)新的素質(zhì)。

（六）科學態(tài)度評價過程

課堂評價記錄單根據(jù)《課程標準》對探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個維度的劃分以及各個維度的內(nèi)容進行了水平的劃分。水平1表明小學生科學態(tài)度極好，課堂表現(xiàn)好；水平2表明小學生科學態(tài)度一般，課堂表現(xiàn)也一般；水平3表示小學生科學態(tài)度不佳，課堂表現(xiàn)差。具體如表2所示。

表2 課堂評價記錄單

老師手里有一份課堂評價記錄單（如表2），請同學們根據(jù)大家的課堂表現(xiàn)填寫課堂評價記錄單吧。記錄時間為2分鐘。

設(shè)計意圖：課堂評價記錄單根據(jù)學生的科學態(tài)度進行了部分的水平劃分。根據(jù)學生的課堂評價記錄單的填寫信息，能反映學生科學課堂學習的表現(xiàn)。科學課堂評價記錄單以自我評價、教師評價、生生互評的方式，培養(yǎng)學生科學課堂學習的反思能力。根據(jù)科學課堂記錄對學生的科學態(tài)度進行的劃分，能反映出學生的科學態(tài)度，教師能根據(jù)數(shù)據(jù)對學生進行有針對性的培養(yǎng)。

四、總結(jié)

本節(jié)課以培養(yǎng)學生科學態(tài)度為目標，從課程導入環(huán)節(jié)出發(fā)，培養(yǎng)學生科學態(tài)度的注意過程；實驗探究環(huán)節(jié)，讓學生進入培養(yǎng)科學態(tài)度的保持過程；數(shù)據(jù)匯報和解決科學問題，培養(yǎng)學生科學態(tài)度的運動復現(xiàn)過程；最后，知識應(yīng)用環(huán)節(jié)是強化學生能力的過程。各個路徑對學生探究興趣、實事求是、合作分享、追求創(chuàng)新四個維度進行了有針對性的培養(yǎng)。同時，教師在教學過程中穿插了演示實驗、文字、圖表等材料，激發(fā)學生的探究興趣，引導學生基于思考與猜測開展實驗，逐步形成擺的科學觀念。通過分析與綜合、抽象與概括、比較與分類、邏輯推理，培養(yǎng)學生的科學思維，學生通過交流合作學習學會了合作分享。運用科學材料，讓學生進行實驗設(shè)計與驗證實驗、搜集數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學生的追求創(chuàng)新與實事求是的科學態(tài)度。結(jié)合社會生活，將知識應(yīng)用于解決現(xiàn)實問題，培養(yǎng)學生追求創(chuàng)新，從而達到培養(yǎng)學生科學態(tài)度的目標。

學生科學態(tài)度的培養(yǎng)，不是一朝一夕就能完成的。學生的科學態(tài)度需要教師長期引導，唯如此，學生才能具備一定的科學態(tài)度，科學教師才能完成培養(yǎng)高質(zhì)量的優(yōu)秀人才的使命。■