在课堂教学中寻找发展学生科学思维的生长点

老师们，晚上好！有什么样的理解就有什么样的科学课堂！如果我们对科学课程的理解没有跟上，那么我们的课堂不会发生改变，或者是改变不会多！我们如何来理解课程？•小学科学的核心素养包括：实证意识；科学概念；探究能力；科学思维；科学态度。在课堂教学中寻找学生的科学思维发展点宁波市行知实验小学沈晓英目录2“有品质的问题”是学生科学思维发展的动力系统1教学设计是发展学生科学思维的摇篮感性的活动是理性思维的载体——让活动带着思维飞3感性的活动是理性思维的载体——让活动带着思维飞4科学预设是发展学生科学思维的诱因5让“障碍”成为发展思维的宝贵资源6单元思维导图是发展学生思维的很好载体一、教学设计是发展学生科学思维的摇篮•科学思维就是用科学的方法进行思维，它是一种建立在事实和逻辑基础上的理性思考。•教学设计时，要有宏观的视角。案例：《沉和浮》单元同种材料构成的物体在水中的沉浮与它的大小和轻重没有关系重点不同材料构成的物体在水中的沉浮与大小、轻重的关系研究是在变量的控制下，发现，体积相同，重的物体容易沉，轻的物体容易浮；重量相同，大的物体容易浮，小的物体容易沉。•1、2两课是一组的。研究物体沉浮与体积和重量的关系。•这两课是发展学生思维的种子课程。研究的是橡皮泥在水中的沉浮变化，主要活动是改变橡皮泥形状的沉浮，核心指向是改变了其在水中排开的水量。与第二课的核心概念是藕断丝连的，那就是重量不变的前提下，体积越大越容易浮的进一步巩固通过测量橡皮泥小船的载重量的多少变化与排开水量的多少间的规律。看似在研究上浮物体和下沉物体在水中的浮力大小是可测的，其实是在进一步验证第三课第四课的核心概念：物体浸入水中的体积越大，受到的浮力也越大。•从第三课到第六课其实也是一个整体。•当然，也可以吧第二课到第六课纳为一个组。•研究的是物体排开的水量的变化与沉浮的关系。研究沉浮的第二个视角——改变液体的性质核心指向液体的密度。还有一个任务是与第一课有个呼应。物体的沉浮现象是有规律的，规律是可以被我们认识的。•1、2两课：研究物体沉浮与体积和重量的关系。•3至6课：研究的是物体排开的水量的变化与沉浮的关系。•7、8课：研究的是改变液体的性质与沉浮的关系。让孩子们经历真实的思维路径来龙去脉比较清爽；数据的得出比较靠谱；很好的培养了学生的思维方法。买不到小的马铃薯怎么办？——旧知解新愁思维和技能一样，只有在不断地运用当中才能稳固建构！如何让负迁移扭转？——抽丝剥茧看起来材质一样空气重量忽略不计空气的存在改变材料的性质当空气重量忽略不计时，橡皮泥的重量不变，改变的是体积，体积大，容易浮；实心的体积小，容易沉。圆柱体中的空气重量忽略不计，但是由于空气注入的多少之分，其实它性质已经发生变化，已经成为不同材料构成的物体。•有时候抽象的问题要具象到实物，学生才能理解并接受，这就是小学阶段学生的思维特点，处在前运算阶段，最好借助实物或表象进行思维。•较为复杂的概念是基于较为简单的概念开始建构的。•科学教学的目的不仅仅是让学生知道一些科学概念那么简单，还需要学生理解建构这些大概念的逻辑依据和背后的思考。建议：二、“有品质的问题”是学生科学思维发展的动力系统•“提出什么样的问题”对于发展学生的科学思维品质显得尤为重要。•有品质的问题设计必须遵循两条原则：一是基于当前又超越当前，即基础性与发展性的统一。二是基于目标又超越目标，即针对性与启发性的统一。案例：《小苏打和白醋的混合》•问题置后——“追问式总结法”“通过刚才的学习，我们已经知道两者相遇发生化学反应后产生的气体是二氧化碳。目前没有冒泡了，说明了什么？”“那么，这杯物体里面到底有还是没有他们的存在呢？请运用今天的学习所得来解决这个问题”。消化反刍吸收案例：《小苏打和白醋的混合》•问题置前——“任务驱动式教学法”特别提示仔细观察，实验过程中气泡产生的数量发生怎样的变化？认真思考：这种变化可能跟什么因素有关？明确了学生的观察方向，更是在观察中融入了思考，提升了观察活动的品质。案例《食物中的营养》•回忆这一堂课……•自问：真的了解、理解了食物营养对身体的作用吗？•认识：热闹的检测营养成分实验所不能替代的教育功能。•思考：科学与生活如何不脱节？学习任务单1.用黑笔圈出食物中含有的哪几类营养成分；2.通过查找，填写自己食谱上所列的食物中的营养成分和作用；3.资料中哪些信息与自己原来想法不一样的，请用红笔划一划。有品质的提问是成为刺激学生思维由惰性变活性的催化剂！建议:•聚焦探究本质的“任务单”或“核心问题”，可以引导学生将新经验和过去的经验相联系，科学活动的过程和结果都会引起正面的情绪反应。•有品质的问题就是一种挑战，它是学生科学思维向前发展的强大的动力系统！三、感性的活动是理性思维的载体——让活动带着思维飞1•如果活动只是用来使学习者快乐和激动的，它就像放焰火一样，并不是科学教育，科学教育的目的不是表象，而是看到表象之里的科学本质。•特别要注意确保儿童的活动不仅仅停留在兴奋的状态，而是要引导他们加深对他们周围事件的理解。案例：《做框架》•与当下我们小科界盛行的教学理念STEM课程可以非常完好的结合！但是，这类课设计不好就变成了制作课。学习任务第一步：搭建一个正方体的框架，进行承重实验；第二步：观察形变状况，并选择合适的面用斜杆加固，再次承重测试；第三步：比一比，哪一组用材最少，承重最大。•匆匆走过1和2，大步进入3……•按照四十分钟的时空，这节课是高效达成的。•高效吗？•孩子们很开心呀，至少兴趣培养了。•作为一节科学课，这显然是不够的！走进孩子才能知道从哪里入手去帮助他们发展思维！STEM课程的教育哲学观•以设计和探索为目的的，并对技术问题解决进行科学的探索。•框架是弯的。怎么调整？第一根斜杆加在哪个面？“相邻面安装斜杆好还是相对面安装斜杠更好”和“相向面的斜杆是同向安装还是反向安装更好”“相向面的斜杆是同向安装还是反向安装更好”•三根斜杆加固后承重猛增，为何？四根斜杆为甚承重更多？•框架是弯的。怎么调整？•学生心急了。怎么处理？•第一根斜杆加在哪个面？为什么选择这个面？•“相邻面安装斜杆好还是向对面安装斜杠更好”和“相向面的斜杆是同向安装还是反向安装更好”•三根斜杆加固后承重猛增，为何？四根斜杆为甚承重更多？•如果再给你一根斜杆，你想怎么安装？案例：瓦楞纸的研究•手捏——感受软硬；手撕——观察构造；讨论——这样的结构与软硬的关系。•本节课形成的科学概念的变式应用，不是单纯的巩固概念。•瓦楞纸不仅有把纸弯折，也不是平叠增加厚度，而是又折又捏合。建议：•教育契机，需要我们教师自身的灵敏度。•让每一个被设计的活动都承载高阶思维！•缺乏耐心是人类的主罪！•牵着蜗牛去散步的心态来静待花开！四、科学预设是发展学生科学思维的诱因•预测环节不能可有可无！•如何运用好预测环节，这值得科学教师的深思。统一判断物体在水中沉浮的标准；向学生规定了操作方法。解决如何在孩子们已有的经验基础上纠正他们的错误概念。案例：《物体在水中是沉还是浮》生1：我认为木块是浮的。师：请表述完整，木块在哪里是沉的？理由是什么？生1：木块在水里是沉的，因为它很轻。生2：老师，我有不同意见，木头在水里是沉的，因为木头能吸水，它会慢慢由轻变重。生3：老师，木块肯定是浮的，不然木船怎么能浮在水面上？生4：木头在水里是浮的，因为物体的沉浮与水的支撑面有关，木头的支撑面很大，所以能浮。生5：我反对XXX同学的回答，如果木船会浮来推测木块浮，那钢铁制造的船呢？铁块在水里是沉的。生6：老师，我现在觉得木块在水中是沉还是浮不确定了，因为跟水的温度有关。如果温度很高的话，就可以让木头的分子间的密度变大，它就会沉在水底。我们培养的不是偏激执拗的孩子，而是善于思考和联系生活实际，有理有据的科学的说话，这是一位公民很重要的科学素养之一！案例《形状与抗弯曲能力》•在预测中，孩子们认为宽度变小了，可能承重减少了。•也有同学说厚度增加了，所以，承重增加了！•也有同学说，宽度和厚度同时改变了，难讲！•能提高学生对接下来实验数据的关注程度，更重要的是促进他们思考“宽度、厚度和抗弯曲能力”三者间的关系建议：•学生的预测可能是经过周密思考、推理的，但也有可能是稚嫩的，此时教师如何正确对待学生预测的态度显得至关重要。•即使孩子走了弯路，这种体验与经历也是难能可贵的。•教师要创设机会鼓励学生大胆地作出预测。五、让障碍成为发展思维的宝贵资源•课堂的魅力就是在于它的不确定性！•意外生成要么为我们的课锦上添花；要么影响了教学效率或者是让教学方向发生变化。案例：《听听声音》•科学结论的得出不是来自书本、或是来自老师，而是来自我们的孩子们的体验。案例：《拱型的力量》•老师对教学细节的不放过，其实就是最好的善于发现问题、质疑精神的榜样和示范。•对于孩子们来说，还有一种收获是科学实验的严谨性、科学概念的获得不能随便。案例：《认识各种各样的岩石》《一年有四季》•要善于在顺境中创造逆境！因为逆境可以从不同的触角帮助学生思维的打开！•科学教育的目标应该包括乐于以可控的和系统的方式收集数据，持开放的思维来解释数据，与他人合作，能被质疑和以适当批判思维阐述观点和解释，采取负责任的行为。•教师平常要善做课堂教学的有心人，结合教学内容的需求，去合理的化解或者暴露来促进学生们发散型思维能力的培养。建议：六、单元思维导图是发展学生思维的很好载体•建立的科学概念不是平面的，而是立体的。•一单元后，我们可以把小概念串起来，如此，学生的知识体系才是立体的，也是更稳固的。人生的画幅——林清玄台湾著名散文大师我去访问一位画家，他一向以“难产”著名，要很长时间才作出一幅画。他非常郑重地对我说：“我作画不像一般的画家，他们作画好像游戏一样，一天画好几张，我的态度是很严肃的，因为我觉得我诞生在这个世界是有使命的，我的存在是为了艺术。”我去访问另一位画家，他一向以“快手”著称，有时一天作好几幅画，他非常轻松地对我说：“我作画不像一般的画家，他们画画好像便秘一样，画不出来就觉得自己的作品严肃，是呕心沥血之作。我觉得艺术是一种生命的游戏，是为人而存在的，是为了使人喜悦、使人放松、使人感受心灵之美。没有人，艺术就毫无价值。”我又去访问一位艺术家，他说：“我想画就画，不为什么。艺术就像偶然的散步和工作。”这个世界上，所有的事似乎都可以有很多完全不同的观点，然而，实践了什么才重要，观点反而是次要的。严肃难产的艺术家如果做出好作品，那是好的；轻松快速的艺术家如果做出好艺术，也是好的；“不为什么”的艺术家如果做出好艺术，也是好的。我们时常因为观点的不同，在生命里执着、争辩、相持不下，因而减损了我们实践的力量和向前的志气。结束语：•不同的老师有不同的追求维度，呈现的一定是不同的课堂。•课程资源是一种食材。•只要我们的方向是正确的，我们认可不同的课堂！•经历活动很重要！•思维经历是同样的道理！在课堂教学中引起学生的思维发展，是我们追求的目标。