開放課程資源構(gòu)筑探究空間.doc

開放課程資源構(gòu)筑探究空間 孫秋紅 當前許多課堂仍然存在著包辦探究明確道理、敘述實驗灌輸結(jié)論、活動雜亂低效無果等問題，這些做法，讓學生囫圇吞棗、死記硬背，知識固然學了不少，但卻束縛了學生的手腳，桎梏了學生的思維，抑制了學生的學習興趣，阻礙了學生科學素養(yǎng)的全面提升。 其實，在面對紛繁復雜的科學世界時，學生作為科學課程學習的主體，會產(chǎn)生無比激情和盎然興趣。教師應尊重學生的意愿，以開放的觀念和心態(tài)，為他們營造一個寬松、和諧、民主、融洽的學習環(huán)境，引領他們到校園、家庭、社會、大自然中去學科學用科學。科學課程的開放性，表現(xiàn)在時間、空間、過程、內(nèi)容、資源、結(jié)論等多方面，教師不能局限于教材，必須利用與開發(fā)多種多樣的課程資源。 一、拓展教材資源 課程標準提出“用教材教”的理念，能在更大程度上把知識的教學融合在培養(yǎng)能力、態(tài)度的過程中。教師設計教學目標時，要有“用教材教”的意識，創(chuàng)造性地使用教材，把科學探究和情感、態(tài)度、價值觀的目標有機地與科學知識目標結(jié)合在一起。 一是時間上的拓展。課堂上的時間畢竟有限，教師應引領學生課后進行研究，讓他們自己去設計、制作，通過向課外拓展，讓學生有更多動手、動腦的機會。 二是空間上的拓展。學生在課堂上受到空間的限制，許多活動不能很好地展開，這就要讓學生走出課堂，到生活和大自然中去進行更多的研究活動。 三是內(nèi)容上的拓展。教師要根據(jù)學生的特長、教材的內(nèi)容，安排他們開展小制作、小實驗、小發(fā)明或者寫小論文等活動。這樣不僅鞏固了科學知識和技能，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。 案例一：探究種子發(fā)芽的條件活動方案 “種子發(fā)芽實驗”主要是探究綠豆種子發(fā)芽需要的條件。教材主要環(huán)節(jié)：通過猜想提出問題設計對比實驗進行實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論種植綠豆芽。顯然，依靠課堂40分鐘是不可能完成此探究活動的，而且種子發(fā)芽的過程是階段性的，變量的控制要求很嚴格，實驗的數(shù)據(jù)必須準確。為此，我們設計了專題性的探究活動探究種子發(fā)芽的條件。 1分析學情 學生對植物生長的條件有所了解，但對種子發(fā)芽的知識了解不多，對發(fā)芽條件的認識更是模糊。通過課前了解發(fā)現(xiàn)，學生通常認為陽光、溫度、土壤、水、空氣等都是不可或缺的，認為光照越好，綠豆越容易發(fā)芽，芽長得越長，以為種子發(fā)的芽就是植物的莖、葉，不清楚根的形成與芽的關系。五年級學生已經(jīng)具有做簡單對比實驗的基礎，了解對比實驗的基本要求。 2預期目標 全程經(jīng)歷綠豆發(fā)芽過程，即通過土壤栽培，探究綠豆從下種、發(fā)芽、長葉、開花到結(jié)果的全過程。同時，在這一過程中，學習提出問題，合理進行猜想，根據(jù)問題猜想，找到實驗條件，選擇控制變量，設計實驗，制定實驗計劃，按照計劃實施實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)，和分析實驗數(shù)據(jù)，得出科學結(jié)論，認識到對比實驗中控制變量的重要意義。 通過有計劃、有步驟地開展實驗探究，分析數(shù)據(jù)，進行社會實踐調(diào)查，親身經(jīng)歷科學探究的過程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，激發(fā)他們科學研究的興趣，增強社會責任感，并真實地感受到科學、技術與社會之間的關系。 3實驗人員 實驗學生40人，輔導教師1人，市場被調(diào)查者12人，專家1人。 4方案詳情 (1)活動內(nèi)容。綠豆種子發(fā)芽是否需要水，綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣，綠豆種子發(fā)芽是否需要溫度，綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光。 難點：綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣，綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實驗探究。 重點：綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實驗探究。 創(chuàng)新點：綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實驗探究。 (2)可利用的各類科技除學生家庭外，還包括菜市場、農(nóng)業(yè)大學等。 (3)活動過程。 活動一：種子發(fā)芽實驗 如下種子發(fā)芽條件的實驗，每個實驗兩組同做。 綠豆種子發(fā)芽是否需要水；綠豆種子發(fā)芽是否需要溫度；綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣；綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光；種子發(fā)芽是否需要土。 教師要善于抓住實驗中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象引導學生做延伸研究，如觀察時從培養(yǎng)皿的底部可以看到根的狀態(tài)（如圖1所示），教師要指導學生抓住機會，觀察根的結(jié)構(gòu)，認知根能吸收水分和養(yǎng)分的作用，了解根的向地性，為根的研究做好知識儲備。 教師要引導學生充分利用實驗材料深入探究，如選取對比實驗時，同一個裝置中的綠豆芽分開培養(yǎng)，一個放在陽光下，一個罩盒放在暗處，進行綠豆芽生長是否需要陽光的對比實驗。又如，選取另一個裝置中的豆苗，分開培養(yǎng)，做豆苗的向光性實驗。 活動二：觀察豆苗的生長過程 經(jīng)歷黃豆和綠豆種子在土壤中種下、發(fā)芽、成長（長葉、長高）、開花、結(jié)果的過程，按時做好科學觀察記錄，探究分析植物生長過程、發(fā)芽率、向光性等。 豆苗的生長過程需一個半月的時間，可以讓學生經(jīng)歷種植過程，體驗成功的樂趣，鍛煉堅強的意志，習得科學方法。 活動三：調(diào)查訪問 教師帶領同學們到菜市場調(diào)查賣豆芽的商家，請教科學專家，上網(wǎng)查閱資料，并寫出科學小論文。 二、挖掘環(huán)境資源 環(huán)境有著春風化雨、潛移默化的育人功能，創(chuàng)設獨特濃郁的科學氛圍是現(xiàn)代教育的一個理念。學生是學校的主人，把校園營造成一座科技育人的樂園，讓他們置身其中，每天能感受到濃濃的科技氣息，從小就受到科技文化環(huán)境潛移默化的熏陶和感染，科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力一定會得到提升的。 案例二：動態(tài)星空 “四季星空”的觀察是教學的一個難點，以往采用的方法多是利用投影、活動星圖，但投影出示的是豎直的平面，活動星圖可視性很小，無法實現(xiàn)指導時共同觀察，存在空間方位上的差異，教師利用這兩種手段難以有效指導。 我設計了4米見方的活動星圖置于屋頂天花板上（如圖2所示），通過技術手段（電路驅(qū)動、led發(fā)光管、地面遙控等）調(diào)控，實現(xiàn)了觀察、交流、指導同步進行。鮮活的動態(tài)模擬增加了學生的興趣，還極大地調(diào)動了學生夜間觀星的熱情。有了校內(nèi)動態(tài)星空做引領、校外活動星圖做幫手，教師再引領家長帶領學生夜間觀星畫圖，學習效果非常好，很容易地化解了“星空教學”的難點。 案例三：安裝科技櫥窗 學生小制作能將知識與探究緊密結(jié)合，是學以致用的具體體現(xiàn)，不僅豐富了學習資源，還能培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神。可小制作參與者畢竟是少數(shù)，如何以點帶面成為一種輻射呢？ 我們將三樓走廊設計成科技長廊，在樓道墻壁上安裝多個活動櫥窗，設計了可動手操作的實驗裝置，如串聯(lián)并聯(lián)電路、音調(diào)的高低、哈哈鏡等（如圖3所示），還留出了幾個空閑的櫥窗，作為學生制作展示平臺，小桿秤、水鐘、擺、小開關等學生作品成了大家爭相參觀的內(nèi)容。作品時有更新，激勵了大家創(chuàng)作的欲望。櫥窗使學生動手動腦趨于主動，觀察思考漸成習慣。 案例四：奇異的彩虹 通過小學科學這門課程的學習，能夠使小學生保持與生俱來的好奇心，發(fā)展學習科學的潛力，為他們成為具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新一代打下良好的基礎。留心身邊科學，讓探究成為一種習慣尤為重要。 2011年10月14日下午4點多，學生急匆匆地叫我到操場去看奇異的彩虹。只見在天空的右上方出現(xiàn)了一抹“彩虹”，可是沒有下雨呀，更奇的是弧度和彩虹相反，我趕緊用手機拍下了照片（如圖4所示）。面對學生嘰嘰喳喳的追問，我留下了查閱資料的作業(yè)，并請他們明天交流。 第二天，我們專門上了一節(jié)匯報課，先是學生反饋，我用提前做好的課件相機補充。有學生查得這種現(xiàn)象是環(huán)天頂弧，它是一種由太陽光折射形成的天文奇觀。陽光以一定的角度照射在距離地面約為6096米至7620米處，日光與云層中的細小冰晶扁平面相接觸時，光線在每個晶體內(nèi)發(fā)生彎曲，并折射出七色光譜。因為冰晶呈扁平狀是六角形，它們反轉(zhuǎn)了光線，形成一種倒掛曲線。我通過課件圖像引導學生把它和彩虹進行比較，更加清楚了兩種自然現(xiàn)象。 有的同學還查到了雙道彩虹，知道了比較明顯的那一道彩虹稱之為虹，而外面那一道暗一點的彩虹稱為霓，在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光線，便形成人們常見的彩虹（主虹）。若光線在水滴內(nèi)進行了兩次反射，便會產(chǎn)生第二道彩虹（霓）。 有沒有三道彩虹呢？學生提出疑問。我上網(wǎng)查閱資料呈現(xiàn)給學生，看著他們高漲的熱情我也很興奮。順著網(wǎng)頁的提示，我們發(fā)現(xiàn)了更多的趣聞，并把知識做了梳理（如圖5所示）。 學生的探究由身邊的科學現(xiàn)象展開，獲得了相關知識，圓滿地解釋了神秘的自然現(xiàn)象，增長了探究的興趣和能力。 三、創(chuàng)設實踐平臺 當前，學校開展科學教學面臨師資、場地、器材、經(jīng)費等困難，充分利用社區(qū)科技優(yōu)勢，依靠社會力量服務教學，是一種有效的途徑和方法?？蒲袡C構(gòu)、科技館、氣象局、水利局等單位，是中小學生獲取科學知識、培養(yǎng)各種能力的重要陣地?？茖W教師要善于帶領學生走出去參觀、訪問，爭取器材設備或資金的贊助。 案例五：參觀氣象臺，開闊視野 3.23是世界氣象日。每年氣象開放日我們都帶領部分學生到氣象局參觀。學生在氣象臺天氣預報室，近距離了解天氣預報的制作過程，感受衛(wèi)星云圖、天氣雷達、數(shù)值預報等高科技的魅力。在天氣預報演播室，學生觀看科普片小小氣象站，并在攝像機前過了一把主持癮，再現(xiàn)了主持人播報天氣的真實情景。氣象局工作人員的耐心講解和專家的互動答疑，使學生增長了知識，開闊了眼界，更激發(fā)了他們的科學志趣。 氣象局還贈送了小學生防雷手冊氣象諺語手冊氣象知識手冊以及氣象科普光盤等，為服務學生探究天氣搭建了知識平臺。經(jīng)學校與氣象局協(xié)商，對方同意援建學校小氣象站的需求。 四、開發(fā)校本課程 科學教學應當是開放的，培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)僅僅依靠課堂教學是不夠的。為了提高活動的高效性，我們將課堂教學與課外活動緊密結(jié)合起來，開發(fā)了校本課程親歷科學，促進活動的有效實施。 親歷科學有明確的目標：深化科技特色文化，提升學校科技文化品味，充分體現(xiàn)科技示范學校的辦學特色，創(chuàng)建創(chuàng)新型校園；引領學生親身經(jīng)歷和體驗過程，促進學生親近自然，珍愛生命，積極參與資源和環(huán)境保護，關心科技的發(fā)展，培養(yǎng)學生探究能力和創(chuàng)新精神。親歷科學系列教材包括仰望星空小小氣象站種植管理趣味實驗四冊。具體安排如下表： 校本課程成為推動學生成長的平臺，激勵學生創(chuàng)新發(fā)展（圖6為學生觀測“獵戶座和北斗七星”的記錄）。 教師不要把學生束縛在教室這個有限的空間里，教室外才是孩子們學科學、用科學的更廣闊天地；不要把上下課鈴聲當作教學的起點和終點，小學生探究科學的活動往往不是一節(jié)課所能完成的，教師要引導學生在課后開展后續(xù)活動；教師要拓展學生的信息渠道，廣泛利用存在于教科書以外的各種資源；教師不要拘泥于教科書上規(guī)定的教學內(nèi)容，孩子眼中的科學世界永遠是妙趣橫生的；教師要讓學生知道科學探究的答案有時不是唯一的，要允許學生存有己見，既關注別人的答案又反省自己的答案。 科學教師要積極創(chuàng)設課程資源，放手讓學生自己去學科學、用科學，經(jīng)歷科學探究的過