學(xué)科小學(xué)科學(xué)基于兒童視角構(gòu)建科學(xué)概念-以熱是怎樣傳遞的教學(xué)為例

1、學(xué)科小學(xué)科學(xué)基于兒童視角構(gòu)建科學(xué)概念以熱是怎樣傳遞的教學(xué)為例一、研究背景科學(xué)教改初期，科學(xué)課的教學(xué)注重學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程。學(xué)生在動(dòng) 用多種感官參與探究活動(dòng)的過程中，探究能力是得到了一定程度的提升，但我 們也發(fā)現(xiàn)在相當(dāng)一部分課堂中，學(xué)生看起來是在積極參與到課堂中了，其實(shí)活 動(dòng)之余對科學(xué)概念的認(rèn)識還只是停留在原有認(rèn)知上。修訂后的小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)是從學(xué)科的大概念出發(fā)，用四個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的18個(gè)主要概念構(gòu)架了小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)容框架， 要求課程的設(shè)計(jì)者“必須將事實(shí)性 知識置于學(xué)習(xí)者的概念框架中”，同時(shí)要求教育者必須尊重“學(xué)生在學(xué)習(xí)某一核 心概念的過程中，所遵循的一系列逐漸復(fù)雜的思維路徑”。這意味著我們

2、在實(shí)施 教學(xué)工作中，要更加關(guān)注兒童的認(rèn)知規(guī)律和發(fā)展需要。 下面展示的是同一內(nèi)容的 課例研究過程，闡述了怎樣從“以教師的視角來教科學(xué)概念” 的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)?“基于兒童的視角來構(gòu)建科學(xué)概念”的教學(xué)模式。二、課例研究過程從確定要上熱是怎樣傳遞的這堂課后，我就開始認(rèn)真分析教材。這是教 科版五年級下冊第二單元熱的第六課，主要由“熱在金屬條中的傳遞”、“熱在金屬片中的傳遞”兩部分構(gòu)成，其中包括三個(gè)實(shí)驗(yàn)。本課從原來的三年級課文， 放到現(xiàn)在的五年級，在對實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析和對熱傳遞的理解上必然有所加深。所 以本節(jié)課把教學(xué)的重難點(diǎn)定位在學(xué)生通過對數(shù)據(jù)的分析，得出熱傳導(dǎo)的特點(diǎn)，并能理解熱傳遞過程還伴隨能量的耗散。本

3、課的教學(xué)目標(biāo)制定如下。（一）科學(xué)知識.認(rèn)識熱會(huì)從較熱的物體（或物體的一部分）傳遞到較冷的物體（或物體的 一部分）。.知道熱傳導(dǎo)的概念。（二）科學(xué)探究.通過實(shí)驗(yàn)觀察熱傳導(dǎo)的過程和方向。.用文字或圖示記錄、交流觀察到的現(xiàn)象。（三）科學(xué)態(tài)度激發(fā)觀察探究熱傳導(dǎo)的興趣，體驗(yàn)科學(xué)探究獲得的新發(fā)現(xiàn) (四)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境能把自己知道的生活中的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象介紹給其他同學(xué)。一教獨(dú)上高樓【導(dǎo)入】.老師現(xiàn)將這個(gè)銅棒放在開水中，過一會(huì)兒后，如果我用手碰一下這兒怎 么樣？(指銅棒的上端)為什么我將銅棒的下端放入熱水中，上端也會(huì)燙手呢？.這熱到底是怎樣傳遞上去的呢？這節(jié)課， 我們就來研究這個(gè)問題。(板書 課題)【探究

4、活動(dòng)】.熱在金屬條中的傳遞(1)你們有沒有看到熱在銅棒上是怎樣傳遞的？看不見，又不能碰，那我 們怎么知道熱在銅棒上是怎樣傳遞的呢？(2)我為你們提供一些材料，除了這些器材外(給銅棒加熱的實(shí)驗(yàn)器材)， 老師還給大家準(zhǔn)備了牙簽和凡士林。下面就利用這些材料以小組為單位來設(shè)計(jì) 一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓大家親眼“看”到熱在銅棒上傳遞的過程。(3)匯報(bào)、交流實(shí)驗(yàn)方案(4)課件出示溫馨提示，學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視。(5)交流實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：你觀察到什么現(xiàn)象？牙簽掉落的先后次序說明了什么？(依次分組匯報(bào))(6)小結(jié).熱在金屬片中的傳遞(1)這是一個(gè)金屬盤，如果老師在盤子的中間加熱或者在盤子的邊緣加熱， 熱在盤子上又會(huì)怎樣傳遞？(會(huì)

5、向四周傳遞)(2)老師這兒有一個(gè)蠟盤，在盤子的底部均勻地涂上了一層蠟，我們就用 它來做實(shí)驗(yàn)。(3)分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視。(4)匯報(bào)交流(5)小結(jié)：根據(jù)這兩種現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)在金屬盤上，熱也是從較熱向較冷 的部位傳遞?！眷柟萄由臁?小結(jié)：熱在這些物體中的傳遞都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，都是從溫度較高的 部分傳遞到溫度較低的部分。.像這樣，通過直接接觸，將熱從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體或者從物體的一部分傳遞到另一部分的傳熱方式，我們稱它為熱傳導(dǎo)。（板：熱傳導(dǎo)）3、熱傳導(dǎo)現(xiàn)象在我們生活中也經(jīng)常會(huì)發(fā)生，你能來說說嗎？【研討后的反思】一堂課下來，自己也感覺有點(diǎn)糟糕?？傮w感覺有點(diǎn)亂，而且每個(gè)環(huán)節(jié)都很 趕，最后還超時(shí)了。

6、我反思自己，發(fā)現(xiàn)存在明顯不足。首先，實(shí)驗(yàn)材料的選擇 上，我是直接用教材里的材料。但顯然，課堂上學(xué)生很難用蠟油將火柴粘在銅 棒上，我應(yīng)該選用更適合他們動(dòng)手能力的材料。其次，探究過程中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 環(huán)節(jié)，只是叫幾個(gè)同學(xué)口頭說說怎么搭裝置，怎么操作，沒有將這個(gè)過程可視 化，大部分同學(xué)云里霧里，在動(dòng)手的時(shí)候也是組內(nèi)爭執(zhí)不斷，導(dǎo)致超時(shí)。最后， 熱在金屬片上的傳遞實(shí)驗(yàn)也是熱熱鬧鬧地過去，并沒有引導(dǎo)他們?nèi)ニ伎歼@個(gè)探 究活動(dòng)的真正地意義。明白了問題所在，我認(rèn)真修改了教學(xué)設(shè)計(jì)，然后開始第二次試教。本次試 教，我主要對幾個(gè)教學(xué)片斷做了修改。二教山重水復(fù)【片段一：熱在金屬條中的傳遞”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程】.師：剛才同學(xué)們是用

7、什么方法感受到了熱的傳遞？生：手摸（板書:手摸）。師：那大家親眼見到熱傳遞的過程了嗎？今天我們就要想辦法親眼看看熱 在銅棒上的傳遞過程？師：提供大家一些實(shí)驗(yàn)材料，你能不能想出好辦法，讓小組里的同學(xué)看到 熱在銅棒上是怎樣傳遞的？（課件上出示實(shí)驗(yàn)材料：鐵架臺(tái)、酒精燈、火柴、蠟環(huán)。教師示范，給學(xué) 生思考的時(shí)間。）師：請你根據(jù)實(shí)驗(yàn)材料把自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案畫在紙上。.生上臺(tái)展示自己組的設(shè)計(jì)方案。師投影出示各組設(shè)計(jì)圖，請生互相比較，互找優(yōu)缺點(diǎn)。.修改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖【片段二：熱在金屬片中的傳遞”實(shí)驗(yàn)匯報(bào)交流過程】（我將“熱在金屬片中的傳遞”實(shí)驗(yàn)由原來的學(xué)生實(shí)驗(yàn)改成了演示實(shí)驗(yàn)， 為了讓學(xué)生更容易看清楚實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)

8、驗(yàn)材料用變色油墨取代了蠟盤。）師：看完了演示實(shí)驗(yàn)，相信你們肯定有話要說。誰來說？生：我看到酒精燈在中間加熱時(shí)，原來是紅色的油墨從中間開始變成無色, 這個(gè)現(xiàn)象很好看。師：從中間開始變，還有補(bǔ)充的嗎？生1:它是慢慢擴(kuò)散開去的，像圓一樣。生2:金屬片邊緣加熱時(shí)，熱是從加熱點(diǎn)開始變成無色，然后也是慢慢向 其他地方擴(kuò)散。師：熱在銅棒上和在金屬盤子上傳遞，有什么共同點(diǎn)？生：都是從溫度較高的部分傳遞到溫度較低的部分。師板書：較熱較冷生1:這兩種情況中，熱傳遞速度都是越來越慢的。生2:對，我們還可以看出熱可以沿著物體向各個(gè)方向傳遞。師總結(jié)。【研討后的反思】兩個(gè)主要片段的修改讓課堂不再超時(shí)， 課堂效果也好多了。

9、課堂中讓孩子們 將自己的設(shè)計(jì)方案畫下來，使學(xué)生的思維過程可視化，這是符合學(xué)情的教學(xué)。修 改后的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的材料也更適合五年級的學(xué)生來操作。 參與研討的老師們提到的 “兒童的立場”、“大概念”、“細(xì)節(jié)”幾個(gè)詞深深刻入我的腦海，我發(fā)現(xiàn)自己確實(shí) 還有很大的提升空間。首先，我發(fā)現(xiàn)自己沒有真正從孩子原有的認(rèn)知上出發(fā)。“熱 是從較熱的傳向較冷的”這個(gè)道理很多孩子都已經(jīng)知道，他們不知道的是熱到底 是怎么從較熱的傳向較冷的地方的， 是沿表面呢，還是沿中間呢？其次，這一次 的科學(xué)概念目標(biāo)還是沒有很好的達(dá)成，這從孩子在后面的拓展環(huán)節(jié)的表現(xiàn)也可以 看出來。最后，細(xì)節(jié)決定成敗，想要成就一堂“精品課”，我還要不斷揣摩各個(gè)

10、 小細(xì)節(jié)。三教柳暗花明【導(dǎo)課】師：這是一根銅棒（邊說邊出示銅棒），先請你摸一摸。師：現(xiàn)在把銅棒浸到熱水中，請你來摸一摸銅棒上端？生：“變熱了?！睅煟恒~棒上端為什么會(huì)變熱？這熱是哪里來的嗎？生1:熱從熱水中來，通過銅棒內(nèi)部傳上來的。生2:熱是從銅棒表面往上傳遞的。師：熱在銅棒上究竟是怎樣傳遞的呢？今天我們就來探討一下。（板書課題）【活動(dòng)一】.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案師：剛才同學(xué)們是用手摸感受到了熱的傳遞 ？今天我們要想辦法親眼看看熱 在銅棒上的傳遞。你想用什么材料，怎么做？生1:在銅棒上每隔一段貼一個(gè)溫度計(jì)，觀察溫度計(jì)的讀數(shù)。生2:可以在銅棒上涂一層凡士林，觀察凡士林的熔化情況。師：老師這里提供了幾個(gè)材料，

11、你看看能不能利用這些設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。課件上慢慢出示實(shí)驗(yàn)材料(鐵架臺(tái)、銅棒、酒精燈、火柴、 蠟環(huán))，教師示范，給學(xué)生思考的時(shí)間。出示蠟環(huán)時(shí)，師：想一 想它們在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中起到什么作用？可以怎么放？師：接下來請?jiān)趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單上補(bǔ)畫上蠟環(huán)、貼上酒精燈， 記得給蠟環(huán)編號！用箭頭表示熱在銅棒上可能是怎樣傳遞的。2,完善設(shè)計(jì)方案(1)師：請各位設(shè)計(jì)師上來展示一下吧。(請代表上臺(tái)，投影設(shè)計(jì)單)生1:我們組是將酒精燈放在右端加熱的， 將4個(gè)蠟環(huán)這樣依次套在銅棒上。 我們預(yù)測蠟環(huán)脫落的順序是從右往左。師投影出示一張蠟環(huán)等距的設(shè)計(jì)單。生2:我們組的蠟環(huán)是等距放置的，因?yàn)槲覀兿霚y一測熱傳遞相同的距離所 需的時(shí)間有沒有變化

12、。師：想看看熱傳遞的速度有沒有變化嗎？生2:對，所以我們還需要一只秒表。師：好，聽你們的，我給每組準(zhǔn)備一個(gè)秒表。(出示秒表)(2)出示兩張蠟環(huán)離加熱點(diǎn)遠(yuǎn)近不同的學(xué)習(xí)單，請生比較。(3)師：同學(xué)們設(shè)計(jì)的加熱點(diǎn)都在一端，加熱點(diǎn)只能在這嗎？哪組想來挑戰(zhàn)卜其他情況？(4) 2分鐘修改設(shè)計(jì)方案.實(shí)驗(yàn)探究(1)師：你們打算怎么做呢？生：先將蠟環(huán)等距離套入銅棒，再將銅棒固定在鐵架臺(tái)上，然后開始加熱, 同時(shí)開始計(jì)時(shí)，一邊觀察邊記錄，最后整理實(shí)驗(yàn)器材。師：在開始操作前，有沒有什么注意事項(xiàng)要提醒的嗎？ 生說實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，教師補(bǔ)充。(2)師：(出示實(shí)驗(yàn)記錄單)實(shí)驗(yàn)過程中填好記錄單。熱在金屬條中的傳遞實(shí)驍記錄單期玨編

13、號(按脫落先后依次往卜寫)從開始加熱到脫落的時(shí)間我們的發(fā)現(xiàn),我們小組錄用的是加熱點(diǎn)在()的方法,蠟環(huán)捏落的順序是“)，熱在銅尊上傳遞的方向是(：)0我們還發(fā)現(xiàn)：(3)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視.匯報(bào)師：分享一下你們在實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)？(生上臺(tái)展示，投影實(shí)驗(yàn)記錄單)(1)生匯報(bào)：我們采用的是右端加熱的方法，蠟環(huán)掉落的順序依次是：4-3-2-1,熱在銅棒上傳遞的方向是：從右到左。我們還發(fā)現(xiàn)蠟環(huán)掉落的時(shí)間問隔越來越長了。(2)生匯報(bào)：我們采用的是中間加熱的方法，蠟環(huán) 2, 3一起掉落，然后是 1,緊接著是4,熱是從中間向兩端傳遞的。熱在傳遞的過程中速度越來越慢了。(3)師：其他小組還有沒有不一樣的發(fā)現(xiàn)？生：我們

14、組也是中間加熱的方法，但蠟環(huán)掉落的順序是3-2-4-1 o實(shí)驗(yàn)過程中，我感受到有風(fēng)從那邊吹來，我們覺得蠟環(huán)掉落的順序還受風(fēng)的影響。(4)師：加熱點(diǎn)在一端和加熱點(diǎn)在中間的兩種情況， 有沒有什么共同點(diǎn)呢？生：熱都是從溫度較高的地方向溫度較低的地方傳遞的。（師板書：較熱一較冷）師：像剛才這樣的熱傳遞方式叫熱傳導(dǎo)。（出示概念并板書：熱傳導(dǎo)）生齊讀概念。師：結(jié)合剛才的探究，誰再來解釋下熱傳導(dǎo)的概念？生：看，加熱點(diǎn)、銅棒和蠟環(huán)都是直接接觸的。熱會(huì)從銅棒傳遞給蠟環(huán)，也 會(huì)從銅棒的一端傳遞給另一端?！净顒?dòng)二】.探究過程（1）師：熱在這個(gè)金屬圓片上（出示實(shí)物）又是怎樣傳遞的？你會(huì)用什么 方法來驗(yàn)證自己的猜想？生

15、：我會(huì)將蠟熔化滴滿這個(gè)圓片，然后觀察蠟熔化的情況。師：老師這里有一種特殊的材料一一變色油墨。這種油墨在常溫下是紅色的， 受熱后就會(huì)變成無色，它可以讓我們看得更清楚。 （出示涂有溫變油墨的金屬圓 片）想馬上看看它的變化嗎？（2）請一生上臺(tái)演示，投影展示過程（3）師：把你剛才看到的在紙上畫出來，想想怎么把它描述清楚。生1:加熱點(diǎn)在中間時(shí)，熱是以加熱點(diǎn)為圓心像圓一樣慢慢擴(kuò)散開去的。生2:加熱點(diǎn)在邊上時(shí)，熱像這樣以加熱點(diǎn)為中心慢慢擴(kuò)散開去的。熱可以 沿著物體向四面八方傳遞。生3:我們還發(fā)現(xiàn)，開始的時(shí)候擴(kuò)散得很快，到后面擴(kuò)散速度越來越慢了.拓展延伸師：同學(xué)們，想一想為什么熱傳遞的速度會(huì)越來越慢？生：熱在

16、傳遞的過程中變少了，能量變?nèi)趿恕煟簾嵘倭?，去哪了？是憑空消失了嗎？生：沒消失，一部分消耗了，也有散發(fā)到空氣中了。師：其實(shí)，熱是能量的一種形式，能量是不會(huì)無緣無故產(chǎn)生，也不會(huì)無緣無 故消失的。【總結(jié)提升 聯(lián)系生活】.師：現(xiàn)在我們再來解決下一開始的疑問，銅棒上端的熱到底是怎么傳來 的？生：是沿著表面和里面一起往上傳遞的， 因?yàn)闊峥偸菚?huì)從較熱的向較冷的地 方傳遞，且會(huì)沿物體向四面八方傳遞。.師：今天我們不僅研究了熱傳遞的特點(diǎn)，還知道了什么是熱傳導(dǎo)。生活中， 你有見過熱傳導(dǎo)嗎？生舉例說生活中的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。.師：現(xiàn)在摸摸剛才你們做實(shí)驗(yàn)的銅棒，還熱嗎？生：不熱了，熱散發(fā)到空氣中了。師：熱從銅棒傳給空氣的

17、過程，是熱傳導(dǎo)嗎？生：不是，因?yàn)闆]有直接接觸。師：對，這是熱傳遞的另一種方式。同學(xué)們，課后去本單元的資料庫里找答 案吧，那里有你們想知道的秘密?！狙杏懞蟮姆此肌窟@次的課堂明顯比前面的活潑，內(nèi)容上更為豐富，形式上更為多樣，環(huán)節(jié)設(shè) 計(jì)上也更為緊湊，更有梯度。課堂是站在孩子們的視角進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)材料的選擇、 教學(xué)問題的設(shè)計(jì)都更加符合五年級孩子的學(xué)情， 探究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的可視化和 熱傳導(dǎo)過程的可視化都是基于兒童體驗(yàn)的活動(dòng)。課堂從兒童的立場出發(fā)，就會(huì)理趣相生。整堂課以“熱在銅棒上究竟是怎樣傳遞的？” 這個(gè)問題貫穿始終，首尾呼應(yīng)。 課堂上讓孩子們自己產(chǎn)生疑惑，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自己收集證據(jù)，然后用收集 到的信息去分析、解惑，讓孩子們經(jīng)歷了一次完整的探究活動(dòng)，鍛煉了他們的理 性思維能力。本次課堂內(nèi)容并不局限于教這堂課所指向的科學(xué)概念，還在不經(jīng)意間滲透了 “熱是能量的一種形式”這個(gè)大概念，是基于大概念的教學(xué)，這樣的課 堂才會(huì)走得更遠(yuǎn)。三、課例研究體會(huì)課改以來，科學(xué)課堂講究以探究為核心，探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科 學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親經(jīng)以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑，但科學(xué)探究不應(yīng)該是科學(xué)課堂