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beplay下载网址-优秀案例:吴玉萍 基于概念教学的课堂设计
发布日期:2018-06-21 浏览次数: 字号:[ ]

基于概念教学的课堂设计

——《毛细现象》案例分析

韦钰语,科学课堂强调要从儿童原有的科学概念(或者想法)出发提出问题,探究的内容是围绕有组织的知识进行的,围绕儿童科学概念的建立和改善进行的,概念教学成为当前科学教育的一个重要内容。小学生学习科学的过程其实是一个概念转化的过程。基于概念教学的设计,就要让探究活动所呈现的现象或事实,能抽象出具有一定覆盖程度、可迁移的观念和思想,这种观念和思想就是我们所说的科学概念。

《毛细现象》一课的教学设计,从生活中的问题入手,选择典型有结构的材料,通过五个层次的实验探究,教学活动既源于教材又高于教材,使概念层层递进,去伪存真,逐渐抽象出概念的本质特点。并应用毛细现象的本质特征即概念解决生活中的问题,完成对概念的迁移,促进和发展学生的深层理解力,提升了学生运用和推理概念的能力。

本课的教学将从情境的引入——问题的产生——实验探究,形成初步概念——再次引发问题——再探究,形成科学概念——解决生活中的问题,学生在这样一条线索的探究活动中,形成毛细现象这一科学概念。

活动一:情境引入,激发探究兴趣

师:(出示图),我们经常见到水从山上往山下流。水往低处走,见过水往高处爬升的现象吗?

生:讨论交流。(喷泉、水枪喷水、自来水管里的水等往高处流)

师:这些水是通过外界力量往上升,生活中有没见过水自己往高处爬的现象?(出示图片:水沿毛巾爬升)你看到了什么?你是怎么想的?

师:水为什么能沿着毛巾向上爬呢?今天就来研究这个问题。

[点评]:以儿童的生活经验作为教学活动的起点,了解学生的前概念。毛巾的边不小心接触到水,水就会沿着毛巾的边往上爬,这种现象在学生的生活经验中时常发生,但从来没想过这里面所含有的科学奥秘。水往低处流和水往高处爬是一对矛盾现象,用矛盾激发学生探究的兴趣)

活动二:问题的产生——水会沿着哪些物体往上爬

师:水沿着毛巾向上爬升,生活中还见过类似现象吗?你是怎么想的。

生:海绵、餐巾纸、布料……可能表面粗糙、软的物体水会往上爬。

[点评]:用谈话交流的形式了解学生的生活经验,由毛巾引出生活中的其他物体是否也会有类似现象,由“此”物体到“彼”物体,从个别到一般,由毛巾想到布料、纸巾、海绵等材料,在学生的前概念中,软的、表面粗糙的物体水就有可能上升。

活动三:实验探究,初步形成概念。

师:提供一组实验材料:玻璃片 宣纸  木片  塑料片、棉布、牛皮纸、玻璃棒、粉笔、砂纸等,假如把这些材料的一端浸入水中,过一会儿,你觉得可能会爬升的材料有哪些,在记录表里打“√”,不会爬升的打“×”,如果拿不定主意的打“?”。

生:讨论交流,汇报预测结果,认为会爬升的材料有棉布,餐巾纸,不会爬升的材料有玻璃片、塑料片、一根玻璃棒;有疑惑的,或全班预测结果不一样的材料有粉笔、木片、砂纸、粉笔等。

师:水究竟会沿着哪些物体上升呢,用实验验证我们的想法。

生:学生分组实验,记录实验现象。把这些材料的一端浸入水中,观察物体放入水中一端,水是否爬升及爬升高度,记录实验现象。

生:汇报交流,分析现象,得出初步结论。

会爬升的物品有:木片、棉布、宣纸、粉笔(爬升效果明显)

没有爬升的物品有:玻璃片、塑料片、一根玻璃棒、砂纸

师:爬升的和不爬升的材料具有什么共同之处?水会沿着什么样的材料上升?

可以借助放大镜观察,比较两类材料的结构有不同。

生:汇报交流,棉布、餐巾纸、宣纸在放大镜上能看到孔隙,粉笔放入水中会冒泡,说明粉笔中有孔,玻璃片、塑料纸、玻璃棒等平滑没孔隙,水不会爬升。

师:水会沿着有孔隙的材料往上升,这种现象叫毛细现象。

[点评]:学生在学习新的科学概念之前,已经有了对一些概念的朴素的理解 ,它包含原有的经验和假设,但这些经验往往与概念的科学含义不一致。从本课学生的预测中就能发现,预测和实际并不完全相符,这就是学生的前概念水平。

老师为学生提供的一组材料中,有爬升的和没有爬升的;爬升的材料中有爬得高的和爬得低的。通过借助放大镜观察发现,产生爬升现象的材料都有孔隙,不会爬升的材料没有孔隙。由毛巾这一个别现象扩展到一类物体——宣纸、棉布、粉笔、木片,不仅软的物体,硬的物体只要有孔隙都会产生毛细现象,纠正了学生错误的前概念——可能与物体表面粗糙、软硬有关。同时在学生分组实验时老师在个别组的材料多放了一份砂纸,发现表面粗糙的砂纸并没有产生毛细现象,进一步提示毛细现象的产生与表面粗糙无关。学生的科学学习过程在某种意义上说就是概念转变的过程。

活动四:在初步形成的结论中产生新的问题,揭示毛细现象的本质特征。

师:一根玻璃棒放入水中会爬升吗?为什么?一捆玻璃棒呢?

生:预测,一部分学生认为一棒玻璃棒不会,理由是一块玻璃片、一根玻璃棒都没有产生毛细现象;一部分学生认为会,理由是许多玻璃棒捆在一起,中间会有小缝隙,水会沿着有缝隙的材料上升。

生:分组实验,验证想法。水会沿着有孔隙的玻璃棒往上爬。

师:写毛笔字为什么选择宣纸?黑汁滴到白纸和宣纸上,会发生什么现象?

生:讨论交流,墨汁在宣纸上迅速扩散。

师:墨汁在宣纸中扩散,这种现象也是毛细现象。

师:通过实验,我们发现不同材料,水爬升的高度也不同。水爬升的高低可能与什么有关?

生:预测,有的认为孔隙大爬升得高,有的同学的意见则相反。

师:一根细牙签,夹在两块玻璃片的一侧,观察两片玻璃片中间的孔隙有什么不同?放入水中,可能出现什么情况?

生:分组实验,把两块玻璃片放入水中观察,没有牙签的一侧水爬升得高。

师:爬升的高度与孔隙大小有关系——孔隙越小,爬升得越高。

[点评]:设计这一过程,意在检验学生对毛细现象概念的理解水平。发现学生表面上对有孔隙材料能产生毛细现象理解了,实际仅停留在对物体现象的事实层面,并没有真正抽象出一类物质的本质特征。通过对一根和一捆玻璃棒的对比实验,进一步说明了毛细现象的产生与材质无关,与孔隙有关。毛细现象这一概念在学生的认知冲突中建构完成。

墨汁滴到宣纸上迅速扩散,这一现象也是毛细现象,丰富了毛细现象概念内涵——水沿着有孔隙的材料上升或扩散,这些现象都是毛细现象,并且孔隙越小爬升得越高。

活动五 :毛细现象在生活中的应用,巩固、运用概念。       

1.变色花为什么有两种颜色?、煤油灯、酒精灯、蜡烛为什么能不断地燃烧?

洒精、煤油、蜡是怎样源源不断达到灯芯的?

2.农民为什么要锄地翻松土壤?

3.小明和家长一起出去旅游,家里的花没人浇水,请你用今天学到的本领设计一个自动浇水器?

4.找一找身边还有哪些现象也是毛细现象。

[点评]:探究生活中的奥秘,是为了更好地解决生活中的问题。日常生活中常见现象背后隐含着的科学原理往往被学生忽视,让学生用学到的知识来解释生活中的现象,也是为了激发学生注意留心观察生活,生活中处处有科学。毛巾、餐巾纸等会发生毛细现象,植物体内的细管也会发生毛细现象;酒精、油等液体同样会产生毛细现象。毛细现象不一定要爬升,扩散也是一种毛细现象。

几点思考:

1.概念源于生活,又高于生活。课的引入部分由毛巾吸水这一学生的生活经验入手,引发研究的问题——哪些材料水会爬升。经过对两类材料——有孔隙和没孔隙;有孔隙的材料中,有的孔隙大有的孔隙小,两次对比研究,层层深入,一步一步去伪存真,抽象概括出毛细现象的本质特征——水沿着有孔隙的材料上升或扩散,上升的高度与孔隙大小有关,孔隙小水爬升得高。生活中的毛细现象很多,抺布吸水、一楼墙面容易返潮、粉笔吸墨水、煤油灯、酒精灯等,这些不易引起学生注意的司空见惯的现象中,隐含着毛细现象原理。概念来源于生活,又高于学生的生活。

2.典型的材料有利于概念的形成。本课选择4组典型有结构的材料:(1)软的、表面粗糙的吸水,如布、纸类;硬的、表面粗糙的不吸水,如砂纸;(2)软的表面光滑的不吸水,如塑料纸,硬的表面光滑的吸水,如一捆玻璃棒;(3)布料、纸巾、木片等天然材料类的吸水;玻璃、塑料片等人造材料类的不吸水;(4)有孔隙的材料中,有的孔隙大有的孔隙小。学生通过对这样一组组材料的对比中,不断地实验、观察、分析总结,得出毛细现象的产生与材料本身无关,与孔隙的大小有关。

3.概念在矛盾中越辩越明。本课设制了两处矛盾。矛盾一:软的材料容易产生毛细现象,硬的材料不易产生。布料、餐巾纸是软的,水会爬升,玻璃片、玻璃棒硬的水不会爬升,但硬的材料中一捆玻璃棒却产生毛细现象;矛盾二:学生认为天然材料水会爬升,木片、棉布、宣纸等是天然材料,而玻璃片、塑料片等是人造材料不会爬升,可是粉笔是人造材料却也爬升了,在这样两组矛盾的材料中,逐渐抽象出孔隙是产生毛细现象的本质特征。

4.概念在运用中得到提升。要使新概念真正地成为知识体系中的一部分,就需要运用新概念,对生活中的一些现象做出解释、推论和预测,这样才算完成概念改变过程。本课通过一系列的探究活动,抽象出一类物质的本质特征——水会沿着有孔隙的材料向上爬。煤油、酒精、甚至蜡烛等物体也会沿着有孔隙的材料向上爬,不仅水会产生毛细现象,其他液体类物体也具有相同特征。酒精灯、煤油灯、蜡烛都是毛细现象在生活中的应用。自动浇水器,在花盆与水盆之间,用一块毛巾架在两个盆之间,水沿着毛巾给植物不断地输送水分,长期无人浇水植物也不会渴死。这些例子是毛细现象为生活带来方便的例子。农民翻土,表层土壤翻松,孔隙变大,地下水不易产生毛细现象到达地表而被蒸发,地下水保留在植物的根部,提供给植物根“喝“水,农民松土是破坏毛细现象的例子。有时毛细现象给人们带来好处,有时毛细现象给人带来不便需要破坏毛细现象。

基于“概念”的科学教学,通过对典型有结构材料的探究,由具体事实抽象出原理,总结出一般规律,形成概念,并能运用概念解释身边的科学现象,这也是当今科学教育所追求的目标。

 

参考文献:

1.张红霞 郁波.国际小学科学课程改革的历史与现状.比较教育研究.2003.8

2.[美]罗纳德G古德著《儿童如何学科学——概念的形成和对教学的建议》,人民教育出版社,2005.9

3.陈素平.基于概念的教学实践. 云南昆明教科版教材全国培训会议.2006.1

 





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