“微调”体现科学课育人价值

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  用显微镜观察时,粗准焦螺旋的调节范围大,细准焦螺旋的调节范围小,在即将达到成像焦距时,用粗准焦螺旋的话很容易调过,从而错过成像,采用细准焦螺旋的话,较容易调到焦距位置。放大倍数越高,越需要使用细准焦螺旋。科学课也一样,有时也需要“细准焦螺旋”进行“微调”,更利于核心问题的聚焦,从而体现科学课的育人价值。
  一、实验引出问题的“微调”
  五年级下册《神经》这一课中有2个小实验引起了我的思考。
  1.研究身体不同部位反应的快慢
  实验要求:橡皮从相同高度落下,砸到手背和脚背上时,你的反应快慢是否一样?请用实验验证一下。
  2.研究个体之间反应速度的差异
  实验要求:与你的同桌做打手游戏,看谁被打到的次数少?
  是由实验引出问题,还是由问题引出实验?这是我们科学老师经常思考的一个问题。
  如果由实验引出问题,那么上课流程应该是这样的:做实验(小游戏)一统计结果(手快脚慢、我快你慢)一得出结论(身体不同部位反应快慢不同、每个人反应速度有差异)一科学原理(大脑发出指令到手的距离比到脚的距离近,所以手快脚慢、神经传输速度100米/秒一一200米/秒,所以有个体差异)。
  科学课不是“授之以鱼”,而应是“授之以渔”。科学知识不断在更新,前人的结论不断被后人的研究所推翻,单纯的教授知识已不能满足学生的需求,科学研究方法的掌握才是科学课的目的所在,才能看到学生在课堂上的“长”,才能体现学科的育人价值。
  二、对实验材料的微调
  1.四年级下册《苹果为什么会落地》中的离心力实验需要水桶、绳子、乒乓球或水来快速旋转。旋转到一定速度,水一滴也洒不出来了,模拟离心力和地球引力平衡状态,用以解释牛顿的第二个疑问:假如苹果树非常高,一直顶到月亮,设想月亮就是这棵高高苹果树上的一个苹果,它会不会落到地上来呢?心力和引力平衡状态只是其中一种情况,教科书上的实验只能解决两种情况:1.离心力和引力平衡状态(旋转到一定速度,水洒不出来,模拟月亮以现有的速度运行,是不会掉下来的);2.离心力小于引力的状态(旋转速度过低,水洒出来了,模拟月亮运行速度低于一定速度,就会掉下来)。第三种情况是无法模拟的:离心力大于引力的状态(旋转超过一定速度,水和桶挣断绳子飞出去了,模拟月亮的运行速度达到了逃逸速度,就会飞离地球,成为绕太阳运行的行星)。为此,设计了上右图的实验材料,以一个橡皮泥圆球包住一个线结,甩动橡皮泥圆球时,超过一定运动速度,橡皮泥圆球就会挣脱线结,飞出去,达到模拟第三种情况的目的。
  2.三年级上册《神奇的水》中会喷射的水体会水的压力,教材要求用一个可乐瓶,瓶侧从上到下扎3个小洞,水从小洞中喷出,最下面的小洞喷出的水最远,因为这里水的压力最大,而最上面的小洞喷出的水最近,因为这里的水的压力最小。
  对水的压力的体验,因为司空见惯,所以大多数学生在平时生活中未曾关注过,如果就这么上课,水的压力会变成一个十分抽象的概念,难以和生活经验联结。所以我设计了体验水的压力的环节,要求学生用一个塑料袋套在手上,然后把手放入水中,体验塑料袋被水压在手上的感觉,让学生说一说。学生的手感到水推着塑料袋,塑料袋贴紧了手,水越深,塑料袋贴得越紧,水是从四面八方压过来的……这时,适时小结,水推着塑料袋压在手上的这个力就是水的压力,水的压力随着水的深度增加,水越深压力越大,水的压力是从四面八方压过来的……再联系学生的课外知识:游泳潜水时,耳朵里的鼓膜被水压得疼,潜水艇都有下潜深度的极限,超过极限就十分危险,会被压扁……
  3.五年级上册《光的行进》中小孔成像实验和《研究透镜》中凸透镜成像实验的比较。凸透镜成像实验时,介绍照相机镜头就是用凸透镜做的。有学生问:为什么一定要镜头?没有镜头,有个小孔也能成像。那么就來做个对比实验,可是学生利用学校实验室小孔成像仪或自制小孔成像装置成像,像成在毛玻璃或半透明的纸上,无法和凸透镜成在墙上或纸屏上的像比较清晰度。
  所以,我对小孔成像的方法进行简化,把一张不透明的纸中间钻个小洞,放在墙面前观察,发现对面的教学楼清晰地成像在墙面上;再把凸透镜成的像放在旁边比较,指导学生观察,学生发现小孔成像虽然能成像,但是远没有凸透镜成的像清晰,从而知道为什么照相机镜头的必要性。这个“微调”的实验把2课内容有机地结合在了一起。
  对实验材料的微调关注的不是如何解释清楚科学道理,而是关注在实验过程中学生完整的体验过程。
  三、对教学顺序的微调
  1.三年级下册第一单元《土壤与生命》,在教学进度表上安排在寒假过后的
  2-3月,第一课《我们周围的土壤》、第三课《肥沃的土壤》需要观察植物的根、茎、叶和土壤动物,观察覆盖在表层的腐殖质,用蚯蚓、水果皮做肥料袋,但由于天气寒冷的原因,都很难觅到它们的踪影,肥料袋的形成速度也十分缓慢。
  结合学校校本课程中要求学生天天观察天气、温度计和做好天气记录的活动,把第四单元《关心天气》提到第一个进行教学。这样,学生系统地学习了温度计的使用,雨量器的制作和使用,风向风速计的使用,分清了气候与天气的差别,学会了记录每日天气的方法,给了校本课程极大的支持;也有利于在天气转暖后进行第一、第二单元的教学,一举两得。
  2.四年级下册《养蚕》这一单元存在季节的因素。按照教学进度表是在3月中旬到4月初,蚁蚕可以孵出来,但是桑叶只有一元硬币大小,学生无法解决桑叶的问题。桑叶不足,导致蚕营养不良,不结茧,产的卵孵不出蚁蚕。
  为了解决这个问题,把第三单元提上来,以保证在五月初开展养蚕的活动。
  有机地结合校本课程、气候等因素,灵活地安排教学进度,有利于教学,有利于学生活动的开展,降低学生进行课外养殖、观察、记录等的难度,对提高学生课外研究的积极性都有一定的帮助。
  有个9字成语:将在外,君命有所不受。将士在外随机应战,在某些情况下可以不遵守君王的命令。科学课也一样,教师也要随机应变,随时进行“微调”,做一个聪明的“将”,少一个按部就班、墨守成规的“匠”。
  [作者单位:常州市戚墅堰东方小学 江苏]
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