手与脑通达做与思共生

顾长明+陈笑笑

[摘要]基于“问题—探究”的教学方式的统一，探索简单电路的组成及内涵，旨在通过有层次的“做”来建构科学活动经验。该教学设计体现了“做中学”“学中思”“思中做”的教学理念，让学生在动手与动脑中体会“做”与“思”的互利互惠、彼此交融、协同共进、同向共促的科学探究方式，使他们感受到探究中手与脑的通达，做与思的共生，心灵与手巧的互通共融。

[关键词]手脑共用；做思统一；探究；教学设计

[中图分类号]G623.6[文献标识码]A[文章编号]10079068（2017）21008503

《简单电路》是苏教版小学科学五年级上册第三单元第一课时内容，本课内容分三个部分：一是让小灯泡亮起来。通过用电池、导线、灯泡连接一个简单电路，让学生在“做”中了解电池的正负极、认识电灯泡的结构，同时对其他用电器作一些了解。让学生绘制实物电路图则渗透着由具体形象思维向抽象符号思维的过渡，体现了先做后思，手与脑的互通共融的教学理念。二是通过在电路中加入开关的活动，使学生知道作为简单电路的控制开关，在电路中所起的通电、断电的作用，学生在边做边思中，获得思与做的同向共促。三是制作红绿灯。学生通过先设计电路再验证电路是否符合红绿灯的要求，再用设计的思路指导电路的连接，先思后做，体验电路的特质，感悟科学与生活的联系，增强对电路的认识，培养动手操作能力和深入探究的能力。

一、教学目标与教学重点的设计

（一）教学目标

1.认识电是生活和工作中常用的能量来源，了解安全用电常识。

2.知道常用电器的工作需要一个完整的回路，知道开关的功能，能用一些基本组件连接一个简单电路，能够制作简单的红绿灯模型。

3.体会学中玩、玩中学、做中思、思中做的探究乐趣，能在学习中乐于动手、善于思考、敢于表达。

（二）教学重点

指导学生自己动手探究让小灯泡亮起来的方法，学习连接一个简单电路，使学生能够在符号图式与具体电路之间建立正确的联系，学会运用简单的方法记录实验结果。

指導学生分析归纳让小灯泡亮起来的规律，并能用简单的图式表示。

二、教学流程的设计

（一）创设情境，认识电路元件

1.提问（出示一幅点亮的圣诞树动画）：点亮的圣诞树漂亮吗？你知道让灯亮起来需要什么材料吗？（预设：电源、导线、灯泡）在我们的科学实验中，我们通常用干电池来提供电源。（出示：电池、导线、灯泡） 你对它们了解吗？

评析：五年级学生对于电路知识有一定的生活经验，借助学生身边的事物，激发学生的科学前概念，为“简单电路”的探究学习打下基础。

2.引导学生分小组进行观察电池、导线、灯泡的构造。

3.汇报交流（出示电池图片）对于电池你有哪些了解？（学生回答）

师（小结）：通常叫干电池，上面铜帽的部分是正极，用“+”表示；下面锌壳的部分是负极，用“-”表示。

4.谈话：谁再接着说说你的观察？（预设：灯泡） 让学生说说自己观察到的灯泡特征。（出示灯泡的结构图）

师生小结灯泡的结构：灯泡的外面是玻璃泡，里面有两个金属架，连接上面金属架的是灯丝，灯泡下面是金属螺纹，在金属螺纹下面和旁边各有一个连接点。

5.交流：（出示导线）它又是什么样子的呢？（预设学生回答：导线外层是塑料包着，里面是金属）（课件出示导线的结构）

师（小结）： 科学上我们把它叫做导线，导线的外面是塑料包裹着，为什么用塑料呢？（预设学生回答：可以绝缘）里面是能导电的金属铜。

评析：通过对电池和灯泡内部结构的认识，引导学生动手之前先动脑，思考灯泡在电路中连接的方式，使学生的操作表象与科学前概念之间形成有效的共鸣，为学生进一步的探究做好铺垫。

（二）动手操作，了解电路构成

1.谈话：如果给你这些元件，你能让灯泡亮起来吗？（预设学生回答：能）动手连一连，让灯泡亮起来，并把灯泡亮起来的连接方法画下来，看看哪个小组的方法多。（生小组操作，师巡视指导）

2.汇报交流。

预设：

评析：学生进行动手操作，把连接的电路用图示来表示，图示就是学生思的结果。在这个实验中，学生通过操作形成动作思维，并在内心形成抽象的思维转化和归纳，完成手与脑的互通，做与思的共生。

3.启发：这几种连接方式都能让灯泡亮起来，在连接上它们有什么共同点？（预设学生回答：都是用导线连接电池正极和灯泡的连接点，再回到电池的负极。）你知道电流是怎样流动的吗？

4.谈话（出示灯泡的内部结构图）：你知道电流是怎样通过灯泡进行流动的吗？（预设学生回答：电流从灯泡的一个连接点流入，经过灯丝，再从另一个连接点流出）在电路中，电流又是怎样流动的呢？（出示电路图）

5.教师小结：电从正极流出，从灯泡的连接点流入经过灯丝，从另一个连接点流出，再回到负极，从负极再到正极，形成了电的回路。（板书：回路）

评析：电流的流向是一个抽象的知识，也是容易被我们忽视的一个内容，对于本课内容，让学生明确电流的流向和电的回路的相关概念是非常重要的。

6.质疑：如果把小灯泡换成其他的用电器，会怎样呢？（师演示连接小喇叭和小电动机）通过观察，我们可以知道，电的功能不仅仅是让灯泡发光，电可以做很多事情。

7.师（归纳小结）：连接灯泡的导线两端应分别接在电池的正极（+）和负极（-）上，形成电流的通路，灯泡才会亮起来，如果我们把灯泡换成其他的用电器，如小喇叭、小风扇、发光器等，它们在电路中的连接方式也是这样的。

评析：“做中学”的理念强调要珍视每一位学生动手以前的思考，通过学生思考不同的连接方式，结合动手验证，借助归纳、总结思考连接的共同特点，在“思—做—思”中明确电路中电流流动的方式，以“做”为纽带，以“思”为核心，以“共生”为目的，促进学生的科学探究学习。

（三）完善电路，探究连接方式

1.谈话（出示电池盒和灯座）：为了更好地连接电路，我们通常把电池和灯泡装进电池盒和灯座中，你知道电池应该怎样放进电池盒吗？（预设学生回答：有铁片的一端放电池正极，有弹簧的一端放负极）灯泡应该怎样固定呢？（预设：将灯泡旋转着拧在灯座上）动手试一试吧！

2.谈话：通过动手操作，我们都能让灯泡亮起来了，是不是让这些灯泡一直亮着呢？你有什么好办法可以控制灯泡的亮和灭呢？（预设学生回答：安装开关）（出示开关）这就是电路中会用到的开关，你知道怎样是“通电”？怎样是“断电”呢？（和学生交流，明确接进电路时，开关要处于断开状态）你会安装开关吗？

3.学生动手安装开关，并连接一个完成的简单电路。

评析：听到的过眼烟云，看到的铭记在心，做过的沦肌浃髓，只有通过亲自操作，获得直接经验，辅以比较、分析、抽象、概括等一系列思维活动，才能促使认识得以内化，促进学习效能的提高。

4.启发：你们小组能让灯泡亮起来吗？（学生闭合开关）让灯泡熄灭呢？（学生断开开关）

师小结（出示多媒体）：当我们把开关闭合，电流从正极流出，经过灯泡和开关，流回电池的负极，再从负极流到正极，形成一个电路的通路。当我们把开关断开，电流从正极流出，经过开关时，电流没办法继续流动，就形成了电路的断路，灯泡也就熄灭了。

5.师（小结）：由电源、开关、导线和用电器组成的一个电的回路，我们称为简单电路。

评析：“做思共生”的科学教学着眼于“做思兼得”，本环节通过让学生利用之前的探究经验，启发思考电路中开关的作用并进一步操作，使学生对“简单电路”这一核心内容有了更完整、更深层的理解，在“做”与“思”中，达到知识之间共生、共融。

（四）拓展运用，探究红绿灯工作原理

1.谈话（多媒体出示红绿灯图片）：红绿灯工作原理是怎样的？请小组讨论并画出红绿灯的电路图。

（生画电路图，师巡视指导）

2.讨论红绿灯工作原理的电路图，交流：制作红绿灯需要的器材有哪些？（预设：电源、红绿两种颜色的小灯泡，4根导线，自制的开关）制作的过程是什么？

评析：通过让学生画图规划、了解器材，再思考红绿灯的制作过程，体现了动手之前先动脑，手与脑的互通，做与思的共生的探究方法。

3.学生汇报，师生小结制作方法。

预设：

（1）将一枚图钉连上一根导线套上回形针钉在纸板上。在另外两枚图钉上接上导线，钉在回形针的两侧。

（2）将电池盒接上导线，分别与第一枚图钉、红灯珠、第二枚图钉形成一个电路；再将电池盒接上导线，分别与第一枚图钉、绿灯珠以及第三枚图钉形成一个电路。

（3）装上电池，当回形针接触第二枚图钉的时候，红灯亮；当回形针接触第三枚图钉的时候，绿灯亮。

评析：结合学生思的过程，在汇报、交流中，加强学生对红绿灯制作的感性认识。

4.分组操作，交流展示。（从电路的连接、红绿灯正常的工作给予评价和鼓励。）

评析：科学的研究就是来源于生活，应用于生活，通过做一个红绿灯的实验，让学生在操作中增强对电路的认识，培养学生的动手能力和深入探究的能力，体会探究的快乐。

三、归纳总结， 体验知识运用

1.通过今天的学习，我们学了什么内容？（预设：会用电池、导线、灯泡、开关连接一个简单电路/知道灯泡的内部构造/知道串联电路和并联电路/会制作红绿灯，了解红绿灯工作原理。）

2.（播放多媒体课件图片）其实生活中还有一些复杂的电路，如家庭的用电、同学们喜欢的电动玩具等等，电路的知识还有很多很多，等待同学们一步一步地去探索，去发现。

3.课后作业：结合红绿灯的制作方法，自己动手制作一个类似我们交通指示的红黄绿等，在班级中交流展示。

评析：科学知识不是枯燥无味的，科学与生活有着密不可分的联系，将课堂所学知识应用于生活是科学教学的要求。学生只有了解和掌握了简单电路知识，才能用学到的知识去解释生活中的一些现象，进一步突出了科学知识与生活的联系，帮助学生拓宽科学学习视野。

四、教学反思

科学教学先后经历了“将科学作为知识”到“将科学作为过程”，再到“将科学作为探究”到“将科学作为实践”的转变。“作为实践的科学”促使科学教学在关注实践情境的创设与运用，不仅要经历“做科学”的过程，而且还要能够通过辨论、批判和分析来评价这一过程，且通过想象、图式、推理、建模等，获得现实世界问题解决的方案。在这个方面本节课表现出三个特点：

1.结构化的材料，奠定“做”的基础。有结构的材料是指经过有效遴选的典型材料的组合，既要能揭示与教学内容有关的一系列现象，体现所要学习的概念、规律具有科学性，同时还要具有趣味性，尽可能是生活常见的，对学生有吸引力的材料组合。它包含着“承载信息、组合活动、促进操作、丰富思维”的多重作用。一般的教具准备更多的是完成观察与实验的基本内容，而有结构的材料则是完成一个相对完整的探究过程的基础。整节课从利用一根导线、一节电池和一个小灯泡，在动手与动脑中想出“让灯泡亮起来”的方法，再到结合小喇叭和小电动机，体会所有用电器连接的相同之处，再到利用电池盒、灯座、开关、多根导线，进行简易红绿灯的制作。通过一系列实验实现了动手与动脑的共处，直观与抽象的互补，让学生在形象和抽象中进行思维的转化，获得获取与内化的共进，理性与感性的互动。

2.图式化的表达，引领“思”的启迪。小学生的思维正由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡。简单电路的学习不是简单的“让灯泡亮起来”的动手操作，而是让学生结合有结构的材料，利用各种方法的“做”，在“做”中认识事物的现象，在“做”中体验，在“做”中思考，在“做”中内化。通过让学生对电路进行操作，体会简单电路的原理，明确简单电路是由电源、开关、导线和用电器组成的一个电的回路，为学生后续的学习打下基础。用电路图来规划、表达具体电路联接，才能在更高层次上激活学生的“思”，促进“思”的效度和深度，进而使学生的“动”更有指向、更有内涵和更有品质，达到做思共生的境界。

3. 生活化的应用，彰显“做思”的精髓。科学旨在让学生认识客观世界，寻找事物发展变化的规律，贵在“明理”和“应用”。科学知识来源于生活，应该回归于生活。科学不是书上的单纯概念，它蕴涵在生活的每个角落，它的价值来自生活。把教学内容与生活实践结合起来，给学生提供机会，让学生开动脑筋，开阔视野，捕捉生活中的鲜活事例，让学生感受到生活中处处有科学，科学中处处有生活。学生解决问题的能力不仅仅体现在能运用规则与套路，更多体现在能在新的情境中对所学知识进行综合性运用，真实的新的情境容易唤起学生动手与动脑的欲望和兴趣，这也恰恰体现了“做”与“思”的精髓。“红绿灯”这一熟悉的生活现象会使学生产生亲近感，教学中让学生综合运用所学电路知识规划、设计并制作简易的红绿灯，使学生对事物的认知由熟知进入真知和深知，学生在动手和动脑的共融下，提高了解决问题的能力。

[参考文献]

[1]顾长明.“做思共生”科学教学主张与实践建构[J].教育研究与评论，2016（7）.

[2]东南大学学习科学研究中心.“做中学”内容标准（试用本）[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]顾长明.做思共生：科学教学的理想课态[J].教学仪器与实验，2015（4）.

[4]顾长明.做中学：在“动手”与“动脑”间追寻[J].中小学教师培训，2013（8）.

（责编韦淑紅）