巧用“板块艺术”助力科学课堂

林盼

[摘   要]在科学教学中应用“板块艺术”，旨在把板块式教学的板块设计法、板块内呈现技巧、板块间逻辑关系引入日常的科学教学，从而达到让学生快速掌握科学本质并有效培养思维的目的。对于初中科学的一些抽象、难懂的课程内容，巧用“板块艺术”来优化教学，是一次生动的实践及有益的探索。

[关键词]板块艺术;科学课堂;指南针;失灵

[中图分类号]    G633.98        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）14-0088-02

在科学教学中应用“板块艺术”，旨在把板块式教学的板块设计法、板块内呈现技巧、板块间逻辑关系引入日常的科学教学，从而达到让学生快速掌握科学本质并有效培养思维的目的。在日常科学课堂教学中应用“板块艺术”，教师必须先深入分析科学课程，再充分结合学情对教学内容进行提炼和优化，找到“板块艺术”与科学课程的有机结合点。本文以“指南针为什么失灵”的教学为例，呈现“板块艺术”助力下的科学课堂教学。

一、教学案例

“指南针为什么失灵”是浙江省科学优质课比赛课题之一，本课的教学设计将“板块艺术”与科学课程有机结合，帮助学生快速掌握磁场的本质。

板块设计法：结合思维导图，网联知识要点，便于板书呈现。应用思维导图（如图1）设计板块，把磁场的关键知识点以及它们之间的逻辑关系呈现出来，便于快速梳理课程的整体与部分、部分与部分之间的关系，有助于明确主线、掌握结构、创设情境，生动展现科学课程的艺术魅力。[思维导图关键点用红色凸显（如图1中“N、S、南、北”），科学方法用蓝色凸显（如图1中“模型法”）]

板块设计内容：

第一板块：情景引入，激发求知欲。

教师先引入情景“旅程中，探险家的指南针指向一直稳定，却在库尔斯克出了怪事：指针不再固定指着南方了，而是乱摆起来”，然后将事先放有神秘盒子的学生课桌当作“库尔斯克”，当指南针靠近“库尔斯克”时，指针偏转异常，远离时指针指向正常，抛出“指南针为什么失灵？”的疑问，待学生回答后让其亲自揭盒解密。在提到“之后库尔斯克地底被发现闻名于世的大磁铁矿”后，接着质疑：为什么磁铁会让指南针失灵呢？它并没接触到指南针，是靠什么对指南针施力的呢？学生能答出“磁场”。教师在介绍“磁场是磁体周围存在的特殊物质，能对磁场中的磁体产生影响”后，抛出问题串：你看到它了吗？你摸到它了吗？你想了解如此神秘的磁场有哪些特点吗？针对学生的回答，教师顺势把课堂引向本节课所要学习的“磁场的方向”“磁场的强弱”“磁场长什么样”“指南针为什么能指南北”等内容。教师可把学生想了解的知识要点写在临时板书区，以便于之后拉回教学主线。

设计意图：引入有趣真实的故事情景，以吸引学生融入课堂;具有实际背景意义的问题能引发学生积极思考，大胆猜测，让学生真切感受磁场的存在，进而使学生真的要学且学的是他们想要学的，有效激发学生的好奇心和学习兴趣。

第二板块：探究体验，学习磁场方向及强弱，激活学生思维。

引导学生通过转化法来接触看不见、摸不着的事物，即通过小磁针偏转情况来认识磁场的方向和强弱。

（1）学生活动：小组合作并完成导学案。提供磁铁、小磁针若干，让学生思考并写下判断磁场的方向和强弱的依据，及如何得到更多位置的磁场特点。要求设计实验方案，并用“图解法”（图+文）表示实验方案和实验结论。学生活动时教师巡视，可稍加提示：①如有条件，特殊点越多越好;②因具有对称性，做一侧就可以;③不一定只画一条线，可画多条线。（学生如果得不出立体图形可由教师展示）

（2）小組汇报：教师同屏展示导学案，要求学生认真完成导学案，并提出不同观点和疑问。当学生对磁场方向的表示产生争议时，可让他们举手表决是认为小磁针N极所指方向为磁场方向还是认为S极所指方向为磁场方向。学生组间相互质疑和改进实验的关键点有：巧用对称做单边实验;应取更多特殊点以增强说服力;把磁针排成一条线或排成一个面。最后利用课件动画展示三个位置的磁针指向，让学生用手势指出磁场方向，用箭头配合显示磁场方向;给出一条线上磁针的五个位置的磁场方向，进而展示磁场方向可以串成一条线（如图3）。用“如何得到更多磁场方向？”的疑问引导学生想到“放更多的磁针”。

设计意图：从文字中获得的知识只是点缀，从实验中获得的知识才有了根。此环节可加强学生设计实验、动手操作的能力，提高学生观察、分析的能力，培养学生抽象、概括的能力。图解法表示的优势有：①使抽象的分析、结论更直观易懂;②比单纯的文字表述及数字演算更生动;③图文并茂，使学习不再枯燥。引导学生思维从点到线再到面最后到体的发展，路径清晰。“举手表决”可提高学生的参与度和积极性，当教师表示“双方都有道理，科学上统一规定小磁针N极的指向为磁场方向”时，学生能体会到成就感。

第三板块： 演示实验，学习磁感线，引发理性思考。

教师将临时板书区中学生想了解的“磁场的形状”这一知识点拉回，以逐步引导学生分析与思考。教学分步骤进行：1.教师提问：你如何解决磁场形状问题？（在磁铁周围放很多小磁针）2.教师演示此实验，对实验现象做同屏展示。如为了研究平面上更多位置的磁场特点会放入较多的大磁针，这些磁针如果打架怎么办？用更小更多的磁针——铁粉来演示铁粉实验，要求学生在学案上先后用图形形象地表示出条形磁铁和马蹄形磁铁的磁场方向的规律。同屏展示学生的画法，组织大家一起修改。随即指出法拉第就是这样由铁屑的排列得到启发，引入磁感线概念的。3.引发学生深入思考：是不是只有平面才有磁场呢？如果有立体的磁场那会是什么样的？随后展示立体磁感线模型，多媒体配合让学生细心观察。4.让学生闭眼想象，同步讲解（模型法）。教师提问：磁感线模型是怎么表现磁场的方向和强弱特点的？（用箭头表示方向，用疏密表示强弱）5.填空练习，巩固强化。教师过渡：“接下来，我们来了解一下另外一种与我们息息相关的磁场的特点。”回到开始，思考为什么指南针失灵前后都能正常指南北，为学习地磁场及其特点做好铺垫。

设计意图：教学活动层层递进，符合学生的认知规律，让学生体会科学家发现科学规律的历程。而引导学生对模型进行想象，给学生足够的时间和空间，促进学生构建模型，便于学生理解记忆。

第四板块：阅读指导，学习地磁场，掌握磁场本质。

先让学生阅读课本“地磁场”部分的内容，画出关键词、句，然后进行任务驱动式学习。任务1：理解地磁南极和地理北极为什么很接近。任务2：研究小磁针为什么可以指南北。待学生小组讨论后汇报。教师介绍沈括发现磁偏角的故事，最后用留白进行结课：教师将学生最开始想了解的其他问题留待课后让学生继续查询资料探索学习，提问：生活中是否还有其他让指南针失灵的例子？

设计意图：任务驱动式学习，可紧密围绕要点，引导学生积极主动应用阅读材料，进行自主探索和互动协作，使学生不断获得成就感，进一步激发求知欲，培养学生独立探索、开拓进取的意识。设计留白结课，可让课的最后不是“。”而是“……”，让学生回味无穷。

二、教学反思

“指南针为什么失灵”一课主要涉及磁场的方向与强弱、磁感线及地磁场等内容。教学中教师将“板块艺术”与磁场知识有机融合，通过四大板块，使教与学发生化学反应，让学生在发现、体验、实验、思考、阅读的过程中潜移默化地掌握磁场的相关知识要领;同时通过本课程的学习，使学生的逻辑思维能力及学习能力得到提高。虽然在本节课的教学中，笔者用“板块艺术”层层引入、循序渐进地介绍磁场的相关知识，但还是有部分学生觉得不够形象。对此，笔者认为“在课堂上引入AR、VR技术让学生身临其境”这一点值得尝试。课后，笔者与学生沟通，為了进一步增强教学效果，决定引入新技术，这一举措引起学生共鸣及期待。

当然，在科学课堂教学中应用“板块艺术”时一定要注重板块设计与学科知识的有机结合，不必严格按照本文教学案例的“四步”走，可根据课程的具体特点，围绕“有效展示科学课程艺术魅力”这一要点进行精巧设计。

[   参   考   文   献   ]

[1]  郑松.浅谈初中科学教学设计有效策略之“板块式”设计[J].课程教育研究，2013（11）：185-186.

[2]  陈厚德.基础教育新概念有效教学[M].北京：科学教育出版社，2000.

[3]  覃发业.余映潮“板块式”教学思路分析[J].现代语文（教学研究版），2015（10）：47-49.

（责任编辑 黄春香）