有效学习活动的设计与思考

2020-12-28林浩

湖北教育·科学课 2020年6期

林浩

在设计教学时，教师认真解读教材、充分了解学生特点，将有助于设计并组织有效的教学活动。在执教“探究纸”内容时，笔者从单元导读、构建新知、概念理解、思维迁移四个方面入手，促进学生达成科学知识的理解和科学实践的协同性发展。

单元导读：材料的认识引入

在设计一节课的教学时，有些教师只关注该课的教学内容，却忽视了这一课在整个单元中的地位和作用。教材的编写往往采用大单元结构，这种编写方式目的在于希望学生通过结构性的、连贯的内容学习，建构起科学概念。这要求教师能从整体性角度思考该课在单元中的地位和意义，并借助合理的教学设计环节发挥好本课的功能与作用。

本节课中，学生通过观察对纸进行改造后导致其性能变化的现象，感受材料经过加工和改造，可以表现出原本没有的性能。如果从单元整体的角度思考本课，教师应认识到改造纸的性能只是改造材料性能的一个代表，可在课堂导入环节就由点及面地进行引入，帮助学生结构化地认识“纸”作为研究对象，只是大自然中众多材料的一员。

比如，教师可以说：“在我们生活的世界里，有很多看似普通，却藏着我们不知道的神奇本领的东西。这节课，老师就先带大家来研究一下我手上的这张白纸。看看它有哪些神奇的本领。”这样引入，告诉学生今天学习的“纸”只是众多材料中的一种，未来还可以用研究纸的方法来研究其他的材料。

构建新知：材料的性能探究

学生在进行科学学习前，已经具备了一定的生活经验，教师要想将新知识纳入学生已有的知识体系中，必须找到新知与旧知的联结之处，并让学生在探究中完成认知的重新建构。

二年级的学生对“材料”既熟悉又陌生。一方面，他们会经常听到“材料”和接触到由各种材料制成的物品。他们对生活中的很多材料都很熟悉，比如喜欢观察和摆弄身边的物品，会用积木搭盖房子，用纸来做手工作品。另一方面，他们可能没想过材料是指什么、材料有何特點、材料与物体的不同等问题。教师可通过关联性的提问和演示，引导学生进行结构化的探究，从而帮助他们更好地构建新知。

在本课的第一个主体活动前，教师可先询问学生纸有哪些作用，这一问题既可以引导学生关注材料的性能，又有助于教师掌握学生在这一问题上的前概念。紧接着，教师可通过依次往平的纸上放不同重量的物体，让学生感受到纸具有承重这一性能，且平的纸承重能力有限。整个探究过程基于学生原有的认知水平，一步步引导学生关注到纸的承重能力，然后很自然地展开后续活动——通过改变纸的形状来改变其承重能力。

概念理解：材料的生活应用

教师应设计合理的实践活动，通过实践活动使学生达到对知识的概念性理解，在思维层面纳入新知。

教师改变纸的形状（折成瓦楞纸），让学生通过“放一放”“摸一摸”和“按一按”几个探究活动，依次发现纸的承重、隔热、弹性几个方面的性能改变。这些探究活动仍停留在得出实验结论这一事实性信息层面，因此学生还要从理解、掌握的角度处理该信息，并借助实践应用来促成知识的内化。

在完成前面的几个探究活动后，学生已经初步了解到纸可以通过改变形状来改变它的一些性能。此时教师可设计一个应用环节，先由烫手的杯子入手，请学生设计一个防烫的杯套，再出示生活中的杯套和瓦楞纸杯，让学生通过“捏一捏”和“摸一摸”的活动来比较普通纸杯和瓦楞纸杯的区别，从而更好地理解瓦楞纸在性能上的优势。

教学片段：

师：现在如果直接去拿老师桌上的这杯热水，会感觉有点烫。你能用今天学到的知识，改造一下这张纸，设计一个防烫装置吗？

生：我可以把它折成瓦楞纸形，围成一个圈，整个包住杯子的外面，这样用手去摸就不会烫了。

师：为什么你觉得这样可以？

生：因为我们前面已经知道了把平的纸折成瓦楞纸，具有隔热的作用。

师：说得真棒，你马上想到了我们在刚刚的实验中发现的瓦楞纸的这个神奇本领。其实你说的这个东西，在我们的生活中早就已经有了。

（出示杯套）这个杯套就是瓦楞形的，它具有防烫的本领。聪明的设计师，为了方便，还直接设计出了瓦楞纸杯。

（出示瓦楞纸杯和普通纸杯）它跟普通的纸杯有什么不同呢？用两只手分别捏一捏、摸一摸它们，仔细感受有什么不同。

通过问题情境来促使学生应用概念，既包含了STEM理念中的工程技术要求，也是学生对科学知识概念性理解的重要方式。由于杯套和瓦楞纸杯都是生活中常见的物品，学生在接触中更容易把科学概念和生活应用结合在一起，这显然符合学生的生活经验和年龄特征。

思维迁移：材料的延伸思考

在平时的教学活动中，教师应多关注并发展学生的科学思维，引导他们进行思维迁移。通过思维迁移，学生可以根据已经获得的知识、技能和方法等，来获取新的知识、技能和方法。

在本节课的结尾，教师首先借助涂过油的纸杯具有防水功能，拓展学生对纸的其他神奇本领的认识;再设计一个互动活动：让学生将橙汁泼在事先涂过防护层的衣服上。这一真实的情境，让学生深入地思考：生活中泼橙汁会让衣服留下痕迹，为什么这件衣服不会留下痕迹？是不是也像纸一样涂了油，经过了改造？原来除了纸，其他物体也能通过改造获得不一样的性能。

教师借助结构化的活动，引导学生以小见大，认识到人类在生产生活中不断加工及改进材料，从而使其性能不断优化。同时鼓励学生多多观察生活，发现不足，寻找更多可改变性能的材料来实现创新。

教学片段：

师：聪明的设计师不只让纸杯有了前面这些功能，原来怕水的纸，经过改造，居然可以用来装水了。老师这边就有这种改造过的纸，对比原来的纸，你来观察一下，两张纸有什么不一样？

生：这张改造后的纸表面更光滑，有点反光，看起来也更厚了。

师：分别在两张纸上滴一滴水，你有什么发现？

生：我发现改造过的纸不会被水浸湿，水滴停留在一个位置上，而没有改造过的纸表面都已经有水进去了。

师：其实老师提前用蜡涂满了这张纸的表面，经过这种改造的纸就具有了防水的本领。

（教师出示涂过防护层的衣服，请学生上台往衣服上泼橙汁。）

师：你有什么发现吗？能说一下你的想法吗？

生：我发现这件衣服不会被橙汁泼湿，它可能也像一次性杯子一样，表面涂了油，所以不会被弄脏。

师：你观察得很仔细，思考得也很对。这件衣服的表面涂上了一层科学家研制的防护涂料，已经变得跟其他衣服不一样了，就算泼橙汁也不会留下痕迹。

同学们，虽然今天我们只研究了这张纸，但只要我们用心去发现和感受，生活中还有很多东西都可以被改造，从而获得新的本领，变得更加神奇。