開放課程資源構(gòu)筑探究空間.doc

開放課程資源構(gòu)筑探究空間 孫秋紅 當(dāng)前許多課堂仍然存在著包辦探究明確道理、敘述實(shí)驗(yàn)灌輸結(jié)論、活動(dòng)雜亂低效無果等問題，這些做法，讓學(xué)生囫圇吞棗、死記硬背，知識(shí)固然學(xué)了不少，但卻束縛了學(xué)生的手腳，桎梏了學(xué)生的思維，抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，阻礙了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。 其實(shí)，在面對(duì)紛繁復(fù)雜的科學(xué)世界時(shí)，學(xué)生作為科學(xué)課程學(xué)習(xí)的主體，會(huì)產(chǎn)生無比激情和盎然興趣。教師應(yīng)尊重學(xué)生的意愿，以開放的觀念和心態(tài)，為他們營(yíng)造一個(gè)寬松、和諧、民主、融洽的學(xué)習(xí)環(huán)境，引領(lǐng)他們到校園、家庭、社會(huì)、大自然中去學(xué)科學(xué)用科學(xué)。科學(xué)課程的開放性，表現(xiàn)在時(shí)間、空間、過程、內(nèi)容、資源、結(jié)論等多方面，教師不能局限于教材，必須利用與開發(fā)多種多樣的課程資源。 一、拓展教材資源 課程標(biāo)準(zhǔn)提出“用教材教”的理念，能在更大程度上把知識(shí)的教學(xué)融合在培養(yǎng)能力、態(tài)度的過程中。教師設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí)，要有“用教材教”的意識(shí)，創(chuàng)造性地使用教材，把科學(xué)探究和情感、態(tài)度、價(jià)值觀的目標(biāo)有機(jī)地與科學(xué)知識(shí)目標(biāo)結(jié)合在一起。 一是時(shí)間上的拓展。課堂上的時(shí)間畢竟有限，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生課后進(jìn)行研究，讓他們自己去設(shè)計(jì)、制作，通過向課外拓展，讓學(xué)生有更多動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì)。 二是空間上的拓展。學(xué)生在課堂上受到空間的限制，許多活動(dòng)不能很好地展開，這就要讓學(xué)生走出課堂，到生活和大自然中去進(jìn)行更多的研究活動(dòng)。 三是內(nèi)容上的拓展。教師要根據(jù)學(xué)生的特長(zhǎng)、教材的內(nèi)容，安排他們開展小制作、小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明或者寫小論文等活動(dòng)。這樣不僅鞏固了科學(xué)知識(shí)和技能，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。 案例一：探究種子發(fā)芽的條件活動(dòng)方案 “種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”主要是探究綠豆種子發(fā)芽需要的條件。教材主要環(huán)節(jié)：通過猜想提出問題設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論種植綠豆芽。顯然，依靠課堂40分鐘是不可能完成此探究活動(dòng)的，而且種子發(fā)芽的過程是階段性的，變量的控制要求很嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了專題性的探究活動(dòng)探究種子發(fā)芽的條件。 1分析學(xué)情 學(xué)生對(duì)植物生長(zhǎng)的條件有所了解，但對(duì)種子發(fā)芽的知識(shí)了解不多，對(duì)發(fā)芽條件的認(rèn)識(shí)更是模糊。通過課前了解發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通常認(rèn)為陽光、溫度、土壤、水、空氣等都是不可或缺的，認(rèn)為光照越好，綠豆越容易發(fā)芽，芽長(zhǎng)得越長(zhǎng)，以為種子發(fā)的芽就是植物的莖、葉，不清楚根的形成與芽的關(guān)系。五年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具有做簡(jiǎn)單對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，了解對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基本要求。 2預(yù)期目標(biāo) 全程經(jīng)歷綠豆發(fā)芽過程，即通過土壤栽培，探究綠豆從下種、發(fā)芽、長(zhǎng)葉、開花到結(jié)果的全過程。同時(shí)，在這一過程中，學(xué)習(xí)提出問題，合理進(jìn)行猜想，根據(jù)問題猜想，找到實(shí)驗(yàn)條件，選擇控制變量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，按照計(jì)劃實(shí)施實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出科學(xué)結(jié)論，認(rèn)識(shí)到對(duì)比實(shí)驗(yàn)中控制變量的重要意義。 通過有計(jì)劃、有步驟地開展實(shí)驗(yàn)探究，分析數(shù)據(jù)，進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐調(diào)查，親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，激發(fā)他們科學(xué)研究的興趣，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，并真實(shí)地感受到科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間的關(guān)系。 3實(shí)驗(yàn)人員 實(shí)驗(yàn)學(xué)生40人，輔導(dǎo)教師1人，市場(chǎng)被調(diào)查者12人，專家1人。 4方案詳情 (1)活動(dòng)內(nèi)容。綠豆種子發(fā)芽是否需要水，綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣，綠豆種子發(fā)芽是否需要溫度，綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光。 難點(diǎn)：綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣，綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實(shí)驗(yàn)探究。 重點(diǎn)：綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實(shí)驗(yàn)探究。 創(chuàng)新點(diǎn)：綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光的實(shí)驗(yàn)探究。 (2)可利用的各類科技除學(xué)生家庭外，還包括菜市場(chǎng)、農(nóng)業(yè)大學(xué)等。 (3)活動(dòng)過程。 活動(dòng)一：種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn) 如下種子發(fā)芽條件的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)兩組同做。 綠豆種子發(fā)芽是否需要水；綠豆種子發(fā)芽是否需要溫度；綠豆種子發(fā)芽是否需要空氣；綠豆種子發(fā)芽是否需要陽光；種子發(fā)芽是否需要土。 教師要善于抓住實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生做延伸研究，如觀察時(shí)從培養(yǎng)皿的底部可以看到根的狀態(tài)（如圖1所示），教師要指導(dǎo)學(xué)生抓住機(jī)會(huì)，觀察根的結(jié)構(gòu)，認(rèn)知根能吸收水分和養(yǎng)分的作用，了解根的向地性，為根的研究做好知識(shí)儲(chǔ)備。 教師要引導(dǎo)學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)材料深入探究，如選取對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)，同一個(gè)裝置中的綠豆芽分開培養(yǎng)，一個(gè)放在陽光下，一個(gè)罩盒放在暗處，進(jìn)行綠豆芽生長(zhǎng)是否需要陽光的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。又如，選取另一個(gè)裝置中的豆苗，分開培養(yǎng)，做豆苗的向光性實(shí)驗(yàn)。 活動(dòng)二：觀察豆苗的生長(zhǎng)過程 經(jīng)歷黃豆和綠豆種子在土壤中種下、發(fā)芽、成長(zhǎng)（長(zhǎng)葉、長(zhǎng)高）、開花、結(jié)果的過程，按時(shí)做好科學(xué)觀察記錄，探究分析植物生長(zhǎng)過程、發(fā)芽率、向光性等。 豆苗的生長(zhǎng)過程需一個(gè)半月的時(shí)間，可以讓學(xué)生經(jīng)歷種植過程，體驗(yàn)成功的樂趣，鍛煉堅(jiān)強(qiáng)的意志，習(xí)得科學(xué)方法。 活動(dòng)三：調(diào)查訪問 教師帶領(lǐng)同學(xué)們到菜市場(chǎng)調(diào)查賣豆芽的商家，請(qǐng)教科學(xué)專家，上網(wǎng)查閱資料，并寫出科學(xué)小論文。 二、挖掘環(huán)境資源 環(huán)境有著春風(fēng)化雨、潛移默化的育人功能，創(chuàng)設(shè)獨(dú)特濃郁的科學(xué)氛圍是現(xiàn)代教育的一個(gè)理念。學(xué)生是學(xué)校的主人，把校園營(yíng)造成一座科技育人的樂園，讓他們置身其中，每天能感受到濃濃的科技?xì)庀?，從小就受到科技文化環(huán)境潛移默化的熏陶和感染，科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力一定會(huì)得到提升的。 案例二：動(dòng)態(tài)星空 “四季星空”的觀察是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，以往采用的方法多是利用投影、活動(dòng)星圖，但投影出示的是豎直的平面，活動(dòng)星圖可視性很小，無法實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)時(shí)共同觀察，存在空間方位上的差異，教師利用這兩種手段難以有效指導(dǎo)。 我設(shè)計(jì)了4米見方的活動(dòng)星圖置于屋頂天花板上（如圖2所示），通過技術(shù)手段（電路驅(qū)動(dòng)、led發(fā)光管、地面遙控等）調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了觀察、交流、指導(dǎo)同步進(jìn)行。鮮活的動(dòng)態(tài)模擬增加了學(xué)生的興趣，還極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生夜間觀星的熱情。有了校內(nèi)動(dòng)態(tài)星空做引領(lǐng)、校外活動(dòng)星圖做幫手，教師再引領(lǐng)家長(zhǎng)帶領(lǐng)學(xué)生夜間觀星畫圖，學(xué)習(xí)效果非常好，很容易地化解了“星空教學(xué)”的難點(diǎn)。 案例三：安裝科技櫥窗 學(xué)生小制作能將知識(shí)與探究緊密結(jié)合，是學(xué)以致用的具體體現(xiàn)，不僅豐富了學(xué)習(xí)資源，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神?？尚≈谱鲄⑴c者畢竟是少數(shù)，如何以點(diǎn)帶面成為一種輻射呢？ 我們將三樓走廊設(shè)計(jì)成科技長(zhǎng)廊，在樓道墻壁上安裝多個(gè)活動(dòng)櫥窗，設(shè)計(jì)了可動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)裝置，如串聯(lián)并聯(lián)電路、音調(diào)的高低、哈哈鏡等（如圖3所示），還留出了幾個(gè)空閑的櫥窗，作為學(xué)生制作展示平臺(tái)，小桿秤、水鐘、擺、小開關(guān)等學(xué)生作品成了大家爭(zhēng)相參觀的內(nèi)容。作品時(shí)有更新，激勵(lì)了大家創(chuàng)作的欲望。櫥窗使學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦趨于主動(dòng)，觀察思考漸成習(xí)慣。 案例四：奇異的彩虹 通過小學(xué)科學(xué)這門課程的學(xué)習(xí)，能夠使小學(xué)生保持與生俱來的好奇心，發(fā)展學(xué)習(xí)科學(xué)的潛力，為他們成為具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的新一代打下良好的基礎(chǔ)。留心身邊科學(xué)，讓探究成為一種習(xí)慣尤為重要。 2011年10月14日下午4點(diǎn)多，學(xué)生急匆匆地叫我到操場(chǎng)去看奇異的彩虹。只見在天空的右上方出現(xiàn)了一抹“彩虹”，可是沒有下雨呀，更奇的是弧度和彩虹相反，我趕緊用手機(jī)拍下了照片（如圖4所示）。面對(duì)學(xué)生嘰嘰喳喳的追問，我留下了查閱資料的作業(yè)，并請(qǐng)他們明天交流。 第二天，我們專門上了一節(jié)匯報(bào)課，先是學(xué)生反饋，我用提前做好的課件相機(jī)補(bǔ)充。有學(xué)生查得這種現(xiàn)象是環(huán)天頂弧，它是一種由太陽光折射形成的天文奇觀。陽光以一定的角度照射在距離地面約為6096米至7620米處，日光與云層中的細(xì)小冰晶扁平面相接觸時(shí)，光線在每個(gè)晶體內(nèi)發(fā)生彎曲，并折射出七色光譜。因?yàn)楸С时馄綘钍橇切危鼈兎崔D(zhuǎn)了光線，形成一種倒掛曲線。我通過課件圖像引導(dǎo)學(xué)生把它和彩虹進(jìn)行比較，更加清楚了兩種自然現(xiàn)象。 有的同學(xué)還查到了雙道彩虹，知道了比較明顯的那一道彩虹稱之為虹，而外面那一道暗一點(diǎn)的彩虹稱為霓，在水滴內(nèi)經(jīng)過一次反射的光線，便形成人們常見的彩虹（主虹）。若光線在水滴內(nèi)進(jìn)行了兩次反射，便會(huì)產(chǎn)生第二道彩虹（霓）。 有沒有三道彩虹呢？學(xué)生提出疑問。我上網(wǎng)查閱資料呈現(xiàn)給學(xué)生，看著他們高漲的熱情我也很興奮。順著網(wǎng)頁的提示，我們發(fā)現(xiàn)了更多的趣聞，并把知識(shí)做了梳理（如圖5所示）。 學(xué)生的探究由身邊的科學(xué)現(xiàn)象展開，獲得了相關(guān)知識(shí)，圓滿地解釋了神秘的自然現(xiàn)象，增長(zhǎng)了探究的興趣和能力。 三、創(chuàng)設(shè)實(shí)踐平臺(tái) 當(dāng)前，學(xué)校開展科學(xué)教學(xué)面臨師資、場(chǎng)地、器材、經(jīng)費(fèi)等困難，充分利用社區(qū)科技優(yōu)勢(shì)，依靠社會(huì)力量服務(wù)教學(xué)，是一種有效的途徑和方法?？蒲袡C(jī)構(gòu)、科技館、氣象局、水利局等單位，是中小學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)各種能力的重要陣地?？茖W(xué)教師要善于帶領(lǐng)學(xué)生走出去參觀、訪問，爭(zhēng)取器材設(shè)備或資金的贊助。 案例五：參觀氣象臺(tái)，開闊視野 3.23是世界氣象日。每年氣象開放日我們都帶領(lǐng)部分學(xué)生到氣象局參觀。學(xué)生在氣象臺(tái)天氣預(yù)報(bào)室，近距離了解天氣預(yù)報(bào)的制作過程，感受衛(wèi)星云圖、天氣雷達(dá)、數(shù)值預(yù)報(bào)等高科技的魅力。在天氣預(yù)報(bào)演播室，學(xué)生觀看科普片小小氣象站，并在攝像機(jī)前過了一把主持癮，再現(xiàn)了主持人播報(bào)天氣的真實(shí)情景。氣象局工作人員的耐心講解和專家的互動(dòng)答疑，使學(xué)生增長(zhǎng)了知識(shí)，開闊了眼界，更激發(fā)了他們的科學(xué)志趣。 氣象局還贈(zèng)送了小學(xué)生防雷手冊(cè)氣象諺語手冊(cè)氣象知識(shí)手冊(cè)以及氣象科普光盤等，為服務(wù)學(xué)生探究天氣搭建了知識(shí)平臺(tái)。經(jīng)學(xué)校與氣象局協(xié)商，對(duì)方同意援建學(xué)校小氣象站的需求。 四、開發(fā)校本課程 科學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)是開放的，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)僅僅依靠課堂教學(xué)是不夠的。為了提高活動(dòng)的高效性，我們將課堂教學(xué)與課外活動(dòng)緊密結(jié)合起來，開發(fā)了校本課程親歷科學(xué)，促進(jìn)活動(dòng)的有效實(shí)施。 親歷科學(xué)有明確的目標(biāo)：深化科技特色文化，提升學(xué)校科技文化品味，充分體現(xiàn)科技示范學(xué)校的辦學(xué)特色，創(chuàng)建創(chuàng)新型校園；引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗(yàn)過程，促進(jìn)學(xué)生親近自然，珍愛生命，積極參與資源和環(huán)境保護(hù)，關(guān)心科技的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和創(chuàng)新精神。親歷科學(xué)系列教材包括仰望星空小小氣象站種植管理趣味實(shí)驗(yàn)四冊(cè)。具體安排如下表： 校本課程成為推動(dòng)學(xué)生成長(zhǎng)的平臺(tái)，激勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展（圖6為學(xué)生觀測(cè)“獵戶座和北斗七星”的記錄）。 教師不要把學(xué)生束縛在教室這個(gè)有限的空間里，教室外才是孩子們學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的更廣闊天地；不要把上下課鈴聲當(dāng)作教學(xué)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，小學(xué)生探究科學(xué)的活動(dòng)往往不是一節(jié)課所能完成的，教師要引導(dǎo)學(xué)生在課后開展后續(xù)活動(dòng)；教師要拓展學(xué)生的信息渠道，廣泛利用存在于教科書以外的各種資源；教師不要拘泥于教科書上規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，孩子眼中的科學(xué)世界永遠(yuǎn)是妙趣橫生的；教師要讓學(xué)生知道科學(xué)探究的答案有時(shí)不是唯一的，要允許學(xué)生存有己見，既關(guān)注別人的答案又反省自己的答案。 科學(xué)教師要積極創(chuàng)設(shè)課程資源，放手讓學(xué)生自己去學(xué)科學(xué)、用科學(xué)，經(jīng)歷科學(xué)探究的過