讓學(xué)生有動(dòng)力地推理

《暗盒里有什么》一課最初設(shè)計(jì)了“障礙暗盒”“重量暗盒”“混合暗盒”3個(gè)暗盒，暗盒內(nèi)材料分別是：鐵珠一個(gè)，一面固定環(huán)形磁鐵；銅管一個(gè)；鐵砂黃沙混合物。由于銅管比較少見，材料不易獲得并且學(xué)生對(duì)其生活認(rèn)知較少，因此不適合做課程研究。

第一次暗盒設(shè)計(jì)及材料改進(jìn)

由于學(xué)生對(duì)銅管的認(rèn)知有局限，我們選擇學(xué)生學(xué)習(xí)生活中較為常見的物品，并且考慮學(xué)生能推理出物體的形狀這一因素，最終選定橡皮條。

暗盒改進(jìn)

3個(gè)正方體暗盒，盒內(nèi)材料分別為：①鐵珠一個(gè)，一面固定環(huán)形磁鐵；②橡皮條一個(gè)；③鐵砂和黃沙混合物。

效果分析

本次上課效果總體比較好，但是3個(gè)暗盒的研究方式較為單一，并且單個(gè)的暗盒推理難度較小，學(xué)生在推理完①號(hào)暗盒后用相似的方法就能推理出②③號(hào)暗盒，達(dá)不到讓學(xué)生“有動(dòng)力地推理”的目標(biāo)。因此，應(yīng)該有層次地加大推理難度，讓學(xué)生有梯度地進(jìn)行推理。此外，③號(hào)暗盒中的沙子在探究過(guò)程中容易發(fā)生泄漏，材料有待改進(jìn)。

第二次暗盒設(shè)計(jì)及材料改進(jìn)

按照第一次上課出現(xiàn)的推理難度遞進(jìn)原則，決定將3個(gè)暗盒合為一個(gè)。

暗盒改進(jìn)

把3個(gè)暗盒整合，只研究1個(gè)暗盒。①②號(hào)暗盒效果十分顯著，各個(gè)聲音混雜但細(xì)心的話還是能夠分辨，具有一定難度；③中黃沙顆粒很小，容易從暗盒縫隙中泄漏出來(lái)，因此我們決定改用直徑稍大的顆粒物質(zhì)，初步選用與之較為相似的如黃豆、綠豆等幾種物質(zhì)。

在嘗試過(guò)程中我們秉持聲音混雜卻盡量不相互干擾的原則，發(fā)現(xiàn)黃豆、綠豆撞擊聲音大，干擾小鐵珠發(fā)出的聲音，大米和黑芝麻等幾種顆粒均會(huì)對(duì)其他的物品造成一定的干擾，而小米直徑較小，大小均勻，是干擾性最小的物質(zhì)。

最終確定的正方體暗盒內(nèi)的材料為：少量小米、橡皮條一個(gè)、小鐵珠一個(gè)、一面固定小環(huán)形磁鐵。

效果分析

改進(jìn)后的方案能夠凸顯暗盒推理難度梯度，學(xué)生有興趣參與，但在參與度和推理細(xì)節(jié)上還存在一些問(wèn)題。主要問(wèn)題有：暗盒較少，組內(nèi)其他人好奇但無(wú)事可做，造成參與度不高的局面；學(xué)生對(duì)僅有的暗盒推理層次梯度不明顯，方法簡(jiǎn)單粗暴，缺乏細(xì)致的觀察方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度；學(xué)生對(duì)暗盒內(nèi)物體的推測(cè)僅限于表面層次的實(shí)物，缺乏進(jìn)一步更深層次的挖掘。

第三次暗盒設(shè)計(jì)及材料改進(jìn)

針對(duì)上次上課出現(xiàn)的問(wèn)題，我將暗盒數(shù)量加倍，分配任務(wù)到個(gè)人，確保每位學(xué)生積極投入實(shí)驗(yàn)探究。

暗盒改進(jìn)

根據(jù)生活實(shí)際將正方體暗盒調(diào)整為長(zhǎng)方體暗盒。此外，經(jīng)過(guò)多次測(cè)試，發(fā)現(xiàn)原暗盒內(nèi)的物質(zhì)在新暗盒中又存在新的問(wèn)題，主要是長(zhǎng)方體暗盒空間變大，使得小環(huán)形磁鐵很難吸住小鐵珠，大環(huán)形磁鐵磁力過(guò)大，小鐵珠吸上后搖不下來(lái)，經(jīng)過(guò)多種嘗試，發(fā)現(xiàn)中等U型磁鐵既能吸住小鐵珠，搖一搖小鐵珠又能滑落，且能在U型之間滾動(dòng)，層次極其分明且具有一定的難度，最終確定用U型磁鐵；小米的效果依舊保持不變，但是橡皮條太過(guò)容易被辨別出來(lái)，并會(huì)對(duì)小鐵珠的聲音造成干擾，為避免此次的研究依舊浮于表面，決定去掉橡皮條，進(jìn)行有針對(duì)性的深層挖掘。

最后確定長(zhǎng)方體暗盒內(nèi)的材料：小鐵珠一個(gè)、一面固定一個(gè)中等大小的U形磁鐵、少量小米。

效果分析

改進(jìn)后小組分工明確，學(xué)生的參與度得到明顯的提高；此外，學(xué)生在觀察暗盒的方法上得到了更深層次的細(xì)化，為初步探究未知世界打開了一扇窗戶。比起前兩次的教學(xué)，本次推理難度梯度明顯，學(xué)生的興趣進(jìn)一步被激發(fā)，想要探究的動(dòng)力更強(qiáng)烈。