讓科學課堂綻放別樣精彩

葉嫵

中圖分類號：G632文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2018）02-0202-02

【背景分析】

《科學》做為一門綜合性理科課程，引領學生認識世界、解釋自然界的客觀規律。在科學課程中開展拓展性活動， 重視學生解決問題和動手的能力，有利于培養具有全新視野與觀念，具有全面的知識、技術與能力、能適應未來社會需求的人才，增強人才的通用性和應變能力。《變阻器的應用》一課嘗試在初中科學課程中將拓展性課堂教學進行實踐，讓科學課堂綻放了別樣的精彩。

【案例分析】

啟示一：科學拓展課重視學生原有科學知識的建構。

【教學片段】

任務一：請同學們設計一個可調燈泡亮度的電路，畫出這個電路圖。并說明原理：

生畫電路圖，解說。

板：變阻器--作用--調節---電流。

原理： I=U/R

師：變阻器的用途很大，這些圖同學們都很熟悉吧？展示：油箱油量表，電子風力測定儀，身高電子測量儀。

師：說一說：這些電路與同學們任務一中設計的電路有什么共同點？

生：都是將變阻器串聯在電路中來改變電流的大小。

師：那又有什么區別？

生：一是用手推動滑片改變電阻來改變燈的亮度，通過燈泡亮度反映出電路中電流的大小，二是用風，油的高度等因素改變使電阻變化引起電路中電流表電壓表的示數改變。電流表電壓表示數能反映出待測量的大小。

【教學啟示】

建構主義課程觀認為，課程是學生創造的，課程必須建立在滿足學生發展需要和已有經驗的基礎上。在學習初始，教師先借助實驗、視頻和實踐等活動，把課本知識和生活實際聯系一起，引導學生建構相關概念，教師做為引領者，合理利用課程資源，拓展變阻器應用的知識，提供學生能直接參與的各種探究活動。學生進而利用現有知識合作學習并完成一個特定的進展目標。這堂課是在八年級同學已經學習了電與磁的相關知識后，從學生熟悉的滑動變阻器調節電路中的電流電壓知識入手，再現變阻器調節電路模型，列舉和分析變阻器在日常生活中一些電子測量工具中的應用，讓學生體驗到用科學知識和思維解決日常生活生產中遇到的問題，領會科學的本質。

啟示二：體驗式、實踐式是科學拓展課的主要方式。

【教學片段】

任務二：我想請同學們也來設計一個電子秤電路，能稱量物體的質量。怎么做到呢？

生小組討論設計：利用質量改變來帶動滑動變阻器滑片的改變，引起電路中電流的改變。

生設計電路圖，展示：彈簧掛上物體，變長，帶動滑片下移，電阻變小，引起電路中電流變大，電流表示數就有變化。

學生選定方案后，請同學連接好相應的實物圖。

師問：是否我現在就能用這架秤稱量一瓶牛奶的質量？

生：彈簧上掛上牛奶， 電流表上顯示的只是電流為多少安，能知道質量嗎？

生：在電流表上畫上質量的刻度。

師：怎么來定刻度？

生：用已知質量的砝碼逐個增加，在電流表刻度盤上標出質量的刻度。

學生小組實驗：表中填入數據。

小組討論問題：1.該質量顯示器的零刻度與電流表的零刻度重合嗎？

2.該質量顯示器的刻度均勻嗎？

生：從數據看不均勻。

師：是我們測量的誤差造成還是理論上推理本來就不均勻呢？

出示坐標圖

師生討論： I=U/R0 + R，R的阻值與質量m成反比。I與m不是一次函數的關系，所以刻度不是均勻的。

生稱量牛奶質量。體驗自制電子質量儀的使用。

討論：發現質量再增大就超出電流表量程，若想提高該質量秤的稱量范圍，可怎么改裝？彈簧彈性限度和滑動變阻器長度可根據需要提供。

生：將定值電阻的阻值變大，或降低電壓。

【教學啟示】

科學拓展課除了科普教育，更重視學生解決問題和動手的能力，體驗式、實踐式以及學生主導式的項目使學生更好的獲取知識。本案例在基于項目的學習模式中，師生共同制定自主學習和小組合作學習具體的目標。學生在探究式學習過程中利用已有知識合作學習，完成了一個特定的目標：設計制作一架電子秤。學生在原有對滑動變阻器應用已較為熟悉的學情基礎上，進一步將電學知識整合，應用模型設計和制作電子秤，體驗將科學技術應用于生產生活的過程。過程中拓展了使用轉換法將待測的量轉換為電信號，進而將電流表刻度進行改裝，制定了質量刻度盤。在刻度盤是否均勻的問題的探討中，大多學生的前概念認為刻度是均勻的，測得的數據記錄和做出的圖像是不均勻的，學生的原有認知受到了沖擊，再經歷了科學公式和數學推理后，建構了新的概念，體驗到了科學和數學的本質是相通，體驗有效應用數學工具和科學原理來解決工程問題，培養學生良好的科學素養，拓展發展了高階理科思維。

【反思與感悟】

1.科學拓展課教學應該是基于實踐，回歸于實踐

科學拓展課是將嚴肅的學術概念與現實生活中的課程相結合的跨學科教育方法。科學問題本就源于自然，源于某一現象的問題，工程學則源于需要解決某個難題。學生主要通過生活經驗的積累來學習。學生的現實生活和經驗積累是課程的重要資源，也是影響學生學習的重要因素。因此創設探究情境，必須緊密聯系學生生活。通過學習使學生樂于探究，產生強烈的創造愿望和動機，活躍了創造思維，提高了創造力，并最終將知識和研究回歸于生活，應用于實際工程，真正克服傳統科學學習中出現的"學而不用，電而不工"問題。

2.科學拓展課教學是科學、技術、工程、數學之間的相互支撐、相互補充、共同發展

將科學、技術、工程、數學融合代表了未來科技領域、人才培養領域的新的觀念。科學拓展課若沒有體系，沒有深度，僅停留在對科學實驗和內容的簡單拼湊上，就有些走偏了。當教師在考慮如何將拓展性課程引入中學科學課堂時，必須將科學、技術、工程、數學看作4種彩線，交織在一起，融合在一起，才能織出絢麗的畫卷。通過整個項目式學習，學生經歷發明創造，體驗將科學技術應用于生產生活的過程，自主的建構知識技能，提升了內在綜合能力。

只有將科學拓展性教學改成更為開放式學習，延伸到課后，將科學探究貫穿于生活，讓科學研究成為生活的一部分，學生在交互的學習中，實現深層次的創造性學習，才能真正實現人才培養目標，形成21世紀的素養和技能。