基于思維發(fā)展的深度學(xué)習(xí)

朱永江　高常庚

教學(xué)內(nèi)容：教育科學(xué)出版社四年級下冊科學(xué)第二單元第5課

教材簡析：本單元前面4課已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路的相關(guān)知識，在這節(jié)課，學(xué)生需要用電路檢測器探究接線盒內(nèi)部的電路是怎樣連接的。這節(jié)課可以加深學(xué)生對電路知識的理解，讓學(xué)生認(rèn)識到有序檢測的重要性，同時通過分析接線盒內(nèi)部連接情況培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

教學(xué)目標(biāo)：

1.知道如果電能從一點(diǎn)流到另一點(diǎn)，那這兩點(diǎn)之間一定構(gòu)成一個電的通路。能用電路檢測器毫無遺漏地檢驗接線柱間的通斷并分析接線盒內(nèi)電路的連接情況。

2.使用科學(xué)方法進(jìn)行測試活動，運(yùn)用比較、分析、推理解決問題;培養(yǎng)勇于挑戰(zhàn)、縝密推斷的態(tài)度;發(fā)現(xiàn)電器內(nèi)部多種電路的連接，感受科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜性。

難點(diǎn)分析：由于學(xué)生平時對電路連接經(jīng)驗不多，讓學(xué)生直接測量推斷4個接線柱的接線盒具有一定的難度。學(xué)生測量時可能會有遺漏某兩個接線柱連接的情況;推斷時，學(xué)生會簡單認(rèn)為彼此是通路的接線柱間是直接有導(dǎo)線相連的。當(dāng)學(xué)生多次測量推斷都不正確時，會產(chǎn)生畏難情緒，給后續(xù)的教學(xué)帶來困難。

設(shè)計思路：本節(jié)課知識點(diǎn)較多，又相互關(guān)聯(lián)，推斷4個接線柱的接線盒需要掌握所有知識點(diǎn)后才能完成，所以將知識點(diǎn)拆分，由最簡單的兩個接線柱到3個接線柱再到4個接線柱，最后解決實際問題。學(xué)生由淺入深進(jìn)行學(xué)習(xí)，在不同的教學(xué)環(huán)節(jié)掌握不同的知識點(diǎn)，有利于學(xué)生逐步認(rèn)知，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。

教學(xué)過程：

一、情境導(dǎo)入，提升學(xué)習(xí)意愿

出示問題，電工叔叔在維修電路時遇到了麻煩。

師：我們學(xué)校的電工叔叔在墻上留了5根導(dǎo)線的線頭，但是忘記了墻里的電線是怎樣連接的。我剛好聽說同學(xué)們非常喜歡科學(xué)，還喜歡思考，所以這節(jié)課我們一起來研究“里面是怎樣連接的”，看看能不能幫助電工叔叔解決這個難題。

師：因為維修電路關(guān)系到我們學(xué)校的用電，不能出錯，所以電工叔叔想要先考驗我們一下，如果我們通過考驗，那就可以幫他解決難題了。

評析：學(xué)生喜歡科學(xué)課，有一部分原因是因為科學(xué)課貼近生活。在教師創(chuàng)設(shè)的接近真實生活的情境中，提出對學(xué)生能力的考驗，把學(xué)生在科學(xué)課上學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用在生活中，讓學(xué)生感受到學(xué)以致用的價值和意義。在多方面因素的作用下，學(xué)生想要證明自己可以完成這個任務(wù)的意愿得到提升，更容易開展后面的課程。

二、溫習(xí)舊識，明確器材使用

復(fù)習(xí)電路檢測器的使用，當(dāng)電路檢測器兩個檢測頭接通時，燈泡會亮，說明電路檢測器工作正常。

師：我們先將兩個檢測頭接觸一下，檢測它是否能正常工作。

師：有沒有哪組的電路檢測器不能用？

生：沒有……

評析：上一節(jié)課學(xué)生學(xué)習(xí)“電路出故障了”，學(xué)會使用電路檢測器檢測并排除故障。讓學(xué)生動手回憶電路檢測器的使用，小燈泡被點(diǎn)亮后，學(xué)生知道電路檢測器沒有問題，可以正常使用。在后面的檢測中，如果燈泡沒有亮，就不太可能是電路檢測器的問題，而是接線柱間沒有導(dǎo)通，幫助學(xué)生找準(zhǔn)學(xué)習(xí)進(jìn)階的起點(diǎn)。

三、由淺入深，增加內(nèi)心成就感

第一個考驗：只有兩個接線柱的接線盒，檢測兩個接線柱的通斷。

兩個接線柱的檢測記錄

師：都沒有問題，那我們可以開始接受電工叔叔的考驗了！我們能用電路檢測器檢測出這兩個接線柱間有沒有用導(dǎo)線連接嗎？為了保證檢測的準(zhǔn)確性，需檢測兩次。檢測完成后，填寫實驗記錄單。

學(xué)生動手測試并記錄。

師：你們的檢測結(jié)果是什么樣的？

生：燈泡亮了，有導(dǎo)線連接;燈泡沒亮，沒有導(dǎo)線連接。

師：燈泡亮——有連接;燈泡不亮——沒有連接。那接下來請同學(xué)們打開接線盒，看看你的檢測結(jié)果是否正確，判斷正確的請舉手。

師：好，恭喜通過考驗。細(xì)心的同學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電工叔叔的第二個考驗了。

評析：在原認(rèn)知基礎(chǔ)上檢測兩個接線柱，學(xué)生容易完成任務(wù)，增加學(xué)生的自信心。兩個接線柱間有導(dǎo)線連接，燈泡亮，是通路;沒有導(dǎo)線連接，兩個接線柱間是斷路的基礎(chǔ)概念再次重現(xiàn)在學(xué)生的腦海中，為后續(xù)的探究做好鋪墊。同時接線盒下隱藏著3個接線柱的接線盒，學(xué)生看到會感到驚喜，期待接受新的挑戰(zhàn)，進(jìn)一步提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿。

四、突破定式，增強(qiáng)思維發(fā)散

第二個考驗：3個接線柱的接線盒，檢測并推測內(nèi)部連接情況。

師：3個接線柱的接線盒，我們想要知道內(nèi)部是怎樣連接的，需要怎么測量和記錄呢？

我們首先了解一下實驗記錄的方法。

檢測目標(biāo)：要填寫測量了哪兩個接線柱，用橫線連接，如1-2。

檢測結(jié)果：如果燈泡亮了，請在通路這欄打鉤;燈泡不亮，在斷路這欄打鉤。

接下來請將檢測目標(biāo)、結(jié)果及內(nèi)部連接畫在記錄表上。

學(xué)生活動。

師：時間到！接下來我們請同學(xué)到講臺前面來分析他們的檢測結(jié)果。

師：你們檢測了哪些接線柱？結(jié)果是什么？你們認(rèn)為里面是怎樣連接的？

（學(xué)生在黑板上借助磁扣畫出線路圖，分享檢測結(jié)果。）

學(xué)生：所有的接線柱之間都是通路，我推測里面的導(dǎo)線是三角形連接的。

師：其他小組呢？

生：我們也推測是三角形連接的。

師：有不同想法么？

生：沒有……

師：我們來看一下分析的是否正確！

3個接線柱的檢測記錄

學(xué)生觀察內(nèi)部連接（給學(xué)生足夠時間觀察、思考）。

師：請同學(xué)分享你們組的連接情況。

生：我們組的是V字形的。

師：為什么這樣的接線柱之間也會形成通路？

生：1和2相連，2和3相連，雖然1和3沒有直接相連，但是通過2的連接，1和3也連通了。D25CCD8F-1EE7-4402-AD22-8AF1B6F8DA7F

師：原來接通這3根接線柱并不需要3根導(dǎo)線，兩根就夠了，而且同樣的結(jié)果可以有不同的連接方式。還可以怎么連？

生：……

師：那接下來我們看看電工叔叔的下一個考驗！

評析：本環(huán)節(jié)設(shè)計的是有3個接線柱的接線盒，所有學(xué)生的檢測結(jié)果都是通路。受思維定式的影響，學(xué)生習(xí)慣用原有的經(jīng)驗處理新問題，學(xué)生在此過程會認(rèn)為每個接線柱之間一定有導(dǎo)線連接，當(dāng)他們自信滿滿地打開接線盒時，卻觀察到不同的連接方式，比預(yù)想的少了根導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)與自己的推斷并不相同。此時學(xué)生會質(zhì)疑自己的檢測結(jié)果，重新測量，但是依然都是通路，然后思考為什么會這樣，之后就會有新的發(fā)現(xiàn)，知道兩個接線柱之間可以間接連接，明白自己的推斷錯在哪了。同時學(xué)生打開接線盒后，看到下面有4個接線柱的接線盒，因為之前的判斷錯誤及新的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷認(rèn)知沖突，學(xué)生探究學(xué)習(xí)的愿望更加強(qiáng)烈，迫不及待地想要開始新的研究。

五、增加難度，激發(fā)學(xué)生潛力

第三個考驗：4個接線柱的接線盒，檢測并推測內(nèi)部連接情況。

師：4個接線柱，你能知道這個接線盒內(nèi)部是怎樣連接的嗎？檢測之前我們要確保我們能夠毫無遺漏地測量出每兩個接線柱之間的通斷，要怎樣做呢？

生：按順序測量。

師：怎樣按順序測量？

生：運(yùn)用數(shù)學(xué)中“輪流做老大”的方法進(jìn)行測量！

師：怎樣“輪流做老大”？

生：1先做老大，即1-2，1-3，1-4;到2做老大了，即2-3，2-4;3做老大，即3-4。

師：按照這樣的順序進(jìn)行檢測，那我們就不會檢測漏了，那么我們開始檢測并將檢測結(jié)果及內(nèi)部連接畫在記錄單上。

學(xué)生動手檢測，分享結(jié)果并畫出連接圖。

4個接線柱的檢測記錄

師：還有不同的檢測結(jié)果么？

（學(xué)生分享檢測結(jié)果，其他組學(xué)生分析連接方式并在黑板上畫出連接圖。）

4個接線柱的檢測記錄

評析：因為之前的“3個接線柱”內(nèi)部連接推測發(fā)生“意外”，此時學(xué)生已經(jīng)知道內(nèi)部連接方式可能有多種情況，學(xué)習(xí)有序測量時精神會高度集中，積極思考，聯(lián)系到數(shù)學(xué)中“輪流做老大”的方法，有序分析內(nèi)部連接。學(xué)生內(nèi)心希望找到與其他人不同的連接方式，積極思考，打開解決問題的思路，最后將可能的情況一一找出。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中，本課的教學(xué)重難點(diǎn)“4個接線柱”接線盒內(nèi)部連接問題迎刃而解。在匯報交流接線盒內(nèi)部連接的教學(xué)過程中，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的思維互動，通過黑板上展現(xiàn)的線路圖，學(xué)生的思維一步步發(fā)展，深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生。

六、學(xué)科融合，促進(jìn)思維發(fā)展

幫助電工叔叔解決問題。

師：祝賀同學(xué)們通過考驗，那我們現(xiàn)在可以幫助電工叔叔分析一下，怎樣才能毫無遺漏地檢測出這5根導(dǎo)線任意兩根之間的通斷情況？

生：還是利用“輪流做老大”的方法，1先做老大，即1-2，1-3，1-4，1-5;到2做老大，即2-3，2-4，2-5;到3做老大，即3-4，3-5;4做老大，即4-5。

師：非常棒，我們班的同學(xué)幫助電工叔叔解決了難題！

師：最后，我們要提醒電工叔叔一定要注意安全，不要用簡易的電路檢測器檢測家庭電路，而要使用專業(yè)的檢測工具在專業(yè)人士的指導(dǎo)下檢測電路的通斷。

評析：順應(yīng)學(xué)生“輪流做老大”的檢測思路，用數(shù)學(xué)的思維解決科學(xué)有序測量的問題，將本學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容與其他學(xué)科聯(lián)系在一起，形成合力，打破了學(xué)科的壁壘，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感。接著進(jìn)行安全教育，提示學(xué)生遠(yuǎn)離觸電危險。安全用電教育，是電路單元很重要的一個內(nèi)容，教師的提示語言既溫馨又及時。D25CCD8F-1EE7-4402-AD22-8AF1B6F8DA7F