在“小車動(dòng)起來了”教學(xué)中培育學(xué)生科學(xué)思維能力

潘亞杰 李喆

〔摘? ? 要〕? ? 小學(xué)生正處于科學(xué)思維發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力是小學(xué)科學(xué)課程的重要教學(xué)目標(biāo)。本研究以“小車動(dòng)起來了”為例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)力及其相關(guān)知識(shí)，注重學(xué)生對科學(xué)規(guī)律歸納能力的養(yǎng)成，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)思維能力的培育目標(biāo)。

〔關(guān)鍵詞〕? ? 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)思維能力；教學(xué)設(shè)計(jì)

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 09-0049-03

2022年4月，教育部制定并頒布《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（下面簡稱“新課標(biāo)”），課程目標(biāo)由“科學(xué)知識(shí)，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度，科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境”修訂為科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)，即“科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任”四個(gè)維度。“科學(xué)思維”第一次在課程目標(biāo)中明確提出。多年的教學(xué)實(shí)踐表明，以往的科學(xué)教學(xué)較為重視科學(xué)探究的操作方法及操作技能，而忽視了對學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。小學(xué)生正處于科學(xué)思維能力形成的關(guān)鍵時(shí)期，重視對其科學(xué)思維能力的培養(yǎng)具有十分重要的意義。

科學(xué)思維，是從科學(xué)的視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式，其中包括的推理論證體現(xiàn)在基于證據(jù)與邏輯，運(yùn)用分析與綜合、歸納與演繹等思維方法，建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系。分析與綜合是科學(xué)思維的基本過程。分析，就是從整體到部分的思維過程；綜合，就是從部分到整體的思維過程。掌握分析與綜合思維方法是學(xué)生必備的關(guān)鍵能力，也是科學(xué)學(xué)科的培養(yǎng)目標(biāo)之一。教師在科學(xué)教學(xué)的過程中，有意識(shí)地滲透分析與綜合的思維方法，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，提高問題解決的能力。歸納與演繹是科學(xué)研究中運(yùn)用廣泛的思維方法。歸納思維的顯著特征是，由具體到抽象，與學(xué)生的認(rèn)知特征相一致，適合二年級(jí)學(xué)生。演繹思維，就是由一般性知識(shí)過渡到特殊性知識(shí)的思維方法，即“根據(jù)一般原則解決具體問題”。

將科學(xué)思維明確納入新課標(biāo)，有助于幫助一線科學(xué)教育工作者更好地領(lǐng)悟科學(xué)思維的內(nèi)涵，了解學(xué)生頭腦中科學(xué)思維的形成過程，在備課授課的過程中給予相當(dāng)程度的重視；有助于學(xué)生在科學(xué)教學(xué)中動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，動(dòng)腦思考，避免“機(jī)械化”地參與科學(xué)探究過程，養(yǎng)成良好的科學(xué)思維方式，提高科學(xué)素養(yǎng)，形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

一、單元教材分析

（一）單元的位置和作用

人們生活在物質(zhì)世界中，每時(shí)每刻都在接觸各種各樣的物質(zhì)。物質(zhì)科學(xué)就是研究物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué)。“小車動(dòng)起來了”是粵教版二年級(jí)上冊第二單元，學(xué)生在本單元將學(xué)習(xí)物質(zhì)與物體、力的相關(guān)內(nèi)容。這有助于增強(qiáng)學(xué)生探究物質(zhì)世界奧秘的好奇心，幫助學(xué)生初步養(yǎng)成樂于觀察、注重事實(shí)、勇于探索的科學(xué)品質(zhì)。

“小車動(dòng)起來了”涉及工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，使學(xué)生有機(jī)會(huì)綜合所學(xué)的多方面知識(shí)，在實(shí)踐活動(dòng)中體會(huì)到“做”的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過“動(dòng)手做”解決問題的習(xí)慣。

（二）單元內(nèi)容分析

“小車動(dòng)起來了”的學(xué)習(xí)內(nèi)容分別對應(yīng)課標(biāo)中提出的科學(xué)概念：物體具有一定的特征；工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)制作、解決實(shí)際問題及制造產(chǎn)品的實(shí)踐活動(dòng)；力作用于物體，可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀。在編排順序上呈現(xiàn)層層遞進(jìn)、緊密聯(lián)系的邏輯關(guān)系。

在第5課《我們的小車》中，學(xué)生選擇一輛喜歡的玩具小車，通過觀察，描述小車的特征，如輕重、顏色、形狀等，并根據(jù)小車的特征進(jìn)行簡單分類，加深對小車特征的認(rèn)識(shí)。

在第6課《做一輛小車》中，學(xué)生通過觀察，了解小車的結(jié)構(gòu)特征及各部件的作用，選擇合適的材料，設(shè)計(jì)并制作車輪能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的小車，體驗(yàn)設(shè)計(jì)、制作的基本過程。

在第7課《怎樣讓小車動(dòng)起來》中，通過探究，學(xué)生找到讓物體動(dòng)起來的方式，如推、拉等，觀察力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過拉伸橡皮筋或彈簧的實(shí)驗(yàn)，知道力能使物體的形狀發(fā)生改變，如壓縮、伸長等。通過聯(lián)系生活實(shí)際，知道推力和拉力是常見的力。

（三）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

對玩具小車進(jìn)行觀察，并能說出小車的特征；根據(jù)小車的特征給它們分類。

知道玩具車主要由車身、車輪、車軸組成；能用合適的材料組裝一輛車輪靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的小車。

能用推和拉的方式讓制作好的小車動(dòng)起來，并在推動(dòng)桌子、書本的過程中認(rèn)識(shí)并感受力及力的作用。

通過觀察拉動(dòng)橡皮筋、彈簧，擠壓海綿時(shí)的變化，知道力可以使物體的形狀生改變。

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中哪些地方運(yùn)用了推力和拉力。

初步通過分析、綜合等思維方法，發(fā)展學(xué)生的歸納推理能力。

二、學(xué)情分析

愛玩玩具是小學(xué)生的天性，本單元以學(xué)生熟悉的玩具小車為觀察學(xué)習(xí)對象，有助于激發(fā)學(xué)生的探究興趣。另外，這一階段的學(xué)生多為7～8歲，思維處于具體運(yùn)算階段，離不開具體事物的支持。“力”是一個(gè)抽象的科學(xué)名詞，學(xué)生難以直觀認(rèn)識(shí)，因此在教學(xué)的過程中，需要強(qiáng)化教具、學(xué)具等實(shí)物在科學(xué)探究活動(dòng)中的應(yīng)用，以幫助學(xué)生更好認(rèn)識(shí)力及力的作用效果。

在第6節(jié)課《做一輛小車》的實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生需要對小車的基本性能進(jìn)行測試。此時(shí)學(xué)生已經(jīng)感受過力對小車的作用，這為第7節(jié)課《怎樣讓小車動(dòng)起來》中力及力的作用效果的學(xué)習(xí)，奠定了良好的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo)

能用推和拉的方式讓制作好的小車動(dòng)起來，并在推動(dòng)桌子、書本的過程中認(rèn)識(shí)并感受力及力的作用；

通過觀察拉動(dòng)橡皮筋、彈簧，擠壓海綿時(shí)的變化，知道力可以使物體的形狀發(fā)生改變；

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中哪些地方運(yùn)用了推力和拉力，將現(xiàn)實(shí)生活與科學(xué)學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合起來。

（二）學(xué)習(xí)重難點(diǎn)

1.學(xué)習(xí)重點(diǎn)

通過探究活動(dòng)，認(rèn)識(shí)并推理出力及力能使物體動(dòng)起來、形狀生改變；

知道推力和拉力是生活中常見的力，能舉例說明生活中的運(yùn)用。

2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)

認(rèn)識(shí)力及力能使物體動(dòng)起來、形狀發(fā)生改變；

分辨推力和拉力。

（三）學(xué)習(xí)準(zhǔn)備

折紙玩偶（1個(gè)）、自制小車（12個(gè)）、橡皮筋（12根）、塑料彈簧（12個(gè)）、海綿（12塊）、實(shí)驗(yàn)盒（12個(gè)）、驗(yàn)記錄表（1份/組）。

（四）教學(xué)過程

1.創(chuàng)設(shè)情境，觀察思考

教師通過課件及實(shí)物向?qū)W生展示“會(huì)說話”的折紙玩偶，提問：“它為什么會(huì)說話？”學(xué)生觀察并得出結(jié)論：因?yàn)槔瓌?dòng)了紙條，紙條帶動(dòng)玩偶的嘴巴一張一合，就好像在說話。“那么，你會(huì)怎樣讓小車動(dòng)起來呢？”引出課題——怎樣讓小車動(dòng)起來。

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，通過直觀有趣的折紙玩具，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究興趣，使其積極主動(dòng)投入本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)生活處處有科學(xué)的教學(xué)觀念。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，合作探究

活動(dòng)一：讓小車動(dòng)起來

學(xué)生進(jìn)行小組合作，思考并嘗試用多種方法讓小車動(dòng)起來，如推、拉、吹、彈等。

通過實(shí)際動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

活動(dòng)二：用了力嗎？

學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)過程，思考：為什么推、拉、吹等能夠讓小車動(dòng)起來？找到原因：用了力。在此基礎(chǔ)上，拓展到力能使更多的物體動(dòng)起來，如課桌、實(shí)驗(yàn)記錄單、文具盒等，學(xué)生體驗(yàn)力能使更多物體動(dòng)起來。這個(gè)過程涉及由特殊到一般的歸納推理，可以較好地引導(dǎo)學(xué)生分析歸納出“力能使物體動(dòng)起來”的結(jié)論。

緊接著，教師進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考：力除了能使物體動(dòng)起來，還可以使物體發(fā)生什么變化呢？學(xué)生按照教師的提示，對橡皮筋、塑料彈簧、海綿施加力，思考并觀察實(shí)驗(yàn)材料發(fā)生的變化，體驗(yàn)力的其他作用效果。教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)歸納得出“力能改變物體的形狀”的結(jié)論。

在清晰、科學(xué)的思考推理和豐富的探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生一層一層地揭開力的面紗，有助于引導(dǎo)學(xué)生更加直觀、清晰地認(rèn)識(shí)力及力的作用效果，也有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察、探究、合作、交流、歸納等科學(xué)能力。

3.拓展延伸，知識(shí)遷移

推力和拉力是生活中常見的力。教師出示分別代表推力和拉力的活動(dòng)圖片——蕩秋千和拔河，幫助學(xué)生更快地從力的方向上認(rèn)識(shí)并分辨推力和拉力。最后引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中的推力和拉力。

這個(gè)環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)推力和拉力，掌握它們的不同之處，并且把科學(xué)與生活有機(jī)聯(lián)系起來，幫助學(xué)生體會(huì)到科學(xué)來自生活又為生活服務(wù)。這樣學(xué)生就能逐漸地把科學(xué)知識(shí)遷移到生活中，使得知識(shí)延伸到課外。

4.總結(jié)交流，回顧新知

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行課堂小結(jié)，在收獲和感悟中，總結(jié)鞏固新知，提高自主學(xué)習(xí)能力，交流情感體驗(yàn)。

學(xué)生在課堂最后總結(jié)交流環(huán)節(jié)中，比較容易走入“唯知識(shí)論”，即“所謂收獲就是學(xué)到了什么知識(shí)”的誤區(qū)。在這一環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生從觀察發(fā)現(xiàn)、探究實(shí)踐過程、思維過程、體驗(yàn)體會(huì)等方面，著眼于課堂的各個(gè)環(huán)節(jié)，表述自己的收獲，引導(dǎo)學(xué)生更加關(guān)注學(xué)習(xí)的全過程。

（五）作業(yè)設(shè)計(jì)

在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，除了推、拉之外，學(xué)生還提出了多種多樣讓小車動(dòng)起來的方式，比如，吹、吸、彈以及借助磁鐵、橡皮筋等材料。由于課堂上受到材料的限制，教師將上述未完成的探究放在課后，以作業(yè)的形式引導(dǎo)學(xué)生開展進(jìn)一步探究。

（六）教學(xué)反思

根據(jù)新課標(biāo)要求，本節(jié)課注重把科學(xué)課程的目標(biāo)真正落實(shí)到每一節(jié)課，讓學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中探究與思考，關(guān)注學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。教學(xué)過程注重知識(shí)邏輯的環(huán)環(huán)緊扣和思維邏輯的嚴(yán)密性，但教學(xué)組織方面的經(jīng)驗(yàn)比較欠缺，環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)密，今后，需要多向有經(jīng)驗(yàn)的教師學(xué)習(xí)教學(xué)組織經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生能夠在課堂上充分思考和充分探究。在學(xué)具準(zhǔn)備方面，依據(jù)單元課程的銜接性，本節(jié)內(nèi)容所用的學(xué)具小車，應(yīng)為第6節(jié)課中學(xué)生自制的小車模型，這樣學(xué)生整個(gè)單元的學(xué)習(xí)將更具備連貫性，同時(shí)對小車結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)與對力的認(rèn)識(shí)也將更加充分。

（七）實(shí)驗(yàn)記錄單

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