尋“聲”覓跡，多角度培養(yǎng)學(xué)生處理信息能力

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，對學(xué)生處理科學(xué)信息能力的培養(yǎng)不僅是一個科學(xué)知識點的教授，一種技能的訓(xùn)練，而且是對學(xué)生進行長期循序漸進地培養(yǎng)。這種培養(yǎng)不是一蹴而就的，在平時教學(xué)中要注重挖掘每一節(jié)科學(xué)課的科學(xué)要素，利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，支持學(xué)生探究活動；在數(shù)字化信息技術(shù)下的科學(xué)探究活動中，讓信息的采集和實驗數(shù)據(jù)處理、分析、匯總更加精準(zhǔn)、清晰；在探究與合作的過程中，聯(lián)系課堂和生活實際，高效利用課堂內(nèi)外的時間，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

一、如何多角度培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力

（一）合理安排進階，整理證據(jù)呈現(xiàn)方式

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，處理信息的能力是探究實踐能力的基本要素之一。《聲音的產(chǎn)生》中，我為學(xué)生提供了基本的科學(xué)觀察方法的抓手，讓學(xué)生帶著“什么是振動”這樣的問題進行搜集證據(jù)后再處理信息，力爭逐步增強他們的探究實踐能力。

教材中原來的安排是想辦法讓塑料袋發(fā)出聲音，學(xué)生用不同的方式讓塑料袋發(fā)出聲音。為了與后續(xù)研究按順序觀察不同物體發(fā)聲時的變化做到前后呼應(yīng)，教師重新安排了教學(xué)順序。在制造聲音階段，就呈現(xiàn)了后續(xù)要進一步研究的鋼尺、橡皮筋、小鼓、音叉等材料，為后續(xù)進一步處理信息提供了媒介，前后呼應(yīng)，不過多使用教具。

教師接著通過提問激發(fā)學(xué)生探究動力，引導(dǎo)學(xué)生思辨，讓學(xué)生實驗前思考：怎樣讓看不清楚的振動看清楚？從而引導(dǎo)出多媒體技術(shù)的運用，為后續(xù)學(xué)生進一步處理信息搭建平臺。在按照老師要求實驗前的環(huán)節(jié)中給予學(xué)生充分的思考時間，當(dāng)學(xué)生有了不同的想法后，把“怎樣看清楚振動”的不同方法說出來，通過學(xué)生間的頭腦風(fēng)暴，不斷思考回答，厘清學(xué)生總結(jié)概括為什么這樣做的思路。然后全班比較評價，找到搜集“振動是怎樣產(chǎn)生”的證據(jù)方法的優(yōu)缺點。調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，重構(gòu)教具的呈現(xiàn)方式，這樣的設(shè)計很自然地突破了教學(xué)的重點，聚焦于讓學(xué)生觀察振動產(chǎn)生的特征，也可以有更多時間幫助學(xué)生對后續(xù)記錄單中的共同點進行信息分析。

（二）以科學(xué)技術(shù)為輔，多樣化呈現(xiàn)信息

隨著“智慧校園”建設(shè)的不斷深入，現(xiàn)代信息技術(shù)正發(fā)揮其強大的優(yōu)勢，沖擊著傳統(tǒng)教學(xué)方式。現(xiàn)代教育信息技術(shù)能豐富科學(xué)觀念的表現(xiàn)形式，讓課程內(nèi)容豐富化與多樣化。科學(xué)教師也應(yīng)該充分挖掘現(xiàn)代信息技術(shù)在小學(xué)科學(xué)中的個性運用。

在《聲音的產(chǎn)生》課堂上，先通過音頻刺激學(xué)生的聽覺，讓學(xué)生理解聲音的重要性。安排將彈尺子、拉動橡皮筋的動作用平板進行慢放觀察，為學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容、表現(xiàn)自我提供了新的途徑，使科學(xué)課堂更加生動活潑。學(xué)生將慢放與物體正常速度振動進行對比，也能夠生動直觀地展現(xiàn)振動的快速運動的特征。

通過多媒體展示每組的實驗單進行總結(jié)分析，讓學(xué)生聚焦總結(jié)振動的往復(fù)運動的特征。現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用能活躍學(xué)生的思維，使其能夠更加主動地進行學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效率。同時，還能推動學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，產(chǎn)生繼續(xù)探究的愿望和動力。最后，微課展現(xiàn)不同動物的發(fā)聲方式，引導(dǎo)學(xué)生不僅要傾聽不同動物發(fā)出的聲音，還要關(guān)注不同動物的發(fā)聲方式，觀察是動物身體的什么部分振動產(chǎn)生聲音。微課教學(xué)使教學(xué)簡單化，填補了口頭描述的蒼白，也激發(fā)了學(xué)生課外查找資料，探索不同動物發(fā)聲方式的研究興趣。

在現(xiàn)有的統(tǒng)一的教具或者現(xiàn)實生活中的物體不能很好地幫助進行教學(xué)時，我們可以借助各種媒介，如3D打印技術(shù)能很好地幫助教師進一步教學(xué)。3D打印技術(shù)體現(xiàn)了教師的專業(yè)水平和創(chuàng)造力，有利于幫助學(xué)生通過教具更好地理解科學(xué)知識，通過實驗中的教具操作，也能進一步提升學(xué)生的動手能力，不斷加強學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（三）層層深入追問，引導(dǎo)總結(jié)信息

在課堂中學(xué)生對“振動”的了解往往來源于提前閱讀了相關(guān)文字，他們并不知道聲音是由物體快速地往復(fù)運動產(chǎn)生的，這種運動也被稱為顫動、抖動或者振動。在學(xué)生制造聲音前，我們要通過不斷提問，讓學(xué)生思考怎樣用盡可能多的方式讓不同的物體發(fā)出聲音，并聚焦用什么動作讓材料發(fā)出聲音，讓學(xué)生帶著問題制造聲音。

僅僅一個問題是不夠的。學(xué)生在匯報用了哪些方法制造聲音后，教師進一步提問：“這些動作為什么能讓物體產(chǎn)生聲音？”“那什么是振動？”接著不斷引導(dǎo)學(xué)生觀察振動，構(gòu)思怎樣看清振動的方法。“你觀察到了什么現(xiàn)象？”層層深入的提問指向聲音產(chǎn)生的本質(zhì)，讓學(xué)生基于聲音產(chǎn)生的原因進行分析。

后續(xù)課堂的思維訓(xùn)練也通過提問，不斷對學(xué)生進行獲得證據(jù)、處理信息能力的培養(yǎng)。教師以大镲為例，創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生演示。“怎樣讓大镲發(fā)出聲音？”學(xué)生對大镲感到好奇，通過之前的學(xué)習(xí)展開思考，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，由同學(xué)上臺演示成功后，關(guān)于“讓大镲停止發(fā)聲的原理是什么？”學(xué)生便能順勢總結(jié)出“振動停止，聲音停止”。

二、多角度培養(yǎng)學(xué)生處理信息能力的教學(xué)實踐

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生常常能夠搜集到證據(jù)，但是得到的信息往往浮于表面，他們并不知道如何有效地處理信息，能得出一般科學(xué)結(jié)論。因此在教學(xué)過程中我們需要基于學(xué)生的認(rèn)知水平和知識經(jīng)驗，搭建科學(xué)的腳手架，讓學(xué)生易于搜集證據(jù)、處理信息，促進學(xué)生探究實踐能力的發(fā)展。在這種情況下可以借助蘊含現(xiàn)代技術(shù)的教育工具，如可視化慢鏡頭、微視頻、3D打印教具等。通過重構(gòu)教材、現(xiàn)代科學(xué)教育技術(shù)、合理提問，使每一位學(xué)生都能夠參與到課堂，增強學(xué)生處理信息的能力，加強學(xué)生對研究物體奧秘的探索欲望。

以《聲音的產(chǎn)生》一課為例，學(xué)生常常能夠搜集到證據(jù)，但是不知道如何有效地處理信息，才能得出物體振動特點的一般結(jié)論。《聲音的產(chǎn)生》這課在課堂有限的時間空間與精力內(nèi)，教師無法讓每一位同學(xué)都能夠走出教室觀察到日常生活中產(chǎn)生聲音振動的特點，學(xué)生也無法用肉眼準(zhǔn)確觀察物體快速顫動的特征。

在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“聲音的產(chǎn)生”時，我先播放了一段自然界各種聲音的音頻吸引學(xué)生的注意。在此基礎(chǔ)上，引出課題。接著，我拿出材料：鋼尺、小鼓、橡皮筋、音叉，讓學(xué)生制造聲音。進行行為規(guī)范的提醒后，我叮囑他們注意力度要輕、保持安靜，要采取多種方式來讓物體發(fā)出聲音。結(jié)束后，我按計劃提問：“你們小組用了什么方法讓什么物體發(fā)出了聲音？”學(xué)生匯報：拍打、拉伸、敲擊和摩擦等。我追問：“這些方法都能使物體發(fā)出聲音，聲音是怎樣產(chǎn)生的呢？”教室陷入了沉默當(dāng)中。

“這些方法都能讓物體發(fā)出聲音，它們有什么共同的地方？”我本預(yù)設(shè)學(xué)生可能會說用力便能產(chǎn)生聲音或者是其他充滿童趣的答案，并已經(jīng)準(zhǔn)備糾正后將接下來的實驗步驟展現(xiàn)給學(xué)生。但沒想到他們異口同聲地說出了最正確的答案——“振動”。我本想拿出實驗記錄單的手立刻頓住了，心里也產(chǎn)生了幾許慌亂。這是怎么回事？

學(xué)生沒有歸納出振動現(xiàn)象的特點，也沒有做實驗論證。僅僅是通過剛剛淺顯的制造聲音活動，便能直接根據(jù)書本念出正確的答案，這無疑是照本宣科了。我不動聲色，繼續(xù)發(fā)問：“這些器材在發(fā)聲時有什么共同的特征？”同樣的答案：它們在振動。我指出問題所在：“大家給出的解釋非常精準(zhǔn)，但振動是怎么產(chǎn)生的？什么是振動呢？”教室依然很安靜。帶著疑問，我依次讓學(xué)生按照要求彈尺子、拉動橡皮筋、敲擊小鼓和音叉，觀察總結(jié)這四樣物體發(fā)聲時的特征。然而經(jīng)過小組活動后匯報得出來物體發(fā)聲時的共同特征依然是“振動”，我只好口頭向?qū)W生講解振動的特征：振動是物體快速往返的運動。最終，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生用撫摸自己發(fā)聲時的聲帶來體驗振動，結(jié)束了本節(jié)課程。

課程雖然結(jié)束了，但這堂課學(xué)生精準(zhǔn)的答案與無聲的教室卻仍然印在我的腦子里，讓我無法忘懷。課本限制住了孩子們的思維方式，讓他們?nèi)狈α死^續(xù)探索的欲望。他們搜集到了振動產(chǎn)生的證據(jù)，卻不能有效地通過處理信息總結(jié)出振動的特征。帶著標(biāo)準(zhǔn)答案“振動”，將其總結(jié)為物體本身的發(fā)聲特征，這對于還不知道什么是振動的學(xué)生來說是本末倒置的。

有什么辦法能讓同學(xué)們在課堂中跳出課本，真正理解物體振動能產(chǎn)生聲音的本質(zhì)，增強他們處理信息的能力。對此，我對課程安排進行改進，利用現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)對學(xué)生進行視覺輔助，把精力放在搭建讓學(xué)生可以理解本課科學(xué)觀念的腳手架上。首先，我修改了實驗記錄單，讓學(xué)生不僅用文字描述，還讓他們分工合作用文字或者箭頭的方式將鋼尺、小鼓、橡皮筋、音叉不發(fā)聲時和發(fā)出聲音時的樣子畫下來；再請各小組借助投影分享自己實驗單并匯報；將不同小組的實驗單通過希沃白板同步到大屏幕，讓學(xué)生進行概括總結(jié)。此時部分學(xué)生能初步處理搜集到的信息，總結(jié)出振動是一種來回地運動。

接著，我再讓他們用平板慢放按照要求彈動尺子、拉動皮筋的視頻，讓他們觀察對比，思考為什么需要慢放？學(xué)生能據(jù)此證據(jù)總結(jié)出振動是一種物體快速往返的運動。通過慢視頻對振動細(xì)節(jié)進行信息處理，在學(xué)生做完實驗后進行播放，引領(lǐng)學(xué)生進行觀察、對比和思考振動的快速運動的特征。

同時，對于原來實驗中讓學(xué)生敲擊小鼓、音叉，讓他們用手感受小鼓和音叉振動時，難以用客觀的語言描述自己的感受得到的信息這個問題，我給每個小組準(zhǔn)備了彩色紙屑和一杯水，讓他們將彩色紙屑放在小鼓上，將音叉放進水里，仔細(xì)觀察紙屑振動、水花濺起的現(xiàn)象，以此來提高學(xué)生的觀察力與思考力，將主觀的信息描述轉(zhuǎn)化為對客觀現(xiàn)象的呈現(xiàn)。通過以上的課堂改進，后面班級的課都取得了不錯的成果。

在執(zhí)教二年級下冊“玩磁鐵”單元《磁鐵的吸力》與《磁鐵的兩極》時，我也碰到了此類問題。《磁鐵的吸力》這課要求學(xué)生將磁鐵慢慢靠近回形針，觀察吸住回形針時磁鐵的位置，目的是讓學(xué)生在玩中發(fā)現(xiàn)磁鐵并不是要接觸物體才能吸住物體，磁鐵具有隔空吸物的特點。實際教學(xué)過程中，部分學(xué)生在教師指導(dǎo)下能觀察到隔空吸物的特點，而有的學(xué)生對于慢的理解不同，或者對于靠近磁鐵的方向理解有誤，常不能觀察到磁鐵能隔空吸物的特點。《磁鐵的兩極》中要讓學(xué)生用整塊磁鐵去吸大頭針，觀察總結(jié)磁鐵上有的地方磁力大，有的地方磁力小，從而總結(jié)出磁鐵上磁力最大的部分叫作磁極的概念。實際教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)如果是用磁鐵去吸引回形針，回形針容易互相交錯鉤住，影響吸起回形針的具體數(shù)目，如果是用磁鐵吸引大頭針，會導(dǎo)致大頭針因為磁性傳遞的問題互相吸引，而且吸起的大頭針數(shù)目較多，數(shù)出具體吸了多少枚大頭針常常需要較長的時間，易對后續(xù)的教學(xué)造成干擾，另外因為大頭針比較尖銳，還存在安全隱患。

能不能制作一個教具，可以通過肉眼將磁鐵的吸力觀察到，并且用明確的數(shù)據(jù)記錄下來，便于學(xué)生觀察和分析呢？我們需要將模糊的不易處理的數(shù)據(jù)可視化，科學(xué)化，容易讓學(xué)生理解和記錄。在教研過后，組員們共同設(shè)計了一個教具，并用3D打印出來。該教具是一件白色的塑料長方體，最上面有可以放置磁鐵和回形針的凹槽，凹槽兩邊有單位為厘米的刻度。《磁鐵的吸力》中，將磁鐵放在一側(cè)，讓學(xué)生從另一側(cè)用一枚回形針從凹槽里緩慢向磁鐵靠近，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)離磁鐵5厘米、4厘米時磁鐵沒有吸住回形針，而當(dāng)回形針距離磁鐵1厘米時，不需要手動將回形針靠近磁鐵，磁鐵也能將回形針吸住，從而總結(jié)出磁鐵可以隔空吸物。《磁鐵的兩極》中，讓學(xué)生在另一側(cè)用磁鐵的中間、兩邊去吸引在凹槽中擺放好的大頭針，數(shù)出面積相同時，磁鐵兩邊的位置吸引的大頭針最多。

通過設(shè)計自制教具，加上教師的不斷引導(dǎo)，很好地突破了這兩課教學(xué)難點，體現(xiàn)教學(xué)重點。學(xué)生能將模糊的科學(xué)知識清晰化，在玩中提升對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，感悟科學(xué)觀念，實現(xiàn)了在玩中學(xué)。

綜上，在日常教學(xué)過程中，教師難免會遇到預(yù)設(shè)與現(xiàn)實教學(xué)情況不相符的問題。學(xué)生按照老師提供的搜集證據(jù)的方式進行試驗，但是卻不知道如何對得到的信息進行有效處理和概括。針對這個問題，我們要以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，搭建學(xué)生能理解處理信息的腳手架，讓學(xué)生在探究實踐的過程中培養(yǎng)處理信息的能力。教師不能直接照本宣科，也不能代替學(xué)生直接總結(jié)概括信息，而是要以學(xué)生為中心，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。