优质课展播 | 重庆市沙坪坝区新桥小学校-庞敏-《走马灯的奥秘》
文摘
2024-11-23 12:31
重庆
本课例为2024年10月举行的重庆市第十一届小学科学优质课竞赛一等奖课例。仅供学习，引用、转载和借鉴请与公众号或上课教师联系，并注明出处，严禁商用。
执教教师磨课心得
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聚焦思维发展，搭建成长阶梯
---《走马灯的奥秘》磨课感悟
重庆市沙坪坝区新桥小学校 庞敏
在热火朝天的10月，我有幸参加了本次重庆市的小学科学优质课比赛，在区教研团队和学校小伙伴的无私帮助下，呈现了《走马灯的奥秘》一课。我想从这节课“从哪儿来”“向哪儿去”两个方面，来说说我们团队的一些思考和自己的收获感悟。《走马灯的奥秘》这节课是自编教材。在新旧教材交替之际，基于本次赛课主题“跨学科概念视角下的思维型教学”，我们考虑了多个课题作为备选，而之所以最终选定并设计这节课，是因为通过以往教学，我们发现“热空气上升——冷热空气循环流动——自然界风的成因”三个概念是呈现阶梯式递进的关系，而现行教材中因缺少“冷热空气循环流动”这一环，使得中段学生很难理解原教材《风的成因》一课中“空气的流动”与“风的形成”之间的因果关系，学习难度很大。那选用什么情境及装置作为引导学生学习“冷热空气循环流动”的载体呢？恰巧三年级语文教材中讲到了《走马灯的奥秘》一课，学生对走马灯原理产生了深深的好奇，几个学生甚至会因意见不同而相互争执。这给了我们团队很大的启发，何不从学生真实生活中遇到的困难和兴趣点出发呢？于是我们萌发了自编此课的想法。我们从学情出发、以课标为准绳，希望通过探究走马灯的奥秘，让学生感知空气受热上升以及冷热空气循环流动的过程，引导学生借助走马灯模型，探究现象背后的规律，利用知识改进模型的不足，完成简单的工程任务，为学生理解风的成因搭建认知阶梯，在这个过程中实现学生思维能力的提升。结合本次赛课主题“跨学科概念视角下的思维型教学”，我们尝试从稳定与变化的跨学科概念出发，引导学生通过分析走马灯“转动-停止-持续转动”的过程，探究其科学原理，理解空气的循环流动；从结构与功能的跨学科概念出发，引导学生利用科学知识在分析、改进走马灯模型的基础上理解物品的材料、结构等因素与功能的关系；从系统与模型的跨学科概念出发，通过揭秘走马灯的奥秘，为认识自然界风的形成奠定基础。从最初想法的萌生到最终的呈现，前后试讲十余次，每个环节的处理几经波折，做了多次修改和调整，目的就是希望能通过培养学生的思维能力来提升其核心素养。而这个过程中，让我感悟最深的主要有两点：对教学内容的挖掘，有时源于教师自己对问题的理解，但或许已经超越了小学生的发展区；教师的表达只不过是课堂的线，学生即使表述得疙疙瘩瘩，却是自己的所得，这才是课堂的“珠”，才是学习真实发生的标识。从“教”的逻辑转变为“学”的逻辑，就必须以学生为立场去设计教学。在最初设计这节课时，我把观察和表达的重点放在了“热空气”与“冷空气”上，默认了学生明白冷热空气运动情况就知道了走马灯转动的原理。这是教师教的逻辑，而通过试讲，我们发现，从学生的角度出发，他们关注的是“为什么轮子会转动”“是什么让轮子转起来了”，进而认为可能是空气流动产生了某种动力，让轮子转起来。于是我们及时调整，从“我要教什么”“怎样教”的逻辑转向“学生学习遇到什么困难”“需要提供什么学习帮助”。调整后，通过整理学生的想法，可以得到两种主要观点，并需要一一验证，于是我为学生提供了艾条和热成像仪，从知识中心转向任务中心，通过任务驱动，让学生做中学、学中思，并利用学到的知识解决问题，体现知识的实际价值。在从单方输出转向多方交流后，在课堂上给予学生思考和交流的空间，在关键地方引发学生的讨论，发展了学生的思维。语言是思想交流的桥梁，学生天马行空的想法背后是科学思维的萌芽。在试教过程中，我有时会为达到预设的教学目标而忽略或误解学生的想法，或是因为学生表达不够完整而难以真正理解其想法，缺乏引导学生清晰表达的灵活性，进而失去了关注学生思维逻辑的大好时机。教师是不是能够关注到学生想法的本质，这很重要。这就需要把我们自己培养成一个合格的倾听者，学会听懂学生的想法后面是什么逻辑和证据，要习惯于关注和分析他的想法，并及时给予恰当的反馈。关于这点，我仍在路上，希望对大家也有所启发。回顾整个磨课历程，从确定课题的踌躇满志到遇到困难后的挫败和对自己怀疑，再到接受来自教研员官老师、张老师、程校长、朱校长及闺蜜伙伴晓芳老师和中心组成员们不厌其烦的指导和帮助后，重整旗鼓，笃定前行，其中收获的感动只有自己知道。最终呈现在赛场上的这堂课，不仅是我自己学习的成果，更是我们沙坪坝区科学教师团队共同的努力成果。当然，其中也找到了许多需要继续努力修炼自己的方面，我会继续加油，完善自己！
情境﹒循证﹒迁移
——《走马灯的奥秘》磨课有感
重庆市沙坪坝小学 张健
“在科学课教学中，怎样利用探究实践帮助学生建立科学观念、发展科学思维、形成态度责任？”是每一位科学老师都在不断思考和探索的重要问题。在本次重庆市科学赛课活动中，我们团队一起以打磨庞敏老师《走马灯的奥秘》一课为契机，开展了一次非常有价值的教学实践。虽然磨课的过程充满了曲折与艰辛，但一路走来大家也是收获满满，对这个问题的解决方法有了更深刻的认识，教学的理论知识和实践水平也都有了不小的提升。本课并不是教材上的内容，而是我们创编的教学内容。为什么会设计这一课呢？《风的成因》是小学科学的经典教学内容，从自然课到科学课都一直保留在高段，而且整个教学的组织形式基本上没有多大变化，都是借助风箱模型来模拟风的形成过程，通过对实验现象的观察来认识空气的流动产生风。“为什么空气会流动？空气是怎样流动的？”这两个问题由于学生的学习局限在被动的观察层面，没有思维的主动参与，学习停留在浅表，导致“冷热空气的循环过程”成为了教学中的学习障碍点，教师教和学生学的效果都不好。现在《风的成因》调整到了三年级来教学，对于老师和学生更是充满了挑战。同时，在语文三年级的阅读课文中有一课讲的就是茅以升童年探秘走马灯的故事，这个故事中涉及的科学原理“冷热空气不断循环，形成热空气持续流动让轮子不停转动”正是解释风的成因中空气循环流动的关键。故事中小茅以升善于观察、勤于思考、敢于探究的品质也是小学阶段需要培养的科学态度。不少同学平时也是见过走马灯的，有一定的生活经验。针对教学中的障碍点，我们创设了一个贴近生活的问题情境，引导学生亲历探究活动来揭开走马灯的秘密。通过这样的情境激发了学生的兴趣，充分唤起他们的好奇心和求知欲，激活了学生的思维，充分调动了他们的内驱动力，积极投入探究实践，使得深度学习在课堂上真实发生。本课的核心环节是解密走马灯转动的科学原理，这其实就是一个“推理——论证”的循证过程。怎样设计本环节成为了本课成败的关键所在。传统以观察为基础的教学设计，学生缺乏利用实验来建立观点与证据的联系的过程。在近几次重庆市的科学教研活动中邵老师都强调，科学课中的实验不是形式，而是收集证据的一种方式，一定是根据学习逻辑，围绕观点和证据的相互关联开展有效的探究活动，这既是知识的建构过程，更是思维的发展过程。在这个思想的指导下，我们不断调整教学设计。首先，我们在学习线索上下功夫，用问题链制造认知冲突，帮助学生探究。通过问题“为什么蜡烛能让走马灯转起来”，引导学生提出观点；通过 “怎么让热空气被看见”、“怎么让冷空气被看见”、“为什么轮子停了下？” “怎样让轮子持续转动”等问题，引导学生设计实验、开展探究、收集证据。其次，我们在学习材料上下功夫，借助艾条产生的浓烟来观察热空气的运动与变化，借助热成像仪来观察冷、热空气的运动与变化，突破了空气透明不可见的难点，帮助学生形象感知，寻找足以支撑自己观点的证据。第三，我们在证据评价上下功夫，运用多种形式对证据进行整理、加工，利用互动交流引导学生将所获得的证据与他人进行交流，并对证据的可靠性进行评价，最后将所收集的证据进行整理，建构科学概念。循证的过程以支架性问题为线索，以结构化材料为工具，让学生的自主建构、自我监控持续推进，这既是科学探究的循证路径，更是科学思维的发展轨迹。本课创编的目的是为了克服“学生难以理解冷热空气循环流动过程”这个学习困难点。到底学习效果怎样，学生的理解水平达到了什么程度，还得利用评价任务来进行检测。同时，核心素养落脚点是能够利用所学在真实的情境中解决问题，一节课的学习价值应体现在学生是否对知识形成理解，能否灵活运用。因此，为了检验本节课的学习价值，我们决定设计一个表现性评价任务。根据布鲁姆认知层次理论，在学习中进行“分析、评价、创造”对应了学生认知的高阶思维。于是我们想到了让学生迁移应用这节课所学的知识来解决真实问题，对原有装置进行改进，实现走马灯持续转动的功能。在实际教学中，这样设计体现的好处有三，其一，发挥评价的功能，判断学生对知识的理解水平，并分析教学中还存在的问题，帮助教师找到后续改进的措施；其二，发挥学习的功能，引导学生在已有知识和经验基础上，获得更丰富的学习体验，并加深了对跨学科概念“稳定与变化”“结构与功能”的理解，帮助他们建立更完整的认知体系；其三，发挥导向功能，引导学生知行合一、学以致用，把学习所得迁移应用到真实情境中解决实际问题，真正落实素养导向。从本课的教学反馈中我们可以看到，学生能根据“冷热空气循环流动”的科学原理来改进装置，实现了走马灯的持续转动，可见本课的学习价值得到了充分的体现，在此过程中学生的创新思维和批判性思维也得到了一定程度的发展。深化教学改革的道路只有起点，没有终点，在新课标颁布实施的新时期，唯有不断探索，在教学中坚持素养导向，强化学科实践，把“创设情境让学习发生、强化循证让学习深化、注重迁移体现学习价值”落实到每一节课，我们的教学水平才能得到真正提升，我们的学生才能得到真正的成长。紧扣学习需求取材，助力学习真实发生
——《走马灯的奥秘》一课磨课心得
重庆市沙坪坝区新桥小学校 程燕
《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确提出：“科学课程的总目标旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。”科学实验活动往往是学生在科学学习中感兴趣和具有驱动力的一个环节。我国有一句谚语：“工欲善其事，必先利其器”，把它比喻成小学科学实验活动很是恰当。所谓善其事，是指能否更好地完成科学探究、发展科学思维；必先利其器，则是指必须准备合适的实验器材，助力学生开展探究式学习，帮助教师更好地开展教学活动。本节课设计选材时，从学生的真实需求出发，通过选取走马灯、艾条、热成像仪、系列改造器材等材料激发学生的学习兴趣、助力学生探究实践，提高学生学习的深度和广度。本节课在选取材料时，从核心概念入手，依据学情，选择学生感兴趣的材料开展探究。《走马灯的奥秘》在语文三年级上册教材中也有出现，学生对走马灯的奥秘充满了好奇心和探究欲，因此我们决定从走马灯原理入手，开展有思维层次的探究活动。市面上也有很多款走马灯，传统纸木结构的、现代金属质感的，甚至是用纸杯手工自制的，究竟选择哪款走马灯作为实验器材呢？通过对比分析，我们发现装置简单、结构分明的现代金属质感的走马灯更适合学生聚焦问题、开展研究。通过试讲我们发现用没有灯罩的走马灯做实验，学生普遍认为是外界的风让走马灯转起来，而不能很好的将关注点放在“为什么点燃蜡烛后，走马灯轮子会转动”这一核心问题。因此我们尝试加上灯罩，再次请学生观察。这样的调整，让学生将关注点放在了走马灯机制原理的研究之中。学生们通过自主思考、小组讨论，普遍存在两种观点：一种观点认为是由于热空气上升，推动轮子转动；另一种观点认为是因为冷热空气共同作用，让轮子转起来。选定加灯罩的金属质感走马灯作为实验研究材料的主要目的基本实现。思维活动是科学探究的核心。从问题到假设、从假设到搜证、从结果到结论的过程都是经过学生的思考实现的。不同的思维过程需要借助有结构的材料。本节课中，在学生形成两种主要观点后，如何进行实验、寻找证据、验证观点呢？验证第一种观点——热空气上升，推动轮子转动。在设计实验验证这一观点时，学生遇到的主要困难是空气是无色无味的一种气体，怎样才能让热空气被看见呢？学生根据熄灭蜡烛后产生的烟上升的现象，以及生活经验，会想到用烟来观察热空气的流动情况。但是熄灭蜡烛后虽有烟产生，却无法再提供热量。那有没有一种材料，可以在产生热的同时，又有烟冒出呢？这里可选择的材料很多，比如香、香烟、艾条等，通过实际效果测评，我们选定了能产生大量热且明显有烟冒出的艾条作为实验材料，以便学生更直观地看到烟的上升和扩散，并记录下来。验证第二种观点——冷热空气共同作用，让轮子转起来。基于上一个环节中对热空气研究的体验，学生自然会想到，如果也能像看到热空气一样，看到冷空气对走马灯转动的影响就好了，那怎样让冷空气被看到呢？研课组的老师们提出了用热成像仪试试。于是我们综合比对，通过对清晰度、精确度、使用便捷性，还有性价比等多维度的考量，最终选择了使用了JS P20手机红外热成像仪。通过使用热成像仪实时直播，学生不仅能够直观看到冷热空气的分布及变化情况，并由此思考冷热空气共同作用的方式，进一步寻找证据，探究走马灯的奥秘。要上好一节科学课真的很不容易，实验材料的一些小细节也要细致思考。比如：对灯罩的材质及厚度，我们也是通过大量测试，才从各种厚度的亚克力管和透明塑料纸中，最终确定用厚度适中的透明塑料纸来制成灯罩，让学生既能清楚观察到实验现象，也能减小改造走马灯的难度。本节课，教师顺应学生的思维过程，一步步地组织材料，优化教学流程，学生能够更多地关注和思考走马灯的原理，学生的思维呈现进阶式生长。实验器材是学生进行科学探究的基础，对于达成科学学习目标，培养学生的科学核心素养起到了关键的作用，是我们科学教师不可忽视的一个部分。我们应以兼具趣味性、功能性、操作性的实验材料，引领儿童开展有序、有趣、有理、有效的科学学习，让学习真实发生，努力让每位学生成长为更好的自己。
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