论文做思相融：学生科学思维应然之道以《沉浮自如的浮沉子》一课教学为例，本文是科学思维类毕业论文的格式范文跟思维和《沉浮自如的浮沉子》和应然相关论文范文资料.
苏州工业园区方洲小学 鲍峰
科学课堂提倡探究式学习,它有利于激发学生学习科学的兴趣和科学概念的理解,更是培养小学生科学探究能力、科学思维方式和科学精神的不二选择.事实上,在所谓的“探究式学习”中,学生往往只注意“做”,而不太关注“思”,因此课堂上常常会出现热热闹闹做实验但缺乏思维含量的现象.为改变这种学习现状,我们教师应该帮助学生在获得感性体验的基础上发展理性思维的能力,引领学生在动手与动脑的过程中发展科学思维,从而使学生的科学核心素养得到真正的提高.在此,我以教科版五年级下册《沉浮自如的浮沉子》一课为例,谈谈如何将学生的感性体验和理性思维有机结合起来,以达到理趣相融的课堂效果.
一、创设沉浮情境,聚焦研究问题
精心创设各种教学情境,将学生置于乐观的情绪中,能够激发学生的学习动机和好奇心,调动学生的求知,发展创造思维和培养发现精神.同时,问题是思维的发源地,没有问题就不会引起思考.因此教师要精心设计探究问题,激发学生的认知冲突,引发学生的思维.
在《沉浮自如的浮沉子》这节课中,我在水中放入一个空的口服液小药瓶,问学生小药瓶在水中是是沉还是浮,怎样让它沉下去？学生会抢着说往瓶子里灌水,瓶子就会下沉.我继续追问学生怎样让小药瓶再浮起来呢？学生不屑一顾地说道这很简单啊,把水倒出来就可以了啊.我于是让大家比比谁的“潜艇”得到命令后迅速实现实现沉浮？在这个比赛中学生一会灌水,一会放水,感觉有点麻烦.于是他们开始思考有没有更加简单方便的方法,让“潜艇”能够灵活自如地沉浮.安装自动排水和加水的装置、安装气囊等众多创意点子呈现在学生的脑海中.此时我借机引出科学家笛卡尔和他的浮沉子,并指出今天要来模仿着笛卡尔自己动手制作一个浮沉子.
制作一个沉浮自如的浮沉子是一个工程问题,是一个有真实意义的问题.学生要解决这个问题,需要学习并调动相关的所有科学知识,如物体的沉浮与哪些因素有关,空气占据空间,这些知识处在不同的领域,但通过制作浮沉子这些看似无关的知识被关联在一起了.学生会领悟到要想解决一个真实的有意义的问题时,需要综合运用许多相关的科学知识,只依靠某一方面的知识很有可能无法成功地解决问题.
二、解释沉浮原理,尝试动手实践
对于小学生来说,他们对周围的事物和现象已经有一种较为浅显的看法和观念,他们已经能制出简单的模型来客观地解释所观察到的事物和现象.作为教师的我们可以先让学生根据自己已有的认识和经验来解释事物和现象,以此来发展学生的科学思维.而在教学中,一旦研究问题被提出后,教师通常会让学生按部就班地开展所谓的探究实验.事实上,解决一个问题首先要分析问题,思考用怎样的形式和方法来解决问题,这个过程会产生大量的思维活动,也是发展学生思维的重要阶段.学生的思维越充分,解决问题的思路就越清晰.
在《沉浮自如的浮沉子》这节课中,我让学生观察老师手中的浮沉子是怎样实现沉浮的,学生会猜测可能是挤压大瓶子时,水“跑”到了小药瓶里,由于重量增加,就出现了下沉现象.我继续追问学生,为什么饮料瓶中的水在被挤压时进入到了小瓶子中呢？学生稍加思考,就会联想到水和空气占据空间,同时水不能被压缩,而空气是可以被压缩的.在基此础上,我组织学生讨论在制作浮沉子时有哪些方面是要注意的？在动手做之前展开如此多的思维活动,一方面为学生初步制作浮沉子铺设了道路,另一方面也培养了学生动手之前先动脑的科学探究习惯.
学习科学强调“动手做”,同时动手做之前的思维活动,如模型原理的分析、实验方案的设计等,必不可少.因此,在制作浮沉子之前我先让学生尝试着分析并解释浮沉子的原理,学生会提出一些思维层次比较低的解释,但这有利于学生寻找到制作浮沉子的方法和技巧,如大瓶子中的水要尽量装满,小药瓶的瓶口要朝下等.
三、完善沉浮方案,寻找解决策略
围绕探究问题,引导学生制定探究活动的方案.这是探究活动的重要环节,也是提高学生思维能力的有效途径.动手做前的动脑思考能让学生的思维从模糊走向清晰.因此,在研究方案的设计环节中,我们应当引导学生深入思考,全面考虑各种因素对实验的影响,通过对问题的分析,找到问题解决的关键所在.
在《沉浮自如的浮沉子》这节课中,我先让学生尝试着制作,他们发现浮沉子的制作没有想象中那么简单,并且遇到了各种问题,有些小药瓶中的水太多了就直接沉到了底部；有些小药瓶中的水太少了,就浮在水面,很难沉到水底；有些小药瓶下沉慢上浮快,有些下沉快上浮慢；小药瓶的瓶口朝上时,下沉后会再也浮不起来；大瓶子中装的水量对浮沉子也会有影响.细细考虑这么多问题,学生意识到小药瓶中水量的多少是成功制作浮沉子的关键所在.然后我组织学生这样进行方案修改：大瓶子中尽量装满水,小药瓶瓶口朝下,解决问题的关键落在调整小药瓶中的水量上面.
先尝试动手操作让学生发现问题,再结合问题修改并完善方案,然后深入展开探究活动,这样可以让学生动手和动脑紧密结合起来,变传统的实验技能模仿为学生主动的设计实验,从关注技能的形成转向关注科学思维品质的养成,从而切实提高学生的科学素养.
四、检测沉浮优劣,形成最优方案
生产线上要对产品进行质量检查,同样道理,学生制作完成的产品也要进行检验,测定它是否满足解决问题的要求.检测过后还要对检测结果分析、解释和概括,即测试成功的小组要进行方法技术总结,测试失败的小组要进行方法技术的改进.也就是说,我们的目的不是简单地评比实物作品的好与坏,而是要找到一个最好的、最合适的解决方案.因此,这个过程更加需要思维的参与,思维的参与度越高,学生对解决问题的认识也越深刻.
在《沉浮自如的浮沉子》这节课中,浮沉子制作完成后,我让学生上前展示浮沉子的沉浮效果,学生听到要展示自己的作品时,争着要上讲台展示.于是我让所有小组都上前来展示,同时比一比谁制作的浮沉子最灵活？不比不知道,一比发现问题了,虽然大家的浮沉子都能实现沉浮了,但有的浮沉子下沉慢上浮快,有的下沉快上浮慢,这是什么情况呢？学生发现这还是和小药瓶中水量有关,还有学生提出我们可以在小药瓶上画上刻度线,精确地测一测加多少水时,浮沉子沉浮最自如,最灵敏.
科学问题的最终目标是为了发现关于自然的最好的解释,而工程问题是针对工程中的问题或困难寻找一个最好的解决方案.浮沉子这节课表面上看是科技制作,实际上,在科技制作背后蕴含了解决工程问题的方法和策略.学生收获的不仅仅是动手能力的提高,更重要的是思维品质得到了的提升.
总之,真正的科学探究应该发生在学生的头脑中,即科学的学习离不开科学的思维.探究式学习是我们积极倡导的一种学习方式,我们应当以此为主渠道,带着发展学生思维的理念来开展科学探究,让他们在动手动脑中发展科学思维,进而提升科学素养.
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参考文献：
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