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教科版小学科学测量的教学建议(2014浙江省小学科学论文一等奖)

教科版小学科学测量的教学建议(2014浙江省小学科学论文一等奖)

作者:徐晶      时间:2015-4-25      点击数:

  教科版小学科学测量的教学建议
  徐晶
  [摘要]测量是借助各种不同类型的工具对周围世界的一种定量观察,也是一种通过数学语言与别人进行交流的工具。教科版小学科学是目前小学使用率较高的一套教材,笔者就教材中涉及测量的内容作了统计,并就教科版小学科学测量的教学提出了一些有针对性建议。
  [关键词]教科版科学测量教学建议
  《全日制义务教育科学(3~6年级)课程标准(实验稿)》(以下用《标准》)明确指出:"科学探究是科学学习的中心环节。"新课改以培养小学生科学素养为宗旨,对小学生科学探究素养的形成,科学过程技能的培养是其中最根本的基础,科学过程技能是科学工作者在科学研究中必须具备的一些最基本的思维方法和操作技能,其中测量属于科学过程技能中的重要基本技能之一。测量实际上就是借助各种不同类型的工具对周围世界的一种定量观察,也可以说是对事物某一方面特性的精确描述,它也是一种通过数学语言与别人进行交流的工具。测量可以用已知的标准单位和未知的物体属性进行比较,通过比较,可以更加全面了解事物。
  科学过程技能是相互关联,互为因果的。同样正确的测量技能也有重要的作用,它为发展其他技能提供了更科学的依据,发展小学生良好的测量技能与习惯是他们在做定量观察、比较、分析数据的重要保证。通过测量,体验科学探究要尊重证据;由不同的测量工具意识到科学是不断发展的;乐于用学到的知识改善生活;养成细致观察的习惯。
  在科学研究中使用的测量方法和内容有很多,对小学生而言,多长(长度)、多大(体积)、多重(重量)等不仅是日常生活中常常要遇到的问题,也是他们发展过程技能--测量中最主要的几个方面。这些方面的测量是最基础的科学过程技能之一。科学数据就是证据,能用简单测量工具(尺、测力计、天平、量简、温度计、秒表等)对物体进行定量观察,是采集数据的重要手段,它为后续实验实施的科学性和准确性提供了保证,通过实验和数据来形成对自然现象的解释,对小学生的科学素养的培养具有重要的意义。
  一、小学科学教材(教育科学出版社)涉及测量内容的统计
  教育科学出版社(以下简称教科版)出版的小学科学教材是教育部基础教育教材审定工作办公室批准,为验证《标准》出版的一套《科学》实验教材。该教材在全国24个省(市)的150多个实验区使用,是使用范围较大的一套教材。笔者仔细阅读分析了小学科学教材(教科版),就教材中涉及测量的内容进行了统计(见表1)。
  表1:教科版小学科学涉及测量内容的课题统计
   ((请下载本文附件查看相关表格))
  观察全部测量在小学教科版中的分布,我们可以发现小学生日常生活中会用到的测量技能在教材中都有涉及,具体每个测量内容所占的比重比较均匀,并且按照难易层度进行了合理的编排。我们的教科版教材按照学生已有经验和身心发展的特点,在编排上不难看出测量作为实现科学观察高级阶段的重要手段,儿童测量的发展是按照先感官后工具,如三年级第一课"我看到了什么"先用各种感官观察大树,然后借助工具皮尺来进行观察;先定性后定量,如先能比较水和油的轻重后认识天平、学习准确称量;先静态后动态,如会用测力计测重力到会测摩擦力浮力等;先单体后多体,如测量水的温度到后面"设计制作一个保温杯"里综合测量各种容器内水温变化情况等;先短期后长期这样的顺序。
  二、教学建议
  测量作为重要的实验技能,学生测量技能的形成可以分为认知阶段、联接阶段和自动化阶段。根据测量技能形成的三个主要阶段,在教材安排和教师的课堂教学上让学生能进行独立的测量操作要经过:定向-模仿-练习(纠错强化)这些阶段。
  (一)定向:引发问题冲突,产生测量需求
  现代教学论指出:产生学习的根本原因是问题。没有问题,也就难以诱发和激起探究的欲望。因此教师的职责就是要把教学内容转换成具有潜在意义的问题情景。在学生思维的最近发展区,提出问题,引起矛盾冲突,使学生原有的认知结构与新知内容之间产生一种不协调,激发学生探究的欲望,从而把学生引入"问题--探究"的学习过程中。
  科学活动需要用测量作为量化的手段,帮助学生获得数据来发现规律。在教学中,教师要使学生在遇到问题时能够想到使用测量工具,为什么使用测量工具,并且知道测量技能不是靠教师讲解来习得的,而是在测量操作实践活动中获得的。当学生遇到问题有了测量需求时,教师再把测量工具以及它的使用方法等知识介绍给学生。这样不仅满足学生学习的需要,还可以使学生对该项测量有深刻的印象。所以在科学探究中建构测量工具的规范使用方法,要比单纯开展测量技能训练的教育价值更大。教师在教学中可以抛出需要解决的问题或者巧妙地使用实验材料引出测量工具。
  我们可以参照以上测量内容统计表,来确定测量技能学习的起始课题。按照课题内容巧妙地引出学生的测量需求。例如,三年级下"温度和温度计"这课,学生要认识温度和温度计,在学生认识到,温度是表示物体冷热程度的,我们可以通过皮肤等触觉器官感知、比较物体的冷热情况后,教师让学生按照不同的顺序比较课前准备好四杯水(水温差有大有小),同样的四杯水,由于实验顺序不同,手指获得的感觉是不同的。在活动中,学生意识到,用触觉来感知物体的冷热,有时是不准确、不可靠的。那么,通过什么方法可以准确的知道物体的冷热程度呢?这就引出了测量温度的方法和工具的学习。学生对接下来认识温度计就产生了很大的兴趣。
  (二)模仿:从规范使用测量工具开始学习测量技能
  测量可以分为精确测量和粗略估计两种形式。在科学探究活动中有很多时候需要我们精确测量,精确测量关系到探究结果的准确性,因此学会精确测量有重要意义。在教学中,安排了温度计、量筒、天平、测力计等测量工具的使用,目的是为了培养学生掌握精确测量的技能。
  这是学生掌握测量技能的认知阶段,也是模仿阶段,学生在老师的指导下对测量工具的认识,对测量的原理、操作过程或操作准则进行领会与理解。模仿,要"仿"就得有个标准的模式,有示范,让学生在脑子里产生相应的活动方式的映象,这是学生学习的活榜样。如天平等一些易损、复杂的测量工具教师可以直接讲解与演示示范使用。在示范的同时应注意示范的正确性和速度;进行整体活动方式示范或分解活动方式示范;也可结合讲解时示范,在学生实地训练时示范或在纠正学生动作时示范;教师既要作出榜样,又要指导方法。

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