2005年中国小学科学专业年会教学案例5

芜湖小李

用模型解释
                      ──盒子里的秘密
执教教师：云南师范大学附属小学   艾  丽
指导教师：云南省教育科学研究院   席学荣

一、研究的专题及观点
让学生初步体验用模型解释的科学研究方法。

二、本课设计思路
内    容目    的
揭  题
活动一通过感觉盒子里物体运动方式来推测盒子里移动物体的形状培养学生在活动中能找到一定的依据来证明自己的推测，建立心灵图画
活动二
通过盒子里移动物体运动方式的改变来推测盒子里障碍物的位置学生动手画图，用图画来解释自己的研究结果，理解“模式”这一抽象概念
活动三推测圆筒内线的结构并动手做一做学生不仅动手画图，而且依照图动手做模型，用模型来检验自己的推测，初步体验用模型解释的科学研究方法

三、如何通过本课教学体现自己的观点  
一开始教师用简短的激励性语言揭示课题——《盒子里的秘密》。
  接下来老师创设了三个活动，通过活动，层层深入的让学生在探究中初步体验用模型解释的科学研究方法，将抽象的概念形象化、具体化，学生在具体体验中初步地理解了“用模型解释”这一抽象概念。
活动一：通过感觉盒子里物体的运动方式来推测盒子里移动物体的形状。
“同学们能不能不打开这盒子，推测出盒子里移动物体的形状？”问题是思维的开始，学生在面对富有挑战性的问题时，好奇心得到激发，思维得以活跃起来。“能，可以摇一摇盒子，听一听声音”，“可以上下颠一颠”，“可以左右倾斜”，“用手指弹一弹”，用手心贴着盒子感觉一下”……学生想出了各种推测的方法，接下来以小组为单位完成推测，并选出代表汇报本小组推测结果。这样设计，鼓励了学生的合作学习，在活动中，个体学生的观察推测结果最后要在小组内进行交流，最后形成小组决议的一部分。
通过这样的合作活动，孩子们可以获得彼此观点的深层次理解， 合作能力得到较快提高，培养了孩子们的团队精神，懂得集体智慧结硕果。此活动虽没让孩子们画图，可孩子们在小组内尽可能找依据证明自己的推测时，相信孩子们的头脑里己有了物体的形状图，或球形或方形等，这是心灵的图画，它也是模型。活动一，使孩子们初步体验了用模型（心灵的图画）解释自己的探究结果。
活动二，通过盒子里移动物体运动方式的改变来推测盒子里障碍物的位置，并画出推测图。
“活动二”比“活动一”进了一步，学生合作学习探究后不仅建立了障碍物的心灵图画，而且把心灵的图画用绘画的形式记录下来，也就是图画，图画也是一种模型。每个小组的代表，把小组内共同认可的障碍物的位置图呈现在黑板上，而且代表本小组的成员们用图画清楚的解释了障碍物的位置。
“其他小组对他们的推测有疑问吗？”看，小代表们仿佛一个个小博士在答辨，充分用理由回答别人的疑问。
活动二，使孩子们进一步体验了用模型（图画）来解释自己的探究结果，理解“模式”这一抽象概念。
活动三，通过“活动一”、“活动二”的学习，学生们己体会到借助模型解释探究结果是一种很好的方法，同时对“模式”这一抽象概念有所理解，可有时仅用图画还不能清楚解释，得动手做一做，所以设计了活动三，建纸筒模型，用模型解释。
活动开始，教师演示纸筒模型，任拉一条线，其余三根线都在动，在学生惊奇的目光和惊叹声中，教师问：“你们能推测出这纸筒内线的连法吗？大家激烈讨论，你一言，我一语，在讨论中，相信孩子们头脑里己有了纸筒内线的连接方法（心灵图画）代表们将小组内共同认可的结果用图画呈现在黑板上，并借助图画解释本小组的推测理由，此时，问题出现了，用“图画解释”已不能完全说服别人了。 每个小组的推 测都有一定道理，可哪一组的推测正确呢。要检验推测正确与否，只有动手做一做，动手做对学生有很强的刺激作用，它易激发学生的好奇心、创造力，使学生积极参与。孩子们根据所画模型做类似的纸筒，有的组成功了，成功的小组用模型清楚解释了自己的探究结果。 不成功的小组会将推测与动手做的结果进行对比，这样学生便逐步学会了反思。科学研究需要反思，进而才能有所改进，这是真正的科学研究必备的基本素质之一。
活动三，使孩子们初步体验了用模型解释的科学研究方法，进一步理解“模式“这一抽象概念。

四、课后反思
用模型解释是科学家对客观世界和抽象事物之间联系的具体描述，是一种重要的科学研究方法。对提高学生的探究能力，尊重个性差异，培养创新精神和实践能力意义重大。 避免了对观察、假设、解释等概念的表面化认识，从而真正获得了对探究特征的深刻认识，使科学方法显性化。
科学课将之纳入教材，作为科学教师，我很想学习这方面的教学，所以选择了此课，从实际教学情况来看，学生对“模型”己有了自己的认识，能够利用“模型”解释事物和现象，整节课做到了：
1．给学生提供了充分的探究时间，广泛的交流空间，营造了宽松、民主、和谐融洽的学习环境。
2．对盒子进行了改进，在盒子上标出ABCD便于学生观察、记录、描述，课堂上才有学生清楚、流畅的表达。
3．活动的设计逐层深入，从建立“心灵图画”→“画图画”、“用图画来解释”→“动手做模型”、“用模型来解释”。
4．设计强调经验（判断盒子里移动物体的形状）；强调探究（判断障碍物的位置）；强调师生共同参与，注重提供给学生通过自主探究以及分析，交流来建构科学概念的机会。
5．鼓励合作学习（例小组讨论、交流、协作等）。
   6．鼓励学生不断进行记录与反思，这是真正的科学研究必备的基本素质之一。
   7．活动都以一系列富有挑战性的问题开始，通过这样一步步设疑，学生将探究活动逐步深入，学生始终保持对探究活动的兴趣