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基于生活的科学探究

——吹泡泡中的奥秘

谷玉兰
  
科学探索媒体号
2023年21期
中国人民大学附属小学 北京 100097

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案例背景

2021年7月24日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》。从学校角度来说,要求“大力提升教育教学质量,确保学生在校内学足学好。”“积极推进幼小科学衔接,帮助学生做好入学准备,严格按课程标准零起点教学。”对于一名一年级科学老师来说,认真上好每一节课,培养学生的科学素养,让每个孩子在课堂上有收获、有成长,在课下依然保持对科学探究的兴趣,并能用课上所学继续研究或者解释生活现象,这就是我的工作目标。

早在2013年,我校就对小幼衔接课程进行了探索,在巴学园创设了七彩节日课程,各学科老师围绕节日主题开展教学活动,泡泡节课程就是其中之一。色彩缤纷的泡泡是孩子们从小熟悉的,无色的泡泡水,在各种造型别致的工具下,变成大大小小的泡泡。阳光下赤橙黄绿青蓝紫若隐若现,这梦幻般的场景,曾经是每个人最美好的童年回忆。让孩子在做泡泡、吹泡泡、欣赏泡泡的过程中提出问题、开展探索、感受水的表面张力,这是泡泡节科学课的初衷。

但是这一内容在教科版1-6年级科学教材中并没有安排。在2022年《义务教育科学课程标准》中,与本课教学有关的概念是“空气与水是重要的物质。”和“力是改变物体运动状态的原因。”。

因此,我遵循课标“活动化、游戏化、生活化”的理念,借鉴苏教版科学三年级上册《神奇的水》一课中,关于“水的表面张力”的实验探究活动,结合学生生活实际,开展本课教学。让学生在玩儿中学,在活动中学,感受水的表面张力。

案例描述:

片段一:提出问题,激发探究兴趣。

教师借助刚刚结束的泡泡节启动仪式,引导学生提出问题。

生1:我在想,为什么泡泡飞一会儿就破了?要是能一直不破该多好啊!

生2:泡泡为什么有那么多颜色?

生3:为什么泡泡都是圆的?有没有方形、三角形的泡泡啊?

生4:我想知道泡泡液是怎么做出来的?

生5:我的那个吹泡泡的工具有时候吹不出来,我不知道怎么回事。

教师根据学生回答,把问题简单梳理在黑板上:多种颜色?圆球形?为什么破?怎么配置泡泡液?

师:关于泡泡的颜色问题,跟“光”有关系,我们会在五年级科学课学,配置泡泡液的方法会在下午的实践课学习。那么为什么我们吹的泡泡都是圆球形状?为什么会破?这节课就我们一起来研究。

实施效果:从生活中真实的问题情境出发,启发学生思考并提出问题,亲切又自然,这是科学探究的起点。但是问题有难易、深浅、简单和复杂之分,一节课,不能把所有问题都研究清楚。因此,通过教师的梳理,让每个问题都有落脚点,使学生对这节课、对下午的实践活动、甚至对今后科学课的学习都充满向往。对于学有余力的孩子,也很有可能会在课下自己研究。

片段二:实验探究,感受水的表面张力

老师先给各组发一杯水,问:满了吗?如果说没满,老师再倒水,直到学生认为满了。问:如果在满满的一杯水里再加东西,你猜会发生什么呢?很多孩子都认为水会流出来。

接下来老师请每个同学拿一个回形针,从杯子中间慢慢放入水中,观察是否有水流出来,如果没有,第二个同学继续放,以此类推。一边放,大家一边数,直到水从杯里流出。

学生有序操作,每放一个回形针进去,水没有流出来时,大家就欢呼起来,教室里掌声笑声欢呼声此起彼伏。有的组甚至把老师发的回形针全部放完,水还是没有流出来,实验活动给孩子们带来了极大的惊喜。

在谈及实验中的发现时,除了数据带来的震撼,孩子们注意到了水的变化。

生1:真没想到,已经满满一杯的水里,居然还能放进去这么多回形针。

生2:我觉得这杯水好像有魔法一样。

生3:老师,我质疑:这杯里装的真是水吗?

生4:我觉得这杯水好像是我的肚子,明明吃饱了,但是还能吃很多。

生5:每次都觉得水好像要流出来了,可是放进去回形针以后,它还是没流,那个杯子边好像挡着水,不让它出来。

师:你们也觉得是杯子边缘拦着水,才不让它出来吗?

生6:不是,那个水面都鼓起来了,都超过杯子的边了。

生7:它超过杯子边就应该能出来了,我觉得是水自己不想出来。

生8:我觉得是边上的水想流,可是里面的水不想让出来,拉着它呢。

师:同学们你们真是太棒了,不但观察仔细,还特别有想象力。观察和想象都是科学研究重要的方法。

实施效果:有关水的表面张力的小实验有很多,选这个是因为实验简单方便操作,现象明显,很容易观察到,每人都有操作的机会,可以充分参与,不容易发生争抢,容易组织。尤其是满满一杯水,什么时候会流出来,对孩子来说充满了悬疑和惊喜,会牢牢吸引他们的注意力。学生在实验后富有想象力的分析也充满了童真童趣。

片段三:人体模拟,感受水的表面张力。

教师组织三五人手拉手随随便便围起来,然后吹一口气,让孩子们围成一个圆圈。问:是圆圈吗?怎么才能是个圆圈呢?学生会发现当每个人都用力向外拉时,就会更圆。围成圆圈后,再让孩子们顺时针方向跑起来,学生发现,圆圈很快就断开了。

模拟活动后,教师引导孩子回想我们吹的泡泡,再看看我们围圆圈的活动,猜一猜吹出的泡泡为什么是圆的?为什么又会破?有学生会猜,泡泡里可能也有什么东西,再用力向外拉,拉成了一个圆,当它们用的力太大,圆圈就破了。

师:这种力就是存在液体表面的张力。这些用力的小东西等你们上中学后就知道了,它们叫分子,是我们眼睛看不到却真实存在的。

实施效果:在这节课之前,学生还没有在科学课上认识“力”,但是在平时生活对力有所感知,在围圆圈的活动中,孩子很容易发现,每个人都用力向外,当大家用的力量差不多时,就会比较圆。由此进行类比,想象出水里可能也会有看不见的东西,在用力拉出一个圆。将枯燥的概念,通过游戏化的方式呈现出来,既符合一年级学生的身心特点和认知规律,又生动有趣。

案例反思:

《小学科学课程标准》指出,“探究要从学生身边熟悉的事物出发”。保加利亚暗示学家 G·洛扎诺夫说过:“我们是被我们生活的环境教学和教育的,也是为了它才受教学和教育的。”这节课是基于学校“泡泡节”课程的大背景下设计的,学生在节日课程中,对吹泡泡活动有丰富而深刻的体验。这种基于学生实际生活的科学探究,拉近了科学研究和孩子的距离,体现了一年级“零起点教学”的特点。

其次,本课实验的设计参考了苏教版教材中的一个活动——把回形针一个一个放进装满水的杯子里。实验本身具有科学性和严谨性,且操作简单,现象明显,易于学生观察,学生人人参与动手,符合一年级学生的认知特点和身心发展规律。

最后在教学设计上,立足于学生核心素养的形成。教师通过简单的实验使学生观察到了现象,再结合人体的模拟活动,借助想象力,使水的表面张力这一科学观念渐渐具体化和形象化。在提出问题、猜想验证、观察比较、交流与表达、想象推理等探究过程中,发展了学生的思维。整节课学生的笑声不断、惊喜不断,科学研究的兴趣不断被点燃和强化。带着这样的兴趣离开课堂后,相信一定会有孩子,能够主动去研究其他感兴趣的问题。长此以往,一节课带给学生的影响将是久远而有意义的。从学生生活实际出发设计探究活动,提高课堂教学质量,让课堂教学的效果深刻而持久的影响孩子,这是我在“双减”路上需要不断追求的。

参考文献:

[1]《义务教育科学课程标准》中华人民共和国教育部制定(2022版)

[2]《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》2021年7月中共中央办公厅、国务院办公厅印发

[3]《教育部关于大力推进幼儿园与小学科学衔接的指导意见》2021年3月

(作者单位:中国人民大学附属小学)

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