體溫計(jì)的教學(xué)設(shè)計(jì)和研究

沈新穎

【摘 要】任何課程的教學(xué)要想做出符合學(xué)生發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)，都離不開構(gòu)思精巧，教學(xué)設(shè)計(jì)為教師教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成、教學(xué)活動(dòng)的有效進(jìn)行起著規(guī)劃、安排和決策的作用。新一輪課程改革要求科學(xué)教學(xué)要重視科學(xué)探究過程中科學(xué)概念（知識(shí)）的形成與發(fā)展，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)緊緊圍繞學(xué)生自主學(xué)科知識(shí)的建立過程來設(shè)計(jì)與實(shí)施?！俺尸F(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”四維度的教學(xué)設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知理論，能有效體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中相互合作，自主建構(gòu)科學(xué)知識(shí)的過程，更能突出科學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值，學(xué)生的探究合作，以及學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和成果的共享。

【關(guān)鍵詞】呈現(xiàn)；比較；建構(gòu)；共享；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、何為“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”

“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”是我校探索高效課堂中提煉出來的四個(gè)環(huán)節(jié)。自2014年第三屆“課堂節(jié)”以來，我們的教學(xué)研究出發(fā)點(diǎn)開始立足于學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，教學(xué)過程更突出學(xué)生對(duì)知識(shí)概念的自主建構(gòu)，讓學(xué)生在課堂中積極主動(dòng)愉悅的參與學(xué)習(xí)。經(jīng)過幾年的探索和發(fā)展，基于“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”四維度的高效課堂模式逐步得到師生的認(rèn)可。

（一）“呈現(xiàn)”指的是教師尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，從學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中尋找突破口，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)法創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，制造認(rèn)知沖突，讓學(xué)生從矛盾沖突中激發(fā)學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣?！俺尸F(xiàn)”過程中，教師需要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生潛意識(shí)中所出現(xiàn)的問題，其目的就是讓學(xué)生在相關(guān)科學(xué)概念或知識(shí)上暴露出其認(rèn)知不足，并以此作為教學(xué)的原點(diǎn)，從而明確課堂教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)和教師教學(xué)的手段和策略。

（二）“比較”是一種方法，一種教師教和學(xué)生學(xué)的手段。教師根據(jù)學(xué)生所呈現(xiàn)出的認(rèn)知沖突，有針對(duì)性地組織學(xué)生和學(xué)生、教師和學(xué)生的比較活動(dòng)。通過比較來幫助學(xué)生在原有學(xué)識(shí)基礎(chǔ)上提高認(rèn)識(shí)，修正自己在新知識(shí)和舊經(jīng)驗(yàn)之間的認(rèn)知差異，并達(dá)成共識(shí)。比較的對(duì)象可以是學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和老師，也可以是前概念和新知識(shí)，還可以學(xué)習(xí)方法方式的比較；比較的內(nèi)容可以是解決問題的方法、步驟與過程、口頭表達(dá)能力，經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)等。

（三）“建構(gòu)”在完成前面兩個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，通過“呈現(xiàn)”，借助“比較”，指導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，建構(gòu)起新的知識(shí)概念，或形成新的知識(shí)體系?！敖?gòu)”的原則是：能讓學(xué)生自主建構(gòu)的一定讓學(xué)生自己來建構(gòu)；學(xué)生建構(gòu)有難度的教師通過不斷的引導(dǎo)讓學(xué)生自己來建構(gòu)；過于抽象的概念才由老師幫同學(xué)來建構(gòu)。

（四）“共享”是指學(xué)生高層次的情感體驗(yàn)，既有學(xué)習(xí)知識(shí)的共享，更有學(xué)習(xí)過程中情感和學(xué)科價(jià)值的共享，是教學(xué)過程中的目標(biāo)和價(jià)值的體現(xiàn)。學(xué)生在呈現(xiàn)、比較過程中建構(gòu)了新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，獲得了得失成敗的情感體驗(yàn)，運(yùn)用了科學(xué)的方法，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的品質(zhì)等，更重要的是，通過教學(xué)過程由學(xué)科價(jià)值獲得了人生的智慧，從而實(shí)現(xiàn)了知情意的共享。

二、基于“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”的體溫計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)

體溫計(jì)是浙教版初中科學(xué)7年級(jí)上冊(cè)“溫度的測(cè)量”中的第二課時(shí)教學(xué)內(nèi)容，體溫計(jì)是生活中測(cè)量人的體溫的常用工具，那么如何讓學(xué)生在已有溫度計(jì)概念的基礎(chǔ)上建構(gòu)出體溫計(jì)這一概念呢？以下就是基于“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”展開的體溫計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)：

（一）實(shí)驗(yàn)活動(dòng)呈現(xiàn)前概念

科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法，課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能有效地幫助知識(shí)理解和掌握。積極開展課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生融入到實(shí)驗(yàn)的環(huán)境中，在老師的引導(dǎo)和指導(dǎo)下通過各種各樣，豐富多彩有趣的觀察和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，主動(dòng)地去探索、去研究，從而獲取新的知識(shí)。

例如：在學(xué)習(xí)“體溫計(jì)”這一課時(shí)，教師從學(xué)生上一堂課的教學(xué)內(nèi)容——溫度計(jì)展開，讓學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上熟練使用溫度計(jì)。不過教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)話題：能用普通溫度計(jì)測(cè)量人的體溫嗎？生活經(jīng)驗(yàn)告訴學(xué)生，測(cè)量人的體溫的并不是普通的溫度計(jì)，因此好多學(xué)生都說不能，不過也有幾位同學(xué)堅(jiān)持自己的觀點(diǎn)可以測(cè)量。

教師順著少部分同學(xué)的觀點(diǎn)，讓大家一起用普通溫度計(jì)測(cè)量自己的體溫，由于學(xué)生沒有用溫度計(jì)測(cè)過自己的體溫，教師投影呈現(xiàn)臨床測(cè)量體溫的方法和部位：人的體溫是指人身體內(nèi)部的溫度。由于身體內(nèi)部的溫度不容易測(cè)量，所以在臨床上通常以直腸、腋窩和口腔的溫度來代表體溫。正常人的口腔溫度為36.7～37.7℃（平均體溫37.2℃），腋窩溫度為36.0～37.4℃（平均體溫36.8℃），直腸溫度為36.9～37.9℃（平均體溫37.5℃）。

在明確安全衛(wèi)生等事項(xiàng)后，學(xué)生迫不及待的開始了實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中鞏固了溫度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)和使用，重新激活前概念，為后續(xù)體溫計(jì)教學(xué)的展開做好鋪墊。

（二）比較真實(shí)體驗(yàn)，修正前概念

科學(xué)學(xué)習(xí)離不開實(shí)驗(yàn)和生活中的真實(shí)體驗(yàn)，從而讓科學(xué)更好的服務(wù)于生活和生產(chǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)新的科學(xué)概念前讓其真實(shí)體會(huì)舊概念的弊端和不足，通過自己的努力不斷修正前概念，慢慢建構(gòu)出新的科學(xué)概念。

例如：在“體溫計(jì)”一課中，學(xué)生通過用普通溫度計(jì)來測(cè)量自己的體溫實(shí)驗(yàn)中來真實(shí)體驗(yàn)普通溫度計(jì)測(cè)量體溫的不便，激發(fā)學(xué)生對(duì)普通溫度計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。學(xué)生在用普通溫度計(jì)測(cè)量自己的體溫實(shí)驗(yàn)中，體溫?cái)?shù)據(jù)與自己的實(shí)際體溫偏差很大，且在使用過程中比較麻煩。在真實(shí)的體驗(yàn)中學(xué)生發(fā)現(xiàn)了普通溫度計(jì)測(cè)量體溫的諸多問題，歸納起來主要有：

1.溫度計(jì)太長(zhǎng)，使用時(shí)不方便；

2.溫度計(jì)不能離開人體進(jìn)行讀數(shù)，離開以后液柱會(huì)下降；

3.溫度計(jì)讀數(shù)不夠準(zhǔn)確，只能精確到1攝氏度，不能準(zhǔn)確反映人體實(shí)際溫度等。

學(xué)生從實(shí)際操作中體驗(yàn)到了使用普通溫度計(jì)測(cè)體溫中的不便，繼而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，不斷的嘗試著去設(shè)計(jì)來改進(jìn)普通溫度計(jì)，為體溫計(jì)概念的建構(gòu)提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。

（三）總結(jié)實(shí)踐體驗(yàn)，建構(gòu)科學(xué)概念

學(xué)習(xí)環(huán)境中的真實(shí)體驗(yàn)要有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)，這就要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中不僅需要考慮教學(xué)目標(biāo)分析，還要考慮有利于學(xué)生建構(gòu)意義的情境問題創(chuàng)設(shè)，并把真實(shí)的情境創(chuàng)設(shè)看作是教學(xué)設(shè)計(jì)的最重要內(nèi)容之一。

“體溫計(jì)”教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師在學(xué)生發(fā)現(xiàn)普通溫度計(jì)測(cè)量自己體溫時(shí)的不方便之后，及時(shí)的設(shè)計(jì)了“嘗試著對(duì)溫度計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)”這一環(huán)節(jié)。學(xué)生有了真實(shí)的體驗(yàn)后也都激情高漲，討論、交流并提出了很多設(shè)計(jì)方案。雖然學(xué)生的設(shè)計(jì)還不是很完善，但整體的設(shè)計(jì)在朝著“體溫計(jì)”的結(jié)構(gòu)方向進(jìn)行改進(jìn)。

這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生的思維完全被打開，在“不能離開人體讀數(shù)”這個(gè)難題上有學(xué)生提出了安裝照相機(jī)，將顯示的體溫值拍照后再讀??；也有同學(xué)把體溫計(jì)設(shè)計(jì)成彎曲狀，便于直接讀數(shù)等。在“液柱細(xì)，看不清讀數(shù)”問題上也有同學(xué)提出用放大鏡觀察等解決辦法。教師給予了充足的時(shí)間讓學(xué)生交流，每每有新創(chuàng)意時(shí)學(xué)生都情不自禁的發(fā)出贊嘆。最后通過學(xué)生和學(xué)生的交流，學(xué)生和教師的交流，學(xué)生慢慢建構(gòu)出了一個(gè)專門用于體溫測(cè)量的溫度計(jì)——體溫計(jì)。

（四）共享學(xué)習(xí)成果

共享學(xué)習(xí)成果指的是學(xué)生通過上述環(huán)節(jié)建構(gòu)出科學(xué)概念后，不斷將科學(xué)概念的外延擴(kuò)大，并能活化新的科學(xué)概念，將科學(xué)概念靈活的應(yīng)用于生活實(shí)踐?！肮蚕怼钡母邔哟芜€體現(xiàn)在學(xué)生的情感體驗(yàn)，學(xué)生在呈現(xiàn)、比較過程中建構(gòu)了新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，獲得了得失成敗的情感的體驗(yàn)，運(yùn)用了科學(xué)的方法，培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的品質(zhì)等。

1.知識(shí)的共享

所謂知識(shí)共享是指學(xué)生通過師生，生生建構(gòu)出的科學(xué)概念，利用建構(gòu)的概念去解釋生活中的各種現(xiàn)象，解決一些實(shí)際問題。這也恰恰體現(xiàn)了科學(xué)來源于生活，應(yīng)用于生活的科學(xué)精神。例如：“體溫計(jì)”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師在學(xué)生建構(gòu)出體溫計(jì)概念后又通過讓學(xué)生用體溫計(jì)來測(cè)量自己的體溫，通過前后兩次測(cè)量自己的體溫，真實(shí)的感受到體溫計(jì)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的巧妙之處。

不過教師的課堂并沒有停留在體溫計(jì)的完美設(shè)計(jì)中，而是呈現(xiàn)新的背景：體溫計(jì)用到水銀很不安全，測(cè)量時(shí)間持續(xù)長(zhǎng)等問題，不斷的“否定”體溫計(jì)。學(xué)生在這樣的背景中新的求知欲望又被激活：我家測(cè)體溫的不是玻璃體溫計(jì)……

2.情感價(jià)值的共享

情感不僅指學(xué)習(xí)責(zé)任和學(xué)習(xí)興趣，更重要的是樂觀的生活態(tài)度、求實(shí)的科學(xué)精神以及人與人的合作精神。“體溫計(jì)”教學(xué)設(shè)計(jì)中，在“嘗試對(duì)普通溫度計(jì)改進(jìn)”環(huán)節(jié)中，小組成員討論交流積極，能不斷提出創(chuàng)新性的想法，而且在組與組之間展開了激烈的討論和交流，每每有同學(xué)提到簡(jiǎn)潔低成本的設(shè)計(jì)方案時(shí)，班級(jí)同學(xué)無不送來掌聲。

3.學(xué)科價(jià)值的共享

《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》2011年版，在課程基本理念中提到：科學(xué)課程建立在以下對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，并將引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)?！绑w溫計(jì)”教學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)真實(shí)情境下的探究活動(dòng)。學(xué)生能在教師設(shè)計(jì)的情境下積極探索和發(fā)現(xiàn)，善于發(fā)現(xiàn)，敢于發(fā)現(xiàn)，并在發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上不斷思考和創(chuàng)新，同時(shí)借助同學(xué)和老師的幫助最終將問題解決。在課堂教學(xué)中讓學(xué)生真正的像科學(xué)家一樣去探索，將科學(xué)的探索精神深入每一位學(xué)生，并將這種精神延續(xù)到今后的生活生產(chǎn)之中。

三、課堂實(shí)踐與反思

在體溫計(jì)的實(shí)際教學(xué)中絕大部分教師還是圍繞著體溫計(jì)和溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)差異展開，一般都是呈現(xiàn)體溫計(jì)和溫度計(jì)實(shí)物，通過學(xué)生觀察體溫計(jì)和溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)不同來認(rèn)識(shí)體溫計(jì)。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)雖也體現(xiàn)科學(xué)的探究比較過程，但學(xué)生的思維受到限制，學(xué)生只是機(jī)械的根據(jù)它們之間的不同來學(xué)習(xí)體溫計(jì)，至于為什么體溫計(jì)是這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)還缺少更深層次的認(rèn)識(shí)。

本案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)先從學(xué)生認(rèn)知的溫度計(jì)入手，“呈現(xiàn)”溫度計(jì)；通過溫度計(jì)測(cè)量人體溫度中的不便處著手，“比較”溫度計(jì)，從而激發(fā)學(xué)生重新設(shè)計(jì)改造溫度計(jì)的興趣和欲望；學(xué)生在設(shè)計(jì)改造過程中，相互合作交流，逐漸找到了低成本改造的方案，“建構(gòu)”起了體溫計(jì)模型；在建構(gòu)的體溫計(jì)模型之后，不斷完善體溫計(jì)，達(dá)到“共享”先進(jìn)體溫計(jì)帶來的生活上的便利。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)充分發(fā)揮學(xué)生主體作用，自主呈現(xiàn)、自主比較、自主建構(gòu)，學(xué)生真正理解和掌握體溫計(jì)這一科學(xué)概念。

“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”這四個(gè)環(huán)節(jié)既可以按照一堂課的先后順序線性的展開，也可以在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中非線性的出現(xiàn)，甚至能夠在教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)需要重復(fù)性的出現(xiàn)在課堂教學(xué)中。它們從不同維度反映師生之間的活動(dòng)，可以是課堂一開始師生之間、生生之間就有“比較”，一開始就有師生之間新舊知識(shí)的“共享”，而“呈現(xiàn)”的方式、時(shí)機(jī)和內(nèi)容都應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)靈活的變動(dòng)。本案“體溫計(jì)”教學(xué)中在學(xué)生建構(gòu)體溫計(jì)這一環(huán)節(jié)中，教師將學(xué)生改進(jìn)的方案不斷的呈現(xiàn)，學(xué)生又根據(jù)呈現(xiàn)的方案再次改進(jìn)，再次呈現(xiàn)，最后通過比較，建構(gòu)出體溫計(jì)模型。在共享體溫計(jì)這一環(huán)節(jié)中，教師又通過呈現(xiàn)水銀體溫計(jì)的種種弊端，否定水銀體溫計(jì)，最終學(xué)生們?cè)诮處煹膸椭抡J(rèn)識(shí)了更多的其他原理的體溫計(jì)。

實(shí)踐證明，基于“呈現(xiàn)·比較·建構(gòu)·共享”的教學(xué)設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知水平和發(fā)展方向，以呈現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知上暴露出來的問題為原點(diǎn)的科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)課堂，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚、課堂參與積極、合作交流融洽、探究活動(dòng)真實(shí)、概念建構(gòu)牢固、知識(shí)應(yīng)用靈活，是真正的高效課堂、理想課堂。

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