簡約拓展設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)深度培育科學(xué)探究思維

劉學(xué)軍

小學(xué)科學(xué)課堂，一直都是以探究作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要方式，重視讓學(xué)生在豐富的實(shí)踐活動(dòng)中去體驗(yàn)、去思考。當(dāng)下的科學(xué)教學(xué)，更要讓學(xué)生以探究思維為中心，借助一定的問題情境，培養(yǎng)學(xué)生在項(xiàng)目中或生活中解決問題的習(xí)慣與能力。但現(xiàn)行教材中出現(xiàn)的部分實(shí)驗(yàn)，或缺少問題的情境，或高高在上，農(nóng)村的學(xué)生很難涉及，或沒有任何思維深度，變成了簡單的操作形式。這種或深或淺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只是注重了實(shí)驗(yàn)探究的形式，而忽視了學(xué)生思維的層次性與拓展性。簡約而又有一定深度層次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不光能促進(jìn)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更能在實(shí)驗(yàn)中培育學(xué)生探究思維深度及批判思維廣度，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的人才打下良好基礎(chǔ)?，F(xiàn)借助小學(xué)教學(xué)教科版《測(cè)量力的大小》拓展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，談?wù)勅绾巫尯喖s拓展設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生探究思維的再發(fā)展。

《測(cè)量力的大小》是教科版五年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容，主要是要求學(xué)生認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力器及其使用方法。而教材中對(duì)測(cè)力器的使用實(shí)驗(yàn)比較形式化，不能培養(yǎng)學(xué)生帶著問題去思考的習(xí)慣，實(shí)驗(yàn)過程簡單機(jī)械。為此，通過拓展簡約的、有層次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不但能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)測(cè)力器的使用技能，更能培養(yǎng)小學(xué)生面對(duì)問題合作思考的意識(shí)和能力。

一、簡單復(fù)習(xí)，感知重力

小學(xué)生的認(rèn)知是具有層次性與交互性的，在拓展實(shí)驗(yàn)之前，進(jìn)一步再現(xiàn)測(cè)力器的使用注意點(diǎn)，是很有必要的。在復(fù)習(xí)的過程中，完全讓學(xué)生進(jìn)行自主交流與補(bǔ)充并演示，從而提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣，體現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)的主體性，教師則是參與其中的評(píng)價(jià)者。

師：同學(xué)們，在科學(xué)上我們是用什么工具測(cè)量力的大小的？（測(cè)力計(jì)）今天老師給大家準(zhǔn)備了一個(gè)測(cè)力計(jì)（出示彈簧測(cè)力計(jì)），說一說，我們?cè)谑褂脧椈蓽y(cè)力計(jì)的時(shí)候有哪些注意點(diǎn)呢？

生：調(diào)零;測(cè)量前要注意測(cè)力計(jì)能測(cè)量的最大值，要估計(jì)被測(cè)量的力的大小，不能用測(cè)力計(jì)測(cè)量超過其測(cè)量范圍的物體;讀數(shù)時(shí)視線要與刻度的指針齊平。（教師適時(shí)強(qiáng)化估測(cè)的作用）

師：現(xiàn)在桌面上的工具盒里有兩只鉤碼，請(qǐng)你們用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)量一只、兩只鉤碼的重力分別是多少。（直接測(cè)量，不交流合作）

師：測(cè)量結(jié)束后，分別將一只鉤碼、兩只鉤碼放在手里掂一掂，體會(huì)一下0.5牛、1牛有多重。

學(xué)生通過交流與操作，進(jìn)一步復(fù)習(xí)測(cè)力器的使用方法，體會(huì)0.5牛、1牛的重力，為接下來測(cè)量前的估測(cè)做好鋪墊。

二、解決問題，尋找多元方法

通過簡單的復(fù)習(xí)與感知，接下來將一本桌子上的作業(yè)本作為測(cè)量對(duì)象，先學(xué)會(huì)估測(cè)，再研究測(cè)量的方法;讓學(xué)生的思維放開，回歸自然形態(tài)，在無任何束縛與提示的狀態(tài)下進(jìn)行方法的研究。

師：剛才我們已經(jīng)測(cè)量了鉤碼的重力，現(xiàn)在我們小組合作，一起來測(cè)量一本練習(xí)本的重力有多大，好不好？

師：請(qǐng)大家先估測(cè)一本練習(xí)本的重力大小，并填寫在記錄單里。

師：估算好之后我們請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，先討論設(shè)計(jì)自己測(cè)量的方法，填寫在導(dǎo)學(xué)單上，然后用你們?cè)O(shè)計(jì)的方法，測(cè)出一本練習(xí)的重量，并與自己的估算進(jìn)行比較。

多元方案，加上多元的批判性的思考，培育了學(xué)生思辨的能力，培養(yǎng)了學(xué)生做中學(xué)、學(xué)中做、做中思的意識(shí)與能力，進(jìn)而讓學(xué)生總結(jié)出第五種方法：“作差法”。

三、強(qiáng)化梯度，思辨中求解

師：剛才我們已經(jīng)測(cè)量出一本練習(xí)本的重力了，那么像我們記錄單一樣的一張A4紙（出示一張），你們能想辦法測(cè)出它的重力大小嗎？

同樣要求學(xué)生再次進(jìn)行估測(cè)，強(qiáng)化估測(cè)在測(cè)量力的大小中的作用;然后要求學(xué)生以小組為單位設(shè)計(jì)測(cè)量一張紙重力的方案，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)出現(xiàn)問題時(shí)要先設(shè)計(jì)方案，再實(shí)施方案的習(xí)慣與思維方法。

生：單獨(dú)測(cè)一張紙測(cè)力器指針不動(dòng)。

多數(shù)學(xué)生反映這樣的問題，教師只是說明我們的這種測(cè)力器測(cè)量精度問題，但現(xiàn)在我們沒有換測(cè)力器的打算。進(jìn)而要求學(xué)生通過方案設(shè)計(jì)、小組合作去解決生活中的這樣問題。

生：我用5張紙測(cè)夾別針稱，再算的。

生：我用10張紙用皮筋測(cè)的……

生：我用20張紙+練習(xí)本用皮筋箍著測(cè)的，再減去本子+皮筋，再除以20……

更多的交流、更多的思考、更的方案，讓學(xué)生展開了想象與思考的空間，走向問題解決的大道。學(xué)生通過交流碰撞，選擇了更為合適、更為科學(xué)的方案。

四、拓展求新，培育思維深度

學(xué)生設(shè)計(jì)、學(xué)生探究、學(xué)生提出問題、學(xué)生設(shè)計(jì)方案加以解決，問題無時(shí)不在，探究無時(shí)不在。為了進(jìn)一步拓展和培育學(xué)生對(duì)測(cè)量范圍的再認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生能有效解決實(shí)際生活中或?qū)W習(xí)中出現(xiàn)的問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了探究測(cè)量一本厚書的重力（超過測(cè)力計(jì)測(cè)量范圍），但一把現(xiàn)有的測(cè)力器無法直接測(cè)量或用剛才探索的方法不能解決這個(gè)問題的場(chǎng)景。這樣的問題著實(shí)讓學(xué)生興奮，具有一定的挑戰(zhàn)性，再次強(qiáng)化估測(cè)的重要性。

師：各小組匯報(bào)估測(cè)結(jié)果（關(guān)注估測(cè)值最大的是多少，有沒有超出測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍？）;有人估測(cè)這本書已經(jīng)超過測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍了，還能用桌上的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量它的重力嗎？

師：這本書的重力有可能超過測(cè)力計(jì)的測(cè)量范圍了，你們能有辦法測(cè)出它的重力大小嗎？

生：我可以給它取個(gè)名字——曹沖稱象法。

好一個(gè)曹沖稱象法，學(xué)生中響起熱烈的掌聲。這樣的掌聲，代表著這個(gè)方法得到了大家的肯定;這個(gè)方法的提出，可以省略學(xué)生評(píng)價(jià)的過程。如果這個(gè)時(shí)候教師還要硬說這是等效替換法，就覺得更沒有這樣的必要了，只能說這是科學(xué)語言。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂要帶給學(xué)生什么，其實(shí)從設(shè)計(jì)中我們已經(jīng)找到答案。實(shí)驗(yàn)要簡約、不復(fù)雜，但一定要給學(xué)生學(xué)習(xí)的空間、探究的空間，要讓學(xué)生找到一扇扇門，一起推開一扇扇門，在問題解決與問題產(chǎn)生的過程中，培育學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣、對(duì)探究的熱情，讓思維走向更深度更廣處。

【作者單位：如東縣雙甸小學(xué)? 江蘇】