一米有多長(zhǎng)

林秋鴻

本文重點(diǎn)介紹項(xiàng)目的第1環(huán)節(jié)——“它有多長(zhǎng)”的教學(xué)。

教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)知識(shí)：使用尺子等工具準(zhǔn)確測(cè)量物體長(zhǎng)度;通過(guò)測(cè)量活動(dòng)，知道長(zhǎng)度測(cè)量工具的特點(diǎn);掌握其他測(cè)量工具的設(shè)計(jì)思路。

科學(xué)探究：在教師引導(dǎo)下，能依據(jù)證據(jù)，運(yùn)用比較、分析得出結(jié)論;能正確分享自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)論，傾聽(tīng)他人意見(jiàn)并與之交流。

科學(xué)態(tài)度：在科學(xué)探究中以事實(shí)為依據(jù)，不從眾，面對(duì)有說(shuō)服力的證據(jù)，能及時(shí)調(diào)整自己學(xué)習(xí)到的測(cè)量工具的分享內(nèi)容。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：了解科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活方式和思維方式的影響;了解“計(jì)量單位的參照物從人的身體到不易變化的實(shí)物再到非實(shí)物但不會(huì)變化的自然常數(shù)”的過(guò)程體現(xiàn)了人類社會(huì)價(jià)值觀、科學(xué)觀的變化。

教學(xué)對(duì)象

活動(dòng)針對(duì)的是使用蘇教版《科學(xué)》教材的小學(xué)4年級(jí)學(xué)生，若使用的教材不同，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。每次活動(dòng)人數(shù)不超過(guò)48人。

教學(xué)過(guò)程

階段一：引出測(cè)量工具的一個(gè)重要概念——刻度

設(shè)計(jì)思路：激發(fā)學(xué)生興趣，引出“不用尺子測(cè)量長(zhǎng)度”。讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突——不用尺子也能測(cè)量物體。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知“已經(jīng)會(huì)使用尺子進(jìn)行測(cè)量，但不明白刻度、單位的意義”，提出探究任務(wù)“用繩子、紙張測(cè)量物體長(zhǎng)度”，讓原本乏味的測(cè)量物體長(zhǎng)度環(huán)節(jié)變得趣味性十足，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)原始測(cè)量工具的缺點(diǎn)，引出測(cè)量工具的一個(gè)重要概念——刻度。

教師活動(dòng)：創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入，“作為測(cè)量人員的你忘記帶尺子，如何比較出三角形、正方形等模型的長(zhǎng)度”。給學(xué)生發(fā)放長(zhǎng)度隨機(jī)的繩子、紙張，要求學(xué)生測(cè)量并記錄各模型的長(zhǎng)度。提示學(xué)生可以把測(cè)量工具的整體作為測(cè)量最小單位。引導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一個(gè)模型用不同工具測(cè)出來(lái)的長(zhǎng)度為什么不一樣。簡(jiǎn)述目前測(cè)量工具存在的問(wèn)題。

學(xué)生活動(dòng)：在教師提示下，利用手指或其他物品比較不同模型的長(zhǎng)度。利用隨機(jī)的繩子、紙張測(cè)量各模型長(zhǎng)度，分享收集的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比觀察數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)用各自的工具測(cè)量同樣的模型獲得的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)并不相同。列舉出目前測(cè)量工具的問(wèn)題所在，比如沒(méi)有刻度、沒(méi)有零刻度線、沒(méi)有單位等。

階段二：利用自制帶有刻度的測(cè)量工具及互動(dòng)游戲，讓學(xué)生感受刻度統(tǒng)一的重要性

設(shè)計(jì)思路：學(xué)生經(jīng)常用到尺子，但沒(méi)有動(dòng)手制作過(guò)，對(duì)于刻度的理解不同且不全面;學(xué)生面對(duì)相同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，未必能得出相同的結(jié)論;每個(gè)學(xué)生有他們更容易理解知識(shí)的方式。教學(xué)進(jìn)入到10?20分鐘時(shí)學(xué)生容易轉(zhuǎn)移注意力，通過(guò)小組參與的提問(wèn)方式可提升學(xué)生注意力;利用觀察法和游戲方式將知識(shí)呈現(xiàn)，能讓更多的學(xué)生接受知識(shí);安排集體討論“標(biāo)準(zhǔn)刻度”的長(zhǎng)度，可提高每個(gè)學(xué)生的積極性。

教師活動(dòng)：學(xué)生按4人每組進(jìn)行分組，向小組發(fā)放長(zhǎng)度隨機(jī)的“標(biāo)準(zhǔn)件”作為刻度長(zhǎng)度，布置任務(wù)“利用木條制作帶有刻度的測(cè)量工具”。讓學(xué)生觀察相鄰小組與本組的數(shù)據(jù)，提出問(wèn)題“相同的模型用帶有刻度的工具測(cè)量，為什么結(jié)果不同”。引導(dǎo)學(xué)生用觀察法，分析、比較不同小組的尺子有什么差異。組織未能發(fā)現(xiàn)尺子有什么不同的學(xué)生參與游戲——讓高矮明顯不同的2組學(xué)生各自站成一排，利用雙腿的最大距離測(cè)量教室里同一段物體間的距離。引導(dǎo)學(xué)生用運(yùn)動(dòng)的方式發(fā)現(xiàn)“相同的距離，由于身高和步伐的差異，中間站的人不一樣多”。組織全體學(xué)生，從組內(nèi)到組外“統(tǒng)一”測(cè)量工具的刻度，體會(huì)測(cè)量工具的單位在統(tǒng)一過(guò)程中的艱辛。

學(xué)生活動(dòng)：利用得到的“標(biāo)準(zhǔn)件”和木條制作帶有刻度的測(cè)量工具，利用自制工具測(cè)量各模型長(zhǎng)度。分析測(cè)量相同模型得到不同數(shù)據(jù)的原因，通過(guò)觀察法比對(duì)不同小組的尺子，發(fā)現(xiàn)它們的刻度有差異。在教師的引導(dǎo)下排成2排，用步伐測(cè)量教室里物體間的同一段距離;用游戲的方式發(fā)現(xiàn)刻度不一樣時(shí)測(cè)量結(jié)果也不同。通過(guò)小組內(nèi)外討論本次教學(xué)過(guò)程中測(cè)量工具的刻度。

階段三：通過(guò)復(fù)制“標(biāo)準(zhǔn)件”的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)作為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)原器件必須具備堅(jiān)固、不變等特點(diǎn)

設(shè)計(jì)思路：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境——通過(guò)用橡皮泥復(fù)制標(biāo)準(zhǔn)原器件這一實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生明白像黏土等易變形的材料是不可以用來(lái)作標(biāo)準(zhǔn)原器件的。使用KWL學(xué)習(xí)單將學(xué)生的興趣點(diǎn)從長(zhǎng)度測(cè)量擴(kuò)展到其他測(cè)量，為下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

教師活動(dòng)：向?qū)W生出示剛才討論的“長(zhǎng)度原器件”，讓各小組用黏土復(fù)制這一長(zhǎng)度，并制造一個(gè)新的長(zhǎng)度測(cè)量工具。分發(fā)KWL學(xué)習(xí)單，并對(duì)學(xué)習(xí)單作說(shuō)明：學(xué)習(xí)單是針對(duì)整個(gè)活動(dòng)的，“K”表示通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，對(duì)測(cè)量工具知道了什么;“W”表示在后續(xù)環(huán)節(jié)中，想了解什么;“L”是總結(jié)，在全部活動(dòng)結(jié)束后填寫。

學(xué)生活動(dòng)：在用黏土復(fù)制“長(zhǎng)度原器件”的過(guò)程發(fā)現(xiàn)易變形的材料是不可以用來(lái)作標(biāo)準(zhǔn)原器件的。填寫KWL學(xué)習(xí)單。

階段四：活動(dòng)小結(jié)

設(shè)計(jì)思路：通過(guò)討論，讓學(xué)生的注意力從使用長(zhǎng)度測(cè)量工具轉(zhuǎn)移到其他測(cè)量上，并產(chǎn)生好奇和興趣。所以教師可以在最后播放溫度、時(shí)間、質(zhì)量等學(xué)生熟悉的測(cè)量工具，結(jié)合KWL學(xué)習(xí)單，考查是否激發(fā)學(xué)生的探索欲望。

教師活動(dòng)：演示生活中溫度、時(shí)間、質(zhì)量測(cè)量工具，組織學(xué)生討論溫度計(jì)、秒表等工具的演變。

學(xué)生活動(dòng)：小組討論溫度計(jì)、秒表等工具的演變。

項(xiàng)目亮點(diǎn)

本項(xiàng)目通過(guò)“館+館+?！钡姆绞介_(kāi)展，有效彌補(bǔ)了本場(chǎng)館展品不足、學(xué)校教學(xué)資源不足、合作場(chǎng)館教育人員不足的問(wèn)題。深入挖掘展品及科學(xué)表層知識(shí)背后的科學(xué)內(nèi)涵，用實(shí)物及實(shí)踐活動(dòng)幫助學(xué)生了解長(zhǎng)度測(cè)量的概念，明白測(cè)量活動(dòng)對(duì)科技、社會(huì)、環(huán)境的影響。

活動(dòng)采用5E教學(xué)法并融入STEM教育理念，以互動(dòng)游戲、實(shí)驗(yàn)探究、學(xué)習(xí)單自主學(xué)習(xí)和觀察記錄等多種教學(xué)形式，綜合運(yùn)用工程、物理、數(shù)學(xué)等方法，幫助學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)研究的一般過(guò)程，激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)、實(shí)踐創(chuàng)新的興趣和勇氣。注重“以實(shí)物引發(fā)思考”和“以實(shí)踐檢驗(yàn)真理”的理念，讓學(xué)生“像科學(xué)家一樣思考，像科學(xué)家一樣做事”。