在《擺的快慢》教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度

◇琚鵬飛 馬永雙（吉林：長春師范大學(xué)長春師范大學(xué)物理學(xué)院）

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，是《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的目標(biāo)之一。教師合理的教學(xué)設(shè)計，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。筆者以《擺的快慢》為例，設(shè)計探究活動，以學(xué)生學(xué)習(xí)的注意、保持、運動復(fù)現(xiàn)、強(qiáng)化和動機(jī)四個過程為路徑，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。以期為一線教師提供有益的借鑒與啟示。

一、問題的提出

科學(xué)態(tài)度是《課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的課程目標(biāo)之一?？茖W(xué)態(tài)度是個體對科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)理論、科學(xué)事實等所持有的穩(wěn)定的心理傾向，主要包括探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個方面。有研究表明，當(dāng)前小學(xué)生的科學(xué)態(tài)度總體水平趨于向好，教師的授課方式是影響小學(xué)生科學(xué)態(tài)度形成和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。小學(xué)科學(xué)教學(xué)，應(yīng)該以學(xué)生為主，設(shè)計科學(xué)探究活動，發(fā)展學(xué)生探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個維度的學(xué)段目標(biāo)，從而促進(jìn)小學(xué)生科學(xué)態(tài)度的發(fā)展。本文以《擺的快慢》一課的教學(xué)為例，探索如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

二、基于科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)的路徑選擇

班杜拉社會學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，態(tài)度的培養(yǎng)路徑為“注意、保持、運動復(fù)現(xiàn)、強(qiáng)化和動機(jī)”四個過程?？茖W(xué)態(tài)度是態(tài)度的一種，科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)路徑也應(yīng)該這樣。本文結(jié)合班杜拉學(xué)習(xí)理論與科學(xué)學(xué)科的特點，分析培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的路徑。注意過程，是激發(fā)學(xué)生探究興趣的過程，符合課程教學(xué)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)；保持過程，是學(xué)生把認(rèn)知轉(zhuǎn)化為個人經(jīng)驗的過程，與學(xué)生設(shè)計實驗以及數(shù)據(jù)匯報的過程相符合；運動復(fù)現(xiàn)的過程，是個人經(jīng)驗轉(zhuǎn)化外顯的過程，教師導(dǎo)入問題讓學(xué)生進(jìn)行問題解決的探究活動環(huán)節(jié)與之相符合；最后，知識應(yīng)用的環(huán)節(jié)，是學(xué)生科學(xué)態(tài)度強(qiáng)化和動機(jī)的過程。以上是基于科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計的基本路徑。

三、教學(xué)過程設(shè)計

（一）注意過程，激發(fā)學(xué)生探究興趣

教師手里握著一樣?xùn)|西，大家想知道是什么？（教師展示自制的一個簡易的擺。）如圖1-a所示，接著按照以下步驟展開教學(xué)。

圖1 自制簡易的擺

1.教師提問導(dǎo)入

大家一起看，這是我們上節(jié)課學(xué)習(xí)的鐘擺。我們通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，知道了相同的擺在相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同，也就是擺具有等時性。那么不同的擺，在1分鐘內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同呢？（教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)擺繩的長短會影響擺擺動的快慢）

2.演示實驗

“看誰的小手舉得高高的”，選擇一名學(xué)生上講桌進(jìn)行擺的研究的實驗。讓學(xué)生觀察兩個擺同時擺動的快慢。（不同的擺通過改變擺錘的重量或擺繩的長度）

3.教師追問

同學(xué)們觀察后你發(fā)現(xiàn)兩個擺擺動的快慢同樣嗎？如果不同，影響它的因素又是什么呢？（預(yù)設(shè):擺的重量、擺繩的長度、擺角的大?。┌鍟?擺的快慢。今天我們就一起來研究一下擺的小秘密吧。

4.設(shè)計意圖

課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)是學(xué)生科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)的“注意過程”。教師利用生活中常見的一次性筷子、塑料盒等制作了簡易的擺。教師通過簡易的擺進(jìn)行實驗，回顧了上節(jié)課的知識點、創(chuàng)設(shè)了情境，引出擺的快慢這一課時。進(jìn)行自制道具的演示實驗，提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題（發(fā)現(xiàn)兩個擺的不同）、做出假設(shè)的能力（擺動快慢的影響因素），目的是提升學(xué)生的科學(xué)探究能力以及激發(fā)學(xué)生的探究興趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的發(fā)展。

（二）保持過程，培養(yǎng)學(xué)生合作分享

教師：擺的特性有什么呢？引導(dǎo)學(xué)生說出擺的等時性。同樣的擺擺動快慢是相同的。那不同的擺擺動的快慢也是相同的嗎？我們?nèi)绾芜M(jìn)行實驗，證明擺的快慢影響因素呢？在我們動手做實驗之前，先開動自己的腦筋，小組之間合作學(xué)習(xí)討論并設(shè)計實驗方案。接下來，利用我們手里的實驗道具，各個小組討論，設(shè)計實驗道具制作不同的擺，進(jìn)行探究（15秒內(nèi)不同的擺擺動的快慢）。

教師引導(dǎo)學(xué)生小組交流合作學(xué)習(xí)，通過邏輯推理、搜集信息、處理信息，利用手中的材料制作兩個不同的擺（可以通過改變擺錘的重量或改變擺繩的長度）。最后小組匯報，教師總結(jié)進(jìn)行設(shè)計擺的相關(guān)指導(dǎo)。

設(shè)計意圖：制訂科學(xué)實驗計劃的環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生的“保持過程”。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理，對目前的材料做出分類，接著讓學(xué)生制訂擺的實驗探究計劃，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)實驗的魅力。目的是培養(yǎng)學(xué)生制訂科學(xué)探究計劃、設(shè)計科學(xué)探究實驗、表達(dá)交流的科學(xué)探究能力以及學(xué)生追求創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。讓學(xué)生進(jìn)行推理，是為了鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維；學(xué)生小組交流合作學(xué)習(xí)，是為了讓學(xué)生通過小組分享交流以此來培養(yǎng)學(xué)生的合作分享的科學(xué)態(tài)度。

（三）運動復(fù)現(xiàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、合作分享

教師：介紹圖1-b、圖1-c的相關(guān)性后，學(xué)生運用手中的實驗材料也設(shè)計了自己的擺。讓學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)探究擺擺動快慢與哪些影響因素有關(guān)。各組按照各自討論的實驗設(shè)計情況進(jìn)行實驗，準(zhǔn)備好實驗記錄單（如圖表1所示）。實驗控制時間15分鐘。

表1 實驗記錄單

觀看PPT：教師在課堂PPT上展示實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗操作等相關(guān)的規(guī)范。“相信同學(xué)們都準(zhǔn)備好了，大家都開始行動吧?！惫膭顚W(xué)生，學(xué)生在進(jìn)行實驗的時候，教師應(yīng)該給予一定的指導(dǎo)。

實驗活動1：研究擺的擺動快慢與擺繩長短的關(guān)系。

實驗活動2：研究擺的擺動快慢與擺錘的關(guān)系。

設(shè)計意圖：探究活動的實驗環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生的“運動復(fù)現(xiàn)過程”。為學(xué)生開展實驗探究活動，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行親身體驗科學(xué)的魅力。創(chuàng)設(shè)實驗探究活動的目的是培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；小組交流合作學(xué)習(xí)，是為了培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)交流能力和他們的科學(xué)態(tài)度；實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生直面問題、處理問題、堅持毅力等相關(guān)的科學(xué)精神。

（四）保持過程，培養(yǎng)學(xué)生實事求是、合作分享

教師：通過剛才的實驗，你們現(xiàn)在能夠回答什么因素能夠影響擺擺動快慢呢？小組整理好實驗數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備匯報實驗結(jié)果?！昂昧耍蠹覒?yīng)該都準(zhǔn)備好了吧?！贝蠹乙孕〗M為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯報。

哪一組設(shè)計的實驗流程最好？哪一組數(shù)據(jù)處理方面更加細(xì)致、更加具體？學(xué)生討論完后，反思時間為2分鐘。

通過各位同學(xué)數(shù)據(jù)的匯報，擺擺動的快慢與擺繩的長度有關(guān)，擺繩越長擺擺動越慢，擺繩越短，擺擺動越快,而擺錘的質(zhì)量不會影響擺動次數(shù)。這節(jié)課我們運用科學(xué)知識解決了科學(xué)問題?？茖W(xué)家應(yīng)用精密儀器和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒?，得出令人信服的結(jié)論，我們與科學(xué)家的研究思路相同，祝賀你們，未來的小科學(xué)家們!

設(shè)計意圖：學(xué)生進(jìn)行問題的解決，是培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的“保持過程”。利用數(shù)據(jù)匯報環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對自己的實驗流程、實驗數(shù)據(jù)做出結(jié)論，從而培養(yǎng)他們實驗探究的習(xí)慣以及實事求是的科學(xué)態(tài)度；研討環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行理性思考，提升小組合作能力；對他人的方案進(jìn)行反思，促進(jìn)學(xué)生反思能力的提升，學(xué)會應(yīng)用科學(xué)知識找到解決問題的方式。

（五）強(qiáng)化和動機(jī)過程，培養(yǎng)學(xué)生追求創(chuàng)新

同學(xué)們，我們通過實驗研究，已經(jīng)掌握了影響擺擺動快慢的影響因素了。但是老師這里還有一個生活中的小問題想讓大家給老師答疑一下：老師家中有一個掛鐘，但是它的時間一直走得不準(zhǔn)確。我們該如何讓它走得準(zhǔn)確呢？應(yīng)該怎么辦呢？未來的小科學(xué)家們大家集思廣益一下。

讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中對應(yīng)的相關(guān)問題，引發(fā)學(xué)生的思考。

“老師，應(yīng)該通過改變擺長，來改變擺擺動的快慢。”

那么，同學(xué)們，我該怎么去改變這個擺的擺繩長短呢？

設(shè)計意圖:知識應(yīng)用的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的“強(qiáng)化和動機(jī)的過程”。運用生活中的小問題，促進(jìn)學(xué)生運用科學(xué)知識解決問題。教師運用生活中的小問題留下懸念，為下節(jié)課“做一個鐘擺”做鋪墊。知識運用的環(huán)節(jié),是為了培養(yǎng)學(xué)生追求真理、科學(xué)創(chuàng)新的素質(zhì)。

（六）科學(xué)態(tài)度評價過程

課堂評價記錄單根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》對探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個維度的劃分以及各個維度的內(nèi)容進(jìn)行了水平的劃分。水平1表明小學(xué)生科學(xué)態(tài)度極好，課堂表現(xiàn)好；水平2表明小學(xué)生科學(xué)態(tài)度一般，課堂表現(xiàn)也一般；水平3表示小學(xué)生科學(xué)態(tài)度不佳，課堂表現(xiàn)差。具體如表2所示。

表2 課堂評價記錄單

老師手里有一份課堂評價記錄單（如表2），請同學(xué)們根據(jù)大家的課堂表現(xiàn)填寫課堂評價記錄單吧。記錄時間為2分鐘。

設(shè)計意圖：課堂評價記錄單根據(jù)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行了部分的水平劃分。根據(jù)學(xué)生的課堂評價記錄單的填寫信息，能反映學(xué)生科學(xué)課堂學(xué)習(xí)的表現(xiàn)?？茖W(xué)課堂評價記錄單以自我評價、教師評價、生生互評的方式，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)課堂學(xué)習(xí)的反思能力。根據(jù)科學(xué)課堂記錄對學(xué)生的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行的劃分，能反映出學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，教師能根據(jù)數(shù)據(jù)對學(xué)生進(jìn)行有針對性的培養(yǎng)。

四、總結(jié)

本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度為目標(biāo)，從課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的注意過程；實驗探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生進(jìn)入培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的保持過程；數(shù)據(jù)匯報和解決科學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的運動復(fù)現(xiàn)過程；最后，知識應(yīng)用環(huán)節(jié)是強(qiáng)化學(xué)生能力的過程。各個路徑對學(xué)生探究興趣、實事求是、合作分享、追求創(chuàng)新四個維度進(jìn)行了有針對性的培養(yǎng)。同時，教師在教學(xué)過程中穿插了演示實驗、文字、圖表等材料，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引導(dǎo)學(xué)生基于思考與猜測開展實驗，逐步形成擺的科學(xué)觀念。通過分析與綜合、抽象與概括、比較與分類、邏輯推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，學(xué)生通過交流合作學(xué)習(xí)學(xué)會了合作分享。運用科學(xué)材料，讓學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計與驗證實驗、搜集數(shù)據(jù)等，培養(yǎng)學(xué)生的追求創(chuàng)新與實事求是的科學(xué)態(tài)度。結(jié)合社會生活，將知識應(yīng)用于解決現(xiàn)實問題，培養(yǎng)學(xué)生追求創(chuàng)新，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的目標(biāo)。

學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，不是一朝一夕就能完成的。學(xué)生的科學(xué)態(tài)度需要教師長期引導(dǎo)，唯如此，學(xué)生才能具備一定的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)教師才能完成培養(yǎng)高質(zhì)量的優(yōu)秀人才的使命?！?/p>