〔摘" "要〕" 教學(xué)中以任務(wù)為導(dǎo)向,能使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力,驅(qū)動(dòng)學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法,為構(gòu)建科學(xué)探究自主課堂提供有效途徑。本文以上海科教版自然三年級(jí)下冊(cè)《導(dǎo)體和絕緣體》一課實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式開(kāi)展教學(xué),學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下能夠自主地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,深入理解導(dǎo)體和絕緣體的相關(guān)概念,建構(gòu)相關(guān)科學(xué)知識(shí)的核心概念,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。
〔關(guān)鍵詞〕" 自然;自主課堂;任務(wù)驅(qū)動(dòng);核心概念;科學(xué)探究
〔中圖分類(lèi)號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " 〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " (2025)19" " 0079-03
科學(xué)探究能力是科學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵構(gòu)成,學(xué)生不僅要掌握知識(shí)結(jié)論,還要懂得自主探索知識(shí)的形成過(guò)程。傳統(tǒng)講授式課堂教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)這一高階目標(biāo),而任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式,則可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。其通過(guò)設(shè)計(jì)一系列息息相關(guān)的探究任務(wù),圍繞真實(shí)的科學(xué)問(wèn)題,以任務(wù)為導(dǎo)向,使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中積極主動(dòng)地獲取知識(shí)和能力,驅(qū)動(dòng)學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中主動(dòng)運(yùn)用知識(shí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法,重塑課堂活力與效能,為構(gòu)建科學(xué)探究自主課堂提供了有效途徑。
《導(dǎo)體和絕緣體》是上??萍冀逃霭嫔缱匀蝗昙?jí)下冊(cè)第八單元“簡(jiǎn)單電路”的第一課時(shí)的內(nèi)容。這一教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生日常生活緊密相關(guān),教師在教學(xué)中可以設(shè)計(jì)一系列貼近學(xué)生實(shí)際、環(huán)環(huán)相扣的任務(wù),以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式開(kāi)展教學(xué)。在整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生需要經(jīng)歷自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等過(guò)程,這樣不僅能幫助學(xué)生深入理解導(dǎo)體和絕緣體的相關(guān)概念,明確容易讓電流通過(guò)的物質(zhì)為導(dǎo)體,不易讓電流通過(guò)的物質(zhì)為絕緣體,還能讓學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)了解導(dǎo)體和絕緣體的特性及應(yīng)用。最后,讓學(xué)生在實(shí)踐探究中掌握科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和合作精神,提高安全用電意識(shí),養(yǎng)成良好的、自主的科學(xué)探究習(xí)慣。
一、多任務(wù)驅(qū)動(dòng),激發(fā)學(xué)生探究欲望
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)能有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的興趣和好奇心,使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究知識(shí)?;诒竟?jié)課的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)了一系列具有啟發(fā)性和操作性的任務(wù)(如圖1)。四個(gè)任務(wù)圍繞三年級(jí)學(xué)生的生活實(shí)際和認(rèn)知水平,引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地參與科學(xué)探究活動(dòng)。通過(guò)一個(gè)個(gè)任務(wù)的完成,學(xué)生可以親身體驗(yàn)完整的科學(xué)探究的過(guò)程,掌握科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、推理等科學(xué)思維能力。
在學(xué)生活動(dòng)進(jìn)行過(guò)程中,教師應(yīng)適時(shí)提出貼近學(xué)生生活、助力活動(dòng)推進(jìn)的問(wèn)題加以引導(dǎo),并設(shè)計(jì)與之匹配的任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、探索。例如:在學(xué)生利用簡(jiǎn)單檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)后,對(duì)于人體、自來(lái)水、鹽水、醋這些物質(zhì)能否讓小燈泡亮起來(lái),各小組出現(xiàn)了爭(zhēng)議。如何檢測(cè)這些有爭(zhēng)議的物質(zhì)呢?教師適時(shí)地提供驗(yàn)電球這個(gè)實(shí)驗(yàn)器材,布置了任務(wù)三——利用驗(yàn)電球再次檢測(cè)有爭(zhēng)議的物質(zhì),幫助學(xué)生提供解決問(wèn)題的思路與方法。
(一)創(chuàng)設(shè)情境,提出任務(wù)
課前,教師展示各種生活中常見(jiàn)的材料,如鋁片、石墨、橡膠、鐵片、銅片、自來(lái)水、鹽水、醋等,呈現(xiàn)豐富的實(shí)驗(yàn)材料,讓學(xué)生進(jìn)行觀察,引起學(xué)生的好奇心并提出自己對(duì)于這些材料的想法。授課時(shí),教師結(jié)合這些常見(jiàn)的材料,創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境,以“同學(xué)們,在我們的日常生活中,經(jīng)常會(huì)接觸到這些材料,請(qǐng)你結(jié)合日常生活分析:哪些材料容易導(dǎo)電,哪些材料不容易導(dǎo)電?”的問(wèn)題導(dǎo)入課堂,各小組根據(jù)教師提出的問(wèn)題,完成任務(wù)一——小組合理猜測(cè),利用賽·課堂平臺(tái)填寫(xiě)在活動(dòng)任務(wù)單上的猜測(cè)欄。
同時(shí),教師介紹活動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以驅(qū)動(dòng)任務(wù)和評(píng)價(jià)激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望。學(xué)生在交流時(shí)會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知矛盾,他們對(duì)于自來(lái)水、醋,這些物體存在疑惑。也可能認(rèn)為只有金屬(銅片、鐵片、鋁片)才容易導(dǎo)電,各小組的這些認(rèn)知沖突,也為后續(xù)的任務(wù)探究做好鋪墊。
(二)知識(shí)回顧,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了簡(jiǎn)單電路的連接,知道電路中電流流向,知道有的材料容易導(dǎo)電、有的材料卻不太容易導(dǎo)電等知識(shí)。學(xué)生學(xué)習(xí)了電和電路,知道電池可以提供電能;在日常生活中,學(xué)生知道銅、鐵、鋁等金屬,經(jīng)常接觸電器等物品,但并未深入地實(shí)驗(yàn)探究過(guò)生活中的常見(jiàn)材料哪些是導(dǎo)體哪些是絕緣體,而且對(duì)于導(dǎo)體和絕緣體的科學(xué)定義并不清楚,也不是特別了解它們的用途。
教師先帶領(lǐng)學(xué)生回顧電路的相關(guān)知識(shí),激發(fā)學(xué)生思考如何驗(yàn)證我們的猜測(cè)。隨后,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路當(dāng)作檢測(cè)裝置,來(lái)檢測(cè)這些材料能否導(dǎo)電,如果可以讓電流通過(guò),小燈泡就可以亮起來(lái),反之亦然。然后,布置任務(wù)二——設(shè)計(jì)一個(gè)檢測(cè)裝置,引導(dǎo)學(xué)生利用之前學(xué)習(xí)過(guò)的簡(jiǎn)單電路的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,辨別容易導(dǎo)電的材料和不容易導(dǎo)電的材料。知識(shí)回顧,激活了學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)裝置提供理論支持,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
學(xué)生以小組為單位,根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)材料在賽·課堂學(xué)習(xí)平臺(tái)上,利用拖一拖功能開(kāi)始設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置。在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,小組成員充分交流討論,結(jié)合所學(xué)電路知識(shí),思考如何選擇合適的材料構(gòu)建電路,確定檢測(cè)方法和步驟。教師巡視各小組,觀察學(xué)生的設(shè)計(jì)情況,及時(shí)給予指導(dǎo)和啟發(fā)。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案后,通過(guò)組間的交流討論,對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)不足,最終設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的檢測(cè)裝置。猜測(cè)、設(shè)計(jì)、反思改進(jìn)、制作等過(guò)程都由學(xué)生完成,激發(fā)了學(xué)生自主探究的欲望,凸顯了學(xué)生的課堂主體地位,在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)生能更主動(dòng)更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
(三)拓展探究,深化理解
任務(wù)驅(qū)動(dòng)還可以促進(jìn)學(xué)生之間的合作與交流,提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。檢測(cè)實(shí)驗(yàn)完成后,各小組進(jìn)行交流分享,每個(gè)小組選派代表匯報(bào)本小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其他小組提出問(wèn)題和建議,重點(diǎn)討論檢測(cè)結(jié)果與猜測(cè)不一致的物體,如自來(lái)水、鹽水、醋等。教師引導(dǎo)學(xué)生合理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),總結(jié)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題,共同探討改進(jìn)方法,進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作流程,培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和交流能力。
針對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在爭(zhēng)議或無(wú)法檢測(cè)的物質(zhì),如人體、自來(lái)水、鹽水、醋等,如何檢測(cè)這些有爭(zhēng)議的物質(zhì)呢?教師引入驗(yàn)電球這個(gè)靈敏度高的實(shí)驗(yàn)器材并布置任務(wù)三——利用驗(yàn)電球再次檢測(cè)有爭(zhēng)議的物質(zhì)。學(xué)生對(duì)人體能否讓電流通過(guò)的問(wèn)題持不同的意見(jiàn),結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),一些學(xué)生認(rèn)為人體容易讓電流通過(guò),但是又不能提供證據(jù)。利用驗(yàn)電球,可以讓學(xué)生通過(guò)小組合作體驗(yàn)和班級(jí)合作手拉手實(shí)驗(yàn),親身體驗(yàn)人體能讓電流通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時(shí)適時(shí)普及安全用電的科學(xué)知識(shí)。
最后,所有的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果都一致后,帶領(lǐng)學(xué)生一起總結(jié)相關(guān)概念:如鋁片、鐵片、銅片、石墨、自來(lái)水、鹽水、醋、人體這些都是容易讓電流通過(guò)的物質(zhì),我們把它們稱之為導(dǎo)體;橡膠這樣不容易讓電流通過(guò)的物質(zhì),稱為絕緣體,明確導(dǎo)體和絕緣體的核心概念。
學(xué)生知道了導(dǎo)體和絕緣體的基本概念后,教師利用 DIS 電流計(jì)開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn),展示純凈水加入雜質(zhì)、木條變濕后轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的過(guò)程(如圖2),結(jié)合微視頻展示空氣在高電壓下轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和交流,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到絕緣體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。通過(guò)絕緣體在一定條件下轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的拓展探究,可以有效地拓寬學(xué)生的科學(xué)視野,深化學(xué)生對(duì)導(dǎo)體和絕緣體相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)和理解。
二、任務(wù)單引領(lǐng),助力學(xué)生自主探究
教師設(shè)計(jì)與任務(wù)一對(duì)應(yīng)的活動(dòng)任務(wù)單,借助賽·課堂平臺(tái)讓學(xué)生填寫(xiě)活動(dòng)任務(wù)單的猜測(cè)部分。各小組根據(jù)設(shè)計(jì)好的檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的安裝,選擇要檢測(cè)的物體,按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,即先檢測(cè)電路本身是否連通,再將所測(cè)物體連入檢測(cè)裝置中,觀察小燈泡的亮滅情況,并將檢測(cè)結(jié)果記錄在任務(wù)單的相應(yīng)位置(如表1)。
就能力水平而言,三年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具有了簡(jiǎn)單的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究能力,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案過(guò)程和實(shí)施能力有較大的提升空間。在設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置時(shí),結(jié)合學(xué)生之前學(xué)習(xí)的電路相關(guān)知識(shí),教師在平臺(tái)上提供導(dǎo)線、電池、開(kāi)關(guān)、小燈泡材料,引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路當(dāng)作檢測(cè)裝置,組內(nèi)交流討論后,利用平臺(tái)拖一拖功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在猜測(cè)、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生可以結(jié)合任務(wù)單及時(shí)記錄猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)后的檢測(cè)結(jié)果。設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置時(shí)也可以根據(jù)任務(wù)單上提供的材料有效地開(kāi)展小組討論和檢測(cè)裝置設(shè)計(jì),學(xué)生在任務(wù)單的引領(lǐng)下,可以更自主地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。
三、閱讀材料輔助,構(gòu)建自主課堂
學(xué)生理解了導(dǎo)體和絕緣體的相關(guān)概念后,教師展示日常生活中常見(jiàn)的家用工具、開(kāi)關(guān)等實(shí)物以及相關(guān)圖片和對(duì)應(yīng)的文字介紹。引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考:為什么常見(jiàn)的家用工具、開(kāi)關(guān)有的部位用塑料有的部位用金屬材料?組織學(xué)生仔細(xì)閱讀,并布置任務(wù)四——結(jié)合所學(xué)的導(dǎo)體和絕緣體知識(shí),解釋生活中導(dǎo)體和絕緣體的應(yīng)用原理。通過(guò)日常生活中的一些導(dǎo)體和絕緣體的應(yīng)用圖片以及文字介紹,培養(yǎng)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題的能力,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的科學(xué)現(xiàn)象,了解導(dǎo)體和絕緣體在不同物品中的具體應(yīng)用,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶,同時(shí)提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
學(xué)生通過(guò)實(shí)踐探索,知道了哪些材料是導(dǎo)體,哪些材料是絕緣體,激發(fā)了學(xué)生自主探索的熱情。最后,通過(guò)閱讀材料,了解了生活中的常用工具、開(kāi)關(guān)的組成,這些日常物品巧妙融合了導(dǎo)體與絕緣體截然不同的導(dǎo)電特性,實(shí)現(xiàn)了工具與開(kāi)關(guān)復(fù)雜又精妙的功能。將物體的結(jié)構(gòu)和功能聯(lián)系起來(lái),幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識(shí)的核心概念,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
在任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生以小組為單位經(jīng)歷猜測(cè)、設(shè)計(jì)、交流、完善設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、交流、再實(shí)驗(yàn)、交流、總結(jié)的整個(gè)過(guò)程,學(xué)生對(duì)導(dǎo)體和絕緣體的相關(guān)概念進(jìn)行了完整的科學(xué)探究,逐漸養(yǎng)成自主探究習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),教師通過(guò)適切的問(wèn)題和任務(wù)布置,讓學(xué)生在遇到問(wèn)題時(shí),不再被動(dòng)地等待教師解答,而是主動(dòng)思考、積極探索,嘗試從不同角度解決問(wèn)題,創(chuàng)新思維得到了激發(fā),為自主課堂注入了強(qiáng)勁動(dòng)力,也為未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活,樹(shù)立了良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)和科學(xué)精神。
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