陳連恩

小學(xué)科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，是以探究為手段，通過情境設(shè)置、提出問題、分析問題、解決問題為基本思路，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在平時的課堂教學(xué)中，我注重讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程，學(xué)會觀察現(xiàn)象、提出感興趣有意義的科學(xué)問題，并根據(jù)問題設(shè)計切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，依據(jù)方案驗(yàn)證猜想、得出結(jié)論，并最終獲得認(rèn)知。通過不斷的學(xué)習(xí)和鍛煉，學(xué)生不僅學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)，而且逐漸養(yǎng)成了善于觀察、善于動手的科學(xué)情感態(tài)度與價值觀。

在教學(xué)《齒輪》這一課時，我同樣是根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，以問題導(dǎo)入，讓學(xué)生想一想“哪些地方用到齒輪”，以此來確定本課的研究方向。學(xué)生通過交流，會產(chǎn)生一系列的有關(guān)齒輪的問題。在這些問題中，引導(dǎo)學(xué)生選取最基本、有價值的問題進(jìn)行探究，從而確定本課的探究主題，即“研究齒輪的作用”。為了研究這個問題，我是這樣設(shè)計的，先讓學(xué)生制作齒輪，希望通過制作活動，讓學(xué)生首先發(fā)現(xiàn)齒輪的特點(diǎn)（即合格的齒輪只有是圓形的并且齒輪要均勻，才能夠很好地嚙合在一起并能正常轉(zhuǎn)動），然后通過實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)齒輪的作用（傳遞力量、改變用力方向、改變轉(zhuǎn)速），為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，我還通過聯(lián)系實(shí)際的方法讓學(xué)生討論齒輪在生活中所用到的地方，以及這些地方分別利用了齒輪的哪些作用。問題“生活中哪些地方還用到了齒輪呢？”將探究延伸至課下，不僅在時間、空間上拓展了學(xué)生的探究與學(xué)習(xí)，同時使學(xué)生形成一種科學(xué)來源于生活，又運(yùn)用于生活的意識，培養(yǎng)將科學(xué)思維應(yīng)用于生活實(shí)際的習(xí)慣。

在進(jìn)行課堂探究時，我注重培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，比如動手操作的能力、細(xì)致觀察的能力、動腦思考的能力，以及根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié)的能力。通過確定探究內(nèi)容、制定探究計劃、實(shí)施方案等一系列活動，學(xué)生不僅能體驗(yàn)到完整、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄窟^程，而且明確了齒輪的特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了齒輪的作用。同時，為了拓寬學(xué)生的知識面在探究活動之后，又引入我國制造和應(yīng)用齒輪方面的內(nèi)容，以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生探究齒輪的興趣。

案例：

在研究齒輪的三個作用時，其中一個齒輪的作用是改變轉(zhuǎn)速，學(xué)生通過大小齒輪的嚙合，能看到：當(dāng)大齒輪以一定速度轉(zhuǎn)動時，會帶動小齒輪以更快的速度轉(zhuǎn)動，但是無法用具體的數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來。于是，我便引導(dǎo)學(xué)生通過標(biāo)一標(biāo)、數(shù)一數(shù)、比一比的方法，讓學(xué)生明確感受到“改變轉(zhuǎn)速”這一作用。

師：當(dāng)我們勻速轉(zhuǎn)動大齒輪時，你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：小齒輪也在勻速轉(zhuǎn)動。

生：小齒輪以更快的速度轉(zhuǎn)動。

師：同學(xué)們觀察得特別仔細(xì)。那小齒輪比大齒輪快多少，我們可以怎樣去測量呢？

（小組討論，匯報、補(bǔ)充與完善。）

師：我們可以這樣做：將大小齒輪嚙合，在嚙合處，分別用標(biāo)記筆標(biāo)注嚙合點(diǎn)，就像這樣（教師示范），然后將大齒輪轉(zhuǎn)動一周，數(shù)出小齒輪轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，并記錄下來。看明白了嗎？

生：明白了。

師：好，現(xiàn)在請同學(xué)們小組合作進(jìn)行操作，注意仔細(xì)觀察并記錄下數(shù)據(jù)。

…………

師：哪個小組來匯報你們的發(fā)現(xiàn)？

生：通過操作我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大齒輪轉(zhuǎn)動一周，小齒輪轉(zhuǎn)動兩周半，也就是說，小齒輪的轉(zhuǎn)速是大齒輪的2.5倍。

…………

師：是的，通過觀察、記錄與比較，我們不僅發(fā)現(xiàn)兩個齒輪的轉(zhuǎn)速不同，而且還能發(fā)現(xiàn)它們之間的倍數(shù)關(guān)系，這就是記錄的重要性。當(dāng)我們在進(jìn)行科學(xué)研究時，不僅要多看多想，還要多多地用手去做，在做的過程中，注意利用好我們的筆來進(jìn)行記錄，這樣我們的科學(xué)研究才會更加深入與細(xì)致。

在科學(xué)課教學(xué)中應(yīng)注重以“探究—體驗(yàn)”式教學(xué)為主要方法，在具體的教學(xué)過程中，我主要從一下幾個方面來進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的：

1.從生活場景中提出問題。

比如在本課中，齒輪是生活中常見的一種機(jī)械，學(xué)生都不陌生，尤其是高年級的學(xué)生，對齒輪更加熟悉。齒輪在很多玩具比如四驅(qū)車?yán)锒汲３Ｓ玫?，學(xué)生會對齒輪的作用有一些淺顯模糊的認(rèn)知。因此，在上課之初，讓學(xué)生說一說生活中哪些地方用到齒輪、說一說所觀察到的齒輪有什么特點(diǎn)，以及對于齒輪所產(chǎn)生的疑問等問題。這樣不僅可以對學(xué)生的學(xué)前情況有一個大體的了解，而且大大調(diào)動了學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，為后續(xù)的探究活動做充足的準(zhǔn)備。

為了讓探究活動有效，集中學(xué)生注意力，我還注意利用討論、交流、演示等多種方法激發(fā)學(xué)生的探究興趣，以興趣促學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在持續(xù)不斷的興趣推動下，完成一系列的探究、體驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)活動?！白鳊X輪”環(huán)節(jié)是學(xué)生非常感興趣的部分，學(xué)生的注意力往往落在材料、工具和動手操作上，而對此活動的真正目的——即思考齒輪的形狀、特點(diǎn)以及齒輪要正常運(yùn)轉(zhuǎn)所應(yīng)該具備的條件等問題常常忽略掉。為了解決這個問題，在學(xué)生做完齒輪之后，我又以“組裝齒輪，讓小齒輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)”這樣一個要求將學(xué)生的興趣帶入下一個環(huán)節(jié)。于是，在任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生又帶著這個目標(biāo)，興致勃勃地開始了新的研究。當(dāng)學(xué)生通過探究，知道了齒輪的作用后，又讓學(xué)生利用剛剛所學(xué)的知識猜測齒輪在不同機(jī)器中的作用并提出“生活中哪些機(jī)器中還用到了齒輪呢”這樣一個問題。如此，便將探究活動自然而然延伸到課下，又讓興趣成為了課后探究的推動力。

通過本課的教學(xué)，我深刻認(rèn)識到興趣對于學(xué)生學(xué)習(xí)的重要的推動作用。如果我們能找到學(xué)生的興趣點(diǎn)，并充分利用到課堂的學(xué)習(xí)中，在教學(xué)中就會起到積極的輔助作用。

2.探究學(xué)習(xí)以發(fā)現(xiàn)為目的。

科學(xué)探究的目的是讓學(xué)生有所發(fā)現(xiàn)。學(xué)生在這個過程中，發(fā)現(xiàn)得越多，探究越有意義、越成功。因此，在學(xué)生進(jìn)行觀察、操作等一系列探究活動時，我總期待著學(xué)生能有更多的發(fā)現(xiàn)。因此，在課堂中，我會給學(xué)生留出充足的時間去進(jìn)行探究。比如本課中，在制作完小齒輪之后，給足學(xué)生時間讓他們的小齒輪轉(zhuǎn)動起來，以此來檢驗(yàn)齒輪是否合格。通過這種方式學(xué)生會對齒輪的特點(diǎn)有新的發(fā)現(xiàn)。學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，齒輪要想正常運(yùn)轉(zhuǎn)，齒的大小應(yīng)該一致并且均勻分布、齒輪的形狀應(yīng)該是正圓的、齒輪的中心點(diǎn)也應(yīng)該是在齒輪的正中心位置等問題;當(dāng)解決了這些問題再次驗(yàn)證齒輪的合格性時，學(xué)生又會進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)齒輪相互嚙合在一起進(jìn)行轉(zhuǎn)動時，相連接的兩個齒輪的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速度也會有一定的關(guān)系，從而轉(zhuǎn)入下一個問題的研究……這樣一環(huán)又一環(huán)，一個問題的解決又連出另一個問題的提出，從而引導(dǎo)著學(xué)生不斷深入研究下去。

學(xué)生在探究活動中的發(fā)現(xiàn)不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，更重要的，這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步的探究與更深入的發(fā)現(xiàn)提供了前提和保障，也為最終獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論提供了依據(jù)。

3.用記錄將探究中的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行整理與歸納。

在進(jìn)行探究活動時，學(xué)生充滿興趣，他們小心翼翼操作、專心致志觀察，心情無比激動。此時，他們的注意力是非常集中的，思維也是活躍的，他們會發(fā)現(xiàn)很多問題，但是往往由于過多的關(guān)注實(shí)驗(yàn)操作，他們常常會對發(fā)現(xiàn)到的問題、或是測量出的結(jié)果沒有進(jìn)行及時的記錄。這樣雖然探究學(xué)習(xí)花費(fèi)了大量的時間，也獲得了想要的現(xiàn)象，卻沒有將有用的信息及時記錄下來，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，就沒有完整全面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)信息，就不能進(jìn)行再次的分析與比較，從而實(shí)驗(yàn)探究的收益也會相應(yīng)減少。因此，我們要注意培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察，并且及時記錄的好習(xí)慣，用簡潔、有效的記錄表、記錄單等形式將操作中的發(fā)現(xiàn)詳細(xì)有序記錄下來，為后續(xù)的數(shù)據(jù)比較、分析、歸納、總結(jié)等環(huán)節(jié)提供依據(jù)。

在《齒輪》一課的教材中，提供的是一種比較開放的實(shí)驗(yàn)記錄表，沒有很多的引導(dǎo)內(nèi)容，目的是讓學(xué)生根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行簡單的隨記，對于我的課程設(shè)計不是特別的適合，于是我進(jìn)行了改進(jìn)，增加了兩個欄目，即齒輪的組合方式和研究齒輪所使用的實(shí)驗(yàn)方法，這樣就可以讓學(xué)生有針對性地進(jìn)行操作，節(jié)約了時間、明確了研究方向，同時也讓學(xué)生的活動更有目的性。學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄單的目標(biāo)要求，順利完成了觀察實(shí)驗(yàn)，得到了想要驗(yàn)證的問題的答案。在本課的教學(xué)中，正是有效、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)記錄，為學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提供了事實(shí)依據(jù)，為歸納總結(jié)齒輪的作用提供了有力保證。

4.交流讓認(rèn)知清晰化準(zhǔn)確化。

在探究的過程中，學(xué)生通過觀察與實(shí)驗(yàn)，會有很多新的發(fā)現(xiàn)。及時引導(dǎo)學(xué)生將各自的發(fā)現(xiàn)與同伴進(jìn)行交流討論，可以碰撞出思維火花，拓展學(xué)生的思維，從而獲取多方面、多角度的認(rèn)知;如果學(xué)生有所發(fā)現(xiàn)，卻不進(jìn)行表達(dá)與交流，那么新的發(fā)現(xiàn)就無從得到更清晰的認(rèn)知，無法得到更完善的補(bǔ)充，甚至無法證明它的正確性，必要的交流不僅可以鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，還可以鍛煉學(xué)生的分析、總結(jié)、概括能力，同時也為后續(xù)探究的順利進(jìn)行提供了保障 。

在本課的探究過程中，每當(dāng)進(jìn)行完一個小環(huán)節(jié)，我都會留出部分時間供學(xué)生進(jìn)行表達(dá)與交流，讓每位學(xué)生、每個小組在集體智慧的幫助下向著更加正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄糠较蛉ヅ?。我的交流主要分為以下幾種類型：一是感受體驗(yàn)方面的交流，比如做齒輪的心得、玩齒輪的感受;二是發(fā)現(xiàn)問題后的闡述，比如轉(zhuǎn)動自制的小齒輪時，出現(xiàn)的一些需要改進(jìn)的問題，諸如此類的陳述;三是活動成果的展示，如探究齒輪的作用后，各小組對本組的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行全班的匯報;四是學(xué)生利用所學(xué)知識解決生活中實(shí)際問題的想法和猜測，如“汽車?yán)锏倪@些齒輪會有哪些作用”？通過豐富的交流形式和交流內(nèi)容，讓學(xué)生的思維得以碰撞，讓學(xué)生的體驗(yàn)與經(jīng)歷得以豐富，使探究學(xué)習(xí)活動往更深、更廣處發(fā)展。

5.問題是使探究學(xué)習(xí)不斷深入的階梯。

愛因斯坦說過，提出一個問題往往比解決一個問題更重要。學(xué)生的探究活動往往是從一個個問題開始，又從一個個問題不斷深入的。基于此點(diǎn)，本課也是以問題進(jìn)行引領(lǐng)，學(xué)生會從一個問題的提出到一個問題的解決中產(chǎn)生新的問題，從而使得探究向更深更廣處延伸。

在本課的探究中，以“齒輪有什么作用”引入學(xué)習(xí)，學(xué)生在一系列的探究活動中會不斷地提出問題，不斷地解決問題，最終對齒輪的作用有了非常清晰的了解，而在主題探究結(jié)束之后，學(xué)生又會提出諸如“生活中還有哪些地方用到了齒輪呢”等一系列與生活相關(guān)的問題，這樣自然而然將探究活動延伸至課下，使得學(xué)生的探究學(xué)習(xí)滲透到平時的生活中，讓學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的能力也得到相應(yīng)的發(fā)展與提升。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，我們要注重培養(yǎng)學(xué)生善于提出問題、分析問題、根據(jù)問題設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、并想辦法改進(jìn)、完善方案，通過實(shí)驗(yàn)操作驗(yàn)證猜想等一系列的能力，通過這樣不斷的練習(xí)，讓學(xué)生對事物的形成、發(fā)展、變化過程有逐漸深入的體會和感觸，并不斷提高科學(xué)素養(yǎng)，這是科學(xué)教師的本分，也是我們需要不斷為之努力并且反復(fù)追求進(jìn)步的地方。