李松林

【摘要】科學(xué)精神的核心是“智慧”問題，人文精神的核心是“情感”問題。在情智交融、和諧共生的教育環(huán)境中培養(yǎng)出來的人，才是健全的人。科學(xué)“情智課堂”“入境—感知—探究—拓展”的教學(xué)模式，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力，激活學(xué)生的科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使其逐步形成敢于質(zhì)疑、追求創(chuàng)新、善于合作、樂于分享的意識(shí)，從而提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)教學(xué) 核心素養(yǎng) 情智課堂

科學(xué)“情智課堂”著力于喚起學(xué)生真摯的情感，點(diǎn)燃學(xué)生智慧的火花，讓學(xué)生情感更豐富、更高尚，讓學(xué)生智慧更靈動(dòng)、更豐厚?！爸谱鳌?jiǎn)易小馬達(dá)”是對(duì)《神奇的小電動(dòng)機(jī)》一課的拓展與延伸。通過開展設(shè)計(jì)制作“簡(jiǎn)易小馬達(dá)”的相關(guān)活動(dòng)，結(jié)合科學(xué)“情智課堂”“入境—感知—探究—拓展”的教學(xué)模式，學(xué)生在嘗試、閱讀、思考、設(shè)計(jì)、制作、展示的過程中深化認(rèn)識(shí)“小馬達(dá)”的結(jié)構(gòu)與原理。

本課的研究對(duì)象是“小馬達(dá)”，利用“小馬達(dá)里面有什么？”“為什么通電后它就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)呢？”等問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的前認(rèn)知。學(xué)生通過視頻知識(shí)閱讀，感知電能與磁能之間的轉(zhuǎn)換，磁場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的相互作用，激活進(jìn)一步探究的欲望。給足學(xué)生充分的課堂時(shí)間設(shè)計(jì)、制作、改進(jìn)“小馬達(dá)”，不僅提升了學(xué)生的科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力，更激活了學(xué)生的科學(xué)思維，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，使其逐步形成了探究和實(shí)踐以及敢于質(zhì)疑、追求創(chuàng)新、善于合作、樂于分享的意識(shí)，培養(yǎng)了科學(xué)核心素養(yǎng)。

一、入境——從生活情景引入新課

師： 同學(xué)們，今天老師給大家?guī)砹诉@樣一個(gè)器材，大家認(rèn)識(shí)嗎？（出示“小馬達(dá)”）

學(xué)生：小馬達(dá)。

師：? 哦，你是怎么認(rèn)識(shí)它的？都在哪兒見過？

生1：在我的玩具汽車?yán)镆娺^。

生2：在我的小風(fēng)扇里見過。

師：那你能說說它在玩具里的作用嗎？

生1：它能讓車輪旋轉(zhuǎn)起來，讓小汽車前進(jìn)。

生2：它能讓風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生風(fēng)。

[設(shè)計(jì)意圖]從學(xué)生熟悉、喜歡的電動(dòng)玩具導(dǎo)入課堂，很好地吸引了學(xué)生的注意力，拉近了學(xué)生與新課的距離，消除了學(xué)生對(duì)新課的陌生感和對(duì)未知的不知所措，更容易讓學(xué)生融入課堂，全身心地投入課堂探究活動(dòng)。同時(shí)，教師讓學(xué)生說說“小馬達(dá)”在玩具中的作用，使學(xué)生的思維很快聚焦到本課的探究主題上。

二、感知——了解“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)的秘密

師：同學(xué)們觀察得真仔細(xì)，那你能讓老師手上的“小馬達(dá)”轉(zhuǎn)起來嗎？

生1：能，我需要電池。

師：好的，老師給你準(zhǔn)備了。來，請(qǐng)你到前面來試試。

生1：老師，我還需要導(dǎo)線。

師：行，我有。

生1：老師，我還要一根。

師：看來啊，不管是怎樣的工作都需要有完整的計(jì)劃。來，再給你一根。

（“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)了起來。）

師：同學(xué)們不僅會(huì)觀察，動(dòng)手能力也很強(qiáng)。那，你們思考過，“小馬達(dá)”為什么能夠旋轉(zhuǎn)？

生2：因?yàn)橛须姵?，里面有電流通過，所以就轉(zhuǎn)了起來。

師：對(duì)，（板書“電”）那有電就能旋轉(zhuǎn)嗎？

師：我們抬頭看，電燈里面也有電流通過 ，它轉(zhuǎn)了嗎？

生3：“小馬達(dá)”里有磁鐵。

師：你是怎么發(fā)現(xiàn)的？

生3：“小馬達(dá)”能吸引大頭針。

（教師板書“磁”）

師：那么，電跟磁之間產(chǎn)生了怎樣的聯(lián)系，讓“小馬達(dá)”轉(zhuǎn)了起來呢？

師：這是人類的一個(gè)偉大發(fā)現(xiàn)，它改變了社會(huì)的進(jìn)程。

（教師播放視頻資料——法拉第發(fā)明電動(dòng)馬達(dá)的過程）

師：通過視頻內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你知道了電與磁之間發(fā)生了怎樣的聯(lián)系？

生1：通電導(dǎo)線產(chǎn)生了磁。

（教師板書“電→磁”）

生2：電產(chǎn)生的磁與磁鐵的磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生了一種力，讓通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來了。

（教師板書 ）

[設(shè)計(jì)意圖]了解“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)的秘密，激發(fā)學(xué)生制作“簡(jiǎn)易小馬達(dá)”的興趣。通過了解法拉第制作的簡(jiǎn)易馬達(dá)，學(xué)生自己制作簡(jiǎn)易小馬達(dá)的信心增強(qiáng)了。有了興趣和信心，探究的氛圍更濃了。

三、探究——制作一個(gè)可以讓焊錫絲自由旋轉(zhuǎn)的“小馬達(dá)”

師：今天老師給大家準(zhǔn)備了磁鐵（可導(dǎo)電）、電池、25厘米長的焊錫絲這三種材料。我們也像科學(xué)家一樣，來設(shè)計(jì)制作一個(gè)可以讓焊錫絲自由旋轉(zhuǎn)的“小馬達(dá)”，你覺得需要滿足哪些條件呢？

生1：讓焊錫絲通電，只有這樣才能產(chǎn)生磁場(chǎng)。

師：那就讓我們根據(jù)所給材料和任務(wù)要求，設(shè)計(jì)自己的“小馬達(dá)”吧。

（學(xué)生小組合作討論設(shè)計(jì)，教師巡視指導(dǎo)）

師：時(shí)間到了，哪一組同學(xué)愿意來分享一下你們的設(shè)計(jì)？

（黑板模型展示）

生2：我們將電池橫放，磁鐵緊貼在電池的負(fù)極，用焊錫絲連接電池的正極和負(fù)極。

師：同學(xué)們，你們?cè)趺纯此麄兊脑O(shè)計(jì)，有什么疑問，可以現(xiàn)場(chǎng)咨詢我們的設(shè)計(jì)師。

生3：我想問下設(shè)計(jì)師，在你的設(shè)計(jì)中，電池橫放，你將如何保證焊錫絲不掉？

生2：我讓它吸在磁鐵上。

師：我們來看，焊錫絲的成分是鉛和錫，是不能被磁鐵吸引的。

（教師演示）

生4：我們可以將電池與磁鐵豎放，磁鐵上部稍微彎鉤，這樣就可以掛在磁鐵上了。

生5：不對(duì)，這樣雖然不會(huì)掉下來，卻也不能夠正常地旋轉(zhuǎn)，因?yàn)檫@樣焊錫絲是不平衡的，稍稍一碰就會(huì)掉下來。

師： 那你們是怎樣解決這個(gè)問題的呢？

生5：我們延長下部焊錫絲的長度，如果長度合適的話，應(yīng)該可以較好地控制好平衡。

師：看來你們很好地解決了問題，同學(xué)們還有沒有其他的設(shè)計(jì)。

生6：我們是這樣設(shè)計(jì)的，焊錫絲從中間分開，做成心型，橫跨在電池的兩邊，這樣能夠很好地解決平衡問題，還比較美觀。

（黑板模型展示）

師： 同學(xué)們的設(shè)計(jì)真的很棒，那效果如何呢？讓我們趕快根據(jù)同學(xué)們的建議完善自己的設(shè)計(jì)吧，憑設(shè)計(jì)圖領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)材料。

（學(xué)生小組合作嘗試制作，教師巡視指導(dǎo)）

師：時(shí)間到了，老師了解一下，成功的小組舉手。

（有兩個(gè)小組沒有舉手）

師：沒關(guān)系，讓我們一起來分析原因。你們沒有成功，到底遇到了怎樣的問題？

生7：我們組的小馬達(dá)也做成了心形，可是它還是沒有旋轉(zhuǎn)。

師： 來，拿到前面來，我們請(qǐng)專家給你診斷下。

生8：我剛才仔細(xì)看了，它們的“心”下面沒有很好地與磁鐵接觸，不能正常通電，所以轉(zhuǎn)不起來，稍微調(diào)整一下讓它們充分接觸，就可以了。

生9：我們也遇到過這種情況，心形做好后可以放在桌面上壓平，這樣可以保證它與磁鐵的充分接觸。

師：來，我們就請(qǐng)你來幫著指導(dǎo)一下。

（制作成功，學(xué)生很興奮）

[設(shè)計(jì)意圖]制作“小馬達(dá)”的環(huán)節(jié)，從小組討論設(shè)計(jì)“小馬達(dá)”圖紙開始，展示中通過學(xué)生間的質(zhì)疑與答辯，學(xué)生進(jìn)一步完善自己和同學(xué)的設(shè)計(jì)。這樣，學(xué)生既體驗(yàn)了完整的設(shè)計(jì)過程，又能很好地理解“小馬達(dá)”的制作要點(diǎn)以及具體的制作過程，他們就更得心應(yīng)手了。個(gè)別未能成功的小組，在其他同學(xué)的幫助下，也能讓焊錫絲旋轉(zhuǎn)起來。

整個(gè)過程采用任務(wù)式的活動(dòng)推進(jìn)，即教師只出示需要完成的任務(wù)，不涉及具體的制作要求，讓學(xué)生圍繞任務(wù)自主進(jìn)行活動(dòng)。這樣設(shè)計(jì)的目的是完全將課堂交給學(xué)生，以任務(wù)為抓手培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，使其在現(xiàn)實(shí)的問題情境中不斷嘗試，獲取解決問題的方法?；顒?dòng)中，每個(gè)學(xué)生均能參與其中并獲得成功，體驗(yàn)成功的愉悅。

四、拓展——嘗試改變“小馬達(dá)”的旋轉(zhuǎn)方向

師：同學(xué)們真棒！在這么短的時(shí)間內(nèi)就成功制作出可以讓焊錫絲自由旋轉(zhuǎn)的“小馬達(dá)”，老師為你們點(diǎn)贊?？晌覀冎榔囉星斑M(jìn)也有后退，你能想辦法改變“小馬達(dá)”的旋轉(zhuǎn)方向嗎？同學(xué)們?cè)谛〗M里討論一下。

（學(xué)生討論，教師巡視）

師：哪個(gè)小組的同學(xué)愿意來說說本組的想法？

生1：我們組改變了電池的正負(fù)極方向，成功地改變了焊錫絲的旋轉(zhuǎn)方向。

師：哦，是嗎？老師來做你的助手，你來給大家演示下。

（學(xué)生演示，改變旋轉(zhuǎn)的方向）

（教師板書：改變電池方向）

師：其他小組還有不同的方法嗎？

生2：我們組改變了磁鐵方向，也成功地改變了焊錫絲的旋轉(zhuǎn)方向。

師：哦，是嗎？老師來做你的助手，你來給大家演示一下。

（教師板書：改變磁鐵方向）

[設(shè)計(jì)意圖]本環(huán)節(jié)的任務(wù)是嘗試改變“小馬達(dá)”的旋轉(zhuǎn)方向，在探究過程中讓學(xué)生充分地去嘗試、觀察，改變“小馬達(dá)”不同的構(gòu)件位置，去自主發(fā)現(xiàn)焊錫絲旋轉(zhuǎn)方向的改變，加深其認(rèn)識(shí)，激發(fā)其探究的熱情。

師：今天，我們像科學(xué)家一樣設(shè)計(jì)制作出了自己的“小馬達(dá)”，更知道了如何去改變它旋轉(zhuǎn)的方向。其實(shí)啊，只要滿足我們的設(shè)計(jì)條件，“小馬達(dá)”還可以有這么多不同的形狀。

（教師播放視頻資料）

師：課后大家可以繼續(xù)探究，設(shè)計(jì)出更多的“小馬達(dá)”，期待你們更精彩的發(fā)現(xiàn)！

[設(shè)計(jì)意圖]此環(huán)節(jié)對(duì)本課內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概括，介紹了不同形狀的小馬達(dá)，讓學(xué)生在課后繼續(xù)借助身邊的簡(jiǎn)單材料制作“小馬達(dá)”，有效地保持了學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)熱情。

四、教學(xué)反思

（一）鼓勵(lì)學(xué)生像工程師一樣去思考，提高解決問題的能力

制作一個(gè)可以讓焊錫絲自由旋轉(zhuǎn)的“小馬達(dá)”是學(xué)習(xí)的重要活動(dòng)?；顒?dòng)伊始，教師僅出示了活動(dòng)需要完成的任務(wù)（制作一個(gè)可以讓焊錫絲自由旋轉(zhuǎn)的“小馬達(dá)”）和時(shí)間（5分鐘），由學(xué)生在小組內(nèi)自由討論完成“小馬達(dá)”的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)“小馬達(dá)”的過程中，學(xué)生先后產(chǎn)生了好幾個(gè)問題，如磁鐵與電池的位置關(guān)系、焊錫絲與磁鐵的位置關(guān)系等。碰到這些問題，教師在巡視的過程中并不給予指導(dǎo)，而是鼓勵(lì)學(xué)生不斷地去討論、去質(zhì)疑，利用課堂展示的機(jī)會(huì)讓小組間互相質(zhì)疑，不斷地去改進(jìn)、完善其設(shè)計(jì)，使其達(dá)到任務(wù)的要求，在不斷地質(zhì)疑、完善中尋找到“小馬達(dá)”能夠自由旋轉(zhuǎn)的解決方案。在整個(gè)任務(wù)的完成過程中，教師有意識(shí)的“放”為的是培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，使其能對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行針對(duì)性分析、質(zhì)疑、完善，最終獲取解決問題的方法，從而提升思維深度及解決問題的能力。

（二）實(shí)施對(duì)比觀察記錄，夯實(shí)科學(xué)概念的建構(gòu)

在學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上建構(gòu)科學(xué)概念是每一節(jié)科學(xué)課追求的目標(biāo)，因?yàn)樵诹⒆阕灾靼l(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上建構(gòu)的科學(xué)概念具有深刻性、準(zhǔn)確性。在探究改變“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)方向這一任務(wù)中，教師要求學(xué)生組內(nèi)討論、對(duì)比觀察，嘗試改變焊錫絲的旋轉(zhuǎn)方向。在課堂上，制作簡(jiǎn)易“小馬達(dá)”的材料并不復(fù)雜，學(xué)生完全有能力找到改變焊錫絲的旋轉(zhuǎn)方向的方法，更重要的是，學(xué)生在不斷的嘗試中逐漸認(rèn)識(shí)到改變“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)方向的方法，這為接下來相應(yīng)科學(xué)概念的建構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以說，正是因?yàn)樽约旱奶骄亢蛯?duì)比性的觀察，學(xué)生對(duì)改變“小馬達(dá)”旋轉(zhuǎn)方向的方法的認(rèn)識(shí)是非常深刻的。