小學科學“解暗箱”課型教學策略研究

1、PAGE PAGE - 9 -臨沂市小小學科學學“解暗箱箱”課堂教學學策略研究究 （討討論稿）二一一一年三月月臨沂市小小學科學學“解暗箱箱”課堂教學學策略研研究（討討論稿）【策略構構想】在科學研研究中，暗箱即即控制論論中的“黑箱”，是指指那些不不能打開開或不能能從外部部直接觀觀察其內內部狀態(tài)態(tài)的系統(tǒng)統(tǒng)?！鞍迪洹眱热菔鞘遣荒苤敝苯痈兄模鶕灰欢ǖ目煽筛兄牡牡耐獠坎壳闆r，可以間間接推斷斷出來，這一過過程即是是“解暗箱箱”的過程程?！敖獍迪湎洹狈椒ㄊ鞘切W科科學課上上最常見見的學習習方法之之一。小小學科學學教材中中有許多多課題屬屬于解暗暗箱的課課題。這這些課題題通過引引導學生生反復感感知

2、那些些可感知知的事物物的外部部情況，研究有有關事實實，抓住住推理的的突破口口，間接接推斷出出事物的的本質和和特征，探索其其內部奧奧秘。實實質上解解暗箱是是由表及及里進行行探究的的科學方方法，運運用的是是一種邏邏輯思維維方法，從另一一個角度度為人們們提供了了一條認認識事物物的重要要途徑?！敖獍迪湎洹睂W習方法法能夠調調動學生生思維的的主動性性，引導導學生開開展豐富富的想象象，對培培養(yǎng)學生生的思維維和想象象力很有有價值。由于暗箱解解決主要要是通過過邏輯推推理的，所以最最終結果果有可能能并不是是唯一的的，這就就可以大大大促進進學生的的發(fā)散性性思維。除此之之外，解解暗箱方方法還能能培養(yǎng)學學生的邏邏輯判斷

3、斷能力、推理能能力、創(chuàng)創(chuàng)造能力力和應用用科學知知識解決決實際問問題的能能力，并并激發(fā)學學生對科科學探究究的濃厚厚興趣?！窘虒W策策略】總結運用升華暗箱模擬驗證揭示暗箱依據事實猜測暗箱創(chuàng)設情境發(fā)現(xiàn)暗箱1創(chuàng)設設情境，發(fā)現(xiàn)暗暗箱學習目標標：在觀觀察、思思考中引引發(fā)問題題，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)暗箱。操作要領領：教師師要依據據教學目目標，遵遵循學生生認知規(guī)規(guī)律，巧巧妙創(chuàng)設設問題情情境，引引領學生生發(fā)現(xiàn)“暗箱”。2依據據事實，猜測暗暗箱學習目標標：圍繞繞暗箱外外部發(fā)生生的事實實對暗箱箱內部構構造、成成因進行行預測或或做出合合理地假假設性解解釋。操作要領領：以小小組或以以全班為為單位，針對暗暗箱，引引導學生生有理有有據的猜

4、猜想，找找準打開開暗箱的的突破口口。3模擬擬驗證，揭示暗暗箱學習目標標：制定定方案，實施探究究，得出結結論。操作要領領：圍繞繞猜想假假設，采采取分組組活動的的方式，制定方方案，并并依據方方案開展展模擬、驗證等等活動，揭示暗暗箱。4總結結運用，升華暗暗箱學習目標標：梳理理總結解暗暗箱的方方法。操作要領領：引導導學生回回顧探究究過程，提煉方方法，并并能在生生活中予予以應用用?！静呗越饨庾x】 1創(chuàng)設情情境，發(fā)發(fā)現(xiàn)暗箱箱一切探究究活動都都是從問問題開始始。解暗暗箱課中中的“暗箱”就是要解解決的問問題，我我們要善善于運用用各種教教學方法法和手段段創(chuàng)設典典型的情情境誘發(fā)發(fā)學生產產生問題題并發(fā)現(xiàn)現(xiàn)暗箱。教學

5、中我我們可以以通過創(chuàng)創(chuàng)設各種種各樣的的情境，如交流流課前搜搜集的文文字資料料、觀看看電影片片段、觀觀察圖片片、實物物展示等等方法，引導學學生對日日常生活活和自然然現(xiàn)象進進行觀察察，發(fā)現(xiàn)與與科學有有關的問問題現(xiàn)象象，通過過思考，對問題題現(xiàn)象作作進一步步的思維維加工，演變?yōu)闉橐粋€個具體體、明確確的科學學問題。在問題情情境中，教師要要注意引引導學生生從不同同角度、不同層層面進行行思考，提出不不同的問問題，并并對問題題進行歸歸納、整整理、分分類，在在此基礎礎上提取取出有研研究價值值的、學學生感興興趣的、有利于于發(fā)現(xiàn)暗暗箱的問問題。2依據據事實，猜測暗暗箱猜想與假假設是科科學思維維的一種種形式，是研究究

6、者根據據已知事事實材料料和科學學知識對對所研究究的問題題做出的的一種猜猜測性陳陳述，是是對問題題中事物物的因果果性、規(guī)規(guī)律性做做出的假假定性解解釋。猜想與假假設是找找準暗箱箱突破口口的基礎礎。猜想想不是瞎瞎猜瞎想想。面對對未知現(xiàn)現(xiàn)象，教教師要引引導學生生主動調調動自己己已有的的知識和和經驗進進行分析析研究，要有理理有據、合乎邏邏輯地說說明問題題，將已已知的某某些事件件與觀點點與未知知現(xiàn)象聯(lián)聯(lián)系起來來，在頭頭腦中與與所熟悉悉的模型型或現(xiàn)象象進行聯(lián)聯(lián)想和類類比。（如果這這種未知知現(xiàn)象在在生活中中找不到到熟悉的的模型或或現(xiàn)象進進行聯(lián)想想和類比比，那就就需要學學生借助助外部因因素在頭頭腦中初初步勾勒勒

7、事物發(fā)發(fā)生的虛虛擬表象象或過程程。）這個環(huán)節(jié)節(jié)一般要要以小組組或全班班為單位位，針對對要研究究的問題題，注意意引導學學生充分分運用感感知來有有根有據據的猜想想，要層層層深入入，體現(xiàn)現(xiàn)猜想思思維的邏邏輯性和和縝密性性，進而而找準打打開暗箱箱的突破破口。3模擬擬驗證，揭示暗暗箱本環(huán)節(jié)分分為四步步：制定定方案、實施探探究、展展示交流流、揭示示暗箱。（1）制制定方案案探究并非非僅限于于學生的的動手實實驗。開開動腦筋筋設計實實驗，討討論制訂訂實驗的的方案，同樣是是探究。讓學生針針對要研研究的問問題，結結合對暗暗箱外部部信息的的了解和和內部成成因的假假設，制制訂方案案。解暗暗箱的方方案要依依據暗箱箱內容而

8、而定，有有些暗箱箱可以采采取模擬擬實驗進進行驗證證的方式式解決，有些暗暗箱可以以采取直直接打開開進行觀觀察驗證證的方式式來解決決。制訂訂方案時時要發(fā)揮揮教師引引導、幫幫助、點點拔的作作用，通通過師生生之間開開展雙向向或多向向的課堂堂交流，經過認認真的思思考和反反復的討討論逐步步完善方方案。方方案制訂訂以后，還要引引導學生生弄清應應該選擇擇哪些實實驗器材材、應當當注意什什么問題題、如何何進行實實驗記錄錄等等，要為實實施探究究做好一一切準備備工作。（2）實實施探究究實驗探究究時，學學生要全全員參與與，分工工合作，認真觀觀察，細細心測量量，要搜搜集事實實材料，用語言言、圖畫畫、表格格、數字字等喜愛愛

9、的方式式記錄實實驗的結結果，表表達自己己的感知知和體驗驗，要自自覺的把把實驗過過程中的的發(fā)現(xiàn)與與自己的的預測或或猜想進進行對照照。在學學生動手手實驗的的過程中中，教師師要主動動參與到到學生中中間。還還要特別別留意觀觀察學生生的行為為表現(xiàn)，指導學學生正確確操作。鼓勵小小組之間間互相學學習、借借鑒，引引導學生生把動腦腦與動手手結合起起來，及及時表揚揚學生的的發(fā)現(xiàn)，特別是是獨特的的發(fā)現(xiàn)和和新穎的的觀點。要引導導學生用用多種方方法進行行實驗，鼓勵他他們在實實驗中進進一步改改進和完完善實驗驗的方案案，主動動發(fā)現(xiàn)并并提出新新的探究究問題，使探究究活動不不斷向深深層次發(fā)發(fā)展。（3）展示交交流展示交交流是揭揭

10、示暗箱箱的重要要一環(huán)。教師要要引導學學生對獲獲得的感感性認識識進行去去粗取精精、去偽偽存真、由表及及里的整整理加工工，并能能與前面面的猜想想與假設設進行比比較驗證證，從而而得出理理性的結結論。在在這個環(huán)環(huán)節(jié)中先先讓學生生匯報實實驗的方方法、實實驗過程程中觀察察到的現(xiàn)現(xiàn)象、自自己的親親身體驗驗和感受受，也就就是先匯匯報事實實再展示示結果，達成共共識。（4）揭揭示暗箱箱在學生經經過模擬擬驗證后后，教師師要把握握時機，將科學學的研究究結論予予以呈現(xiàn)現(xiàn)，打開開暗箱。4總結結運用，升華暗暗箱認識規(guī)律律告訴我我們，只只有認識識的第二二次飛躍躍，才具具有實踐踐意義。在引導導學生推推理想像像解開暗暗箱的基基礎

11、上，最終的的落腳點點要放在在怎樣運運用掌握握的解暗暗箱的方方法解決決實際的的問題，并形成技技能?！窘虒W案案例】火 山山教材分析析：本課是青青島版科科學教材材五年級級上冊第第一單元元第2課課火山山。本本課是在在學生認認識了地地球內部部構造及及特征的的基礎上上，借助助對火山山成因的的探究，引領學學生進一一步認識識地球內內部的物物質組成成及其運運動變化化。教學學中鑒于于學生在在生活中中不可能能親眼看看到火山山噴發(fā)的的樣子，即使對對火山有有所了解解，那也也是膚淺淺的、基基于表面面的，所所以教材材的設計計思路是是：先為為學生提提供有關關火山噴噴發(fā)的資資料，啟啟發(fā)學生生在事實實基礎上上思考火火山噴發(fā)發(fā)的原

12、因因，借助助觀察火火山噴發(fā)發(fā)的外部部現(xiàn)象進進行合理理猜測，通過模模擬實驗驗進一步步探究火火山的成成因，這這在教學學中是個個重點和和難點。本課是是典型的的“解暗箱箱”式的課堂教教學類型型。教學目標標：1探究究目標能用簡單單的器材材作模擬擬實驗；會查閱閱書刊及及其他信信息源；能選擇擇自己擅擅長的方方式表述述研究過過程和結結果；能能嘗試用用不同的的方式分分析和解解讀數據據，對現(xiàn)現(xiàn)象作合合理的解解釋。2情感感目標愿意合作作交流；喜歡大大膽想象象；能從從大自然然中獲得得美的體體驗；意意識到火火山既可可以帶給給人類好好處，也也會給人人類帶來來負面影影響。3知識識目標通過教學學使學生生初步知知道火山山是由于

13、于地球內內部高溫溫、高壓壓而引發(fā)發(fā)的一種種自然現(xiàn)現(xiàn)象；能能通過模模擬實驗驗理解火火山形成成的原因因。教具準備備：1學生生用：土土豆泥、番茄醬醬、2000mll燒杯、漏斗、三腳架架、石棉棉網、酒酒精燈、火柴。2教師師用：自自制PPPT、“危地馬馬拉火山山”視頻資資料、“火山形形成原因因”視頻資資料。教學過程程：1.創(chuàng)設設情境，發(fā)現(xiàn)暗暗箱同學們，今天老老師給大大家?guī)韥砹艘欢味我曨l（220100年5月月27號號危地馬馬拉火山山噴發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場），想不想想看？請請同學們們認真觀觀看視頻頻并思考考，視頻頻中發(fā)生生的是什什么現(xiàn)象象？你看看到了什什么？（播放視視頻）師：誰來來說一下下，通過過這段視視頻你看看到了

14、什什么？生1：火火山噴發(fā)發(fā)時有紅紅色的巖巖漿噴出出，同時時還有濃濃煙冒出出、石塊塊飛出。生2：我我看到火火山噴發(fā)發(fā)時紅色色的巖漿漿像液體體一樣流流出。生3: 火山危危地馬拉拉實地記記者阿其其拉被火火山噴出出的石塊塊擊中導導致身亡亡。生4：造造成至少少3名兒兒童失蹤蹤、599名居民民受傷，上千人人不得不不進行暫暫時生活活轉移。生5：火火山噴發(fā)發(fā)的煙灰灰給居民民生活造造成很大大的不便便和危害害。師：大自自然在賜賜予我們們人類財財富的同同時，也也給我們們帶來了了巨大的的災難。如火山山噴發(fā)時時火山灰灰覆蓋了了城市，奪取了了人們的的生命。今天就就讓我們們一起來來研究火火山、認認識火山山。（師師板書課課題

15、：火火山）師：對于于火山，你有什什么要研研究的問問題？生1：火火山噴發(fā)發(fā)是怎么么形成的的？生2: 火山噴噴發(fā)與我我們人類類的活動動有關系系嗎？生3：怎怎樣才能能防止火火山噴發(fā)發(fā)？師：同學學們提出出了這么么多想要要研究的的問題，說明大大家對火火山很有有研究興興趣。同同學們認認為在所所有這些些問題中中應該先先解決哪哪個最基基本的問問題？生：我們們首先研研究火山山噴發(fā)是是怎么形形成的？師：對，要想了了解火山山噴發(fā)與與我們人人類的活活動有什么關關系以及及怎樣來來防止火火山噴發(fā)發(fā)，前提提必須知知道火山山形成的的原因。板書問題題：火山山的形成成？ 【通過觀觀看火山山噴發(fā)的的新聞片片段，引引領學生生對火山山

16、噴發(fā)的的現(xiàn)象以以及給人人類帶來來的災難難提出問問題，并并對問題題進行梳梳理，確定本節(jié)節(jié)課要研研究的主主題是火火山的成成因，問問題確定定了，暗暗箱也就就出現(xiàn)了了?！?.依據據事實，猜測暗暗箱師：研究究火山的的成因，我們要能鉆進進火山的的肚子里里去看個個究竟就就好了，但這可可能嗎？（不能能）既然然鉆不進進火山的的肚子里里，那我我們只能能從火山山外部來來尋找突突破口了了。剛才才我們在在看危地地馬拉火火山噴發(fā)發(fā)新聞片片段時，你看看到了什什么現(xiàn)象象，通過過這些現(xiàn)現(xiàn)象你能能猜想到到火山的的成因嗎嗎？小組組內討論論討論。（小組討討論）師：根據據火山噴噴發(fā)時的的現(xiàn)象，誰能猜猜想到火火山的噴噴發(fā)可能能是什么么成

17、因呢呢？生1：我我看到火火山口有有紅色的的巖漿噴噴出來，同時有有濃煙和和石塊飛飛出，可可能是因因為地球球內部的的壓力很很大。生2：在在看火山山噴發(fā)視視頻時，我還聽聽到有轟轟鳴聲，也說明明火山噴噴發(fā)時地地殼下面面可能有很很大的壓壓力。生3：我我看到火火山口巖巖漿像液液體一樣樣向外流流出，而而且是紅紅色的，很熾熱熱，這說說明地球球內部可可能不光壓力力大，溫溫度可能能也很高?！靖鶕鸹鹕絿姲l(fā)發(fā)時所呈現(xiàn)現(xiàn)的外部部現(xiàn)象：濃煙冒冒出、石石塊飛出出和紅色色巖漿噴噴出、周周圍溫度度很高等等等，來來推斷火火山內部部的成因因：高溫溫高壓。這是打開開暗箱的的突破口口】師：通過過巖漿噴噴出，大大家猜測測火山噴噴發(fā)的原

18、原因是因因為受到到地球內內部高溫溫高壓的的作用。（板書書：高溫溫高壓）為什么么巖漿只在在這兒噴出，而不在在其它地地方呢？生：可能能這里的的地殼比比較薄弱弱。師：同意意，也就就是說巖巖漿在高高溫高壓壓的作用用下會沿沿著地殼殼的薄弱弱地帶噴噴出來。（板書書：薄弱弱地殼）師：那為為什么不不是常年年累月經經常噴出出？而是是噴后要要隔好長長年月才才有可能能再噴呢呢？生：可能能是地殼殼內部的的巖漿在在高溫高高壓的作作用下，達到一一定程度度，力量量足可以以沖破地地殼，才才會噴薄薄而出。師：誰能能完整地地說說我我們的猜猜想？生：地殼殼內部的的巖漿受受到高溫溫高壓的的作用，當壓力力達到一一定程度度，巖漿漿就會沿

19、沿地殼薄薄弱的地地方噴薄薄而出，形成了了火山。師（總結結）：也就就是說同同學們認認為地殼殼內部的的巖漿受受到高溫溫高壓的的作用，當壓力力達到一一定程度度，巖漿漿就會沿沿地殼的的薄弱地地帶噴薄薄而出，形成了了火山。對不對對？生：對3.模擬擬驗證，揭示暗暗箱（1）制制定方案案師：有了了自己的的想法，就要通通過實驗驗來驗證證一下。如果用用番茄醬醬來代替替巖漿，用土豆豆泥來代代替地殼殼模擬火火山的噴噴發(fā)，那那高溫高高壓的條條件應該該如何產產生？生：用酒酒精燈加加熱。師：好，這些材材料老師師都給大大家準備備好了，除了以以上這些些，還有有燒杯、玻璃長長頸漏斗斗、三腳腳架、石石棉網等等。小組組長負責責把材料

20、料領回去去。（組組長領材材料）師：請同同學們思思考怎樣樣來運用用這些材材料設計計火山噴噴發(fā)的模模擬實驗驗？（小組討討論設計計方案）師：哪個個小組愿愿意把你你們的實實驗方案案說出來來和大家家共享一一下？（生匯報報實驗方方案）生1：我我們組想想用番茄茄醬、土土豆泥和和酒精燈燈來研究究。具體體方法是是在燒杯杯中加入入約1000毫升升番茄果果醬，把把長頸漏漏斗倒扣扣在燒杯杯里，用用土豆泥泥將漏斗斗和番茄茄醬接觸觸的地方方封緊，把漏斗斗口也用用土豆泥泥封起來來，然后后把燒杯杯放在石石棉網上上用酒精精燈加熱熱，觀察察有什么么現(xiàn)象？生2：師：大家家設計的的很好，想一想想在實驗驗時該注注意什么么呢？（生自由由

21、說）師：對，要注意意酒精燈燈的正確確使用方方法；觀觀察實驗驗現(xiàn)象時時，不能能在漏斗斗口上側側觀察，以免發(fā)發(fā)生燙傷傷；還要要注意小小組內團團結合作作；最后后還要做做好實驗驗記錄。（發(fā)實實驗記錄錄單）好好了，開開始實驗驗吧！【結合假假設，在在頭腦中中初步想想象勾勒勒火山形形成的過過程，把把這個腦腦中虛擬擬的火山山形成的的過程，與生活活中的某某些材料料進行類類比，用用語言把把模擬虛虛擬火山山形成過程程的實驗驗操作方法法描述出出來，就就是制定定解暗箱箱的方案案，也就是是建模（虛擬表表象）、類比比，制定定方案?！浚?）實實施探究究生分組實實驗，師師巡回指指導。（約100分鐘）（3）展展示交流流師：誰愿愿意把你你們的發(fā)發(fā)現(xiàn)告訴訴老師和和同學？生1：我我們在加加熱番茄茄醬時，看到番番茄醬先先是沸騰騰了，從從漏斗口口冒出了了大量的的熱氣，繼而發(fā)發(fā)現(xiàn)沸騰騰的番茄茄醬從漏漏斗口噴噴出來。生2：匯匯報。師：同學學們利用用模擬實實驗的方方法已觀觀察到番番茄醬噴噴發(fā)的現(xiàn)現(xiàn)象?；鸹鹕降降椎资窃鯓訕有纬傻牡哪兀拷Y結合我們們的模擬擬實驗，誰來解解釋一下下地殼內內部火山山形成的的原因？生1：地地殼深處處的巖漿漿在高溫溫高壓的的作用下下會上升升，在上上升的過過程中遇遇到薄弱弱的地殼殼，可能就會會噴出地地表，形形成火山山。生2：