科学课堂教学的启示

第二节　科学课堂教学的启示

剖析单个课例，我们常用时动分析法，即分析在某一时间段，针对某一类知识，采用了什么样的活动形式，然后比较它们的有效性。“指南针为什么能指方向”课例较多达42个，且同课异构的时间跨度达到8年，我们选择对应知识与对应活动形式的比较分析，以比较不同时期教师教学方式选择上的变化趋势，比较同一时期不同教师可能存在的教学方式。

一、课例中活动形式的选择

前后联系紧密的课，教师在教学中选择活动形式的空间更大。我们选择“指南针为什么能指方向”为例，是考虑到这一节课有基础性、应用性和独立性。基础性（理论性）体现在磁场的概念、磁感线模型的建立，有利于进一步理解电流产生磁场、磁场对电流的作用力、电磁感应现象等基础理论或概念。应用性（实用性）体现在磁化、地磁场等概念的建立与应用，与电磁铁及其应用、电动机、发电机、家庭电路及安全用电常识等共同建立生活化的科学概念体系。独立性（关联性）体现在本节知识与课本前后的联系并不是很紧密，或者说可以暂时不学这一部分内容，对学生理解其他知识影响不是很大。这样的课既可以发挥教师的教学特长，而又在前后联系受限制的情况下体现一定的共性。

（一）“指南针为什么能指方向”的教学要求

“指南针为什么能指方向”⁽⁷⁾是《科学·八年级下》（课标浙江实验版）第4章“电和磁”中的第1节内容。从知识来看，这一课的内容包括三部分：简单的磁现象、磁场和磁感线、地磁场，属于“物质科学”下的主题3“物质的运动与相互作用”。“在本主题的教学中，教师应当用以下观念指导教学设计：物质的运动与相互作用是科学的统一概念和原理之一，自然界的物质处于永不停息的运动和变化之中，不同的物质形态和运动形式发生着相互作用。”⁽⁸⁾

相比于2001年的《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》中的知识要求描述：通过本主题的学习，学生将了解常见的化学反应以及遵循的质量守恒定律；认识描述机械运动的方法、力以及运动和力的关系；理解最基本的电路、欧姆定律和电磁的相互作用；了解声、光和电磁波的一些特性。本主题与现代生活和社会有密切的联系，在这些学习背景下，学生将更好地认识科学技术和社会的关系。⁽⁹⁾《义务教育初中科学课程标准》（2011年版）把原来的“理解最基本的电路、欧姆定律和电磁的相互作用”，改为“了解电路的基本组成和连接方式，理解欧姆定律，了解电磁相互作用”⁽¹⁰⁾，其中“电磁相互作用”从理解降为了解，要求降低了一些。

相比于2001年的《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》中的能力要求描述：通过以上述知识为载体的探究活动，学生将了解实验的归纳方法、控制变量的方法和理想化的方法，并增强技术设计（包括安全）的意识和能力。⁽¹¹⁾《义务教育初中科学课程标准》（2011年版）要求“通过实验了解控制变量、归纳、演绎、建立模型等科学方法，增强科学探究的意识和能力”。⁽¹²⁾在思维方式上增加了通过实验了解“演绎”“建立模型”等科学方法。

通过对两种课标的对比，我们发现，教学的要求是降低知识、提升思维，这应该是我们今后课堂教学突破定式的方向所在。

（二）“指南针为什么能指方向”的教材编排

该节在知识上分三块，顺序是：磁体和磁极、磁场与磁感线、地磁场。

在磁体和磁极的知识条目下，设计了两组活动。

第一组活动包括：用磁铁接近某些物体、用条形磁铁去吸引铁粉、用磁铁的一极靠近小磁针。接下来是一个讨论：如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然都有N极和S极？

第二组活动：图4‐3中，铁屑盒的上方有一根铁棒，把一根条形磁铁靠近铁棒的上方，发现_________。如果把条形磁铁拿开，又发现_________。

这是一个即时磁化的铁棒吸引铁屑实验。

图4‐3　磁化

图4‐4　地磁场模型

在磁场与磁感线的知识条目下，设计了一个活动：在一块玻璃板上均匀地撒上铁屑，分别放上一块条形磁铁和马蹄形磁铁，轻敲玻璃板，观察磁场分布的现象。

在地磁场的知识条目下，设计了一个思考：若把地球看成一个巨大的磁体，从图4‐4中指南针的指向，你是如何理解地理北极就是地磁南极的？后有一个阅读：信鸽导航与地磁场。

本课的最后是一组练习：包括画条形磁铁和马蹄形磁铁的磁场并写出它们的特点、磁化后铁棒磁极的特点、画磁感线方向或标N极和S极、举例说明磁铁的应用等。

在版式设计上，本节配了18幅图，包括实物图、实验结果图、实验过程图、实验原理图、模型图、卡通图（模型）等，所以，读图是本节教学的一个特点。

在栏目设计上，有活动、讨论、思考、阅读、练习等。

（三）“指南针为什么能指方向”的教学活动

本部分内容放在第4章的第1节，旨在通过本节课的学习为今后进行电与磁的探究学习作好经验上的准备。该部分通常分为两个课时，第一课时主要通过一些实验及学生已有的经验得出磁极、磁极间作用规律及磁化等概念，通过磁极间的作用规律初步解决指南针为什么能指方向。第二课时学习了磁场、地磁场的知识后，可进一步明确指南针为什么能指方向这一问题。

知识的分类上，我们按传统的概念、规律、原理、事实、实验（方法、技能）学习进行划分，然后结合教材内容进行进一步的细化，如磁体、磁极作为概念学习；条形磁铁磁性强弱、磁极相互作用作为规律学习；由于教师的理解差别，对知识的处理方式也不一样，像“人造永磁体”，有只作概念简单介绍的，有作为原理学习介绍为什么它是人造永磁体的，有借助实物、图片展示进行事实学习的，有利用制作人造永磁体以侧重于实验（方法、技能）学习的，所以，知识的分类与活动形式的选择有相对性。又如磁性这一知识点，考虑到已在小学的科学课中学习过，应该作为事实学习，但仍有学生没有学习过磁性（现实的农村学校，小学设了科学而不教的现象还是比较常见的），所以，教师常常把它作为新学习的概念来执行教学（见表4‐3）。

表4‐3　课例中的知识分类及其对应的活动形式统计

续表

知识点细分是根据42个课例中教师在课堂教学中涉及的知识点统计的，并不是每一位老师都会在课堂上选择全部知识点，就第一课时而言，不同的教师选择的知识点也有一定的差异。带“*”的知识点是所有的课例中都选择到的。

活动形式是根据课堂教学中教师实际采用的教学形式统计，活动形式的“选用频次”是指42位教师中，运用该种活动形式的教师人数。

在42个课例中，有1位老师是用1课时教完本节课所有的内容；5位老师进行了明显的教材重组，虽然还是分2课时教学，但在第一课时中，分别涉及了磁场或磁感线或地磁场，还有部分教师涉及信鸽导航、磁应用的。其他36位老师的第一课时，都立足于简单的磁现象教学。所以，在数据统计时发现，大多数老师认同的第一课时教学内容，所涉及的知识点及活动频次相对比较高。

考虑到学生群体的发展，选用的课例横跨8年，毕竟8年前的学生与现在的学生是有一定差别的，所以，并不能仅仅从教师所采用的教学方法上简单地评价教学的优劣。因为在8年前，“讲授法”可能是一个合适的方法，但现在实验条件发生了变化，学生可能不喜欢“讲授”了，“讲授法”也在这一课时中逐渐淡出视线。

由于教师在教学设计时对知识点的安排有一定的选择性，所以，有些知识点活动形式及选用频次就会偏低。

二、课例中的教学渐变趋势分析

从演示到探究、从分散到整体、从重教到重学，是课例教学定式的整体演化趋势。

（一）从演示到探究

在2005年的一个课例中，有这样的教学片断：

教师：磁铁只能吸铁吗？磁铁能吸铜吗？同学们验证一下。

学生：（实验）

教师：磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。能够长期保持磁性的磁体叫永磁体。

教师：你认为磁体上什么部位磁性最强？你是根据什么现象来判断的？

教师：（演示实验）

而在2010年的一个课例中，相同的知识点在任务单的引导下，教学变成了一种对探究的设计：

探究一：探究磁铁能吸引哪些物质？

探究实验所用到的实验器材有哪些？

能观察到什么现象？

能得出什么结论？

探究二：探究磁铁各部分磁性的强弱。

探究实验所用到的实验器材有哪些？

能观察到什么现象？

能得出什么结论？

从演示到探究的变化，表现在探究点不断丰富、探究形式多样上，定向探究与开放探究并存，定性探究与定量探究并存。

（二）从分散到整体

从分散到整体的变化，主要体现在使用活动单、任务单、导学案等变得流行，让过程整体化，图式小结形式让思维整体化。

（三）从重教到重学

课例中当然也有传统的以教案为本位的教学，上课是执行教案的过程。教师按照教案设定的教学目标和教学内容，在课堂上“培养”“引导”“发展”了学生，教学任务就算完成了，教学目的就算达到了，至于学生是否改变、进步、提高则不重要。这是典型的只讲计划、任务，不重效果、质量的行为。

从重教到重学的转化，是以学定教导向的必然，也是以生为本的表现。除了观念的进步，还表现为细节的跟进。

1.重视学生的思考

如课例中指南针指南的事实学习，42个课例中，34位老师运用的是观察小磁针的方法，这样既方便也有效。但有教师用悬挂法演示（实验）条形磁铁的指南作用（这是引导学生注意力集中到磁的关键，很多学生都认为大块的磁铁是不会指南的），用探究方法重复演示被条形磁铁干扰的小磁铁的指向并把它与指南针联系起来思考。这些都在一定程度上突破了学生对指南针思考的定势。

也有课例在磁化教学中，设计创意活动：给你一根条形磁铁和一些大头针，把大头针依次连接，看谁连得最长？

也有课例在探讨断磁体的两极时，先讨论：比一比哪组的方案最多，然后分别用实验验证。

这些细节，都让学生必须在活动中有思考，体现出对学生思维的关注。

2.重视学生的学习过程

对磁场与磁感线，教材的活动是这样描述的：在一块玻璃板上均匀地撒上铁屑，分别放上一块条形磁铁和马蹄形磁铁，轻敲玻璃板，观察磁场分布的现象。

在涉及这部分内容教学的五个课例中，实验与探究是常用的方法，共有4位老师选用，也有老师配合着录像或多媒体课件。

同是探究，有一个课例是这样提示的：取玻璃板在桌上放平，将纸杯中的铁屑倒入另一只有筛孔的纸杯中，举高抖动，使铁屑均匀地撒满整个玻璃板；桌面放好磁铁，然后水平举高玻璃板，再把玻璃板放下压在磁铁上面（注意磁铁居中）；轮流轻敲玻璃板四角，观察铁屑形成的图案，做实验时应注意：细铁屑要细、纯、干、匀。

这种对探究细节的提示，也就是对学生学习过程的重视。如果学生不能获得成功的感觉，最好的探究设计也会因细节而失败。