小学科学教学设计与案例分析(定稿)

巡山小妖精
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2021年03月02日 23:49
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2021年3月2日发(作者:青莲居士滴仙人)


小学科学教学设计与案例分析



(


修订稿


)


第一部分




教学设计概述



学习目标



序号



学习目标



针对问题



1


掌握教学设计的要点和方法



怎样备课?



2


进一步提炼写好教学设计的经验



怎样备好课?



3


小学科学教学设计案例分析



怎样写好小学科学教学设计



第二部分




教学设计内容



问题情境:




教师的教学重头戏是备课和上课,上课是否精彩,关键在于备课。


备课是上课的 基础,没有备课的坚实,就没有上课的“精彩”。教师每


天都要备课,备课是教师的日常 工作之一,备课即设计教学方案,教学


设计是真正的上课蓝图。如何设计教学方案呢?每 位教师都有自己备课


的方式和经验,山区小学科学教师的现状,多系转岗而来,科学课在 很


多基层学校,还未上升到小学核心课程的地步,科学老师处于单打独头


的势头。很多教师也没有与其他教师交流过备课的体会,特别是没有系


统地思考 过自己在备课中存有什么问题,科学备课的思路和步骤有哪


些?如何设计和优化?以及需 要使用的多媒体素材,还有哪些方面能够


进一步提升等。



学习要求:



1

< br>、明确教师“备好课”的标准,知道每项内容中的要点是什么?



2


、根据要点,以分析、实证的方法,反思自己在各个方面 做到了


什么水准,今后应在哪些方面提升?



3


、掌握课堂观察的要点,学会观察与分析其他科学教师的 教学。



4


利用现代教育资源,


资源共享,


共同提升。













一、教学设计的思考过程



< /p>


教学设计是教师在教学实施之前,为实现教学目标而对教学活动的


组织和实行的决策,是真正的上课蓝图。




教学设计的思考过程一般包括七个部分:




分析教材→分析学生→确定目标→确定重点和难点→设 计过程→


选择教学策略与资源(实验资源、实践和活动资源)→设计教学评价等



(一)准确地理解教材



准确理解教材包括两个层次:



一般水 平:能够分析教材所涉及到的基本事实,划出概念图或思维


框图;



高级水平:能够整体把握教材,高屋建瓴,能够对一个学年、一个

< br>学期或者一个单元的科学知识实行分析、归纳、拓展和概括,包括能够


分析知识( 水平)发展的纵横向联系,把具体知识(水平)放在一个知


识(水平)框架中解读,挖掘 知识(水平)的教育价值。



1


、能够 分析教材所涉及到的基本事实,画出概念图或思维框图。





如六年级下册《物质的变化》教学设计:本单元主要研究物 质的化


学变化,从化学变化伴随的现象中,需要找出化学变化的本质:产生了

< p>
新物质。物质的化学变化产生了哪些新物质,怎样判断产生了新物质,


这就 需要学生学会寻找充足多的证据,作为判断产生了新物质的依据。



概念的关系图能够表示如下:



核心概念



具体概念



举例



伴随的现象



变化类型



< br>第一课只要表现生活中物质变化的实例。从这些变化的实例中比较


出两类不同的变 化,一类是只改变物质的状态、形状、大小等、另一类


是产生新的物质。




第二课通过两个实验,引导学生详细的观察 没有变化的沙豆混合和


产生了新物质的白糖加热,分辨物质变化过程中的“变”与“不变 ”。


分辨物理变化和化学变化的主要特征。




第三—六课具体介绍一些化学变化的类型以及这些化学 变化所伴


随的现象。


学生通过观察现象、


作出假设、


寻找依据、


得出结论的过程,

研究各种化学变化变化,总结化学变化的主要特征:产生新的物质。




第七—八课通过研究化学变化速度的控制,介绍化学变 化在生活中


的应用,让学生懂得化学变化与生产生活之间的联系。最后协助学生总


结本单元的主要内容。



< p>
从学生理解发展的角度。我们并不要求学生掌握化学变化的类型和


化学变化 生成的具体新物质,这对学生来说为时尚早,他们将在中学时


继续学习。我们要求的是。 学生能够从种种变化的现象出发,推断物质


的变化是否茶产生了新物质,然后寻找各种证 据验证自己的假设,从而


达到提升科学探究水平的目的。




课程资源一:


1.

< p>
在教学《白醋与小苏打的变化》一课时,能够插入


印度尼西亚《猎人与狗》 的故事,二氧化碳是人呼出的气体,不供给呼


吸。此外二氧化碳气体比空气重,在人迹罕 至的山洞里,聚集着大量的


二氧化碳气体,猎人与狗进入后会窒息而死亡。北方的地窖, 冬天储存


大白菜时,要实行灯火试验,如果火焰熄灭,则应该吹入新鲜的空气。


2.


《三国演义》有一则故事:诸葛亮死后,魏国兵士要去荡平诸葛亮的


坟墓,到了坟墓前,却不约而同的在诸葛亮的坟墓前跪了下去。这是为

< br>什么呢?(磁铁吸铁的性质)。


3.


《心算家与心理学家 的故事》:两个


人打赌:心理学家出题:一列旅客列车出行,经过了多少个火车站,每< /p>


个车站上下车多少人?火车上还有多少人?就哪个问题来说


[


求的是人


数多少


(


心算家


)


或者车站数目的多少?(心理学家)

< br>]


才是心理学家所


要求的呢?他们演绎着心理学家和心算 家不一样的智慧。不能急于求


成。



2


、整体把握教材




如小学阶段关于水的内容很多,整体上是从多角度理解 水。相关水


的事实能够归纳如下:




教师在教学设计时既要有整体观点,又要把握不同角度理解水时所


承载的探究技能,如观察、实验、社会调查、记录等。




整体把握教材包括能够分析知识(水平)发展的纵横向联系,把具


体知识(水平)放在一个知识(水平)框架中解读,挖掘出知识(水平)


的教育价值。





1


:分析知识发展的纵横向联系,把具体知识放在一个知识框架


中解读,挖掘知识的教育价值。



教师能够提供素材让学生比较哺乳动物眼睛的位置【例如猫和兔子


(猫眼睛大、位置 高,目光犀利;兔子眼睛很小,位置低,目光柔和)、


马和老虎(马的牙齿很平,老虎的 牙齿非常犀利)等】使学生发现哺乳


动物的食性不同,眼睛的位置也不同,还能够进一步 观察发现不同食性


的动物,牙齿的构造也不同,从而让学生建立起“植食动物”与“肉食


动物”的概念。再如北极熊的体型与地理环境的关系(体型庞大,全身

< br>长毛,裸露面积小,因而耐寒)等。




进一步能够把研究的范围扩大到其他种类的动物,如鸟类,鸟类吃


的食物 不同,鸟的喙也不同,还能够发现鸟的生活习性不同趾爪也不同


等。



在感知大量事实的基础上,引导学生越过“表象 性概念(统摄范围


较小的概念)”



植 食动物、肉食动物等,渗透“生物体器官的构造与


其生活习性具有适合关系”这是生物学 看待问题的视角之一,是统摄范


围更大的“核心概念”。以上过程被美国生理学家,教育 家奥苏伯尔称


为“


上位学习


”。




当学生建立了这种统摄范围更大的 核心概念以后,能够应用核心概


念,把在这个概念统摄范围内的事实性知识同化,扩展或 改善已经形成


的理解。如分析一些动物适合环境的本领;还能够扩展到分析植物,分


析种子的传播方式与种子的构造之间内在的关系;分析生活在不同环境


中的植物,根、茎、叶的形态不同,例如能够引导学生用建立起来的核


心概念分析生活 在干旱地带的植物与生活在热带雨林地带的植物根、


茎、叶的形态不同,靠风传播花粉的 风媒花与靠蜜蜂等传播花粉的虫媒


花的花冠之形状是大不相同的


,


……



像这样,使学生使用已经形成 的核心概念自己分析新情景下的问题,学


习新知识的过程被奥苏伯尔称为“


下位学习



。这样小学科学中很多生


物学知识之间的联系就被表现出来,学生学会有联系地看待问题,这是


培养学生 的学习水平和抽象思维的有效途径,也是培养学生的科学素质


和创新思维的重要途径。< /p>


(引用课程资源:


《小学科学教学设计》①)



课程资源


< p>
:奥苏伯尔


(D


·


P


·


AuSubel



1918



2008


)

< p>


美国


心理


学家、学者< /p>



纽约市立大学


研究生院


荣誉教授




194 0



1943



1950


年相继获得


哥伦比亚大学


心 理学硕士学位、


布兰


迪斯大学


医学博士 学位和哥伦比亚大学发展心理学博士学位,


先后曾任


侯利


诺斯


大学教育研究所教授、纽约市立大学研究生院和大学中心教


授,并担任过


美国心理学会


、美国教育委员会 、美国医学协会和白宫吸


毒问题研究小组等组织机构的成员。





2


.整体把握教材:包括能够分析水平发展的纵横向联系,把具


体技能放在一个水平框架中 解读,挖掘探究水平的教育价值。



< br>例如,小学阶段有很多素材能够培养学生的比较、分类水平,教师


应整体把握这些 素材。启蒙阶段能够由教师给出一个比较要素或分类标


准,让学生按照给出的比较要素或 分类标准比较或分类。进一步学习阶


段,能够告诉学生比较要素或分类标准都应该选择典 型、稳定的特征,


引导学生发现和提出事物典型、稳定的特征,理解为什么要选择这些特


征作为比较要素或分类标准。应用阶段能够让学生自己选择比较要素或

< br>分类标准。在学生处于不同的发展阶段,教师应选择不同的内容素材为


载体,例如 开始能够根据物体可观察的特征如,某种晶体在水中是否溶


解、是否沉淀与上浮起来,等 特征分类;进一步能够用物体可测量的特


征如是否导电把物体分为电的良导体和不良导体 ,或者根据物体的导热


性实行分类等等。




在小学阶段渗透实验设计时要考虑变量的识别与控制。 中低年级学


生设计种子萌发条件的实验,学生根据生活经验提出种子萌发与空气、


温度、水分等条件相关,在设计探究影响铁生锈的两大因素试验时,用


三个盘子,即空盘子,菜油盘子和水盘子,分别放入三颗钉子,放置一


个星期,每天观察 记录盘子中铁钉的变化状况,水盘子铁钉第二天开始


生锈了,空盘子一周后,有一些地方 开始生锈了,油盘子没有生锈。在


设计影响物体沉与浮的因素实验时,要用同种物质,体 积相同,看质量


对物体沉浮的影响。在讨论物质溶解难易问题时,要使用相同的溶剂、< /p>


溶剂的量要相同,温度相同、搅拌水准相同,才能够比较不同物质在水

中溶解的难易情况。在探究影响杠杆平衡的因素时,要固定重力作用点


及其与支点的 距离,才能够发现要保持杠杆平衡,阻力与阻力点与支点


距离的关系(重力X重力作用点 =阻力X阻力作用点)……


.


变量的识


别和控制要始终贯穿于整个自然科学学习的全过程,在小学阶段教师就


应整体把握教材, 高屋建瓴,逐步渗透一些变量识别和控制的思想引用


课程资源:(引用课程资源:《小学 科学教学设计》②)。



(二)实证性地分析学生情况




建钩主义认为学生在学习中,原有的知识、生活经验和理解方法起


着重要的作用,学生经常按照原有的知识、经验和理解方法有选择地接


受教师给予的信 息,自己去建钩事物的意义。所以教师在备课时要分析


学生在学生学习新知原有的知识和 生活经验,分析学生的认知特点。



< br>例如,


在五年级,


有的教师用木棍撬石头的模型来讲解什 么是杠杆、


杠杆的组成和作用,紧接着让学生使用杠杆尺(支点在中部固定,有刻


度的直尺)来探究影响杠杆平衡的因素。如果注重学生的表现,就能够


发现,有相当一部分学生,并没有把刚刚讲完的杠杆与自己使用的杠杆


尺联系起来,即使 探究活动实行得非常非常活跃、很有兴趣,表面上,


课堂的互动显得比较有生气,但是学 生在做的过程中,并没有使用重力


作用点及其与支点的距离,阻力作用点及其与支点的距 离等概念。这表


明在学生的认知过程中存有着一个比较大的“台阶”,即理解用来撬石< /p>


头的木棍与杠杆尺虽然表面上是两件东西,但是本质相同。绝大部分学

生开始学习时是不能迈过这个台阶的。




能够这样看待问题的学生是具有初步抽象思维水平的学生,而五年


级的学 生中仍然有相当绝大部分的学生,还没有形成抽象思维水平。他


们不能把知识有机的联系 起来,不能提升和归纳,这需要教师有意观察


和培养。如果教师在课堂上注重学生的学习 过程,就会发现这个问题,


给学生搭设“脚手架”协助学生完成从形象思维到抽象思维的 过渡,并


在今后的备课中把这个点加上。教师要注重学习过程的管理和课堂上老


师与学生的互动,而不能仅仅注重表面现象和结果。由此看来,过程的


管 理和互动比较重要。过程的管理比简单的知道结果重要得多,小学科


学课程的学习,我们 老师应该重过程的管理而非重结果。(引用课程资


源:《小学科学教学设计》③)



(三)科学地确定教学内容,在科学教学中培养学生的探究精神



1


、科学探究的基本过程





科学探究过程属于小学生学 习的核心内容,即过程和方法板块:科


学探究的过程应包括如下几方面内容:

< p>


1



、理解什么是科学 探究?科


学探究涉及的问题提出和解答问题,并能实行比较,不同问题其探究方


法不尽相同,研究问题的重要途径、质疑问题。在质疑中培养学生的科


学 素养。



2



、提出我们要探究的问题?(


3



、分 组讨论,各组分别提


出该问题的猜想和假设;



4



、根据各组(人)的猜想和假设制定出切


实可行的实施计划;



5



、分工合作,完成必要的实验,实验过程中细


心观察,


对实验异常要作两次或多次实验,


实验现象或数据要认真记录,


有争执的现象(数据)可留待课后进一步实验,直到得出合乎常理的结


论。若是制作方面的内容,要本着美观、扎实、安全、简洁的思维方式


实行制作,制作 过程是学生综合使用所学知识,并在已有知识基础上设


计制作出带有一定创造性的科技作 品。



6



、 搜集整理信息:对于小学


高年级学生要求能查阅书刊,能从网上下载有益科学知识;能根 据知识


信息数据制作出相关的表格、图形、能使用统计知识绘制相关图表等。

< p>


7



、思考与结论:对 实验现象和数据作出合理的解释,还应对现象的


不同方面实行解释(同一现象之不同解释 )


,对探究全过程实行思考和


反思(质疑)

,可否从现象的基本方面着手,探索不同方法或途径实行


实验。并比较不同方法的得 失。



8



、 表达和交流:学生探究活动结束


后,选择最适合自己的方式(如语言、文字、图表、模型 )对自己的成


果实行表述,并与同学实行交流,交流过程中要允许其他同学发表不同


意见,甚至对自己成果的否定;能对研究过程和结果实行评议,小组合


作学习和讨论,提出问题之所在,并作出合理的解释。



2


、探究学习是科学课程教学的主要方式




科学探究性活动一般应掌握从简单到复杂,由教师带着 到逐步放


手,由模仿实验到半独立实验直到独立探究的过程实行,使学生有一个


从生疏到熟悉的过程,不可能一步到位,探究过程能够是一个细节,当


知 识积累到一定水准,才有可能完成一个探究的全过程,探究是一个常


态,不一定每一次都 有结果,若干次失败的探究方能有一次成功。探究


性学习对科学教师的建议。

< p>




1

< p>


、教学中经常实行发散性思维的训练,一般安排在课前的准备

< p>
活动阶段(或探究活动的起始阶段)






2



、鼓励学生从不同方面猜想(或质疑)


,对所要研究的问题预测


其结果,作出好、中、坏等不同结果的假设,不能因为探究结果的不成

< br>功而放弃探究活动的展开,允许失败,方能成功,失败是成功之母。





3



、教育学生在着手解决问题前先拟定出探究行动计划,包括步


骤 、方式、方法和保证活动正常实行的安全防范措施等。





4



、教育 学生认真观察、详细记载,注意收集信息资料,教会学


生学会观察、测量、实验、记录、 统计和制作统计图表的方法,实验结


束后,绘制出简单规范的统计图表。





5



、指导学生课后得出合乎常理的结论,应该指出的是;系学生


自己得出结论,而不是老师得出或者老师将自己的结论强加于学生,允


许结果 的差异性,要教育学生认真倾听不同的意见或建议。








6



、组织好探究活动后期的研讨,引导学 生认真倾听其他同学的


意见,求同存异,共同提升。



3.


科学地确定教学重点与难点。




根据课标要求、教材内容和学生学情,确定教学重点与 难点。例如


在“声音”单元中,重点是让学生明白振动产生声音。但是如果仔细注


意倾听学生的表达时,就会发现,因为现象是同时发生的,使有些学生


弄不清楚究竟是“声音产生振动”还是“振动产生声音”。这实际上就


成为教学中的难点 。突破这个难点的策略之一是“辨析”,即让学生从


另外的角度获得体验,能够提出一个 问题让学生解决“怎样使声音消


失?”,有的学生认为“堵住耳朵就能够使声音消失”, 有的学生就会


想到


“想办法停止发生物体的振动”


声音就会消失。


具体的情况如何喃?


我们通过手或者 其他的物体使物体停止振动,声音马上就停止了。通过


这个个的活动,就能够使学生在头 脑中建立


振动产生声音


的明晰的理


解。



(四)清晰地确定与表述课时目标




有些教师在撰写课时目标时,知识与技能目标仅仅按照 内容把单元


教学目标搬上,不具体;过程方法目标抽象,放在哪个年级和什么样的


内容都能够;情感态度价值观的目标更为笼统,甚至于从小学的三年级


到六年级都能够使用。撰写的是大目标,而不是分课时目标,说明老师


的目标撰写不明确 ,


不符合实际,


因为教师没有认真研究分析教学内容,


目标的表述突显其盲目性。




教学目标是教师对学生学习结果和自己教学效果的预想,应符合课


标要求 ;知识与技能目标的表述具体,具有可观察或可检测性。过程与


方法目标与知识内容有机 结合,表述有可操作性。三维目标表现为一个


过程的多个方面,能实行有机的整合。



例如,探究六年级上册《定滑轮和动滑轮》一课



知识与水平目标:



定滑轮固定在一个地方,不能随着重物的移动而移动。


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