让科学课堂绽放别样精彩

叶妩

中图分类号：G632文献标识码：B文章编号：1672-1578（2018）02-0202-02

【背景分析】

《科学》做为一门综合性理科课程，引领学生认识世界、解释自然界的客观规律。在科学课程中开展拓展性活动， 重视学生解决问题和动手的能力，有利于培养具有全新视野与观念，具有全面的知识、技术与能力、能适应未来社会需求的人才，增强人才的通用性和应变能力。《变阻器的应用》一课尝试在初中科学课程中将拓展性课堂教学进行实践，让科学课堂绽放了别样的精彩。

【案例分析】

启示一：科学拓展课重视学生原有科学知识的建构。

【教学片段】

任务一：请同学们设计一个可调灯泡亮度的电路，画出这个电路图。并说明原理：

生画电路图，解说。

板：变阻器--作用--调节---电流。

原理： I=U/R

师：变阻器的用途很大，这些图同学们都很熟悉吧？展示：油箱油量表，电子风力测定仪，身高电子测量仪。

师：说一说：这些电路与同学们任务一中设计的电路有什么共同点？

生：都是将变阻器串联在电路中来改变电流的大小。

师：那又有什么区别？

生：一是用手推动滑片改变电阻来改变灯的亮度，通过灯泡亮度反映出电路中电流的大小，二是用风，油的高度等因素改变使电阻变化引起电路中电流表电压表的示数改变。电流表电压表示数能反映出待测量的大小。

【教学启示】

建构主义课程观认为，课程是学生创造的，课程必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础上。在学习初始，教师先借助实验、视频和实践等活动，把课本知识和生活实际联系一起，引导学生建构相关概念，教师做为引领者，合理利用课程资源，拓展变阻器应用的知识，提供学生能直接参与的各种探究活动。学生进而利用现有知识合作学习并完成一个特定的进展目标。这堂课是在八年级同学已经学习了电与磁的相关知识后，从学生熟悉的滑动变阻器调节电路中的电流电压知识入手，再现变阻器调节电路模型，列举和分析变阻器在日常生活中一些电子测量工具中的应用，让学生体验到用科学知识和思维解决日常生活生产中遇到的问题，领会科学的本质。

启示二：体验式、实践式是科学拓展课的主要方式。

【教学片段】

任务二：我想请同学們也来设计一个电子秤电路，能称量物体的质量。怎么做到呢？

生小组讨论设计：利用质量改变来带动滑动变阻器滑片的改变，引起电路中电流的改变。

生设计电路图，展示：弹簧挂上物体，变长，带动滑片下移，电阻变小，引起电路中电流变大，电流表示数就有变化。

学生选定方案后，请同学连接好相应的实物图。

师问：是否我现在就能用这架秤称量一瓶牛奶的质量？

生：弹簧上挂上牛奶， 电流表上显示的只是电流为多少安，能知道质量吗？

生：在电流表上画上质量的刻度。

师：怎么来定刻度？

生：用已知质量的砝码逐个增加，在电流表刻度盘上标出质量的刻度。

学生小组实验：表中填入数据。

小组讨论问题：1.该质量显示器的零刻度与电流表的零刻度重合吗？

2.该质量显示器的刻度均匀吗？

生：从数据看不均匀。

师：是我们测量的误差造成还是理论上推理本来就不均匀呢？

出示坐标图

师生讨论： I=U/R0 + R，R的阻值与质量m成反比。I与m不是一次函数的关系，所以刻度不是均匀的。

生称量牛奶质量。体验自制电子质量仪的使用。

讨论：发现质量再增大就超出电流表量程，若想提高该质量秤的称量范围，可怎么改装？弹簧弹性限度和滑动变阻器长度可根据需要提供。

生：将定值电阻的阻值变大，或降低电压。

【教学启示】

科学拓展课除了科普教育，更重视学生解决问题和动手的能力，体验式、实践式以及学生主导式的项目使学生更好的获取知识。本案例在基于项目的学习模式中，师生共同制定自主学习和小组合作学习具体的目标。学生在探究式学习过程中利用已有知识合作学习，完成了一个特定的目标：设计制作一架电子秤。学生在原有对滑动变阻器应用已较为熟悉的学情基础上，进一步将电学知识整合，应用模型设计和制作电子秤，体验将科学技术应用于生产生活的过程。过程中拓展了使用转换法将待测的量转换为电信号，进而将电流表刻度进行改装，制定了质量刻度盘。在刻度盘是否均匀的问题的探讨中，大多学生的前概念认为刻度是均匀的，测得的数据记录和做出的图像是不均匀的，学生的原有认知受到了冲击，再经历了科学公式和数学推理后，建构了新的概念，体验到了科学和数学的本质是相通，体验有效应用数学工具和科学原理来解决工程问题，培养学生良好的科学素养，拓展发展了高阶理科思维。

【反思与感悟】

1.科学拓展课教学应该是基于实践，回归于实践

科学拓展课是将严肃的学术概念与现实生活中的课程相结合的跨学科教育方法。科学问题本就源于自然，源于某一现象的问题，工程学则源于需要解决某个难题。学生主要通过生活经验的积累来学习。学生的现实生活和经验积累是课程的重要资源，也是影响学生学习的重要因素。因此创设探究情境，必须紧密联系学生生活。通过学习使学生乐于探究，产生强烈的创造愿望和动机，活跃了创造思维，提高了创造力，并最终将知识和研究回归于生活，应用于实际工程，真正克服传统科学学习中出现的"学而不用，电而不工"问题。

2.科学拓展课教学是科学、技术、工程、数学之间的相互支撑、相互补充、共同发展

将科学、技术、工程、数学融合代表了未来科技领域、人才培养领域的新的观念。科学拓展课若没有体系，没有深度，仅停留在对科学实验和内容的简单拼凑上，就有些走偏了。当教师在考虑如何将拓展性课程引入中学科学课堂时，必须将科学、技术、工程、数学看作4种彩线，交织在一起，融合在一起，才能织出绚丽的画卷。通过整个项目式学习，学生经历发明创造，体验将科学技术应用于生产生活的过程，自主的建构知识技能，提升了内在综合能力。

只有将科学拓展性教学改成更为开放式学习，延伸到课后，将科学探究贯穿于生活，让科学研究成为生活的一部分，学生在交互的学习中，实现深层次的创造性学习，才能真正实现人才培养目标，形成21世纪的素养和技能。