科学探究中变量的寻找和有效处理

余杭区初中学科骨干高级研修班结业论文

科学探究中变量的寻找和有效处理

姓 名： 导 师： 学 科： 学 校： 答 辩：

程志奇

王 洁 王建德 贺国标

科 学 余杭区临平三中 2008年9月 余杭

【摘 要】

科学新课程改革一个突出的基本理念是科学探究，但在课堂教学实践中科学探究中变量的寻找和有效处理一直是困绕老师的焦点问题，在这些领域还没有很好的专业引领，所以我们的课题组通过合作研究试图能解决一些困绕的问题，提供一些切实可行的合理化的方法和策略。

【关键词】

科学探究，变量，有效处理

1 问题的提出

新课程的改革包括世界上很多国家的课程改革，都有一个主线。而我国科学新课程这个主线就是科学探究，学生在成长中接触大自然，认识自然，获得科学新知是通过不断探索、不断探究来积累和体验的。以学生的探究性学习为主线，这是一个大家认可的或者说是国际上中小学生科学学习一个很重要的趋势。当然，不同年龄层次的学生具备科学探究能力的素养是各种各样的，也是在不同层次上逐渐发展起来的。最早开始的应该是在于老师的帮助，学生在老师的帮助和支持下有层次地进行探究，然后老师再逐渐逐渐地放手，让学生自主的探究。当然，要达成这样的一个目标，学生的科学探究能力是通过不同阶段地学习和培养出来的。对于科学课堂来说，学生的探究绝大部分是在老师的支持下进行的。因此在课堂教学实践过程中，我们对学生探究性学习过程有各种各样的问题、各种各样的疑惑。特别突出的有：科学探究中的“变量”应该如何来寻找？及寻找出来的“变量”应该如何来有效处理？如何控制这些“变量”？我们试图通过课题组的合作来寻找一些可行性的办法和策略。

2 科学探究中变量的寻找

在学生的科学探究当中，变量的寻找是一个非常重要的环节。对儿童心理认知的发展研究表明：儿童寻找变量的过程，一定是和他的生活经验相连接的。也就是说，当一个孩子，当一个学生他没有这部分生活经验的时候，他是没有办法去找寻出这些变量的。所以，在课堂教学实践当中，教师对于学生寻找变量的支持是什么，我们的理解就是创设情境。以前我们对创设情境的理解就是要让学生对所学的内容发生兴趣并参与课堂教学。但在学生的科学探究当中我们要创设情境，其实最重要的是让科学的概念与学生的生活经验发生联系。只有在发生联系的时候，他才有可能去寻找出可能影响这个现象的变量。所以教师的情景创设就非常重要。具体来说，教师通过课堂情景创设，学生透过这样情景，把以前所经历过的东西，或已经沉淀在生活经验下面的那些东西再把它翻上来，把它钩出来。与科学概念、科学知识在学生头脑中重新建构起来。

下面的两个案例片断，是我们科学课题组全体成员对于上述问题所做一些探讨和尝试，并从中引发的一些问题和思考。

案例片断一：影响物体动能大小的因素是什么？

师：同学们，我们一起来看大屏幕，这里有一个问题：运动的物体具有动能，飞出铅球的动能大小跟运动跑车的动能大小一样吗？能比较它们的大小吗？

生：不一样。

师：到底哪一个动能大呢？

生：跑车的动能大一些。（部分学生马上回答）

师：跑车的动能一定会大一些吗，有没有可能飞出铅球的动能更大一些？ 生：有这种可能性。（部分学生附和）

师：物体的动能显然是有大小之分，决定物体动能大小因素是什么？这个问题值得我们来探究探究。我们来先看两个材料片断。分析一下。戴雨婷，请给大家朗读一下。

师：大家相信这样事件吗？ 生：相信。（生讨论、笑）

师：呃，考虑一下，哪个同学能否给大家解释一下，一只馒头它为什么会有这么大的能量吗？这只馒头它特殊之处是什么？ 生1：可能比较硬。（生讨论、笑）

生2：普通馒头再硬不过如此，显然这个观点——是错误的。 生3：因为它飞出来的时候速度是很快的。 师：为什么会作出这样的判断呢？

生3：因为它当时把这个馒头扔出来的时候，它在高速行驶的列车上。 师：对，这个馒头不是从地面上扔过去的，而是在高速行驶的列车上扔过来的。这说明了馒头能量的大小跟什么因素有关？ 生：速度。

师：我们再来看一个材料，方青灵，请给大家朗读一下。

师：这又是怎么回事？（生讨论、没人回答）

师：这里面有个关键句子，这个列车“驶到拖拉机前面速度已经很慢。”了，但是还是造成这样一个惨烈的状态，哪个同学说说，什么关键原因在哪里？ 生1：因为火车的质量较重。

师：哦，“质量较重”这一说法欠妥，“重”是指物体的重量，与“质量”是两个不相同的概念，因为火车是一个很大的庞大的物体，应该说成是质量大。所以才会有如此惨烈的状态。 师：大家对这样的解释满意吗？ 生：满意。（大部分学生附和）

师：从这段材料中，我们可以发现物体的动能大小还可能与什么因素有关呢？ 生：质量大小。

师：纵观上面两种材料分析，我们可以得出的结论是决定物体的动能大小的因素是速度大小和物体质量大小。

在这个案例当中，我们创设了三个情景。第一个情景是通过两幅图片对比引发出问题，在科学课堂当中由问题驱动教学，通过问题引起学生认知冲突，从而激发学生求知的好奇心和学习欲望，有利于师生的交流对话及展开教学。既符合新课程基本理念，又符合学生学习规律和认知特点。第二、三情景的创设是以文字材料来呈现的，这就是老师为学生的探究提供了一些有结构性材料，为学生的思维活动搭好脚手架。这些必要的支持和帮助有利于学生提出影响物体动能大小的各种猜想和假设，即变量的寻找。但这些材料中的变量并不是很直观，而是隐喻在其中的，这就需要老师的引导和分析帮助，通过有效地对话和交流从中得到答案。

下面的案例是我们课题组进行另一种形式的尝试。从中我们领悟的是不同启发和思考。

案例片断二：影响物体动能大小的因素是什么？（上）

师：在我们的桌面上有这样几种器材，有小车，小木板，钩码。看到了没有？ 生：有，看到了。

师：我们先来思考一个问题，把小车放在水平桌面上，（轻推了一下，小车动起来了）它是不是动起来了的？既然它运起来了，那它肯定具有？ 生：动能。（大部分学生附和）

师：物体动能有大小之分，我们现在思考的一个问题是：小车的动能大小与哪些因素有关呢？换句话说，小车刚才在这一运动的过程当中，有哪些因素决定了它的动能大小？大家说说看。

生1：可能与运动有关。（老师在黑板上书写关键词“速度”） 生2：小车受到推力的大小。（老师在黑板上书写关键词“推力”） 生3：也可能与小车的质量大小有关。（老师在黑板上书写关键词“质量”） 师：还有吗？

生4：我认为也有可能与摩擦力的大小有关。（老师在黑板上书写关键词“摩擦力”）

生5：那也有可能与四个轮子的接触面积有关。（老师在黑板上书写关键词“接触面积”） 师：还有吗？

生6：那是不是也有可能与小车的体积大小有关呢？（老师在黑板上书写关键词“体积”） 师：还有吗？ 生：……

师：好，刚才不少同学发表了自已的意见，提出了各种猜想，这些猜想是不是都是正确的呢？或者说这些猜想当中有些是否是重复的，有没有同学对这些作出筛选和推断呢？

这个案例当中的变量提出，不是老师提供有结构性的材料来呈现的 …… 此处隐藏：4376字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……