——助力思维型科学探究

  1、前言
　　笔者在教授人教鄂教版小学科学三年级下册第三单元第9课《哪里有空气》的时候，发现教材存在以下问题：只有做降落伞的材料和一个降落伞，没有实验装置；孩子们把做好的降落伞拿到窗户和护栏旁边，进行放飞，这样做：一有安全隐患；二计时不精确，从而导致数据记录有偏差；三如果有风的话，每个降落伞飘落得地方差别很大，也不利于计时。这节课，偏重了制作降落伞操作技能的培养，忽视学生思维发展的关键问题——降落伞下降的快慢与哪些因素有关，基于对科学探究教学、学习理论，以及科学教育改革趋势的特征分析，我们创新发明了降落伞下降计时器，结合思想型科学探究理论，指导本节课教学。







图1  教材中材料和降落伞

　　有鉴于此，笔者设计制作了降落伞下降计时器和带降落伞的火箭。
　　2、 实验创新设计
　　2.1实验材料
　　收纳布娃娃的透明塑料桶、计时器、感应器和反射板、遥控器、塑料袋若干、布；2.5L可乐瓶、橡皮筋、550毫升矿泉水瓶子、粗绳子两根、喝止咳糖浆的瓶盖子、乒乓球半个、透明塑料袋一个、细绳子若干、打孔器、剪刀。
　　2.2制作过程
　　2.2.1降落伞下降计时器
　　把计时器绑在塑料桶上，感应器和反射板固定在桶的底部；利用塑料袋制作对比实验的6个降落伞，再用布做个同样的降落伞。








　　     图2  七个降落伞                  图3   降落伞计时器
　　2.2.2带降落的火箭
　　2.5L可乐瓶去头，在瓶底打孔；500毫升的瓶子留底，在瓶底打孔；给两个瓶子口边缘打孔；用橡皮筋把大可乐瓶和小瓶子底儿连在一起；用粗绳子穿过大瓶和小瓶的孔，固定好。发射器做好了。分别在小瓶子底和半个乒乓球上钻孔，用粗线连接；用塑料袋和细线制作降落伞，把降落伞连接在半个乒乓球的一边，固定好，给小瓶子装上火箭的翅膀，粘贴好，把降落伞折叠两次塞在乒乓球里，扣在小瓶子上。带降落伞的降落伞制作好了。






　        图4  火箭发射器                   图5   带降落伞的火箭

　　2.3教具使用方法
　　降落伞放在塑料桶的上方，松手和按动遥控器同时进行，计时器开始计时，下降的底部是，感应器感应到悬挂物落地时，停止计时，显示器上显示出降落伞下降的时间。
　　拉动粗线时，橡皮筋被拉得很长，一松手，火箭就利用弹力从500毫升的小瓶吊篮中弹射出去，火箭飞到一定高度后，头朝下降落时，降落伞打开，带着火箭慢慢降落。
　　2.4创新之处
　　（1） 操作安全。学生在教室里用高塑料桶固定降落伞下降的轨道，就能完成7组对比探究实验，消除了安全隐患。







图6  降落伞下降计时器

　　（2） 操作简单。该装置只需要一个人就能完成操作和实验数据的记录，极大的满足了孩子们的探究热情。一个人站在塑料桶旁边，左手拿着降落伞，右手拿着遥控器，左手放右手按，同时进行，计时器开始计时，降落伞下降落地，触碰感应器，计时结束。学生直接把计时器上的数据记录在记录单上，连续做三次实验，得到数据，取平均数。










图7  演示降落伞下降计时器

　　（3） 激发航空探索的热情。孩子们对制作第二个装置有极大的热情，希望自己也制作一套装置。第二套装置制作简单，学生动手就能完成。把玩具拿出去比赛，看看谁的火箭飞得高，谁的降落伞打开的早，把火箭安全带回家。










图8  心爱玩具——发射火箭

　　3、 探究实践创新效果评价
　　教学中，教师只是引导者，为学生搭建脚手架；学生是主导者。教师先引导学生制作7种不同的降落伞，接着学生利用这两个装置自主探究七种降落伞下降快慢的因素。最后，教师拓展提问，如果没有空气，降落伞下降的速度会怎样？孩子们通过这节课，深刻体会到并能回到，如果没有空气，降落伞下降的速度都是一样的，无论是什么样子的降落伞。整节课，教师很少说话，偶尔发问，把课堂交给了学生，分工合作，做探究实验，大胆展示大胆质疑，
　　反思实验教具设计和改进的过程，我们基于核心素养确定教学目标，围绕核心概念组织教学内容，以学生为主体进行教学设计，以探究实践为主要方式开展教学活动，取得了很好的教学效果。我们得到了以下启示：
　　3.1专注探究实践，突破核心素养
　　学生使用创新教具，更加专注于实验本身，整个教学过程从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面完成了核心素养的突破。从教师的引导中，激发学生的学习兴趣，学生先自己动手制作7个降落伞，再利用教具进行7组对比探究实践，如实填写数据，分析数据得出结论，反思交流，分享经验接纳建议。
　　3.2改模糊为精确，培养数据意识
　　猜测多种因素，制作了6种降落伞，设计了7组对比实验，
　　改变了以前记录降落伞下降要到二楼，从护栏投放降落伞的不安全因素，学生直接使用教具在教室就能完成，安全高效。一个人就可以完成实验，一手拿着遥控器一手拿着降落伞，同时一手按下按钮一手松降落伞，降落伞落地，就能在显示屏上看到降落伞下降的时间。数据精确，减小了许多人为的误差。
　　3.3教具成本低廉，一教具多用途
　　这个教具成本只有四百元，把它竖起来能计算降落伞下降的时间，把它平躺着能计算小车运动的时间，一个教具两种用途。
　　心爱玩具——带降落伞的火箭，激发了孩子们对祖国航空航天事业的热爱，制作热情高涨，玩中学，学中玩。
　　总之，降落伞下降计时器和带降落伞的火箭的设计和制作，在思维型科学探究实践教学中收到很好的教学效果：面向全体学生，立足核心素养发展；激发学习动机，加强探究实践；重视综合评价，促进学生发展。

• 【发布时间】2024/1/6 16:05:08
• 【点击频次】103