科学三年级下册第六单元《冷与热》教材分析与实践体会

 作者:蓬山小学 韩志南    

一、 我对教材内容的分析:
新《科学》三年级下册将由“混合”、“空气”、“植物的一生”、“动物的生命周期”、“沉和浮”和“冷与热”六个单元组成。本册教材的主题是对“物质特征和变化的观察”,是三年级上册一系列“有系统观察活动”的延续。
1、 对单元内容的分析:
“冷与热”单元以学生对冷水和热水的感受和描述活动作为开端,后续活动涉及对冷和热的物体的观察。单元中所设计的一系列实验,还促使学生对热胀冷缩现象进行了研究,并由此引伸出温度的概念和温度计的使用与测量的内容。这一单元的主要活动是对冷与热的物体的观察与研究。即从冷热不同的水开始,观察冷水与热水的不同,研究热水上浮的原因,观察和分析水受冷或受热后体积发生的变化,水的热胀冷缩现象,其他液体的热胀冷缩现象,以及空气和固体的热胀冷缩现象。通过一系列的活动,对冷和热的物体进行比较和描述。
本单元的教学要求:(1)引领学生认真观察、收集有关物体的冷与热的事实材料,整理、研究这些材料。培养他们勇于探索的科学精神,让学生明白科学就在我们的日常生活之中。引导学生们在课堂教学过程中经历一些有关冷与热的探究活动。(2)经历用触摸的方法按冷热程度把水分成烫、热、温、凉、冷的过程;经历从不同角度、用不同方法研究冷水与热水的过程;经历对物体热胀冷缩性质探究的过程;经历认识温度计、使用温度计的过程。(3)组织和指导学生在有结构的活动中掌握对自然界进行独立探究的必要技能,学会与人合作,并尝试着把学到的科学知识运用到生活实践中去。
本单元的评价要求:(1)学生能在探究冷与热的活动中,对观察到的事实进行分析、交流、综合和概括。(2)学生能够了解温度计的设计原理,并会使用温度计测量物体的温度。(3)学生在形成科学概念的过程中,遇到问题能够从不同角度,采用不同方法去研究,并在不断的变换中获得愉悦。(4)学生能够持续对一周的气温进行测量。
本单元设计的活动在科学探究方面对教学提出的新目标:(1)要求学生能够自己想出办法来增进对研究对象的了解。例如,对于空气是否热胀冷缩,要求学生想出一些观察的方法,包括用什么方法把空气装起来,怎样才能不使空气跑掉,怎样才能看到空气遇冷或遇热后的体积变化。在探究活动中,要求小学生自己想出观察的办法是需要一定条件的。他们要在积累和掌握了对这一事物的有关知识和一定的观察经验之后,才可能做到。(2)要求学生提高观察的准确性和精确性。例如,在第一课时“冷水与热水”中先用触摸等方法感受冷热水的温度差异(初级层次),学着用准确的语言描述4杯不同温度的水,到了第四课时学了温度与温度计后,就要求学生会正确地使用温度计测量温度(高级层次),其目的除了提高观察的精确性外,也包含着“观察的由简单到复杂,测量的由粗略到精确,认识的由初级到高级”这样的一个研究事物、认识世界的科学过程。(3)要求学生不仅关注收集和了解事实,而且要学会对事实进行简单科学的加工、整理、抽象和概括。例如,在“热胀冷缩”这部分内容中,要求学生不仅仅关注日常生活中的许多热胀冷缩现象,更为重要的是启发学生通过观察、实验会进行简单的加工、整理。如教材20页中对“热胀冷缩”概念的表述,不能看作是简单的结论,而应是学生通过前面一系列的探究以后得到结果的一种提炼。又如教材22页最后一句话中的省略号,代表着探究活动的延续,从中也蕴含着定义、结论揭示的科学方法,强调了一种科学探究中严谨的科学态度。
2、 对课时内容的分析:
“冷与热”单元是由“冷水与热水”、“热胀冷缩”、“温度和温度计”、“测量物体的温度”四部分13个活动组成。建议用5课时完成。

第一课时“冷水与热水”由3个活动组成。活动一:冷热不同的水。活动二:冷水和热水还有什么不同。活动三:研究热水上浮的原因。
本课时教学目标:1、让学生经历倒四杯冷热水和用触摸的方法把水按冷热程度分成烫、热、温、凉冷的过程;2、经历从不同角度,用不同方法研究冷水与热水的过程,并对观察到的现象进行分析、交流、综合,初步明白热水上浮原因;3、培养学生对周围熟悉事物的探究热情和好奇心。
教学重难点:经历从不同角度,不同方法研究冷水和热水的过程,并能对实验现象进行分析、思考,初步明确热水上浮原因。
本课时有价值但容易忽视的地方:1、活动一中倒出4杯不同温度的水前应引导学生思考“怎样倒更为合理”;利用对发生烫伤的场合的回忆尝试进行记录与整理。2、活动二中要求学生变换角度、变换方法来研究冷水和热水还有什么不同,有一定的难度,教师可直接用实验的方式来展开观察活动,这里要注意的是对于红墨水的扩散只要求学生发现现象的不同就可以了,而不需解决为什么。而对塑料袋的沉浮却要尝试进行解释,这是为活动三做铺垫。3、活动三是本课时的重点,关键是抓住重量与体积来展开研究分析,对于气球皮蒙试管口的方法,本人认为操作较难,学生要么捆的漏气,要么瓶口气球皮太松,现象不明显,也有的是试管口残存一定量的空气,导致实验的不科学。虽然教材这样安排有一定的意图,但我认为是否可以用第二课时中的玻璃细管插软木塞的方法来替代?

第二课时“热胀冷缩(一)”由2个活动组成。活动一:水的体积变化的观察。活动二:其他液体也是热胀冷缩吗?
本课时的教学目标:1、让学生经历对水的热胀冷缩的探究过程,认识液体的热胀冷缩现象。2、通过探究,提高学生独立实验的能力和对结论的概括能力。3、培养学生勇于探索的科学精神和严谨的科学态度。
教学重点:对水在受热受冷时的体积变化的观察,并得出相应的结论。难点:换个角度,从水的体积变化推测水的冷热。
本课时要注意的地方:1、活动一中有关实验装置的密封性的强调,以及与实验结果的关系说明。2、活动二应让学生用自己已掌握的方法去展开研究,使学生的探究活动向着更广阔的方向拓展。3、这里的其他各种液体可以让学生自带。

第三课时“热胀冷缩(二)”由2个活动组成。活动一:空气是否热胀冷缩。活动二:观察固体的热胀冷缩。
本课时的教学目标:1、让学生经历对空气的热胀冷缩的探究过程,认识气体、固体的热胀冷缩现象。2、通过探究,提高学生独立实验的能力、比较能力和对结论的概括能力。3、培养学生勇于探索的科学精神和严谨的科学态度。
教学重点:对空气在受热受冷时的体积变化的观察,并得出相应的结论。难点:观察比较空气与水的热胀冷缩的不同之处。
本课时要注意的地方:1、活动一中的两点建议,建议一“想办法把空气装起来”,“装起来”不是目的,而是通过“装”让学生感到空气的存在,通过“装”使学生认识容器密封的重要性。建议二“想办法看到空气的体积变化”可以尽可能的放手让学生大胆设想。无论想出的方法是否合理可行,都可让他们试一试,让学生在不断的试验中获得成功的喜悦。2、活动二由教师进行演示实验为宜。结论部分应注意两点:一是在学生对以前一系列的探究活动回顾后再整理、概括出许多物体都有热胀冷缩性质的概念。二是对结论中的省略号所蕴含的意义应科学认识,正确引导学生养成严谨的科学态度。

第四课时“温度和温度计”由3个活动组成。活动一:观察几种温度计。活动二:摄氏温度的读和写。活动三:读出温度计指示的温度。
本课时的教学目标:1、让学生经历观察、认识温度计的过程,了解温度计制造的原理。2、使学生掌握摄氏温度的认读与记录方法,正确使用温度计的方法。3、培养学生严谨的科学态度和与人合作的良好意识。
教学重点:摄氏温度的读与写。难点:如何正确地使用温度计。
本课时要注意的地方:1、教师与学生对温度的读写方法均要规范。2、本课时尽量结合多媒体辅助教学,特别是摄氏温度的读写部分,利用课件有利于强化训练,提高课堂效益。3、活动三中的如何正确地使用温度计,与后一课时测量水温的方法有所不同,前一方法适用范围更广,所以教师注意不要混淆。

第五课时“测量物体的温度”由3个活动组成。活动一:指导学生正确使用温度计测量水温。活动二:测量空气的温度。活动三:测量沙子的温度。
本课时的教学目标:1、让学生经历测量各种物体温度的过程。2、使学生掌握正确的使用温度计测量水温的基本方法。3、提高学生独立探究的能力,培养学生仔细观察、认真记录的良好习惯。
教学重难点:正确的使用温度计测量物体的基本方法。
本课时要注意的地方:1、在指导学生正确的测量水温的方法时,应让学生明白每项规定的原因,最终目的都是为了使测量的数据更准确,这是一种科学方法,教师不能照本宣读。2、本课时涉及的记录较多,教师教学时不要只停留在“记”的层面,应引导学生学会用记录、整理并进行分析数据、归纳规律的方法来开展类似的研究。3、是否有必要对学生进行教学:测量前应估计被测物体的温度,选择合适的温度计。这一方法比较实用和科学。
二、我的教学体会
通过科学教材的试用,我得到了较大的收获,也产生了一些疑惑,具体有以下几方面:
1、科学教材引领我逐步注重让学生经历科学探索的过程
《科学》教材突出强调了学生在教师指导下的亲身经历、动手操作和科学实验过程。与以前的《常识》教材相比,它是以学生的自主探究为主线,科学知识的学习贯穿在学生的探究活动之中,而《常识》教材在编排上比较注重系统知识的传授,教材编写上体现学生自主探究的内容较少。科学教材的编排意图迫使我在教学实践中不得不挖掘每个活动的用意,每张图片的价值,每段文字的内涵,最终迫使我不得不注重学生经历科学探究的过程。
2、科学教材促使我的教学思考更加贴近学生的生活实际
《科学》教材注重从学生的现有经验出发,教材的呈现方式也比较关注学生的心理特点,无论是编写语言,还是版式、插图都照顾到了小学生的年龄特点,尽可能地为每一位学生提供成功的体验,帮助他们树立起学好科学的自信心。从本册教材来看,选用的材料尽可能地来自学生的日常生活,设计的活动尽可能地符合学生的心理特征。
3、科学教材完整严谨的编写思路要求我有机的考虑每个活动的内在结构性与各个活动间的科学联系性
《科学》教材建构了以学生活动为主的整体框架,将内容上有联系的活动组成一个教学单元,这种形式的编排有助于学生认知能力、探究能力的发展和态度、情感、价值观的培养。《科学》教材具有严谨的组织结构,有助于学生对科学知识的理解。也促使我每次在上课之前仔细地研究每个活动的科学性与结构性。从而促使每个活动有前后一致的连贯性,环节设计保证严谨的科学性。
4、科学教材的试用使我有了教学上的“四大”转变
转变一:课堂教学由原来偏向“封闭”转变为日渐“开放”。无论在教学目标的定位上,还是在教学内容的选择上,也不论在教学过程的设计上,还是在教学结果的处理上,不再拘泥于教材的条条框框,而是本着新课标的精神,摸准人本探究的脉搏,大胆进行尝试创新。
转变二:教学设计由原来较多地基于教材转变为更多地从学生学习出发。具体体现在对教学内容的分析上,更加客观冷静务实,在选择教法、学法上更加注重对学生的全面了解,更多的将课前设想、课中实践与课后反思融为一体来考虑学生学到了什么。
转变三:课堂形式由原来以“教师讲解、实验演示、操作练习”为主转变为“任务驱动、问题激励,张扬个性”为多。课堂中改变原来那种“全班学生面对同一个问题,用同样的材料,用同样的实验方法,经历同样的研究过程,面对同样的实验现象,思考同样的问题,得出相同的结果”的现象,尽力尝试让全班学生面对同一个问题,用不同的材料,不同的实验方法,经历不同的研究过程,面对不同的实验现象,思考不同的问题,得出更多的不同的结果。
转变四:教学评价由原来的“单元化”转变为“多元化”。具体体现在课堂中的评价,作业上的评价,测试上的评价。既有知识能力上的评价,又有情感品德上的评价;既有对结果的评价,又有对过程的评价。
5、几点疑惑:
(1)、材料准备难,课前准备紧,课后整理烦
根据目前的学校情况来看,要随时拿出科学教材中所要求的材料,难度较大,虽然已经有了配套的实验材料,但仅仅依靠这些材料,我想远远不够。随着新课改的推进,教师在教学上的创新会远远超前教材的建设,有相当数量的材料还是要靠教师自身来解决,这些材料如何解决?按照现在科学教师的工作量情况,备好课,上好课已经占去了大多数的时间,面对杂而多的各种材料,要在课前准备好,应花多少时间,多少精力,这个时间从哪里去找?活动越多,材料也越多,没有材料根本难以开展活动,活动后面对一大堆的材料,有些并不是“包裹”一卷就可了事,学生要去上课,教师也有可能有课,实验室可能马上要用,怎么办?所以说,课改是个系统工程,涉及的不仅仅是教材、材料,还有更多的配套工程。如人事编制、课时工作量等。
(2)、活动多,时间缺,如何处理好教学任务与考试评价的关系?
    总体来说,科学教材中的活动安排较多,一课时的内容要在40分钟内完成,特别是一些真正体现科学性,有一定深度的探究活动,短短的40分钟显然远远不够,如果单单是在40分钟内,为了完成教材所安排的活动,很容易使探究活动流于形式,没有深度。为了真正体现新课标理念,真正培养学生的科学素养,我认为我们可以在正确把握教学目标的基础上,可以尝试重组教材,选择合适的教学方法,充分挖掘某个活动的科学内涵,而对于某些活动是否可以“忍痛割爱”,但是“割”了一部分,与上级部门的抽测调研就会产生相应的矛盾,可能由于某部分的未教学,导致抽测成绩的下降,导致对教学质量的错误评价。
(3)、学习活动方式的改变,造成学生强烈不适应的现象。
学生提问质量不高,造成教学质量低下;学生自主合作意识淡薄,造成教学时间浪费,课堂效益不高;学生不会质疑,缺少个性化学习。新的学习方式没有配套相应的学习常规,造成一系列的教学问题,长此以往,必定会对学生的学习带来许多负面的影响。
(4)、评价中的具体操作难,尺度把握难。
虽然现在对新课标中的评价的认识已经有了一定的雏形,但是评价的具体操作方案还未踪影,对一线教师来讲,评价的指挥棒作用远远高于一切理念,目前,大家都在尝试,但深入到具体操作层面时确实困难重重,花时费力,像情感素养方面的评价如何量化?

三、我的教学尝试
虽然前面有这些疑惑,但是面对困难,本人根据学校的实际情况,也进行了积极的、必要的尝试。
1、 教学工作课题化
在课题引导下的教学工作将更富有生机与活力,今年上半年本人结合自己的教学工作规划了一项教育调研课题,即《教科版<科学>教材在我县小学实验情况的调查与研究》,并在市级立项。课题实施阶段开展了对全县常识教师的情况调查,学生及家长对科学课的认识与态度,科任教师对本学科的看法与态度等,并将进行数据汇总与分析。通过此种方式将课题研究与教学工作有机结合,相互促进,有利于教师本人对学科研究的深入化与规范化,也有利于新课标的推广实施,。
2、材料问题的解决。
我校还未来得及订购材料箱,原有的自然、常识配套器材能利用的不多,大多数材料都要新解决,如果都由教师解决,时间、精力、财力上均不大可能。纵然以后配了材料箱,也并不见得所有材料都能解决。为此,我想出了以下办法进行了尝试,而且我认为,这种方式并不只意味着材料问题的解决,它还应是学生科学学习的另一种途径,也是一种科学习惯、科学态度、科学方法的培养与训练。(具体观点详见《准备中感悟  搜集中学习》一文)
(1)、活动材料的统计
统计全册活动所需的材料,然后根据当地情况与学生家境,对部分材料进行适当的删减或替换,对个别活动进行重新设计,选取当地容易找到的材料来设计活动。最后将所有材料按课时活动列成目录,打印成表册(见《六册科学准备材料一览表》),师生每人各一份,开学初就发给学生,让他们尽早熟悉,提前准备。
(2)、材料箱的准备
全学期所需材料已经一清二楚,我就要求学生每人找一个大箱子(纸箱、木箱、铁箱等都可以),贴上“某某同学的材料箱”的纸条,就做成了一个“百宝箱”,以备后用。
(3)、材料的积累
学生有了材料目录表与材料箱后,我向学生说明有关材料的数量、规格等要求,并适当点拨学生某些特殊材料搜集的几个途径。同时强调:要保证实验活动的成功,必须要有充实的材料,而有些材料是可遇而不可求的,因此我们就应从小做个有心人,平时就注意积累有用的材料。并将搜集的材料按课分类保存,并做好标签。其实这也是开展科学研究的必要工作之一。
3、记录单的设计
科学教材中有许多各种格式的记录单插图,如果只给他们白纸,小学生对于记录单的格式设计绘制有一定的难度,如果教师每节课前准备既费时有容易疏忽,为此,我设计了一种通用式的记录单,内画虚线格子,既可竖着用,又可横着用,比较方便。
4、资料袋的运用
上科学课时当堂完成或课后完成的记录单特别多,学生自己又保管不好,最好由教师保管,可以作为对学生的过程评价依据,但这么多的记录单怎么保管?我就为每个学生准备了一个资料袋,每次记录单(包括其他纸质作业等)上交批改后,就分别存档,学期结束时再整理评价这些资料,比较实用。
5、现代化的档案
由于我校现代化建设较好,现代化设备比较先进,因此,我充分发挥自己掌握现代技术的特长,借用学校设备,在课堂教学及课外研究时,对学生的观察、讨论、汇报、交流等活动,以及对学生上交的作业(模型、标本、实物等),凡是有价值的均进行摄像或拍照,并保存到电脑中进行资料共享。这样既积累了珍贵的原始资料,又极大地激励了学生的学习积极性。