小学科学课实验教学策略研究（探究式教学策略对小学生构建科学概念的影响研究）

——《导体与绝缘体》课堂教学策略分析

作者：姚春玲

我们在以探究的方式来学习科学的科学教学中，不仅要培养学生学习的能力，还要培养其解决问题的能力；不仅要培养分析和推理的能力，还需培养综合运用信息的能力。在教师指导下的探究不同于儿童自发的探究，教师指导下的探究是一种迅速提高学生探究能力的省时学习与发展模式。因此，教师就有必要在科学教育过程中进行有效策略的精心设计，以提高学生的探究能力。

探究策略主导的科学教育中，探究既是教学目的，也是教学策略，在作为教学策略运用的过程中，常以问题促使学习者卷入学习，教师给学习者提供适时恰当的帮助以引导学生探究，使之逐渐构建科学概念。笔者执教的《导体与绝缘体》，在学生的探究过程中，以探究为主导策略，成功地引导和帮助学生探究了导体与绝缘体，强化了学生对科学探究方式方法的了解，并使学生建构和理解了导体与绝缘体概念的科学内涵。下面，笔者将具体分析这一课是如何从整体上有效地使用以探究为主导策略，局部上辅以其他辅助教学策略，帮助小学生掌握科学探究的方式方法、构建科学概念方面的值得借鉴之处。

一、教学背景分析

导体与绝缘体的知识在2014年2月版的小学科学课程标准中属于物质科学领域，声、光、热、电、磁是能量的主要形式这个主要概念下的电可以在特定物质中流动，电是日常生活中不可缺少的一种能源里的学习内容之一，课标要求中年级的小学生能够达到“知道有些材料是导体，可以导电；有些材料是绝缘体，极不易导电；知道雷电、高压电、交流电会对人体产生伤害；能列举安全用电的常识”的学习目标。

《导体与绝缘体》一课则是教育科学出版社《科学》四年级下册第一单元《电》的第五课，本单元前四课的学习中，学生连接了简单电路，学会使用了简单的电路检测器找出电路故障，这些都为本课中学生认识导体与绝缘体做出了有效的铺垫，本课通过实验探究导体与绝缘体则为后面认识和制作小开关一课做出了铺垫。本课意在引导学生探究物体的导电性能，其具体的教学内容主要分两个部分。第一部分：检测区分物体是导体还是绝缘体。第二部分：教室电器设备的绝缘材料和安全用电事项。教材设计旨在通过这些活动，让孩子建立充分的感性经验，学会初步判断生活中的导体和绝缘体，同时也是对学生的一次安全用电教育。

《导体和绝缘体》一课是一节典型的以探究为主导策略的科学课，笔者的教学环节设计逻辑性强，思路顺畅，结构紧凑，在每个环节的教学中有效地引导学生发现问题——帮助学生有效探究物体的导电性——观察、分析物体的构成材料与其导电性之间的关系。下面，笔者就本课所采用的有效教学策略进行具体分析。

二、教学过程与策略分析

（一）创设情境开启学生思维

问题的提出对于课堂教学来说至关重要，立题是否准确，常常直接影响探究式科学教育能否顺利有效地进行。在本节课的导入阶段，笔者另辟蹊径，首先引导学生观察简单检测电路实物图（见图1），要求各小组的同学利用教师提供的一个电池盒、两节电池和三根导线，尽快地连接一个这样的电线一旦搭上元件灯泡就能被点亮的电路。在各组完成连接简单检测电路的任务之后，笔者又立刻在实物投影下为学生制造了一个“认知冲突”——演示一个电线没有去皮的“检测电路”。

图1 简单检测电路实物图

在这个环节中，笔者采用了教学实施策略中的“在情境式导入中适当运用‘先行组织者策略’”，这是由美国教育心理学家奥苏伯尔提出的教学策略，提倡教师通过设计“组织者”（即先于学习任务本身呈现的一种引导性材料），来改变学习者的认知结构变量，为新学习提供观念固着点，增加新旧知识之间的可辨别性，以促进类属性的学习。本节课中这个教学策略使用得合理有效，利用连接“检测电路”聚焦话题，既复习了闭合回路的概念，又有效地解决了“认识材料的导电性能”问题和“检测工具”的问题。为后面将要实施的“探究为主导的教学策略”做足了准备。

（二）预测猜想引导学生思维

尽管学生已经或多或少地有了一些关于“导体和绝缘体”的信息，在此基础上，笔者要求学生对教师提供的实验记录单上的物体进行猜测，并全班交流：哪些物体接入电路能让小灯泡亮，哪些接物体接入电路不能让小灯泡亮。笔者在准备这些物体时，主要以身边的材料为主，同时要求这些物体应该具备以下这些特点之一：容易导电、不容易导电、其一部分容易导电，另一部分不容易导电。笔者准备这样的学具，既有利于激发疑问，引导学生思维， 又有利于在后面的环节中渗透安全用电教育。

为了方便学生对笔者提供的物体的导电性能进行比较和汇报，笔者将课本上提供的实验记录单格式作了适当地改进，分别设置了“预测”、“第一次检测”、“第二次检测”三大列，具体见表1。在这一环节中，笔者适时地采用了对话策略，引导着学生的思维逐步深入。详见下列教学实录。

师：现在，老师这里有十几种物体（指着PPT上的记录表格），想检验一下它们会不会导电？

生：齐声说“想”。

师：在检测之前，我们需要先预测一下。预测将它接入电路后灯会亮的，请在空栏里划勾，预测将它接入电路后灯不会亮的，请在空栏里划叉。

师：根据你们已有的知识，你们认为哪些物体是导体，哪些物体是绝缘体呢？

生：橡皮、铅笔、木片、螺丝刀、玻璃棒、塑料棒、纸板、蛋挞托、布、石头不是导体，曲别针、铜、铁、铝、一角硬币、电线是导体。

师：他们组是这么想的，其他组呢，有不同意见吗？

生： 不对，我们觉得螺丝刀也是导体。

师：你为什么这样说呢？

生：因为螺丝刀的前面是金属。

师：看样子我们对其中的一些物体还有些争议，还需要观察物体的组成材料。没关系，实验是检验真理的标准。一会儿，我们用检测电路来检测一下，看看到底是谁预测对了。

表1 “导体与绝缘体”实验记录单

（三）实验过程中关注科学探究方式方法的渗透

课堂探究活动中，笔者将让学生亲自动手检测十几种物体，让学生获取足够多的感性经验，从而建立起来的对导体和绝缘体的认识才是一种具体形象、充满生命力的认识。笔者希望孩子们能够建立这样一个适合他们认识的操作性概念——导体是能使放入电路检测器中的灯泡亮的物体，绝缘体是能使放入电路检测器中灯泡不亮的物体。这是一种源于儿童的操作而概括出来的富有生命力的“儿童概念”。

课堂进展到这个环节时，也正是教师让孩子们了解采用探究的方式研究问题的具体步骤的好时机。为了有效地向孩子们渗透探究式研究的一般步骤，从让学生动手进行实验探究开始，笔者就将探究实验的步骤（见图3）在PPT中一直显示，提醒和告知学生这种探究实验的约定俗成的做法。

图3 检测步骤

为便于学生在完成实验后进行整理和汇报，此处笔者要求学生们对每种物体检测两次，并将容易导电的物体放进标号为1的盒子里，把不容易导电的物体放进标号为2的盒子里，对分类有疑问的放在两只盒子中间。这样处理也能培养和深化学生的分类意识。

（四）交流评价中深化学生思维

陶行知先生曾经精辟的论述过“手脑并用”的意义，他强调“教育要手脑并用”。在用脑的时候同时用手去实践，用手的时候同时用脑去想，才有可能去创造，手和脑在一块干是创造教育的开始，手脑齐全是创造教育的目的。而探究式科学教育是在教师指导下的主动建构过程，强调在探究过程中既要“动手”，也要“动脑”，两者有效结合才能明显提高探究式科学教育的效率。

对于小学生来说，完成探究实验后进行的信息处理就是“动脑”的时候。笔者注重引导学生在动手的同时也动脑思考、分析，而不是让学生依靠直接的感知来形成表面的结论。请参看下面这段教学实录。

师：现在各组都完成检测了，你们的预测与实验结果一样吗？你们发现哪些材料容易导电？

生：我们发现金属做的都导电，别的物体都不行。

生：我们组的铅笔也能导电。

师：嗯。我刚才发现，有个别小组用电路检测器检测了我们脚边的地砖、笔袋等物体，还有同学检测了地面上的铜条，现在请每个组的同学都试一试。

师：我这里还有一个问题要问大家，刚才检测铅笔的时候，有的组灯亮了，有的组灯没亮。现在，请你们在铅笔芯两端按紧电线，再试一试。

生：分组动手实验后发现，灯泡亮了。

师：亮了，好。铅笔里的“铅”叫“铅”却不是“铅”呢，它是什么呢？原来它是石墨和黏土按照一定的比例混合而成的。石墨是什么呢？实质上它就是碳，不同类型的铅笔笔芯的含碳量是不同的，含碳越高越容易亮。6H铅笔导电性最差，6B铅笔导电性最好。

师：我这儿有根石墨棒，想拿它做实验吗？

生：齐答想。然后组长前往讲台领材料做实验。

师：石墨可以导电吧。我这里还有一个物体，它是用陶瓷做的（手指坩埚），会不会导电呀？

生：不会导电。

师：刚才，同学们都说石头不容易导电，我这里也有一块石头，我们看看它在电路中能不能点亮小灯泡。在实物投影下演示将磁铁矿连接入电路，小灯泡被点亮的实验。

师：岩石与矿物的成分不同时，导电能力也不同，有一些矿石的导电性能好。看样子，我们需要重新修正一下我们对物体导电性能的认识了。

师：今天我们通过实验，检测了不同材料的导电性能，实际上生活中常见的属于导体的有：金属、石墨，还有人体和大地也是导体。属于绝缘体的有：玻璃、陶瓷、塑料、橡胶、木头布等，还有纯净的水（比如蒸馏水）都是绝缘体。但是生活中的水已经含有各种各样的杂质，具有导电性。还有一些物质的导电性能跟温度、湿度、含量的多少都有关系。比如：液态的玻璃就能导电。再比如：空气在高压下电离后就变成了导体。

从以上实录中，我们不难发现：笔者为学生提供了大量的“有结构性的材料”和充足的时间，灵活地运用对话策略引导学生思考、实验、收集和获取信息。这些有结构性的材料，按照一定的顺序呈现，既解决了探究过程中的重难点，又帮助学生理解所学知识、构建科学概念。在这整个探究过程中，我们不仅仅是“有结构性的材料”的提供者、还是探究活动的促进者，我们精心设计的每一句话，每一个有效的提问都能够引导学生更进一步，更深入地思考和探究。

同时，在探究进行过程中，也极易产生一些课堂生成问题，这也是对我们教师的个人经验、知识积累以及灵活性的一大考验。此处，笔者就比较灵活机智地处理了一些课堂生成问题。比如，学生在检验铅笔芯的导电性能时候，有的组灯亮了，有的组灯没有亮，笔者就抓住了时机，及时分析其原因是因为笔芯的含碳量不同造成的，含碳越高越容易亮，6H铅笔导电性最差，6B铅笔导电性最好。

三、结论与建议

在《导体与绝缘体》一课中，笔者时刻关注学生的活动和思维，关注学生的已知与未知，关注学生的发现问题和生成问题，有的放矢，全局上以探究为主导策略，在每个探究环节中则又选择了恰当、有效的其他辅助教学策略，使学生在探究材料的导电性能的过程中，既深刻体验了科学探究的方式方法，又充分地动手动脑，最终澄清了对身边常见材料的导电性能的认识，在有效地构建“导体和绝缘体”的科学概念的同时，也加深了自身对安全用电的意识。笔者坚信，“授人以鱼供一饭之需，授人以渔则终生受用无穷”！

参考文献：

1.姚春玲.《种子与新植株》教学设计.2012.

2.韦钰，[加]P.Rowell.探究式科学教育教学指导[M]. 北京：教育科学出版社.

3.《小学科学课程标准》修订项目工作组.小学科学（1～6 年级）课程标准修订稿（2014年2月）[S].

来源：中国教研网

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