1、從培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)高度把握教材，運(yùn)用自我建構(gòu)理論開展探究活動(dòng) 水鐘一課的教學(xué) 水鐘是依據(jù)教學(xué)單元中用水測(cè)量時(shí)間、做一只水鐘兩個(gè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合加工，重新設(shè)計(jì)的一個(gè)更符合我校學(xué)生實(shí)際接受能力的相對(duì)獨(dú)立教學(xué)活動(dòng)。原教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞記錄100毫升水緩慢流完所需時(shí)間和制作水鐘兩項(xiàng)“動(dòng)手做”的活動(dòng)，開展了系列實(shí)驗(yàn)及分析活動(dòng)，力圖在實(shí)踐活動(dòng)中使學(xué)生理解流水與時(shí)間的關(guān)系，學(xué)會(huì)運(yùn)用相應(yīng)的方法呈現(xiàn)自己的活動(dòng)方案。該教學(xué)設(shè)計(jì)利用“流水”這一常見的自然事物，引導(dǎo)學(xué)生在“做”中“學(xué)”會(huì)制作并使用水鐘計(jì)時(shí)，無疑這對(duì)發(fā)展學(xué)生的探究能力是大有幫助的。同時(shí)，該教學(xué)設(shè)計(jì)從教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置的邏輯性上看，儼然一幅十分縝密的態(tài)勢(shì)，尤其在其“滴漏

2、”實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，從預(yù)測(cè)100毫升水流完所需時(shí)間到估計(jì)容器內(nèi)積聚10毫升水所需時(shí)間，從測(cè)試容器內(nèi)積聚50毫升水花費(fèi)的時(shí)間到改變?nèi)萜鞒鏊椎拇笮》治龌ㄙM(fèi)時(shí)間的變化，從分析控制水滴流出速度的方法到設(shè)計(jì)一個(gè)每分鐘滴60滴的滴漏等一組活動(dòng)，足以看出活動(dòng)設(shè)計(jì)者的苦心。然而，正是由于活動(dòng)設(shè)計(jì)者過于追求認(rèn)識(shí)路徑邏輯的嚴(yán)密性，致使其至少忽略了兩點(diǎn)：其一，忽略了學(xué)生相應(yīng)認(rèn)識(shí)的超前性，畢竟對(duì)于該活動(dòng)的對(duì)象五年級(jí)的學(xué)生來說，尤其對(duì)我們高校的附小學(xué)生來說，他們的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)積累已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了活動(dòng)設(shè)計(jì)者所預(yù)想的情況；其二，忽略了該活動(dòng)內(nèi)容在整個(gè)單元教學(xué)中的地位。只要簡單地以本活動(dòng)為中心環(huán)顧前后幾個(gè)教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)，在

3、水鐘活動(dòng)前后分別有蠟燭鐘和擺鐘兩個(gè)活動(dòng)，從活動(dòng)的性質(zhì)看，它們都屬于利用自然事物制作計(jì)時(shí)儀器的活動(dòng)，從活動(dòng)設(shè)置的作用上看就應(yīng)各有不同了：簡單地說，“水鐘”活動(dòng)在單元教學(xué)中應(yīng)發(fā)揮其“承上啟下”的作用。所謂“承上”是指借用蠟燭鐘制作中發(fā)現(xiàn)的制作便捷技巧找規(guī)律，更快更好地完成水鐘制作；所謂“啟下”是指借用改變水鐘滴孔的大小控制流量多少的“變化”思想，引導(dǎo)學(xué)生有意無意地改變擺線的長短、擺錘的輕重去調(diào)整擺的擺動(dòng)速度。因此，我根據(jù)水鐘活動(dòng)在單元教學(xué)中的地位和學(xué)生實(shí)際接受能力的特點(diǎn)，在尊重原活動(dòng)設(shè)計(jì)者主要教學(xué)目標(biāo)的情況下重新安排了教學(xué)活動(dòng)。如果用幾個(gè)字來描述新的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的脈絡(luò)，甚至可以用我們平常倡導(dǎo)的對(duì)待

4、科學(xué)的態(tài)度“愛科學(xué)學(xué)科學(xué)用科學(xué)”給予概括。所謂“愛”是指通過一定手段激發(fā)學(xué)生的探究興趣；所謂“學(xué)”是指教師引導(dǎo)學(xué)生掌握相應(yīng)的方法；所謂“用”則是指學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用相應(yīng)方法開展實(shí)踐活動(dòng)。以下就從這三個(gè)方面對(duì)本課的實(shí)際教學(xué)活動(dòng)給予介紹：一、引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到流水也可能制成計(jì)時(shí)儀器，同時(shí)激發(fā)學(xué)生探究欲望，揭開活動(dòng)序幕。師：在上一次制作蠟燭鐘的活動(dòng)里，我們同學(xué)把一個(gè)原本普通的照明工具在想了一些辦法之后變成了一個(gè)可以計(jì)時(shí)的工具。今天老師想再提出幾種自然事物，看看它們和燃燒的蠟燭有什么聯(lián)系，行嗎？生（齊聲）：行！師：流動(dòng)的沙、流動(dòng)的水、燃燒的蚊香這三種事物和我們上次制作蠟燭鐘的蠟燭有相同點(diǎn)嗎？生：這些事物與蠟燭有

5、相似點(diǎn)，它們都是根據(jù)時(shí)間規(guī)律轉(zhuǎn)變的，比如燃燒的蚊香燃燒一厘米需要的時(shí)間是有規(guī)律的，不可能這一厘米燃燒需要三分鐘，下一厘米燃燒需要五分鐘。生：流到水池里的水會(huì)漸漸變多。師：這些自然事物都是有共同點(diǎn)的，隨著時(shí)間的流逝它們都會(huì)發(fā)生由多變少或由少變多的變化。燃燒的蠟燭隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生變化，我們可以把蠟燭與時(shí)間聯(lián)系起來，找出它與時(shí)間聯(lián)系的規(guī)律，制成一個(gè)計(jì)時(shí)儀器，其他的自然事物，比如流動(dòng)的水，是否也能制成計(jì)時(shí)儀器呢？如果利用流動(dòng)的水作成計(jì)時(shí)儀器，你有什么想法呢？把你的想法和大家說一說。在這一部分的教學(xué)活動(dòng)中教師主要做好三件事：第一件事，引導(dǎo)學(xué)生回顧前一次制作蠟燭鐘活動(dòng)成功的秘訣找規(guī)律，為后面水鐘制作活

6、動(dòng)順利開展埋下“伏筆”。第二件事，引導(dǎo)學(xué)生分析熟悉的“沙漏”，它為什么可以計(jì)時(shí)，它怎樣計(jì)時(shí)，使學(xué)生進(jìn)一步意識(shí)到自然變化的事物在找出其變化規(guī)律與時(shí)間的聯(lián)系后都可以做成計(jì)時(shí)儀器。第三件事，引導(dǎo)學(xué)生列舉類似于燃燒的蠟燭、流動(dòng)的沙這樣會(huì)變化的自然事物，同時(shí)分析利用流水制作計(jì)時(shí)儀器的可能性，并提出本課的主要活動(dòng)內(nèi)容制作水鐘。二、引導(dǎo)學(xué)生了解水鐘，分析制作材料的特點(diǎn)，初步確定制作方案。生：比如說一個(gè)像沙漏的水漏，它里面的水從一個(gè)地方流下去流完需要一個(gè)小時(shí)話，再倒過來等它流完就又是一個(gè)小時(shí)。生：把一個(gè)很大的空石頭扎一個(gè)洞，然后灌上水，看它流完要多少時(shí)間，比如它流完需要五分鐘，下一次灌上水等它流完就又是一個(gè)五

7、分鐘。生：我用喝可樂的瓶子，把喝剩下的可樂倒掉，然后洗一下兩個(gè)瓶子，把其中一個(gè)瓶子的瓶蓋用比較尖的物體開個(gè)洞，再把另一個(gè)瓶子也開同樣大的小洞，接著把兩個(gè)瓶子瓶蓋對(duì)瓶蓋用透明膠連接起來，這就做好了一個(gè)計(jì)時(shí)工具。使用的時(shí)候，把瓶蓋打開灌上水，然后固定好，先記下上面瓶子的水它一共的高度，然后再把它第一分鐘的高度記一下，再把它們兩個(gè)一減，就知道了一分鐘的高度是多少，按照這個(gè)高度做記號(hào)依次類推就可以用流水計(jì)時(shí)了。師：剛才三位同學(xué)在談倒利用流水做計(jì)時(shí)儀器的時(shí)候，都有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是把水放到一定的容器里，使它泄漏出來，泄漏到一定程度就知道過去了多少時(shí)間?，F(xiàn)在我想和大家一起通過看資料的方式了解一下我們的老祖

8、宗他們是怎樣利用流動(dòng)的水制作計(jì)時(shí)儀器的。（學(xué)生分小組閱讀有關(guān)水鐘的圖文資料，教師進(jìn)行簡要板書說明水鐘類型。）師：都了解了一下老祖宗做的水鐘，有什么發(fā)現(xiàn)向大家說一說。生：這幾個(gè)老祖宗做的水鐘都是從一個(gè)容器里滴水然后來計(jì)時(shí)。生：第一個(gè)水鐘是靠慢慢的接水來推動(dòng)齒輪和指針，然后就可以計(jì)時(shí)間了。師：其實(shí)資料中向大家介紹的三個(gè)老祖宗做的水鐘就是兩種類型：一種是受水型水鐘，就是水往容器里灌，通過水面的上升判斷時(shí)間過去了多少；另一種是瀉水型水鐘，它與受水型水鐘恰恰相反，水從容器里向外泄漏，通過水面的下降判斷時(shí)間過去了多少。今天我給同學(xué)也準(zhǔn)備了一個(gè)小儀器，就是我們平常見過的飲料瓶，只不過我給這些飲料關(guān)瓶做了一些

9、小“手腳”，把瓶子分割成了上下兩個(gè)部分，并且把瓶蓋開了一個(gè)小洞?，F(xiàn)在我把這些材料發(fā)給大家，請(qǐng)大家琢磨一下發(fā)給你們組的材料特點(diǎn)，它更適合做一種什么類型的水鐘呢？（學(xué)生自由選擇材料，通過外型觀察、向內(nèi)灌水等途徑發(fā)現(xiàn)材料在外型規(guī)則程度、瓶口出水量等方面的特點(diǎn)。）師：剛才大家都采用各種辦法琢磨了一下發(fā)給各自小組材料的特點(diǎn)，現(xiàn)在我想請(qǐng)一些同學(xué)到臺(tái)上來向大家介紹一下你們小組材料的特點(diǎn)，根據(jù)材料的特點(diǎn)它更適合于做什么類型的水鐘，該怎樣做呢？生：我們組的這個(gè)瓶子下面凹凸不平，我們先把水灌到一樣平的地方才開始計(jì)時(shí)，過一分鐘我們做一個(gè)記號(hào)，剩下的就可以依次類推。（學(xué)生描述同時(shí)教師采用簡單圖示在黑板上給予表示。）師

10、：剛才這位同學(xué)介紹了他們組將怎樣做水鐘，關(guān)于他們的設(shè)計(jì)同學(xué)們有什么問題向她提出來嗎？生：我想知道你們組瓶子里的水是一滴一滴的流，還是一直流的。生：是一直流的。生：我想給他們組的設(shè)計(jì)提個(gè)建議，他們的水流得太快了，我想他們的瓶子一下子就會(huì)變滿的。生：我們組的水原先流的是相當(dāng)慢的，大概三、四秒鐘才滴一滴，后來我們把洞口鉆大了點(diǎn)，大概一分鐘水面只上升一厘米。師：在其他同學(xué)提出問題之前，我和大家都想明確一點(diǎn)，你們小組設(shè)計(jì)的這個(gè)水鐘究竟屬于哪種類型的水鐘？生：受水型的水鐘。師：那我這還有一個(gè)事很納悶，為什么你們組不利用這個(gè)瓶子設(shè)計(jì)一個(gè)瀉水型的水鐘呢？生：我們組的這個(gè)瓶子的上半部分好像是個(gè)倒過來的漏斗，它上

11、面大下面小沒有什么規(guī)律，這樣制作瀉水型的水鐘不太方便。而下半部分除了底下凹凸不平外很大一部分有相同的地方，這樣的話制作受水型的水鐘很方便。師：關(guān)于這個(gè)水鐘的設(shè)計(jì)同學(xué)們還有什么要說的？如果沒有就請(qǐng)其他愿意介紹自己水鐘設(shè)計(jì)的同學(xué)上臺(tái)來介紹。生：我們這個(gè)組的瓶子的外形和剛才那個(gè)組的差不多，不過我們組瓶蓋的洞眼很小，水流得很慢，五秒鐘才滴一滴，我們就可以用五秒鐘來算，12滴就是一分鐘，這就是我們數(shù)水滴的水鐘。（學(xué)生描述同時(shí)教師采用簡單文字在黑板上給予表示。）師：這個(gè)組的同學(xué)既不是受水型的水鐘也不是瀉水型的水鐘，而是根據(jù)自己材料的特點(diǎn)準(zhǔn)備做一個(gè)數(shù)水滴的水鐘。關(guān)于這組的設(shè)計(jì)有什么問題要問他們的嗎？生：我覺

12、得他們這樣的辦法太麻煩了，必須要一直守在旁邊數(shù)數(shù)才知道時(shí)間過去了多少，我建議他們先數(shù)一數(shù)一厘米高的水要滴多少滴水，然后算出時(shí)間來，以后的時(shí)間就可以依次類推了。生：看水面上升的高度可以用記號(hào)標(biāo)出來，這樣便于更快的做出一個(gè)水鐘來。我建議他們把瓶口改大一些，做一個(gè)受水型的水鐘。師：同學(xué)們剛才從實(shí)際運(yùn)用是否方便對(duì)數(shù)水滴的水鐘提出了自己的建議和改進(jìn)意見，還有哪些組的材料有不同特點(diǎn)，進(jìn)行了水鐘制作設(shè)計(jì)的？生：我們組的材料和別的組都不一樣，它是由兩個(gè)瓶子組成的，上半部分和下半部分都很高，上半部分裝的水比別的組都要多，計(jì)量的時(shí)間也可以很長。師：根據(jù)你們組材料的特點(diǎn)，你認(rèn)為做什么類型的水鐘更合適？生：我認(rèn)為做一

13、個(gè)受水型的水鐘比較好。師：向大家說一說你們的理由。生：我們下半部分的瓶子底部也是不規(guī)則的，我們也可以先把水灌到有規(guī)則的地方，然后開始計(jì)量時(shí)間。師：你們的設(shè)計(jì)應(yīng)該說和第一個(gè)組設(shè)計(jì)是完全一樣的，讓我們一起來聽聽同學(xué)們的建議好嗎？生：我覺得他們做一個(gè)瀉水型的水鐘要好一點(diǎn)，因?yàn)樗麄兘M的上半部分不像第一個(gè)組那樣那么小，它不僅可以裝很多的水，而且還很規(guī)則，便于計(jì)量時(shí)間。生：可以找一個(gè)木片子放在上半部分的瓶子里，灌上水后觀察一分鐘后它下降多少，就可以利用它來計(jì)時(shí)。（學(xué)生描述同時(shí)教師采用簡單圖畫在黑板上給予表示。）師：剛才幾位提建議的同學(xué)他們認(rèn)為，可以把水灌到一定程度并做上記號(hào)，過一分鐘觀察，看它下降到哪，就

14、在那再做一個(gè)記號(hào)，剩下的就可以依次類推畫刻度計(jì)時(shí)了。你們接受同學(xué)們的建議嗎？生：可以接受。在這一部分的教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該指出的是，學(xué)生闡述了他們頭腦中利用流水制作計(jì)時(shí)儀器的想法后，教師指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)古代利用流水制成的兩種類型的水鐘，引發(fā)學(xué)生對(duì)瀉水型和受水型水鐘計(jì)時(shí)方式方法的理性思考。隨后借用古代水鐘設(shè)計(jì)思想的啟發(fā)，分發(fā)為學(xué)生事先準(zhǔn)備好的容器，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己拿到材料的特點(diǎn)，思考如何根據(jù)材料特點(diǎn)制既快又準(zhǔn)地制作一個(gè)水鐘，并形成初步的制作方案。在這一部分的活動(dòng)中，學(xué)生一開始就已經(jīng)接觸到了實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，教師這樣的處理有兩個(gè)好處：一是避免由于枯燥地進(jìn)行活動(dòng)設(shè)計(jì)引發(fā)學(xué)生的反感情緒，二是引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過

15、程中通過不斷的“試誤”，去發(fā)現(xiàn)、去總結(jié)形成初步方案。三、引導(dǎo)學(xué)生間的相互探討，修正完善并實(shí)施方案。師：請(qǐng)同學(xué)們利用接下來的時(shí)間，根據(jù)自己材料的特點(diǎn)制作出符合自己材料特點(diǎn)的水鐘，我們可以比一比誰做得又快又精確。在制作成功后，請(qǐng)寫一份水鐘的使用說明書，連同水鐘一起交到前臺(tái)上來。（學(xué)生利用尺、記號(hào)筆等工具制作水鐘，并撰寫使用說明書。）教師評(píng)選出三名制作優(yōu)勝者，并宣讀他們的制作說明（略）。師：誰來簡單評(píng)說一下自己或者是別人的制作水鐘情況？生：我們這個(gè)組和第二名的制作差不多，只是我們?cè)谑褂谜f明上少了關(guān)于水面上升的規(guī)律說明，這也是我們應(yīng)該注意到的地方。生：盡管我們?cè)谄孔由袭嬃擞浱?hào)，但是我們沒有在使用說明上

16、講清計(jì)時(shí)應(yīng)該從哪里開始。師：同學(xué)們?cè)诮裉熘谱魉姷倪^程中不僅能借用上次制作蠟燭鐘發(fā)現(xiàn)的“找規(guī)律”的方法又快又準(zhǔn)地制作水鐘，而且還能根據(jù)各自材料的特點(diǎn)制作出不同類型的水鐘，有些同學(xué)還能在制作中改變材料的特點(diǎn)，制作出滿足自己需要的水鐘。希望同學(xué)們能把自己的成功經(jīng)驗(yàn)帶到下一次的“擺鐘”活動(dòng)中去。在學(xué)生作用于材料形成初步方案后，教師為學(xué)生營造一個(gè)民主氛圍濃厚的交流、評(píng)議、質(zhì)疑的環(huán)境，邀請(qǐng)部分水鐘制作方案設(shè)計(jì)者在班級(jí)范圍內(nèi)介紹他們的設(shè)計(jì)，并接受回答班級(jí)內(nèi)同學(xué)提出的質(zhì)疑，其目的只有一個(gè)，那就是形成大家認(rèn)可的實(shí)施方案，同時(shí)借用可行的方案或方案中的思想，調(diào)整材料給予實(shí)施方案。此外，在這一部分的教學(xué)活動(dòng)中，教師

17、還可以安排給自制水鐘寫說明書，評(píng)議自己或他人的水鐘制作情況，開展水鐘計(jì)時(shí)精確程度比賽，做到“水鐘”活動(dòng)善始善終。如何科學(xué)地籌劃科學(xué)課探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)？審視水鐘課堂教學(xué)及其活動(dòng)設(shè)計(jì)，有四點(diǎn)值得反思：1從單元教學(xué)高度、科學(xué)素養(yǎng)訓(xùn)練的角度組織教學(xué)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的大手筆。本課教學(xué)如果就事論事地“教教材”，教師很可能制定這樣的目標(biāo)：讓學(xué)生理解流水與時(shí)間的關(guān)系，并制作一只水鐘。如果教師站在單元教學(xué)的高度，恐怕不難發(fā)現(xiàn)，蠟燭鐘、水鐘、擺鐘是本單元的三個(gè)核心課程，它們所呈現(xiàn)的共同特征從活動(dòng)設(shè)計(jì)任務(wù)上看應(yīng)該是學(xué)會(huì)利用自然事物計(jì)量時(shí)間的方法和技巧，而這里的“方法”具體應(yīng)該是指“找出自然變化事物與時(shí)間關(guān)系的規(guī)律”，這

18、里所謂的“技巧”應(yīng)該是指“尋找事物變化與時(shí)間關(guān)系規(guī)律的技巧”。如果教師在處理教材時(shí)能站在更高的角度，譬如科學(xué)世界觀、自然辯證法的高度去審視教材，可能又會(huì)產(chǎn)生通過實(shí)踐活動(dòng)使學(xué)生意識(shí)到自然事物變化是有規(guī)律的，事物變化的規(guī)律是可以為人們所認(rèn)識(shí)的想法，也許還會(huì)產(chǎn)生通過活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生克服困難找尋事物變化規(guī)律的想法?？傊?，教師在處理教材時(shí)只有站得高，才有可能看得遠(yuǎn)，才有可能真正地全方位地培養(yǎng)學(xué)生?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“小學(xué)科學(xué)課程是以培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)為宗旨的科學(xué)啟蒙課程”。何為“科學(xué)素養(yǎng)”？我想可以把它理解為對(duì)科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)知識(shí)三者的整體認(rèn)知，它既是科學(xué)與人文的結(jié)合，也是知識(shí)教育與能力培養(yǎng)的結(jié)合，它

19、既是科學(xué)內(nèi)容與科學(xué)過程的結(jié)合，也是現(xiàn)代科技與日常生活的結(jié)合?？梢哉f，如果片面地把握科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)，是不能全面體現(xiàn)該學(xué)科的學(xué)科性質(zhì)的。教師也只有站在宏觀的角度“用教材教”，才可能實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育的大手筆培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師這樣的教學(xué)行為，可以用中國小學(xué)自然教學(xué)改革的鼻祖劉默耕老先生所說的一句話來概括：“出雖淺而寓意深，行雖微而旨趣遠(yuǎn)”。2基于學(xué)生自我建構(gòu)實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。本課教學(xué)，教師注重學(xué)生在自我原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識(shí)、新經(jīng)驗(yàn)，從而發(fā)展自我：從利用蠟燭、流沙與時(shí)間的聯(lián)系到建立流水也能作為計(jì)時(shí)儀器的認(rèn)識(shí)，從分析制作材料的特點(diǎn)，初步確定制作方案到修正完善并實(shí)施方案，每一環(huán)節(jié)都層層遞進(jìn)，每一環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)的產(chǎn)生都依賴于前一環(huán)節(jié)認(rèn)識(shí)的結(jié)果。這樣處理一方面學(xué)生自我建構(gòu)起來的認(rèn)識(shí)牢固，另一方面學(xué)生一旦掌握了自我建構(gòu)的方法，便于他進(jìn)行自學(xué)，對(duì)于他今后開展更廣泛的學(xué)習(xí)提供更有力