例析科学课堂的生活化——以“流体速度与压强的关系”一课为例,本文主要内容关键词为:压强论文,为例论文,流体论文,一课论文,生活化论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
美国著名教育家约翰·杜威提出:“教育即生活。”我国著名教育学家陶行知认为:“生活即教育。”因此,作为教师,尤其是科学教师,应当把学生的生活经验与生活世界作为宝贵的课程资源来开发与利用,应当让学生的学习活动既面对生活世界,又面向科学世界。本文以浙教版初中《科学》新增的“流体速度与压强的关系”一课为例,力图诠释“生活的科学化,科学的生活化”之课堂构建理念,全面展现生活化的科学课堂构建的整个过程。
一、从生活世界走向科学世界,让学生体会“生活的科学化”
学生首先接触的是生活世界而不是科学世界,学生既有对科学知识的科学感悟,又有对科学知识的非科学理解,更有对若干现实生活问题的科学困惑。因此生活化的科学课堂构建之初,教师首先应建立一个科学的体验平台,引导学生从生活世界走向科世界,让学生在体验平台上感悟科学,理解科学。
1.面向生活世界创设情境,提出问题,建立假设
教师可以根据教学内容与学生的生活实际的相关性进行教学情境的创设。创设情境的关键是选材,题材应有熟悉的、现实的、奇特的等特点,因为熟悉的情境是学生参与课堂学习的出发点,现实的情境是学生思维的支撑点,奇特的情境是科学探究的兴奋点。创设情境的方法是多种多样的,如列举生活实例,进行实验演示,展示实物或图片,运用多媒体等。本文用游戏与多媒体展示生活实例来创设问题情境。
情境1:(游戏)用细线把两个乒乓球吊在空中,相隔3~5厘米,当你对准它们的中间吹气,两只球之间的距离将会发生怎样的变化?
情境2:(动画展示)1912年秋季的一天,当时世界上最大远洋轮之一“奥林匹克”号正在大海上航行,离它100米左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶,突然,小舰一个劲地向“奥林匹克”冲去,结果两船相撞。
孔子曰:“疑是思之始,学之端。”爱因斯坦说过,“提出一个问题比解决一个问题更重要”。面对多媒体展示的情境,教师往往是让学生提出问题,而学生提出的往往也是诸如“两球为什么不被吹开呢?”“靠近且快速航行的两船相撞的原因是什么?”等“质量欠佳”的问题。此时,教师应注意引导学生对生活现象进行理性思考,对问题形成的切入点进行积极寻找,把生活现象转化为具有真正意义的科学问题。经学生们互相讨论,提出若干问题。
问题1:流体的压强跟流速有关系吗?
问题2:流体压强的大小与流速有怎样的关系呢?
针对提出的问题,教师应该引导同学们建立各种猜测。
猜测1:流体的压强跟流速无关;
猜测2:流体的流速越大,压强越大;
猜测3:流体的流速越大,压强越小。
2.面向生活世界设计实验,实施操作,验证猜想
为了验证假设,教师应及时引导学生从生活经验和生活实际出发设计实验,手中的一张纸,吹出的一口气都可用于实验。下面列举几个充满生活气息、富有创意的实验。
①以学生用品为器材的实验:
实验1:取一纸条,一端贴于嘴唇,另一端往下垂,然后用嘴向纸的上方吹气,结果纸会向上飘起来,气流越快,纸条向上飘得越高(如图1所示)。
实验2:平行地竖放两张纸,向它们中间往下吹气,两张纸没有被吹开,反而贴近(如图2所示)。
②以体育用品为器材的实验:
实验3:把一个乒乓球放置在倒放的漏斗中间,向漏斗吹气,“不听话”的乒乓球没有被吹跑,反而贴在漏斗上。
③以生活用品为器材的实验:
实验4:把一支吸管插入水中,当另一支吸管对着它的上端吹气时,发现管口有水往上流(如图 3所示)。
实验5:点燃蜡烛,在右边水平吹气,观察到烛焰向右偏(如图4所示)。
源于生活世界的科学实验,把科学现象生动地显示出来,通过分析揭示了科学规律,实验表明“猜测3”是正确的,也就解释了情境1的游戏现象的成因。即流体的流速越大,压强越小,从而解决了流体压强跟流速的关系问题。科学探究是从生活世界走向科学世界最有效的途径,让学生在动手动脑中获得科学体验,也升华了学生的情感、态度、价值观,实现了知识与能力乃至生命的同步发展。
二、从科学世界回归生活世界,让学生体会“科学的生活化”
学生通过探究归纳出新的知识,实现了由感性认识到理性认识的飞跃,此时,教师应顺势引导学生将探究的结论应用于生活实践和解决实际问题,只有这样才能加深对知识的理解,才能引起对知识的反思,才能再次发现新问题,从而提高学生各方面的能力,让学生体会到科学知识就在我们身边。“流体的流速与压强的关系”联系实际的素材很多,需要我们进一步去挖掘、探究。
1.给科学知识找个“原型”,促进学生对科学知识的内化
初中科学知识大都可以直接在客观世界中找到它的生活“原型”。教师应想方设法引导学生积极寻找科学知识的“原型”,其真正目的在于促进学生对科学知识的内化,进一步理解科学知识。
原型1:刮大风时,有时风“抬”屋顶;有时即使风平行于窗户吹着,也会把窗户“打开”。
原型2:在火车站站台上等火车时,候车的人一定要站在安全线以外,否则当火车高速开过时,人会被“吸进”去。
原型3:河中心水流很急时,游泳的人会被所谓的水鬼“拉”到河中心。
2.给实际问题找个“答案”,促进学生科学知识的迁移
在课程改革日益深入的今天,为“迁移而教”已成为许多教育工作者的共识。因此,教师应帮助学生给实际问题找“答案”,其真正目的在于促使学生科学知识的迁移更加合理有序。
实例1:人们发现非洲草原犬鼠洞穴的两个洞口形状不同,两个洞口都在草地上,一个是平的,而另一个则是隆起的圆形土堆,这是为什么呢?原来吹过平坦表面的空气流速小、压强大,吹过隆起表面的空气流速大、压强小。两个洞口出现压强差,新鲜的空气就能从洞中流过。
实例2:鸟的飞行有两种方式,一种是扇动翅膀飞行,另一种是展开翅膀滑翔飞行。采用后一种飞行方式,两翅膀呈拱形,翅膀上方空气流速较大、压强较小,而翅膀下方空气流速较小、压强较大,于是产生了压强差,使鸟得到一个向上的升力。
实例3:“香蕉球”的奥秘。足球比赛中,运动员主罚“香蕉球”的时候,其击球点并不是在足球中心,而是稍稍偏向球的一侧,同时用脚背摩擦足球,这样就使球在空气中前进的同时还不断旋转。这时,一方面空气沿着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度较快气压较小,而另一侧空气的流动速度较慢,气压较大,产生了压力差,足球向流速大一侧转弯了,让守门员措手不及。同样的道理,网球和乒乓球竞赛中,旋转球威力形成的奥秘也随之被解开。
实例4:情境2中两船相撞的原因。当两船互相靠近平行行驶时,两船之间水的流速要比外部大,而压强就要比外部小,因此外部的水把两船挤在一起。所以,在航海中,同向平行航行的船要相隔一定的距离。
3.给学生布置富有挑战性的“任务”,促进学生科学能力的提高
科学是生活的科学,是服务于生活的。学习活动中要尝试运用科学知识解决生活中的实际问题,使学生学会用科学的眼光看问题,用科学的头脑想问题。
任务1:科技小论文征集——课后收集丰富而有趣的相关资料,撰写小论文,并相互交流。
任务2:科技小制作比赛——课外制作飞机机翼模型,学生制作时不一定能够一次成功,应引导学生不断改进,以培养学生不怕失败、承受挫折的能力。
三、结束语
生活化的课堂让学生的学习活动经历着两个阶段:从生活世界走向科学世界——探究,因为丰富多彩的生活世界是科学世界的现实基础,是科学知识的源头活水;从科学世界回归生活世界——应用,因为用科学原理来解释生活现象,用科学知识来服务生活,是我们课堂教学所追求的终极目标。
总而言之,有声有色的、有血有肉的生活化科学课堂,培养了学生学习的“趣”,激活了学生探究的“思”,提高了学生创新的“智”。从而,突出了学生的主体地位,张扬了学生的个性,让每个学生拥有一个自主成长的空间,使学生学会认知,学会做事,学会共处,学会生存。