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小学科学中高年段“四环节”线上教育模式初探与实践 ——以六下《神奇的电磁铁》一课为例

作者:jcmp      发布时间:2021-04-20      浏览量:21106
一、问题的发现与分析《义务教育科学课程标

一、问题的发现与分析

《义务教育科学课程标准》指出:“小学科学课主要任务是培养学生的科学素养,特别注重发展学生的自主探究能力。”因此科学课堂除了知识的传授外,应引导学生进行活动探究动手操作。小学中高年级学生已经具备一定的自主学习能力和动手操作能力,但是传统的科学课堂老师讲授较多,学生自主探究的时间和空间较少,造成学生科学学习兴趣下降,学习效果一般。

2020年的这场“疫情”让世界突然按下暂停键,改变了人们生活和工作的方式,也改变了学习的方式,从3月开始,学生居家进行“线上学习”。“线上教育” 通过网络跨越了空间距离的限制, 打破传统模式下教室讲台的概念,让人们足不出户随时随地就可以学习知识,但会受到“学生自主学习能力、学习资源的有效性、师生互动的有效性”等诸多因素的影响。

基于此,在线上教育的环境下,结合小学科学的学习特点,我们能否用一种新的教学模式既能有效传授知识又能激发学生学习兴趣、引导学生自主探究呢?

二、思考解决方案

为此,我们积极探索新的教育模式。经过团队教师共同的分析、讨论和了解,结合线上教育的特点、小学科学课标的要求、学生的认知水平等等方面的考虑,我们在小学中高年段尝试开展“四环节”线上教育模式,来达到提升学生科学素养目的。

“四环节”线上教育模式坚持学生为主体,教师为引导,通过四个环节线上教学,构建师生线上学习交互体系。

第一环节:目标互知,是指教师让学生明确本课学习目标和任务,在线上教学中时刻围绕目标开展学习活动。我们认为目标明确与学习效率是呈正相关,只有师生双方朝着达到同一目标而努力,高效课堂才有可能实现。

第二环节:视频导学,是指教师提前录制好教学微课,学生在家自主观看学习。在微课中我们以问题引导的形式激发学生的求知欲,驱动学生学习的积极性,让学生达到自主而有质量的学习状态。

第三环节:活动探究,是指学生了解学习目标、掌握一定的学习内容之后,根据教师的指引,自行准备实验材料,积极思考、动手操作、自主探究、得出结论。在这个过程中遇到任何问题,可线上请教老师,老师及时给予答疑解惑。

“四环节”线上教育模式通过把学生线下自主学习和教师线上指导结合起来的方式,培养学生自主探究能力和良好的学习习惯,提升学生的科学素养。

三、具体实施

我们以粤教科技版小学科学六年级下册“能量及其转换”单元中的第5课《神奇的电磁铁》为例。这一课的教学目标是让学生认识能量的另一种转换形式——电能转换为磁能,主要分为三个方面的内容:一是通过制作电磁铁来探究起重机吸盘吸起钢铁的秘密;二是通过猜想和实验验证电磁铁的特征;三是拓展延伸,引导学生发现更多电磁铁在生活中的应用。在线上教育的环境下,怎样才能有效的引导学生探究起重机吸盘吸起钢铁的原理,制作电磁铁,感受电能转换为磁能的奥秘呢?我们是这样做的。

第一步:目标互知

教师活动(以下简称“师”):1.通过查看小学科学课程标准、教材、教参,根据学生的认知发展确定了本节课的学习目标为以下四点。

(1)知道电磁铁能将电能转换成磁能。

(2)能用电池、铁棒和导线制作电磁铁。知道通电的电磁铁具有磁

性,且有两个磁极。

(3)能说出电磁铁在生活中的应用。

(4)在科学探究活动中主动与他人合作,积极参与交流和讨论。

2.设计导学单(内含教学目标、导学指引、电子教材、学习记录单等),让学生了解本课的学习目标。

学生活动(以下简称“生”):借助电脑、平板、手机等设施设备,在班级q 群下载导学单,了解本课的学习目标、课前准备、学习流程等。学习流程共有四步:阅读导学案--预习新知识—观看微视频—完成学习记录。

第二步:视频导学

师: 提前做好教学设计、脚本,准备好相应材料,再进行微课视频录制。本课的视频录制内容主要由三个活动构成。

活动一:探究吸盘里的秘密。

活动二:电磁铁有哪些特性。

活动三:电动机里的电磁铁。

录制完成后按照学校线上课程安排,提前一天以资源包的方式在班级q 群进行推送。(资源包含有导学单、导学视频、学习记录单等内容)。

生: 在老师推送资源包后,及时进行下载。根据课程安排的时间自主观看学习。

第三步:活动探究

活动一:探究吸盘里的秘密

问题驱动:出示吸盘剖面图片,让学生仔细观察它的内部结构是由哪些部分构成的?

了解:吸盘的结构由许多线圈和铁芯构成。

问题:这些线圈有什么用呢?

任务:我们模拟电磁起重机吸引钢铁,利用铁钉来模拟吸盘的铁芯、用导线缠绕线圈、加上电池,这样的装置能把铁质回形针吸引起来吗?观察实验现象,并填写表格。

注意:完成实验后马上断开电源。

媒体:把导线沿一个方向一圈一圈紧密缠绕在铁钉上,并将导线的两端与电池相连,这样,一个电磁铁就做好了。把电磁铁靠近铁质回形针,观察实验现象。

小结:缠绕在铁芯上的通电线圈能产生一个磁场:当线圈上有电流通过时,铁芯被磁化,就能把铁质回形针吸起来。这个过程是电能转换成了磁能。

生: 根据活动一视频内容,用提前准备好的材料进行自主探究,观察实验现象并填写好实验记录。根据老师小结内容校对实验记录是否正确。若存在不正确可多次实验验证。在这个过程中遇到疑惑的地方可线上请教老师,老师在线答疑。

活动二:电磁铁有哪些特性

问题:电磁铁和磁铁都有磁性,那电磁铁是否也像磁铁一样具有两个磁极呢?

思考:可以利用哪些材料来证明你的猜想?

任务:选择合适的材料来实验验你的证猜想。

媒体:展示实验视频。

理解:根据同磁极相排拆,异磁极相吸引的原理,与指南针北(N)极相吸引的是南(S)极,与指南针南(S)极相吸引的是北极。

思考:在实验过程中,有些同学的铁钉钉尖那端是北极,而有些同学的实验结果则相反,为什么会这样呢?

任务:我们把电磁铁连接电池的正负极调换过来,再看看电磁铁的两极是否发生了变化。

结论:电磁铁也有南北两极,并且电流的方向会影响电磁铁的磁极。

小结:电磁铁与磁铁,它们有哪些相同或不同的特征?完成下面表格。

生: 根据活动二视频内容,用提前准备好的材料进行自主探究,观察实验现象并填写好实验记录。根据老师小结内容校对实验记录是否正确。若存在不正确可多次实验验证。在这个过程中遇到疑惑的地方可线上请教老师,老师在线答疑。

活动三:电动机里的电磁铁

问题:电磁铁在生活中有广泛的应用,像我们爱玩的四驱车。你知道四驱车里的电磁铁在哪里吗?

媒体:播放拆缷玩具四驱车视频。

思考:同学们知道四驱车里的电磁铁在哪里了吗?

拓展:除了电动机外,还有电铃,悬浮列车都是应用了电磁铁,你们还知道哪些物品应用了电磁铁吗?

生: 1.将提前准备好的四驱车的马达拆下,尝试拆开马达,了解内部结构。

2.通过网络搜索的方法,搜索“电磁铁在生活中的应用有哪些”了解更多电磁铁在生活中的应用。

第四步:成果分享

生: 1.拍照,每个活动记录两到三张(照片中尽可能记录更多的学习信息,包括活动过程及实验记录表)。

2.短视频录制,每个活动记录一分钟左右的短视频,实验探究要有详细实验步骤讲解,作品演示也要有详细讲解。

3.按以下格式进行成果资料整理。整理好后,上传到指定邮箱。

师: 将搜集到的优秀成果发送到班级q 群,与同学们进行互动,互动内容是点评、分享、交流学生整个学习过程的优点,以及有待改进的地方。一方面肯定展示的同学的作业,另一方面激发更多同学的学习兴趣。

四、结论与反思

小学科学中高年段“四环节”线上教育模式课堂教学,把老师教学生听的教学模式转变为学生学老师引导模式,真正做到以生为本,把课堂还给学生。经过两个月的探索与实践,取得了一定的成效。为了进一步了解“四环节”线上教育模式实施的效果,我们在学校三至六年级各抽取一个班学生,利用问卷星共发放了220份调查问卷,实际回收220份,有效问卷220份,回收率100%,有效率100%。具体结果如下:

(一)学生线上学习参与度高

从统计表可以看出,有85 %的学生能够做到每周按时下载科学课程,完全没有参与科学课程学习的学生仅有1.36%,这说明大部分学生积极参与科学线上课程学习,学生的参与度很高。

(二)学生学习科学的兴趣深厚

从上表可以看出,81.36%的学生对科学课程抱有喜欢甚至非常喜欢的态度,认为科学课是很有趣的,可见大部分学生学习科学的兴趣十分深厚。

(三)学生对科学线上课程的认同度高

从上面两表可以看出,88.18%的学生认为科学课程学习内容难度合适,同时89.09%的学生认为科学课程安排的学习任务量是合适的,可见大部分学生对科学课程的认同度和满意度都非常高。

(四)学生的科学素养得到提升

从上表可以看出,经过一段时间的线上课程学习之后,96.0%的学生认为自身的科学素养提升较大或有提升,可见大多数学生在线上学习期间收获较大,对学习效果比较满意。

从上面的分析得知,“四环节”线上教育模式在小学科学中高年段的运用是可行并且有效的,对培养学生科学兴趣、科学素养及自主学习能力等方面都起到很好的促进作用。下一阶段我们将进一步开发优质的科学线上教育课程,强化学习设计,加强学生学习指导,收集和整理学生成果,定期在学校公众号上推送。