給學生一個自由探索科學的空間
【案例背景】
小學科學是以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。教師要從常規課上要質量，“研在課前，探在課中，思在課后”這幾句精辟的話一直指導著我的教學思想，科學素養形成是一個長期的過程，但早期的科學教育對他的科學素養形成起著決定性的作用。因此，加強實驗教學，激發學生學科學、愛科學的興趣就顯得尤為重要。以人教版四年級上冊《聲音的變化》一課為例，我是這樣設計教學的：
一、課題重難點解讀。
本課分為三個實驗，實驗一：觀察比較聲音強弱的變化。通過讓學生用不同的力度來撥動鋼尺，讓學生聽聽尺子發出的聲音有什么不同，尺子的振動狀態有什么不同，并讓學生將聽到的聲音和觀察到的尺子振動的幅度描述出來。在反復的觀察和描述中，學生將聲音的強弱與尺子振動幅度的大小聯系起來，從而建立起振動幅度越大，聲音越強;振動幅度越小，聲音越弱的概念。
實驗二、實驗三的探究活動，是為觀察比較聲音高低的變化而設計的。通過敲擊裝有不同水量的杯子，讓學生將實驗現象和預測進行比較，初步感知聲音的高低變化，發現杯里的水越少，發出的聲音越高;杯里的水越多，發出的聲音越低。但振動的快慢是學生不能感受到的。在第三個實驗中，學生盡量用同樣的力度撥動松緊不同的橡皮筋，描述聲音高低的變化;觀察松緊不同的橡皮筋的振動快慢有什么不同，并同發出的聲音音調聯系起來，初步建立物體振動得速度越快，聲音越高;振動越慢聲音越低的概念。最后總結延伸，聯系生活，引導學生用聲音的變化來解讀生活中的信息，利用身邊的物品創造美妙音樂。目的是讓學生感受到生活中處處有聲音，生活中處處有科學，激勵學生做生活的有心人，去探索科學的奧秘。
二、【教學設計分析】
1、音頻導入，引出課題。
播放一段音樂，讓學生思考其中的聲音變化。提問：世界上所有的聲音都是一樣的嗎?
設計意圖：通過播放音樂，引出聲音，因此激發學生的學習興趣，培養學生的觀察能力，初步感知溶解現象，為建立溶解概念做準備。
2、自主實驗，探究聲音的變化。
實驗一：探究振動幅度與聲音強弱的關系。
小組進行實驗，首先輕輕撥動鋼尺，觀察描述鋼尺發出的聲音;然后再用力撥動鋼尺，觀察描述鋼尺發出的聲音，重復3次，并記錄下來。學生提出猜想、實驗驗證猜想，得出結論：輕輕撥動鋼尺時，鋼尺的振動幅度小，聲音弱。用力撥動鋼尺時，鋼尺的振動幅度大，聲音強。聲音的強弱變化可以用音量來描述。音量是由鋼尺的振動幅度決定的。
設計意圖：在科學課教學中，應當重視學生的實驗操作過程，讓每一個學生親歷實驗過程，從而獲取科學知識，運用觀察和實驗手段獲得科學知識的技能，培養學生的自主探究能力。
實驗二：探究振動頻率與聲音高低的關系。
(1)制作水杯“琴”，引導學生觀察聲音的高低變化。
出示4個裝有不同水量的杯子，你有什么發現嗎?(同樣大小的杯子，內裝不同量的水)如果用同樣的力敲擊這4個杯子，你預測他們發出的聲音會有什么不同?能用聲音高、較高、較低、低來描述嗎?
設計意圖：通過觀察、科學實踐、小組討論、交流匯報等活動，進一步提高學生的觀察能力和表達能力，體驗小組合作學習的樂趣。
(2)再用橡皮筋繼續進行試驗探究，彈撥出高低不同的聲音
設計意圖：通過提出問題、猜想與假設、驗證問題、解決問題這樣一次次實實在在的科學探究過程，逐步培養學生的科學探究能力，并為培養學生的創新能力提供廣闊的空間。
3.聯系生活、學以致用。這個環節主要是讓學生用學過的知識來解決日常生活中的問題。通過觀察、科學實踐、小組討論、交流匯報等活動，體驗小組合作學習的樂趣。
4.暢談收獲，小結延伸。通過學習本課，學生可以用聲音的變化來解讀生活中的信息，同時用學過的知識，利用身邊的物品創造美妙音樂。目的是讓學生感受到生活中處處有聲音，生活中處處有科學，激勵學生做生活的有心人，去探索科學的奧秘。
三、【教學反思】
1.設疑激趣。
好的開頭是成功的一半，恰當的導入能激發學生的興趣，為新課教學創造最佳的學習氛圍，首先創設情景復習了聲音的產生，喚醒學生對聲音有關知識的記憶，為本節課探究聲音的變化做下鋪墊。首先我放了一段音樂，由四段不同的音樂組成，讓學生初步感受聲音的變化，然后學生按照強弱的節奏拍手、拍桌子，感受用力的強弱跟聲音的強弱之間的關系。從學生喜愛的音樂導入新課，充分挖掘教材中激發學生興趣，充分利用直觀教學手段和靈活多變的教學方法來激發學生的學習興趣。
2.合作探究。
(1)確定探究問題，觀察比較聲音的強弱和高低變化
蘇霍母林斯基曾說過：在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一位發現者，研究者，搜索者。本節課的探究問題一個是對音量的研究，一個是對音調的研究并且圍繞著3個實驗進行：尺子音量的研究，出示尺子，提問如果用不同的力撥動它，發出得聲音有什么不同;水杯音高和彈撥橡皮筋時發出的高低不同的音調。培養學生的科學素養，探究又是科學學習的核心，科學教育只有引導學生通過科學探究來發展其科學素養，才能實現科學本質與教育宗旨的內在統一。
(2)實驗指導到位，實驗步驟清晰。
小學科學教育倡導“做中學”，其實質是通過科學學習養成“動手動腦”的學習習慣，在“做”中發現，在“做”中體驗，在“做”中感悟，“動手”只是一種手段，會“動腦”才是真正的目的。比如在指導撥動鋼尺時追問為什么要緊壓住鋼尺，在學生知道怎么做的同時還了解了為什么這么做。本節課中，實驗指導還是到位，步驟清晰。本節課中學生知道為什么做這個實驗，學生會主動去思考。有效、及時地利用這些生成，順勢進行指導，使學生彌補過失，發揮優勢。這里的“指導”是基于保護學生的自主性和把握學生的認知和想法。學于“不知不覺”，教于“潤物細無聲”。
(3)精心設計并改進實驗表格
學生課堂中觀察、試驗記錄。比如，在第一個班上課時，有學生記錄輕輕撥動鋼尺聽到的聲音是這樣的“聲音聽上去很小”，這樣，學生總共要寫七個字。其實，在我們的題目中就有我要描述的只要“弱”一個字就可以了，看得人也能清楚地明白記錄的內容。這就比前節約五分之一的時間。所以精心設計并改進了實驗的表格，讓學生以填空的形式填寫表格，不但效果好，而且節約了時間。
3. 應用拓展。
除了松緊能夠決定音高，物體的長短、粗細都會影響物體的振動狀態，于是在課的結尾我出示幾組粗細、長短不同的物體，引導學生思考“發聲物體的長短，粗細是否會影響音高的變化”經過上述一系列的活動，學生對引起音高變化的因素已經有了認識，在此基礎上推測物體的長短、粗細對音高的影響，并將音高與振動的頻率聯系起來，可以豐富學生對音高的認識，將學生的科學探究活動延伸到課外。在學中樂，樂中學，充分發揮學生的主體作用，讓學生自己通過實驗獲得新知，并加以運用，鞏固提高。
總之，使學生養成勤于做科學筆記的習慣，要及時記錄下自己瞬間閃現的智慧火花，把觀察的現象、發現的問題、預測的結果、對現象的分析、以及對活動的感悟，都要及時記錄下來，培養學生嚴謹認真的學習態度，養成動手又動腦的學習習慣。這樣才是真正意義的探究，才能切實有效地培養學生的科技素養。
編輯：張靜靜
審核：張銀中
上傳：熊川川
