在观察活动中发展科学思维

为促进江宁实验小学科学学科青年教师的专业成长与发展，进一步提升小学科学学科课堂教学效益及教学质量，在江宁区十四五规划省级集体课题的引领下，江宁实验小学科学教研组于2022年4月20日，围绕“在观察活动发展科学思维”开展了主题教学研讨活动。活动伊始，教研组对何为科学观察进行了探讨，一致认同自然观察智力的本质就是提出或解决实际问题的能力，以及在相关的领域制造出有效产品的能力。在达成共识的基础上，各位老师围绕相关课例，从观察方法的指导、观察技能的训练等多个维度，对如何在观察活动中发展科学思维提出了自己的看法。

张牧文老师以特级教师李霞老师《各种各样的杯子》一课为例，介绍了李霞老师提出的思维型课题教学模式，并具体阐述了本课的四个活动是如何设计、组织、实施以达到发展学生科学思维的目的的。周倩老师以《点亮小灯泡》一课为例，提出只有在学生认真观察电路元件的基础上，让他们做“知情的决策者”，他们才会有依据地连接电路。王林杉老师认为，低年级，尤其是一年级的观察活动，有两点值得注意：一是观察方式的多样性，即在观察活动中强调除了用眼睛看，还可以用鼻子闻、用手摸、用耳朵听；二是观察活动需要有指向性，给学生具体的观察对象，比如物体的颜色、大小等。余逆梦老师以《认识新材料》一课为例，提出要在活动中制造冲突，充分暴露学生的前概念，聚焦问题，再创设情境，有的放矢。而邱绮晖老师提出，课堂在正常运作的状态下，创设好的教学情境，给足时间，效果会比较好。

张骏老师以《昆虫》一课的两节案例为例具体展开。第一节课例来自无锡，全课经过四次观察。首先了解前概念，出示几种虫子，初步判断哪些是昆虫，哪些不是。进入第一次观察活动，观察标本，找出昆虫共同的形态特征。学生可能会发现，昆虫有触角，有翅膀，出现了不同的观点。第二次观察给学生具体的要求，昆虫的身体有几部分、几对足、几对触角，这一次观察的点更细致一些，学生又出现了不同的观点，比如足长得位置不同。接着进入第三次观察，在前面观察的基础上进行纠正，到底昆虫的足有几对、翅有几对、各自长在哪个位置。然后进行第四次观察。有的昆虫没翅，有的有一对，有的有两对，到底有几对。通过四次不同层次的观察，提出不同的要求，逐步明晰对昆虫共同特征的认识，构建昆虫的概念。最后再回过头判断最初出示的几种虫子，哪些是昆虫，哪些不是。老师对观察的要求不断升级，指导不断细化。学生对观察的认识、对观察技能的训练培养得到了提升。特别是本课最后问的两个问题，一个是“我们为什么要进行四次观察？”，一个是“为什么我们要做修正？”，这两个问题触及到了最本质的东西，即我们不能仅仅为了得出结论而观察，我们要指向学生素养的提升。第二节课例由张鼎儿老师执教。张鼎儿老师请学生带活的虫子过来，先数一数每个组带了多少种虫子。第二个活动，观察每只虫子有多少只脚，虽然每组各不相同，但有趋于相同的特征，就是每个组的虫子6只脚的比较多，因为虫子当中昆虫是最多的。这时进入到第三个活动，重点观察6只脚的虫子，有没有其它共同的特征，慢慢归纳总结，形成概念：我们把具有这些共同特征的虫子，称为昆虫。接着再回过头看看，每个组收起来的虫子是不是昆虫，为什么？从反面把昆虫的概念进一步巩固和明晰。这个活动还讲到了蚕是不是昆虫，学生根据昆虫的概念说不是的，因为它没有6只脚，或者其他特征。这时教师再介绍变态发育和蚕的一生，由于蚕是蚕蛾的幼虫，成虫以后也是昆虫，也具有昆虫的特征。所以概念当中特别强调了“成虫”一词，把昆虫的概念又提升了一步。张骏老师最后提出，不管哪个年段，不管上什么样的观察活动，一定要有思维伴随。

本次教研组活动，基于“在观察活动中发展科学思维”的活动主题，以立德树人为出发点，遵循教育规律，以培养学生科学思维、促进学生全面发展为目标，树立科学的教育质量观,引领教师深入研究课堂，努力推进课程改革、进一步深化共识，提高了教学研究活动的实效。

撰稿：张牧文

校对：李菲

审核：郭永宁

附教学设计：

《各种各样的杯子》

【教材分析】

本节课作为单元第二课，在第一课对各种材料的简单认识上，将研究聚焦在杯子这样一个具体的事物上，在对材料辨识的基础上细化对各种材料特点的认知。本课有三个部分组成：（1）观察辨别生活中常见杯子的材料（2）观察、比较、描述各种材料的杯子的不同特点，并针对不同的材料特点，提出简单的问题（3）观察、描述保温杯的材料，并说出使用这种材料的目的。

【学情分析】

杯子是学生日常生活中较熟悉的物品，日常使用也比较频繁，但大多数孩子对杯子用材以及不同材料杯子的特点并不是很关注，因此对不同材质的杯子的特点的认识就不会很全面。

【教学目标】

1．能观察辨别生活中常见杯子的材料，认识不同的材料可以制作同一物品。

2．观察并描述不同材料的杯子，发现不同材料有不同的特点；并能针对不同材料特点，提出简单的问题。

3．观察并描述保温杯各部分的材料，并说出使用这种材料的目的。

4．愿意倾听、分享他人的信息；乐于表达、讲述自己的观点；能按规则进行合作研究学习。

【教学重点】

能用多种方法观察并描述不同材料的杯子，发现不同材料有不同的特点；并能针对不同材料特点，提出简单的问题。

【教学难点】

观察并描述保温杯各部分的材料，并说出使用这种材料的目的。

【教学过程】

一、小游戏：看谁找得快？

1．师：我们来玩一个小游戏，当我说“举起。。。（材料）的杯子”，小朋友就把这种材料的杯子举起来。

2．学生游戏

3．提问：看来每一种材料确实是不一样的，它们各自有什么特征呢？

二、探究不同材料

1．师：我们一起来探究各种材料有什么特点。

2．想知道这些不同材料制作的杯子各自有什么特点，你们会用哪些好办法来观察呢？

生1：看一看

3．师：看什么？

生：看杯子的颜色形状

4．师：老师给同学们提一个醒，如果我把玻璃杯和其他材料的分开，你能看出它们有什么不同吗？（观察材料的透明度）

生2：捏一捏

5．师：捏一捏感受杯子的什么？

生：软硬

生3：摸一摸

6．师：那摸一摸呢？

生：感受杯子的光滑还是粗糙？

7．师：这两个环节都是用手来感受的，现在林老师再用手做一个动作，你们知道这个动作叫什么？它可以感受杯子的什么特点？

生：掂一掂，可以感受杯子的轻重。

8. 师：小结，非常棒，在这么短的时间里同学们想出了这么多的观察方法，那么在接下来的时间里，咱们分别用刚才的四种方法分别来观察这四组杯子。

9. 师：了解了各种材质的杯子的特点，请你用这样的语言来描述：我喜欢（  ）制作的杯子，因为它（  ）；我不喜欢（  ）制作的杯子，因为它（  ）

三、学会提出问题，思考解决办法

1．师：同学们有一些不喜欢的杯子，我们一起来看看，它们存在什么问题？

2．学生回答后板书：

纸杯：太软    金属杯：烫手     玻璃杯、陶瓷杯：易碎   塑料杯：不环保……

3．师：是啊！看着大家都说不喜欢纸杯，林老师忍不住想：纸杯太软怎么办？谁有办法解决这个问题？

生：可以买一个塑料的纸杯套

4．师：你真是一个会动脑筋的孩子。纸杯一定会感谢你的。

5．课件显示：

提出问题：纸杯太软怎么办？

解决办法：套上塑料的纸杯套的纸杯图片

6．师：谁能像刚才这样，针对纸杯的缺点提出问题，然后再思考解决的办法，把不喜欢的杯子都变成大家喜欢的。

学生尝试提出问题和解决的办法。

7．师：同学们真会动脑筋，提出了这么多的问题，想出了这么多解决的好办法？

四、探究保温杯各部分用材的目的

1．师：我这还有一个杯子，瞧！它就是保温杯！现在我们一起来认识一下保温杯结构图，杯体、杯盖、胶垫、杯嘴、开关、密封圈。

2．师：我认真地观察了保温杯，我发现它是由好几种材料做成的，同学们你们想知道保温杯各个部分是用什么材料做的，为什么选这些材料吗？接下来请各小组的小组长拿出保温杯，同学们仔细观察，看看它的各个部分是用什么材料做的呢？为什么选这些材料？

3．学生观察后汇报。

杯体：外面是塑料做的，里面是金属做的；塑料隔热性能比较好，金属保温性能比较好。

杯嘴和杯盖：是塑料做的，塑料导热性能比较差，不烫嘴。

密封圈和胶垫：是硅橡胶做的，硅橡胶耐高温，不易变形，能有效的防漏。

师引导辨别塑料和硅胶。

4．师：刚才同学们认为除了杯体的内部以外，其他部分都是用塑料做的，你们看看，你们所说的这些塑料都一样吗？

生：不一样，密封圈和胶垫比较软，其他的都很硬。

5．师：非常好，观察的特别仔细，那么老师告诉你，胶垫的材料并不是塑料，而是硅橡胶，硅橡胶是有机硅的一种？为什么胶垫和密封圈要选用有机硅呢？让我们一起来看一段视频，看看同学们能不能从这段视频中找到答案！

6．视频补充介绍有机硅的特点和用途

7．师：简单地介绍一下，FDA是美国食品药物管理局的英文缩写，通过FDA认证的物品对人体是确保安全而有效的。看完视频，谁来告诉老师，胶垫和密封圈为什么用硅橡胶来制作？

生：硅橡胶既耐高温达240℃，又耐低温可达零下40℃，这样不易变形，能有效的防漏。

8．师：看来呀！每一种材料都有它的特点，我们可以把不同材料的优点集中起来，做成人们想要的物品。

［设计意图：本环节通过观察保温杯各部分的选材，思考选材的目的，将学生对材料特点与功能之间的初步发现迁移至新情境，再次巩固学生对各种材料的认识。由于，在保温杯中，硅胶这种材料是前面所没有接触到的，因此，教师通过一个剪短动画视频进行介绍，适当拓宽教材内容，让学生对保温杯有一个正确而清晰的认识。］

五、拓展延伸，宣传健康知识

1．师：这节课，我们认识了好多材质的杯子的特点，那么选杯子只要了解杯子的特点就可以了吗？我们来看看科学小博士是怎么说的？

2．视频内容：

3．师：孩子们，看完科学小博士的介绍，你们又会选什么样的杯子呢？

4．师：可是，到了冬天，陶瓷杯和玻璃杯保温性能不够，爸爸妈妈给我携带的还是金属制作的保温杯，那咱们保温杯不能装哪些饮料呢？谁能从刚才科学博士的介绍中找到答案。

【板书设计】

各种各样的杯子

看一看   捏一捏   掂一掂