专项学习-《像科学家那样》教学设计和教学评析
文档属性
| 名称 | 专项学习-《像科学家那样》教学设计和教学评析 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 188.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-05-07 13:34:02 | ||
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文档简介
《像科学家那样》教学设计
四年级下册 《专项学习》
教材分析
苏教版科学四年级下册的专项学习《像科学家那样》选取了摆作为研究对象，通过提出“摆的运动快慢和什么因素有关”的问题，让学生自主分析讨论，并对问题进行探究。本专项学习主要分成两部分。
第一部分介绍了科学家们具有的共同的素养，对世界充满好奇，不盲从权威，重视证据，持之以恒的研究，不仅告诉学生科学家是怎么做科学研究的，还告诉学生科学家具有哪些科学素养，具有这些科学素养的科学家更容易获得成功。
第二部分通过提出“摆的快慢与什么因素有关”这个问题，让学生在教师引导下，亲历对这个问题的探究过程。在四年级，重点对提出问题、作出假设、搜
集证据和处理信息进行较为细致的指导。首先，让学生进一步掌握提出问题的
方法，在之前学习的基础上，引导学生提出“探究某种变化与什么因素有关”
的问题；其次，强调在作出假设时，要尽可能把影响结果的因素都罗列出来，但一次只能选择其中的一个作出假设，培养学生“公平实验”的科学态度；再次，对实验中的观察、记录等证据搜集方法和要求进行指导，要求学生要认真、客观地做好实验记录，有条件的情况下，实验要多做几次，确保证据的准确可靠；最后，在信息处理上，将数据整理的方法引入科学探究活动，具体提出学生应运用表格，以后还会有更多的信息处理方法被运用在科学探究中。需要指出的是，虽然着重在四个方面提出了新要求，体现探究过程技能的螺旋发展，但并不意味着未被突出强调的方面（如得出结论、分享交流等）在探究过程中不重要，这些过程同样要让学生去经历，特别是之前学习的思考的方法，要给学生一些时间去加以运用。
学情分析
通过一、二、三年级下册专项学习《像科学家那样》的学习，学生的自主探究能力已有较大提高，学生已经掌握了科学探究几个步骤，特别是三年级的学习，学生能够提出那些与对比有关的问题，并能通过实验进行解答，在此基础上，进行本节课内容的学习，进一步促进学生科学探究能力螺旋式上升。从学生的年龄结构和心理特征来看，四年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲，喜欢动手求知。通过四年级上科学三单元的学习，对于控制变量来做到实验有了一定的认识，能够较好的完成对比实验。同时对于四年级学生来说，他们能够进行小组合作来探究学习、动脑思考实验操作，他们的创造性和想象力是无限的。
3.学习目标
3.1通过自主阅读和交流，了解科学家的事迹与科学家的共同素养，体悟科学精神，激发科学探究的意识。
3.2从观察单摆运动的现象中发现问题，经历科学探究的全过程，形成对科学探究活动要素的整体认识。
3.3学习像科学家那样思考问题，记录数据，运用表格进行信息分析，经过逻辑推理得出结论，并能进行分享和交流。
4.教学重点难点
教学重点：了解和掌握提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息等方面的新要求。
教学难点：提出“某种变化与什么因素有关”的问题，并根据这个问题作出
假设，设计对比实验时通过控制变量来做到公平实验。
5.教学资源准备
教师材料：教学课件。
学生分组材料：可调节摆长、摆重和度量摆幅的单摆装置，铁架台，细线，钩码，卷尺，秒表，实验记录表等。
6.教学流程图
7.教学过程
7.1阅读资料， 思考不同类型的科学家所具备的共同素养.
1．出示科学家照片，与每位科学家的小故事，学生阅读并思考这几位科学家具有哪些共同的科学素养。
生答：对世界充满好奇、不盲从权威、重视证据、持之以恒。
2.小结：科学家具有一些共同的素养，他们的科学精神值得我们学习。今天让我们要像科学家那样进行一次研究。
［设计意图：通过教材提供的资料以及教师拓展的视频、文字等资料，让学生认识到科学家关注大自然，并力求解答大自然中无数的“为什么”，科学家具有一些共同的素养。加深对科学家的认识，从而更好地像科学家那样进行研究。]
7.2探究影响摆的快慢的因素
提出问题
7.2.1图片导入
出示生活中的各种摆的动图，钟摆，吊床，摇篮，秋千,观察图片，这些装置有什么共同特点?
生答：会来回摆动
师：像这样的装置我们称为摆
7.2.2出示摆，认识摆的结构
单摆由摆锤、摆绳组成。下面吊着的钩码为摆锤（板书：摆锤），钩码上连着的这根线称为摆线（板书：摆线），轻轻拉动摆锤的时候，这个摆线和之前竖直位置出现一个夹角称为摆角，摆的摆动幅度叫摆幅。
7.2.3 玩一玩，数一数
（1）下面我们一起来看看15秒内摆能摆动几次？师示范，轻轻拉动摆锤，然后松手，让摆锤自然下落。请一个同学帮忙计时。同学们一起数数。
注意事项：
摆线要拉直，拉动摆锤而不是摆线，让摆锤自然下落
松手时，手不能对摆施加压力
从起点出发，摆回来算一次摆动，
（2）让学生自己玩一玩摆，并数一数15秒内摆的摆动次数，看看哪个小组的摆摆动的最快。
（3）每个小组的摆的次数不同，不同小组的摆摆动次数不同，由此提出问题，摆的快慢与什么因素有关。
7.2.4师:你觉得摆的摆动快慢与什么因素有关?你有什么依据?
生：摆锤大小，摆锤质量，摆线长度，摆幅大小
[设计意图] 从学生兴趣入手，让学生动手玩玩摆，激发学生探究的兴趣。教师引导下尽可能由学生自行提出探究的问题。并用材料来调控教学节奏，调节学生的注意力。通过观察摆及摆动现象，认识摆的组成，发现摆动有快慢，进而提出“摆的快慢与什么因素有关的问题。
作出假设，制定方案
1.师：同学们猜测出了这么多因素，但是一节课时间有限，这节课我们只研究摆的摆锤重量和摆绳长度以及摆动幅度这三个因素。小组抽签选择一个因素进行研究，组内交流讨论制定方案。引导学生注意会有哪些因素影响实验结果，梳理可以改变和不可以改变的因素。
（1）研究摆线长短
摆的快慢与摆线长短有关
保持不变的条件是：摆幅大小，摆锤轻重
需要改变的条件是：摆线长短
（2）研究摆锤轻重
摆的快慢与摆锤轻重有关
保持不变的条件是：摆幅大小，摆线长短
需要改变的条件是：摆锤轻重
（3）研究摆动幅度
生:摆的快慢与摆幅大小有关
保持不变的条件是：摆线长短，摆锤轻重
需要改变的条件是：摆动幅度
【设计意图】引导学生在分析可能影响结果的因素的基础上，提出能够说明理由的假设，设计控制变量的对比实验，对如何设计对比实验、如何控制变量、如何记录现象进行指导。
搜集证据、处理信息
1．这个实验有哪些地方需要提醒大家注意的呢？
实验注意事项：
（1）摆线要拉直，拉动摆锤而不是摆线，让摆锤自然下落
（2）松手时，手不能对摆施加压力
（3）从起点出发，摆回来算一次摆动
（4）小组分工、合作完成，实验时读数、交流要轻声，记录数据要及时。
（5）如果摆碰到其他物体，实验要重来为了测试结果更加可靠，每个条件要测试2-3次，把实验数据记录在表格里。
[设计意图]按照探究方案开展实验，搜集证据，运用表格记录证据，并进行处理分析，发展学生搜集量化证据和分析处理量化证据的能力。
得出结论、分享交流
小组独立分析数据，思考从中可以得出什么结论，并在班级内展示记录单分享交流。
1．摆的快慢和摆锤轻重无关
2.摆的快慢和摆幅大小无关
3．摆的快慢和摆线长短有关
师：有什么样的关系？
生：摆线越长摆的越慢，摆线越短摆的越快。
教师可再示范一次，通过调节摆线长短改变摆的摆速，全班共同验证结论是否正确。
师：在全班同学的合作之下，我们发现摆的快慢与摆锤轻重，摆角大小无关，与摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢，摆线越短摆动越快。
[设计意图]：按照探究方案开展实验，搜集证据，运用表格记录证据，并进行独立分析数据，思考从中可以得出什么结论，并在全班分享交流，完成完整的探究过程。让学生对实验的细节加以关注，体现学生动手操作之前先动脑的科学探究思路，发展了学生科学思维，培养了学生注重证据，用实验数据验证自己推测的严谨的科学态回顾对摆的研究的科学探究的过程，帮助学生反思和梳理探究过
程中需要注意的问题，形成对科学探究方法与要点的认识度。
7.3 回顾与反思探究过程
1.先让学生整理这一次探究的过程，有哪几个步骤，各个步骤中运用了什么方法，要注意什么，学到了什么。
2.全班交流，教师总结提升。
【设计意图】通过反思，形成对“像科学家那样”动手动脑探究的认识。经历“提出问题—作出假设—设计方案—搜集证据—处理信息—得出结论—分享交流”的科学探究过程，并通过回顾这一探究过程中各个环节的要点，形成对科学探究活动要素的整体认识。
8.板书设计
像科学家那样
833755387985-11874550165提出问题
提出问题
215519072390摆的快慢和什么因素有关
摆的快慢和什么因素有关
321945331470
-181610273050作出假设，
设计方案
作出假设，
设计方案
770890321310213042511430 摆锤轻重，摆幅大小，摆线长短
摆锤轻重，摆幅大小，摆线长短
摆线长短
363855231140
-160655372110搜集证据，
处理信息
搜集证据，
处理信息
21164553175注意事项，控制变量
注意事项，控制变量
79184527940
351790160655
-159385269875得出结论，
分享交流
得出结论，
分享交流
2101850140970摆的快慢和摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢
摆的快慢和摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢
821690193675
9.教学评析
本课专项学习《像科学家那样》作为小学科学阶段的非良构探究，相较良构问题，更具有挑战性。只有在真实情境中，在真正的解决问题的过程中，学生会遇到各种非理想数据，而寻找原因的过程便是培养科学思维思路的过程，更能从中体会科学家锲而不舍的求真精神。
在日常的科学教学中，围绕概念的发展，学生应该也必须亲历科学探究的过程单摆运动的研究，对于学生亲历完整的科学探究的过程，学习细致观察、发现问题、分析要素、作出假设、搜集量化证据等科学探究的技能，实在是非常好的载体。本次专项学习的训练要点出发，引导学生在观察的基础上自行提出问题， 更有助于他们理解“某种变化与什么因素有关”的意义。学习使用“……（变化）与……（因素）有关”这样的句式提出问题并作出假设。又正因为单摆在未来更为复杂和深入的科学学习中，将反复被研究和深化。
教学环节上通过一系列实验活动，让学生知道要根据看到的事实，为了使每一个学生都能够运用自己的思维，对实验中的现象和数据进行分析，进而得出自己的结论，应让他们先独立思考，再在小组中交流，促使每一个学生分析、推理的科学思维活动真正发生，计时摆的制作则是让学生在得出探究结论的基础上再进一步，应用自己得出的结论动手制作。做到“像科学家那样”，想科学与做科学相辅相成，在这个过程中，运用和发展创造性思维、逻辑思维是科学探究的主要特点，体现出科学课的学科本质。
[参考资料]
[1]郝京华编著，科学教师教学用书四年级下册，江苏凤凰教育出版社。
记录单：
10秒摆动的次数
摆线长度
第一次
第二次
第三次
最后结果
10厘米
20厘米
30厘米
我的发现
10秒摆动的次数
摆动幅度
第一次
第二次
第三次
最后结果
5°
10°
15°
我的发现
10秒摆动的次数
摆锤质量
第一次
第二次
第三次
最后结果
50克
100克
150克
我的发现
四年级下册 《专项学习》
教材分析
苏教版科学四年级下册的专项学习《像科学家那样》选取了摆作为研究对象，通过提出“摆的运动快慢和什么因素有关”的问题，让学生自主分析讨论，并对问题进行探究。本专项学习主要分成两部分。
第一部分介绍了科学家们具有的共同的素养，对世界充满好奇，不盲从权威，重视证据，持之以恒的研究，不仅告诉学生科学家是怎么做科学研究的，还告诉学生科学家具有哪些科学素养，具有这些科学素养的科学家更容易获得成功。
第二部分通过提出“摆的快慢与什么因素有关”这个问题，让学生在教师引导下，亲历对这个问题的探究过程。在四年级，重点对提出问题、作出假设、搜
集证据和处理信息进行较为细致的指导。首先，让学生进一步掌握提出问题的
方法，在之前学习的基础上，引导学生提出“探究某种变化与什么因素有关”
的问题；其次，强调在作出假设时，要尽可能把影响结果的因素都罗列出来，但一次只能选择其中的一个作出假设，培养学生“公平实验”的科学态度；再次，对实验中的观察、记录等证据搜集方法和要求进行指导，要求学生要认真、客观地做好实验记录，有条件的情况下，实验要多做几次，确保证据的准确可靠；最后，在信息处理上，将数据整理的方法引入科学探究活动，具体提出学生应运用表格，以后还会有更多的信息处理方法被运用在科学探究中。需要指出的是，虽然着重在四个方面提出了新要求，体现探究过程技能的螺旋发展，但并不意味着未被突出强调的方面（如得出结论、分享交流等）在探究过程中不重要，这些过程同样要让学生去经历，特别是之前学习的思考的方法，要给学生一些时间去加以运用。
学情分析
通过一、二、三年级下册专项学习《像科学家那样》的学习，学生的自主探究能力已有较大提高，学生已经掌握了科学探究几个步骤，特别是三年级的学习，学生能够提出那些与对比有关的问题，并能通过实验进行解答，在此基础上，进行本节课内容的学习，进一步促进学生科学探究能力螺旋式上升。从学生的年龄结构和心理特征来看，四年级的小学生对一切事物都充满好奇心，他们有很强的求知欲，喜欢动手求知。通过四年级上科学三单元的学习，对于控制变量来做到实验有了一定的认识，能够较好的完成对比实验。同时对于四年级学生来说，他们能够进行小组合作来探究学习、动脑思考实验操作，他们的创造性和想象力是无限的。
3.学习目标
3.1通过自主阅读和交流，了解科学家的事迹与科学家的共同素养，体悟科学精神，激发科学探究的意识。
3.2从观察单摆运动的现象中发现问题，经历科学探究的全过程，形成对科学探究活动要素的整体认识。
3.3学习像科学家那样思考问题，记录数据，运用表格进行信息分析，经过逻辑推理得出结论，并能进行分享和交流。
4.教学重点难点
教学重点：了解和掌握提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息等方面的新要求。
教学难点：提出“某种变化与什么因素有关”的问题，并根据这个问题作出
假设，设计对比实验时通过控制变量来做到公平实验。
5.教学资源准备
教师材料：教学课件。
学生分组材料：可调节摆长、摆重和度量摆幅的单摆装置，铁架台，细线，钩码，卷尺，秒表，实验记录表等。
6.教学流程图
7.教学过程
7.1阅读资料， 思考不同类型的科学家所具备的共同素养.
1．出示科学家照片，与每位科学家的小故事，学生阅读并思考这几位科学家具有哪些共同的科学素养。
生答：对世界充满好奇、不盲从权威、重视证据、持之以恒。
2.小结：科学家具有一些共同的素养，他们的科学精神值得我们学习。今天让我们要像科学家那样进行一次研究。
［设计意图：通过教材提供的资料以及教师拓展的视频、文字等资料，让学生认识到科学家关注大自然，并力求解答大自然中无数的“为什么”，科学家具有一些共同的素养。加深对科学家的认识，从而更好地像科学家那样进行研究。]
7.2探究影响摆的快慢的因素
提出问题
7.2.1图片导入
出示生活中的各种摆的动图，钟摆，吊床，摇篮，秋千,观察图片，这些装置有什么共同特点?
生答：会来回摆动
师：像这样的装置我们称为摆
7.2.2出示摆，认识摆的结构
单摆由摆锤、摆绳组成。下面吊着的钩码为摆锤（板书：摆锤），钩码上连着的这根线称为摆线（板书：摆线），轻轻拉动摆锤的时候，这个摆线和之前竖直位置出现一个夹角称为摆角，摆的摆动幅度叫摆幅。
7.2.3 玩一玩，数一数
（1）下面我们一起来看看15秒内摆能摆动几次？师示范，轻轻拉动摆锤，然后松手，让摆锤自然下落。请一个同学帮忙计时。同学们一起数数。
注意事项：
摆线要拉直，拉动摆锤而不是摆线，让摆锤自然下落
松手时，手不能对摆施加压力
从起点出发，摆回来算一次摆动，
（2）让学生自己玩一玩摆，并数一数15秒内摆的摆动次数，看看哪个小组的摆摆动的最快。
（3）每个小组的摆的次数不同，不同小组的摆摆动次数不同，由此提出问题，摆的快慢与什么因素有关。
7.2.4师:你觉得摆的摆动快慢与什么因素有关?你有什么依据?
生：摆锤大小，摆锤质量，摆线长度，摆幅大小
[设计意图] 从学生兴趣入手，让学生动手玩玩摆，激发学生探究的兴趣。教师引导下尽可能由学生自行提出探究的问题。并用材料来调控教学节奏，调节学生的注意力。通过观察摆及摆动现象，认识摆的组成，发现摆动有快慢，进而提出“摆的快慢与什么因素有关的问题。
作出假设，制定方案
1.师：同学们猜测出了这么多因素，但是一节课时间有限，这节课我们只研究摆的摆锤重量和摆绳长度以及摆动幅度这三个因素。小组抽签选择一个因素进行研究，组内交流讨论制定方案。引导学生注意会有哪些因素影响实验结果，梳理可以改变和不可以改变的因素。
（1）研究摆线长短
摆的快慢与摆线长短有关
保持不变的条件是：摆幅大小，摆锤轻重
需要改变的条件是：摆线长短
（2）研究摆锤轻重
摆的快慢与摆锤轻重有关
保持不变的条件是：摆幅大小，摆线长短
需要改变的条件是：摆锤轻重
（3）研究摆动幅度
生:摆的快慢与摆幅大小有关
保持不变的条件是：摆线长短，摆锤轻重
需要改变的条件是：摆动幅度
【设计意图】引导学生在分析可能影响结果的因素的基础上，提出能够说明理由的假设，设计控制变量的对比实验，对如何设计对比实验、如何控制变量、如何记录现象进行指导。
搜集证据、处理信息
1．这个实验有哪些地方需要提醒大家注意的呢？
实验注意事项：
（1）摆线要拉直，拉动摆锤而不是摆线，让摆锤自然下落
（2）松手时，手不能对摆施加压力
（3）从起点出发，摆回来算一次摆动
（4）小组分工、合作完成，实验时读数、交流要轻声，记录数据要及时。
（5）如果摆碰到其他物体，实验要重来为了测试结果更加可靠，每个条件要测试2-3次，把实验数据记录在表格里。
[设计意图]按照探究方案开展实验，搜集证据，运用表格记录证据，并进行处理分析，发展学生搜集量化证据和分析处理量化证据的能力。
得出结论、分享交流
小组独立分析数据，思考从中可以得出什么结论，并在班级内展示记录单分享交流。
1．摆的快慢和摆锤轻重无关
2.摆的快慢和摆幅大小无关
3．摆的快慢和摆线长短有关
师：有什么样的关系？
生：摆线越长摆的越慢，摆线越短摆的越快。
教师可再示范一次，通过调节摆线长短改变摆的摆速，全班共同验证结论是否正确。
师：在全班同学的合作之下，我们发现摆的快慢与摆锤轻重，摆角大小无关，与摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢，摆线越短摆动越快。
[设计意图]：按照探究方案开展实验，搜集证据，运用表格记录证据，并进行独立分析数据，思考从中可以得出什么结论，并在全班分享交流，完成完整的探究过程。让学生对实验的细节加以关注，体现学生动手操作之前先动脑的科学探究思路，发展了学生科学思维，培养了学生注重证据，用实验数据验证自己推测的严谨的科学态回顾对摆的研究的科学探究的过程，帮助学生反思和梳理探究过
程中需要注意的问题，形成对科学探究方法与要点的认识度。
7.3 回顾与反思探究过程
1.先让学生整理这一次探究的过程，有哪几个步骤，各个步骤中运用了什么方法，要注意什么，学到了什么。
2.全班交流，教师总结提升。
【设计意图】通过反思，形成对“像科学家那样”动手动脑探究的认识。经历“提出问题—作出假设—设计方案—搜集证据—处理信息—得出结论—分享交流”的科学探究过程，并通过回顾这一探究过程中各个环节的要点，形成对科学探究活动要素的整体认识。
8.板书设计
像科学家那样
833755387985-11874550165提出问题
提出问题
215519072390摆的快慢和什么因素有关
摆的快慢和什么因素有关
321945331470
-181610273050作出假设，
设计方案
作出假设，
设计方案
770890321310213042511430 摆锤轻重，摆幅大小，摆线长短
摆锤轻重，摆幅大小，摆线长短
摆线长短
363855231140
-160655372110搜集证据，
处理信息
搜集证据，
处理信息
21164553175注意事项，控制变量
注意事项，控制变量
79184527940
351790160655
-159385269875得出结论，
分享交流
得出结论，
分享交流
2101850140970摆的快慢和摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢
摆的快慢和摆线长短有关，摆线越长，摆的越慢
821690193675
9.教学评析
本课专项学习《像科学家那样》作为小学科学阶段的非良构探究，相较良构问题，更具有挑战性。只有在真实情境中，在真正的解决问题的过程中，学生会遇到各种非理想数据，而寻找原因的过程便是培养科学思维思路的过程，更能从中体会科学家锲而不舍的求真精神。
在日常的科学教学中，围绕概念的发展，学生应该也必须亲历科学探究的过程单摆运动的研究，对于学生亲历完整的科学探究的过程，学习细致观察、发现问题、分析要素、作出假设、搜集量化证据等科学探究的技能，实在是非常好的载体。本次专项学习的训练要点出发，引导学生在观察的基础上自行提出问题， 更有助于他们理解“某种变化与什么因素有关”的意义。学习使用“……（变化）与……（因素）有关”这样的句式提出问题并作出假设。又正因为单摆在未来更为复杂和深入的科学学习中，将反复被研究和深化。
教学环节上通过一系列实验活动，让学生知道要根据看到的事实，为了使每一个学生都能够运用自己的思维，对实验中的现象和数据进行分析，进而得出自己的结论，应让他们先独立思考，再在小组中交流，促使每一个学生分析、推理的科学思维活动真正发生，计时摆的制作则是让学生在得出探究结论的基础上再进一步，应用自己得出的结论动手制作。做到“像科学家那样”，想科学与做科学相辅相成，在这个过程中，运用和发展创造性思维、逻辑思维是科学探究的主要特点，体现出科学课的学科本质。
[参考资料]
[1]郝京华编著，科学教师教学用书四年级下册，江苏凤凰教育出版社。
记录单：
10秒摆动的次数
摆线长度
第一次
第二次
第三次
最后结果
10厘米
20厘米
30厘米
我的发现
10秒摆动的次数
摆动幅度
第一次
第二次
第三次
最后结果
5°
10°
15°
我的发现
10秒摆动的次数
摆锤质量
第一次
第二次
第三次
最后结果
50克
100克
150克
我的发现