姚晓春：小学科学活动设计与策略(教育精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,小学科学活动设计与策略,上海市教委教研室 姚晓春,第一部分,学习条件,任何学习都是有条件的,任何学习都是在某种情境刺激下完成的，这种情境刺激就提供了或激活了学习得以发生的条件。,学习条件分为内部条件和外部条件。内部条件包括两个方面：学习的兴趣和学习者必备的知识储存和能力倾向。支持内部学习过程发生的所有外部事物统称为外部条件。,案例,池塘中的食物链,教学过程一：,活动,1,：猜谜语,螳螂捕蝉,活动,2,：观察、寻找池塘中的动植物,活动,3,：寻找池塘中的食物链,教学过程二：,活动,1,：猜谜语,螳螂捕蝉,活动,2,：观察、寻找池塘中的动植物，,查找池塘中动物的习性。,活动,3,：寻找池塘中的食物链,加涅关于智慧技能的分类及学习条件,问题解决,（需要高级规则的形成）,高级规则,（需要以规则和定义性概念为先决条件）,规则和定义性概念,（需要以具体概念为先决条件）,具体概念,（需要以辨别为先决条件）,辨别,智慧技能的不同复杂性水平,（,1,）具体概念,:,反映某类事物共同特征的属性。,行为表现：学生识别出某些共同特征。,内部条件：辨别事物的外部特征。,外部条件：一组概念例子。,各种概念,变式和反例,例：昆虫,行为表现（学习要求）：根据外部特征（头、胸、腹，三对足，一对触角,）识别昆虫。,内部条件（能力要求）：能辨别小动物的外部特征及差异。,外部条件（教学策略）：提供一组不同的昆虫（蚂蚁、蝴蝶、蚱蜢、蝉、蚊子,）；一些与昆虫相似的小动物（蜘蛛、蜈蚣、千足虫,）。,2.,定义性概念：反映事物或事物之间关系的意义。,行为表现：学生识别出作为定义构成成分的概念的例子，并指出它们之间的关系。,内部条件：已有包含在定义中所组成的概念，包括代表它们之间关系的概念。,外部条件：观察、演示和操作。,例：食物链和食物网,水稻,蝉,老鼠,蛇,黄雀,树,(,汁,),鹰,螳螂,例：食物链,行为表现（学习要求）：能按食物供给关系从植物到肉食动物的层级排列动植物。,内部条件（能力要求）：了解其中的动植物，了解动物的食性。,外部条件（教学策略）：提供有各种动植物的生态系统。,3.,规则：反映事物之间的某种关系。,行为表现：通过具体例子说明事物之间的关系。,内部条件：已有组成规则的每一个概念，包括代表关系的概念。,外部条件：提示概念，指导学生用恰当的顺序组织概念。,例：电阻（导体的导电能力）与导体横截面的关系。,学习要求：能用不同粗细的导体演示。,能力要求：已具备导体、导电能力、横截面等概念，能连接简单电路。,教学策略：提示所需概念，特别是如何反映导电能力,;,指导学生辨别和控制变量；提供演示或指导学生操作。,第二部分,任务分析,学习任务分析主要是达到终点目标之前先行条件的分析，包括学生原有的经验和知识技能。通过任务分析，最终的教学目标通常可被细化为若干相互联系的子目标。这些子目标就是构成实现最终目标的先行条件，从学习条件讲，这些子目标即是学生学习的内部条件。另外，实现这些子目标需要教师外部的支持，教师需要为学生提供必需的学习材料、创设学习环境、给予必要的指导和策略支持。教师的这些行为就成为学生学习的外部条件。所以，从根本上说，任务分析就是学习条件的分析。,确定学习活动,分析主题内容,分析学生的经验与认知水平,确定学习目标,安排活动过程,选择教学策略,任务分析,教学设计与任务分析,任务分析与活动设计的关系,例：声音的高低与轻响,教学目标：能辨别声音的高低与轻响,子目标,1,：感知声音的高低、轻响的不同,子目标,2,：辨别声音的高低与轻响,子目标,3,：辨别一些声音的高低与轻响,活动：感受各种各样的声音,活动：对比不同声音的高低和轻响,活动：辨别声音的高低与轻响,提供各种声音情景,提供不同高低与不同轻响的声音,提供各种不同的声音,智慧技能的条件分析,内部条件的分析,前提技能的层级，即对终点技能做连续的学习任务分析以揭示较简单的成分（学习层级）。,学习任务的分析是逆向进行的，最后的层级由学生的背景来确定。,外部条件分析,信息作为支持性条件。,认知策略作为支持性条件。,态度作为支持性条件。,例：四季成因任务分析,核心内容（概念）：,四季的关键特征,气温。,气温与太阳直射方向的关系。,地轴倾角和地球公转与太阳直射方向的变化。,学生认知条件,四季成因的解释模型：从加涅的分类看属于问题解决。,学习要求：解释四季的成因，解释南北半球季节的差异。,能力要求：能找出反映四季的关键特征,气温，知道气温变化与光照角度的关系，了解地轴倾斜与光照角度变化的关系。,教学策略：感知光照方向对温度的影响；模拟地球公转过程，观察光照方向的变化；南北半球的对比。,教学目标分析：,总目标：解释四季的成因，解释南北半球季节的差异,子目标,1,：知道地轴倾斜和地球公转与太阳直射方向的变化。,子目标,2,：知道太阳直射方向变化是引起气温变化的主要原因,子目标,3,：认识气温变化四季变化的主要特征,子目标,3,学生有比较丰富的季节变化的经验。,提取学生的经验，通过交流就可以获得共识。,子目标,2,可能有少部分学生有关于太阳直射方向与气温变化的经验或知识。,共享学生的经验，让学生活动直接感知太阳直射与气温变化的关系。,子目标,1,大部分学生知道地球公转，但很少有学生知道地轴倾斜的知识与太阳直射方向的关系。,让学生感知,模拟。,交流对季节变化的认识，寻找季节变化的关键特征,做太阳直射方向与气温变化的模拟实验,模拟地球的公转，观察太阳直射方向的变化,学习活动,活动一：交流对季节变化的认识,活动二；用灯光照射不同方向放置的黑卡纸，测量不同黑卡纸温度的变化。,活动三：模拟地球公转，观察光照方向的变化与差异。,第三部分,主题整体设计与策略,一、主题整体设计的意义,1.,小学科学的学习内容是有结构的,小学科学的学习内容大多是主题式的，相关知识围绕核心内容（概念）相互联系，构成整体。开展主题设计的基本任务就是把握知识本身的结构，这将有利于我们提升对主题内涵的理解和整体的把握。,2.,良好结构的知识有利于促进学生认知发展,良好的知识结构不仅有利于促进对知识理解和储存，有利于知识的提取和应用，而且有利于减轻学生的负担，提高学生的思维品质，促进认知能力的发展。,3.,学生的学习过程也是有结构的,学生的学习过程既需要知识和能力基础，还需要有适当的程序，这组成了学生认知过程的基本结构；同时，学生还有不同需求的结构。教学过程只有符合了学生需求的结构和认知过程的基本结构，才能使教学的效益最大化。,二、主题设计的策略与案例分析,1.,以核心科学概念为线索，寻找科学概念（知识）之间的联系。,2.,分析不同概念在学生学习过程中的支持关系（学习条件）。,3.,考察学生经验和认知过程中的心理程序。,案例,1,：沉和浮,浮力：液体中的物体所受的液体向上托的力,浮力的大小：物体所排开液体所受到的重力。,觉得物体沉浮的因素：浮力与重力,本质：,F,浮,=F,向上,-F,向下,F,浮,=,液体,gV,排开,F,浮,G,上浮,F,浮,G,下沉,F,浮,=G,悬浮或漂浮,下沉的物体是否受到浮力？,浮力的测量,浮力大小与什么有关？,物体的沉浮条件,物体沉浮条件的应用,有关浮沉的概念以及概念之间的联系,复杂性程度,问题之间的联系,初步尝试,获得浮力概念，同时认识物体上浮或漂浮是由于物体受到浮力。,产生问题,下沉的物体是否受到浮力,物体的浮沉与什么有关,浮力的大小与什么有关,证明下沉的物体也受到浮力,测量浮力,浮力大小与什么有关,不同概念在学生学习过程中的支持关系,两种不同的选择,以学生的经验为基础，以问题为线索，让学生经历较为充分的尝试过程,某教材的安排,观察物体的浮沉,证明下沉的物体也受浮力,测量浮力大小,探究决定浮力大小的因素,改变橡皮泥的浮沉,制作玩具小船,研究沉浮的条件,制作潜水艇,物体在水中是沉还是浮,沉浮与什么因素有关,橡皮泥在水中的沉浮,造一艘小船,浮力,下沉物体受到浮力吗,学生对,“,热在物体中是如何传递的,”,回答：,学生,1,：沿着物体传递。,学生,2,：从热的地方传到冷的地方。,学生,3,：从温度高的地方传到温度低的地方。,教师概括学生的回答：热是沿着物体从温度高的地方传到温度低的地方。,案例,2,：热传递,学生的回答与问题,提炼学生的问题与需求,问题,1,：如何证明或观察热从温度高的物体向温度低的物体传递？,热传导,问题,2,：所有情况下热都是沿着物体传递的吗？,对流,问题,3,：太阳、火炉向外传递热的方式与热在铁棒、水中的传递方式有什么共同点和不同点？,辐射,问题,1,：如何证明或观察热从温度高的物体向温度低的物体传递？,传导：如何观察到热的传递？直金属棒；弯曲的金属棒；金属板。,传导引申出的问题：热的良导体与不良导体；不同金属的导热能力。,问题,2,：所有情况下,热都是沿着物体传递的吗,?,对流：加热水时，热也是沿着物体传递的吗？,辐射：热源（太阳、火炉）向外传递热也是沿着物体的吗？,问题,3,：太阳、火炉向外传递热的方式与热在铁棒、水中的传递方式有什么共同点和不同点？,物体吸收热的本领与什么有关？,传导：,观察热在物体中的传递：直金属棒,弯曲金属棒,金属板。,比较热的良导体和不良导体，比较不同金属的导热能力。,对流：,观察加热试管上部，底部小鱼仍在游动的现象。,观察清水加热,放入高锰酸钾。,观察空气对流现象。,辐射：,寻找太阳、火炉等向外传递热的方式与传导、对流的相同于不同点。,比较不同颜色物体吸收热的能力。,谢谢！,