资源简介

基于科学思维的课堂教学设计与实践
-以《声音是怎样产生的》为例
环节一：问题情境
环节二：形成可探究问题
环节三：论证假设
思维
1
问题情境
2
问题的设立
3
解决的确定
目录
4
推理与事实
5
拓展延伸
以学生的认知，来磨合探究逻辑的发展。
环节一：对问题的初步解释
环节二：形成可探究问题
环节三：论证假设
1
问题情境
01
问题情境
环节一：基于对《听听声音》一课记录单中“声音是怎么制造出来的”分析，利用归纳的方法帮助学生建立对问题的认识，创设声音的产生与什么有关的问题情境。
第一次归纳
外
显
行
为
结论：不同的方法都能使物体发出声音。
01
问题情境
第二次归纳
问题串
发声方法
发出声音
物体变化
01
问题情境
问题串
1.你能说说这些声音是怎么制造出来的吗？
2.为什么不同的方法都能让物体发出声音呢？
3.我们用不同的方法使物体从无声到有声过程中，物体产生了什么变化才使它们都发出声音呢？
识别情境中存在问题，在教学似乎没有作出多大的进展，但是“声音的产生与什么有关”这个问题的设立指引了探究前进的方向。
振动？
碰撞？
问题的设立
2
02
问题的设立
环节二：通过声带与皮筋发声的探究活动，发现物体发出声音与振动之间的联系，形成可探究问题。
行为
观察材料的选择
观察材料之间关系的建立
观察
预期
观察方法指导
名词解释
观察活动
所以观察到的事实应该是物体发声时有振动的现象，且第一次声带观察的事实能对第二次皮筋观察前的预期有推动作用，使两次观察能够联系起来，使得思维在观察到的事实和推想之间来回运动，直到原先这些不相连结的细节构成了一次完整的体验为止。
观察材料
的选择
02
观察材料之间关系的建立
问题的设立
策略一 观察活动
02
问题的设立
观察
预期
策略一 观察活动
？
学生对皮筋发声时会振动的预期，决定了观察的主要目的就是去搜集皮筋发声是否振动的证据。学生有目的有思维参与的进行实验活动。
02
问题的设立
观察方法的指导
策略一 观察活动
用眼看
用手摸
02
问题的设立
策略二 科学词汇的讲解
教学中着重引领学生对振动现象的描述，是来回往复的运动，科学词汇的重点讲解与分析，也能够使学生关注振动现象。从而归纳出声音的产生与振动有关。
问题的提出与明确，决定了材料的选择和对于概念及假说的使用，也是探究中关键性的一步。
解决的确定
3
提出的
问题
观察的
事实
形成
03
论证
声音的产生与
振动有关
解决的确定
学生通过观察与问题情境相关的事实而获得可能的解决办法，而可能的解决办法首先是作为观念（假设）呈现出来的。也就是说，我们不一定立即做出实际的解决办法，而是先在头脑中构想出一种可能的解决办法，我们对于事实的观察越充分，那么我们这个构想的观念就会越清晰，并且我们的观察操作和实验操作也会越明确。
演绎推理
典型归纳
振动 出声
不振动 不出声
03
解决的确定
演绎推理
“我觉得音叉也是靠振动发出声音的，因为音叉是靠上面的两个柄发出声音，如果握住这两个柄，敲击下面它是不会发出声音的，就好比自行车的车铃，它发声的时候会振动，当你握住那个铃铛，不让它振动，它就没有声音了。”
“因为刚才皮筋和嗓子在发声的时候都有振动，所以我觉得鼓发出声音是靠鼓面上下振动发出的声音。”
有设计的问题引导：皮筋和声带在发声时会振动，不发声的时候不振动，其它物体呢？这里还有钢尺，鼓和音叉，你打算怎么让它们发出声音，它们发声时可能会有什么现象？
03
解决的确定
类比推理
有设计的问题引导：皮筋和声带在发声时会振动，不发声的时候不振动，其他物体呢？这里还有钢尺，鼓和音叉，你打算怎么让它们发出声音，它们发声时可能会有什么现象？
“我觉得钢尺发声会振动，因为我做过这个实验，我把钢尺往下压一下，发现钢尺发声的时候会回弹，有振动的现象。”
“我觉得鼓发声的时候也会有振动，鼓面是有弹性的，因为皮筋是有弹性，皮筋发声的时候会振动，所以我觉得鼓面也一样。”
03
解决的确定
典型归纳
演绎推理
类比推理
振动
学生对于问题的陈述，已经蕴含了一种可能的解决，这时探究就取得了一定的进展，声音的产生与振动关系的可探究问题就形成了。
证实假设
03
解决的确定
发现问题
设立问题
形成假设
。。。
推理与事实
4
推理与事实
04
在科学推理中，如果一个假说被提出和接受，那么这个假说就要在与其他概念结构的相互联系中得到发展，直到它获得一种能够引导某种实验的形式，而这个实验对于这个假说具有一定的检验性。
做出假设
实验设计
搜集证据
推理结果
发声时有振动现象
发声时无振动现象
声音的产生与振动有关
假设被证实
假设不被证实
直接观察搜集证据以此做求同归纳，初次证实假设
直接观察
借物观察搜集证据做求同归纳，进一步证实假设
借物观察
演绎观察搜集证据物体不振动就不发声的证据，建立因果性，最终证实假设
演绎观察
搜集
证据
推理与事实
04
活动三：基于确立的假设，对更多事实进行观察搜集证据，建立声音的产生与振动的因果关系。
推理与事实
04
直接观察
搜集证据
每次证据搜集之后学生都会根据证据进行分析和逻辑推理，推动之后的证据搜集，不断的去论证自己的假设，直至能够得出有依据的断言。


求同归纳
改进实验
借物观察
质疑
进一步搜集证据
比较
推理与事实
04
借物观察
搜集证据
可见在探究活动中观察事实与假设是相互联系的。没有假设推导，我们就不能设计新的实验和获得新的事实；没有假设的指引，我们无法从纷繁的现象中识别出我们想要的科学事实。
有结构的材料

推理与事实
04


充分条件的
假言判断
必要条件的
假言判断
演绎观察
搜集证据
推理与事实
04
这里我们发现归纳受到了兴奋，但是我们必须要看到，归纳的系统调控有赖于掌握一批能以演绎方式应用于审视一般性原则的演绎结果，所以就表明了接下来要引导演绎性思维运动。
推理与事实
05
搜集证据的整个过程中，观察对象的选取、观察目的的确定、观察顺序的制定、观察步骤乃至观察方法等的提出都是选择，而这些选择的依据都来自于我们提出的问题与假设，以及构想的解决问题的办法（预期）。
观察的事实要形成一个统一的整体才能发挥证据的作用。观察要越来越充分，观念才会越来越清晰。

拓展延伸
5
拓展延伸
05
拓展延伸
本课的拓展环节是回到最初的记录单。利用今天得到的结论：声音是由物体振动产生的。来说一说记录单中的各种声音都是由什么物体振动发出的。
引发新的问题


学生基于得出的结论进行解释
03
解决的确定
发现问题
设立问题
形成假设
证实假设
？
谢谢聆听！

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