在探究实践活动中注重引导学生探索科学原理和科学方法——以辅导学生制作纸模型桥结构承重的实践活动为例

发表时间:2021/3/2   来源:《教学与研究》2020年11月第31期   作者:甘泽基
[导读] 本文主要探析了在探究实践活动教学中,如何引导学生探究解决问题的策略和解决重点、难点问题,使学生掌握科学原理和科学方法,提高他们解决实践问题的能力。
        甘泽基
        肇庆市第八小学   广东肇庆  526040
        【摘要】本文主要探析了在探究实践活动教学中,如何引导学生探究解决问题的策略和解决重点、难点问题,使学生掌握科学原理和科学方法,提高他们解决实践问题的能力。
        【关键词】实践活动;学生;科学原理;科学方法
        
        在小学综合实践活动课的教学中,探究实践活动是指以培养学生综合素养为宗旨,积极倡导让学生亲身体验的探究活动,旨在培养他们的好奇心和探究欲,发展他们对科学本质的理解,使他们学会探究解决问题的策略,为他们的终身学习和生活打下良好的基础。在组织学生开展综合实践活动中,教学的目的要明确,教学的方式方法要得当;教师要积极发挥学生的创造性作用,善于引导学生探究解决问题的策略,从而达到有效地解决问题的目的,并且教师要善于引导学生及时地总结探究问题过程中所运用的科学原理和科学方法,最终使学生通过实践活动,实现从感性认识到理性认识的学习提升。近些年,我曾多次组织我们学校由高年级学生组成的多个科技小组开展综合实践活动,参加省、市、区的一些实践活动比赛,取得了较好的教学成绩。在探究实践活动中,我尤其注重引导学生探索其中的科学原理及其操作方法,将探究教学落到实处。
        一、引导学生树立问题意识,探究解决问题的策略
        大凡每项研究或制作,均要首先找出问题的根本点,探求解决问题的办法,才能有的放矢地进行操作,最终达到解决问题的目的。小学高年级学生的探究实践活动也一样,教师要引导学生树立问题意识,通过研读实践活动的细则和要求,梳理、归纳出“问题”,然后根据“问题”,探究出解决问题的策略。例如,在2019年举行的广东省第七届青少年实践能力挑战赛小学组“纸桥梁结构承重制作挑战赛”中,我组织我们学校高年级的学生进行了实践研究活动,并组织了多个科技小组参加比赛活动。在这次活动比赛中,如何引导学生找出问题,然后探究解决问题的策略,这是至关重要的一步。为此,我首先指导学生熟读理解比赛规则,从规则中的制作要求中思考问题,探究解决问题的策略。这次比赛的制作要求:用原张普通废旧报纸、普通胶水(浆糊、白乳胶、透明胶)在两个小时内制作一座桥梁,桥梁横跨度不小于30cm,桥面宽度不小于15cm,,任意一条受力点横、斜梁离地面最短垂直距离不小于5cm,整座桥重量不大于1公斤,要使这座桥梁的桥面中心点能承受更大重量,以桥梁承重量大小定胜负。于是,我根据比赛要求,首先引导学生从网络上搜集一些桥梁和纸桥梁的图片,认识桥梁的基本架构:桥墩、主梁、斜梁、辅助梁和桥面。然后,再引导学生从制作桥梁的材料入手进行探讨:普通废旧报纸、普通胶水(浆糊、白乳胶、透明胶)在制造桥梁中能起到什么作用?我们怎样用好这些材料?同学们很快就有了答案:旧报纸可以制造桥的桥墩和梁柱,浆糊、白乳胶、透明胶可以起到粘连作用,使桥的梁柱更结实,连接更紧密。我最后引导同学们编写了活动方案:1.探究用报纸如何制作更坚固的桥梁梁柱;2.探究制作怎样结构的桥能承更重的物品;3.如何使桥的长宽高和桥身重量达到要求;4.两位同学如何合作能在有限的120分钟内完成制作。这样就解决了纸桥梁结构承重制作的首要问题。
        二、引导学生多思考多尝试,解决实践活动中的重点、难点问题
        解决问题要抓重点和难点,重点和难点解决了,其他问题就迎刃而解了。引导学生制订好了活动方案后,我接着引导他们思考这次“纸桥梁结构承重制作比赛”要解决问题的重点、难点是什么。

经过我的引导,同学们各抒己见,很快统一了意见,认为梁柱的制作和桥梁的结构是这项实践活动的重点和难点。于是我让同学们开始动手操作实验起来:1.想办法把轻飘飘的报纸变得坚固起来,成为做桥的梁柱。根据“十根竹子截断难”的道理,同学们尝试过把一张张报纸卷实起来变成竹子,几根扎在一起,用手的力量测试它的承受力,效果还是不错,但做工复杂。于是我引导同学们分别尝试了2张、3张......8张一起来卷,卷成纸卷,经过反复试验,发现涂了白乳胶或浆糊的报纸再卷反而既不方便又不美观,也不很坚硬。同学们最后发现,只要用两手把纸卷单方向往前压着用力推滚,纸卷就会越来越坚实,足够坚实后,用透明胶在纸卷两端和中间固定后就变成了一根纸“木棍”了。2.想办法建造怎样形状的桥,才能让它承受起更重的物品。我于是引导同学们从网上搜索观察不同形状的桥以及借鉴网上的一些纸桥图片,让他们动手实践制作。他们发现长方形、正方形、梯形的桥容易变形,三角形桥架是较为稳固的。我重点引导同学们想办法把桥墩的力量传递到桥中间去。同学们通过加减桥墩和横、斜梁的反复实践试验。终于制作出一座由梁柱构成了10个三角形的桥,并且桥中心承受力也很好。我赞扬了同学们的操作方法,并且引导他们总结:桥的结构是把所有的梁柱力量集合在一起的,才发挥了它们的最大力量。
        三、引导学生优化组合方法和步骤,提高他们解决实践问题的能力
        科学的操作方法和便捷的操作步骤,能大大地提高工作效率,实现事半功倍的效果。在上述的广东省第七届青少年实践能力挑战赛小学组“纸桥梁结构承重制作挑战赛”中,优化组合的操作方法和操作步骤,可以提高解决实际问题的能力,从而赢得宝贵的比赛时间,为比赛取得好成绩奠定了基础。在“纸桥梁结构承重制作比赛”的实践活动中,材料和结构这些重点、难点问题都解决了。我就开始引导学生解决桥的长宽度、桥身重量和时间把握的问题。首先,引导学生通过精确的量度,把每条梁柱的长度记录下来,标好用途和连接点。其次,引导学生通过用天平精确地称量出每张报纸的重量,从而准确地把握每条纸卷甚至每厘米纸卷的重量,使学生明白只要在制作过程中能精确的度量好每条梁柱的长度,准确地剪截和按图纸粘连,桥身的长宽度和桥身的重量就把握好了。学生们经过多次的动手实践,制造出的纸桥越来越标准了。最后,我引导学生做好制作前的准备,准备好每条纸卷要用到的报纸张数和辅助工具。引导学生制订好制作的步骤和分工,并对工具的摆放和制作好的备用材料的摆放都作了便于使用的安排。经过多次的练习,学生能准确把握好了时间。通过引导学生解决桥的长宽度、桥身重量和时间把握的问题,培养了学生用科学方法解决问题的能力。
        四、引导学生作实践活动总结,探索科学原理和科学方法
        授之以鱼不如授之以渔。指导学生参加实践活动的最终目的,是引导学生探索科学原理和掌握解决问题的科学方法,从而提高他们分析问题和解决问题的能力。在这次比赛中,学生能成功地制造出较理想的作品后,我鼓励他们把实践的过程、运用的方法和领会的科学原理写成实践报告。在老师的引导下, 同学们经过努力,最终把实践过程写成了文章《从纸桥梁结构承重制作实践探究活动中领会到的科学原理和方法》。此实践报告获得了肇庆市端州区小学生科技论文二等奖,并在第35届肇庆市青少年科技创新大赛中,荣获青少年科技实践活动项目三等奖。
        在学生的实践活动中,探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方法。我们的探究实践活动教学,要切实提高学生探究实践活动的有效性。教师指导学生开展探究实践活动,目的是引导学生对科学活动产生兴趣,培养他们自觉的科学思维,掌握科学原理和科学方法,从而提高他们的科学素质。

参考文献:
[1] 广东省教育研究院教研室.小学综合实践活动课程教师参考书(第3版)[M].广州:广东教育出版社,2007:1.
[2] 巫金华.小学科学课堂中高效教学模式的构建之构想[J].科学大众(科学教育),2017(10):10-12.
               
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