小学科学专项学习 像科学家那样教案设计

专项学习  像科学家那样……

【课标落实】

1.对课程标准中“科学探究总目标”的落实。

（1）了解科学探究是获取科学知识的主要途径，是通过多种方法寻找证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流等方式达成共识的过程。

（2）知道科学探究需要围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过收集和分析信息获取证据，经过推理得出结论，并通过有效表达与他人交流自己的探究结果和观点; 能运用科学探究方法解决比较简单的日常生活问题。

（3）初步了解分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力，以及运用科学语言与他人交流和沟通的能力。

（4）初步了解通过科学探究达成共识的科学知识在一定阶段是正确的，但是随着新证据的增加，会不断完善和深入，甚至会发展变化。

2.对课程标准中“科学探究学段目标”高年级目标的落实。

（1）提出问题：能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题。

（2）作出假设：能基于所学的知识，从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出有针对性的假设，并能说明假设的依据。

（3）制订计划：能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。

（4）搜集证据：能基于所学的知识，通过观察、实验、查阅资料、调查、案例分析等方式获取事物的信息。

（5）处理信息：能基于所学的知识，用科学语言、概念图、统计图表等方式记录整理信息，表述探究结果。

（6）得出结论：能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。

（7）表达交流：能基于所学的知识，采用不同的表述方式，如科学小论文、调查报告等方式，呈现探究的过程与结论；能基于证据 质疑并评价别人的探究报告。

（8）反思评价：能对探究活动进行过程性反思，及时调整，并对探究活动进行总结性评价，完善探究报告。

【教材分析】

本册教材的专项学习“像科学家那样”主要由两部分构成。

第一部分，以牛顿、魏格纳、屠呦呦、海尔蒙德、富兰克林、达尔文、孟德尔以及第谷的事迹或言论，介绍了提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流的等科学研究程序中的活动。

第二部分，选取“鱼有没有记忆”这一主题，通过提出“鱼是否有记忆”“鱼的记忆只有七秒钟吗”等问题，让学生综合运用在过去的整个小学科学学习阶段所习得的探究技能，以及对科学探究一般流程的把握，与同伴合作，亲历对这个问题的探究过程，实现将所学习掌握的科学探究过程性方法迁移到问题解决中。

本次教材内容强调学生完整地亲历提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流、反思评价的全过程，鼓励学生正确而灵活地运用在过去习得的探究技能。

【学情分析】

科学探究的过程包括八个步骤。学生通过低年段的学习，已经在发现问题、寻找证据、分享交流这三个步骤得到了训练与提升；进入中年段以后呈现的是七个步骤，即提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流；进入高年段以后，五年级时已经加入了查阅文献，在六年级加入反思评价。

在本话题的探究中，学生将针对自己的问题，提出假设，综合运用过去学习的观察、调查、比较、分类、分析资料、实验探究、交流质疑等多种方法，以证据为基础，进行信息分析和逻辑推理，得出结论，公开研究结果，接受质疑。在此期间，教师要做好学生探究的激发者，与学生成为研究伙伴，不因为获得结论而主导学生的问题聚焦、方案设计、探究方式。要从学生的问题提出出发，帮助学生明确研究目标，对探究活动提供恰当的协助与及时的反馈，鼓励学生克服困难，与学生教学相长。

【教学目标】

1.通过自主阅读和交流介绍，了解科学家在科学研究时所遵循的一般程序，并在学习科学家事迹中，体悟他们的科学精神，激发以“像科学家那样”的态度对待科学探究活动。

2.能够围绕“鲫鱼有记忆吗”这一较为复杂的问题，开展一次完整的科学探究活动，并通过回顾这一探究过程中各个环节中的要点，形成对科学探究活动要素较为整体的认识，运用科学探究的一般方法，发展自主探究能力。

3.学习像科学家那样思考问题，以证据为基础，运用各种信息分析和逻辑推理得出结论、交流展示、接受质疑、不断反思、更新和深入研究。

【教学重点】

围绕所提出的问题，自主设计探究方案，搜集证据，处理信息，得出结论，并依据证据进行交流、分享和反思评价。

【教学难点】

在探究活动的全过程中，能够坚持从证据出发，细致分析论证，不断质疑反思，作出改进调整。

【教学准备】

[教师]教学课件。

[学生]探究活动记录、相关资料等。

【教学时间】3—4个课时

【教学过程】

一、阅读资料，了解科学家探究过程的共性

1.（出示PPT：多位科学家图片）

谈话：你认识这些科学家吗？简要说说这些科学家的主要成就。

2.发放科学家卡片，要求：阅读卡片信息，选择一位感兴趣的科学家，说说他（她）是怎么开展科学研究的？

3.学生阅读，交流讨论。

预设：（1）科学探究始于自然观察，在观察的基础上提出可以进行科学探究的问题；

（2）科学家并不是一遇到问题就进行实验探究，他们会首先通过查阅文献分析问题，寻找研究的选题，获得启发；

（3）科学家的成就是建立在前人基础上的，前辈科学家对后来者有着重要的帮助。

4.师生共同概括科学家的探究步骤：提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流、反思评价。

5.（出示PPT：学生日常科学探究照片）

讨论：我们在科学课上进行探究活动时，与科学家有哪些相同的地方？

6.小结：科学家遵循科学探究的规律，他们在科学研究中所坚持的科学精神，值得我们学习。

 ［设计意图]通过丰富的卡片、文字等资料，让学生认识到科学家在不同的领域研究不同的问题，但是他们一般会遵循大致相同的程序。

二、以“鱼有没有记忆”为例，亲历科学探究的过程

环节1：在观察的基础上提出问题。

1.谈话：科学教室鱼缸里的鱼非常的健康漂亮，关于鱼，你能提出哪些科学问题？

预设：

这种鱼的正常寿命有多长？

怎样分辨鱼的雌雄？

鱼每天要喂多少次鱼食，怎样才算是吃饱了？

缸里的鱼会生小宝宝吗？

鱼会听到声音吗？

鱼会认人吗，会和狗一样知道谁在给它们喂食吗？

鱼有没有记忆？

……

2.交流讨论：这些问题中哪些是可以直接找到答案的，哪些是可以通过实验研究找到结论的，哪些是目前无法通过实验获得最终结论的？

3.聚焦研究话题。

我们这次活动就以“鱼有没有记忆”为例，开展实验探究。在研究之前，我们需要先搞清楚一些问题。讨论：

（1）什么是“记忆”？

（2）怎样判断“鱼有没有记忆”？

（3）科学家研究过鱼或者其他动物是否有记忆的吗？他们是怎么研究的？

（4）在用动物做实验时，应该注意些什么？

［设计意图]通过对鱼的生活的观察，引导学生提出可以进行实验探究的问题，进而聚焦“鱼是否有记忆”的问题。在此期间，教师要关注对学生探究活动过程的点拨，促发他们通过思维活动，提升科学探究的水平。

环节2：作出假设，设计方案。

1.交流：你认为鱼有记忆吗？你是怎么想的？

追问：什么情况下可以说明“有记忆”？什么情况下说明“没有记忆”？

2.出示研究记录表。

讨论：

（1）关于“研究计划”，你曾经做过哪些实验的计划，撰写的时候要注意些什么？

（2）关于“设计表格整理信息”，用表格进行记录时要注意些什么？我们还可以用哪些方式整理实验信息？

3.学生独立设计方案。

提示：不能伤害鱼，尽量避免选择使动物感到痛苦的实验方案设计。

4.以小组为单位，在组内进行讨论、质疑、修改。

5.全班展示设计方案，提出优化策略。

注意事项：

［设计意图]引导学生在了解更多信息的基础上，有依据地作出假设，然后独立设计方案，使每一个人都能带着自己的想法，再进入小组讨论，并相互交流、质疑，进行完善，以此获得实验设计能力的提升。

环节3：进行实验，搜集证据

1.提问：根据你的实验计划，需要准备哪些实验器材？可以通过哪些渠道得到解决，还有哪些困难需要大家的帮助？

预设：材料短缺、观察场地的选择、调查表的设计与记录等。

2.谈话：小组合作，互相提醒，主动沟通，按照实验计划进行实验探究。

3.交流讨论（说明：每天用一些碎片时间进班交流。）

（1）说一说你今天都做了些什么？都记录了哪些信息？

（2）是严格按照计划操作，还是更改了探究方法？

（3）如果实验更改了计划，你是怎么改的，为什么要改计划？

（4）你在探究过程中遇到了哪些困难，是怎么解决的？获得过哪些人的帮助？

（5）通过这几天的观察，你有什么发现？

4.提出任务：整理实验中获得的信息，用PPT、实验报告、研究小论文的形式进行呈现，下次科学课带来。

[设计意图]引导学生按照探究方案开展实验，积极主动地搜集证据，运用表格记录证据，拍摄视频、照片，并对所收集到的信息进行处理分析。提升学生搜集量化证据和过程中的实物、影像证据的能力。

环节4：处理信息，得出结论

1.做准备工作：每位写生再次整理实验探究中获得的信息资料。

2.小组活动：

（1）每位学生逐一交流经历的探究过程与实验发现。

（2）评价：实验结论是否符合真实情况？

3.交流：马上要进行全班分享会了，怎样简洁明了地进行介绍，让大家更加认同你的观点？

4.学生修改完善自己的信息资料。

[设计意图]教师要给学生较长的时间以独立完成任务，引导学生通过分析数据，处理信息，思考可以得出什么结论，再通过在小组内的讨论交流，促使每一个学生真正参与，分享完整的探究过程。

环节5：分享交流，质疑论证

1.交流：我们即将要开展一场科学研究成果展。如果你是展示者，你希望来参会的学术同行怎么做？如果你是参与研讨的学术人士，你希望主讲人有怎样的表现？

预设：

展示者：话语简洁，观点正确，展示用的PPT等层次清晰；

参会人员：耐心倾听，尊重他人的实验成果，懂得欣赏与赞美，有依据地提出质疑。

2.科学研究成果展

（1）以个人或小组的形式上台进行研究成果的展示；

（2）讨论交流想法或观点。

[设计意图]为学生探究活动的成果提供展示的平台，开展人与人之间、组与组之间以及在全班之间的广泛交流讨论，同时要营造融洽的学术氛围，促进学生有理有据地质疑。

环节6：回顾总结，反思评价

1.出示活动手册中的“研究评价”，学生完成自评。

2.出示活动手册中的“研究回顾”。

活动：整理这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。

3.全班交流，教师总结提升。

[设计意图]引导学生用思维导图的方式，回顾本人及本组的研究，反思与总结探究活动经历了哪些过程，总结得失，形成对科学探究全过程的完整认识。

【教学后记】