江蘇南京師范大學(xué)附屬小學(xué)　劉飛

游戲中的科學(xué)探究
——《七色光》教學(xué)案例

江蘇南京師范大學(xué)附屬小學(xué)劉飛

【案例主題】

兒童天生愛游戲。精心設(shè)計(jì)的符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的科學(xué)探究游戲可以激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的興趣，并由自發(fā)的熱情推動(dòng)其進(jìn)行相關(guān)科學(xué)探究活動(dòng)，獲得與生活相關(guān)的科學(xué)知識(shí)。

【案例背景】

在目前的科學(xué)教學(xué)中，教師已經(jīng)越來越重視科學(xué)探究的重要性。與此同時(shí)，我們的探究也變得越來越模式化。教師提出問題，學(xué)生做出猜測(cè)，教師指導(dǎo)甚至是包辦下的尋找證據(jù)，最后大部分由教師總結(jié)出結(jié)論，這已經(jīng)成為一些科學(xué)課堂的常態(tài)。學(xué)生對(duì)于模式化的探究活動(dòng)，正在逐漸喪失探究熱情。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）中提到：通過小學(xué)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，知道與周圍常見事物有關(guān)的淺顯的科學(xué)知識(shí)，并能應(yīng)用于日常生活。了解科學(xué)探究的基本過程和方法，并嘗試應(yīng)用于力所能及的科學(xué)探究活動(dòng)，逐步學(xué)會(huì)科學(xué)地看問題、想問題；保持和發(fā)展對(duì)周圍世界的好奇心與求知欲?？茖W(xué)探究方面的素養(yǎng)不能簡(jiǎn)單地通過講授來直接教給學(xué)生，而必須在直接參與科學(xué)探究活動(dòng)的過程中才能得以培養(yǎng)。因此，教師必須創(chuàng)造條件給學(xué)生提供足夠的機(jī)會(huì)，讓他們親身參與到科學(xué)探究的過程之中。由此可見，讓學(xué)生真正融入探究，體驗(yàn)探究，運(yùn)用探究才是科學(xué)教育的目標(biāo)。

《七色光》是蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《光與色彩》單元的最后一課，學(xué)生在前期學(xué)習(xí)了什么是光源、光的直線傳播、光的反射和折射知識(shí)以后，進(jìn)入了綜合運(yùn)用知識(shí)的階段。傳統(tǒng)的教學(xué)中，往往以向?qū)W生講授光的色散與合成、光的過濾知識(shí)，學(xué)習(xí)使用三棱鏡為主要教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，知識(shí)掌握度低。

本節(jié)課嘗試用各種有意思的小游戲激發(fā)學(xué)生的探究興趣，從玩中發(fā)現(xiàn)科學(xué)，展開探究，獲得知識(shí)。

【案例】

師：（出示黑白“秘密花園”圖片）提問：這是什么？

生：秘密花園，很好玩的。我媽特別喜歡?。ㄈ嘈Γ?/p>

師：那你喜不喜歡？怎么玩？教教大家。

生：很簡(jiǎn)單的，買一本這樣的圖冊(cè)，里面會(huì)配彩色鉛筆，用筆把空白的地方填滿就好。

師：（相機(jī)出示涂色圖）就像這樣是嗎？漂不漂亮？

生：哦，太棒了！

生：我還沒玩過呢，好想玩啊。

師：不著急，老師今天就滿足大家的這個(gè)愿望。而且咱們要玩?zhèn)€高級(jí)版的。

生：（開始探頭）什么是高級(jí)版的?。?/p>

師：（出示鏤空?qǐng)D）看，花園中的這朵花現(xiàn)在沒有顏色，很單調(diào)，但是老師沒有給同學(xué)們準(zhǔn)備彩色鉛筆，而是準(zhǔn)備了這些（出示材料照片：手電、彩色玻璃紙、鏤空紙、紙屏）你能不能借助我們學(xué)習(xí)過的光的知識(shí)，在紙屏上制造一朵彩色的花呢？

［設(shè)計(jì)意圖］學(xué)生天生對(duì)生活中的流行游戲意興盎然，從這點(diǎn)入手，可以極大地刺激學(xué)生的探究興趣，為整節(jié)課打下良好的基礎(chǔ)。

（生小組討論并填寫記錄單）

師：剛剛的討論很熱烈?。∠氲胶玫霓k法了沒有??？

生：我要把彩色紙片貼在鏤空的部分，這樣就好了。

生：老師是要求在紙屏上制造彩色的花，你這個(gè)不對(duì)。

師：你對(duì)題目的理解很到位。那他的這個(gè)設(shè)計(jì)是不是改一改可以達(dá)到目的呢？

生：電筒照在上面，紙屏襯在下面就會(huì)在紙屏上留下花的影子。

師：影子？它是怎么形成的？

生：光照射到不透明的物體上，就會(huì)阻擋光的前進(jìn)，從而形成影子。

師：那影子是什么顏色？

生：灰黑色。

師：那我們要做黑色的花嗎？

生：不是。剛剛這個(gè)方法不會(huì)制造出黑色的花。光線是穿過玻璃紙片到了紙片上，不是被玻璃紙片遮擋了。

生：對(duì)！玻璃紙片，顧名思義，它就像玻璃一樣，是透明的，光線可以透過它。

師：哦，原來是這樣。老師可明白了。對(duì)這個(gè)制造彩色花朵的方法其他同學(xué)還有不同或者補(bǔ)充意見嗎？

生：手電的光要對(duì)準(zhǔn)花朵。

生：要調(diào)節(jié)手電和花的距離，讓呈現(xiàn)的花更清楚。

［設(shè)計(jì)意圖］學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，常會(huì)發(fā)生概念的偏差，在討論中引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)設(shè)、反思，有助于知識(shí)的鞏固與明晰。

師：剛剛的討論很好，很多細(xì)節(jié)都注意到了。大家剛剛想要把透明紙片貼在鏤空的紙上，對(duì)吧？看我的，（動(dòng)手展示）這張紙中間可以撕開，一面是有黏性的，可以把透明紙像這樣貼上去，再合起來。

生：哇，好神奇！

生：這是張貼畫。（笑）

師：下面我們就來動(dòng)手驗(yàn)證一下同學(xué)們的想法吧。

（小組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，教師幫助一組豎紙屏）

生：成功了！成功了！老師你來看！

生：老師老師，我們也成功了！真漂亮！

生：我們也好啦！

……

師：太棒了，我們上臺(tái)來展示一下自己的成果吧！

生：兩人合作上臺(tái)展示，調(diào)節(jié)距離，讓同學(xué)們看清。

生：哇，太漂亮了?。ü恼疲?/p>

生：我們也要展示！（多組上臺(tái)展示，呈現(xiàn)小花園的景象）

［設(shè)計(jì)意圖］小學(xué)生常常喜愛以研究結(jié)果來確定自己是否成功。鮮艷的、具有視覺沖擊的成果往往能極大地刺激學(xué)生。學(xué)生在成功的同時(shí)會(huì)有很強(qiáng)的繼續(xù)深入探究的意愿。

師：你們都太棒了?。ù蜷_手電）手電筒里出來的是什么顏色的光？（白色）那為什么投射在白屏上光斑的是彩色的呢？

生：光把顏色帶到紙屏上去了。

師：（拿開手電）顏色還在嗎？

生：不在。

師：你們不是說顏色被帶到紙屏上了嗎？

生：這個(gè)……好像不是這個(gè)道理。

師：看來這個(gè)問題有點(diǎn)難度，請(qǐng)同學(xué)們?cè)偻嬉淮?，邊玩邊思考，透明玻璃紙的顏色和透過光的顏色有什么關(guān)系？別忘了做完實(shí)驗(yàn)后器材放回托盤里由組長(zhǎng)保管哦。

（生實(shí)驗(yàn)）

生：我發(fā)現(xiàn)啦，手電筒的光透過什么顏色的玻璃紙片，就會(huì)在紙屏上形成什么顏色的花瓣。

生：我覺得是玻璃紙片起到了三棱鏡的作用。

師：三棱鏡長(zhǎng)什么樣，它起什么作用啊。

生：三棱柱。但是……好像不是這么分的……哎呀，好像不對(duì)。

（眾生笑）

師：自己通過反思否定了這個(gè)假設(shè)。我們待會(huì)兒還有機(jī)會(huì)來看看三棱鏡到底會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果。

師：白光透過什么顏色的玻璃紙片就在紙屏上產(chǎn)生什么顏色，現(xiàn)在，你有什么想法？

生：可能白光并不是一種單純的光?？赡苡泻芏喾N顏色的光混在一起了。

生：嗯。應(yīng)該白光可以分成很多顏色的光，彩色的玻璃紙片只能讓同種顏色光透過。

師：自然界中你有沒有見過白光被分解為彩色光的現(xiàn)象呢？

生：彩虹。

生：噴泉旁邊。

師：今天的課堂上，你能把白光分解開來嗎？

生：就用我剛才說的三棱鏡。

師：看來你懂得很多啊。來，你來試試怎么用三棱鏡分解白光。

生：嘗試。（不成功）

生：我來幫你。（調(diào)整角度，在紙屏上產(chǎn)生彩虹）

生：哇，太漂亮了。

師：你是怎么做的？

生：角度一定要找好。

師：大家都想試試嗎？

生：想。

師，嘗試一下，留意白光分解成了哪幾種顏色的光？

（生實(shí)驗(yàn)、匯報(bào)：紅、黃、藍(lán)）

師：彩虹真漂亮，老師也想試一試，給我點(diǎn)鼓勵(lì)好不好？（教師實(shí)驗(yàn)，找出分解出哪幾種顏色的光）

師：剛剛的實(shí)驗(yàn)又能說明什么呢？

生：白光不是單色光，它可以分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。

［設(shè)計(jì)意圖］結(jié)構(gòu)性的問題設(shè)計(jì)常能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。從一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論的推翻到一個(gè)正確觀點(diǎn)的建立。需要教師的細(xì)致分析和悉心引導(dǎo)。

師：分解后形成的七色光還能合成白色光嗎？閱讀牛頓盤相關(guān)文字。說說你知道了什么？

生：牛頓盤上的顏色是要按一定比例搭配的。

生：要快速轉(zhuǎn)動(dòng)。

師：老師今天帶來了一個(gè)牛頓盤？看一下，盤上有什么？

生：七種顏色。

師：老師要按開關(guān)咯。（慢）（教師展示牛頓盤轉(zhuǎn)動(dòng)）當(dāng)它快速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候你看到了什么？

生：白色。

生：灰白，接近白色。

師：三人一個(gè)小組，試試，你也能做到嗎？

生：接近，但沒有老師做的那么白。

師：可能是什么原因造成的？

生：顏色比例可能不對(duì)。

生：轉(zhuǎn)動(dòng)速度太慢。老師你那個(gè)是電動(dòng)，我們是手動(dòng)的。

師：看來牛頓盤還有許多要探索的知識(shí)嘛。今天課堂時(shí)間有限，回家和爸爸媽媽一起想辦法讓你的牛頓盤轉(zhuǎn)的更快，并嘗試調(diào)節(jié)七種顏色的比例，讓他看起來更接近白色。

［設(shè)計(jì)意圖］在研究白光的分解以后，學(xué)生會(huì)自然地思考分開后的合成問題。小小牛頓盤制作簡(jiǎn)單，但是想要達(dá)到理想效果卻有很大困難。課后留一個(gè)游戲中的問題，可以促進(jìn)學(xué)生課后進(jìn)一步開展科學(xué)探究，有助探究的延續(xù)性。

【案例反思】

可以說，優(yōu)秀的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是好的課堂教學(xué)實(shí)踐的前提，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是好的教學(xué)實(shí)踐推進(jìn)的保證。教師的教學(xué)內(nèi)容如果不能體現(xiàn)出目標(biāo)性、系統(tǒng)性、可行性和有效性，無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)活動(dòng)勢(shì)必舉步維艱，最終只能草草收?qǐng)觯茖W(xué)探究的目的與意義很難實(shí)現(xiàn)，學(xué)生依舊是科學(xué)課堂的被動(dòng)接受者。

很多的小學(xué)科學(xué)課堂，依然定位科學(xué)課為知識(shí)的傳授課。即使加入探究活動(dòng)，也只是一種技能型的知識(shí)傳授。這其實(shí)忽略了小學(xué)階段科學(xué)教育的本質(zhì)地位——科學(xué)素養(yǎng)形成的啟蒙，忽略了科學(xué)課的實(shí)踐性和操作性這兩個(gè)最為顯著的特點(diǎn)。

小學(xué)生最感興趣的事就是做游戲，不妨從身邊尋找適合的游戲，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)編排，讓學(xué)生體驗(yàn)他們最愛的學(xué)習(xí)方式——“游戲”和“觀察”。在身邊的活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)科學(xué)，在愉悅的心情中接納科學(xué)，讓科學(xué)的種子悄悄萌芽，或許，這才是科學(xué)探究活動(dòng)的意義所在。?