姚晓春：小学科学活动设计与策略.ppt

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1、小学科学活动设计与策略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

2、条件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

3、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

4、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

5、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教学设计与任务分析任务分析与活动设计的关系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

6、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

7、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31.学生有比较丰富的季节变化的经验。2.提取学生的经验，通过交流就可以获得共识。子目标21.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。2.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11.大部分

8、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。2.让学生感知模拟。v交流对季节变化的认识，寻找季节变化的关键特征v做太阳直射方向与气温变化的模拟实验v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

9、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

10、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

11、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

12、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！