关于热爱科学崇尚科学精神的创新教学设计

PAGE1关于《热爱科学崇尚科学精神》的创新教学设计上海市普陀区新会中学刘文群一、教学设计方案（一）学情分析本节课是上海教育出版社2010年版教材《思想品德》（六年级用）第四课《热爱科学学会学习》第二框。本课旨在对学生进行热爱科学的品德教育基础上，着重引导学生认识到提高自身的科学素质，不仅要努力学习科学知识，更重要的是培养科学精神，激发和培养学生崇尚科学精神的思想感情。教材的内容是逐层深入的，体现从感性到理性，从认知到实践的循序渐进的过程。学生的认知特点：六年级学生的认知水平处于形式运算阶段，心理特点有好奇、冲动、轻信、偏执等，因此他们的抽象逻辑思维还属于经验型，而辩证逻辑思维尚未处于优势地位，很容易产生片面性和表面性的缺点。教学方法注意设计情景，为学生提供感性经验的支持。六年级孩子的学业求助对象更多地由教师转向同学，不服从于权威，对于空洞的说教和违背他们特点的强制性做法，很容易产生反感情绪和逆反心理。教学必须尊重学生的个体差异,有效地利用学生已有的经验,促进学生对学习目标的理解，调动学生学习的积极性和主动性。学生的认知起点：“热爱科学”对学生来说是个常规性教育的课题，学生在日常生活和以往的学习中，通过各种途径对热爱科学已有一些初步认识，对现代科技水平也有一定程度的了解。但是，社会上占卜、算命、星座等神秘现象对学生有着不同程度的影响，特别是互联网中各种星座、算命、看相、电脑预测等荒诞内容在相关网站随处可见，造成学生甚至影响着学生正常的学习、生活和身心健康。六年级学生思想上的一些模糊认识，对于科学精神教育是一种挑战。其次，六年级学生的思维特点还处于形象思维阶段，而科学精神是蕴藏在具体科学知识背后的精神性的东西，看不见，摸不着，要靠在感性经验基础上的理性思考来把握，而要理解科学精神的内涵和精神实质有一定难度。基于学生的实际情况，以教材为载体，深入挖掘学生资源，实现教材与生活积累的整合，拓展课堂教学空间，有效地组织教学。（二）教学设计《热爱科学崇尚科学精神》教学设计1、教学目标1)．知识与技能：知道热爱科学是国家对每个公民的最基本的道德要求之一；懂得热爱科学就要相信科学、努力学习科学知识、培养科学精神。初步培养以科学的态度观察问题和认识问题的能力。2)．过程与方法：通过讲授、案例分析讨论、活动体验等，引导学生感悟热爱科学就要相信科学的道理，感悟科学精神的内涵和实质，提高学生培养科学精神的自觉性。3)．情感、态度与价值观：树立尊重事实、质疑、严谨的科学精神，努力培养热爱科学的优良品德。2、教学重难点教学重点：努力培养热爱科学的优良品德教学难点：科学精神的内涵和实质3、教学准备1．教师准备：搜集相关时事热点，制作多媒体课件。2．学生准备：完成学案。4、教学过程【新课导入】视频：网上世博行网上世博是上海世博会的一大创新，它打破了时空的界限，基于互联网技术打造了“永不落幕的世博会”。“科技，让世博更精彩”，随着我国科技、经济、文化事业的发展，对公民的科学素质提出了新的要求。为什么要提高公民的科学素质？怎样培养热爱科学的优良品德？这就是本节课我们将要讨论的话题。【出示课题】热爱科学崇尚科学精神（板书）教学环节一：师生互动，领悟具备科学素养的必要性【学生活动】讨论：有同学说，科学技术的发展是科学家的事、是国家的事，与我们青少年没有什么关系。这种观点对吗？请从国家发展和自己成长的角度谈谈你的想法。（学生讨论交流，教师归纳引导）一、热爱科学是国家对每个公民的最基本的道德要求之一（板书）【多媒体显示】为了提高全民科学素质，国家的相关举措我国具备基本科学素养的公民的比例二、努力培养热爱科学的优良品德（板书）教学环节二：师生互动，感悟热爱科学就是要相信科学【学生活动】校园“星座”痴迷现象【多媒体显示】美国反伪科学斗士——詹姆斯·兰迪对占星术真伪的验证1、热爱科学，要相信科学（板书）教学环节三：师生互动，感悟要在学习上取得成功，必须付出艰苦的劳动【多媒体显示】案例：小钱同学的选择（钱伟长故事改编）【学生交流】成功的秘诀【多媒体显示】不畏艰苦、刻苦钻研、坚忍不拔、虚心好学2、热爱科学，要认真学习科学知识（板书）教学环节四：热点讨论，感悟科学精神的内涵和实质【多媒体】小实验大争议六年级学生张皓和他的《荧光增白剂在食用菌中存在情况的调查与研究》【学生活动】你觉得张皓同学哪些品质值得我们学习？（学生交流，教师归纳引导）【多媒体显示】科学精神最基本的要求是以科学的态度和方法想问题、办事情学以致用，把科学知识运用到实际生活中，探究新现象、解决新问题【多媒体显示】视频：跟随记者镜头，见证事实真相【多媒体显示】张皓回应：1、我的试验方法是科学的——2、在实验中不足的是——3、媒体现在传得最多的是“九成蘑菇被漂白”，可我的试验报告里根本没有这个结论。【学生活动】结合P48页相关知识，议一议张皓的回应给我们的启示？（学生交流，教师归纳引导）【多媒体显示】坚持正确意见、纠正错误意见在学习和生活中，要说老实话、做老实人4、热爱科学，要努力培养科学精神（板书）【课堂小结】对个人来说：只有具备了基本的科学素质，生活中才会有科学的态度，必然受用终身；对于国家来说，公民的科学素质是提升国家综合国力的关键因素之一。我们在生活中要努力培养自己的科学精神，学会用科学的思想观察问题，用科学的知识解决问题。今天这节课虽然结束了，但科学探索的旅程永远没有尽头，追求智识，让我们共同感受科技的魅力。【多媒体显示】视频：科学启示录【课后探究作业】任选一个科学之谜进行探究：1).怪坡之谜2).鸡蛋之谜3).花瓣之谜4).落叶之谜（三）课堂观察的重点1、对教材的处理是否科学、艺术？选择的教学内容是否符合学生的实际情况，能否激发学生学习的兴趣，是否突出重点、突破难点。2、观察学生的学习行为，进行分析评判：学生的目光是否追随教师或发言者的一举一动；学生是否全程参与学习；师生之间、生生之间的互动交流和合作情况；观察学生是否善于用自己的语言解释对教学内容的理解、是否善于质疑、是否有自己的思想或创意；捕捉学生的表情变化。二、教学实践的开展（一）第一轮教学实践（问题与修正方案）在第一轮教学实践后，“普陀区吴永玲政治特级教师工作室”进行了集体研讨，发现在创造性使用教材上存在着较大问题。工作室领衔人吴永玲老师特别指出，创造性使用教材并不是简单地“更换内容”。在没有深入钻研教材，对教学目标、教材编写意图、学生思想上的现有实际问题没有深刻理解的情况下，急于从教材中“跳出来”，盲目地把所有的精力几乎都放在了更换教材内容或活动设计上，与有效教学存在差距。工作室所有老师针对第一轮教学实践中的三个教学环节“科技之光”、“科学启示录”和“探索之旅”出现的问题，提出了修改方案：问题一：第一环节“科技之光”“努力培养热爱科学的优良品德”本课的教学重点。教材上的阅读天地是“小学生和高中生的发明创造”，通过这个事例要让学生理解“热爱科学是国家对每个公民的最基本的道德之一”是有难度的。因此，跳出教材，用最热门的热点“十一五科技成果”替换教材阅读天地。视频“我国首台千万亿次超级计算机系统、我国第一台深海载人潜水器、上海光源、北京正负电子对撞机重大升级改造工程……”等一系列科技成就确实能带给学生一定的震撼，但是这些科技成就对国家的影响与我们青少年的现实生活和未来成长到底有何联系，学生没有自己的亲身体验，对理解“热爱科学是国家对每个公民的最基本的道德要求之一”还是很难有思想上的共鸣。也许，挖掘学生生活中的经历，对科技发展的感触会更深。修正方案：2010世博会在上海举行，几乎所有学生都参观了世博会，“科技世博”每个学生都有亲身体验，在资源的选择上，“科技世博”更具有“典型性”意义，作为连接学生生活的桥梁也许更有效。修改后的教学设计如下：【新课导入】同学们，通过上节课的学习，我们知道科学与我们的生活密切相关，科技改变着我们的生活。比如，今年的世博会，我们除了亲临世博园区参观外，还可以用哪些方式观赏世博会？生：答略。师：目前网上世博入园人次已超过8100万，下面，就让我们和“网上世博”来一次“亲密接触”。【多媒体】视频：网上世博行师：网上世博会是上海世博会的一大创新，开创了100多年来世博会的先河，基于互联网技术打造了“永不落幕的世博会”。本次世博会展示了最先进的科技发展成果，你能说说你所了解的世博科技吗？生：答略。师：“科技，让世博更精彩”，通过世博会的平台，中国更了解世界，世界也看到了中国的进步。随着我国科技、经济、文化事业的发展，对公民的科学素质提出了新的要求。为什么要提高公民的科学素质？怎样培养热爱科学的优良品德？这就是本节课我们将要讨论的话题。【学生活动】讨论：有同学说，科学技术的发展是是国家和科学家的事，与我们青少年没有什么关系。这种观点对吗？请从国家发展和自己成长的角度谈谈你的想法。生：学生前后四人讨论。归纳：一方面，公民的科学文化素质是提升国际竞争力的关键因素之一。我们青少年是祖国未来的建设者，只有青少年的科学素质提高了，我国未来公民的科学素质才能总体提高。另一方面，即使你对科学不感兴趣，但科学对你却很感兴趣，它在全面包围你、影响着你。科学素养，无论是对国家发展，还是对个人生活，都起着重要的作用。“爱科学”是我国宪法规定的“五爱”社会公德之一，是国家对每个公民的最基本的道德要求之一。【多媒体显示】2000年，国家开设了科技活动周（每年5月第3周）、科普日（每年9月第3个双休日）两大公众科普活动；（营造了热爱科学的良好氛围）2002年，颁布《科学技术普及法》，这是我国第一部科普法律；2006年2月，颁布《全民科学素质行动计划纲要》，这是我国第一个提高公民科学素质的纲领性文件。师：由于全社会的重视，我国的科学技术教育有了很大的发展,近十几年来，公民的科学素质有了明显提高。但是，大家从这个数据也可以看出，我国具备基本科学素养的公民的比例还很低，加强科普教育已迫在眉睫，我们要努力培养热爱科学的优良品德。问题二：第二环节“科学启示录”在“热爱科学，要相信科学”的教学时，教材在操作平台上有很好的实例：学生对算命、星座等现象如何看待。但是，由于星座现象在学生中非常普及，怕难以驾驭课堂，转而寻求一些更简单、便于操作的实证：一是采用科学已经揭露的骗局——“耳朵识字”揭秘，二是通过科技擂台让学生分成四组揭示“怪坡之谜”、“鸡蛋之谜”、“花瓣之谜”和“落叶之谜”。为了回避教学难点而跳出教材另辟蹊径，能达到提高教学有效性的目的吗？教学实践的结果是，学生确实比较感兴趣，但在好玩、有趣之后，学生思想上对科学的可信度有多少？对改变学生对算命、星座预测命运的热衷现象毫无帮助。修正方案：直面难点，“钻进”教材，与教材和学生对话，了解课程标准、了解编者意图，再“跳出来”，寻找科学的论证方式，帮助学生解决思想上的误区，要让思想品德课真正在生活中尽显它的价值。修改后的教学设计如下：师：记者在一些校园调查，却发现另外一番景象：星座运程、星座算命在学生中非常流行：有同学每天晚上都要上网，根据自己所属的星座去查看第二天有没有好的“运程”；也有同学在考试前都要查查星座，看看自己有没有考试运；甚至有同学因"我是巨蟹座的，感情内敛，可我的同桌是金牛座的，性格火暴，星座不合，所以整天吵架"这样的原因而要求老师换座位等。【学生活动】讨论：对于校园“星座”痴迷现象，我们应该怎样认识和对待？师：让我们先来做一个小小的实验。这是老师从一本“星座运程”的书上摘录的：【多媒体】天秤座的优点：值得信赖，不怕艰难、有耐性，做事谨慎；缺点：严于待人，遇事举棋不定，容易一成不变。（9月24日—10月23日）师：哪些同学是天秤座的，举举手？你是否觉得这番话正是对你性格的描述？生：答略。师：很神奇是不是？不过抱歉，老师好像弄错了，刚才的那段话其实应该属于摩羯座（12.22—1.19），而不是天秤座。星座算命就是用这种似是而非的预言来欺骗你。如果这段描述正好对了你的胃口，你当然会觉得它灵验了，事实上星座算命的断语通常总是你爱听的，连它们所说的缺点也可从另一角度看作优点，绝对不会是道德准则所唾弃的缺点，譬如同学们有没有见过说哪个星座的人更加卑鄙无耻。下面，让我们来认识美国反伪科学斗士——詹姆斯·兰迪，他被人们誉为“科学的监督员”。【多媒体】美国反伪科学斗士——詹姆斯·兰迪，魔术师出身，他把一生的精力献给了揭露骗子的事业，他被人们誉为“科学的监督员”。兰迪在17岁的时候，为了证实占星术的真伪，他应邀给加拿大的一份报纸撰写占星术专栏。笔名“佐兰”。每天兰迪把占星杂志剪下来，把它们搅乱后，再粘贴在一起发表。兰迪在他的《胡言乱语》（Flim-Flam）一书中写道：……当他们看到自己的未来是那么辉煌时高兴得尖叫起来，并回答我说上星期的佐兰专栏的预言“应验了”，我没有说出我就是佐兰……专栏的读者来信也非常有趣，这些足以使我坚信，很多人会接受愚弄，他们相信具有神秘力量的权威人士所说的任何话都可信。悟到了这一点，佐兰放下剪刀，扔开胶水瓶，离开了这个营生。师：兰迪根据这段工作经历，写了一本书《胡言乱语》，更多揭露伪科学的事实和理论，请同学们去阅读《大师真相》，詹姆斯·兰迪通过对大量伪科学的揭露，告诉你神秘力量是不存在的。可能也有同学说我只是把星座算命当一种娱乐而已，可这是一种有害的娱乐：当告诉你今天做什么运程不佳，或告诉你和哪个星座不合，极有可能让你失去一些机遇和朋友。所以，热爱科学，首先要相信科学。如果你相信科学，就不会被伪科学和神秘力量所愚弄。什么是科学？请同学们翻开课本P46页，认真阅读。问题三：第三环节“探索之旅”“科学精神的内涵和实质”是本课的教学难点，科学精神是蕴藏在具体科学知识背后的精神性的东西，看不见，摸不着，要靠在感性经验基础上的理性思考来把握，对六年级学生来说，要理解科学精神的内涵和精神实质有一定难度。在第一轮教学中，引用了哥白尼日心说和部分学者的实验研究“左撇子更聪明吗”两个案例。这两个案例和第二环节所用的“耳朵识字”和科技擂台属于同质资源，而且远离学生生活实际，对学生突破难点几乎没有作用。修正方案：其实，教材在“知识窗”栏目中提供了善于创新的人在认识能力和个性方面具有的素质特征，怎样引导学生从中获得体验，理解对创新精神的理解，只不过需要教师在教材与学生搭建桥梁，寻找合适的资源解释和处理。修改后的教学设计如下：【多媒体】小实验大争议北京西城阜外一小六年级学生张皓，是科技馆“科学探究班”的学员，爱吃烤蘑菇。今年2月，妈妈突然禁止他吃蘑菇，因为媒体披露部分蘑菇含荧光增白剂。张皓决定自己探寻真相。科技馆的刘建华老师帮助他制定了方案。在做了查阅资料、发放调查问卷等准备工作后，7月19日，张皓和妈妈在市区超市、郊区菜市场、农产品批发市场等地购买了16种食用菌，在高瑞芳博士的指导下，根据四川省公布的DB51/T907-2009《荧光增白剂检测方法》地方标准(因为目前还没有统一的国家标准)，在中国农业大学的微生物实验室进行“鲜蘑菇是否被荧光增白剂污染”的实验，实验使用的方法是“暗室中紫外线条件照射观察荧光”。为了完成研究试验，张皓几乎把所有的业余时间都用在了试验上。11月，他完成了研究报告《荧光增白剂在食用菌中存在情况的调查与研究》，通过半年多的调查实验，他得出的研究结论是“鲜食用菌不同程度地使用过荧光增白剂浸泡”，以及“部分包装材料上残留的荧光增白剂较严重，沾染到食用菌上”等六条。师：你觉得张皓同学哪些品质值得我们学习？【学生活动】你觉得张皓同学哪些品质值得我们学习？归纳：对待生活中的疑问，他以科学的态度和方法去思考，这是科学精神最基本的要求。而且，张皓同学还把科学知识运用到实际生活中，探究生活中出现的新现象、解决新问题。这些都是崇尚科学精神的表现。师：一个小学生的小实验为何引发公众广泛的争议呢？主要原因在于11月30日《新京报》报道了张皓撰写的实验报告。【多媒体】11月30日《新京报》报道了张皓撰写的实验报告，随后多家媒体转载了“小学生调查蘑菇九成被漂白”的报道，随后北京市食品安全办公室也通报了食用菌荧光增白物质专项检测情况，合格率为97.73%。北京市场上的蘑菇究竟有没有被漂白？有多少被漂白？小学生调查的结论是九成蘑菇被漂白，而政府部门监测是九成多合格，巨大的反差迅速引起了广泛的社会争议。中国政法大学教授何兵以学校公共决策研究中心的名义，要求北京市工商局公开信息，工商局也作出了相应回复。为寻求事实真相，12月6日，记者全程跟踪了北京市工商局的检测过程。让我们跟随记者镜头，见证事实真相。【多媒体】视频：记者实录（北京市工商局的检测结果：九成合格）师：难道是张皓的实验不科学？我们看看张皓是如何回应质疑的：【多媒体】张皓回应：1、我的试验方法是科学的——2、在实验中不足的是——3、媒体现在传得最多的是“九成蘑菇被漂白”，我的研究结论是——师：请同学们结合课本P48页科学精神的相关内容，议一议张皓的回应给我们有何启示？生：答略。师：从张皓的回应来看，我们还应该学习张皓同学坚持正确意见、纠正错误意见的科学品质；同时对媒体为吸引公众眼球、误读张皓实验报告的报道，我们要有自己的思考，在学习和生活中，要说老实话、做老实人。所以，热爱科学，我们还要从这四个方面入手，培养自己的科学精神。（二）第二轮教学实践（问题与修正方案）通过两轮教学实践，通过创造性使用教材，较好提高了教学有效性，落实了教学目标。但也发现了一个新的问题：删减教材内容“热爱科学，要认真学习科学知识”，是极不科学的，也失去了培养学生健康品格的机会。当前，部分选秀节目“一夜成名”给学生造成了一些负面影响：不努力、走捷径。在本课教学中，认真学习科学知识是教学重点，要突出“没有不畏艰险和坚忍不拔的精神，是不会取得成功的”。修改方案：用我国著名的科学家，教育家，原上海大学校长—钱伟长高考物理0分，从历史系转到物理系，并成为中国近代的“力学之父”和“应用数学之父”的事例，替换教材操作平台挪威数学家阿贝尔的事例，根据六年级学生特点进行改编，激发学生主动参与和主动思维的欲望，引导学生感悟要在学习上取得成功，必须付出艰苦的劳动。修改后的教学设计如下：师：说到学习，总会听到一些同学会说，我在学习上没有天分，基础差，也不聪明，怎么努力也是没有用的？真的是这样吗？下面，请同学们看看小钱同学的高考成绩，你觉得他应该选择中文、历史呢，还是选择物理、数学？【多媒体】小钱同学的高考成绩单中文100分历史100分物理5分数学+化学20分英文0分生：答略。师：针对自己的特长，小钱选择了历史系。但在上大学的第二天做出了一个大胆的决定:弃文从理，转到物理系学习。你觉得他的决定正确吗？将来她在数学和物理学上取得优异成绩的可能性大吗？生：答略。师：但事实是，一年后，小钱的数学、物理成绩超过了70分，毕业时，他成为了清华大学物理系成绩最好的学生之一，并成为中国近代的“力学之父”和“应用数学之父”。他就是我国著名的科学家，教育家，原上海大学校长—钱伟长。钱老弃文从理的原因是，他入学的第二天，也就是1931年的9月18日，日本发动了震惊中外的“九一八事变”，侵占了我国的东北三省，从收音机里听到了这个消息后，他拍案而起：我不读历史系了，我要学物理，造飞机大炮，以振兴中国的军力。请同学们想想看，钱老从物理0分、数学加化学20分，到中国近代的“力学之父”和“应用数学之父”，成功的秘诀是什么？生：答略。师：钱伟长说，我不是天才，成功的秘诀只有一个，那就是勤奋、用功。从当年决定转系开始，钱伟长每天只睡5个小时，他生活的轨迹就是科学馆、图书馆……从那时开始，钱老开夜车的习惯一直延续到86岁，不到凌晨两点他是不停止学习的…其实，我们考察那些学业上、工作上、事业上取得突出成绩的人，都是勤奋刻苦的人。下面，让我们跟随科学巨匠的脚步，一起来交流一下他们成功的秘诀。【学生活动】交流学案：成功的秘诀归纳：科学巨匠的成功秘诀是，不畏艰苦、刻苦钻研、坚忍不拔、虚心好学。三、教学反思（一）学生的表现（学生的课堂表现与教学后测的情况）从视频“网上世博”导入，到四个教学环节的逐层深入，学生注意力集中，能积极地全程参与学习，思维活跃，有激烈的争论，也有友好的合作。在“小实验，大争议”的讨论环节，面对张皓的实验结论和北京市工商局的检测结果完全不同时，有同学相信张皓同学的实验是真的，也有同学说：相信政府的。在争论中，同学们达成一致意见：无论相信谁的结论，都要以确实可靠的事实为依据。本课结束后，学生依然兴趣浓烈，对《科学启示录》很兴趣盎然，全都沉浸在视频里，没有一个学生离开教室，指导下一节课开始。课后，对学生的访谈中，也反映出学生很感兴趣，觉得课堂教学的几个环节很新颖，特别是老师设置“天秤座”陷阱、钱老的故事和张皓的实验，对星座算命有了新的看法，对成功、科学精神有了更深的理解。（二）教师的反思（群体研讨与自我反思）群体研讨：吴永玲老师特别强调，创造性使用教材的目的是为了有效地开展教学，绝不仅仅局限在对教材的适当改变。创造性的使用教材，教师在充分了解和把握课程标准、学科特点、教学目标、教材编写意图的基础上，以教材为载体，灵活有效地组织教学，拓展课堂教学空间。教师对创造性使用教材产生误解，最根本的原因还是教师的整体课程意识不够。用整体课程意识创造性使用教材，教师不仅要结合单元研读整本教材，还要结合不同年段相同内容的教学目标要求研读教材，还要关心学生生活、关注课堂教学“细节”，才能有效教学的目的。陈岚老师提出，创造性使用教材，要把教材作为教学的基本资源，认真钻研教材，深入挖掘教材的内涵。教师在处理教材时针对学生的实际情况，从多个角度进行思考，灵活地驾驭教材，促进学会全面发展。工作室成员群体研讨认为，创造性使用教材，首先要立足教材，从课程标准、教学要求和学生的实际出发，按照学生的特点，对教材进行适当的加工和处理，把教材中理论的东西，转化为更符合学生的认知规律和年龄特点的教学活动，重视学生获得相关知识的体验，在选择