在《摆的快慢》教学中培养学生科学态度

◇琚鹏飞 马永双（吉林：长春师范大学长春师范大学物理学院）

培养学生的科学态度，是《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）的目标之一。教师合理的教学设计，能够有效培养学生的科学态度。笔者以《摆的快慢》为例，设计探究活动，以学生学习的注意、保持、运动复现、强化和动机四个过程为路径，进行教学设计。以期为一线教师提供有益的借鉴与启示。

一、问题的提出

科学态度是《课程标准》提出的课程目标之一。科学态度是个体对科学现象、科学理论、科学事实等所持有的稳定的心理倾向，主要包括探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享四个方面。有研究表明，当前小学生的科学态度总体水平趋于向好，教师的授课方式是影响小学生科学态度形成和发展的关键因素之一。小学科学教学，应该以学生为主，设计科学探究活动，发展学生探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享四个维度的学段目标，从而促进小学生科学态度的发展。本文以《摆的快慢》一课的教学为例，探索如何培养学生的科学态度。

二、基于科学态度培养的路径选择

班杜拉社会学习理论认为，态度的培养路径为“注意、保持、运动复现、强化和动机”四个过程。科学态度是态度的一种，科学态度的培养路径也应该这样。本文结合班杜拉学习理论与科学学科的特点，分析培养学生科学态度的路径。注意过程，是激发学生探究兴趣的过程，符合课程教学的导入环节；保持过程，是学生把认知转化为个人经验的过程，与学生设计实验以及数据汇报的过程相符合；运动复现的过程，是个人经验转化外显的过程，教师导入问题让学生进行问题解决的探究活动环节与之相符合；最后，知识应用的环节，是学生科学态度强化和动机的过程。以上是基于科学态度培养的教学设计的基本路径。

三、教学过程设计

（一）注意过程，激发学生探究兴趣

教师手里握着一样东西，大家想知道是什么？（教师展示自制的一个简易的摆。）如图1-a所示，接着按照以下步骤展开教学。

图1 自制简易的摆

1.教师提问导入

大家一起看，这是我们上节课学习的钟摆。我们通过上节课的学习，知道了相同的摆在相同的时间内摆动的次数相同，也就是摆具有等时性。那么不同的摆，在1分钟内摆动的次数是否相同呢？（教学实践发现摆绳的长短会影响摆摆动的快慢）

2.演示实验

“看谁的小手举得高高的”，选择一名学生上讲桌进行摆的研究的实验。让学生观察两个摆同时摆动的快慢。（不同的摆通过改变摆锤的重量或摆绳的长度）

3.教师追问

同学们观察后你发现两个摆摆动的快慢同样吗？如果不同，影响它的因素又是什么呢？（预设:摆的重量、摆绳的长度、摆角的大小）板书:摆的快慢。今天我们就一起来研究一下摆的小秘密吧。

4.设计意图

课程导入环节是学生科学态度培养的“注意过程”。教师利用生活中常见的一次性筷子、塑料盒等制作了简易的摆。教师通过简易的摆进行实验，回顾了上节课的知识点、创设了情境，引出摆的快慢这一课时。进行自制道具的演示实验，提升学生发现问题（发现两个摆的不同）、做出假设的能力（摆动快慢的影响因素），目的是提升学生的科学探究能力以及激发学生的探究兴趣，促进学生科学态度的发展。

（二）保持过程，培养学生合作分享

教师：摆的特性有什么呢？引导学生说出摆的等时性。同样的摆摆动快慢是相同的。那不同的摆摆动的快慢也是相同的吗？我们如何进行实验，证明摆的快慢影响因素呢？在我们动手做实验之前，先开动自己的脑筋，小组之间合作学习讨论并设计实验方案。接下来，利用我们手里的实验道具，各个小组讨论，设计实验道具制作不同的摆，进行探究（15秒内不同的摆摆动的快慢）。

教师引导学生小组交流合作学习，通过逻辑推理、搜集信息、处理信息，利用手中的材料制作两个不同的摆（可以通过改变摆锤的重量或改变摆绳的长度）。最后小组汇报，教师总结进行设计摆的相关指导。

设计意图：制订科学实验计划的环节是培养学生的“保持过程”。指导学生进行逻辑推理，对目前的材料做出分类，接着让学生制订摆的实验探究计划，带领学生领略科学实验的魅力。目的是培养学生制订科学探究计划、设计科学探究实验、表达交流的科学探究能力以及学生追求创新的科学态度。让学生进行推理，是为了锻炼学生的科学思维；学生小组交流合作学习，是为了让学生通过小组分享交流以此来培养学生的合作分享的科学态度。

（三）运动复现过程，培养学生实事求是、合作分享

教师：介绍图1-b、图1-c的相关性后，学生运用手中的实验材料也设计了自己的摆。让学生进行小组合作学习探究摆摆动快慢与哪些影响因素有关。各组按照各自讨论的实验设计情况进行实验，准备好实验记录单（如图表1所示）。实验控制时间15分钟。

表1 实验记录单

观看PPT：教师在课堂PPT上展示实验步骤、实验现象、实验操作等相关的规范。“相信同学们都准备好了，大家都开始行动吧。”鼓励学生，学生在进行实验的时候，教师应该给予一定的指导。

实验活动1：研究摆的摆动快慢与摆绳长短的关系。

实验活动2：研究摆的摆动快慢与摆锤的关系。

设计意图：探究活动的实验环节是培养学生的“运动复现过程”。为学生开展实验探究活动，引导学生进行亲身体验科学的魅力。创设实验探究活动的目的是培养学生搜集信息、处理实验数据、得出实验结论的科学探究能力，培养学生实事求是的科学态度；小组交流合作学习，是为了培养学生的表达交流能力和他们的科学态度；实践活动，培养学生直面问题、处理问题、坚持毅力等相关的科学精神。

（四）保持过程，培养学生实事求是、合作分享

教师：通过刚才的实验，你们现在能够回答什么因素能够影响摆摆动快慢呢？小组整理好实验数据，准备汇报实验结果。“好了，大家应该都准备好了吧。”大家以小组为单位进行数据的汇报。

哪一组设计的实验流程最好？哪一组数据处理方面更加细致、更加具体？学生讨论完后，反思时间为2分钟。

通过各位同学数据的汇报，摆摆动的快慢与摆绳的长度有关，摆绳越长摆摆动越慢，摆绳越短，摆摆动越快,而摆锤的质量不会影响摆动次数。这节课我们运用科学知识解决了科学问题。科学家应用精密仪器和严谨的方法，得出令人信服的结论，我们与科学家的研究思路相同，祝贺你们，未来的小科学家们!

设计意图：学生进行问题的解决，是培养科学态度的“保持过程”。利用数据汇报环节，引导学生对自己的实验流程、实验数据做出结论，从而培养他们实验探究的习惯以及实事求是的科学态度；研讨环节，促进学生进行理性思考，提升小组合作能力；对他人的方案进行反思，促进学生反思能力的提升，学会应用科学知识找到解决问题的方式。

（五）强化和动机过程，培养学生追求创新

同学们，我们通过实验研究，已经掌握了影响摆摆动快慢的影响因素了。但是老师这里还有一个生活中的小问题想让大家给老师答疑一下：老师家中有一个挂钟，但是它的时间一直走得不准确。我们该如何让它走得准确呢？应该怎么办呢？未来的小科学家们大家集思广益一下。

让学生发现生活中对应的相关问题，引发学生的思考。

“老师，应该通过改变摆长，来改变摆摆动的快慢。”

那么，同学们，我该怎么去改变这个摆的摆绳长短呢？

设计意图:知识应用的环节，是培养学生科学态度的“强化和动机的过程”。运用生活中的小问题，促进学生运用科学知识解决问题。教师运用生活中的小问题留下悬念，为下节课“做一个钟摆”做铺垫。知识运用的环节,是为了培养学生追求真理、科学创新的素质。

（六）科学态度评价过程

课堂评价记录单根据《课程标准》对探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享四个维度的划分以及各个维度的内容进行了水平的划分。水平1表明小学生科学态度极好，课堂表现好；水平2表明小学生科学态度一般，课堂表现也一般；水平3表示小学生科学态度不佳，课堂表现差。具体如表2所示。

表2 课堂评价记录单

老师手里有一份课堂评价记录单（如表2），请同学们根据大家的课堂表现填写课堂评价记录单吧。记录时间为2分钟。

设计意图：课堂评价记录单根据学生的科学态度进行了部分的水平划分。根据学生的课堂评价记录单的填写信息，能反映学生科学课堂学习的表现。科学课堂评价记录单以自我评价、教师评价、生生互评的方式，培养学生科学课堂学习的反思能力。根据科学课堂记录对学生的科学态度进行的划分，能反映出学生的科学态度，教师能根据数据对学生进行有针对性的培养。

四、总结

本节课以培养学生科学态度为目标，从课程导入环节出发，培养学生科学态度的注意过程；实验探究环节，让学生进入培养科学态度的保持过程；数据汇报和解决科学问题，培养学生科学态度的运动复现过程；最后，知识应用环节是强化学生能力的过程。各个路径对学生探究兴趣、实事求是、合作分享、追求创新四个维度进行了有针对性的培养。同时，教师在教学过程中穿插了演示实验、文字、图表等材料，激发学生的探究兴趣，引导学生基于思考与猜测开展实验，逐步形成摆的科学观念。通过分析与综合、抽象与概括、比较与分类、逻辑推理，培养学生的科学思维，学生通过交流合作学习学会了合作分享。运用科学材料，让学生进行实验设计与验证实验、搜集数据等，培养学生的追求创新与实事求是的科学态度。结合社会生活，将知识应用于解决现实问题，培养学生追求创新，从而达到培养学生科学态度的目标。

学生科学态度的培养，不是一朝一夕就能完成的。学生的科学态度需要教师长期引导，唯如此，学生才能具备一定的科学态度，科学教师才能完成培养高质量的优秀人才的使命。■