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体温计的教学设计和
【摘 要】任何课程的教学要想做出符合学生发展的教学设计,都离不开构思精巧,教学设计为教师教学目标的达成、教学活动的有效进行起着规划、安排和决策的作用.新一轮课程改革要求科学教学要重视科学探究过程中科学概念（知识）的形成与发展,教学设计应紧紧围绕学生自主学科知识的建立过程来设计与实施.“呈现-比较-建构·共享”四维度的教学设计符合学生认知理论,能有效体现学生在学习过程中相互合作,自主建构科学知识的过程,更能突出科学学习的价值,学生的探究合作,以及学习经验和成果的共享.
【关键词】呈现；比较；建构；共享；教学设计
一、何为“呈现·比较·建构·共享”
“呈现·比较·建构·共享”是我校探索高效课堂中提炼出来的四个环节.自2014年第三届“课堂节”以来,我们的教学研究出发点开始立足于学生已有的认知结构,教学过程更突出学生对知识概念的自主建构,让学生在课堂中积极主动愉悦的参与学习.经过几年的探索和发展,基于“呈现·比较·建构·共享”四维度的高效课堂模式逐步得到师生的认可.
（一）“呈现”指的是教师尊重学生的认知规律,从学生原有的认知结构中寻找突破口,在课堂教学中教师应设法创设学习情境,制造认知冲突,让学生从矛盾冲突中激发学习新知识的兴趣.“呈现”过程中,教师需要时刻关注学生潜意识中所出现的问题,其目的就是让学生在相关科学概念或知识上暴露出其认知不足,并以此作为教学的原点,从而明确课堂教学过程中学生学习的目标和教师教学的手段和策略.
（二）“比较”是一种方法,一种教师教和学生学的手段.教师根据学生所呈现出的认知冲突,有针对性地组织学生和学生、教师和学生的比较活动.通过比较来帮助学生在原有学识基础上提高认识,修正自己在新知识和旧经验之间的认知差异,并达成共识.比较的对象可以是学生和学生、学生和老师,也可以是前概念和新知识,还可以学习方法方式的比较；比较的内容可以是解决问题的方法、步骤与过程、口头表达能力,经验与实验等.
（三）“建构”在完成前面两个环节的基础上,通过“呈现”,借助“比较”,指导学生在原有知识结构基础上,建构起新的知识概念,或形成新的知识体系.“建构”的原则是：能让学生自主建构的一定让学生自己来建构：学生建构有难度的教师通过不断的引导让学生自己来建构；过于抽象的概念才由老师帮同学来建构.
（四）“共享”是指学生高层次的情感体验,既有学习知识的共享,更有学习过程中情感和学科价值的共享．是教学过程中的目标和价值的体现.学生在呈现、比较过程中建构了新的知识结构,获得了得失成败的情感体验,运用了科学的方法,培养了学习的品质等,更重要的是,通过教学过程由学科价值获得了人生的智慧,从而实现了知情意的共享.
二、基于“呈现·比较·建构·共享”的体温计教学设计
体温计是浙教版初中科学7年级上册“温度的测量”中的第二课时教学内容,体温计是生活中测量人的体温的常用工具,那么如何让学生在已有温度计概念的基础上建构出体温计这一概念呢？以下就是基于“呈现·比较·建构·共享”展开的体温计教学设计：
(一)实验活动呈现前概念
科学观察和实验是学习科学的基本方法,课堂实验活动不但能激发学生的学习兴趣,还能有效地帮助知识理解和掌握.积极开展课堂实验教学,让学生融入到实验的环境中,在老师的引导和指导下通过各种各样,丰富多彩有趣的观察和实验,让学生亲身体验,主动地去探索、去研究,从而获取新的知识.
例如：在学习“体温计”这一课时,教师从学生上一堂课的教学内容——温度计展开,让学生在已有经验基础上熟练使用温度计.不过教师在教学设计时设计了这样一个话题：能用普通温度计测量人的体温吗？生活经验告诉学生,测量人的体温的并不是普通的温度计,因此好多学生都说不能,不过也有几位同学坚持自己的观点可以测量.
教师顺着少部分同学的观点,让大家一起用普通温度计测量自己的体温,由于学生没有用温度计测过自己的体温,教师投影呈现临床测量体温的方法和部位：人的体温是指人身体内部的温度.由于身体内部的温度不容易测量,所以在临床上通常以直肠、腋窝和口腔的温度来代表体温.正常人的口腔温度为36. 7—37.7℃（平均体温37.2℃）,腋窝温度为36. 0—37.4℃（平均体温36.8℃）,直肠温度为36. 9—37.9℃（平均体温37.5℃）.
在明确安全卫生等事项后,学生迫不及待的开始了实验.学生在实验中巩固了温度计的基本结构和使用,重新激活前概念,为后续体温计教学的展开做好铺垫.
(二)比较真实体验,修正前概念
科学学习离不开实验和生活中的真实体验,从而让科学更好的服务于生活和生产.学生在学习新的科学概念前让其真实体会旧概念的弊端和不足,通过自己的努力不断修正前概念,慢慢建构出新的科学概念.
例如：在“体温计”一课中,学生通过用普通温度计来测量自己的体温实验中来真实体验普通温度计测量体温的不便,激发学生对普通温度计进行改进,学生在用普通温度计测量自己的体温实验中,体温数据与自己的实际体温偏差很大,且在使用过程中比较麻烦.在真实的体验中学生发现了普通温度计测量体温的诸多问题,归纳起来主要有：
1．温度计太长,使用时不方便；
2．温度计不能离开人体进行读数,离开以后液柱会下降：
3．温度计读数不够准确,只能精确到1摄氏度,不能准确反映人体实际温度等.
学生从实际操作中体验到了使用普通温度计测体温中的不便,继而激发了学生学习动力,不断的尝试着去设计来改进普通温度计,为体温计概念的建构提供了实践基础.
(三)总结实践体验,建构科学概念
学习环境中的真实体验要有利于学生对所学内容的意义建构,这就要求教师在教学设计过程中不仅需要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境问题创设,并把真实的情境创设看作是教学设计的最重要内容之一.
“体温计”教学设计中,教师在学生发现普通温度计测量自己体温时的不方便之后,及时的设计了“尝试着对温度计改进设计”这一环节.学生有了真实的体验后也都高涨,讨论、交流并提出了很多设计方案.虽然学生的设计还不是很完善,但整体的设计在朝着“体温计”的结构方向进行改进.
这样的教学设计环节,学生的思维完全被打开,在“不能离开人体读数”这个难题上有学生提出了安装照相机,将显示的体温值拍照后再读取：也有同学把体温计设计成弯曲状,便于直接读数等.在“液柱细,看不清读数”问题上也有同学提出用放大镜观察等解决办法.教师给予了充足的时间让学生交流,每每有新创意时学生都情不自禁的发出赞叹.最后通过学生和学生的交流,学生和教师的交流,学生慢慢建构出了一个专门用于体温测量的温度计——体温计.
(四)共享学习成果
共享学习成果指的是学生通过上述环节建构出科学概念后,不断将科学概念的外延扩大,并能活化新的科学概念,将科学概念灵活的应用于生活实践.“共享”的更高层次还体现在学生的情感体验,学生在呈现、比较过程中建构了新的知识结构,获得了得失成败的情感的体验,运用了科学的方法,培养了学习的品质等.
1．知识的共享
所谓知识共享是指学生通过师生,生生建构出的科学概念,利用建构的概念去解释生活中的各种现象,解决一些实际问题.这也恰恰体现了科学来源于生活,应用于生活的科学精神.例如：“体温计”的教学设计中,教师在学生建构出体温计概念后又通过让学生用体温计来测量自己的体温,通过前后两次测量自己的体温,真实的感受到体温计在结构设计中的巧妙之处.
不过教师的课堂并没有停留在体温计的完美设计中,而是呈现新的背景：体温计用到水银很不安全,测量时间持续长等问题,不断的“否定”体温计.学生在这样的背景中新的求知又被激活：我家测体温的不是玻璃体温计……
2．情感价值的共享
情感不仅指学习责任和学习兴趣,更重要的是乐观的生活态度、求实的科学精神以及人与人的合作精神.“体温计”教学设计中,在“尝试对普通温度计改进”环节中,小组成员讨论交流积极,能不断提出创新性的想法,而且在组与组之间展开了激烈的讨论和交流,每每有同学提到简洁低成本的设计方案时,班级同学无不送来掌声.
3．学科价值的共享
《初中科学课程标准》2 011年版,在课程基本理念中提到：科学课程建立在以下对科学本质认识的基础上,并将引导学生逐步认识科学的本质.“体温计”教学设计中设计了学生通过实验活动,体验真实情境下的探究活动.学生能在教师设计的情境下积极探索和发现,善于发现,敢于发现,并在发现的基础上不断思考和创新,同时借助同学和老师的帮助最终将问题解决.在课堂教学中让学生真正的像科学家一样去探索,将科学的探索精神深入每一位学生,并将这种精神延续到今后的生活生产之中.
三、课堂实践与反思
在体温计的实际教学中绝大部分教师还是围绕着体温计和温度计的结构差异展开,一般都是呈现体温计和温度计实物,通过学生观察体温计和温度计的结构不同来认识体温计.这样的教学设计虽也体现科学的探究比较过程,但学生的思维受到限制,学生只是机械的根据它们之间的不同来学习体温计,至于为什么体温计是这样的设计结构还缺少更深层次的认识.
本案的实验设计先从学生认知的温度计入手,“呈现”温度计；通过温度计测量人体温度中的不便处着手,“比较”温度计,从而激发学生重新设计改造温度计的兴趣和；学生在设计改造过程中,相互合作交流,逐渐找到了低成本改造的方案,“建构”起了体温计模型；在建构的体温计模型之后,不断完善体温计,达到“共享”先进体温计带来的生活上的便利.这样的教学设计充分发挥学生主体作用,自主呈现、自主比较、自主建构,学生真正理解和掌握体温计这一科学概念.
“呈现·比较·建构·共享”这四个环节既可以按照一堂课的先后顺序线性的展开,也可以在课堂教学环节中非线性的出现,甚至能够在教学过程中根据教学需要重复性的出现在课堂教学中.它们从不同维度反映师生之间的活动,可以是课堂一开始师生之间、生生之间就有“比较”,一开始就有师生之间新旧知识的“共享”,而“呈现”的方式、时机和内容都应根据教学内容和活动灵活的变动.本案“体温计”教学中在学生建构体温计这一环节中,教师将学生改进的方案不断的呈现,学生又根据呈现的方案再次改进,再次呈现,最后通过比较,建构出体温计模型.在共享体温计这一环节中,教师又通过呈现水银体温计的种种弊端,否定水银体温计,最终学生们在教师的帮助下认识了更多的其他原理的体温计.
实践证明,基于“呈现·比较·建构·共享”的教学设计符合学生的认知水平和发展方向,以呈现学生认知上暴露出来的问题为原点的科学教学设计课堂,可以使学生学习兴趣浓厚、课堂参与积极、合作交流融洽、探究活动真实、概念建构牢固、知识应用灵活,是真正的高效课堂、理想课堂.
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