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探究性教学中培养学生的科学思维
————《比较水的多少》案例及反思
一、课前设想：
这一课是在前面对一杯水和各种各样的液体进行了观察之后，再进行这一课教学，是结合了生活中很多地方需要比较液体的多少，但是人的感觉有时会出现错觉，所以为了精确地测量就要借助一些仪器，量筒就是测量液体多少的仪器之一。本课有两个知识点，一是用多种方法比较水的多少；二是用量筒测量水。在设计时，我首先让学生观察三只大小不同，水位也不同的瓶子，猜测哪个瓶子里的水多。由于视觉的局限性，学生猜出的结果会不同，这必然会引起他们的争论，再让学生想办法用多种的方法来比较哪瓶水多，让学生经历一个较完整的猜测哪瓶水多——设计活动方案——实验验证——整理实验现象——得出结论——表达结论的探究过程。在设计方案的过程中，让他们认识到做比较实验要控制其他可能影响的因素，即标准要统一。到底多多少呢？这就需要用仪器比较精确地来测量，从而引出量筒的应用，让学生测量比较。
二、学生分析：
三年级的学生，刚开始学习科学，从学生的生理和心理发展水平来看，主要是发展学生的观察能力和对科学观察的理解，要求学生能借助简单工具进行物体的体积、重量和高度的测量，并学会在实验条件下进行观察。
三、教学目标：
（一）科学知识：初步认识量筒，理解毫升的意义。
（二）过程与方法：通过观察、猜测、实验等不同方法比较不同容器里的水的多少，能 尝试运用多种方法比较水的多少，并明确必须使用同一标准。
（三）情感态度与价值观：注重事实，敢于发表不同的见解，乐于与人合作交流，愿意与人分享自己的发现，培养继续探究水的兴趣。
基于以上的教学目标，我把教学重点定为量筒的认识和量筒的使用；教学难点则是自己设计各种方法来比较水的多少。
四、教学策略
为了突出重点，突破难点，让科学探究成为科学学习的中心环节，探究是科学学习的目标，又是学习的方式，所以本课教学我以“学生发展为本，以活动探究为主线，让学生经历探究的全过程，在探究过程中培养学生科学思维。”主要采用了以下4个教学策略：
1、知识的呈现，变被动为主动。出示3瓶水，让学生猜测哪个瓶子的水多，从而引发了学生的争论，当学生发现在运用直接生活经验有障碍后，会认识到感性认识的不足，并且急于寻找解决的途径，从而变被动的思考为主动的探究。
2、让学生亲身体验科学探究的全过程，把生活经验上升为理论。在探究“比较水的多少”过程中，让学生经历了观察、比较、记录、统计等基本技能。
3、在使用量筒的过程中，让学生懂得用科学、简便的方法进行测量。
4、在探究和测量的活动中，采用小组合作的方法，从而真正实践学生是学习的主人，教师是学习的组织者、引导者和合作者。
五、教学过程
课程改革的目标是以人的发展为中心的，为了体现这一理念，我以探究为中心，让学生经历提出问题——作出预测——设计方案——实验探究——形成结论这一完整的科学探究过程，并在这个过程中学习科学探究，学习收集、整理证据，培养科学思维。
（一） 提出问题，作出预测
1、教师直接出示3瓶水，让学生猜测“哪个瓶子的水最多，哪个瓶子里的水最少？”
2、学生猜测，并填写实验记录“我们的猜测”一栏里。
《比较水的多少》实验记录
班级∶ 小组∶
我们的猜测∶（ ）最多水，（ ）最少水
我们的方法∶

我们的材料∶

3、学生汇报猜测的结果，教师板书。
（瓶子的大小、形状不同，装水的多少也不同，仅从视觉上观察，可能会产生误差，从而引发了学生的争论。既然猜不准，就要想办法来比较。当学生发现在运用直接生活经验时有障碍后，会认识到感性认识的不足，并且急于寻找解决的途径，从而变被动的思考为主动的探究，极大地调动学习热情，为下一环节做好铺垫。）
（二） 设计方案，实验探究
1、教师∶到底哪瓶水多呢？你能用哪些方法来证明？我们要比一比，哪组想出的办法多，方法好。
2、结合实验记录，小组同学一边讨论，一边把讨论好的方法和需要的材料写在记录表中。
（比较水的多少，学生在平时的生活当中已有了一定的经验，只是这种经验是被无意识地在应用，可能学生并没有很好地去关注过。因此，用比赛的方式让他们想出多种方法来比较水的多少，不仅能激起学生的兴趣，而且还能调动学生已有的知识经验，因此，对学生来说，这是一个把生活经验上升为理论的机会。）
3、学生汇报方案，交流、完善方案。
（学生在交流汇报的过程中，说出了许多方法∶如用尺子量一量谁的水位高；用天平称一称谁重；用漏斗来看看谁最快滴完；用杯子来量等等，这里，我就强调在比较的过程一定要在同一个标准下才能比较。这样学生进一步完善实验的方案）
4、小组做实验，比一比哪个小组做得又快又好。我强调∶要是你们想到的这个方法缺少器材，可以到老师这里来找一找。
（学生提出了“要一种有刻度的仪器”来测量，在这里，学生对量筒已经有了比较模糊的认识，在下一步“量筒的使用”就水到渠成了。学生在探究活动中提出的想法和做法，不一定是完美的，也不可避免地存在着各种瑕疵，因为学习本身就是一个探究未知的过程，自然会有很多的差错和不足。所以我尊重每个小组的意见和做法，关注其长处，关注其发展。三年级是个起始年级，在这个年段里就要让他们根据猜测设计研究方案的能力。但正因为是起始年级，所以我把步子放慢一点，起调低一点，由教师引领着完成。）
5、小组汇报比较出哪瓶水多
（三）形成结论∶探究重点——量筒的使用
1、知道了3号瓶的水最多，那它比另外两个瓶子的水多多少呢？
2、引出测量水的仪器——量筒
3、师生一起学习量筒的使用方法∶每一大格和每一小格表示多少毫升，在读数时，眼睛要平视，以凹下去的地方为准线。
4、小组使用量筒量出3个瓶子的水分别是多少毫升，然后填写在课本的表格里。
5、小组汇报测量的结果。
（认识量筒，理解毫升的意义也是本课的教学目标。量筒的出现和使用，是对学生前面的实验来一个总结和提升，为学生选择了一个既科学又简便的比较方法。）
（四）课堂延伸
液体的多少是用毫升来表示，让学生课外调查各种饮料瓶的容积。科学课的学习并不以下课铃声响而结束，生活当中处处有科学，要让学生明白其实我们学习的科学知识很多都是从生活当中而来的，我们可以在生活当中继续科学学习。
六、课后反思
（一）亮点分析
1、我直接出示3瓶水，让学生猜测哪瓶水多，让学生经历一个较完整的猜测哪瓶水多——设计活动方案——实验验证——整理实验现象——得出结论——表达结论的探究过程，在设计方案的过程中，让他们认识到做比较实验要控制其他可能影响的因素，即标准要统一。到底多多少呢？这就需要用仪器比较精确地来测量，从而引出量筒的应用，让学生测量比较。体现了亲身经历以探究为主的学习是学生的主要途径。
2、实验方法的开放性：我把“学生自己设计各种方法来比较水的多少”作为教学的难点，让学生自己设计实验方案，然后各组交流、互相补充、完善实验方法，最后按照自己的方案进行活动。在这一系列的活动中，我有意识地去培养学生的科学思维，引导学生要在同一标准下才能进行比较的实验。
3、材料的开放性：学生在探究活动中，根据自己的活动设计进行领取材料，学生提出的想法，让他们自己去实践验证，在不断的设想与验证的过程中，培养了学生的科学思维，让他们自己去发现，自己去完善研究的方案。
4、交流的开放性：学生充分的与教师、同学进行交流，发表自己的看法，我不把自己的意愿强加给学生，充分尊重学生的选择。只有让学生亲身经历了，才会有深刻的认识，思维才会产生碰撞，才会有新的发现。
（二）教学特色浅析
从教学几年来，特别是实施新课程以来，我非常注重课堂的探究活动的开展，我认为问题是探究性教学开始，生活是探究性教学的源泉，材料是探究性教学的基础，时间是探究性教学的保障。在这节课的教学过程中，我都注意到了从问题入手，到材料的开放、探究时间和探究方法的开放，在几个“开放”中，有意无意地对学生进行科学思维的培养，学习用科学的事实说话。
（三）不足之处
尽管一节课的设计很完美，但实施起来总有不足。例如在第一环节：提出问题，作出预测的过程中，可以做些课件，让导入生动、生活化一点，调动学生的热情。还有在短短的四十分钟时间里，要让每个学生发展自己，显得有些紧张，在以后的教学中，我会努力改进，因材施教，让每个学生都自主发展。