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1、专题学习16 让学生学习制订研究计划 【主题内涵】制订研究计划是学生在解决科学问题时必须经历的一个过程，是提高学生科学探究能力的一个重要方面。科学（36年级）课程标准在科学探究的具体内容标准中指出：能提出进行探究活动的大致思路，能对自己或小组提出的探究内容作出书面计划。对于每一种探究方法，都应使学生在动手前弄清研究什么问题、如何选择变量、怎样控制条件、如何进行操作等，它旨在让学生动手之前先动脑，使探究活动方法更明确、思路更清晰、过程更科学，培养学生制订计划的能力对于提高他们科学探究能力有着重要的意义。在探究过程中要求学生能够自己想办法来回答面临的一些科学问题，通过让学生频繁地想办法并进行实施之
2、后，就能够形成进行探究活动的大致思路，逐步向着制订科学探究计划的方向迈进。制订计划就是需要学生用理性的思维去整理感性的材料，从而选择方法、确定步骤。教师要鼓励学生动手前先想一想、说一说，逐步过渡到制订较完整的科学探究计划。【案例描述与分析】案例1 从想到说，制订简单的口头计划三年级科学上册奇妙的指纹，教师在引导学生选择一个适合自己研究的问题后，进入了以下教学环节：师：现在我们问题有了，怎么进行研究呢？生：（小组讨论研究的方法）师：接下来老师想听听你们准备怎么进行研究？生：将指纹拓下来比较。生：可以将指纹用印下来看看是什么形状。生：我们不印下来，也可以直接用放大镜看。在科学探究的起始阶段，当学生
3、面对科学问题，教师经常让他们自己动脑筋去解决这些问题，一般不要求制订书面研究计划，而是以“想一想、说一说”的形式，让学生汇报研究的思路，即口头的研究计划。这个案例中，口头研究计划内容较简单，仅涉及“问题、方法”两个方面，符合三年级学生的年龄特点和认知水平，是向制订简单书面计划过渡必须经历的一个阶段。案例2 你们也能像王康同学这样进行研究吗？三年级科学下册研究土壤一课主要让学生探究“土壤是混合物吗？”其中教学目标之一是：让学生制订简单的研究计划。教师在“设计研究计划”的教学环节如下：（1） 实验前，先说说打算先做什么，后做什么，怎样分工和合作；（2） 讨论且参照“王康这一组的研究方法”，分组制订
4、研究计划；（3） 按计划研究土壤。这个教学设计中，让学生参照教材上的研究计划尝试着自己制订研究计划，并根据计划有目的地开展研究活动，这也是提高学生制订研究计划能力行之有效的方法。制订计划必须学会用语言表述思维过程，教材上王康的研究计划有着明显的指导作用，尤其是研究方法的描述十分具体，这对于提高学生的语言表达能力有着积极的促进作用。在模仿制订计划的过程中，让学生初步了解研究计划的基本内容，写作方法，为进一步学习制订书面研究计划打下基础。案例3 怎样让学生制订简单的书面计划课例：一杯水里能溶解多少食盐一、背景：（一） 教学资源分析：本课是四年级科学上册溶解单元的一个内容，意在指导学生根据问题初步学
5、习制订简单的研究计划，并按计划开展研究活动，通过对“一杯水里能溶解多少盐”这一问题的自主研究活动，初步感知和经历探典型的探究性实验的方法和步骤，同时获得“在一定的温度下，一定量的水只能溶解一定量的食盐”的认识。这个探究性实验中涉及了研究问题的确立、变量的选择和控制、实验操作的方法，甚至具体到了学生的如何分工和合作等，这对学生的探究能力提出了新的挑战,因此让制订计划和实施计划贯穿于探究过程的始终，动手和动脑有机结合，对于提高学生的探究能力和科学素养、丰富探究活动的内涵有着重要的价值。（二） 教学目标让学生通过实验获得“在一定的温度下，一定量的水只能溶解一定量的食盐”的认识。让学生学会根据问题制定
6、简单的研究计划，通过自主探究活动，初步感知和经历探究实验的方法和步骤。培养学生观察研究溶解现象的兴趣。二、教学实录1、创设问题情境，从实验观察中提出研究问题。师：大家看一下老师这里有哪些实验材料？生：盐、杯子、水、勺子，还有筷子。师：我们可以用他们来干什么？生：（齐声）做实验！师：你们想看老师做个实验吗？（生：想！）谁愿意和老师合作？生：（纷纷举手）我来！我来！师：（出示一杯水，请学生放一平勺盐，教师搅拌）大家看到盐怎么样了？生：溶解了。师：如果再放一勺，它还会溶解吗？生：（大声）会！（学生又放一勺，教师搅拌一下，食盐又溶解了。）师：如果老师请这位同学不停地加盐，盐会不停地溶解吗？生：会。生：
7、不会！师：这里的一杯水有200毫升，请你推测一下这杯水能溶解多少食盐呢？生：（猜测各不一样）师：那么谁的猜测是对的呢？你们准备怎么办？生：做实验就知道了。师：今天由于时间关系，我们的实验不用那么多水，用50毫升。（教师让学生看看50毫升水大约有多少）所以我们今天研究的问题就是：一杯50毫升的水里能溶解多少食盐？（投影出示）在制订研究前，必须明确研究的问题是一个科学问题，而“一杯水里能溶解多少食盐？”这是个不能研究的生活问题，这怎么办？这个案例中，教师巧妙地用200毫升的水过渡到50毫升的一杯水，把一个不能研究的生活化的问题转化成了一个可以研究的科学问题。2、根据问题讨论研究计划的制订师：现在我
8、们问题有了，可以开始研究了吗？生：能。生：不能，我们还没有材料呢！师：我们的材料还没有，也就是我们的准备工作还没有做好。那么我们要做哪些准备工作呢？你们小组内先讨论一下吧！生：（小组讨论、汇报）师：大家刚才说得很好，我们可以把实验前做的一些准备写在研究计划上。（出示研究计划模板）研究计划一、研究的问题： 二、准备的材料： 三、人员的分工： 四、研究的方法和步骤： 制订计划就是“事先想”，“想好了再做”。有了问题，我们就得思考一下具体做哪些工作呢？如进一步明确问题、准备材料、确定方法步骤等。为使探究活动更具目的性、计划性，我们把“事先想”的内容记录下来，想好了才能更好地做。研究计划的制订过程也是
9、一个探究的过程，是提高学生探究能力的一个重要方面。制订计划的教学重点是充分利用学生已有的经验，在交流研讨中逐步学会制订计划。学生在日常的生活和学习中已经积累了一定的知识和经验，这些已有的知识和经验是制订计划的基础。每组学生群策群力写计划，学生劲头十足，一丝不苟，俨然一副“小科学家”的样子，虽然这个过程用时较多，但对于学生今后的研究活动意义重大。教师应该在这个方面舍得花时间。3、交流研究计划，修正研究计划。师：哪几个同学愿意代表自己小组向全班同学介绍你们的研究方案？请你们到台前来。生：（学生代表面向全班逐一介绍自己小组的实验方案）师：老师也有一些想法想和大家交流，你们说一勺盐怎么算？生：满满的一
10、勺。生：不行！这样每一勺还是不一样多。生：那你说怎么办？师：谁有办法？生：用尺刮一下就可以了。（到台前示范。）师：第一勺加进后，什么时候加第二勺？加到什么时候不要加了呢？生：等溶解了再加第二勺，一直加到不能溶解为止。师：那你是搅拌的时候观察，还是搅拌后等一下再观察？生：搅拌后等一下再观察比较科学。师：那么一共溶解了几勺你们怎么算？如果放到第七勺不能溶解了算几勺？生：（大声）6勺。师：根据刚才的讨论情况，大家觉得计划中哪些地方想得还不够周到，可以修改一下。在交流准备的材料有哪些时，为了体现科学材料的生活化，可以选择一次性杯子、筷子、勺子、尺等。小组如何分工呢？引导学生在这个实验中可以分为：一名材
11、料员、二名实验员、一名记录汇报员，分工合作，明确职责，提高小组学习的效率。方法和步骤如何？在这个实验中，一勺盐是多少又是一个变量。教师强调取一勺盐为一平勺，用尺子把高于勺子边缘的盐轻轻刮去，实验前教师让学生做示范。同时让学生明白，必须在溶解了第一勺以后再加入第二勺，直到不能溶解为止，并及时做好记录。制订计划不是一次性完成的，这些要点是学生在初订计划时一进难以考虑到的，通过这个环节的交流研讨活动，很好地填补了思维的“空白”，也为进一步修正计划作了必要的铺垫。4、执行研究计划，做好实验记录。师：现在我们计划修订好了，马上要做实验了。下面请各组的材料员来领取材料，但老师也要提醒大家，做实验时一定要随
12、时做好记录。清楚吗？生：（各组的材料员来领取材料和实验记录单，开始实验。）食盐（勺）第1第2第3第4第5第6第7第8第9第10第11第12第13第15溶解的打制订计划的目的是为了更好完成实验任务，让学生根据计划领取实验材料和实验记录单，要求学生根据计划实施研究活动，分工合作，记录实验结果。在这个过程中，教师加强巡视指导，对小组实验中不规范的操作进行指导，如搅拌的方法，取一平勺盐的精确度，何时加入第二勺盐等。5、汇报实验结果，反思实验过程实验汇报时，教师出示如下表格，让学生把自己小组的实验结果用小红花贴在相应的表格里。15勺6勺7勺8勺9勺10勺11勺12勺13勺14勺14勺以上师：从汇报的数据
13、中，你发现了什么？生：我发现了最多的溶解了15勺，最少的溶解了8勺？生：我发现溶解11勺的最多，有5个组，溶解8勺、15得最少，都只有一个组。生：老师，第七组的实验有问题，他们的杯子里的盐还没有溶解完呢！师：你们想一想，为什么同样一杯水里溶解的盐有多有少？生：可能有的组加盐太快了，没等溶解就加进去了。老师你看第四组就是这样的。生：有的小组把勺子弄湿了，这样肯定不行！师：看来有的小组没有按计划的要求去做，那么这杯50毫升的水里溶解了多少食盐怎么算呢？生：那要看哪种情况出现得最多。生：应该算11勺。反思是一种重要的科学思想。探究结束，教师引导学生来反思的自己的计划，看看哪些做到了、哪些漏掉了、哪些
14、调整了、哪些补充了，这将有助于引导学生比较规范地操作，体现计划对活动的指导，培养学生严谨的科学学习态度。如在本课中，“一杯水里溶解多少勺盐”的溶解度的把握有一定难度，从汇报实验结果的看，出现了了饱和、不饱和、过度饱和三种情况，那“为什么同样一杯水里溶解的盐有多有少？”他们认为放盐的方法不当，再引导学生进一步反思自己的实验过程，鼓励学生课外继续开展研究活动。在拓展环节中，教师可以出示标有刻度的盐水瓶、咳嗽药水瓶等，鼓励学生回家后根据家中的材料，制订计划继续进行研究。 【问题讨论】1、你认为制订科学探究计划的价值在哪里？2、在课堂上让学生制订研究计划需要一定的时间，会“挤掉”一部分探究活动的时间，
15、你怎么看待这个关系？3、培养学生制订探究计划的能力不是一朝一夕可实现的，你准备借助什么载体达到这一教学目标？4、如果学生进行一次小课题研究，你如何引导学生制订计划并开展研究活动？ 【资料链接】1、 在制订计划时，为什么对不同年级的学生提出不同的要求？在小学阶段，学生年龄小，认知能力的发展处于起始阶段，而能力的形成需要经过不断的经历和体验，因而，教师不要急于求成，教学目标的制订应体现层次性。在教学时，根据学生的年龄特点和心理特点、教材的编排和学生能力的发展进程，对不同年级的学生可以提出不同的要求，有针对性地进行引导。三年级学生初次接触计划的制订，应重点训练制订口头计划，能说出科学探究的大致思路即可；四年级提出制订简单书面计划的要求，学生应能列出研究所需的材料，并
