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[摘 要]
基于培养学生的科学素养为目标,以氧循环知识内容为载体,让学生体验物质与能量相互关联,理解大气组分稳定性和物质活泼性的相对性,充分利用运动观、平衡观预设教学,建构教学,实现富有思考氛围、充满思辨的课堂。
[关键词]
科学思维;氧循环;教学设计
从宏观天体到微观粒子运动,无不体现着物质世界的运动性,而运动的结果使世界在不断的变化中趋于动态平衡。动态平衡反映了事物内部总量的变化规律,即指总量内部各组成要素之间具有相对平衡关系,运动与平衡是自然界普遍规律。
《科学》教材涉及大量的平衡教学内容:溶解平衡、生态平衡、二力平衡、杠杆平衡,质量守恒、体温调节、血糖调节等人体内环境的稳定等等。授人以鱼不如授人以渔,教会学生一种方法,使其会迁移、类比探究未知事物,其意义是尤其重大的,因为科学教学应该是对学生科学方法、科学思维等形成的引领,而不仅仅只是科学知识的传授。
鉴此,笔者以科学教材中“氧循环”为例阐述如何培养学生运动与平衡、稳定与相对等认识事物的基本规律。从教学内容分析,其核心知识是围绕氧元素而铺展的。氧元素,是地球上含量最大的元素,在岩石圈、大气圈、水圈和生物圈中都有着极大丰度。它的游离态以氧气和臭氧存在,化合态以水、二氧化碳、碳酸盐、大量有机物质等等存在,在生物界和非生物界都有极其重要的地位。当然,其存在并不是一成不变,而是处于不断的运动变化之中。教学剖析其怎样变化、为什么变化,是对知识的认知主体和认知客体相互依存整体性教学。只有在此基础上,才能让初中学生充分体验世界的运动性、运动的平衡性、平衡的稳定性,稳定的相对性,在思考中实现认知能力在思维层面上的提升。
一、课引
(一)新课引入
问题呈现:生物存在需要能量的供给,我们是如何获取能量的?
分析预设:细胞通过呼吸作用利用氧气分解营养物质,从而获取能量。
(二)设计意图
引出氧气,并凸显氧气对于人类、乃至其他需氧生物的意义;同时使学生在潜意识里埋下物质转变往往伴随着能量转化的基本观点。
二、物理动态平衡的建构
(一)构建物理循环
问题呈现:呼吸作用的存在必将不断消耗氧气,在教室这个有限空间里,氧气含量会不会明显降低?甚至导致我们缺氧?
课堂分析:不会。因为教室外面的氧气会进入教室。
问题呈现:那教室中的氧气的体积分数是否会超过1/5呢?
课堂分析:不会,由于分子无规则运动会使空气各组分处于最大的混乱度,从而使教室内空气各组分的含量保持稳定。
板书设计如图1。
基于培养学生的科学素养为目标,以氧循环知识内容为载体,让学生体验物质与能量相互关联,理解大气组分稳定性和物质活泼性的相对性,充分利用运动观、平衡观预设教学,建构教学,实现富有思考氛围、充满思辨的课堂。
[关键词]
科学思维;氧循环;教学设计
从宏观天体到微观粒子运动,无不体现着物质世界的运动性,而运动的结果使世界在不断的变化中趋于动态平衡。动态平衡反映了事物内部总量的变化规律,即指总量内部各组成要素之间具有相对平衡关系,运动与平衡是自然界普遍规律。
《科学》教材涉及大量的平衡教学内容:溶解平衡、生态平衡、二力平衡、杠杆平衡,质量守恒、体温调节、血糖调节等人体内环境的稳定等等。授人以鱼不如授人以渔,教会学生一种方法,使其会迁移、类比探究未知事物,其意义是尤其重大的,因为科学教学应该是对学生科学方法、科学思维等形成的引领,而不仅仅只是科学知识的传授。
鉴此,笔者以科学教材中“氧循环”为例阐述如何培养学生运动与平衡、稳定与相对等认识事物的基本规律。从教学内容分析,其核心知识是围绕氧元素而铺展的。氧元素,是地球上含量最大的元素,在岩石圈、大气圈、水圈和生物圈中都有着极大丰度。它的游离态以氧气和臭氧存在,化合态以水、二氧化碳、碳酸盐、大量有机物质等等存在,在生物界和非生物界都有极其重要的地位。当然,其存在并不是一成不变,而是处于不断的运动变化之中。教学剖析其怎样变化、为什么变化,是对知识的认知主体和认知客体相互依存整体性教学。只有在此基础上,才能让初中学生充分体验世界的运动性、运动的平衡性、平衡的稳定性,稳定的相对性,在思考中实现认知能力在思维层面上的提升。
一、课引
(一)新课引入
问题呈现:生物存在需要能量的供给,我们是如何获取能量的?
分析预设:细胞通过呼吸作用利用氧气分解营养物质,从而获取能量。
(二)设计意图
引出氧气,并凸显氧气对于人类、乃至其他需氧生物的意义;同时使学生在潜意识里埋下物质转变往往伴随着能量转化的基本观点。
二、物理动态平衡的建构
(一)构建物理循环
问题呈现:呼吸作用的存在必将不断消耗氧气,在教室这个有限空间里,氧气含量会不会明显降低?甚至导致我们缺氧?
课堂分析:不会。因为教室外面的氧气会进入教室。
问题呈现:那教室中的氧气的体积分数是否会超过1/5呢?
课堂分析:不会,由于分子无规则运动会使空气各组分处于最大的混乱度,从而使教室内空气各组分的含量保持稳定。
板书设计如图1。