小学科学疑难问题解决策略专集(五)

1小学科学疑难问题解决策略专集前言在新课程的实施过程中，教师们会遇到一些难教的课例、学生会遇到一些难学的内容。为了切实帮助教师解决“怎么教”、学生“怎么学”的教学实际问题，德清县教育研训中心组织开展了“难教难学”疑难问题的研究活动。小学科学学科先是在全县小学征集了新课程疑难问题，对征集来的问题进行梳理、筛选、分类、对比、分析，对一些反映相对集中的具有共性的疑难问题进行了重点整理汇编；其次是对疑难问题进行研究，组织德清县小学科学骨干教师周宏亮、孙伟明、陈洪良、沈华敏、宋莲英、顾忠伟、周伟良、沈建锋、沈春娣、朱照华、吴小建等进行专题研讨、集智攻关；并根据疑难问题的具体内容提出相应的解决策略：有的是提出有针对性的教学解决策略，有的是提供教学的片段设计，有的是补充相关科学知识，有的是提供相关信息等。在新春来临之际，我将《小学科学疑难问题解决策略专辑》整理出来，与大家一起分享这一稚嫩的研究成果，以期能帮助一线教师解决教学中的实际问题，并期待着教师们能从中获得启迪，在教学实践中进一步落实新课程的三维教学目标，提高教学的有效性，更好地促进学生科学素养的形成。本专辑可能还存在着一些问题，对疑难问题的解决策略还有待进一步探讨与研究，欢迎德清县小学科学教师针对疑难问题不断地实践反思再提出更有效的解决策略，从而提高教与学的有效性，促进学生更好得发展。徐敏于2011年元月小学科学五年级疑难问题五年级上册《生物与环境》单元第1-3课一、问题描述2五年级上册教材第一单元第1课《种子发芽实验一》、第2课《种子发芽实验二》研究的是种子发芽需要什么条件。第3课《观察绿豆芽的生长》研究的是幼苗生长需要什么条件。“种子发芽需要的条件”与“幼苗生长需要的条件”容易混淆。二、原因分析教学之后，学生表述中出现的错误问题：种子发芽需要阳光。阳光对种子发芽有影响，有阳光的种子长得粗壮健康，没有阳光的种子长得又细又长。正确表述，种子发芽不需要阳光。阳光对幼苗生长有影响，有阳光的幼苗长得粗壮健康，没有阳光的幼苗长得又细又长。种子发芽需要什么条件？针对问题，让学生结合已有的经验大胆地进行推测，并初步说说自己的理由。学生的前概念是：认为种子发芽可能与阳光、空气、温度、水分、土壤、种子等这些因素都有关。学生对幼苗生长是否一定需要阳光的前概念是比较模糊的。这里有一个知识点，植物靠叶子进行光合作用制造养料，供自身健康成长，大部分学生不具备这个知识点。哪个过程是种子发芽，哪个过程算幼苗生长，学生混淆在一起。学生实验时，把种子发芽与幼苗生长混在一起。因为，学生做了种子发芽实验后，让发芽的幼苗继续留在原来有水的杯子里长大，有的放在抽屉里，有的放在窗台上，学生观察到种子发芽后，紧跟着是幼苗生长的过程，但是这时的幼苗生长环境是不健康的。种子吸水后膨胀，然后破皮，长出根，再长出芽，这是发芽的过程。种子发芽后，应该把发芽的豆苗移栽，种到土壤里，然后让它们在阳光下健康地生长。再用两盆健康的幼苗进行对比实验，研究阳光对幼苗生长的影响。三、针对性教学策略1．以“种子发芽是否需要水”为例，组织学生设计对比实验，在做对比实验时，两个组不同的条件只能有一个，其它的条件都要相同。如研究种子发芽需要水的问题，不同的条件是水，一个杯子放入适量的水，另一个杯子中不放水，其它条件都相同，有充足的空气、适宜的温度、可以都有光照，还要一样的种子等。我们提出的问题种子发芽需要水吗？我们的推测种子发芽需要水。两个组相同的条件温度、空气、阳光、种子等3两个组不同的条件水分实验的方法用两个一次性杯子，分别装上两颗绿豆种子，其中一个杯子放入适量的水，另一个杯子中不放水。敞开口子，放在室温下同一个地方（窗台上或课桌里），过两天观察。在众多的假设中，如果改变的是阳光、改变的是温度、改变的是土壤又该怎样控制条件，怎样做呢？教学关键点是“怎样控制变量”，要让学生自己提出设计方案，对每一个量都要设计实验落实开展研究。布置课外分组完成，下节课集中汇报并分析实验信息。改变的量看到的现象作出的解释水分有水的种子发芽了，没有水的种子不发芽。种子发芽必须要有适当的水。温度温度高的种子发芽了，温度低的种子不发芽。种子发芽必须有适宜的温度。空气有充足空气的种子发芽了，没有充足空气的种子不发芽。种子发芽必须有充足的空气。阳光有光照的种子发芽了，没有光照的种子也发芽。种子发芽不一定要有阳光。土壤有土壤的种子发芽了，没有土壤的种子也发芽。种子发芽不一定要有土壤。综上分析，可以得出种子发芽必须的条件是：要有适当的水分，适宜的温度，充足的空气，种子发芽不需要阳光和土壤。2．用两盆种植在土壤里的健康幼苗进行对比实验，研究阳光对幼苗生长的影响。发现幼苗生长具有向光性，阳光对幼苗生长有很大的影响，有阳光的幼苗长得粗壮健康，没有阳光的幼苗长得又细又长，很不健康，得出幼苗生长需要阳光。五年级上册《生物与环境》单元第4课一、问题描述五年级上册《生物与环境》单元第4课《蚯蚓的选择》中的蚯蚓喜欢明亮还是黑暗的对比实验条件难以控制。二、原因分析4蚯蚓喜欢黑暗的环境。但是学生在做实验中，往往会比较吵闹，并且常常打开盖子观察蚯蚓，所以会影响实验结果。三、针对性教学策略1．组织学生设计对比实验，明确要改变的条件：明暗；不变的条件：盒子里的温度、湿度。2．怎样控制光的条件改变呢？（1）找一个长方形的盒子，把盒子的里面涂成黑色，盒子的盖子的一端剪掉一块，在盒子的底部铺上吸水纸。（2）将5条蚯蚓放在盒子中间，盖好盖子，过5分钟后才能打开盒盖观察，作好记录，。（3）为了使实验的控制不变的条件相同，要求学生不能吵闹，五年级上册《生物与环境》单元一、问题描述五年级上册科学《生物与环境》单元，生态系统与生物群落科学概念学生混淆。二、原因分析生态系统与生物群落两个概念既有联系又有区别。三、针对性教学策略1．两个科学概念的区别生态系统强调的是生物和非生物之间的关系。生态系统（ecosystem）是英国生态学家Tansley于1935年首先提上来的。像池塘里的生物和非生物这样，互相作用、互相依存，形成一个密不可分的整体，我们可以把它们看成一个生态系统。一片树林、一块草地、一个湖泊、一个海洋等都可以看成一个生态系统。生物群落强调的是生物和生物之间的关系。生物群落是指自然界里某一区域的生物形成一个平衡和谐的整体。2．两个科学概念的联系5生态系统和生物群落是有联系的：生命系统的结构层次是：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。其中生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体就是生态系统。五年级下册《时间的测量》第2课一、问题描述五年级下册《时间的测量》第2课《太阳钟》，学生不容易理解日晷测量时间的原理。二、原因分析日晷是一种利用太阳投影指示时间的工具，太阳东升西落，它所照射的物体的影子也会随着移动。在古代人们通过对这个自然现象的观察，学会了计算时间，发明了日晷。学生在学习时的难题是无法仔细观察日晷，而且日晷上面的时辰也不太熟悉。三、针对性教学策略与相关知识1．工具箱中有日晷的模型。组织学生在太阳下用日晷的模型实际观察，更有利于理解日晷的计时原理。2．日晷是利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。五年级上册《光》单元第6课一、问题描述教科版科学五年级上册《光》单元第6课《怎样得到更多的光和热》“物体的颜色与吸热”实验效果不明显。二、原因分析物体的颜色与吸热有关系吗？教科书要求学生把不同颜色的材料对折做成纸袋，分别插上温度计平放到阳光下，比较它们的升温情况。实验器材是白色6纸、粉色纸、黑色纸、黑色蜡光纸、铝箔纸。选择这些材料的目的是让学生容易发现深色比浅色升温快；表面粗糙的比光滑的升温快。三、针对性教学策略1．《科学教师教学用书》五年级上册有误。这一课《科学教师教学用书》说明中关于物体的颜色与吸热有关系，书中写到“选择这些材料的目的是让学生容易发现深色比浅色升温快；表面粗糙的比光滑的升温快。”既然是研究物体的颜色与吸热，就不应该把表面粗糙与光滑混在一起，完全可以另作研究。否则一来与研究的问题不符，二来这样设计实验学生很难发现为什么铝箔纸升温慢（吸热性差）的原因。我们要做到用教材而不是教教材。2．改进后的探究活动。这节课可以设计成以下三个探究活动：（1）物体的颜色与吸热；（2）物体表面粗糙、光滑与吸热；（3）阳光直射、斜射与吸热。这样学生的探究思路会更清晰，实验的效果也更明显。五年级上册《地球表面及其变化》单元第5课一、问题描述五年级上册《地球表面及其变化》单元第5课：比较接水器的“径流”与“雨水”有什么不同？学生难以理解题意。二、原因分析径流和雨水的科学概念界限划分不明显。三、针对性教学策略与补充相关知识径流是指由于降水而从流域内地面与地下汇集到河沟，并沿河槽下泄的水流的统称。可分地面径流、地下径流两种。径流引起江河、湖泊水情的变化，是水文循环和水量平衡的基本要素。表示径流大小的方式有流量、径流总量、径流深、径流模数等。简单地说，雨水降到地面上，汇集成沟，形成地面径流，一部分渗到地下，形成地下径流。本课此处的径流指的是“沿着地表流走的雨水”。教师在学生实验时讲解清7楚学生容易理解。五年级上册《地球表面及其变化》单元一、问题描述五年级上册《地球表面及其变化》单元的风化与侵蚀两个科学概念容易混淆。二、问题的成因分析风化与侵蚀两个科学概念本身区分不明显。三、补充相关教学知识（一）风化作用：风化作用指岩石在地表或接近地表的地方由于温度变化、水及水溶液的作用、大气及生物等的作用下发生的机械崩解及化学变化过程。风化作用一般分三类：物理风化、化学风化和生物风化作用。岩石是热的不良导体，在温度的变化下，表层与内部受热不均，产生膨胀与收缩，长期作用结果使岩石发生崩解破碎。在气温的日变化和年变化都较突出的地区，岩石中的水分不断冻融交替，冰冻时体积膨胀，好像一把把楔子插入岩石体内直到把岩石劈开、崩碎。以上两种作用属物理风化作用。岩石中的矿物成分在氧、二氧化碳以及水的作用下，常常发生化学分解作用，产生新的物质。这些物质有的被水溶解，随水流失，有的属不溶解物质残留在原地。这种改变原有化学成分的作用称化学风化作用。此外植物根素的生长，洞穴动物的活动、植物体死亡后分解形成的腐植酸对岩石的分解都可以改变岩石的状态与成分。（二）侵蚀作用：指风力、流水、冰川、波浪等外力在运动状态下改变地面岩石及其风化物的过程。侵蚀作用可分为机械剥蚀作用和化学剥蚀作用。在干旱的沙漠区常常可以见到一些奇形怪状的岩石。它们有的像古代城堡，有的像擎天立柱，有的像大石蘑菇，这并非雕塑家们的精工巧作，而是风挟带岩石碎屑，磨蚀岩石的结果，人们称之为风蚀地貌。流水的侵蚀作用更是强大而普遍，大陆面积约90％的地方都处于流水的侵蚀作用控制之下，降水冲蚀地表，沟谷和河流的流水，使谷底和河床加宽加深，坡面上的流水冲刷着整个坡面，使8之趋于破碎。例如我国的黄土高原由于植被多遭破坏，流水侵蚀严重，造成千沟万壑的地表形态。在高寒地区，巨大的冰川，可以刨蚀地面，形成冰斗、角峰、U形谷等冰川地貌。在全世界约270000千米的海岸线，海浪不断拍击岩石，可以产生38吨/米2的压力，一面把岩石“击”成碎屑，一面再以碎屑为工具加速破坏着岩石，在海岸形成海蚀柱、海蚀桥、海蚀洞穴等奇特的海蚀地貌。此外，流水对岩石还有溶蚀作用。地表水、地下水能溶解岩石中的可溶解性盐类，如碳酸钙、氯化钠等，形成天然溶液而随水流失。我国的桂林山水、路南石林等岩溶地貌就是可溶性石灰岩受到含有二氧化碳流水的长期溶解和冲刷作用而形成的。五年级上册《运动与力》单元一、问题描述五年级上册《运动与力》单元，学生对运动与力的关系不能正确的理解。二、原因分析错误观点：认为有力作用，物体就运动，力是物体运动的原因。三、教学补充的相关知识牛顿第一定律（就