培养小学生科学探究过程技能——比较、分类

发表时间:2015/01/08 00:00:00  浏览次数:3517  
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  在观察的基础上,常常需要进行比较和分类。
  1.要点
  比较是寻找两个或几个事物的相同之处和不同之处。
  分类是把某些特征相似的事物放在一起。分类要按照事物的本质特征进行。比较可以使观察更加细致。而分类又是以比较为基础的,它可以帮助我们认识事物的本质特征和事物之间的关系。
  2.分类方法
  科学研究中的分类方法有很多,适合儿童年龄特征的分类方法。最基本的有三种:顺序排列法、多级二分法和集合法。其中,小学科学教学中,常常用到二分法。即按照一定的标准将事物分成两类。分类的依据是事物之间的不同之处。
  3.如何培养小学生的分类能力?
  (1)初学阶段:教师给出分类标准,学生按照标准进行分类。
  举例:《干果和肉果》
  教学中,学生根据自己的经验将果实分类,有的“按照大小分类”,也有的“按照颜色分类”,还有的“按照形状分类”,这些都是学生在比较的基础上根据它们的不同提出来的。这时,教师提示:比较一下桃和瓜子,除了外形以外,果皮有什么明显的不同?学生通过观察发现:“桃的果皮肉多,而且汁也多,瓜子果皮很薄,比较干燥。”教师又提示说“你有没有发现,有些果实的果皮多汁多肉,而有些果皮干燥少汁?可不可以按照这个标准分类呢?”学生恍然大悟,很顺利地把手中的果实分成了两类:像栗子、葵花籽和开心果等果皮干燥少汁的分为一类,是干果;像苹果、梨和桃等果皮肥厚多汁的分为一类,是肉果。
  此时,教师还应引导学生进一步思考:按照果皮分类,与按照大小、颜色分类,哪一个更合理?为什么?学生通过思考认识到,果实的大小、颜色是会变化的,而且成熟后的果实颜色、大小是有差异的。而果皮的特征是稳定的,从而使学生明白,应该以事物典型的、稳定的特征作为分类标准。
  对于初步接触分类方法的学生,我们不能急于让学生认识如何分类,而是要让学生知道什么是分类。在《观察比较叶的相同与不同》教学中,我让学生观察搜集到的多种植物的叶子的相同与不同(杨树、柳树、黄栌、银杏、槭树),让学生想一想“如果把这些叶子分成两类,你认为应该怎样分?”学生通过观察与思考,根据自己的已有知识和经验,分别把叶子分成了两类,接着让学生进行汇报,有的学生是按照颜色不同分的;有的是按照形状不同分的;也有的是按照大小不同分的,分类的方式多种多样。这时,我对学生的分类结果给与了肯定,让他们知道可以这样分,同时告诉学生:“大家所说的颜色、形状、大小等不同点,就是你给叶子分类的标准,我们在对事物进行分类的时候,就是要先找到标准,标准不同,分类的结果也不相同。”学生在老师的引领下,知道了要想分类,首先要做的是先观察比较它们有什么相同与不同,在此基础上选定分类的标准再进行分类。
  举例:《脊椎动物与无脊椎动物》
  通过本课的学习,让学生知道动物可以分为无脊椎动物和脊椎动物。有脊柱的动物就是脊椎动物;没有脊柱的动物就是无脊椎动物。通过学习,能正确判断常见的动物是属于哪类,继续认识给事物分类要根据物体典型和稳定的特征。
  教学中,教师引导学生进行体验活动:摸脊柱。让学生用手沿着自己的背部中间从上到下摸下去,会感到有一节一节的骨头,那就是自己的脊椎骨,一节一节的脊椎骨连在一起,就构成了脊柱。接着,我又问学生:“你知道哪些动物没有脊柱吗?”学生根据已有经验和知识,知道一些例如蜜蜂、蚯蚓、蚊子等常见的动物是没有脊柱的。这时,我引导学生:我们可以把动物按照有没有脊柱作为标准,分成两类,有脊柱的动物是脊椎动物,没有脊柱的动物是无脊椎动物。学生很自然地就理解了。学生通过体验活动,知道了什么是脊柱,然后老师告诉学生,按照这个典型稳定的特征,可以把动物分成脊椎动物和无脊椎动物两类,学生根据自己的认识能够举出一些常见的实例,正确判断一些常见动物属于哪类。
  举例:《胎生与卵生》
  其实对于培养学生分类能力,有的教学内容可以根据学生的情况给学生更多的空间,让学生充分发挥自己能力。比如我在教学《胎生与卵生》这一课时,以小鸡的孵化过程入手,让学生观察图片,认识到小鸡是卵孵化出来的。接着,我又让学生根据自己的知识和经验,描述出“有哪些动物不是用卵孵化出来的”,学生很容易就说出比如猫、狗等不是用卵孵化,而是直接被生出来的。然后我再让学生分别列举一些像小鸡一样繁殖后代的动物和像小猫一样繁殖后代的动物。学生通过比较,明显感觉到动物的两种明显的繁殖后代方式,我顺势引导学生,可不可以把这个作为标准,把动物分成两类呢?学生很容易的就知道了胎生与卵生。
  (2)巩固阶段:分类标准不是直接给出的。
  举例:种子的内部构造
  教学中,学生先解剖菜豆的种子,了解到蚕豆种子的构造。接着,学生又解剖玉米种子,认识到玉米种子的构造。这时,教师及时提问:“蚕豆和玉米种子的内部构造有什么不同?”学生通过比较,很容易就得出答案,“蚕豆的种子没有胚乳,而玉米的种子有胚乳。”初步建立有胚乳的种子和无胚乳的种子的两个概念。
  这时,学生再解剖观察更多的种子,如花生、绿豆、红豆等,学生将这些种子的构造与蚕豆、玉米相比较,用初步建立的概念(有胚乳的种子和无胚乳的种子)进行分类,花生和绿豆、红豆都是无胚乳的种子。
  本案例中,学生在教师的引导下,通过观察,形成概念,然后按照概念分类
  (3)应用阶段,对于知道怎样找到合理分类标准的高年级学生,要让学生寻找多种分类的标准,在这个阶段最重要的是运用知识能力的培养,通过教学让学生对分类有更深刻的认识,尽可能寻找不同的分类标准,尤其是运用二分法的能力。
  举例:《花的构造》
  通过实验观察,确实能帮助学生进行分类。比如我在进行《花的构造》一课教学时,让学生分组解剖准备好的白菜花,通过实验,学生认识到白菜花由萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分组成。这时,让学生拿出事先为学生准备好的南瓜花,让他们把南瓜花的构造与白菜花进行比较,学生通过比较,发现南瓜花与白菜花不同,没有雄蕊或雌蕊。我提出一个引导性的问题:“是不是所有的花都像白菜花一样,由萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分组成呢?”同时,出示几种其它的与白菜花结构不同的花,学生通过观察后发现:有的花没有雄蕊,有的没有雌蕊。根据学生的发现,我告诉学生:像白菜花一样,由萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分组成的花叫做完全花;缺少其中一部分或几部分的花叫做不完全花。我出示几种学生常见的完全花和不完全花,让学生判断,进一步加强学生的认识。
  在这课中,通过让学生实验和观察比较,学生自己发现判断完全花和不完全花的标准,进一步增强了学生运用比较分类的水平。
  举例:《昆虫的生命周期》
  我在教学《昆虫的生命周期》一课时,也是让学生观察蝴蝶与螳螂生命周期,让学生知道两种昆虫生命周期的明显不同,然后再让学生根据自己的经验举例,教师给予补充,学生通过观察大量事实得出结论:昆虫按照生命周期不同分为完全变态和不完全变态两类。
  这几个课例有个共同点,就是通过一定的实验手段,帮助学生建立概念,通过概念再进行分类。
  纵观以上,比较上面的例子可以看出,由教师提示、给出分类标准,——通过观察、实验等活动,建立概念,然后运用概念分类——学生自己发现、找到分类标准。在这一过程中,逐步培养和发展学生的比较分类的能力。
  值得注意的:(1)在分类时,可以依据物体的性质如形状、颜色、大小;也可以依据事物变化过程中的特征差异来分类。(2)分类标准要统一。同一事物的分类必须根据同一标准,避免出现分类重叠和混乱的现象。(3)引导学生提出合理的分类构想,制定科学的分类标准。
  【想一想,写一写】
  1.按照运用概念分类的要求,设计一课的教学过程。