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科学探究的案例

作者:lisa     更新时间:2004-08-01 10:11     浏览次数:1180 次    

  格雷姆女士在五年级任教,秋天的一个上午,她班上的几个学生兴奋地将她拉到窗前,指着外面说:“看啊,操场上那三棵树怎么啦?”格雷姆女士看到那三棵并排生长的树,第一棵的叶子掉光了;中间那棵的叶子颜色参差不齐,黄多绿少;第三棵却是绿叶茂密。学生们问道:“这三棵树过去看上去是一样的,为什么现在变得这么不同呢?”格雷姆女士也无法回答他们。(表现好奇,从自己已有知识中提出问题)

  格雷姆女士知道,按照课程计划,她的学生要到明年春天才学习植物,不过她认为这正是让学生去调查植物生长情况的好机会,因为问题是学生自己提出来的,所以会特别激励他们去寻求答案。虽然格雷姆女士并不十分有把握,但她还是决定尝试一下,让学生在她的引导下进行探究。毕竟他们去年观察过种子在不同条件下的生长情况,多少积累了一些探究的经验。于是,格雷姆女士说:“同学们,你们认为那三棵树为什么会变得如此不同呢?”立刻,学生们纷纷举手发言,提出了各自的看法:(提出初步的猜想在假设)

  --与光照有关;

  --一定是水太多的缘故;

  --这三棵树现在不同,可过去它们看上去是一样的;

  --秋季到了,有些树的叶子会比其他树掉得早一些;

  --地下有有毒物质;

  --三棵树年龄不同;

  --有害虫吃树叶;

  --一棵树比另两棵要老一些……

  当学生列举出足够多的观点时,格雷姆女士便鼓励他们进一步思考,在这些看法中,哪些可以进行调查,哪些只是描述?然后,她让学生根据各自的看法分成不同的小组,例如“水”组,“季节”组,“害虫”组等等。她要求每个小组制定计划,开展一次简单的调查活动,寻找证据来回答他们的问题。在学生制定调查计划时,格雷姆女士倾听他们的设想,并让各小组向全班同学说明他们的设想。通过这种迅捷、公开的现场评价,使学生反思自己应对问题的过程,完善自己的设想,提出更好的研究方法。(计划和实施简单的调查研究)

  接下来三周,学生利用课余时间开展调查研究。各小组充分利用各种资源,搜集有关树木特性、生长过程及其周围环境的信息。“树龄”组最快找到了问题的答案,他们跟学校有关人员取得联系,找到了购材的原始单据,并且到苗圃去核实,结果发现,这三棵树品种相同,树龄相差无几。对这样较早完成调查的组,格雷姆女士就请他们加入到尚未结束的小组中去。(通过观察搜集证据)

  “水”组的学生几乎每隔一小时就察看一下三棵树周围的地面,他们轮流值日,并记录下各人的观察。他们记录的数据足以向全班报告:“掉光叶子的那棵树几乎一直淹在水里;中间那棵有时淹在水里;而绿叶茂密的树周围地面潮湿,但从来没有淹在水里。”(根据证据进行解释)

  有一位学生回忆说,以前他家栽种的天竺葵叶子变黄的时候,妈妈曾告诉他,这是由于水太多的缘故。“水”组学生读了一本名为《栽培健康植物》的小册子后,明白了当植物的根部被水包围时,就无法从周围空间获取空气,等于是被水淹着。根据自己的观察、他人的解释和从小册子中得到的信息,学生们推断:无叶的树完全被淹,中间那棵部分被淹,而第三棵则没有被淹。(考虑其他的解释)

  “水”组继续工作,调查水的来源。他们发现,学校管理员一周有三次打开草坪洒水系统,开放时间太长了,过量的水流过草坪,汇聚到三棵树这边来。

  最后,各个小组集中起来汇报调查结果。学生们发现:(1)有些观察结果和所得信息,不能解释三棵树为什么会有差异,例如“树龄”组所做的工作;(2)有些调查结果只能部分地说明观察到的现象,例如“虫害”组的工作;(3)对学生们来说,感到最合理、既符合观察记录又符合别的途径所得信息的,只有水太多这种解释。全班学生很满意,经过三周的工作,他们找到了一种合理的解释。在格雷姆女士的建议下,学生们给管理员写了一封信,告知他们的发现。管理员来到他们班上表示感谢,此后他注意控制好草坪洒水系统。最后,格雷姆女士问学生,怎样才能证明他们的解释是正确的呢?学生讨论后说,那就只有等到明年了。(交流解释)

  来年同月,格雷姆女士班上的学生们看到这三棵树都挂满了绿叶,就更加坚信他们得出的结论有效地解释了他们的观察。(检验解释)[附信]学校管理员:

  您好!

  我们班同学注意到,操场上的三棵树在同样的季节里各不相同:一棵落光了树叶,一棵叶子颜色黄多绿少,还有一棵却绿叶茂密。

  这三棵树来自苗圃。我们同苗圃取得了联系,他们告诉我们这些树属同一品种,并且树龄相同,所以这不是它们产生差别的原因。

  据调查我们发现,那棵落光叶子的树总是淹在水里,树叶黄多绿少的树有时淹在水里,而挂满绿叶的树从来没有淹在水里过。

  我们班同学看到书上说植物不能淹在水中,否则,它会因无法从周围空间获取空气而死掉。我们想这可能是这三棵树产生差异的原因。

  我们注意到您经常打开洒水系统,水流过草坪汇聚到了那棵秃树和那棵树叶黄多绿少的树那儿。我们认为您少洒点水也许会更好些。

  (摘自:人民教育出版社网站)