地层的形成：一份台湾科学课教案赏析

教师之友网

地层的形成：一份台湾科学课教案赏析

文/  胡继飞 等

  《地层的形成》是台湾教育学者杨中明先生向笔者推荐的一份科学课教案，该教案几经实践和修改，已经作为公共教育资源，被台湾一些师范院校用于教师的培养和培训。该课例的教学对象为小学六年级，时间为50分钟。“他山之石可以攻玉”，笔者对该教案作推介和评析，旨在与大陆的教师们一同分享台湾同行的科学课程教学理念及其教学设计方法，相信对大陆包括小学科学在内的各科新课程的教学定有助益。
   一、教学内容
通过观察各种地层的图片和投影片，运用逻辑思考，推论地层形成与水流有关，并由学生设计实验与操作，验证水流是形成地层的主要原因。
[点评：设计者仅用60个字就将教材内容及其编写思路说得清清楚楚，这反映出设计者对教学内容具有清晰的理解和把握。值得注意的是，从一些教案出版物可以看出，我们一些教师的教案常常用大段的文字进行“教材分析”，却并没有说清教材的内容和思路。]
二、教学目标
1、通过观察地层图片，说出不同地层的特征。
2、通过观察地层中泥沙、石头堆积的情形推论，地层的形成与河流的侵蚀、搬运、堆积作用有关。
3、根据教师提供的器材，能合作设计一种方法验证水流可以使沙石一层一层地沉积。
4、通过验证结果能说出地层的形成是水流经过长期搬运、堆积产生的。
5、能举出一例说明地层不是永久不变的。
[点评：这里的教学目标包括了知识与技能、过程与方法两大领域，采用行为目标的表述策略，包含了行为主体、行为条件、行为动词和行为内容4大要素。目标全面、容量适度且具有操作性。我们的新课程标准也强调使用目标分类和行为动词来表述教学目标，但仍有不少教师不能熟练掌握目标陈述技术。此外，设计者没有刻意提出情感态度与价值观的教学要求，而我们不少教师往往片面理解三维目标，常常是每节课都要弄出个情感态度与价值观的教学目标来。]
三、概念分析
1、概念地位：河流的侵蚀、搬运、沉积 —→ 地层的形成—→ 地壳的变动
2、主要概念：地层是水流将石砾、沙土，长期搬运、堆积形成的。
[点评：单独设置“概念分析”一栏的做法值得借鉴。设计者用一个简单的图解，将本节教学内容与前一节和后一节的概念联系清晰地勾画出来，使得我们对本课的“概念地位”一目了然。从图解还可以看出，作为地震多发地区的台湾，非常重视有关地质学内容的教学，体现了科学要关注现实需要的课程思想。同时，设计者用简练的一句话将本节要学习的“主要概念”也交待得清清楚楚。]
四、教学资源
1、准备地层的图片和投影片:基隆市和平岛、苗栗县后龙镇、苗栗县三湾乡、台北县安坑乡、基隆市祥丰街、新竹县湖口台地、苗栗县狮头山、汶水溪上游、武陵品田山。
2、准备量筒、水槽、泥沙、石子等实验器材。
3、评估学生的生活经验。
[点评：师生的课前准备非常重要，充足的课前准备是上好一节课的重要条件。设计者不仅为教学准备了丰富的直观教具，还注意将学生的生活经验作为课程资源加以利用。直观教学是科学课的最重要的教学原则之一，设计者注意利用地层图片和实验等教学手段，为学生提供丰富的感知材料。此外，这里使用的是“教学资源”一词，比我们惯用的“教具准备”要好。]
  五、教学过程
1、把握问题
提问1：小朋友，想想看，这地面下的情况会是怎样的呢？
回答1：暗暗的，有泥土、沙石//有岩石、矿物、化石//有地下水、湿湿的……
提问2：你在什么地方看过，怎么知道地下会有这些情况呢？
回答2：在工地看过//在新建房屋挖地基中看过//在峡谷、河流、山崖看过//在横贯公路的路旁可看到被切开的山……
问题3：现在我再带你们到台湾的几个地方看看（展示图片和投影片）……看到了什么？
回答3：一座座被切开的山//每一张图的情况都不相同//看到一层层岩石，象夹心饼干……
提问4：比较第一、二张图，有什么不同？
回答4：第一张好象是由岩石组成，比较坚硬；第二张图好象是一层层的……
提问5：第二、三张图有什么不同？
回答5：一张比较陡峭，一张比较平坦；沙石的颜色不一样……
提问6：第四、五张有什么不同？
回答6：岩石的颜色、排列的层次不一样。
提问7：再看一张比较近的放大图，从这张图你能看到什么？
回答7：大约六层，每层都不一样//有的是土质，有的是沙//夹杂着石砾，有的已经变成坚硬的岩石//每层的颜色和颗粒大小都不同……
[点评：为经验和感知环节，主要用来落实前述“教学目标”中的第1项。设计者注意从学生的生活经验入手，引导学生进行地层图片观察，突出了观察能力和直觉思维能力的培养。这一环节的教学，使学生认识到一个新的科学事实——“地层中有的是土质，有的是沙，还夹杂着石砾，有的已变成坚硬的岩石”，接下来就是要弄清该事实背后的原因——探究地层的成因，故为下一个教学环节提出了探究的课题。]
阶段测评——
测评概念：地层中有土质，有沙，还夹杂着石砾，有的已经变成坚硬的岩石。
思维类型：直觉思维。
测评题目：（多选题）下面描写地层的哪些是正确的？ ①地层中所有颗粒的大小都相同；②地层每一层的颜色都相同；③地层中有的是土质，有的是沙，还夹杂着石砾，有的已变成坚硬的岩石。
[点评：重视教学过程中的形成性评价，联系后面各教学环节可以发现，每个教学环节都设计有相应的阶段测评。本处测评主要针对前面的第1项教学目标而设计，目的明确，针对性强。这种小步子的测评技术和评价理念，可以大大提高教学的有效性，值得我们借鉴。但我们很多教师不太重视课堂的形成性评价，或者形成性评价仅仅流于形式。]
2、推论
提问1：除了这张图外，在哪里也能看到泥沙、石块堆积的情形？
回答1：海边堆积很多细沙//河流上游有许多大石块，中游多鹅卵石，下游多细沙。
提问2：河流上、中、下游的石头大小不一样，是什么力量形成的？
回答2：流水有侵蚀、搬运、堆积的作用//水流的力量……
提问3：（展示地图放大图）那么，这张图中的泥沙、大小石头各自分开形成一层层的地形是什么力量造成的？
回答3：可能与流水有关//是流水搬运、沉积形成的。
提问4：如果石砾和泥沙长期堆积下来，会造成怎样的结果？
回答4：会越来越厚、越来越多//会一层层堆积而形成地层。
提问5：这样经过1、2、3……或100年以后，这些被堆积下来的东西又会变得怎样？
回答5：会越来越硬，变成化石、矿物、石油//形成坚硬的地层、岩石。
提问6：（操作水流偏光投影片）这张图你看到什么？
回答6：水流不断将石砾、泥沙带走。
提问7：（再展示石砾、泥沙被流水冲下来的图片）你注意到什么？
回答7：首先是石砾被冲下来，然后是泥沙被冲下来。
提问8：为什么会这样？
回答8：与水流的速度有关。
[点评：为逻辑推理阶段，由前一环节的观察型学习逐步转换到推论型学习，主要用来落实前面的第2项教学目标。 “提问1”和“提问2”为推论地层成因提供类比经验，“提问3”则将学生思维转入对地层成因的推测。为了降低推论的难度，设计者一方面提供自然现象引导类比，即河流上、中、下游的沙石分布为解释地层中的沙石分布提供经验类比，另一方面又设计水流偏光投影片的模拟观察，引导学生由对现象的感知进入对本质的揭示，通过推理导出科学假设。]
阶段测评——
科学概念：石砾、泥沙在水中搅拌后，静止时会形成不同的层次。
思考类型：推理思维。
测评题目：假如我给你下列东西，你要怎样才能验证出地层的成因？（提示：将石砾、泥沙、水倒如杯中搅拌后，静止时会形成不同层次。）
[点评：侧重于考察学生运用所学概念进行逻辑推理和实验设计的能力，考察的是前述的第2项教学目标，同时也为下一个教学环节作出铺垫。]
3、设计和验证
提问1：（展示放大图）用什么方法来证明流水可以将沙子、石砾分成一层层排列的地形呢？
回答1：（分组讨论）用沙石沉积法//用水冲冲看石砾和泥沙怎样沉积。
任务1：请各组根据设计分别进行实验。（提示：改变水流速度，可能影响沉积。）
[点评：主要为落实前述的第3项教学目标而设计。对上一教学环节推论出的结论（假设）进行科学验证，引导学生进行实验设计和实验操作。方案的设计和实验的操作都采用小组合作的学习方式。综合前后多个环节可以看出，设计者十分注意将教学目标落实到具体的教学过程中，但我们很多教师的教案的“教学目标”与“教学过程”是两张皮。]
阶段测评——
科学方法：实验
思维类型：逻辑思维。
测评题目：
1、你采用下列哪种方法来验证地层的成因？①将泥土、沙、小石子分开来慢慢用水冲冲看；②将泥土、沙、小石子混合起来，快速地用水冲下去；③将泥土、沙、小石子混合起来，慢慢用水冲，每次改变不同的水量。
2、对自己的实验结果如何记录？①照自己的实验结果作记录；②经分组讨论后再作记录；③把别人的优点吸收过来作记录。
[点评：主要用来考察前述的第3项教学目标，侧重于对实验设计方法和实验结果处理方法的检测。]
4、解释
提问1：实验得出了什么样对结果呢？请各组向全班汇报。
回答1：（分组报告实验结果）①用沙石沉积法，最大的石头在下层，由下往上依次是大石、中石、小石、沙子、泥土；②做冲水实验时，颗粒相差不大，都会堆积在同一个地方；③水量减少时，有部分沙石还留在上游，水量增大时，部分较大的石砾会被冲到较远的地方。
提问2：在同一个地点，每次沉积的石子、沙土会不会一样？
回答2：水流大时沉积的是大石块；水流小时沉积的是小沙子。
提问3：这样长期沉积不同的沙土、石块，会出现怎样的结果呢？
回答3：会一层一层地堆积，变得越来越厚//形成每层沙土颗粒大小不一样的地层。
提问4：地层是怎样形成的？
回答4：通过流水对石砾、沙土长期的搬运、堆积而形成的。
[点评：这里的4道提问构成了问题链，引导学生的思考步步深入，主要为落实前述的第4项教学目标而设计。“提问1”为过渡性提问，各组汇报实验结果可以让全体学生一起交流和分享信息，是分工之后的合作；“提问2”和“提问3”为点拨性提问，意在引导学生对实验结果进行解释；“提问4”为总结性提问，意在引导学生自己归纳得出科学结论。]
阶段测评——
科学方法：解释资料
思维类型：归纳思维
测评题目：下面哪句话能更完整地说明地层的形成？①流水有侵蚀、搬运、堆积等作用；②流水将细沙带到很远的地方，渐渐沉积下来；③流水将泥沙、石砾长期搬运、沉积下来，会越积越厚；④河流上游多大石头，中游多鹅卵石，下游多细沙。
[点评：主要用来检测前述的第4项教学目标，侧重于对分析综合能力和本节“主要概念”习得情况的检测。]
5、拓展
提问1：地层是永久不变的吗？
回答1：是//不是。
提问2：（出示地图）请看这张弯曲和倾斜的地图，为什么会这样？
回答2：地层受到积压而改变形状//地层发生撕裂，引起强烈的地震。
[点评：主要用于落实前述的第5项教学目标。这一环节具有承前启后的作用，既对本节教学内容适度拓展，又为下节课《地壳的变动》的教学作出铺垫。]
阶段测评——
科学概念：地层不会永久不变。
思维类型：扩散思维。
测评题目：（多选题）下面哪些例子能说明地层发生过变动？①在陆地上可以看到海中化石；②地层发生断裂引起强烈地震；③地层受到地心引力的影响会改变形状。
[点评：主要针对前述的第5项教学目标而设计，侧重于发散思维能力的培养和检测，同时为下一节课的教学提供预备性知识基础。]

[教师看法]

以当前的科学教育理念来说，这篇教学设计没有特别之处，但这篇文章对于提高科学教师的“教学设计自觉性”有很大的帮助。我们发现，当前确实有许多教师会如上述一样设计教学方案，但是他们普遍不知道为什么这样做比较好，这可以从每一次的教研活动中体现出来。一些参与评课、议课的教师只会对这样的教学环节进行重复，然后不断地重复说“这样设计很好”，“很符合学生的认知规律”，“很符合知识的建构规律”，但具体好在哪里，符合学生怎样的认知规律，怎样的建构规律，却无从得知。而本篇的点评给了我们一个很好的示例，它的意义就在于让我们明白，这样的教学设计好在哪里，使我们“知其所以然”。
                                                      ——浙江省温州市育英国际实验学校 蔡呈腾

[编后语]

《地层的形成》这份教案给编者最强烈的感觉就是清晰、实在。
这份教案的教学内容、教学目标、概念分析、教学资源的表述相当简洁，教学过程中把握问题、解释、推论、设计与验证、拓展五个阶段的设计与表述相当清晰。每一阶段都有测评，每一阶段的测评方法及测评的思维类型都有清晰的交代。这样融测评于教学过程的“堂堂清”，在保证了课堂教学效率的同时，应该不存在加重学生学习负担的问题。教案中教学资源的准备、学生回答问题时可能出现的不同表述、小组实验的安排等，处处体现了对学生的理解与尊重，但整个教案并没有出现诸如“以生为本”这样的语言。
胡教授说，这是一份几经实践和修改的教案，所以其完美程度可能不是老师们平时备课的教案可比的，但这样的教学思维及教学习惯是值得借鉴的。
                                 ——《中国教师报》新课程版编辑 茅卫东