寻“声”觅迹，多角度培养学生处理信息能力

在小学科学教学中，对学生处理科学信息能力的培养不仅是一个科学知识点的教授，一种技能的训练，而且是对学生进行长期循序渐进地培养。这种培养不是一蹴而就的，在平时教学中要注重挖掘每一节科学课的科学要素，利用现代信息技术创设各种教学情境，激发学生学习兴趣，支持学生探究活动；在数字化信息技术下的科学探究活动中，让信息的采集和实验数据处理、分析、汇总更加精准、清晰；在探究与合作的过程中，联系课堂和生活实际，高效利用课堂内外的时间，促进学生的全面发展。

一、如何多角度培养学生处理信息的能力

（一）合理安排进阶，整理证据呈现方式

《小学科学课程标准》指出，处理信息的能力是探究实践能力的基本要素之一。《声音的产生》中，我为学生提供了基本的科学观察方法的抓手，让学生带着“什么是振动”这样的问题进行搜集证据后再处理信息，力争逐步增强他们的探究实践能力。

教材中原来的安排是想办法让塑料袋发出声音，学生用不同的方式让塑料袋发出声音。为了与后续研究按顺序观察不同物体发声时的变化做到前后呼应，教师重新安排了教学顺序。在制造声音阶段，就呈现了后续要进一步研究的钢尺、橡皮筋、小鼓、音叉等材料，为后续进一步处理信息提供了媒介，前后呼应，不过多使用教具。

教师接着通过提问激发学生探究动力，引导学生思辨，让学生实验前思考：怎样让看不清楚的振动看清楚？从而引导出多媒体技术的运用，为后续学生进一步处理信息搭建平台。在按照老师要求实验前的环节中给予学生充分的思考时间，当学生有了不同的想法后，把“怎样看清楚振动”的不同方法说出来，通过学生间的头脑风暴，不断思考回答，厘清学生总结概括为什么这样做的思路。然后全班比较评价，找到搜集“振动是怎样产生”的证据方法的优缺点。调整课程结构，重构教具的呈现方式，这样的设计很自然地突破了教学的重点，聚焦于让学生观察振动产生的特征，也可以有更多时间帮助学生对后续记录单中的共同点进行信息分析。

（二）以科学技术为辅，多样化呈现信息

随着“智慧校园”建设的不断深入，现代信息技术正发挥其强大的优势，冲击着传统教学方式。现代教育信息技术能丰富科学观念的表现形式，让课程内容丰富化与多样化。科学教师也应该充分挖掘现代信息技术在小学科学中的个性运用。

在《声音的产生》课堂上，先通过音频刺激学生的听觉，让学生理解声音的重要性。安排将弹尺子、拉动橡皮筋的动作用平板进行慢放观察，为学生理解教学内容、表现自我提供了新的途径，使科学课堂更加生动活泼。学生将慢放与物体正常速度振动进行对比，也能够生动直观地展现振动的快速运动的特征。

通过多媒体展示每组的实验单进行总结分析，让学生聚焦总结振动的往复运动的特征。现代教育技术的应用能活跃学生的思维，使其能够更加主动地进行学习，提高教学效率。同时，还能推动学生对科学学习的兴趣，产生继续探究的愿望和动力。最后，微课展现不同动物的发声方式，引导学生不仅要倾听不同动物发出的声音，还要关注不同动物的发声方式，观察是动物身体的什么部分振动产生声音。微课教学使教学简单化，填补了口头描述的苍白，也激发了学生课外查找资料，探索不同动物发声方式的研究兴趣。

在现有的统一的教具或者现实生活中的物体不能很好地帮助进行教学时，我们可以借助各种媒介，如3D打印技术能很好地帮助教师进一步教学。3D打印技术体现了教师的专业水平和创造力，有利于帮助学生通过教具更好地理解科学知识，通过实验中的教具操作，也能进一步提升学生的动手能力，不断加强学生的科学素养。

（三）层层深入追问，引导总结信息

在课堂中学生对“振动”的了解往往来源于提前阅读了相关文字，他们并不知道声音是由物体快速地往复运动产生的，这种运动也被称为颤动、抖动或者振动。在学生制造声音前，我们要通过不断提问，让学生思考怎样用尽可能多的方式让不同的物体发出声音，并聚焦用什么动作让材料发出声音，让学生带着问题制造声音。

仅仅一个问题是不够的。学生在汇报用了哪些方法制造声音后，教师进一步提问：“这些动作为什么能让物体产生声音？”“那什么是振动？”接着不断引导学生观察振动，构思怎样看清振动的方法。“你观察到了什么现象？”层层深入的提问指向声音产生的本质，让学生基于声音产生的原因进行分析。

后续课堂的思维训练也通过提问，不断对学生进行获得证据、处理信息能力的培养。教师以大镲为例，创设情境让学生演示。“怎样让大镲发出声音？”学生对大镲感到好奇，通过之前的学习展开思考，调动了学生的学习兴趣，由同学上台演示成功后，关于“让大镲停止发声的原理是什么？”学生便能顺势总结出“振动停止，声音停止”。

二、多角度培养学生处理信息能力的教学实践

在小学科学教学中，学生常常能够搜集到证据，但是得到的信息往往浮于表面，他们并不知道如何有效地处理信息，能得出一般科学结论。因此在教学过程中我们需要基于学生的认知水平和知识经验，搭建科学的脚手架，让学生易于搜集证据、处理信息，促进学生探究实践能力的发展。在这种情况下可以借助蕴含现代技术的教育工具，如可视化慢镜头、微视频、3D打印教具等。通过重构教材、现代科学教育技术、合理提问，使每一位学生都能够参与到课堂，增强学生处理信息的能力，加强学生对研究物体奥秘的探索欲望。

以《声音的产生》一课为例，学生常常能够搜集到证据，但是不知道如何有效地处理信息，才能得出物体振动特点的一般结论。《声音的产生》这课在课堂有限的时间空间与精力内，教师无法让每一位同学都能够走出教室观察到日常生活中产生声音振动的特点，学生也无法用肉眼准确观察物体快速颤动的特征。

在指导学生学习“声音的产生”时，我先播放了一段自然界各种声音的音频吸引学生的注意。在此基础上，引出课题。接着，我拿出材料：钢尺、小鼓、橡皮筋、音叉，让学生制造声音。进行行为规范的提醒后，我叮嘱他们注意力度要轻、保持安静，要采取多种方式来让物体发出声音。结束后，我按计划提问：“你们小组用了什么方法让什么物体发出了声音？”学生汇报：拍打、拉伸、敲击和摩擦等。我追问：“这些方法都能使物体发出声音，声音是怎样产生的呢？”教室陷入了沉默当中。

“这些方法都能让物体发出声音，它们有什么共同的地方？”我本预设学生可能会说用力便能产生声音或者是其他充满童趣的答案，并已经准备纠正后将接下来的实验步骤展现给学生。但没想到他们异口同声地说出了最正确的答案——“振动”。我本想拿出实验记录单的手立刻顿住了，心里也产生了几许慌乱。这是怎么回事？

学生没有归纳出振动现象的特点，也没有做实验论证。仅仅是通过刚刚浅显的制造声音活动，便能直接根据书本念出正确的答案，这无疑是照本宣科了。我不动声色，继续发问：“这些器材在发声时有什么共同的特征？”同样的答案：它们在振动。我指出问题所在：“大家给出的解释非常精准，但振动是怎么产生的？什么是振动呢？”教室依然很安静。带着疑问，我依次让学生按照要求弹尺子、拉动橡皮筋、敲击小鼓和音叉，观察总结这四样物体发声时的特征。然而经过小组活动后汇报得出来物体发声时的共同特征依然是“振动”，我只好口头向学生讲解振动的特征：振动是物体快速往返的运动。最终，我带领学生用抚摸自己发声时的声带来体验振动，结束了本节课程。

课程虽然结束了，但这堂课学生精准的答案与无声的教室却仍然印在我的脑子里，让我无法忘怀。课本限制住了孩子们的思维方式，让他们缺乏了继续探索的欲望。他们搜集到了振动产生的证据，却不能有效地通过处理信息总结出振动的特征。带着标准答案“振动”，将其总结为物体本身的发声特征，这对于还不知道什么是振动的学生来说是本末倒置的。

有什么办法能让同学们在课堂中跳出课本，真正理解物体振动能产生声音的本质，增强他们处理信息的能力。对此，我对课程安排进行改进，利用现代多媒体信息技术对学生进行视觉辅助，把精力放在搭建让学生可以理解本课科学观念的脚手架上。首先，我修改了实验记录单，让学生不仅用文字描述，还让他们分工合作用文字或者箭头的方式将钢尺、小鼓、橡皮筋、音叉不发声时和发出声音时的样子画下来；再请各小组借助投影分享自己实验单并汇报；将不同小组的实验单通过希沃白板同步到大屏幕，让学生进行概括总结。此时部分学生能初步处理搜集到的信息，总结出振动是一种来回地运动。

接着，我再让他们用平板慢放按照要求弹动尺子、拉动皮筋的视频，让他们观察对比，思考为什么需要慢放？学生能据此证据总结出振动是一种物体快速往返的运动。通过慢视频对振动细节进行信息处理，在学生做完实验后进行播放，引领学生进行观察、对比和思考振动的快速运动的特征。

同时，对于原来实验中让学生敲击小鼓、音叉，让他们用手感受小鼓和音叉振动时，难以用客观的语言描述自己的感受得到的信息这个问题，我给每个小组准备了彩色纸屑和一杯水，让他们将彩色纸屑放在小鼓上，将音叉放进水里，仔细观察纸屑振动、水花溅起的现象，以此来提高学生的观察力与思考力，将主观的信息描述转化为对客观现象的呈现。通过以上的课堂改进，后面班级的课都取得了不错的成果。

在执教二年级下册“玩磁铁”单元《磁铁的吸力》与《磁铁的两极》时，我也碰到了此类问题。《磁铁的吸力》这课要求学生将磁铁慢慢靠近回形针，观察吸住回形针时磁铁的位置，目的是让学生在玩中发现磁铁并不是要接触物体才能吸住物体，磁铁具有隔空吸物的特点。实际教学过程中，部分学生在教师指导下能观察到隔空吸物的特点，而有的学生对于慢的理解不同，或者对于靠近磁铁的方向理解有误，常不能观察到磁铁能隔空吸物的特点。《磁铁的两极》中要让学生用整块磁铁去吸大头针，观察总结磁铁上有的地方磁力大，有的地方磁力小，从而总结出磁铁上磁力最大的部分叫作磁极的概念。实际教学过程中，我发现如果是用磁铁去吸引回形针，回形针容易互相交错钩住，影响吸起回形针的具体数目，如果是用磁铁吸引大头针，会导致大头针因为磁性传递的问题互相吸引，而且吸起的大头针数目较多，数出具体吸了多少枚大头针常常需要较长的时间，易对后续的教学造成干扰，另外因为大头针比较尖锐，还存在安全隐患。

能不能制作一个教具，可以通过肉眼将磁铁的吸力观察到，并且用明确的数据记录下来，便于学生观察和分析呢？我们需要将模糊的不易处理的数据可视化，科学化，容易让学生理解和记录。在教研过后，组员们共同设计了一个教具，并用3D打印出来。该教具是一件白色的塑料长方体，最上面有可以放置磁铁和回形针的凹槽，凹槽两边有单位为厘米的刻度。《磁铁的吸力》中，将磁铁放在一侧，让学生从另一侧用一枚回形针从凹槽里缓慢向磁铁靠近，学生会发现离磁铁5厘米、4厘米时磁铁没有吸住回形针，而当回形针距离磁铁1厘米时，不需要手动将回形针靠近磁铁，磁铁也能将回形针吸住，从而总结出磁铁可以隔空吸物。《磁铁的两极》中，让学生在另一侧用磁铁的中间、两边去吸引在凹槽中摆放好的大头针，数出面积相同时，磁铁两边的位置吸引的大头针最多。

通过设计自制教具，加上教师的不断引导，很好地突破了这两课教学难点，体现教学重点。学生能将模糊的科学知识清晰化，在玩中提升对科学学习的兴趣，感悟科学观念，实现了在玩中学。

综上，在日常教学过程中，教师难免会遇到预设与现实教学情况不相符的问题。学生按照老师提供的搜集证据的方式进行试验，但是却不知道如何对得到的信息进行有效处理和概括。针对这个问题，我们要以培养学生的科学素养为宗旨，搭建学生能理解处理信息的脚手架，让学生在探究实践的过程中培养处理信息的能力。教师不能直接照本宣科，也不能代替学生直接总结概括信息，而是要以学生为中心，体现学生的主体地位。