四年级科学上册课堂案例

科学差异教学，促进探究深度
——以《磁力大小会变化么》为例
（1）教学内容
科学教育出版社四年级上册第四单元《5、磁力大小会变化吗》的探究环节教学。
（2）科学概念
本科学概念测试题取自科学课程标准，以及教参对本课核心概念的掌握要求：“两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。”，在根据难度分层，设计了有梯度的三个问题如下：
问题①：磁铁的磁力大小会改变吗？
问题②：相吸时，磁力会怎么变？
问题③：相斥时，磁力会怎么变？
（3）教学过程对比
一般教学法（教参设计）和差异教学科学概念目标的确定上有不同（表1：一般教学和分层教学概念目标对比表）
表1：一般教学和分层教学概念目标对比表
课题 一般教学 差异教学
5、《磁力大小会变化吗》 两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。 上限目标 理解异极相吸时，磁力会增大，但不是与磁铁的个数成倍地增加；同极相斥时，磁力会减小。
下限目标 知道相吸时，磁力会增加，相斥时，磁力会减小。
基础目标 认识异极相吸时，磁力会增大，同极相斥时，磁力会减小。
注：《磁铁》单元教学概念目标对比表（详见附件4）
附件1：一般教学和“差异”教学科学概念目标对比表
一般教学和“差异”教学科学概念目标对比表（三年级下册第四单元《磁铁》）

课题 一般教学 差异教学
1、《我们知道的磁铁》 1、磁铁有各种各样的形状。
2、磁铁具有一些特殊的性质，被广泛地应用在许多方面。
上限目标 理解各种不同形状磁铁的作用
下限目标 知道磁铁的名称是根据形状来确定的
基础目标 认识各种不同的磁铁
2、《磁铁有磁性》 1、磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性。
2、磁铁隔着一些物体也能吸铁。
上限目标 理解磁铁能隔着一些物体吸铁的特点
下限目标 知道磁铁能吸引铁制的物体，这种性质叫磁性
基础目标 认识磁铁的磁性，能利用这个特性区分铁制品
3、《磁铁的两极》 1、磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极。
2、两个磁极接近，有时相互排斥，有时相互吸引。磁极间的作
用是相互的。 上限目标 理解磁极间的作用是相互的。能合理利用回形针探究磁铁的磁力大小和磁极情况。
下限目标 知道磁铁磁力最强的部分是磁极，任何磁铁都有两个磁极。
基础目标 认识磁铁的同极之间，有时会相互排斥，有时会相互吸引
4、《磁铁的相互作用》 1、磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S”表示;指北的磁极叫北极，用“N”表示。
2、磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。 上限目标 理解利用悬挂的方法辨别磁铁的两极，会使用假设的办法区分磁极间的相互作用。
下限目标 知道磁铁能指南北方向。指南的磁极叫南极，用“S”表示;指北的磁极叫北极，用“N”表示。
基础目标 认识磁铁的同极相互排斥，异极相互吸引。
5、《磁力大小会变化吗》 两个或多个磁铁吸在一起，磁力大小会发生改变。 上限目标 理解异极相吸时，磁力会增大，但不是与磁铁的个数成倍地增加；同极相斥时，磁力会减小。
下限目标 知道相吸时，磁力会增加，相斥时，磁力会减小。
基础目标 认识异极相吸时，磁力会增大，同极相斥时，磁力会减小。
一般教学法设计的科学概念目标是指教参上所提供的科学概念目标，这样的概念目标在指导教学的时候存在着很多的缺陷，部分学生可能没法达到这个目标，而有些学生则可能不满足于此目标，如果以这个科学概念来指导教师的教学的话，会出现全班在探究时“齐步走”的现象。
而差异教学设计的概念目标，是根据前一个准备阶段，教师了解的学生前概念情况，将学生对概念的掌握程度分成三类达成目标：上限目标（优等生），下限目标（学潜生），基础目标（中等生）。这样分层的目标有利于指导教师在探究中开展以学生为主的实验活动，这样的概念目标的设计是符合维果茨基的“最近发展区”理念的，教师给每个层次的学生设定的达成目标，就是学生的最近发展区达成概念的目标，学生将在探究阶段通过自己独立思维和操作能力与在他人（如教师）协助下能达到与之水平相符的目标。
因为差异教学对概念目标的分层，所以在探究活动中也要进行差异性教学，会专门为某个层次的学生设立一个专门的教学环节来帮助他们达成目标，尊重不同层次学生对概念的理解，帮助学生自主的进行探究。下面我们还是通过《磁力大小会变化吗》一课中，来比较分析教师是如何尊重学生对概念的“误解”，来引导学生达成目标的教学片段。（附件2：差异教学：《磁力大小会变化吗》教学片段）
差异教学：《磁力大小会变化吗》教学片段
【差异教学】
一、作出猜测：
教师出示一个环形磁铁和回形针，提问：你觉得老师这里的环形磁铁能吸引多少个回形针呢？（教师演示能挂10个）
师：如果两个磁铁吸在一起，磁力会变化吗?
生：会改变。
师：是增加？减少？
生：增加。
师：你们都觉得两个磁铁相吸，磁力会增加，那么他又是以怎样的个数增加的呢？
生1：我觉得回形针是一个一个增加的。
生2：我反对，我认为是把两个磁铁吸的个数相加。
生3：我也认为应是成倍的增加。
师：是不是可以理解为一个磁铁吸10个，两个磁铁吸20个……
生：对！
师：为什么会这么增加呢？
生：因为每个磁铁的磁力是固定的。就像我的体重是50斤，两个我就是100斤。
师：你的想法很有意思，同意这种观点的同学请举手。
师：（指举手少的意见中的一名学生）好像支持你们这个观点的同学不多，你改变意见吗？生：不！
师：你真自信。虽然多数同学与他的观点不一致，但我想我们还是要为他这种，在多数同学不支持自己的情况下，仍不轻易放弃自己的观点的精神而鼓掌，这也是一位科学家必须具有的精神。
师：认为是成倍增加的同学，请实验的时候单独组成一组进行研究。
二、实验验证
1、其他小组按照实验设计进行实验。
2、教师对成倍增加的这个小组进行个别的差异辅导。
生1：我们觉得应该要先测出每个磁铁能吸的回形针个数？
生2：是的，这样比较公平。
师：那先把每个磁铁吸的个数画张表格。
师：每个测时间会不会不够呢？
生：那我们每个人同时测。
师：好的，老师再提供你们几套实验器材。
……
生：两个磁铁测了能吸22个回形针。
生：那不是倍数关系。
师：只测一次科学吗？
生：有可能有错误，我们再测几次吧。
最终这个小组形成的观察记录（见表2：差异教学学生实验记录）
表2：差异教学学生实验记录

分析：按照建构主义的理论，学生是整个教学过程中的“主角”和“中心”，教师是教学活动的组织者和引导者，为学生建造自己的“知识结构”而架桥铺路。这就像学生要建造一座房子，一个好的教师应该是一个建材超市的经理，为学生提供各种建筑此案料，帮助他们设计草图，开办训练班，然后让学生自己动手去“建造”自己的房子。而不应该是一个房地产的经纪人，先让工人吧房子盖好，然后再卖（教）给学生。在差异教学中，当有学生提出磁力会成倍增加时，教师并没有直接否定学生的想法，而是积极地加以引导，因为这就是学生自己原来的误解概念，是由于个人经历、背景以及学习能力等存在的差异，所以必须要尊重他。教师也没有让有此种想法的学生都和全班一起按照教材、教师原先设计好的实验步骤进行模仿式的探究，而是协助学生从自己原有的概念理解出发，重新设计实验方案，进行操作，再的出结论，来自我否定、修正自己一开始的误解概念。