立足科學(xué)探究 建構(gòu)科學(xué)概念
作者:陸樹香
發(fā)布時(shí)間:2022-03-31 16:19:42 來源:陜西教育報(bào)刊社
科學(xué)是小學(xué)一門重要的學(xué)科,從小學(xué)一年級開始學(xué)生通過科學(xué)課就能接觸很多科學(xué)知識(shí)。但科學(xué)概念相對比較抽象、枯燥,對于小學(xué)生來說理解難度比較大,如果教師在教學(xué)中只是照本宣科,采用生硬的“填鴨式”方法將科學(xué)概念所涉及的內(nèi)容灌輸給學(xué)生,勢必會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,使其失去學(xué)習(xí)興趣。下面,筆者以蘇教版三年級《科學(xué)》上冊第11課“把鹽放到水里”為例,簡單闡述一下小學(xué)科學(xué)概念教學(xué)的建構(gòu)模式。
■ 一、定向探索,暴露前概念
定向探索是指為了探究科學(xué)現(xiàn)象,教師特地創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的探究性問題情境,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)思路自主探究,嘗試用原有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)解釋科學(xué)問題。學(xué)生探究的過程中,教師可以采用啟發(fā)式的提問方法引導(dǎo)學(xué)生說出已經(jīng)知道的現(xiàn)象、觀點(diǎn)、想法及疑問等,讓他們把既有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)充分展示出來,以此引出前概念。
在進(jìn)行“測量100毫升水中能溶解多少克鹽”實(shí)驗(yàn)前,筆者先給學(xué)生播放了一個(gè)日常生活片段:媽媽正在廚房煲雞湯,雞湯快要煲好時(shí)嘗了嘗,覺得味道很淡,她打開調(diào)味盒又放了一些食鹽。三年級學(xué)生已經(jīng)有了一些生活經(jīng)驗(yàn),他們看完筆者播放的生活片段后都自告奮勇地談起了自己的經(jīng)歷。例如,看到大人做菜時(shí)每次都會(huì)放一些鹽增加咸味,可是一不小心放多了,想把鹽撈出來卻怎么都撈不出來,菜就會(huì)很咸。此時(shí),筆者讓學(xué)生討論“把鹽放到水里,無論放多少都能全部溶解嗎?”根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn),大部分學(xué)生認(rèn)為鹽是一種很容易溶解在水里的物質(zhì),放多少都能溶解,從來沒有看見過菜湯里有鹽顆粒存在的現(xiàn)象。學(xué)生的這種認(rèn)識(shí)與科學(xué)概念“物質(zhì)能溶于水的量有一定的限度”相矛盾,這也就暴露了學(xué)生不知道“溶解量”概念的問題,他們對科學(xué)現(xiàn)象的感知只是憑著生活經(jīng)驗(yàn)大致猜測的,沒有深入地思考過。于是,筆者對學(xué)生的結(jié)論提出了反對意見:“老師的看法與你們的不同,如果將很多很多鹽放入一瓶水中,鹽是不會(huì)全部溶化的,你們相信嗎?”筆者的話頓時(shí)引起了學(xué)生的好奇,他們紛紛想要探個(gè)究竟。
通過創(chuàng)設(shè)情境,筆者對學(xué)生已有的前科學(xué)概念有了清楚的了解,在指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)正確的科學(xué)概念時(shí)為他們制訂了明確的教學(xué)目標(biāo),將教學(xué)重點(diǎn)放在糾正他們認(rèn)識(shí)模糊或認(rèn)知錯(cuò)誤的前科學(xué)概念上,這樣不僅能夠激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望,還能夠節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間。
■ 二、探究活動(dòng),建立新概念
科學(xué)概念雖然可以通過聽講和背誦等方式獲得,但“紙上得來終覺淺”,學(xué)生如果沒有經(jīng)歷科學(xué)探究過程,他們的印象就不深刻,就容易遺忘。因此,在講授科學(xué)概念時(shí),教師應(yīng)該精心組織探究活動(dòng),讓學(xué)生通過探究建構(gòu)科學(xué)概念。
鹽是固體,水是液體,把鹽放入水中,固體的鹽就溶化在水里了,這種現(xiàn)象就是溶解。“把鹽放到水里”這堂課需要學(xué)生掌握的核心概念有:鹽可以溶化在水中,但鹽溶于水的量是有一定限度的,即“溶解量”。這個(gè)概念是學(xué)生學(xué)習(xí)“不同的物質(zhì)在相同體積的水中溶解量是不同的”的基礎(chǔ)。為幫助學(xué)生建構(gòu)“溶解量”的概念,筆者在課堂教學(xué)中組織了分組“測量100毫升水中能溶解多少克鹽”的探究活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)所需的測量工具和材料有:盛有100毫升水的燒杯、玻璃棒、量筒、勺子、尺子、食鹽、電子天平等。學(xué)生通過討論制訂了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程:先在電子天平上稱出勺子的重量,舀一勺食鹽,用尺子刮平,放在電子天平上稱出重量,減去勺子的重量就可以計(jì)算出一平勺食鹽的重量。再將食鹽輕輕倒入量杯,用玻璃棒順著一個(gè)方向攪拌,先快后慢,觀察食鹽在水中溶解的情況。待食鹽全部溶解后,再倒入一平勺食鹽,繼續(xù)用玻璃棒攪拌,直到食鹽不能溶解為止。在此,學(xué)生需要注意的是統(tǒng)計(jì)倒入食鹽總量時(shí),應(yīng)去除最后一勺沒有溶解的食鹽的量。
學(xué)生對探究目標(biāo)有了明確認(rèn)識(shí)后,他們就能充分發(fā)揮主動(dòng)性,積極參與探究活動(dòng)。從學(xué)生興致勃勃地參與實(shí)驗(yàn)過程中,筆者發(fā)現(xiàn)只有學(xué)生動(dòng)手操作了,他們才會(huì)對科學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣,對科學(xué)概念的認(rèn)識(shí)才能更加深刻,這種教學(xué)效果比教師直接將科學(xué)概念告訴給學(xué)生要好很多。
■ 三、理解鞏固,形成科學(xué)概念
學(xué)生初步建構(gòu)科學(xué)概念后,需要對探究活動(dòng)中獲得的新知進(jìn)行抽象、概括、驗(yàn)證、推斷。由于三年級學(xué)生認(rèn)知水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ邢蓿麄冃枰ㄟ^多次分析、比較、綜合,才能形成清晰的認(rèn)知,形成正確的科學(xué)概念。
在“測量100毫升水中能溶解多少克鹽”的探究活動(dòng)中,筆者將學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一一統(tǒng)計(jì)在黑板上,學(xué)生驚訝地發(fā)現(xiàn):各小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都不同,分別是32克、45克、36克、80克、37克、60克。那么,為什么會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呢?學(xué)生又會(huì)產(chǎn)生疑問。筆者選擇了兩個(gè)數(shù)據(jù)接近的小組,請他們選派代表說一說探究活動(dòng)的具體情況。通過介紹,大家發(fā)現(xiàn)他們做實(shí)驗(yàn)時(shí),鹽在水里溶解得很慢他們用玻璃棒攪拌的速度慢,等水平靜下來沒有固體食鹽以后,就采用一克一克加的辦法,當(dāng)最后加入一克鹽后發(fā)現(xiàn)鹽無法再溶解時(shí)才停止加鹽,所以他們兩個(gè)小組沉淀在燒杯里面的固體鹽很少。接下來,筆者讓其他小組的同學(xué)觀察自己燒杯里食鹽的沉淀情況,得到32克數(shù)據(jù)的小組發(fā)現(xiàn)自己的燒杯里面沒有固體鹽,得到45克、80克、60克的小組發(fā)現(xiàn)自己的燒杯里面有很多固體鹽。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?筆者讓學(xué)生對照前兩組介紹的探究過程回顧自己的實(shí)驗(yàn),得到32克數(shù)據(jù)的小組發(fā)現(xiàn)自己在做實(shí)驗(yàn)時(shí),由于攪拌速度太快,誤以為食鹽已經(jīng)不能溶解就提前結(jié)束了實(shí)驗(yàn);得到45克、80克、60克的小組發(fā)現(xiàn)自己做實(shí)驗(yàn)時(shí),每次都是加一平勺鹽,攪拌后還沒有等杯里的水平靜下來就又加入食鹽攪拌了,導(dǎo)致沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)食鹽已經(jīng)不能再溶解的正確現(xiàn)象。那么,怎么才能改正學(xué)生在探究活動(dòng)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤呢?在筆者的進(jìn)一步追問中,學(xué)生提出想要按照正確的實(shí)驗(yàn)方法再進(jìn)行一次探究活動(dòng)。于是,得到32克數(shù)據(jù)的小組,繼續(xù)一克一克地在燒杯里加入食鹽觀察探究;得到45克、80克、60克的小組,則取了100毫升的水重新開始實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過二次探究,學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致,他們了解了鹽在水中的溶解量是一定的。此時(shí),筆者用ppt出示科學(xué)概念——“20℃時(shí),食鹽的溶解度為36克”。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)也印證了這一說法,他們獲得了很大的成就感。雖然這次科學(xué)概念的形成,經(jīng)歷了反復(fù)探究的過程,但加深了學(xué)生對概念的理解,培養(yǎng)了學(xué)生探究科學(xué)奧秘的興趣,可以說是一次非常成功的教學(xué)。
■ 四、拓展延伸,深化科學(xué)概念
學(xué)習(xí)科學(xué)概念的目的并不是為了滿足學(xué)生知道什么,而是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,讓學(xué)生思考所學(xué)的知識(shí)還可以運(yùn)用在哪些方面,還可以解決什么問題等。
當(dāng)學(xué)生對“溶解量”這個(gè)概念有了清晰的認(rèn)知后,針對實(shí)驗(yàn)情況,筆者再次提出問題:“沉在杯底無法溶解的鹽,大家有沒有什么方法讓它繼續(xù)溶解呢?”由于經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),很多學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生思維定勢:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,食鹽的溶解量只能是36克,所以他們對筆者的問題又一次產(chǎn)生了質(zhì)疑。有學(xué)生說:可以把食鹽弄得碎一點(diǎn),或許能增加食鹽的溶解量。有的學(xué)生結(jié)合上一個(gè)探究活動(dòng)說:鹽的溶解與水的溫度有關(guān),如果把水加熱,或許能增加食鹽的溶解量。有的學(xué)生從燒杯水的容量想到:如果增加水的容量不就能使杯底里的鹽溶解了嗎?光說不練假把式,當(dāng)學(xué)生說出各種假設(shè)后,筆者為他們提供了很多實(shí)驗(yàn)材料,鼓勵(lì)他們大膽地按照自己的設(shè)想繼續(xù)進(jìn)行探究。如拿來錘子,讓學(xué)生把鹽敲得更碎一些;拿來鐵架、酒精燈,讓學(xué)生給燒杯里的水加熱;拿來一杯水,讓學(xué)生倒入燒杯后用玻璃棒攪拌。探究活動(dòng)結(jié)束后,學(xué)生互相交流探究結(jié)果,得出了讓杯底無法溶解的鹽繼續(xù)溶解的方法:加熱或者加水,但把鹽弄得再碎一點(diǎn)則不能使沉在杯底的鹽繼續(xù)溶解。有些思維活躍的學(xué)生由此又產(chǎn)生了更多的探究想法:糖在水中的溶解量是不是和鹽相同呢?把土放在水中能不能測出溶解量呢?
由于課堂時(shí)間有限,筆者無法一一解決學(xué)生對科學(xué)概念引發(fā)的各個(gè)設(shè)想,于是趁機(jī)把探究活動(dòng)延伸到了課外,讓學(xué)生在家里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),并做好記錄,下一節(jié)課上可以繼續(xù)交流。
總之,建構(gòu)科學(xué)概念是一項(xiàng)耐心細(xì)致的工作,需要教師的悉心引導(dǎo)。教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境,這樣學(xué)生就能充分暴露自己已有的前科學(xué)概念,這種真實(shí)的探究活動(dòng)對學(xué)生科學(xué)思維的拓展、科學(xué)概念的理解有著非常重要的作用。實(shí)踐證明,教師利用探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念,是一種非常可行的教學(xué)方法,對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的探究能力很有幫助。
作者單位 江蘇省南通市北城小學(xué)



