小學(xué)科學(xué)“物質(zhì)的變化”單元教法探究

[摘 ? 要] 通過“物質(zhì)的變化”單元的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)細(xì)致觀察并實(shí)事求是地記錄觀察到的現(xiàn)象，獲取足夠的證據(jù);能自己設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，有初步“假設(shè)─檢驗(yàn)”得出結(jié)論的科學(xué)思維方式;有一定的證據(jù)意識(shí)，懂得只有足夠的證據(jù)才能得出正確的判斷，得出科學(xué)結(jié)論需要嚴(yán)密的邏輯推理。

[關(guān)鍵詞] 觀察;記錄;追問;證據(jù)

一、注重課堂引入

六年級下冊科學(xué)“物質(zhì)的變化”單元滿足了學(xué)生做一個(gè)小小科學(xué)家的探究欲望：一個(gè)個(gè)亮晶晶的燒杯試管，一個(gè)個(gè)未知結(jié)果的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)個(gè)等待解決的科學(xué)問題……充滿了形形色色的令人驚奇、迷惘、感嘆的現(xiàn)象和過程。

課的“第一錘”要敲在學(xué)生的心靈上，激發(fā)起他們思維的火花，要把學(xué)生牢牢吸引住。

《我們身邊的物質(zhì)》作為單元起始課，具有一定的前瞻性質(zhì)和鋪墊性質(zhì)。教師可以創(chuàng)設(shè)一系列的情境，在活動(dòng)中有意識(shí)地滲透物質(zhì)變化的觀念，讓概念在活動(dòng)中自然地呈現(xiàn)。例如，通過“魔術(shù)”導(dǎo)入、觀察改變等引發(fā)孩子們的興趣。

1.神秘的信件：事先準(zhǔn)備好一張白紙，用淀粉寫上幾句悄悄話，讓學(xué)生想辦法讓白紙上的字顯示出來。課后讓學(xué)生互相寫幾句悄悄話，晾干后送給自己的好朋友。

2.神奇的變色：混合無色透明的白醋和酚酞溶液，溶液迅速變成紅色。把白醋滴入紫甘藍(lán)水變成紅色，洗潔精滴入紫甘藍(lán)水變成藍(lán)色。這些“魔術(shù)”隱含了“兩種物質(zhì)混合后產(chǎn)生了新的物質(zhì)”這一概念，而白醋又成為學(xué)生探究的材料之一，大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.美妙的飲料：把去皮的橙子榨成汁，加少量水和糖做出的橙汁飲料屬于物理變化，而用少量檸檬酸、一小勺小蘇打、兩勺糖做成的會(huì)冒泡的檸檬汽水則運(yùn)用了剛剛學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)。

這些實(shí)驗(yàn)牢牢地吸引了學(xué)生的注意力，通過在課堂上分工合作、細(xì)致觀察、發(fā)散思維，充分體驗(yàn)到了物質(zhì)的變化，激發(fā)了他們探究物質(zhì)變化的興趣和欲望。

二、細(xì)致入微的觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)

科學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)、探究為主的學(xué)科。在以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的探究實(shí)踐活動(dòng)中，觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是地觀察伴隨著實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)。

1.觀察變化與否

觀察到“沒有明顯變化”跟觀察到“明顯變化”的現(xiàn)象同等重要。

教師提供“混合前—混合后—分離后”各一份樣品，讓學(xué)生仔細(xì)觀察。大多數(shù)學(xué)生能觀察到沙子粘在豆子上，沙子變碎了，豆子表皮有摩擦的痕跡等。提問指向物質(zhì)的本質(zhì)是否發(fā)生了變化，這是觀察的核心。從而讓學(xué)生明白，一方面要細(xì)致地觀察，不放過一個(gè)細(xì)節(jié)，另一方面不要糾纏于一些細(xì)微的變化，而是要思考產(chǎn)生這種變化的關(guān)鍵原因。

2.帶著目的觀察，實(shí)事求是記錄

“求實(shí)、客觀”是培養(yǎng)科學(xué)過程技能的基礎(chǔ)，更是科學(xué)精神的精髓。認(rèn)真細(xì)致、實(shí)事求是地觀察伴隨著實(shí)驗(yàn)的每個(gè)細(xì)節(jié)。

在觀察加熱白糖之前，教師循序漸進(jìn)地安排了“火柴燃燒—蠟燭燃燒—加熱白糖”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)帶著目的觀察，并留足了記錄的時(shí)間，讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象像“攝影機(jī)”一樣記錄下來。

這樣有目的的觀察和客觀完整的記錄，提供了足夠多的證據(jù)，為分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出科學(xué)結(jié)論提供了有力的證據(jù)，以便重新進(jìn)行檢驗(yàn)，或在此基礎(chǔ)上進(jìn)行新的發(fā)現(xiàn)。

3.綜合運(yùn)用觀察方式

學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用感官進(jìn)行觀察，即用眼、耳、鼻、舌、手（皮膚）去直接感知自然事物的特性。它能提高學(xué)生大腦皮層的分析、綜合活動(dòng)的功能，從而大大增強(qiáng)觀察效果，也有利于獲得更為豐富細(xì)致的信息。

在劇烈的化學(xué)變化面前，學(xué)生發(fā)出了驚奇的感嘆，同時(shí)腦子中也有大量的問題亟待解決。

善于發(fā)現(xiàn)問題，會(huì)提有價(jià)值的問題是具有科學(xué)思維的表現(xiàn)。由學(xué)生質(zhì)疑，引出了新課研究的內(nèi)容，引起了學(xué)生研究的興趣，學(xué)生的科學(xué)思維活動(dòng)也是從對這一個(gè)現(xiàn)象的質(zhì)疑開始的。

三、教師通過設(shè)計(jì)問題提升學(xué)生的思維空間

探究活動(dòng)只是科學(xué)探究的外在形式，而科學(xué)思維才是探究的靈魂和本質(zhì)，是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心。教師可以設(shè)計(jì)一些有梯度的問題，并根據(jù)學(xué)生的思維進(jìn)度生成問題，以畫龍點(diǎn)睛式的有效追問，把學(xué)生的思維引向深處，從而構(gòu)建一架適合學(xué)生來“爬”的思維梯子，到達(dá)教學(xué)所要達(dá)到的思維“彼岸”。

1.《新課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，要讓學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)能“形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度”。

師追問：是否產(chǎn)生了新的物質(zhì)？

“火柴燃燒你們觀察到了什么現(xiàn)象？火柴頭還能再被點(diǎn)燃嗎？火柴梗變成了灰和黑色的炭，還是木條嗎？”

“白糖熔化成無色透明的液態(tài)白糖后，停止加熱，你有什么發(fā)現(xiàn)？繼續(xù)加熱，你看到了什么？黑色的物質(zhì)還是糖嗎？”

“變成紫色的米飯你敢吃嗎？變成了藍(lán)色的米飯還是米飯嗎？藍(lán)色的物質(zhì)是碘酒嗎？”

“生銹了的鐵還是鐵嗎？你能設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)證明鐵銹不再是鐵了？除了表面的現(xiàn)象，還有什么更有力的證據(jù)？”

“硫酸銅溶液與鐵釘?shù)姆磻?yīng)：溶液的顏色為什么變淡了？鐵釘上的紅色物質(zhì)是怎么來的？沒有浸入溶液的鐵釘沒有附著紅色物質(zhì)，說明紅色物質(zhì)是溶液中析出的，它是鐵嗎？”

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，需要教師有意識(shí)地關(guān)注學(xué)生反思、質(zhì)疑精神的培養(yǎng)。反思、質(zhì)疑引發(fā)了深層次的思考，能打破原來思維的平衡狀態(tài)，出現(xiàn)活躍的不平衡，促發(fā)強(qiáng)烈的探究欲望，去尋求事實(shí)證據(jù)來證明自己的想法。

2.科學(xué)思維是一種實(shí)證思維，科學(xué)是講求證據(jù)的，要以事實(shí)說話，結(jié)論必須建立在大量的事實(shí)基礎(chǔ)上。

師追問：產(chǎn)生了什么新的物質(zhì)？

小蘇打和白醋混合的現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生體會(huì)到了化學(xué)變化的奇妙和有趣，學(xué)生從劇烈的反應(yīng)過程中，推斷物質(zhì)的變化是否產(chǎn)生了新物質(zhì)，然后尋找各自證據(jù)驗(yàn)證自己的假設(shè)，從而達(dá)到提升認(rèn)識(shí)和思維的目的。

師：剛才在實(shí)驗(yàn)中大家都看到白醋和小蘇打混合以后會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡里的氣體會(huì)是空氣嗎？

生：不是，水里本來沒有氣泡，小蘇打倒進(jìn)白醋里才開始冒泡的，氣泡里有空氣產(chǎn)生。（把燃燒的細(xì)木條伸入玻璃杯，木條立即熄滅。）

生：這種氣體能滅火。

師：像這樣往下倒，是什么把火滅了？

生：有氣體倒下來了，這種氣體能滅火。

師：你看到這種氣體了嗎？

生：沒有，但是它有點(diǎn)像水一樣，會(huì)往下流動(dòng)。

師：很好。這種氣體與空氣比較，你覺得誰重？

生1：比空氣重。

生2：比空氣輕，會(huì)飄上去，或者保持在空中。比空氣重，會(huì)流下去，把火焰撲滅。

師：你想一想，如果是個(gè)氫氣球，比空氣輕的東西，它會(huì)往上飄還是往下沉？

生：往上飄。

師：密度比空氣大的呢？

生：往下沉。

師：那我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)，會(huì)把火熄滅，這種氣體是往上飄還是往下沉呢？

生：往下沉。

生：這種氣體比空氣重。

師：實(shí)驗(yàn)后的白醋還是白醋嗎？

生：不是，它的味道變了。

師：怎么知道它不是了呢？我們可以再加一點(diǎn)小蘇打試試看?？纯催€冒泡嗎？這說明了什么？

生：有點(diǎn)冒泡，再加就沒有冒泡了，因?yàn)樾√K打有沉淀了。

師：小蘇打和白醋混合后產(chǎn)生了新的物質(zhì)，它是一種化學(xué)變化。

在這里，學(xué)生經(jīng)歷著一個(gè)個(gè)的矛盾沖突，經(jīng)歷著一次次的“頭腦風(fēng)暴”，經(jīng)歷著一次次的邏輯推理，他們在直觀感知的基礎(chǔ)上進(jìn)行著理性思考，學(xué)生的思維顯得全面、周密、嚴(yán)謹(jǐn)，理性思維意識(shí)得到了充分的培養(yǎng)。

3.用足夠的證據(jù)證明猜想

鐵釘生銹是本單元一個(gè)需要持續(xù)觀察的實(shí)驗(yàn)。教師提早一周指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，保證每個(gè)對比實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)小組同時(shí)進(jìn)行，及時(shí)記錄。課堂上，教師讓學(xué)生針對不同的現(xiàn)象進(jìn)行自主分析，得出初步結(jié)論，經(jīng)過交流分析，最后得出科學(xué)的結(jié)論：鐵生銹是空氣和水共同作用的結(jié)果。

通過“物質(zhì)的變化”單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生經(jīng)歷了一系列“猜想—設(shè)計(jì)—觀察—證實(shí)”的科學(xué)探究過程，這是一個(gè)推理的過程、實(shí)證的過程和質(zhì)疑的過程。讓學(xué)生在規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)證意識(shí)的訓(xùn)練，讓所有的爭論最終靠科學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，用事實(shí)數(shù)據(jù)說話，學(xué)生的科學(xué)思維得到了發(fā)展，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到了提升，在學(xué)生的心底種下了一顆科學(xué)的種子。

責(zé)任編輯 滿令怡

[作者簡介] 石晶華（1974—），女，浙江新昌人，新昌縣南明小學(xué)，小學(xué)高級教師，研究方向?yàn)殛P(guān)注生本課堂，注重學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)