在陌生化的課堂情境中發(fā)展學(xué)力

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知道條形磁鐵的南北極位置未必都在兩端，但磁極都指向南北方向。

2.嘗試用新的解釋替代舊的觀點(diǎn)，形成更合理的解釋。

3.感受科學(xué)探索的快樂，明白科學(xué)的解釋要有證據(jù)的支持。

【教學(xué)過程及意圖】

課前預(yù)熱：

師：知道今天上什么課？科學(xué)課是干什么的？（梳理出關(guān)鍵詞：研究）

你們做過哪些研究？觀察到什么現(xiàn)象？研究出什么結(jié)論？

用一句話總結(jié)科學(xué)是干什么的？（科學(xué)課就是搞研究的，研究就是對(duì)現(xiàn)象做出解釋。）

【科學(xué)課要做與科學(xué)有關(guān)的事情，對(duì)于學(xué)生來說，科學(xué)究竟是什么，最簡(jiǎn)單、最直接的回答就是做實(shí)驗(yàn)等研究活動(dòng)，而給予這些散落在學(xué)生腦海中的科學(xué)活動(dòng)一個(gè)理性的小結(jié)就是搞研究。這里的課前交流是貫穿整節(jié)課的一個(gè)指導(dǎo)思想，目的是讓學(xué)生明白科學(xué)研究首先要關(guān)注現(xiàn)象，然后用現(xiàn)象支持解釋，這既是課前師生情感交流的預(yù)熱，也是對(duì)科學(xué)本質(zhì)認(rèn)識(shí)的梳理和強(qiáng)化。】

一、搜集現(xiàn)象，觀察判斷

師：今天這節(jié)課我們要研究一些材料。請(qǐng)同學(xué)們拿出老師放在各組抽屜里的信封，打開信封取出材料玩一玩，看看老師提供給大家的是什么材料？每個(gè)人都要玩一玩，有了結(jié)論請(qǐng)舉手示意。（教師給予每組的材料是兩塊外形看起來一樣的“條形磁鐵”。）

學(xué)生小組內(nèi)觀察材料，判斷是什么材料。

師：有哪位同學(xué)知道老師提供給大家的是什么材料？（學(xué)生回答：磁鐵。）你們是根據(jù)什么現(xiàn)象判斷出這是磁鐵的？（學(xué)生會(huì)說兩塊“磁鐵”吸在一起。）

師：根據(jù)兩塊材料吸在一起的現(xiàn)象，我們可以判斷出這里有磁鐵。這里磁鐵“吸”在一起和膠水將紙張吸在一起一樣嗎，有什么區(qū)別？

學(xué)生表達(dá)觀點(diǎn)。（學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁鐵吸物體可以隔著一段距離，而膠水吸住紙張要零距離接觸才可以。）

【科學(xué)課堂上表述的觀點(diǎn)要求有依據(jù)，必須根據(jù)現(xiàn)象才能做出解釋。觀察現(xiàn)象時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生抓住現(xiàn)象中的細(xì)節(jié)，比較細(xì)節(jié)的異同，這體現(xiàn)了科學(xué)觀察的特征。此環(huán)節(jié)中學(xué)生對(duì)磁鐵吸鐵現(xiàn)象中“吸”的認(rèn)識(shí)是模糊的，而教師的追問，體現(xiàn)了教學(xué)走向朝著理解科學(xué)本質(zhì)的方向邁進(jìn)。】

二、調(diào)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，突破認(rèn)識(shí)

師：有誰知道老師提供給每個(gè)小組的是幾塊磁鐵？怎么判斷？

生回答用哪些方法可以判斷。

師：老師提供給大家一些材料，你覺得哪些材料可以用來判斷，為什么？（教師給學(xué)生提供銅片、鐵片、鋁片、塑料片、石塊、硬幣、回形針的圖片。）學(xué)生回答哪些材料可以判斷，并闡述自己的理由。

師：如果老師不給大家提供這些材料，你們利用自己身邊的材料是否可以判斷出究竟有幾塊“磁鐵”？

學(xué)生利用身邊的材料判斷“磁鐵”。（學(xué)生普遍選擇了實(shí)驗(yàn)室中桌凳上面的金屬，文具盒中的剪刀，筆套上的金屬等材料來判斷。）

師：哪個(gè)小組匯報(bào)一下你們的發(fā)現(xiàn)？

總結(jié)：開始的時(shí)候我們認(rèn)為兩塊都是磁鐵，后來通過檢驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)其中只有一塊是磁鐵，還有一塊是山寨版的磁鐵，看來有時(shí)我們會(huì)被現(xiàn)象所迷惑，真正的結(jié)論是什么需要我們?nèi)z驗(yàn)。

【學(xué)生已有知識(shí)（前概念）是學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，教師對(duì)學(xué)生已有知識(shí)的利用，理念不同，方式就不同。對(duì)于磁鐵吸鐵知識(shí)的呈現(xiàn)，有兩種方式：一是教師提供材料讓學(xué)生去檢驗(yàn)磁鐵是否有磁性;二是讓學(xué)生自己選擇身邊的材料進(jìn)行判斷。因?yàn)槭菍W(xué)生自己已經(jīng)理解的知識(shí)，所以讓學(xué)生直接去運(yùn)用更合適。

陌生化的課堂情境主要是讓看似平凡的教學(xué)情境，產(chǎn)生意外的教學(xué)效果。這里的磁鐵檢驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生有突破認(rèn)識(shí)的機(jī)會(huì)，在熟悉的知識(shí)中遭遇意外的現(xiàn)象，在陌生現(xiàn)象的解密中形成新的認(rèn)識(shí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)被更新、也更加科學(xué)了。】

三、回憶舊知，形成判斷

師：請(qǐng)各小組把判斷出的不是磁鐵的材料交給老師，將真正的磁鐵留在桌面上，千萬不要弄混淆了。

師：前面的活動(dòng)讓我們認(rèn)識(shí)到磁鐵有磁性，磁鐵會(huì)吸住鐵一類的物質(zhì)，那么，你們知道磁鐵還有哪些性質(zhì)呢？

學(xué)生表述，磁鐵的性質(zhì)，見表1：

表1 關(guān)于磁鐵的現(xiàn)象及解釋

師：你們知道的還挺多的，真了不起！那你們說說放在桌面上的這塊磁鐵有這些性質(zhì)嗎？你們能判斷出這塊磁鐵的南極和北極在哪里嗎？

師：為了幫助大家提高判斷的準(zhǔn)確性，老師給每個(gè)小組再發(fā)一塊同樣的磁鐵，根據(jù)判斷結(jié)果，用鉛筆在原先的那塊磁鐵上標(biāo)上北極和南極的符號(hào)，用N、S表示。

給小組再發(fā)放一塊同樣的磁鐵，巡視學(xué)生判斷的情況。

學(xué)生匯報(bào)自己小組的判斷，并說明判斷理由。

師：你們憑什么這么判斷？你們的判斷正確嗎？要知道判斷是否正確，我們可以采用什么方法來檢驗(yàn)？（生回答可以采用已知磁鐵和懸掛法來判斷。）

【從某種程度上說，學(xué)生的前概念既是認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)，也是認(rèn)識(shí)的障礙。磁鐵有南極和北極，南極、北極在磁鐵的兩端，學(xué)生對(duì)磁極的認(rèn)識(shí)會(huì)以此為基礎(chǔ)逐步深入。實(shí)驗(yàn)室所提供的磁鐵，磁極一般定在兩端，這是人類對(duì)磁鐵認(rèn)識(shí)的概括總結(jié)，而自然界的各種形狀的磁鐵則未必是這樣。這里就存在認(rèn)識(shí)上的差異，這個(gè)差異是學(xué)生認(rèn)識(shí)上的薄弱環(huán)節(jié)，也是學(xué)生要探索的環(huán)節(jié)，課堂有這樣的發(fā)展空間才具有張力。】

四、制造差異，探究發(fā)現(xiàn)

（一）發(fā)現(xiàn)差異，探究差異

師：我們就用懸掛法來判斷磁鐵的南北極是否標(biāo)注正確，為了確保實(shí)驗(yàn)成功，老師給出如下實(shí)驗(yàn)提醒，請(qǐng)一位同學(xué)來讀一讀：

實(shí)驗(yàn)前：為了避免鐵架臺(tái)干擾實(shí)驗(yàn)，要盡量讓磁鐵遠(yuǎn)離鐵架臺(tái)，棉線的一端系在磁鐵的中心部位上，另一端用鐵夾固定在鐵架臺(tái)上。

實(shí)驗(yàn)中：小組成員要離開課桌和鐵架臺(tái)，減少磁鐵晃動(dòng)的干擾，慢慢等待磁鐵靜止。

實(shí)驗(yàn)后：觀察小組所標(biāo)磁極指示的方向。

學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，小心地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（教師提醒學(xué)生弄清楚東南西北方向。）

等所有小組懸掛的磁鐵都靜止后，匯報(bào)：你們觀察到了什么現(xiàn)象？（學(xué)生非常驚訝：有小組的條形磁鐵懸掛后兩端指向了東西方向。）

教師引導(dǎo)學(xué)生回憶以前所學(xué)知識(shí)：我們前面學(xué)習(xí)的磁鐵兩級(jí)指向南北方向這個(gè)知識(shí)錯(cuò)不錯(cuò)？指南針也叫作指北針，但是指南針不可能指向東西方向，這是人類發(fā)現(xiàn)指南針的性質(zhì)以后從來沒有變化過的。大家可以來觀看一段視頻，了解和鞏固這個(gè)知識(shí)。（教師播放指南針指南指北性質(zhì)不變的視頻。）

師：究竟是磁鐵壞了，還是我們的磁極標(biāo)注出錯(cuò)了？

學(xué)生爭(zhēng)辯：有部分學(xué)生認(rèn)為是磁鐵出了問題，也有部分學(xué)生認(rèn)為是磁極標(biāo)注錯(cuò)了。（此時(shí)學(xué)生產(chǎn)生了爭(zhēng)辯，但是都是基于自己的直覺。）

【科學(xué)課堂中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要定位于現(xiàn)象的搜集，現(xiàn)象未必是單一的，有些與目標(biāo)關(guān)聯(lián)，有些則無關(guān)。有些現(xiàn)象很明顯，有些現(xiàn)象學(xué)生不易觀察到，而規(guī)律就隱藏在紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象背后，所以開放現(xiàn)象的產(chǎn)生過程和對(duì)現(xiàn)象的加工和整理，是教學(xué)的重點(diǎn)。

陌生化情境的課堂特征之一就是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)巨大的現(xiàn)象差異，分析現(xiàn)象差異的原因，他們或?qū)嶒?yàn)，或推理，或思考，或討論，均是主動(dòng)尋找證據(jù)，努力形成合理的解釋，讓差異成為學(xué)習(xí)的資源就意味著教師要設(shè)置差異，開發(fā)差異，解決差異，讓學(xué)生的學(xué)力在此過程中得到發(fā)展。】

（二）尋找證據(jù)，形成解釋

師：我們首先來看一看磁鐵究竟有沒有壞掉，我們一起來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。課前老師在教室里懸掛了一塊條形磁鐵，大家看它指向什么方向？（學(xué)生可以清楚地觀察到磁鐵兩端指向南北方向）如果我們現(xiàn)在把這塊磁鐵放在一塊有紅色箭頭的塑料泡沫板上，然后將泡沫板放入水里，你們覺得這個(gè)箭頭會(huì)指向什么方向呢？（向?qū)W生展示放置了磁鐵的泡沫）教師操作實(shí)驗(yàn)，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：紅箭頭指向南北方向。

師：如果將你們懸掛的磁鐵放置在這塊泡沫板上，你們覺得紅箭頭會(huì)指向什么方向呢？學(xué)生先預(yù)測(cè)，后觀察發(fā)現(xiàn)：紅箭頭還是指向南北方向，條形磁鐵兩端指向東西方向。

師：這塊磁鐵指向什么方向？

生：指向東西方向。

師：這塊磁鐵僅僅指向東西方向嗎？它不指向南北方向嗎？它哪里指南，哪里指北？

生：磁鐵的兩側(cè)指向南北方向。（學(xué)生開始議論起來。）

師：那你們現(xiàn)在的解釋是什么？

生：我認(rèn)為這塊磁鐵既指向東西方向，也指向南北方向，和其他磁鐵不同，只不過是兩端指向東西，兩側(cè)指向南北。

【科學(xué)課中的探究，根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)，不完全是開放式的，有時(shí)需要教師提供有效的探究支架，這里用泡沫板發(fā)現(xiàn)磁極就是給予學(xué)生發(fā)現(xiàn)的“腳手架”，這是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁極指向“變”與“不變”的最重要的支撐，否則學(xué)生的探究將難以深入。】

師：我們一起來捋一捋，通過ppt播放演示：條形磁鐵的N、S極在兩端，兩端指向南北;條形磁鐵的N、S極在兩側(cè)，磁鐵的兩側(cè)指向南北。

師：那我們來總結(jié)一下：磁鐵的磁極位置變化的是 ，磁極不變的是 。

（三）驗(yàn)證假設(shè)，得出結(jié)論

師：這種解釋只是我們的假設(shè)，要檢驗(yàn)假設(shè)是否正確，老師給每個(gè)小組發(fā)一塊標(biāo)明磁極的條形磁鐵，大家用同極相斥、異極相吸的性質(zhì)來檢驗(yàn)這塊磁鐵的磁極。檢驗(yàn)結(jié)束后將老師發(fā)給你們的藍(lán)色、紅色不干膠分別貼在你們判斷出的南北極上。

師：我提醒一下，條形磁鐵側(cè)面有4個(gè)，究竟哪兩個(gè)側(cè)面是南北極呢？大家怎么辦？

生：每個(gè)側(cè)面都試一試。

師：這就是你們今天這節(jié)課的作業(yè)，測(cè)試結(jié)束的小組將作業(yè)送給老師批改。

學(xué)生操作：用已知磁極的磁鐵檢驗(yàn)未知磁鐵的磁極，并做好標(biāo)記。

【每一個(gè)解釋都需要經(jīng)過思考，這就突破了動(dòng)手不動(dòng)腦的局限，這里的4個(gè)側(cè)面究竟哪兩個(gè)是南極和北極，是一次“微探究”，這樣的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)增加了課堂思考的容量。

用已知磁鐵檢測(cè)未知磁鐵的磁極，是對(duì)磁鐵異極相吸、同極相斥性質(zhì)的運(yùn)用。陌生化情境的課堂雖看似有一些陌生現(xiàn)象，其實(shí)本質(zhì)上僅僅是一些學(xué)生未見過的現(xiàn)象，而對(duì)這些現(xiàn)象的科學(xué)解釋學(xué)生是知曉的，只不過不敢確定而已，課堂上要的就是讓學(xué)生將已知經(jīng)驗(yàn)和觀察的現(xiàn)象進(jìn)行連接，以此獲得合理的解釋，在這個(gè)過程中知識(shí)一次次被活化和內(nèi)化，現(xiàn)象一次次得到檢驗(yàn)和解釋。】

五、設(shè)置問題，拓展延伸

師：如果把兩塊標(biāo)明磁極的磁鐵吸在一起，最下面的一端是什么極？如果把全班同學(xué)的條形磁鐵全部吸在一起，它們的南北極會(huì)發(fā)生變化嗎？這個(gè)問題留給大家課后去找材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

師：今天這節(jié)課，你知道了什么？哪些現(xiàn)象和解釋在你的意料之外？你有什么樣的收獲？

【從知識(shí)角度來說，磁鐵的南北極是既定的，從發(fā)現(xiàn)的角度來說，每個(gè)知識(shí)都可以進(jìn)行重新發(fā)現(xiàn)，問題拋向課外，就是讓學(xué)生經(jīng)歷探究發(fā)現(xiàn)的過程。】

（作者單位：江蘇省揚(yáng)州市梅嶺小學(xué)西區(qū)校）