小學科學“物質的變化”單元教法探究

[摘 ? 要] 通過“物質的變化”單元的學習，讓學生學會細致觀察并實事求是地記錄觀察到的現象，獲取足夠的證據;能自己設計對比實驗進行驗證，有初步“假設─檢驗”得出結論的科學思維方式;有一定的證據意識，懂得只有足夠的證據才能得出正確的判斷，得出科學結論需要嚴密的邏輯推理。

[關鍵詞] 觀察;記錄;追問;證據

一、注重課堂引入

六年級下冊科學“物質的變化”單元滿足了學生做一個小小科學家的探究欲望：一個個亮晶晶的燒杯試管，一個個未知結果的科學實驗，一個個等待解決的科學問題……充滿了形形色色的令人驚奇、迷惘、感嘆的現象和過程。

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

《我們身邊的物質》作為單元起始課，具有一定的前瞻性質和鋪墊性質。教師可以創設一系列的情境，在活動中有意識地滲透物質變化的觀念，讓概念在活動中自然地呈現。例如，通過“魔術”導入、觀察改變等引發孩子們的興趣。

1.神秘的信件：事先準備好一張白紙，用淀粉寫上幾句悄悄話，讓學生想辦法讓白紙上的字顯示出來。課后讓學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。把白醋滴入紫甘藍水變成紅色，洗潔精滴入紫甘藍水變成藍色。這些“魔術”隱含了“兩種物質混合后產生了新的物質”這一概念，而白醋又成為學生探究的材料之一，大大地激發了學生的學習興趣。

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、兩勺糖做成的會冒泡的檸檬汽水則運用了剛剛學過的化學反應。

這些實驗牢牢地吸引了學生的注意力，通過在課堂上分工合作、細致觀察、發散思維，充分體驗到了物質的變化，激發了他們探究物質變化的興趣和欲望。

二、細致入微的觀察是實驗的基礎

科學是一門以觀察、實驗、探究為主的學科。在以觀察和實驗為主的探究實踐活動中，觀察是實驗的基礎，認真細致、實事求是地觀察伴隨著實驗的每個細節。

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，讓學生仔細觀察。大多數學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。提問指向物質的本質是否發生了變化，這是觀察的核心。從而讓學生明白，一方面要細致地觀察，不放過一個細節，另一方面不要糾纏于一些細微的變化，而是要思考產生這種變化的關鍵原因。

2.帶著目的觀察，實事求是記錄

“求實、客觀”是培養科學過程技能的基礎，更是科學精神的精髓。認真細致、實事求是地觀察伴隨著實驗的每個細節。

在觀察加熱白糖之前，教師循序漸進地安排了“火柴燃燒—蠟燭燃燒—加熱白糖”實驗，讓學生學會帶著目的觀察，并留足了記錄的時間，讓學生把觀察到的現象像“攝影機”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，為分析實驗現象、得出科學結論提供了有力的證據，以便重新進行檢驗，或在此基礎上進行新的發現。

3.綜合運用觀察方式

學會綜合運用感官進行觀察，即用眼、耳、鼻、舌、手（皮膚）去直接感知自然事物的特性。它能提高學生大腦皮層的分析、綜合活動的功能，從而大大增強觀察效果，也有利于獲得更為豐富細致的信息。

在劇烈的化學變化面前，學生發出了驚奇的感嘆，同時腦子中也有大量的問題亟待解決。

善于發現問題，會提有價值的問題是具有科學思維的表現。由學生質疑，引出了新課研究的內容，引起了學生研究的興趣，學生的科學思維活動也是從對這一個現象的質疑開始的。

三、教師通過設計問題提升學生的思維空間

探究活動只是科學探究的外在形式，而科學思維才是探究的靈魂和本質，是科學學習的核心。教師可以設計一些有梯度的問題，并根據學生的思維進度生成問題，以畫龍點睛式的有效追問，把學生的思維引向深處，從而構建一架適合學生來“爬”的思維梯子，到達教學所要達到的思維“彼岸”。

1.《新課程標準》明確指出，要讓學生在獲得知識的同時能“形成尊重事實、善于質疑的科學態度”。

師追問：是否產生了新的物質？

“火柴燃燒你們觀察到了什么現象？火柴頭還能再被點燃嗎？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白糖后，停止加熱，你有什么發現？繼續加熱，你看到了什么？黑色的物質還是糖嗎？”

“變成紫色的米飯你敢吃嗎？變成了藍色的米飯還是米飯嗎？藍色的物質是碘酒嗎？”

“生銹了的鐵還是鐵嗎？你能設計什么實驗證明鐵銹不再是鐵了？除了表面的現象，還有什么更有力的證據？”

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

培養學生的科學思維，需要教師有意識地關注學生反思、質疑精神的培養。反思、質疑引發了深層次的思考，能打破原來思維的平衡狀態，出現活躍的不平衡，促發強烈的探究欲望，去尋求事實證據來證明自己的想法。

2.科學思維是一種實證思維，科學是講求證據的，要以事實說話，結論必須建立在大量的事實基礎上。

師追問：產生了什么新的物質？

小蘇打和白醋混合的現象明顯，讓學生體會到了化學變化的奇妙和有趣，學生從劇烈的反應過程中，推斷物質的變化是否產生了新物質，然后尋找各自證據驗證自己的假設，從而達到提升認識和思維的目的。

師：剛才在實驗中大家都看到白醋和小蘇打混合以后會產生氣泡，氣泡里的氣體會是空氣嗎？

生：不是，水里本來沒有氣泡，小蘇打倒進白醋里才開始冒泡的，氣泡里有空氣產生。（把燃燒的細木條伸入玻璃杯，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，但是它有點像水一樣，會往下流動。

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，會飄上去，或者保持在空中。比空氣重，會流下去，把火焰撲滅。

師：你想一想，如果是個氫氣球，比空氣輕的東西，它會往上飄還是往下沉？

生：往上飄。

師：密度比空氣大的呢？

生：往下沉。

師：那我們這個實驗，會把火熄滅，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：實驗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？我們可以再加一點小蘇打試試看。看看還冒泡嗎？這說明了什么？

生：有點冒泡，再加就沒有冒泡了，因為小蘇打有沉淀了。

師：小蘇打和白醋混合后產生了新的物質，它是一種化學變化。

在這里，學生經歷著一個個的矛盾沖突，經歷著一次次的“頭腦風暴”，經歷著一次次的邏輯推理，他們在直觀感知的基礎上進行著理性思考，學生的思維顯得全面、周密、嚴謹，理性思維意識得到了充分的培養。

3.用足夠的證據證明猜想

鐵釘生銹是本單元一個需要持續觀察的實驗。教師提早一周指導學生設計對比實驗，保證每個對比實驗有兩個小組同時進行，及時記錄。課堂上，教師讓學生針對不同的現象進行自主分析，得出初步結論，經過交流分析，最后得出科學的結論：鐵生銹是空氣和水共同作用的結果。

通過“物質的變化”單元的學習，學生經歷了一系列“猜想—設計—觀察—證實”的科學探究過程，這是一個推理的過程、實證的過程和質疑的過程。讓學生在規范實驗操作的基礎上進行實證意識的訓練，讓所有的爭論最終靠科學實驗來驗證，用事實數據說話，學生的科學思維得到了發展，學生的科學素養得到了提升，在學生的心底種下了一顆科學的種子。

責任編輯 滿令怡

[作者簡介] 石晶華（1974—），女，浙江新昌人，新昌縣南明小學，小學高級教師，研究方向為關注生本課堂，注重學生科學思維的發