謝恩丹
【內容摘要】目前,初中自然科學課程實行整體性教學已經比較常見,尋求教學效果突破是每個教師不斷思索的課題。在教學《物質的比熱》概念時,在整體教學思想的框架下,運用類比法,從學生最感興趣的自然現象入手,觸及問題的核心,帶領學生開展思考和討論,幫助學生設計實驗、解決問題,巧妙的幫助學生意會知識的精髓內容。
【關鍵詞】整體性教學 縱深思維 類比法
近日,研讀張清一校長的“糊涂學習法”頗有感觸。知識的學習從來就不是孤立的,學習任何知識(概念、定義、公式、問題、觀念、理論等等)都需要聯系,創造的聯系越多,它們就會記得越牢、理解得越好。在具體的教學實踐中,將張校長的“糊涂學習法”與課堂知識的整體性教學兩者之間搭建起橋梁,尋求教學突破,教學效果是令人滿意的,本文結合《物質的比熱》這節課的教學為例展開論述。
一、牢牢把握住本節課的難點
由于比熱容的概念內涵較深、外延較廣,涉及熱量的吸放、溫度的變化、質量三重概念間的關系,對于七年級學生來說,學生往往難以準確的設計實驗方案,教師可能把這個問題教的更復雜了,自己也越教越糊涂了,學生聽的稀里糊涂的,一知半解。
1.比熱容概念科學性定義難
比熱容概念如果要從物理概念建立的角度對公式中的某些物理量作逐個剖析,根本不適合初一學生的學習基礎知識,我們老師也感覺無從入手;如果根據課本教學思維,根據設計實驗過程,牽引學生引出比熱的概念,學生也很難跨越鴻溝,比熱容概念也牽強附會難以理解。再加上課后的很多題目把握不住的難度,非常容易讓學生走入死胡同,導致什么也沒有學到。那么比熱容這個概念到底要達到什么難度呢?我們借用王耀村老師的一句話:七年級學習比熱要學到什么難度?只要在初三時學生在解釋海陸因素對氣候的影響時夠用就可以了。夠用?那是否就意味著我們不必一定要從科學定義入手,給它下定義通過公式去計算去解題呢?我想應該就是整體性的或說是模糊的去理解比熱容的內涵吧!那么如何從比熱的真正含義入手,直逼核心內容,揭露本質含義呢?本人就從痛處入手對于比熱教學的設計進行了痛定思痛的反思,并且得到了廣大教師和專家的指點迷津,親歷課堂反復琢磨,引導學生對于比熱容作縱深思維。縱深思維:縱深思維能從一般人認為不值得一談的小事,或無需再作進一步探討的定論中,發現更深一層的被現象掩蓋著的本質。
2.課本知識編排,分割了知識的整體性,教師上課思路把握難
本節中過多的生活常識的實驗探究沖談了本節重點知識的學習。把學生已有的知識羅列出來,幫助學生打好基礎,確實有利于新知識的理解和掌握。但是,對于熱量知識學生已有生活經驗,無需實驗重現,需要簡化。此外,對于燒開水的常識問題,學生也已經有了生活體驗,這些知識儲備足夠我們學習新的知識了,在寶貴的課堂重新創設情境在課堂上展開討論就稍顯多余。此時,我們需要的是糊涂教學法。但是如果涉及對于本節核心問題的認識有幫助時,就必須挺身而出,為中心服務,所以需散化在比熱概念的導入分析中,為其服務。例如:為什么在實驗中控制水和砂石的質量相同時,就可以由引導學生舉出生活中的燒開半壺水比一壺水更加快的例子。美國著名的教育心理學家奧蘇伯爾也有同樣的論述:“假設讓我把全部教育心理學僅僅歸納為一條原理的話,那么,我將一言以蔽之:影響學習的唯一最重要的因素就是學生已經知道了什么,要探明這一點,并據此進行教學。”
二、把握整體教學體系,巧妙突破難點
1.課前基礎熱身更暖心
從身邊的生活經驗入手的引課,更能拉近學生與教師的距離,同時又能揭開科學的神秘面紗,讓學生明白科學源于生活,科學就在我們身邊。
師:天氣這么冷,老師手里拿著一杯熱水,感到很溫暖。感謝這杯熱水放出了熱,讓我冰冷的雙手吸收了熱而感到溫暖。我們把物體吸收和放出熱的多少叫熱量。
對于熱量的概念,學生已有一些模糊的認識了,高溫物體會放出熱量,低溫物體會吸收熱量。在本節課中不必再做深入探究了,否則將會沖談對本節核心問題的探討,得不償失。所以,對于課本中設計的吸收和放出熱量的實驗作如此一言帶過的簡化處理,并不影響本節知識的探究。卻正是體現了教師整合書本知識,教書卻不能盡信書的教學理念。
2.引入直逼核心顯本質
教師直逼本節課的核心制造問題懸念,誘發學生強烈的探索欲望。
出示圖片:夏日的沙灘。同學們你們有沒有這樣的體驗?同一個火辣辣太陽的照射下,沙子很燙而海水很涼。為什么會發生這種現象呢?學生的思考:可能是質量不同;可能是傳熱能力不同;可能是狀態不同;可能是物質的種類不同;可能是水要蒸發,沙子不蒸發……
讓學生猜想并展開討論,培養學生的發散思維。讓學生盡抒胸臆,但也不是天馬行空的胡亂猜測,教師引導學生互相交流、反駁,對回答不完善的地方可補充完善。發散是為了最后的集中而做準備的,所謂形散而神不散嘛!教師針對學生提出的可能我們幫助學生來共同分析,一起探討,尋找其中的本質原因。在教師的指引下,慢慢走向問題的核心。例如:水要蒸發,而沙子不蒸發。老師追問:到了晚上水卻是是溫的,而沙子卻是冷的。學生經過激烈的討論就可以排除是這個原因的影響了。那么下面我們就溫度升高的快慢可能與物質的種類有關開展實驗設計。此時,我們一切的思考全都是圍繞這個主題展開的。
3.實驗設計明了易操作
設計實驗的方法,讓我們像科學家那樣去思考,取得沙灘上的同質量的水和砂石,利用控制變量法,讓同一個酒精燈同時加熱模擬相同的太陽的同時照射,學生非常容易設計出實驗思路。
但是,由于初一學生的實驗基本操作能力的缺乏,需要師生的共同分析,面對實驗裝置的設計,教師有必要對學生的裝置安裝給予必要的指導。在準備這節實驗時,足足花了好幾天的時間去預做很多次的實驗,才能掌握砂子和水的質量是多少,同時幫助學生準備好等質量的水和砂石,才能在課堂有限的時間內得到合理的實驗數據便于學生的記錄與分析,在師生共同設計出實驗基本方案后,就要求學生按照設計的方案,指導他們去驗證該實驗。實驗過程中可以選擇讓學生參照實驗圖形去搭建實驗裝置以降低對學生實驗能力的要求,以利于保證本節課有充裕的解決本質問題的時間,才不至于舍本逐末。
4.實驗方案、表格設計力求清晰
實驗方案設計:相同質量的砂石和水,吸收相同的熱量(即同時開始加熱,同時結束),經過一段時間后,記錄此時的溫度,填入表格。
對于實驗方案的設計與表格設計,簡單明了,切忌繁瑣與纏繞,忽東忽西會導致學生思路的混亂。這個實驗的設計緊扣實驗主題,直觀明了,思路清晰,更利于學生對實驗結果的分析。關鍵是不轉彎,不會讓學生弄糊涂。
分析與論證:質量相同的砂石和水,吸收相同的熱量,水的溫度升高少,而砂石的溫度卻升高的多。可見,確實與物質的種類有關。
5.類比的應用知識升華好理解
學生實驗到此,似乎僅僅是對于我們看到砂石升溫多,水升溫少的一個驗證。學生通過自己的實驗親身體驗了一番我們平時看到的現象。但是這個概念這么抽象,看不見又摸不著,學生怎么能接受?此時,可以利用類比法,幫助學生的理解。
取出兩個大小不同的量筒,平放于講臺上,將兩杯質量相同的紅墨水同時同速倒入量筒中,大家看到小量筒中的水位比大量筒升高的多。同學們會發現相同質量的水,倒入不同的量筒中時,大的量筒水位上升比較少,這是因為兩個量筒容納水的本領是不同的。從而類比到水和砂石對熱的容納本領也是不同的。那么誰的容納本領大呢?如果要讓他們升高的水位是一樣的,需要給大量筒繼續倒水,可見,水位升高比較少的,容納水的本領比較大。那么,剛才的水和砂石,如果讓他們升高相同的溫度,需要給水繼續加熱,學生必定能恍然大悟,應該是水容納熱的本領比砂石大。
6.知識與常識的結合更自然