提供恰當?shù)母拍顚W習支架

“熱的傳遞”是小學科學教學中比較重要的科學概念，但它對小學生來說還比較抽象，因為“熱”的存在和傳遞并不直觀，常常需要通過具體的實驗現(xiàn)象進行揭示。要想讓學生將具體現(xiàn)象和科學概念聯(lián)系起來，教師應該在提供概念學習支架上多下功夫，幫助學生有梯度地建立科學概念。

創(chuàng)設恰當?shù)纳钋榫?/p>

師：我們在吃火鍋時，將湯勺放在鍋里，湯勺的柄會變熱，時間長了勺柄還很燙手。大家有沒有這樣的經歷？

生：有，所以媽媽提醒我，不要把湯勺一直放在鍋里。

師：勺柄的熱是從哪里來的呢？

生：應該來自熱湯的熱。

生：我認為應該是火焰的熱。

師：都有道理，那么熱是怎樣傳到勺柄上的呢？

生：我覺得，火焰的熱傳到了鍋上，再傳到湯里，又傳到了湯勺上，最后傳到勺柄上。

師：講得真好！“傳到”可以用一個科學名詞表達——“傳遞”。

根據(jù)構建主義教學理論，學習者并不是一張“白紙”，他們在進入學習之前，已經形成了豐富的經驗，所以課堂學習的內容應該從他們已有的知識、經驗出發(fā)。這些知識、經驗應該作為新知識的生長點。

基于這樣的考慮，在為學生提供概念學習支架時，教師應該做一定的鋪墊，即創(chuàng)設恰當?shù)纳钋榫场４颂帲覈L試將“火鍋中的湯勺”事例作為鋪墊，從學生已有的生活經驗出發(fā)，通過生活情境的引入，更快地將學生帶進學習狀態(tài)。

從另一個角度看，科學概念實質上源于生活，是對現(xiàn)象的一種解釋，最終它還是要面向真實世界。所以，建構科學概念不應該脫離真實的情境。

讓學生自主設計實驗

師：剛才同學們描述了熱在湯勺中的傳遞過程，如果要驗證大家的想法，你們準備怎么做實驗呢？小組小聲討論，并把你們的想法記錄下來。

（學生討論。）

生：我們可以拿一杯熱水，在里面放一個金屬勺子，然后進行觀察。

師：很好，你想到了模擬實驗。熱水的作用是什么？

生：提供熱。

師：在實驗室里，我們還可以用什么做熱源？

生：酒精燈。

師：我們怎樣才能看到熱的傳遞？用什么幫助我們看到熱的傳遞過程？

生：我們可以用溫度計，把溫度計放在勺柄上，看它的溫度變化。

生：我們覺得可以在勺柄上滴上蠟，觀察蠟熔化的順序。

師：大家的方法都很好，很有創(chuàng)意。老師在大家想法的基礎上，提供了一些改進建議：可以用蠟環(huán)，把蠟環(huán)套在銅條上觀察熱的傳遞，這樣實驗操作比較簡單。

（展示實物，學生觀察。）

師：老師還有一個問題，你們想在哪里加熱？

生：銅條的左邊。

生：銅條的右邊。

生：銅條的中間。

提供概念學習支架，支持學生科學概念構建的過程，應該是師生共同參與的過程，落實到實際操作層面，就要求在科學探究實驗的設計環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮學生的自主性。

我讓學生展開討論，設計實驗驗證自己的想法——熱從湯勺傳遞到勺柄。同時，進一步引導他們考慮科學實驗的細節(jié)，然后進行實驗。因為實驗固然重要，實驗前的設計更加重要，它決定了學生的內部認知圖式與科學事實之間是否真正建立起了聯(lián)系。

設置恰當?shù)淖兪綄嶒?/p>

師：如果剛才的銅條換成這樣的環(huán)形，加熱其中一點，根據(jù)前面的研究所得，你們覺得熱是怎樣傳遞的？

（學生在記錄紙上將預測用數(shù)字順序標出來。）

生：我們小組認為A、B兩點的蠟環(huán)先掉下來，然后是C、D兩點的蠟環(huán)掉下來。

生：從前面的實驗中，我們知道了熱是從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞。現(xiàn)在銅條彎成環(huán)形，應該也是一樣的。

（學生分組實驗。實際上，教師提供給各小組的銅環(huán)是有區(qū)別的，主要有三種：完全封閉的、中間有空隙的、中間由木條連接的，如圖1。）

師：和你們的預測一樣嗎？誰來說說。

生：和我們的預測一樣，熱確實是從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞。

生：我們的預測不一樣，A、B兩點的蠟環(huán)先掉下來，然后是C點，最后才是D點。我們發(fā)現(xiàn)銅環(huán)中間有空隙。

師：我們一起來看看他們的銅環(huán)。說說看，熱是怎么傳遞的？

生：熱先傳遞到A點和B點，因為A點和D點之間是斷開的，所以熱接著傳遞到C點，最后才傳遞到D點。

師：那說明，熱在銅條中傳遞，還有什么條件？

生：要直接接觸。

師：對的，熱在固體中通過直接接觸，從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞，這樣的方式叫作“傳導”。

師：剛才的實驗，還有不同的情況嗎？

生：老師，我們的銅環(huán)中間有一段木條，但現(xiàn)象和第2組的是一樣的。

師：那又說明了什么呢？

教師提供給學生的概念學習支架要源于科學概念本身，比如“熱傳導”的概念從內涵上包括“直接接觸”和“從高溫向低溫”兩個關鍵點。在提供給學生概念學習支架時，就要將這兩個方面都設計進來，遵循科學概念自有的結構。

我對實驗器材進行了設計：第一個層次，將原先直線型的銅條變成圓環(huán)形;第二個層次，將圓環(huán)形設計為三種情況——全封閉的、不封閉的、中間連接木條的。有結構的材料提供了變式的實驗，一方面引導學生進一步驗證自己先前得到的結論——熱從溫度高的地方向溫度低的地方傳遞;另一方面讓學生發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象，形成思維沖突，思考現(xiàn)象背后的原因，從而自主構建起“直接接觸”這一關鍵點。中間連接木棍的情況，則進一步引導學生對已經建立的“熱傳導”概念展開更加深入的思考。

恰當?shù)赜行卣垢拍?/p>

生：不同的材料，可能傳遞熱的效果不一樣。

師：非常好，同學們又提出了一個新的觀點，現(xiàn)在我們需要設計實驗驗證。老師為大家提供了保溫杯、同樣長度的金屬管和塑料管等材料，你有什么想法？

（學生小組內交流。）

生：我們可以把兩個管子放在熱水中，摸一摸哪個管子先熱。

生：我們補充，一定要同時。

（提供2組材料，請2位同學上來同時操作。）

師：有什么發(fā)現(xiàn)？

科學知識是成體系的，要幫助學生在自己的認知結構中建立起相應的體系，需要教師設置恰當?shù)膶W習支架幫助學生完善概念。通過前面的學習，學生已經構建起“熱傳導”的概念，而更大的概念體系——“熱的傳遞”中還包括諸如“物體導熱性”“對流”“輻射”等一系列概念，這就要求教師做必要的拓展，引導學生開展有層次的探究活動，進一步發(fā)現(xiàn)新問題，將概念延展的可能性打開，讓學生舉一反三。基于此，我引導學生對生成的新問題“不同物體導熱效果一樣嗎？”展開進一步的探究。

江蘇省南京市致遠外國語小學分校（210019）