《物質的變化》單元試教體會

信海鳳 許佳

在教材編寫組的指導下，我們團隊有幸參與了教科版《科學》六年級《物質的變化》單元的試教工作，對本單元教材如何體現課程標準的要求，如何引導學生開展科學實踐活動等方面有了更深的認識。

確定教學起點

根據本單元的內容，我們設計了旨在了解學生前概念的調查問卷，問卷一共設計7個開放性問題，分別用來調查學生對物質、物體等概念的了解以及對各種變化的理解和認知。我們隨機選擇了我校六年級8個教學班進行調查，共358名學生填寫了問卷，其中，有6份空白問卷為無效問卷，有效問卷為352份。我們對有效問卷進行統計后，得到如下數據（見表1）：

從表1可以看出，能夠比較準確表達物質、物體等概念的學生人數占總人數的比例不足一半，多數學生對物體、物質的理解是混淆和模糊的。學生對廚房里的物質本應非常熟悉，但問卷將平時常見的鍋碗瓢盆和油鹽醬醋命名為物質時，他們在回答問題時就猶豫了，有超過一半的學生不知道廚房里有哪些物質。由此可見，學生對物體、物質的概念理解不是很深入和透徹。

物質是否會發生變化？有90%的學生認為物質會發生變化，3%的學生認為物質不會發生變化，7%的學生不知道。這道題答案的傾向性為什么這么集中？我們分析后認為，可能是學生的原始經驗雖然不能清楚地解釋什么是物質，但他們周圍的事物都在發生著變化，他們有比較豐富的感知，所以能夠給出正確答案。另一個原因可能是第三題題干的表述給了學生提示，題干是：將下列物質變化進行分類，說一說你的分類標準是什么？選項有：①鉛筆折斷;②氣球吹鼓;③紙燃燒;④冰融化;⑤放煙花;⑥鐵生銹;⑦面包發霉;⑧糖溶解。

大多數學生能對物質的變化進行分類，但許多分類沒有寫出分類標準，說明學生不能從本質上區分物理變化和化學變化的異同。例如許多學生知道米飯的消化過程，但也有許多學生給出了毫不相干的答案;多數學生知道植物可以制造氧氣;所有學生都不知道煤的形成過程，只有極少數學生寫出煤的形成與植物有關，但并不明確。

對調查問卷進行整體分析后，我們發現學生對物質、物體等概念沒有明確的認識;對物質變化的理解停留在現象層面，對本質的變化不甚理解。

精心設計探究活動

1.體現探究要素

試教的過程也是我們實踐課程標準關于科學探究學段目標要求的過程，在每課的教學中，都會不同程度地體現科學探究的8大要素。例如“觀察有氣體產生的變化”的實驗中，我們出示上節課的一些圖片，將學生的思維聚焦到物質的變化總會伴隨著一些現象的產生上，然后出示本課實驗材料，讓學生大膽假設這些材料混合后可能會發生的現象，再引導他們按照教材的方法進行實驗，最后在研討中形成結論。

2.領悟物質的變化

在日常教學過程中，我們發現回歸科學起源，探尋科學家發現之路，往往能夠幫助學生理解一些科學問題。例如本單元關于煤炭的認識，我們提到煤塊上常常會有化石印跡，問學生這是為什么？學生大膽猜測可能是植物長時間落在上邊導致的。學生的回答對不對呢？我們沒有直接給出答案，而是講述了科學家研究的歷程。學生在教師的帶領下經歷了這個過程，促進了他們對煤的變化的理解。

3.兼顧兒童的認知特點

六年級學生對生活中常見事物已經有一定的了解，但認知不盡相同，我們可以依托教材，兼顧兒童的認知特點，找到教師教學、學生學習的起點。例如在本單元第2課“觀察有氣體產生的變化”的實驗中，實驗用品糖、鹽、醋、小蘇打都是學生常見的調料，多數學生對小蘇打的作用知之甚少，只有極少數學生見過家長用它蒸饅頭，所以這個實驗的學習起點就可以設定為先認識小蘇打，然后再用小蘇打去做實驗。這樣，既依托了教材內容，又兼顧了兒童對事物認知的特點。

促進學生理解物質的變化

本單元教材選取了一些典型探究活動，幫助學生理解“物質會有什么變化，怎樣變化的”等問題，下面介紹我們團隊認為比較有代表性的5個探究活動。

1.誰“動”了我的蘋果

在本單元第一課《廚房里的物質和變化》中，教科書給出了一張蘋果照片，蘋果是學生日常生活中經常食用的水果，教師設計了觀察咬過后放置一段時間的蘋果的活動。對比剛剛咬過的蘋果，學生會發現放置一段時間的蘋果變色了，放置的時間越久，顏色變得越深。我們引導學生思考：這里的顏色變化能夠說明產生了新的物質嗎？從而讓學生自然地接受了物質變化和化學變化的概念。這樣的活動特別貼近生活，他們很容易接受。

2.“抓住”二氧化碳

氣體往往是看不見、摸不著的，學生理解氣體的存在，要么靠想象，要么靠查找資料，要么聽教師講授。在小蘇打和白醋混合的實驗中，我們借助教材呈現的密封袋和小瓶蓋，設計了“抓住”二氧化碳的活動。

實驗中，教師讓學生先放入材料，再小心翼翼地封口，以防止氣體跑出，然后將其混合等待現象發生。學生手中的袋子都鼓起來后，教師讓各組學生舉起來給大家看看，仔細觀察這種氣體的特點，學生很容易說出無色、透明，還有點涼的特點。

學生利用這種直觀的方法，不僅加深了對氣體的感受，還非常明確地指出這是一種不同于小蘇打和白醋的新物質，為他們形成正確的認識奠定了基礎。

3.“黑你”沒商量

開展加熱白糖實驗前，我們設計了學習記錄卡片，要求學生把實驗中的現象全部及時記錄下來，并匯報白糖由白色變成淺黃色，再到褐色，最后變黑的顏色變化過程。教師適時引導學生思考：這里的黑色物質還是白糖嗎？學生非常肯定地說不是了，是一種新的物質。

4.大蝦“害羞”了

大蝦由生到熟，顏色會由灰色變成紅色，我們抓住顏色變化這一特征，引導學生聯想平時吃大蝦時的感受，描述生蝦與熟蝦的區別，他們能夠明確地認識到二者本質的不同，從而知道這也是一個化學變化。

5.石頭“開花”

有些煤塊上有植物化石的印跡，因此我們把這個探究活動命名為“石頭開花”。要想在生活中尋找帶有化石印跡的煤塊讓學生觀察是非常難的，因此，對煤的形成過程的學習，我們采用了查找資料的方式。學生通過查找資料，發現證據，證明地下巖石與礦物都在發生化學變化。我們再借助科學家研究煤的過程，使學生明確煤的產生過程也是化學變化，進一步促進了學生對物質變化的理解。

靈活運用教學方法

1.以探究式教學為主

本單元內容包含多個化學實驗，我們在選取教學方法時多以探究式教學為主。例如在典型的加熱白糖實驗中，我們先讓學生觀察白糖的特點并記錄，然后用一張拔絲地瓜的圖片引發學生思考：拔絲地瓜上的糖還是白糖嗎？然后引導學生繼續探究。學生嘗試作出假設，認為它不是白糖了，但不知道是什么。于是，我們進一步設計了加熱白糖的實驗，學生經歷實驗操作、小組交流、得出結論的過程后，明確它確實不是白糖，而是焦糖，最后變成黑炭了。像這樣的探究活動還有很多，如蠟燭燃燒實驗、小蘇打白醋實驗、收集產生氣體實驗等，均采用了探究式教學方法。

2.靈活運用多種教學方法

（1）歸納—演繹法

歸納—演繹法是科學家進行科學研究的方法，也是教學中常用的方法。在第4課教學中，教師和學生共同梳理前三課學習過的實驗，將每一個實驗的圖片展示在屏幕上，讓學生回憶實驗產生的現象，然后歸納出“發光、發熱、顏色變化、生成沉淀和產生氣體都是化學變化中伴隨的現象”的結論。學生以后可以運用這樣的規律，根據現象判斷一個變化是否是化學變化。

（2）討論法

在做小蘇打和白醋混合實驗時，教師問學生：“它們混合產生的氣體擴散到空氣中了，你有什么辦法收集這種氣體嗎？”有的學生有辦法，有的不知所措，有的不知道自己想的辦法可不可行。所以，教師設計了小組討論的環節，引導大家在組內交換意見，取長補短，使沒有想法的學生得到靈感，有想法的學生獲得成功的體驗，讓不知道自己的想法是否可行的學生聽聽組員的意見。采用討論法能夠尊重每個學生的差異性。

（3）演示法

學生了解到白醋和小蘇打反應會產生氣體后，教師提問：“日常生活中，你還知道哪些物質可以和白醋混合產生氣體嗎？”針對這個問題，我們設計了一個演示實驗：將雞蛋放入白醋中，觀察蛋殼表面的變化。這是一個需要長時間觀察的實驗，教師可以采用演示法教學，將實驗杯放在教室里，使學生經歷一個長期觀察的過程，有利于培養他們堅持不懈的科學精神。

（4）閱讀法

本單元第5課介紹大氣層和地殼的化學變化，如果只是依靠圖片講解，學生很難想象出大氣層和地殼的變化，也不容易找到證據來證明。我們發現這個問題后，搜尋相關書籍，采用科學閱讀的方法來完成這個環節，并為學生選取了《巖石與礦物》《小學科學啟蒙》《揭秘地下》三本書作為閱讀資料，讓他們通過查資料的方法，搜集能夠證明巖石和礦物以及大氣層發生了化學變化的證據。學生通過科學閱讀，將抽象的問題變得具象化，能夠從多個角度解釋大氣層和地殼的變化，大大提高了本節課的學習效率。

（本文是“STEM理念下機器人課程與小學科學技術與工程領域整合的實踐研究”研究課題的成果之一，課題批準號：GH71424）

東北師范大學附屬小學（130022）