通過“觀察和比較實驗”教學(xué)，構(gòu)建科學(xué)概念，理解現(xiàn)象本質(zhì)

梁杏翠

摘 要：根據(jù)四年級學(xué)生的認(rèn)知水平和特點(diǎn)，學(xué)生對周圍世界具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，通過觀察現(xiàn)象和比較實驗探究相結(jié)合，實施“溶解”教學(xué)。以故事導(dǎo)入的方式吸引學(xué)生注意，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并配以大量的實物圖片和小組合作探究實驗，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、比較、探究、實驗中理解并建立溶解的概念，滲透科學(xué)探究的一般程序和思維方法。經(jīng)過測評，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，教學(xué)效果較好。

關(guān)鍵詞：觀察；比較實驗；小組合作探究；溶解；科學(xué)探究

一、問題的提出

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)課程的宗旨。在科學(xué)教學(xué)中，對科學(xué)概念的理解與準(zhǔn)確描述一直是學(xué)生認(rèn)知的難點(diǎn)。本文選擇教科版科學(xué)四年級上冊中“溶解”一節(jié)為對象，探討用“觀察和對比實驗”教學(xué)實現(xiàn)這一教學(xué)難點(diǎn)的突破。

為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，本節(jié)課的設(shè)計中對實驗方法進(jìn)行處理。1. 讓學(xué)生通過動手做實驗、觀察等活動，學(xué)習(xí)和理解科學(xué)概念。2. 以探究學(xué)習(xí)為主要教學(xué)方式。在開展探究式學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)：提出問題、收集證據(jù)、解釋現(xiàn)象、交流反思。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。

本節(jié)課還對教材中實驗材料與實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)：1. 替換實驗材料，簡化過濾操作。2. 改進(jìn)實驗裝置，縮短過濾時間。原教材中關(guān)于過濾實驗介紹了專業(yè)的實驗器材，如三腳架、漏斗、玻璃棒、燒杯等。在實際操作中，教師可用專業(yè)器材進(jìn)行演示。但為了使過濾操作更為簡便，學(xué)生使用實驗器材時更加安全，于是選用了濾布、濾紙、一次性塑料杯、木筷等生活中常見的簡易材料。讓學(xué)生在探究實驗現(xiàn)象時，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，積累生活經(jīng)驗，增強(qiáng)課程的趣味性、生活性和意義性。

二、教學(xué)理念與設(shè)計

（一）教學(xué)思想

本節(jié)課以“觀察和比較實驗”為主要教學(xué)手段，將小學(xué)科學(xué)課程學(xué)習(xí)中的一個重要概念“溶解”生活化、形象化，讓學(xué)生初步感知溶解。本節(jié)課又介紹了過濾的方法，讓學(xué)生進(jìn)一步觀察，比較食鹽、沙子和面粉能否用過濾的方法從水中分離出來，從而建立溶解的概念和掌握比較實驗的技能。

（二）教學(xué)目標(biāo)

1. 科學(xué)概念。

一些物質(zhì)可以溶解在水中，一些物質(zhì)不能溶解在水中。

溶解時指物質(zhì)均勻地穩(wěn)定地分散在水中，不會自行沉降，不能用過濾的方法把物質(zhì)從水中分離出來。

2. 過程與方法。

觀察和描述幾種固體物質(zhì)在水中溶解和不溶解的現(xiàn)象。

3. 情感、態(tài)度與價值觀。

發(fā)展研究溶解現(xiàn)象的樂趣，激發(fā)進(jìn)一步探究溶解問題的興趣。

認(rèn)識到嚴(yán)格按規(guī)范利用溶解裝置等科學(xué)工具進(jìn)行試驗和測量的必要性。

形成細(xì)致、客觀地觀察的態(tài)度。

（三）教學(xué)流程

環(huán)節(jié)1：故事導(dǎo)入，引出新知。

環(huán)節(jié)2：觀察現(xiàn)象，探究新知。

活動一：食鹽、沙子在水中的溶解。

活動二：面粉在水中溶解了嗎？

活動三：探究過濾。

環(huán)節(jié)3：課堂小結(jié)，技能提升。

（四）解決措施

1. 故事導(dǎo)入，引出新知。

利用多媒體課件與設(shè)備進(jìn)行故事導(dǎo)入與引出新知的教學(xué)。在故事引入環(huán)節(jié)，出示故事，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣：小毛驢馱著鹽袋過河，過河后發(fā)現(xiàn)，鹽袋變輕了。并提問：“為什么呢？”接著提出新知，學(xué)生討論交流故事原理。簡單分析原理，引入“溶解”。

通過故事引入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在故事中發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理，從而引出本節(jié)課的關(guān)鍵詞“溶解”。

2. 觀察現(xiàn)象，探究新知。

活動一：食鹽和沙子在水中的溶解。

觀察：分別觀察食鹽和沙子沒放入水之前的樣子。（顆粒狀）

小組合作：兩名組員分別把少量的食鹽和沙子放入盛有水的燒杯中，充分?jǐn)嚢韬螅o置。（強(qiáng)調(diào)玻璃棒攪拌時的注意事項）一名組員觀察顆粒的變化，是否有沉淀，是否溶解。

比較：食鹽充分?jǐn)嚢韬罂床坏筋w粒，沒有沉淀——食鹽溶解了。沙子充分?jǐn)嚢韬笥蓄w粒，有沉淀——沙子沒有溶解。

活動二：面粉在水中溶解了嗎？

猜想：面粉能否在水中溶解？（能？不能？）

小組合作，自主探究：一名同學(xué)在盛有水的燒杯里放進(jìn)一些面粉，充分?jǐn)嚢瑁o置，觀察。其余成員觀察、思考、猜測，能否看到顆粒？能否看到沉淀？面粉在水中能否溶解？

討論：面粉與沙子、食鹽在水中有什么相同與不同？用什么方法來證明？

活動三：學(xué)習(xí)過濾的方法，理解溶解的本質(zhì)特征。

介紹過濾實驗的器材，操作注意事項。介紹改進(jìn)后的食鹽裝置。小組合作，分別過濾食鹽和水、沙子和水、面粉和水的混合物。觀察過濾后的現(xiàn)象：觀察過濾完沙子和食鹽的濾紙。描述為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。觀察過濾完面粉的濾紙上會有什么現(xiàn)象？說明面粉能溶解在水中嗎？

學(xué)生通過參與探究活動，在觀察、比較實驗、小組合作探究實驗中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象本質(zhì)，理解溶解概念，了解過濾操作流程與意義，充分調(diào)動了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

3. 課堂總結(jié)，技能提升。

知識總結(jié)：（1）溶解的含義；（2）食鹽能溶解在水中，面粉和沙子不能溶解在水中——水能溶解一些物質(zhì)；（3）用過濾的方法可以把不溶解在水中的物質(zhì)分離出來。

技能升華：思考并討論交流：生活中常見的物質(zhì)，哪些能溶解在水中？哪些不能？溶解在生活中有哪些應(yīng)用？

整節(jié)課的總結(jié)部分結(jié)合教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行總結(jié)，層層遞進(jìn)，為學(xué)生以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)物質(zhì)的溶解打下良好基礎(chǔ)。

（五）成效分析

完成本節(jié)教學(xué)內(nèi)容后，通過紙筆測試法，從“科學(xué)概念”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”三個方面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。（見下頁表）

從學(xué)生的答題平均分反饋顯示，整體平均分達(dá)到9.431，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果理想。其中“溶解的含義”達(dá)到了9.62，“列舉溶解與不溶解現(xiàn)象”平均分9.63，“溶解現(xiàn)象的特征”平均分9.48，體現(xiàn)了“觀察與比較教學(xué)”對學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。“過濾的注意事項”平均分9.88，“過濾的操作過程”平均分9.86，全卷最高，說明實驗教學(xué)得到了很好的學(xué)習(xí)效果。

綜合以上分析，本節(jié)課主要通過“觀察和比較實驗”教學(xué)突破了2個“溶解”學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)，即描述交流所觀察到的現(xiàn)象，對不溶物質(zhì)的溶解和不溶解的觀察比較，并對沉淀物質(zhì)的分離操作。在教學(xué)設(shè)計中，采用小組合作探究的教學(xué)形式，利用觀察、比較實驗的教學(xué)手段，三維目標(biāo)達(dá)成度較高，教學(xué)方法獲得學(xué)生喜愛，整節(jié)課達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

（六）教學(xué)反思與建議

教科版小學(xué)《科學(xué)》教材從“科學(xué)探究是一種多側(cè)面的活動”的觀點(diǎn)出發(fā)，將親身經(jīng)歷作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。本節(jié)課選擇了活動作為基本結(jié)構(gòu)和主要的呈現(xiàn)方式，通過活動實現(xiàn)課程目標(biāo)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要將這些分解概念聯(lián)系起來，進(jìn)而逐層建構(gòu)核心概念奠定基礎(chǔ)。通過觀察、測量、分析、交流與表達(dá)等探究過程技能訓(xùn)練，旨在讓學(xué)生不僅能動手做，而且會動腦想。在實驗操作過程中學(xué)會思變，讓學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)探究方法解決日常生活問題，同時學(xué)會利用科學(xué)語言提升與人交流和溝通的能力。

“觀察與比較實驗”教學(xué)給學(xué)生提供了充分的動手操作的機(jī)會，在觀察中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而使課堂氣氛活躍、積極，學(xué)生學(xué)習(xí)效率較高。建議今后能積極將“觀察與比較實驗”教學(xué)模式應(yīng)用在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，結(jié)合有效的課堂組織形式來提高教學(xué)水平和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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［3］王晨光.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：科學(xué)概念·術(shù)語與實驗［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2018.