學(xué)生科學(xué)概念的形成及其運(yùn)用之分析
——從《水能溶解一些物質(zhì)》一課的教學(xué)過程設(shè)計(jì)談起

■朱建華

學(xué)生科學(xué)概念的形成及其運(yùn)用之分析
——從《水能溶解一些物質(zhì)》一課的教學(xué)過程設(shè)計(jì)談起

■朱建華

一、《水能溶解一些物質(zhì)》一課的教學(xué)過程設(shè)計(jì)

《水能溶解一些物質(zhì)》是小學(xué)四年級(jí)上學(xué)期《科學(xué)》中第二單元《溶解》的第一課。該課是實(shí)驗(yàn)課，適于采用發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法，通過師生間“探究——研討”得出“溶解”概念。教學(xué)模式采用“概念的歸納——獲得”模式。為此，在課堂教學(xué)的過程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了以下六個(gè)活動(dòng)。

活動(dòng)一：演示“小魔術(shù)”

1.教師邊講解邊演示：將一裝有大半杯水的燒杯用一塊布（最好是白布）蓋住，過一會(huì)兒揭開布，燒杯中的水變成了紫紅色。（謎底：教師在講解過程中，將手指縫中藏著的少量高錳酸鉀小顆粒偷偷伸入杯中攪拌）

2.提問：發(fā)生上述現(xiàn)象的原因是什么？要搞清楚這個(gè)問題，先讓我們做下面一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

活動(dòng)二：觀察和描述食鹽和沙子在水中的變化過程

1.講解：“將一小匙食鹽、一小匙沙分別放入兩個(gè)盛水的玻璃杯中?！?/p>

2.猜想：食鹽和沙放入水中后，分別會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？

3.制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃：“怎樣去做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)？”

4.驗(yàn)證猜想。（學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求能夠彼此協(xié)作、配合，進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。教師要巡視，進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)。）

5.交流、討論。

教師如何引導(dǎo)“鹽變成水了”這樣生成性的問題，需要發(fā)揮教師的教育機(jī)智。這個(gè)問題解決了，本課教學(xué)目的就基本達(dá)到了。

這里教師采取的措施有二：措施一是傳統(tǒng)的教法，即“不經(jīng)意”?！犊茖W(xué)教師教學(xué)用書》是這樣說明的：“在進(jìn)行這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生原有的對溶解現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，這是學(xué)生對‘溶解’的第一層次的理解?！芙狻辉~的引入是不經(jīng)意的，只要學(xué)生們能正常使用就行?！痹诤芏嘟處焾?zhí)教后的關(guān)于該課的課堂實(shí)錄與點(diǎn)評(píng)中也只達(dá)到了這一步。但是，它只指明了“鹽化掉了”、“鹽消失了”、“鹽在水里變得看不見了”這樣的問題的解決方法，對于“鹽變成水了”這樣的生成性的問題，只能用“為什么整杯水變咸了”讓學(xué)生想象。

措施二就是可以直接采用類比的方法，比如將一跟粉筆折斷，讓學(xué)生比較折斷前后粉筆大小的變化情況，這時(shí)再回過頭來想象食鹽在水里的變化過程。類比所用的材料不一定就是粉筆，也可以是肥皂（可以用小刀很容易地切分成很?。┮约斑\(yùn)用多媒體課件進(jìn)行演示等。

活動(dòng)三：演示實(shí)驗(yàn)，高錳酸鉀在水中的溶解

對于活動(dòng)二，學(xué)生在頭腦中建立的“很小很小，看不見的微?！边@一知識(shí)點(diǎn)是不穩(wěn)固的，畢竟“食鹽在水中的溶解過程”用肉眼是看不見的。這時(shí)如果讓學(xué)生觀察“高錳酸鉀在水中的溶解”就很好地解決了這個(gè)問題（因?yàn)楦咤i酸鉀是可視的，學(xué)生可以很形象、直觀地看到高錳酸鉀從可見到不可見的過程），從而鞏固了“很小很小，看不見的微?！边@一知識(shí)點(diǎn)。為后續(xù)用過濾的方法判斷“面粉在水中是否溶解”鋪平了道路。

活動(dòng)四：歸納概括“溶解”的概念

1.提問：食鹽和高錳酸鉀在水中的溶解有哪些不同點(diǎn)，有哪些相同點(diǎn)？

2.得出“溶解”概念。

3.鞏固運(yùn)用。

舉例說明：在我們的日常生活中，有哪些物質(zhì)是溶解的？或在我們的日常生活中，你在哪里見過溶解現(xiàn)象？學(xué)生會(huì)說出很多物質(zhì)，如：砂糖、奶粉、咖啡等在水中的溶解現(xiàn)象。

通過食鹽和高錳酸鉀，以及砂糖、奶粉、咖啡等的溶解現(xiàn)象，現(xiàn)在學(xué)生已經(jīng)在頭腦中建立了比較穩(wěn)固的關(guān)于“溶解”概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，這時(shí)，運(yùn)用“溶解”概念來判斷“面粉在水中是否溶解”的問題就順理成章了。

活動(dòng)五：觀察描述面粉在水中的變化過程

1.猜想：“面粉在水中是否溶解，說出你的理由?！?/p>

2.制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（講清要求）：

①要取少量面粉，不要太多（最好演示給學(xué)生看，“少量”到底是多少）；

②放入水中后，先不攪拌，觀察30～40秒；

③攪拌后的觀察；

④靜置2～3分鐘后，觀察現(xiàn)象。

3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

4.交流、討論。

The basic principle of ADCs is based on mode selective coupling. The maximum power coupling efficiency is given by

①由于面粉在水中的變化過程需靜置才能沉淀，因此，在交流、討論的過程中，教師可以采取學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，將他們每一組的杯子都放到講臺(tái)上，使面粉能夠充分沉淀，同時(shí)，將正在興頭上的學(xué)生的注意力轉(zhuǎn)移到教師這里來，起到控制教學(xué)節(jié)奏的作用，從而避免課堂的“不可控制”。

②提問：我們除了用眼睛看“是否沉淀”來判斷物質(zhì)在水中是否溶解，還有沒有更直截了當(dāng)?shù)?、更科學(xué)的方法來判斷物質(zhì)在水中是否溶解呢？

③在學(xué)生們討論的基礎(chǔ)上，引出過濾的方法。

活動(dòng)六：整理觀察研究結(jié)果（如果課堂時(shí)間不允許，可留給學(xué)生做課外作業(yè)）

教師提供整理表，建議學(xué)生對各種物質(zhì)在水中變化的異同進(jìn)行整理，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)用恰當(dāng)?shù)脑~匯對“溶解”的概念進(jìn)行概括和提取。

現(xiàn)象 名稱 食鹽 沙子 高錳酸鉀 面粉顆粒是否可見是否均勻分布是否沉淀能否用過濾方法分離是否溶解

從以上六個(gè)活動(dòng)的安排可看出，該課的主要設(shè)計(jì)思路采是支架式教學(xué)策略。

支架式教學(xué)策略由以下步驟組成：

（1）搭腳手架——圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題，按“最臨近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架。

（3）獨(dú)立探索——讓學(xué)生獨(dú)立探索。探索開始時(shí)，要先由教師啟發(fā)引導(dǎo)（例如演示或介紹理解概念的過程），然后讓學(xué)生自己去分析；探索過程中教師要適當(dāng)提示，幫助學(xué)生沿著概念框架逐步攀升。

該課教學(xué)過程的設(shè)計(jì)中，第一步即活動(dòng)一的作用就是搭腳手架，圍繞“溶解”這一學(xué)習(xí)主題建立概念框架。激發(fā)學(xué)生興趣及指引學(xué)生的活動(dòng)朝向預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。第二步通過提出問題“發(fā)生上述現(xiàn)象的原因是什么？”“要搞清楚這個(gè)問題，先讓我們做下面一個(gè)實(shí)驗(yàn)”將學(xué)生引入“觀察和描述食鹽和沙子在水中的變化過程”這樣一個(gè)問題情境。第三步即活動(dòng)二、活動(dòng)三和活動(dòng)五，是學(xué)生對猜想的驗(yàn)證過程，讓學(xué)生獨(dú)立探索。

“很小很小，看不見的微?！边@一知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生理解“溶解”概念的鑰匙，這一部分的講解宜慢不宜快，以便讓學(xué)生在頭腦中建立與“溶解”相應(yīng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并且這個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)越穩(wěn)固越好。該教學(xué)過程設(shè)計(jì)中，活動(dòng)二后緊接著進(jìn)行活動(dòng)三，其目的就是為了使“很小很小，看不見的微?！边@一知識(shí)點(diǎn)穩(wěn)定、牢固，從而使得出的“溶解”概念也同樣穩(wěn)定、牢固，讓“溶解”概念成為“起固定、吸收作用的原有觀念”，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行活動(dòng)五，就水到渠成了。試想，如果在活動(dòng)二后進(jìn)行活動(dòng)五，學(xué)生對于“溶解”概念是是而非，還沒有在頭腦中形成比較穩(wěn)固的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在判斷“面粉是否溶解”上就會(huì)失去支撐，就無法去辨別、判斷。

該教學(xué)過程設(shè)計(jì)，根據(jù)奧蘇貝爾有意義接受學(xué)習(xí)的理論，活動(dòng)二、活動(dòng)三和活動(dòng)四屬于上位學(xué)習(xí)，即：

而從活動(dòng)四到活動(dòng)五是一個(gè)下位學(xué)習(xí)（派生的下位學(xué)習(xí)），即

教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)，構(gòu)成教學(xué)系統(tǒng)的要素有四個(gè)，即教師、學(xué)生、教材（教學(xué)內(nèi)容）、教學(xué)媒體。教師和學(xué)生是人員要素，教材（教學(xué)內(nèi)容）是信息要素，教學(xué)媒體是物質(zhì)要素。教學(xué)的指導(dǎo)思想是關(guān)于教學(xué)系統(tǒng)如何利用、如何把握的問題，它可以決定系統(tǒng)要素間的聯(lián)系和運(yùn)行方式。

教材是一門學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，它影響著教學(xué)中學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成，我們常說“要用教材教，而不是教教材”、“教材只是作為教學(xué)的參考”等等，就是讓我們教師能夠在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的最終目的不是完成教學(xué)目標(biāo)，而是完成“意義建構(gòu)”，使學(xué)生在頭腦中高效率地建立穩(wěn)固的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

（作者單位：湖北工業(yè)大學(xué)附屬小學(xué)）

責(zé)任編輯 廖 林