關(guān)注思維發(fā)展 提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實效*

?北京/龔雪麗

關(guān)注思維發(fā)展 提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實效*

?北京/龔雪麗

《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”。小學(xué)科學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，讓學(xué)生通過親身參加探究活動獲得知識是上好小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的關(guān)鍵。在探究過程中要關(guān)注學(xué)生思維的發(fā)展，讓學(xué)生邊動手邊動腦，在做中學(xué)，在學(xué)中思。下面結(jié)合《熱是怎么傳遞的》一課，試圖就關(guān)注學(xué)生思維發(fā)展，提高實驗教學(xué)實效進行分析，探求策略。

概念；思維；觀察實驗

一、分析教學(xué)背景，明確教學(xué)目標(biāo)

新課改以來，隨著教師們對“探究”認(rèn)識的逐步深化，一些寶貴的經(jīng)驗也給我們提供了借鑒。宣田豐①(2009)指出根據(jù)課標(biāo)的要求和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律設(shè)置問題。首先，探究范圍要小，使學(xué)生容易抓住探究的主攻方向，便于學(xué)生動手搜集資料和整理資料。其次，充分了解學(xué)生已有的知識、能力，因為這是學(xué)生探究活動的基礎(chǔ)。

(一)研讀課標(biāo) 本課屬于“物質(zhì)世界”領(lǐng)域“能量的表現(xiàn)形式”主題中“熱現(xiàn)象”的相關(guān)內(nèi)容?！犊茖W(xué)課標(biāo)》中的具體要求是：知道熱能從一個物體傳到另一個物體；了解熱總是從高溫物體傳向低溫物體，直到物體溫度相等為止；了解常用的傳熱和隔熱方法。

(二)梳理教材 首師版科學(xué)《勺柄是怎么熱的》一課，共安排3個部分。第一部分是一個實驗，把金屬勺放到一杯熱水中，過一會兒摸一摸勺柄，手會有什么感覺？通過這個實驗認(rèn)識熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。第二部分是通過3個實驗，探究各種物體傳導(dǎo)熱的能力。第三部分是調(diào)查活動。本人對教材第一部分的安排不贊同。熱傳導(dǎo)概念是抽象的，概念的建構(gòu)有賴于對事物的認(rèn)識。僅一個勺子實驗不足以讓學(xué)生了解熱傳導(dǎo)概念內(nèi)涵。

(三)分析學(xué)生 全班34名同學(xué)參加前測，100﹪都認(rèn)為酒精燈可以把熱量傳遞給鐵板，所以鐵板中心的1號火柴會燃燒。47.6﹪認(rèn)為1號先燃燒，2號后燃燒，3號火柴離熱源太遠不能燃燒，8.8﹪認(rèn)為只有1號能燃燒。可以看出學(xué)生對物品可以被加熱的事實非?？隙?，熱量在鐵板上會不會繼續(xù)傳遞給其他部分的分歧較大。學(xué)生已經(jīng)了解溫度的概念，火焰溫度很高等常識，對于熱傳導(dǎo)現(xiàn)象在學(xué)習(xí)生活中有著豐富的經(jīng)驗，但是，孩子們并不清楚其中的道理與內(nèi)涵。

(四)明確目標(biāo) 通過研讀課標(biāo)、梳理教材、分析學(xué)生，將本課的核心概念分解為三個層次：熱能傳遞，熱怎么傳遞，熱傳遞的能力。為了把探究做實，使學(xué)生真正理解熱傳導(dǎo)內(nèi)涵，本設(shè)計主要解決前兩層概念，不同物體傳導(dǎo)熱的能力將于下一課時探究。

明確的教學(xué)目標(biāo)猶如一節(jié)課的指路明燈。在圍繞科學(xué)概念組織的教學(xué)活動中，只有教師真正明確核心概念，真正了解學(xué)生，才能很好地設(shè)計教學(xué)。

二、圍繞核心概念，有效探究，關(guān)注思維發(fā)展

《課標(biāo)》指出“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心”，讓學(xué)生通過親身參加探究活動獲得知識是上好小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的關(guān)鍵。在探究過程中要關(guān)注學(xué)生思維的發(fā)展，讓學(xué)生邊動手邊動腦，在做中學(xué)，在學(xué)中思。

(一)選擇有結(jié)構(gòu)的實驗材料，收集證據(jù)，幫助歸納 余春峰②(2010)指出，從思維培養(yǎng)的角度來看，“有結(jié)構(gòu)”的材料應(yīng)是提示學(xué)生實驗的驗的思路和實驗的方法即思維積極活動的材料。所以它應(yīng)能引導(dǎo)學(xué)生思維活動與概念相連，并通過它體現(xiàn)學(xué)習(xí)思路、方法等。教學(xué)《熱是怎么傳遞的》一課，教師為每組準(zhǔn)備了鐵板、鋁板、銅棒、鋁棒、鋼圈、開口鐵環(huán)等不同形狀、不同材質(zhì)的實驗材料。由于熱量是用眼睛不能直接觀察到的，如何讓學(xué)生“看到”熱傳導(dǎo)的過程，是建立熱傳導(dǎo)概念的關(guān)鍵。故利用轉(zhuǎn)換法思想，將不明顯觀察對象轉(zhuǎn)換為可清晰感知的現(xiàn)象。希望學(xué)生通過觀察蠟?zāi)?、凡士林油融化，火柴掉落等現(xiàn)象，體會熱在物體上傳遞的過程。大量事實、充足證據(jù)，為學(xué)生歸納概括奠定基礎(chǔ)。

(二)從學(xué)生原有經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)探究欲望 夸美紐斯說過：在科學(xué)實驗教學(xué)中，要注意創(chuàng)造探究性的學(xué)習(xí)氛圍吸引學(xué)生，利用學(xué)生所特有的好奇心并加以正確引導(dǎo)，使學(xué)生像科學(xué)家那樣去探索大自然。同時，夏克瑜③(2014)提出知曉學(xué)生“前概念”，就能為課堂教學(xué)策略的選擇指明方向，就一定能提高課堂教學(xué)的針對性和實效性。

教學(xué)時，拋棄教材和課題中的“勺柄”，受四年級《燃燒和滅火》一課中，鐵板上加熱火柴探究燃燒條件實驗的啟發(fā)，在學(xué)生已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，創(chuàng)設(shè)情境：將舊實驗改動為一根去掉磷帽的火柴用凡士林粘住，豎立在鐵板中間，學(xué)生思考討論：“火柴為什么會倒？鐵板的溫度有什么變化？生活中還見過類似的熱量由一個物體傳遞給另一個物體的現(xiàn)象嗎？”通過觀察、舉例建構(gòu)熱量能傳遞這一基本概念。再讓學(xué)生猜想鐵板上擺放多根火柴，會怎么倒？進而觀察熱在金屬板上是怎么傳遞的，聯(lián)想到探究熱在其他形狀物體上是怎么傳遞的，由此開始實驗探究活動，幫助學(xué)生逐層建構(gòu)傳導(dǎo)的相關(guān)概念。問題情境的設(shè)置，一方面提出探究問題，激發(fā)學(xué)生探究欲望；一方面是對學(xué)生初始概念的診斷與評價，是學(xué)生學(xué)習(xí)活動的起點；另一方面為學(xué)生設(shè)計實驗環(huán)節(jié)，滲透轉(zhuǎn)化法的思想。

(三)做實探究活動，讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中思 本課采用小組探究性學(xué)習(xí)方式，在學(xué)生已有經(jīng)驗上建構(gòu)新知。首先猜想鐵板上溫度變化情況，然后引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，最后運用分析、綜合、概括、歸納等思維方法，對感性認(rèn)識進行加工，建構(gòu)熱傳導(dǎo)的概念。

1.借助實驗?zāi)Ｐ?，?guī)范操作

先引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，再到前面利用模型邊擺操作方法，邊說觀察要點，最后組織全體學(xué)生動手做。擺拼模型的過程實際是一次簡單的模擬實驗，也是學(xué)生思維的外在展現(xiàn)，讓學(xué)生以具體實物模型操作為依托，思考怎樣的實驗步驟更合理，而不是憑空想象。完善清晰的實驗方法背后，是高效的實驗操作，及更有目的的觀察、思考。

2.收集證據(jù)，充分交流，碰撞思維的火花

匯報交流環(huán)節(jié)，不惜花費大量時間，把多組實驗記錄單貼于黑板，細致描述實驗現(xiàn)象。概括對學(xué)生來說是難點，先引導(dǎo)學(xué)生細致描述再完整概括熱傳遞過程，語言是思維的外殼，通過逐漸完善的表達，推進思考的深入，為歸納打下堅實基礎(chǔ)。

概念是經(jīng)過深入、廣泛的思考才能綜合、歸納、概括出來的，它是以思維為主的活動。在細致描述現(xiàn)象之后，教師提出“金屬板、金屬棒、金屬圈3組實驗，他們雖然形狀不同，材質(zhì)不同，但在熱傳遞方式上有什么共同點？”。使學(xué)生全面關(guān)注事實，完整表達自己觀點。最終結(jié)論的語言可能是兒童式的，但內(nèi)容是科學(xué)完整的。這樣，才有利于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組和形成，才有利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

3.板書設(shè)計保留學(xué)生思維的痕跡

在板書設(shè)計時有意識保留學(xué)生思維痕跡，體現(xiàn)教與學(xué)的全過程。板書能幫助學(xué)生隨時梳理學(xué)習(xí)過程和方法，為思維發(fā)展提供支撐。多媒體技術(shù)日漸發(fā)展的今天，板書的主體作用還是不容忽視的。

三、觀察實驗法與科學(xué)思維方法有機結(jié)合

科學(xué)思維中的歸納法決定了觀察或?qū)嶒灥臍w納法；觀察實驗的的歸納法保障了科學(xué)思維中的歸納法有效運用。④這便要求教師首先清楚本節(jié)課的思維方法，然后根據(jù)思維方法設(shè)計教學(xué)，本課適用于科學(xué)歸納之求同法。

求同法又叫契合法，表述如下：被研究現(xiàn)象出現(xiàn)若干場合，其中只有一個情況是共同的，其他情況都不相同，那么這個唯一共同的情況就是被研究現(xiàn)象的原因(或結(jié)果)。⑤本實驗中的思維方法分析如下：

求同法

考慮到不同材質(zhì)、不同形狀，若干場合里共同的現(xiàn)象是火柴以熱源為中心陸續(xù)掉落或以熱源為中心蠟?zāi)ぶ饾u融化，通過這些現(xiàn)象可以推理熱量傳遞了。而導(dǎo)致所觀察到現(xiàn)象的共同原因是酒精燈加熱后溫度升高。也就是說加熱后物體溫度升高是因，熱傳遞是果。如果教師忽略因果關(guān)系，只重視提煉蠟?zāi)と诨?、火柴倒下這些表面現(xiàn)象，而不去引導(dǎo)學(xué)生思考引起這些現(xiàn)象的原因是酒精燈加熱后溫度的變化，學(xué)生的關(guān)注點就也會停留在表面，而不能落實到是溫度的變化，就不能順利完成歸納。

總之，要圍繞科學(xué)核心概念組織教學(xué)，始終貫徹‘小學(xué)科學(xué)課程以探究式學(xué)習(xí)為主的學(xué)習(xí)方式’，重視引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷有效的探究活動，在探究活動中關(guān)注思維能力的培養(yǎng)，做到觀察試驗方法與科學(xué)思維方法相統(tǒng)一，才能有效建構(gòu)科學(xué)概念，才能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，才是真正高效的課堂。

【注 釋】

①宣田豐.淺談《科學(xué)》課堂教學(xué)策略[J].吉林教育，2009(7).

②余春峰.淺談探究實驗中培養(yǎng)學(xué)生思維能力[J].青春歲月，2010(16).

③夏克瑜.知曉學(xué)生“前概念” 設(shè)置課堂教學(xué)策略——初中《科學(xué)》課堂教學(xué)“前概念”利用的初探[J].新課程學(xué)習(xí)(上)，2014(2).

④文壽山.形式邏輯.人民教育出版社，2012.

⑤文壽山.形式邏輯.人民教育出版社，2012.

[1]宣田豐.淺談《科學(xué)》課堂教學(xué)策略[J].吉林教育，2009(7).

[2]余春峰.淺談探究實驗中培養(yǎng)學(xué)生思維能力[J].青春歲月，2010(16).

[3]夏克瑜.知曉學(xué)生“前概念” 設(shè)置課堂教學(xué)策略——初中《科學(xué)》課堂教學(xué)“前概念”利用的初探[J].新課程學(xué)習(xí)(上)，2014(2).

[4]文壽山.形式邏輯.人民教育出版社，2012.

密云區(qū)南菜園小學(xué))

*密云區(qū)教委首屆“中國知網(wǎng)杯”優(yōu)秀校本課程及論文評選活動論文。