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基于本质规律,深度建构概念

——例谈观察实验的有效教学

潘学勇
  
少年科普报(科教论坛)
2022年78期
浙江省瑞安市陶山镇中心小学

摘要:在诸如溶解、加热等观察实验教学中,学生活动的实验现象不清晰、变化快,不能有效佐证科学概念,老师往往会通过简单讲解,总结出规律,让学生被动接受。本文旨在应对观察实验课中出现的诸多问题,探索如何挖掘课内外资源,设计更优教学环节,基于真实现象,有效建构概念,从而提高观察实验课的教学质量。

关键字:观察实验;真实现象;建构概念

中图分类号:G4 文献标识码:A

一、问题溯源

新教材中的观察实验课,编者特别注重基于真实实验现象的概念建构,但老师们通过常规的教学设计,往往难以达到预期的效果。在诸如溶解、加热等观察实验教学中,学生活动的实验现象不清晰、变化快,不能有效佐证科学概念。笔者在《热》这一单元教学实践中发现了诸多难题:

(一)变化细微,难聚焦

实验活动中有些实验现象的变化是细微的,当一个科学规律的建构需要细微现象去支撑时,学生往往因为忽略了很多细节,而无法取得想要的证据。比如,《温度不同的物体相互接触》课中,冷热物体接触后,热传递现象很难用感官去观察;《热在水中的传递》课中,在加热试管和烧杯中的水时,水的流动现象难以发觉,如果不提供特殊的材料,学生很难观察到明显的变化现象。

(二)细节操作,难把控

有些观察实验中,需要细致、科学的的操作。如果活动前没有充分地交流和引导,操作员方法错误,就无法观察到显著的现象,严重的还会出现相反的现象。如《热在水中的传递》课中加热大烧杯实验时,学生操作不科学所观察到的现象是没有意义的甚至会劣构错误的概念。

(三)现象短暂,难抓获

在物质科学领域,有些变化是快速短暂的,特别是加热、混合反应等观察实验中,很多现象会快速发生,难以抓获。

课例中在加热试管中的水时,如果及时不提示观察感温粉末的运动路径,现象会很快消失;在加热烧杯水的实验中,滴入红墨水后墨水将快速扩散,如不立即加热观察,效果甚微。

(四)概念抽象,难建构

观察实验课中有些时候要达成建构的概念是模糊的、抽象的。具体表现在这个科学规律、科学现象学生在平时的生活中很难有体验,规律载体物质的运动感观差或零感观,如空气、水等透明物质的运动感观差,热量、电磁等物质的运动几乎零感观。

课例中“对流”这个概念,学生在生活中是很难有体验的,大部分学生的还没有接触过这个科学词语,所以在没有具体的实验现象去支撑和解释之前,这个概念还是抽象的。

二、实施策略

应对以上发现的几个问题,笔者以《热在水中的传递》为例,在几个平行班磨课中逐渐优化教学设计,凸显真实现象,建构本质概念。

(一)引发冲突,聚焦细节

课堂导入聚焦,是学生思维是否有效参与的关键,新版教材参考书上建议有:图片导入、视频导入、生活情境导入等,这些方式能让学生在直观、真实的场景中,把兴趣和思维快速聚焦。

本课中利用烧水壶来导入,贴进生活。让学生解释他们认为的传热规律后,再通过加热试管中水的实验引发了学生强烈的思维冲突,既激发了他们的探究欲望,也指引他们在后面的观察实验中要认真关注水是怎样运动的细节。

(二)把控操作,有效捕捉

在观察实验中,老师通过交流和引导(提问、提示、视频演示等),让学生带着任务、目的去探究,学生活动中能科学把控操作,实验现象显著,易捕捉。

如课例中对流管实验中加热后再滴红墨水,老师在活动前交流中引导学生先加热对流管,再滴入红墨水,防止红墨水滴入后自由扩散带来的干扰;在大烧杯加热实验中,底部滴墨水后应立即加热,防止墨水扩散影响观察效果,学生能在短时间内抓获最明显的现象。

(三)结构材料,凸显真相

用好用活结构性材料,在常规的观察实验中才能将想象凸显,在结构性材料支撑下实验活动递进式地开展,活动成效显著。

课例中老师先用感温粉末实验让学生观察到加热试管中水变温的现象,让学生明显的看到水是先上面热起来,再用对流管加热实验让学生去体验加热后水会上升的现象,最后让他们加热大烧杯里的水再次观察和证明水中“对流”传热的真相。递进式结构性材料的提供,让学生深刻感受“对流”真相。

(四)诠释本质,有效建构

针对学生错误的、模糊的前概念,如何在课堂教学中有效纠正和建构?在有些常规课堂中,学生实验的现象不清晰、现象短,不能有效佐证科学概念,老师往往会通过简单的交流讲解,总结出规律,让学生被动接受,这样的建构是苍白的。学生要在真实现象的支撑下理解和诠释核心规律,知其然,知其所以然,才能真正纠正和建构概念。

总之,为有效建构科学概念,我们应该深入解读教材,优化设计教学环节,让学生在自主探究中,历经科学真实的过程,让思维深度参与,得到有效发展。在学生观察活动中,教师作为引导着,应组织充分的交流研讨,引导学生科学操作,有效捕捉细节现象。提供结构性材料,让模糊,细微的现象凸显,让抽象概念在真实现象的支配下具体化,从而基于真实现象,凸显本质规律,达到有效教学。

参考文献

[1]义务教育小学科学课程标准,北京教育出版社,2017(2).

[2]温州市小学各学科教学常规,温州市教育教学研究院,2015.

[3]科学教师教学用书,北京教育科学出版社2019(1).

[4]江小华.浅谈小学科学实验教学的实践与体会[J].《速读·中旬》2017(08).

[5]周元祥.浅谈小学科学类课程中的探究性教学[J].现代基础教育研究,2014,01(12):132-134.

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