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遵循认知规律深化探究过程

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  • 更新时间2015-10-11
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杨美娜

物质变化是生活中常见的现象,但从学生现有知识基础和生活经验看,要让他们在小学阶段建立物理变化和化学变化的概念有一定难度。应该怎样设计教学环节,才能让学生在探究中清晰准确地建立物理变化和化学变化的概念呢?

经过两次试教,在结合自己对教材的理解和阅读教参的基础上,我设计了这样的教学过程:引入学习——实验探究——拓展概念。教学中力求让学生经历“提出问题——进行预测——探究验证——得出结论”的科学探究过程。

教学片段一:引入学习

师:上节课我们了解了身边的物质,知道物质是在不断变化的。谁能举例说说我们身边的物质?如果想让这些物质发生变化,你有哪些方法?

(学生纷纷根据自己的经验发表见解。)

师:以一张纸为例,具体说说让它发生变,化有哪些方法?

(教师引出课题《物质发生了什么变化》。)

教学思考

教材设计的第一个活动是沙和豆子的混合实验,旨在通过实验唤起学生对于变化的已有经验。第一次试教,我按照教材的设计,让学生做了混合实验,由于学生之前已经探究过小苏打和醋的混合和火柴的燃烧,他们已经积累了丰富的认知经验,做混合实验白白浪费了宝贵的学习时间。在第二次试教时,我简化了这一教学程序,利用简短的谈话引入新的探究活动。这样处理,不仅直入主题,而且为后面观察白糖加热的变化过程留足了时间。

教学片段二:实验探究

在提出实验中的注意事项后,学生开始了实验。我要求大家在实验过程中仔细观察白糖的变化,把观察到的现象认真记录下来。实验结束后,让学生汇报实验现象。

师:为了更清楚地了解白糖加热后各方面的变化,现在我们一项项来分析。白糖由固态变成了液态,是什么发生了变化?白糖的形态在加热中变化了,那状态有变化吗?

(学生回答,教师简要板书:白色颗粒——黄色液体——气泡,香味——焦味,有烟——黑色物质。)

师:颜色呢,有变化吗?谁能把变化的过程说一说?

生:颜色有变化,变化顺序为:白色——浅黄色——浅咖啡色——深咖啡色——黑色。

师:除了这些变化外,还有其他方面的变化吗?

(学生说,教师板书:形态、状态、颜色、有气味、有气体、有烟产生。)

师:在加热白糖的过程中有这么多变化,那勺中留下的黑色物质还是白糖吗?大家把它和白糖比较一下。

(学生观察比较。)

师:这还是糖吗,为什么?

生:不是糖,糖是白色的颗粒,有糖香味,而这是黑色的片状,有一股糊味。

师:我们用观察比较的方法知道黑色物质和白糖不一样,能不能用实验的方法再来验证一下?老师这里有一杯水,想一想,能帮助我们验证吗?

(学生说用溶解的方法进行验证。)

师:能溶解在水中吗?说明了什么?

生:黑色物质不能在水里溶解,而白糖能在水中溶解,所以说黑色的物质不是白糖。

师:通过刚才进一步的验证,我们知道黑色物质不是糖,而是一种新的物质。除了黑色的新物质外,在白糖加热的过程中还有新物质产生吗?

(学生结合板书说,教师小结给出化学变化的概念。)

师:(出示4幅图片:燃烧的火柴、剪开的纸、压扁的易拉罐和折弯的铁丝)这些变化是化学变化吗?为什么?

(学生回答,教师简要板书,给出物理变化的概念。)

师:相对于化学变化,物理变化最大的特点是什么?

(学生回答后教师小结。)

师:我们根据是否有新物质的产生把物质变化分为物理变化和化学变化。最后这黑色的物质还是糖吗?你是怎样知道的?

生:不是糖,糖是白色的颗粒,有淡淡的香味;而这个是黑色的,还有一股糊味。

师:像白糖加热这样在变化过程中产生了新物质的变化,我们称为化学变化。像沙豆混合、折纸等只改变物质的形态、大小的变化就称为物理变化。

教学思考

第一次试教时,实验后让学生说看到的变化现象,并在此基础上问学生“最后留下的黑色物质还是不是糖”,学生异口同声地说不是,老师就此小结,给出化学变化和物理变化的概念。白糖加热后到底哪些方面发生了变化?产生了哪些新物质?学生不明确,也没有对得出的结论进行验证。这里,我只是在完成自己的教学设计,并没有考虑到学生的掌握程度,因此,实验观察的目标没有达到。

第二次试教,在学生交流完观察到的现象后,引导学生对现象一个一个地分析,了解白糖变化的特点,再让学生通过观察比较、实验对比的方法来验证最后的黑色物质不是糖,而是一种新的物质。这一过程中,学生不断地寻找新的证据来证明白糖加热产生了新的物质,在大量证据面前给出物质变化的概念。学生在实验观察分析的过程中,经历了寻找证据来验证结论的过程和方法,同时也培养了严谨的科学学习习惯。

教学片段三:拓展探究

在了解物理变化和化学变化的基础上,我引导学生拓展对概念的认识。

师:从我们观察到的现象来看,白糖是不是从加热的那刻起就产生了黑色物质?

生:不是,刚开始是由固态变成液态,是物理变化,后来产生了新物质,是化学变化。

师:刚才在交流时有同学说到勺子的底部也变黑了,这是怎么回事?

生:是蜡烛燃烧的烟熏黑的。

师:同意吗?蜡烛燃烧又是怎样变化的呢?让我们再次点燃蜡烛来观察。

(学生观察、记录,教师参与观察并指导。)

师:谁来说说你观察到了蜡烛的哪些变化?你认为蜡烛的变化是哪种变化呢?

(学生发表自己的观点。)

师:蜡烛燃烧到底是哪种变化呢?

(教师出示课件,对蜡烛燃烧过程中的变化逐个进行分析,使学生认识到,在蜡烛的燃烧过程中,物理变化是伴随着化学变化进行的。再课件出示加热白糖的变化过程,使学生进一步认识到,加热白糖的变化过程也是物理变化伴随着化学变化进行的。)

教学思考

第一次教学可以说是静态的,没有任何实践活动来丰富学生的认识。第二次教学是动态的,让学生从实践中认知物质的变化是一个过程。在这个过程中,学生亲自实践、分析,逐步认识到物质变化往往是物理变化伴随着化学变化进行的。

调整后的教学,遵循了学生的认知规律,他们在建构物理变化和化学变化概念的过程中,有充分的时间实验、观察、比较、交流,在此基础上,水到渠成地建构了科学概念,又经过验证,进一步巩固了概念,学生学得轻松,收到了较好的学习效果。

陕西师范大学附属小学(710062)

责任编辑陈文斌