如何幫助學生發展科學概念

2021-07-22 03:57:16 字數 4863 閱讀 8869

食鹽在水中溶解了嗎」一課例談

溫州市甌海區實驗小學麻顯春

[教學任務]

「溶解」,在生活中學生已有一定的認識,但這種認識是無意識的。究竟什麼是「溶解」,學生是很難說清楚的。學生也可能從來沒有對溶解的現象進行過細緻的觀察和準確的描述。

本課將引導學生通過對食鹽、沙、麵粉、高錳酸鉀等物質等物質溶解與不溶解現象的觀察、描述、解釋的過程和對液體混合物進行過濾、沉澱實驗操作,在教學過程中,教師應運用了多種鼓勵性和激發學生興趣的語言,把學生的注意力緊緊的吸引到實驗上來,使學生都能參與到課堂教學中來,使課堂井然有序,觀察描述得盡可能豐富生動、詳盡精確。在活動過程進一步培養學生細緻的觀察習慣和態度,滲透科學的思想和方法,逐步發展科學**的樂趣和能力,逐步在學生頭腦中建立「溶解」和「不溶解」的科學概念。

[教學程式]

[課堂實錄]

課前談話:同學們喜歡上科學課嗎?(喜歡!

)今天老師就帶來了許多器材,和大家一塊兒研究科學。在開始之前,老師要送給大家幾個字(多**顯示:仔細觀察精確描述)知道它的意思嗎?

[評:課前交流教師送給學生的8個字其實就是這節課對學生的要求,教師在談話時作好了巧妙的鋪墊。]

活動一:食鹽在水裡溶解了

師:老師為每組同學準備了一小碟食鹽和一小碟沙子,我們把沙子和食鹽分別倒入兩個杯子中,不要攪拌,不要搖晃,靜靜地觀察,然後把你的發現和大家交流。

生觀察後交流:

生:有些小氣泡、沉在水底了。

生:食鹽好像少了。

師:現在分別用兩根筷子去攪拌,邊攪拌邊觀察,你們又發現了什麼呢?

生觀察後交流

生:沙子在攪拌時轉起來,停下來又沉在水底了,鹽溶化了。

師:你發現沙子跟原來有變化嗎?

生:沒有什麼變化。

師:你認為鹽溶化了,你看到的哪些現象說明鹽溶化了?

生:在攪拌時,鹽慢慢地變小了,不見了。

師:鹽不見了,跑到**去了呢?

生:跑到水中去了

師:可是怎麼看不見呢?

生:和水混在一起了,鹽和水的顏色一樣,就看不見了。

師:像食鹽那樣在水中會不見了,很多同學說溶化了,在科學上,應該說「食鹽在水裡溶解」了。

師:食鹽在水裡溶解了,我們還能說這是一杯水嗎?

生:叫食鹽水、鹽水

師:對,平常我們都叫它鹽水,在科學中我們叫它「食鹽水溶液」。 味精溶解在水裡呢?(味精水溶液) 白糖溶解在水裡呢?(白糖水溶液)

師:沙子呢?

生: 沙子會沉澱下來的,是不溶解的。

[評:教師在觀察描述中充分調動學生原有的對溶解的認識和理解,找到了教學的起點。對於學生正確的認識給予明確的肯定,同時不經意地引入「溶解「、「溶液「兩個概念。]

活動二:麵粉在水裡溶解了嗎

師:出示 「麵粉」,你們認為麵粉在水裡會不會溶解?

(多**顯示:「麵粉???」)

生:猜測(有同學說會,有同學說不會。)

師:那我們來試試,怎麼樣?我們把麵粉全部倒入水裡,不去搖它,不去攪拌它,靜靜地觀察麵粉的變化。材料就在你們的抽屜裡,開始吧!

生觀察後描述:

生:我看到麵粉起先是浮在水面上,後來慢慢地一點點往下掉

生:有的沉下去,還有的浮在上面,水好象有點渾了。

生:有些很小的顆粒在杯子邊上。

師:這時候麵粉在水中的變化像食鹽在水中的變化呢?還是像沙子在水中的變化?

生:像食鹽在水中的變化

師:說說理由

生1:因為麵粉沉下去後,在水裡化開了。

生2 :有點像沙子,又有點像食鹽,有一點點溶解了。

生3:如果攪拌一下就會溶解了。

師:那就用筷子去攪拌攪拌,看看麵粉在水裡的變化像食鹽還是像沙子?

生:(用筷子攪拌,觀察)

師:現在它更像什麼?

生1:像食鹽在水中的變化。因為水變得像牛奶一樣了。

生2:我覺得像沙子在水中的變化,因為還有一些麵粉沉在杯子底下呢!

生3:都不像。應該是半溶解半不溶解。

(許多學生笑了。)

【評:麵粉的出現使學生犯難了,他們對溶解已有的認識很難判斷麵粉是否溶解。這時教師適時地組織學生研討,描述實驗現象,展現思維過程。

研討中,教師沒有裁決他們的發言,而是敏銳地傾聽,引起學生的爭議,使學生產生認知衝突,激發學生急於進一步**的慾望。】

師:這下老師也弄糊塗了,到底聽誰的好呢?怎麼辦呢?有更好的辦法來區別嗎?(稍作停頓)那我們還是請一位朋友來幫忙吧!(多**設定情景)

(濾紙自述:小朋友們好,你們認識我嗎?我是濾紙,聽說你們碰到了乙個難題,就讓我來幫幫你們吧!

你們把我對折兩次後,沾點水,放入漏斗中,再把漏斗放在鐵架台上,就組成了乙個過濾裝置。)

師:同學們看(教師演示濾紙的摺法)同學們桌子上的裝置就是過濾裝置,將這3杯混合物分別進行過濾後,也許就能解決你們的問題了.

不過,在做實驗之前,老師也給大家幾點溫馨提示:

★ 在倒入漏斗時,要邊攪拌邊倒。

★ 倒進漏斗後,不要滿出濾紙!

★ 倒了一次後,就把杯子、筷子放在一邊,然後靜靜地觀察.

【評:學生良好的學習、研究習慣是有效完成科學**活動的保證。在活動之前提出一些活動的注意點,對學生形成良好的學習習慣具有重要的意義。】

(學生活動,老師參與其中,進行指導。)

師:說說你們的發現吧!

生:沙子和麵粉的水流下來後是清的。

師:過濾之前是怎樣的?

生:過濾前麵粉那一杯是渾的,沙子那杯裡面有沙子,過濾後就沒有沙子了。

生:真不錯,能將過濾前後的水進行比較,發現了不同。

生:我發現麵粉那一杯過濾時,水滴下來慢一些。

師:知道原因嗎?

生:因為麵粉留在濾紙上,水就流得慢了。

師:很好,不僅能仔細觀察,還會尋找原因。我們就把三張濾紙都拿出來,擺在桌子上,仔細比較一下。

生:(把濾紙拿出來擺在桌上,觀察)沙子和麵粉留在上面了,食鹽沒有留在濾紙上。

師:經過濾紙的幫忙,我們知道了麵粉在水裡是否溶解?(生齊說:不溶解。)

【評:在充分**的基礎上,學生如實地說出自己的發現,使發現的事實更加豐富和真實。教師引導式的提問,促使學生觀察更細緻,思維更嚴謹,對學生的觀察能力和表達能力起到了推進作用。】

活動三:觀察高錳酸鉀的溶解

師:老師今天還帶來了一種紫黑色的物質物質,叫「高錳酸鉀」,它在水裡會溶解嗎?

想不想親眼證實一下?

(師把高錳酸鉀倒入水中,全班學生不禁「哇」地叫了起來。)

師:有什麼想說的嗎?

生:太漂亮了!倒下去後,緩緩地落下來,像烟花一樣。

生:掉下去後劃出了一條條紫色的線,下面的水變紅了。

(師攪拌了一會兒)

生:這下整杯水都紅了,高錳酸鉀全都溶解了。

師:同學們看到高錳酸鉀溶解了,跑到水中的什麼地方了嗎?

生:到處都有。

師:原來物質溶解了,會在水的每乙個地方,我們就說高錳酸鉀「均勻分布」在水中了。 食鹽溶解了,現在你們知道它跑到水的什麼地方了嗎?

【評:利用高錳酸鉀使溶解的過程變得「可視」了,學生對高錳酸鉀在水中的變化十分感興趣,在充滿好奇地觀察描述中了解了物質在水中溶解的過程。】

活動四:整理觀察研究結果

師:做了這麼多的實驗,讓我們一起來整理一下吧!

【評:利用列表幫助學生將這節課的幾個活動進行聯絡整理,對溶解的特徵能有比較全面的了解。】

師:出示一包「滑石粉」,如果想知道它會不會溶解,你們這些小科學家們,準備怎樣做呢?

生:把它倒入水中,攪拌一下,看看這些粉是不是不見了,有沒有沉澱下來,可以用過濾的方法來做一做。

【評:這一環節的設計是對學生經歷了這堂課中的系列活動後,形成「溶解」概念的檢驗,如果學生能用這堂課中經歷的觀察方法與實驗方法來判斷,說明此時學生頭腦中已形成了較完善的「溶解」概念】

[分析與思考]

揭示學生頭腦中原有的科學概念當代的認知建構主義理論認為,學習的過程是學習者原由的認知結構與從環境中接受的感覺資訊相互作用、主動建構資訊的意義的過程,學習者先前的知經驗及思維方式在個體的學習過程起著極為重要的作用。這就啟示我們:教師要引領學生建立科學概念,在教學活動中應該重視學生頭內部的認知結構,了解學生的知識、經驗狀況及思維習慣,特別要了解學生觀念中不完全的觀念。

在本節課的教學過程中,第乙個活動——觀察食鹽與沙子在水中的變化情況,就是為了了解學生原由的有關「溶解」的知識儲備和經驗狀況。學生通過對食鹽和沙子在水中不同變化的對比觀察後,在他們頭腦中曾現的概念是:像食鹽一樣在水中,過了一會兒,肉眼看不見了,這一現象叫溶解。

而像沙子一樣在水中無論過多久,沙子顆粒都沒有變化,這一現象就是不溶解。這一活動其實就是再現了學生熟悉的生活情景,這時他們對「溶解」的理解是日常生活經驗的一部分,是沒有經過指導的,在非教育情景中形成的「直觀觀念」。這時的「溶解」概念是不全面的,溶解的外延是什麼,內涵是什麼,在學生頭腦中,還是模糊的,有待於我們教學去修正和完善。

那我們的這堂教學就從此開始了。

引發認知衝突根據波斯納提出的觀念改變模型,對當前的觀念不滿是產生觀念改變的關鍵因素,因此,利用引發認知衝突的方法來促進觀念轉變,對於完善學生原有觀念是一種尤其有效的教學策略。在本課設計中,在了解學生對「溶解」直觀概念上的基礎上,設計了第二個活動:觀察麵粉在水中的變化。

當關鍵問題「麵粉在水中的變化更像沙子還是更像食鹽」出現時,矛盾出現了,雖然學生觀察到同一事實,但每個學生都有自己的理解。有的學生認為:麵粉在水中的變化更像沙子,因為麵粉和沙子一樣還可以看見;而有的學生則認為麵粉在水中更像食鹽,因為在水中的麵粉跟原來的麵粉看起來是不一樣了;還有的學生認為麵粉既像沙子又像食鹽;還有的學生認為麵粉既不像沙子又不像食鹽。

矛盾激發了,爭辯出現了,學生的**向更深層次行進。單憑肉眼看是無法判斷了,有更科學的方法嗎?從而引出了「過濾」和「沉澱」方法。

在「過濾」實驗中學生觀察到麵粉和沙子一樣留在了濾紙上,而食鹽沒有;在「沉澱」的實驗中學生觀察到麵粉和沙子一樣沉到杯底,而食鹽沒有。這時學生恍然大悟,食鹽溶解了,而麵粉和沙子沒有溶解。這一教學活動後,學生對「溶解」概念的理解已經發展到:

像食鹽一樣能用「過濾」和「沉澱」的方法的分離,是「溶解」;像沙子和麵粉一樣能用「過濾」和「沉澱」的方法的分離,是「不溶解」。

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