摘要:針對(duì)當(dāng)前科學(xué)教學(xué)中經(jīng)常存在的“重活動(dòng)形式輕思維方式”的現(xiàn)象。本文以“分子之間有空隙”的教學(xué)為例,談以探究活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的策略,并力爭(zhēng)在活動(dòng)中尊重學(xué)生的思維起點(diǎn)、遵循學(xué)生的思維軌跡,最終達(dá)到提升學(xué)生思維能力的目的。
關(guān)鍵詞:分子;活動(dòng);思維
課程標(biāo)準(zhǔn)指出:科學(xué)的核心是探究,科學(xué)課程將提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過(guò)手腦并用的探究活動(dòng),體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和方法。而在許多熱熱鬧鬧的課堂中,我們卻發(fā)現(xiàn)探究過(guò)程被異化為僅僅是形式與程序,教師著眼活動(dòng)卻忽視思維。導(dǎo)致學(xué)生在手動(dòng)的同時(shí)腦卻未動(dòng)。事實(shí)上,科學(xué)探究過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)用科學(xué)的思維方式獲取知識(shí)的過(guò)程,在教學(xué)實(shí)踐中,科學(xué)探究和科學(xué)思維更是無(wú)法分割。因此,科學(xué)教育的過(guò)程要真正體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì),就必須把焦點(diǎn)集中在科學(xué)思維方式的培養(yǎng)上,必須在教學(xué)中關(guān)注:學(xué)生的思維起點(diǎn)在哪?思維進(jìn)行的方向怎么樣?各層次的學(xué)生能夠適應(yīng)怎樣的思維梯度?學(xué)生的思維是否沿著預(yù)設(shè)的思維軌跡漸進(jìn)?若有偏離,教師該作如何調(diào)整?如何把握引領(lǐng)提升思維的契機(jī)?現(xiàn)以浙教版科學(xué)七年級(jí)上《物質(zhì)的構(gòu)成》一課中“分子之間有空隙”的教學(xué)為例談?wù)勎以谡n堂教學(xué)中以活動(dòng)促思維的嘗試。
一、在活動(dòng)中尊置學(xué)生的思維起點(diǎn)
教學(xué)片段1:畫畫中流露原始思維
師:你認(rèn)為看起來(lái)連成一片的水是怎樣由一個(gè)個(gè)水分子排列構(gòu)成的呢?請(qǐng)你畫一畫!
學(xué)生紙筆作圖,絕大多數(shù)的同學(xué)在紙上畫了大小、疏密不同的圓形,也有同學(xué)畫的是實(shí)心點(diǎn)。
師:請(qǐng)你們各自說(shuō)說(shuō)為什么畫這些圓形?或者為什么畫這些實(shí)心點(diǎn)?
生1:我用圓形來(lái)表示水分子。
生2:我用實(shí)心點(diǎn)來(lái)表示分子。
師:請(qǐng)說(shuō)說(shuō)為什么畫得密密麻麻?或者為什么畫得稀稀落落?
生3:我認(rèn)為水可能是由很多的分子一個(gè)緊挨著一個(gè)連成的。
生4:我認(rèn)為水分子不會(huì)是擠在一起,應(yīng)該是彼此之間有空隙的。
分析:學(xué)生畫圖顯現(xiàn)出學(xué)生關(guān)于分子構(gòu)成物質(zhì)時(shí)“分子間有無(wú)空隙”的真實(shí)猜想,同時(shí)畫一畫也是每一位學(xué)生構(gòu)建各自心中分子模型的過(guò)程。
二、在活動(dòng)中遵循學(xué)生的思維軌跡
教學(xué)片段2:生活體驗(yàn)中啟迪思維
師:你看看老師老師手里的兩個(gè)量筒,里面裝的黃豆或者芝麻,它們是緊挨著還是彼此之間有空隙的?試一試將25毫升黃豆與25毫升芝麻混合,是50毫升嗎?想一想可能是什么原因?
學(xué)生們邊嘀咕著“是!……不是!……”邊將黃豆和芝麻混在一起,為了混合均勻,沒(méi)忘了將量筒上下顛倒了幾次?!拔艺f(shuō)肯定會(huì)少點(diǎn)去,芝麻鉆到黃豆的空隙里了呀,果然只有47毫升了!”
分析:課本上“酒精與水混合”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精巧,現(xiàn)象明顯。但對(duì)初一學(xué)生來(lái)說(shuō),沒(méi)有任何鋪墊與思考直接進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是直奔主題的假探究。因?yàn)閷W(xué)生本身并沒(méi)有進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)的需求,他們不明白他為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?“黃豆加芝麻”的活動(dòng)中,“彼此之間有空隙會(huì)導(dǎo)致混合后體積減少”的體驗(yàn)可以為學(xué)生設(shè)計(jì)、理解“酒精和水混合的實(shí)驗(yàn)”搭設(shè)一個(gè)思維階梯。
教學(xué)片段3:嘗試設(shè)計(jì)中思維碰撞
師:水分子之間到底有沒(méi)有空隙?你能利用老師為大家準(zhǔn)備的“水、酒精、燒杯、量筒、細(xì)玻璃管”,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己關(guān)于“分子間有無(wú)空隙”的假設(shè)嗎?
這個(gè)問(wèn)題下去,學(xué)生的神情就不象剛才那么輕松而有把握了,每個(gè)小組都討論開了,不時(shí)地對(duì)著實(shí)驗(yàn)器材比劃著……
分析:作出“分子之間有空隙”的假設(shè)后,最想做的就是尋找證據(jù)來(lái)支持自己的假設(shè)。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將面臨兩個(gè)問(wèn)題:其一,通過(guò)怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)判斷分子間是否存在空隙;其二,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以使現(xiàn)象更明顯。第一個(gè)問(wèn)題學(xué)生從“黃豆加芝麻”的活動(dòng)體驗(yàn)中曾經(jīng)得到啟示,第二個(gè)問(wèn)題則可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
教學(xué)片段4:設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)中思維創(chuàng)造
師:說(shuō)說(shuō)你們的實(shí)驗(yàn)方案
生5:象“芝麻和黃豆”那樣,把水倒進(jìn)酒精,看看總體積有沒(méi)有減少!
生6:倒哪里?你該不會(huì)是想倒進(jìn)小燒杯吧?
生5:燒杯是有刻度的,就不必多此一舉倒進(jìn)量筒了!
生6:肯定不行!你看看燒杯的最小刻度,那么大的一格,太不準(zhǔn)了。
幾乎所有的小組都表示贊同用量筒去量比較準(zhǔn)確,有一個(gè)小組提出了反對(duì)意見。
生7:我覺(jué)得用玻璃管更好!
生9:好什么!玻璃管沒(méi)有刻度,你怎么讀出混合前后的體積變化?
生7:我們可以在水里剛加進(jìn)酒精時(shí)做個(gè)記號(hào),混合后再看看液面淺下去沒(méi)有。
生10:不用作記號(hào),加酒精一直到滿,混合前后就很容易比較的。
生11:我也贊同用玻璃管。體溫計(jì)就是因?yàn)椴AЧ軜O細(xì),液體體積的細(xì)微變化就能引起液面顯著的升降,它的準(zhǔn)確程度才比常用溫度計(jì)高的。
分析:由于學(xué)生的知識(shí)、技能、思維層次存在著較大的差異,絕大多數(shù)初一學(xué)生不可能立即設(shè)計(jì)出如課本介紹那般精巧的實(shí)驗(yàn)。較多的學(xué)生首先想到的是借助量筒將“酒精與水混合”測(cè)出他們的總體積比較前后變化,這是合乎學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平的。只有極少數(shù)學(xué)生能夠嘗試著用細(xì)玻璃管設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。此時(shí),教師可以根據(jù)具體學(xué)情,以“量筒有刻度,玻璃管無(wú)刻度”、“量筒粗,玻璃管細(xì)”為切入點(diǎn),引導(dǎo)生生互動(dòng)質(zhì)疑,對(duì)兩種實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣的思維碰撞,使學(xué)生經(jīng)歷了“努力跳一跳”并且成功地“摘到了果子”。
三、在活動(dòng)中提升學(xué)生的思維能力
教學(xué)片段5:實(shí)驗(yàn)反思中思維拓展
各組實(shí)驗(yàn)在有序地進(jìn)行著,突然聽見有一組起哄:“老師,他在搗亂!用酒精加酒精!”
走近一看,果然是個(gè)小搗蛋鬼,總喜歡搶器材,和同學(xué)唱反調(diào),剛想嚴(yán)肅批評(píng),轉(zhuǎn)念一想:“將錯(cuò)就錯(cuò)!”
師:剛才××同學(xué)是想用實(shí)驗(yàn)回答“為什么一定要用酒精與水混合?用酒精與酒精混合可以嗎?用水與水混合可以嗎?”大家認(rèn)為呢?
分析:這一即時(shí)生成的教學(xué)資源激起了學(xué)生的進(jìn)一步思考。經(jīng)過(guò)小組交流,生生對(duì)話,師生對(duì)話,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從而有了更深一層的感悟:“兩種物質(zhì)的分子間隙不一樣大,兩者混合后總體積才會(huì)減小”,大小不同的黃豆與芝麻同時(shí)被學(xué)生抽象為大小不同的兩種分子模型。
教學(xué)片段6:模型選擇中思維提升
師:這三張圖片表示的是同一種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的分子模型,請(qǐng)你仔細(xì)觀察:分子變了沒(méi)有?變的是什么?你認(rèn)為哪個(gè)圖片用來(lái)表示氣體分子之間的空隙最合適?
生12:物質(zhì)的狀態(tài)雖然變化,但分子還是同一種分子,改變的只是分子之間的空隙。
生13:可以查資料確定氣體分子之間的空隙是三者之中最大、最小還是居中的?
師:不查資料,能不能結(jié)合平時(shí)的體驗(yàn)推理出來(lái)?
學(xué)生討論……
生14:象海綿那樣,最容易壓縮的,空隙就是最大的。氣體是最容易壓縮的,打氣的時(shí)候,車胎里可以壓進(jìn)去那么多的空氣。
生15:瓶子里多裝一點(diǎn)水都不行,一定會(huì)滿出來(lái)的,固體也壓縮不了。所以,分子之間空隙最大的圖片表示氣體模型。
分析:物質(zhì)的三態(tài)變化是學(xué)生司空見慣的宏觀現(xiàn)象,模型圖片的選擇促使學(xué)生思考:“氣體分子間的空隙是大還是小?有怎樣的宏觀實(shí)例可以說(shuō)明?”,從而完成了“從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)”這一典型思維方法的提升。
科學(xué)思維作為一種建立在事實(shí)和邏輯基礎(chǔ)上的理性思維方式,它的發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的歷程,并非一節(jié)課所能解決,但只要教師關(guān)注學(xué)生每節(jié)課的思維進(jìn)程,并利用各種教學(xué)活動(dòng)促其有所感悟。學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)將提升到一個(gè)個(gè)新的高度。
責(zé)任編輯 張