“水與溶解”單元中的思維觀

陳中云

摘要以“水與溶解”為主題，從研究物質(zhì)在水里溶解的現(xiàn)象和特點入手，在實驗探究過程中，讓學生從感性認識上升到理性認識，幫助他們理解和掌握核心概念，關(guān)注他們的認知發(fā)展和概念建構(gòu)的過程。使學生建立科學概念，習得科學方法，獲得科學思維，學會用理性和實證的思維方式參與科學學習。

關(guān)鍵詞 “水與溶解” 實驗探究 科學思維

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.024

Thinking View in the Unit of"Water and Dissolution"

CHEN Zhongyun

（Guangdong Songshanhu No. 2 Primary School， Dongguan， Guangdong 523795）

Abstract： Taking "water and dissolution" as the theme， starting with the study of the phenomenon and char？ acteristics of material dissolution in water， in the process of experimental exploration， let students rise from per？ ceptual knowledge to rational knowledge， help them understand and master the core concepts， and pay attention to their cognitive development and the process of concept construction. Enable students to establish scientific concepts， acquire scientific methods， obtain scientific thinking， and learn to participate in scientific learning in a rational and empirical way of thinking.

Keywords： "water and dissolution"； experimental inquiry； scientific thinking

科學課給予學生“熱愛自然、尊敬生命；尊重事實、重視證據(jù)；勤于動手、善作善成；遵循邏輯、科學思維”的科學教育。建立科學概念，習得科學方法，獲得科學思維是每一堂課要達成的學習目標。

粵教版《科學》三年級上冊“水與溶解”單元，以“水與溶解”為主題，整合了課程標準中物質(zhì)科學領(lǐng)域和地球與宇宙科學領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容。從研究物質(zhì)在水里溶解的現(xiàn)象和特點入手，在實驗探究過程中，讓學生從感性認識上升到理性認識，幫助他們理解和掌握核心概念，關(guān)注他們的認知發(fā)展和概念建構(gòu)的過程，從而豐富學生的科學知識，發(fā)展他們的科學思維能力，提升他們的科學素養(yǎng)。

鼓勵提出問題，建立問題意識

問題是人們質(zhì)疑思考探究的內(nèi)在動力，是進行科研活動的前提。沒有問題就難以激起學生的求知欲；沒有問題，學生也就不會深入思考，就發(fā)揮不了創(chuàng)新潛能。

教師應(yīng)該在課堂上鼓勵學生：能夠解決問題的學生是了不起的，能夠提出問題的學生更了不起；能夠提出有價值的問題的學生，你就是“小小未來科學家”。在真實情境驅(qū)動下，學生提出了頗具探究性的問題：“海水為什么是咸的？”“怎樣快速喝到一杯糖水？”“裝鹽水的燒杯，三天后水面為什么會降低？那些白色顆粒是什么？怎樣來證明？”

在課程結(jié)束時，啟發(fā)學生：課前提出的問題被我們解決了，現(xiàn)在你的頭腦中是不是又產(chǎn)生了新問題？在教師的引導下，學生深入思考并提出很多科學問題，把科學探究引向深入。例如學習本單元的知識后，學生提出了如下問題：“溶解到水里的鹽和白糖，第二天會有什么變化？”“為什么冰糖塊在熱水里開始溶解得很快，后來越來越慢了呢？”“100毫升的白醋里、酒里溶解的食鹽數(shù)量，和100毫升水里溶解的食鹽數(shù)量相同嗎？”“自然界里的水會變少嗎？”

學生帶著問題走進課堂，帶著問題離開課堂，問題激發(fā)了他們的學習興趣。學生在訓練中，克服了不敢問、不想問、不會問的障礙，問題意識明顯增強。

搭建“腳手架”，沖破思維瓶頸

當學生的思維沒發(fā)展到相應(yīng)的水平，在我們看來很簡單的問題，學生常常不知所措。這就需要教師在教學中給學生搭起思維的腳手架，為學生沖破思維瓶頸助一臂之力。如學習《食鹽能分離出來嗎？》一課時：

師：（端著一杯透明的鹽水）如何把食鹽從這杯水里分離出來？

生：不知道。

師：（換一杯沙子和水的混合物）你能夠把沙子從水里分離出來嗎？

生：把沙子和水倒在紙上或者布上，水流出去了，沙子就分離出來了。

師：這種方法叫作過濾，可以把濾紙或者布放在漏斗里進行操作。

（教師演示，學生發(fā)現(xiàn)水流出之后，沙子就分離開了。）

師：如何把食鹽從這杯水里分離出來？

生：用過濾的方法試試看。

學生分組實驗后摸摸濾紙，發(fā)現(xiàn)在濾紙上什么也沒留下，他們想要一探究竟的欲望也更加強烈。自然而然地想到用加熱的辦法讓水分蒸發(fā)，看看鹽能否析出來。過濾法便是學生在此思維中的“腳手架”。

在學習“能溶解得快一些嗎”時，學生首次接觸控制變量的實驗，認識“一次只變化一個實驗條件，實驗結(jié)論才有可比性”這一實驗原則。

師：用哪些方法可以加快溶解？

生：用攪拌、加熱等辦法可以加快溶解。

師：快和慢是相對的，你想表達誰比誰快？

（學生一臉茫然，不知所措。教師意識到這個問題對于學生較難，于是馬上更改方式。）

師：你是想說用熱水溶解冰糖比（）溶解得（）；用攪拌的方法比（）溶解得（）。

這種填空式的引導，縮小了比較范圍，聚焦中心問題——“實驗中的變量一次只能有一個”這個難以理解的知識點。這樣給學生的思維路徑搭建“腳手架”，讓學生順利到達彼岸。

認真傾聽，探尋學生思維背后的邏輯

每個人的表達背后都隱藏著自己的認知思維邏輯。教師要認真傾聽學生的回答，找到學生答案背后的邏輯或困惑點，才能明晰學生思維，有針對性地把學生的思考引向深入。

師：（端一杯水）一杯水能溶解多少食鹽？

生：老師手里的那杯水，大約能溶解水那么多的食鹽；我手里的這杯水，能溶解水這么多的食鹽。

學生會困惑：一杯水的標準是多少？此時，教師用科學的數(shù)據(jù)表達一杯水的量（如100毫升、200毫升），引導學生也用科學的數(shù)據(jù)表達食鹽的量（如5勺、10勺）。

師：一杯水能溶解無限多的食鹽嗎？

生：能，老師手里的那杯水，能溶解水那么多的食鹽；當把水加滿，就可以溶解更多的食鹽了。

學生會困惑：什么叫“無限多”？教師的表達要精準，如“往100毫升的水里加食鹽，食鹽一直加都能溶解掉嗎？可能發(fā)生哪些現(xiàn)象呢？”

抓住教育契機，訓練學生理性思維

課堂的精彩和教育契機往往曇花一現(xiàn)，教師要善于發(fā)現(xiàn)和抓住。如做完“100毫升水里分別能溶解多少勺食鹽和白糖”實驗后匯報數(shù)據(jù)。

師：剛才匯報實驗數(shù)據(jù)時，對于同學們的表現(xiàn)，大家看到了什么，有什么想說的？

生：大家匯報數(shù)據(jù)時吞吞吐吐，猶豫不決。

師：是什么原因讓大家是這樣的表現(xiàn)呢？

生：組內(nèi)沒有配合好，不知道對方的數(shù)據(jù)是多少。

生：沒有一邊實驗，一邊記錄數(shù)據(jù)，實驗做完了，數(shù)據(jù)也忘了。

生：不相信自己的實驗數(shù)據(jù)，不敢說。

生：注意力不集中，輪到自己小組了，還在做其他事情。

每位學生的回答，基本上反饋了各小組存在的問題。學生通過對學習現(xiàn)象、自身行為的剖析，強化了小組合作學習規(guī)則：分工明確、及時記錄、遵守規(guī)則。這樣也培養(yǎng)了他們要用事實、用數(shù)據(jù)說話的科學理性思維。

再如，酒精燈的正確使用。教師講述酒精燈的危險性以及演示正確操作使用方法，第一排的同學刻意地后退、躲避，只有一組同學沒動。

生：怕什么呢？按規(guī)則操作就會很安全。老師正在講操作方法，學會了不就安全了嗎？

生：是的，如果出現(xiàn)事故一定是違規(guī)了。不學會使用方法就一直不敢用，以后好多實驗都做不成。

師：謝謝你們對老師的信任，也謝謝你們尊重科學的精神，老師為你們的勇敢、規(guī)則意識點贊。

課堂上這樣的精彩時刻可遇不可求，一旦遇到，教師千萬別用“你真棒”一句話泛泛帶過，而要認真評價、鼓勵學生的閃光點，引導他們做科學、理性的思考，提升思維品質(zhì)。

在認知沖突中，學會理性與實證的科學思維

科學課堂實驗如果老師只是簡單地告訴學生應(yīng)該怎么做，學生的思維發(fā)展是缺乏生長點的。要促進學生思維的發(fā)展，就要不斷地制造學生的認知沖突，讓他們在觀察和思考中發(fā)現(xiàn)問題、尋求解決問題的途徑，在解決問題的過程中思維品質(zhì)得到錘煉。

在執(zhí)教《能溶解得快一些嗎》一課時，教師深入一個學習小組，想把溶解冰糖的燒杯端起來觀察一下，遭到該小組學生的一致“警告”：

生：別動。

師：我只是想端得高一些對著亮光觀察，觀察得更清楚一些。

生：我們比較的是用同樣多的冷水和熱水，溶解同樣大小的冰糖，在不攪拌的情況下，看誰快一些。老師不管端起哪一杯，都避免不了會晃動（相當于攪拌了），一會兒結(jié)果出來了，影響冰糖溶解得快慢的因素，到底是水溫還是攪拌呢？

生：對啊，一次只能改變一個條件才有可比性，所以老師不能動。

就這樣，小組6人小心翼翼地觀察了5分鐘，并小聲交流著實驗現(xiàn)象。教師的故意參與，挑起了學生的認知沖突，讓學生在理性的思考與辨析中，知道了控制變量實驗的操作規(guī)則，學會用理性和實證的思維方式參與科學學習。