小学科学“物质的变化”单元教法探究

[摘   要] 通过“物质的变化”单元的学习，让学生学会细致观察并实事求是地记录观察到的现象，获取足够的证据;能自己设计对比实验进行验证，有初步“假设─检验”得出结论的科学思维方式;有一定的证据意识，懂得只有足够的证据才能得出正确的判断，得出科学结论需要严密的逻辑推理。

[关键词] 观察;记录;追问;证据

一、注重课堂引入

六年级下册科学“物质的变化”单元满足了学生做一个小小科学家的探究欲望：一个个亮晶晶的烧杯试管，一个个未知结果的科学实验，一个个等待解决的科学问题……充满了形形色色的令人惊奇、迷惘、感叹的现象和过程。

课的“第一锤”要敲在学生的心灵上，激发起他们思维的火花，要把学生牢牢吸引住。

《我们身边的物质》作为单元起始课，具有一定的前瞻性质和铺垫性质。教师可以创设一系列的情境，在活动中有意识地渗透物质变化的观念，让概念在活动中自然地呈现。例如，通过“魔术”导入、观察改变等引发孩子们的兴趣。

1.神秘的信件：事先准备好一张白纸，用淀粉写上几句悄悄话，让学生想办法让白纸上的字显示出来。课后让学生互相写几句悄悄话，晾干后送给自己的好朋友。

2.神奇的变色：混合无色透明的白醋和酚酞溶液，溶液迅速变成红色。把白醋滴入紫甘蓝水变成红色，洗洁精滴入紫甘蓝水变成蓝色。这些“魔术”隐含了“两种物质混合后产生了新的物质”这一概念，而白醋又成为学生探究的材料之一，大大地激发了学生的学习兴趣。

3.美妙的饮料：把去皮的橙子榨成汁，加少量水和糖做出的橙汁饮料属于物理变化，而用少量柠檬酸、一小勺小苏打、两勺糖做成的会冒泡的柠檬汽水则运用了刚刚学过的化学反应。

这些实验牢牢地吸引了学生的注意力，通过在课堂上分工合作、细致观察、发散思维，充分体验到了物质的变化，激发了他们探究物质变化的兴趣和欲望。

二、细致入微的观察是实验的基础

科学是一门以观察、实验、探究为主的学科。在以观察和实验为主的探究实践活动中，观察是实验的基础，认真细致、实事求是地观察伴随着实验的每个细节。

1.观察变化与否

观察到“没有明显变化”跟观察到“明显变化”的现象同等重要。

教师提供“混合前—混合后—分离后”各一份样品，让学生仔细观察。大多数学生能观察到沙子粘在豆子上，沙子变碎了，豆子表皮有摩擦的痕迹等。提问指向物质的本质是否发生了变化，这是观察的核心。从而让学生明白，一方面要细致地观察，不放过一个细节，另一方面不要纠缠于一些细微的变化，而是要思考产生这种变化的关键原因。

2.带着目的观察，实事求是记录

“求实、客观”是培养科学过程技能的基础，更是科学精神的精髓。认真细致、实事求是地观察伴随着实验的每个细节。

在观察加热白糖之前，教师循序渐进地安排了“火柴燃烧—蜡烛燃烧—加热白糖”实验，让学生学会带着目的观察，并留足了记录的时间，让学生把观察到的现象像“摄影机”一样记录下来。

这样有目的的观察和客观完整的记录，提供了足够多的证据，为分析实验现象、得出科学结论提供了有力的证据，以便重新进行检验，或在此基础上进行新的发现。

3.综合运用观察方式

学会综合运用感官进行观察，即用眼、耳、鼻、舌、手（皮肤）去直接感知自然事物的特性。它能提高学生大脑皮层的分析、综合活动的功能，从而大大增强观察效果，也有利于获得更为丰富细致的信息。

在剧烈的化学变化面前，学生发出了惊奇的感叹，同时脑子中也有大量的问题亟待解决。

善于发现问题，会提有价值的问题是具有科学思维的表现。由学生质疑，引出了新课研究的内容，引起了学生研究的兴趣，学生的科学思维活动也是从对这一个现象的质疑开始的。

三、教师通过设计问题提升学生的思维空间

探究活动只是科学探究的外在形式，而科学思维才是探究的灵魂和本质，是科学学习的核心。教师可以设计一些有梯度的问题，并根据学生的思维进度生成问题，以画龙点睛式的有效追问，把学生的思维引向深处，从而构建一架适合学生来“爬”的思维梯子，到达教学所要达到的思维“彼岸”。

1.《新课程标准》明确指出，要让学生在获得知识的同时能“形成尊重事实、善于质疑的科学态度”。

师追问：是否产生了新的物质？

“火柴燃烧你们观察到了什么现象？火柴头还能再被点燃吗？火柴梗变成了灰和黑色的炭，还是木条吗？”

“白糖熔化成无色透明的液态白糖后，停止加热，你有什么发现？继续加热，你看到了什么？黑色的物质还是糖吗？”

“变成紫色的米饭你敢吃吗？变成了蓝色的米饭还是米饭吗？蓝色的物质是碘酒吗？”

“生锈了的铁还是铁吗？你能设计什么实验证明铁锈不再是铁了？除了表面的现象，还有什么更有力的证据？”

“硫酸铜溶液与铁钉的反应：溶液的颜色为什么变淡了？铁钉上的红色物质是怎么来的？没有浸入溶液的铁钉没有附着红色物质，说明红色物质是溶液中析出的，它是铁吗？”

培养学生的科学思维，需要教师有意识地关注学生反思、质疑精神的培养。反思、质疑引发了深层次的思考，能打破原来思维的平衡状态，出现活跃的不平衡，促发强烈的探究欲望，去寻求事实证据来证明自己的想法。

2.科学思维是一种实证思维，科学是讲求证据的，要以事实说话，结论必须建立在大量的事实基础上。

师追问：产生了什么新的物质？

小苏打和白醋混合的现象明显，让学生体会到了化学变化的奇妙和有趣，学生从剧烈的反应过程中，推断物质的变化是否产生了新物质，然后寻找各自证据验证自己的假设，从而达到提升认识和思维的目的。

师：刚才在实验中大家都看到白醋和小苏打混合以后会产生气泡，气泡里的气体会是空气吗？

生：不是，水里本来没有气泡，小苏打倒进白醋里才开始冒泡的，气泡里有空气产生。（把燃烧的细木条伸入玻璃杯，木条立即熄灭。）

生：这种气体能灭火。

师：像这样往下倒，是什么把火灭了？

生：有气体倒下来了，这种气体能灭火。

师：你看到这种气体了吗？

生：没有，但是它有点像水一样，会往下流动。

师：很好。这种气体与空气比较，你觉得谁重？

生1：比空气重。

生2：比空气轻，会飘上去，或者保持在空中。比空气重，会流下去，把火焰扑灭。

师：你想一想，如果是个氢气球，比空气轻的东西，它会往上飘还是往下沉？

生：往上飘。

师：密度比空气大的呢？

生：往下沉。

师：那我们这个实验，会把火熄灭，这种气体是往上飘还是往下沉呢？

生：往下沉。

生：这种气体比空气重。

师：实验后的白醋还是白醋吗？

生：不是，它的味道变了。

师：怎么知道它不是了呢？我们可以再加一点小苏打试试看。看看还冒泡吗？这说明了什么？

生：有点冒泡，再加就没有冒泡了，因为小苏打有沉淀了。

师：小苏打和白醋混合后产生了新的物质，它是一种化学变化。

在这里，学生经历着一个个的矛盾冲突，经历着一次次的“头脑风暴”，经历着一次次的逻辑推理，他们在直观感知的基础上进行着理性思考，学生的思维显得全面、周密、严谨，理性思维意识得到了充分的培养。

3.用足够的证据证明猜想

铁钉生锈是本单元一个需要持续观察的实验。教师提早一周指导学生设计对比实验，保证每个对比实验有两个小组同时进行，及时记录。课堂上，教师让学生针对不同的现象进行自主分析，得出初步结论，经过交流分析，最后得出科学的结论：铁生锈是空气和水共同作用的结果。

通过“物质的变化”单元的学习，学生经历了一系列“猜想—设计—观察—证实”的科学探究过程，这是一个推理的过程、实证的过程和质疑的过程。让学生在规范实验操作的基础上进行实证意识的训练，让所有的争论最终靠科学实验来验证，用事实数据说话，学生的科学思维得到了发展，学生的科学素养得到了提升，在学生的心底种下了一颗科学的种子。

责任编辑 满令怡

[作者简介] 石晶华（1974—），女，浙江新昌人，新昌县南明小学，小学高级教师，研究方向为关注生本课堂，注重学生科学思维的发