《能加快溶解吗》教学片段与分析

《能较快溶解吗》是三年级“控制溶解”单元的第1课，这是教材第一次涉及对比实验。科学课程标准对3～4年级学生的学业要求是：能设计对比实验探究物质在水中溶解快慢的影响因素，能用简单的文字和图画描述观察到的现象。根据课程标准的要求，我设计了3个主要的教学活动：①创设情境与提出问题：如何加快溶解？②自主探究与合作交流：搅拌能加快溶解吗？③总结反思与迁移应用：提高温度能加快溶解吗？探究“搅拌能加快溶解吗”是本课的重难点，为后面科学设计对比实验、学会控制变量作铺垫。

本课教学基于胡卫平教授思维型教学的六大基本要素设计，即：创设情境、提出问题、自主探究、合作交流、总结反思、迁移应用。课堂上，教师创设真实情境：小朋友想喝一杯糖水，但是将糖放入水中后，过了一会儿还没有完全溶解。这样，课堂就聚焦在一个学生共同感兴趣的话题上：如何加快溶解？这样的问题可以激发他们的内在动机，营造民主、平等、自由的学习氛围，让他们愿意表达。[1]探究活动“搅拌能加快溶解吗”主要从设计实验方案、论证实验方案、验证实验方案三方面展开，让学生在自主探究的基础上开展合作交流，激发彼此的思维，自主建构科学知识，不断发展和完善认知结构，改进学习方法和实验方案，提高自我监控能力。迁移应用是学生将在自主探究“搅拌能加快溶解吗”中学习到的知识和方法迁移应用到解决“提高温度能加快溶解吗”问题中，寻找加快溶解的其他办法，或解决生活中类似的问题。

一、创设情境与提出问题

在课堂导入阶段，教师通过创设真实情境唤醒学生已有的经验和知识，引发他们的认知冲突，帮助他们联结新旧知识，并进行反思，从而构建更完整、科学的知识体系，激发他们的内在学习动机。

教学片段

师：有个小朋友很喜欢喝糖水。老师这里有一杯凉开水、一块方糖，你能用这些材料帮助他调制一杯糖水吗？

生：把糖放进水里，等糖融化后，就是一杯糖水了。

师：方糖放入水中后会均匀分散，它的颗粒会逐渐消失，让水变成糖水，这种现象叫作溶解（操作演示）。怎么这么久还没溶解完？你有什么方法能加快方糖的溶解吗？

生：用筷子搅拌，平常我在家里喝糖水和冲剂时都是用筷子搅拌的。

师：你能联系实际生活提出观点，很好！你的观点是搅拌能加快溶解。

生：在冷水中加一些热水，方糖就能溶解得更快。

师：你加入热水的作用是什么？

生：提高温度。

师：你的观点是提高温度可以加快溶解。

本环节创设了一个真实情境，激发了学生的学习兴趣，让他们利用二年级的科学知识解决问题。学生对溶解现象非常熟悉，但他们容易仅凭自身的生活经验和错误的表达方式，把这种现象叫作熔化。因此，教师要着重强调这样的现象叫溶解。通过发现糖还没溶解完，教师提出问题：“你有什么方法能加快方糖的溶解？”该问题旨在让学生建立旧知识与新知识之间的联系，为后面探究加快溶解的方法奠定基础。

二、自主探究与合作交流

学生需要以经验事实为基础，有理有据地说出自己的观点，在探究过程中灵活运用分析与综合、比较与分类、推理与论证等思维方法。同时，学生需要基于事实和证据对不同的观点和方案提出质疑和批判，并进行检验和修正，进而提出加快溶解的方法和实验方案。

教学片段

师：你们打算怎么探究搅拌是否能加快溶解呢？请在小组内部展开交流，记录员将小组设计的实验方案用图文结合的形式记录在实验报告单上。

（学生小组内讨论，记录实验方案。）

师：请展示小组带上实验报告单，到前面来分享一下实验方案。

生：我们认为搅拌能加快溶解，设计的实验方案是，在300毫升烧杯中放入水和一个方糖，然后用一根木棒搅拌。

师：可能会出现什么样的现象？

生：方糖会慢慢溶解。

师：你们的实验方案和他们的一样吗？

生：我们认为搅拌不能加快溶解。因为就算没有搅拌，方糖也能溶解。我们的方案是，在装有冷水的烧杯里放一块方糖，再用一根木棒搅拌。

师：大家看看，他们的实验方案是一样的吗？

生：是一样的。

师：你们这个方法能说明搅拌加快溶解吗？也就是它和谁比，说明搅拌加快了溶解呢？

（学生沉默。）

师：平时你们在跑步比赛的时候，只有一个人跑，能看出他跑得快吗？

生：不能。我们要加一个实验，什么都不做，等方糖慢慢溶解。

师：也就是在他们实验方案的基础上，再加一组实验。你具有科学家的思维，知道用两组实验进行对比，老师为你点赞！我们在跑步比赛的时候，要规定同一起点、同一终点。同样的，在这个对比实验中，其他条件应该怎样设计呢？

生：方糖的大小要一样，水也要一样多。

师：老师给大家准备的方糖大小是一样的。

生：实验开始的时间也要一样。

师：怎样控制实验开始的时间一样？

生：两个同学拿着方糖同时放入冷水中。

师：你想到了两人合作，很好。

生：在实验中，两个烧杯的大小也要一样。这样，我们就可以通过两杯水的水位高度来判断水量是否一样了。

生：烧杯上有刻度，我们可以通过刻度来看水的多少。

师：他说可以借助烧杯上的刻度来看水的多少。这可以解决你的疑惑吗？

生：可以。

师：在这个实验方案中，不同的条件是什么？

生：一个杯子搅拌，另一个杯子静置不搅拌。

师：还有没有不同的条件？

生：没有了。

师：谁能完整地说一说实验方案？

生：将大小一样的两块方糖同时放入两杯水中，水的多少和温度要相同，一杯搅拌，另一杯静置不搅拌，观察实验现象。

师：在实验过程中，你预测观察到什么现象，能说明这杯溶解得快，另一杯溶解得慢？

生：限时1分钟，如果经过搅拌的方糖的体积比未经搅拌的方糖的体积小，就能说明搅拌后的方糖的溶解速度更快。

师：你是比较最后剩余方糖的量？

生：是的，剩得少的说明溶解得快。

师：有没有其他方法判断哪一杯溶解得快？

生：可以看哪一杯先溶解完。

师：大家觉得这样的方法能比较出哪一杯溶解得快吗？

生：可以。

师：给大家1分钟的时间完善实验方案。

（学生完善方案。在实验前，教师给出三点温馨提示：只改变搅拌这一个条件，其他条件相同；用图文结合的形式记录溶解过程；分工合作，注意安全。）

本环节中，学生分享的“搅拌能加快溶解吗”的实验方案是：在一杯冷水中加入方糖，用一根筷子搅拌。这是学生第一次设计对比实验，只知道设置一个实验组，不知道如何设计对比实验来判断哪一杯溶解得快，这很好地激发了他们的认知冲突。教师通过学生熟悉的生活情境搭建学习支架：以跑步比赛为例，引导学生迁移应用，让他们知道要比较哪一杯溶解得更快需要设计两组实验进行对比，从而自主建构“搅拌能加快溶解”这一科学概念，实现科学思维从低水平向高水平进阶。学生在不断计划、检查、总结、评价、反思、优化的过程中明白：设计对比实验，只能改变其中一个条件，其余条件不变。最后，教师给了学生1分钟的时间完善实验方案，这有利于发展他们的系统思维。

三、总结反思与迁移应用

在证明了搅拌能加快溶解后，教师引导学生总结设计对比实验的思维方法，才进入下一个实践活动，加深他们对知识和方法的理解，培养他们分析问题、解决问题的能力。

教学片段

师：在刚刚的实验中，你学到了哪些科学知识和科学方法？

生：我知道了搅拌能加快溶解。

师：你学习到了这个科学知识。

生：我知道了搅拌的方糖比不搅拌的方糖要溶解得更快。

师：你知道了对比的实验方法。

生：我知道了对比实验中的实验条件只能有一个不同，其他都要相同。

师：现在我们就用刚刚学到的科学方法来探究“提高温度能加快溶解吗”这一问题，你打算怎样通过实验来证明？请将你们小组的实验方案写在实验报告单上。

（学生分小组交流汇总。）

师：下面请第5小组来分享一下他们的实验方案。

生：我们设计的对比实验中，方糖的大小要一样并同时被放入水中，两杯水的水量也要一样多。只有温度这一个条件不同，一杯是温水、一杯是冷水。请问大家有补充吗？

生：为了对比公平，两个烧杯都是静置不动的，如果晃动了烧杯，可能会影响实验结果。

师：根据大家的实验方案，能否找出“提高温度能加快溶解吗”的答案呢？下面请材料员拿出实验材料，开始实验。

本环节把探究温度对溶解速度的影响这个活动作为拓展活动。学生把在探究搅拌能否加快溶解的过程中学到的科学知识、方法和态度，运用到探究温度能否加快溶解的实验中，实现实验方法的迁移。学生在这个过程中不断总结反思，思路更加清晰，比较容易想到用两组实验进行对比，知道设置条件时只改变其中一个条件、其余条件不变，也知道了怎么比、比什么。这个活动培养了学生的对比意识，让他们在以后的学习、生活中知道用对比的方法解决类似的问题。

小结

本课中，教师根据科学课程标准，结合思维型教学理论以及三年级学生的认知发展水平设计教学活动。教师通过“搅拌能加快溶解吗”这一问题，帮助学生建构有关加快溶解的知识和对比实验的方法，促进他们科学思维的发展。之后，教师围绕学科核心概念组织教学内容，突破学生概念形成的难点。例如，在设计实验时，学生不知道要设计两组实验进行对比，教师便以跑步比赛为例，让学生明白一个实验组不能证明其溶解得快，需要另一组实验进行对比，从而帮助他们建构对比实验模型。本课以学生为主体设计探究活动，两个并列的探究问题有效促进了他们对科学本质的理解，促进了他们核心素养的发展。

参考文献

[1]胡卫平.思维型教学理论操作指南[M].上海：上海科技教育出版社，2022.