2. 观察水 B案
教学资源开发
本课通过多种感官、多种方法、多种角度全面认识水的溶解性、毛细现象、表面张力等,并且使学生初步学会观察并记录自己的观察结果,和同伴交流自己的发现,学会细致描述。以达到课程标准中制定的“站在生命的角度,全面客观地认识水对动植物、人类社会的生活生产的巨大影响,真正体会到水与每个人的生活息息相关,自觉保护水资源”这一目标。
在这一课学习之前,学生对水有宽泛的了解,他们带着对水不同程度的经验来到课堂:大多数学生经常玩水,熟悉水向上爬升的现象;大多数学生能正确无误地区分水与其他液体;大多数学生在家经常冲泡饮料,对溶解现象很熟悉;还有的对水的外部特征具有丰富的经验……针对这一现实基础和学生的年龄特点,我们这样处理教材:在科学知识目标上,由原来的研究“水的性质”这个问题转变为“用什么方法来研究,怎样研究”这一类问题上。选取四种材料: 纯净水、自来水、太湖水、污染严重的水。这些材料本身蕴含着“情感、态度和价值观”目标:有限的水资源已被污染,珍惜水资源人人有责。通过对这些材料的研究,学生可以感到生活中处处有科学。此外,还需为学生准备放大镜、搅拌棒、方糖(盐)、面粉(奶粉)、红墨水、滴管、硬币等。当然,需要做的课前准备是:组织学生分小组考察身边的水资源。
教学目标:
过程与方法
● 学会用多种感官,多种方法,从不同的角度观察水,发现水的性质;
● 能用文字、图画或者较具体的语言描述观察结果。
知识与技能
● 知道水能溶解一些物质,理解溶解在日常生活中的应用;
● 知道水能产生毛细现象,了解毛细现象在日常生活中的应用。
情感、态度与价值观
● 在探究过程中能够细心观察,尊重事实,尊重别人的意见;
● 愿意与同学交流看法,学会倾听,善于从同伴的发言中发现问题。
教学过程设计
一、 故弄玄虚,训练预测(以下可作为第一课时)
1? 教师出示装有水的瓶子(不透明的),让学生猜一猜瓶子里装的是什么。
2? 学生猜测。教师引导学生: 猜测要有根据。
【评析】往往太熟悉的事物会让人缺乏探究的热情,孩子更是如此。教师根据学生的年龄特征和心理特点,有意识地布置好一定的场景或一定的道具,能激活学生的兴奋神经,诱发其产生好奇心,驱使学生去探索,去创新,去实现自我的愿望。
二、 顺水推舟,组织探究
1? 谈话: 要知道这瓶子装的是什么,你们有哪些好办法呢?
2? 学生讲述他们喜欢的研究方法,在此过程中教师要发挥评价的推进作用,相机列出可行的研究方法。
3? 教师介绍探究辅助材料: 搅拌棒、空杯子、记录表。我们的发现〖〗1〖〗2〖〗3〖〗4颜色形状气味其他我们的判断(注:记录表中“1、2、3、4”分别表示杯子上的标号)4? 小组讨论,确定观察步骤,确定小组成员分工,确保各司其职。
5? 学生边观察边记录,在这一活动中,学生可能会出现大胆有创意的研究方法:用嘴吹水、两个杯子里的水相互倾倒、品尝……
6? 给学生充足的时间探究后,组织学生在小组内交流发现,围绕以下问题促进学生思考:
(1) 你发现了什么别人没观察到的现象?
(2) 你感到惊奇的是什么?
(3) 你有什么更新奇的研究方法?
【评析】我们倡导在科学教育中实验方法和解决问题的多样化,鼓励学生用不同的方法去解决问题。可能这种方法对成人来说有好坏之分,但对小学生来说,不宜过早断定这种方法比那种方法好。我们要的是不同的人可以用不同的方法解决问题。学生之间相互交流解决问题的方法和根据,在彼此的交流中实现解决问题方式的多样化、合理化,从而获得新的知识和技能,在实践中培养运用能力。
7? 形成一致意见后记录第一手资料,并推荐一名同学汇报本组发现。
活动注意点: 学生的注意力可能会在“这是什么”上,注重了结果而忽略观察过程,所以要引导学生细致观察。
8? 组织集体交流,相机讲解“透明”。
【评析】布鲁纳指出:“一旦儿童能使语言内化为认识的工具,就能用比以前更灵活的方式,将经验和规律表现出来,并加以系统的转换。”激励学生运用准确的语言记录并表述“动手做”的过程和观察结果,既可使知识得到内化,又能促进思维的发展,从而培养学生的思维能力。
三、 层层深入,推波助澜
1? 创设情景: 水家族的成员听说小朋友能通过观察、分析,给水验证身份,也想请你们鉴别一下。出示有结构的材料:纯净水、太湖水、污染严重的水。
【评析】利用本土的自然环境资源,给孩子们讲科学,他们会感到亲切而有兴趣,以此来逐渐养成关注生活,观察分析,研究思索的习惯。教师精心创设情境,设计实验,积极引导,适时“引爆”,就像炮弹的引信一样,撞针轻轻一碰,便引发剧烈的爆炸。从而引爆孩子心灵里对自然科学的兴趣,使孩子们的学习潜力最大限度地发挥出来。
2? 引导讨论研究时要注意些什么。培养学生动手之前先动脑的良好探究习惯。
3? 学生观察比较四种水,做好详细的记录。在学生研究充分后,鼓励学生小组之间“对话”,交流发现,抒发情感。
4? 创设情景: 如果你口渴了,面前就有这四种水,你准备选择哪一种水喝?为什么?
5? 学生交流。
6? 小结: 小朋友都不愿意喝被污染的水,原因很简单,人类需要洁净的水,地球需要洁净的水,那我们周围的水资源情况怎么样呢?关于我们周围的水资源,你了解哪些情况?
【评析】孩子们从拥有结构的材料所进行的观察活动中产生积极性,从而产生了“前语言”学习。这种“前语言”学习通过研讨变为思维,并通过思维和语言的不断相互作用,发展成越来越深入的科学“真知”。
7? 谈话: 看来水的问题已经引起了我们小朋友的关注,关于我们家乡的水,你们还想知道哪些事情?请你们把感兴趣的问题写在我们班级的“家乡的水资源调查表”的“我们想知道的事情”这一栏,下一节课我们要对你们的这些问题归类,确定专题,分小组研究。
【说明】《家乡的水资源》一课的教学适合采用穿插“研究专题”的方式,作为本课的后续“研究性学习活动”。在本课结束时确定探究活动所要研究的问题。
教学片断赏析
导入环节
一脸神秘的老师手中拿着一个酒瓶走进教室,夸张地晃了晃瓶子,里面传出轻微的晃动声。
师: (一本正经)我给大家请来了一位神秘的嘉宾,它躲在瓶子里呢!我们来猜一猜它是谁好吗?
生: (语气坚定不可动摇)里面肯定是水!
师: 这么肯定,你有什么根据吗?
生: 刚才你晃动瓶子的时候,我听到水发出的声音了。不信,可以再晃一晃。
师: (把瓶子递到他手上,示意他试试)看来你不是瞎猜,你有你的依据。
生: (激动地接过瓶子,郑重地摇了摇,仿佛要把耳朵伸进瓶子里)一定是水!
师: 你的耳朵真灵!这里面肯定是水?
生: 他说得不对,光听声音,只能说里面可能是水。
师: 老师很欣赏你说的这句话!特别是里面的一个词——“可能”。大家说说为什么要说是可能呢?
(孩子们的想象之门似乎被一阵风突然吹开,一个个“可能”不断地从他们的嘴里迸出)
生: 也有可能是酒,因为那是一个装酒的瓶子。
生: 也有可能是酱油,我奶奶家的酱油就装在酒瓶里。
生: 说不定是可乐呢!可乐的声音也是这样的。
生: 这里面有很多种可能,可以是他们说的那几种东西,也有可能是其他像水一样的东西。
师: 是呀,我们的猜测要有根据,而且还要充分。这位朋友到底是谁呢?你们说怎么才可以确定呢?
孩子们似乎一下子又注入了兴奋剂,“看、闻、摸、尝”的方法说来那么轻松自然,教师顺水推舟,引导排除一些不安全的因素。
【片断评析】教师利用学生好奇的心理,创设鲜活的情境,给学生眼中平淡的事物——水赋予神秘的色彩,使学生的积极性在教师有意识的调动下无意识地成长起来。表述是学生思维活动的整理和展示过程,通过表述,学生把心里的感受体验、逻辑思维过程明朗化。让学生猜一猜,并说出猜测的根据,意在训练提出猜想,从培养科学态度、科学思想出发,使学生认识支持猜想的事实要正确、充分,从事实到猜想的推理要合乎逻辑。
作为科学学习的引领者、组织者、促进者,给了平淡的事物一点神秘,就使学生遐想万千;给了学生一点空间,就使表述丰富多彩;给了表述一点严密,就让思维变得严谨。
一、 确定选题,设计方案(以下可作为第二课时)
1? 谈话: 关于水,你们还想研究哪些问题?
2? 学生提出感兴趣的问题。
3? 谈话: 水有很多问题值得研究。在20分钟内同学们可以自由选择自己想研究的问题进行研究,可以独立探究,也可以小组研究。在研究之前,先确定研究内容,还要确定研究方案(选取什么材料、用什么方法、研究的步骤、研究的注意点)。如果实在想不出“玩”的方法,可以参考“探究活动建议卡”。探究活动建议卡提示与建议〖〗请你猜一猜〖〗活动注意点〖〗请你记下发现把方糖、奶粉、红墨水放到水中,观察变化。〖〗它们在水里有什么变化?水有什么变化?〖〗取少量的物品放到水中。取“材料超市”的窄纸巾插入带颜色的水中,观察现象。〖〗纸巾上会出现什么现象?〖〗捏纸巾的手尽量不要晃动。在一元硬币上滴水。〖〗水在硬币上的形状是什么样的?〖〗记住水溢出来时一共滴了多少滴。
要从各个角度观察硬币上的水。“材料超市”物品:方糖、奶粉、红墨水、窄纸巾、一元硬币、滴管等。
4? 学生根据各自的喜好,自愿组成小组。设计研究方案,小组之间互相评议。
【评析】教师尊重学生差异这一客观规律,从学生的角度出发,营造了一个民主、和谐、宽松的氛围,鼓励学生自主选择感兴趣的问题,自愿组合小组进行研究。安排20分钟让学生独立思考和自主探索,克服了用教师思维替代学生思维,用少数学生的思维代替全体学生的思维的做法。学生能解决的问题教师决不包办,这样有利于学生养成独立思考、勇于探索、自主研究、不断创新的良好习惯。其间教师的指导重点在于:唤起学生的合作意识,组织他们通过相互合作,完成解决问题的设计方案;引导组与组之间的交流评价,完善研究方案。
二、 自主探究,收集信息
1? 师生共同探究。学生自主探究,收集信息,教师参与学生讨论,发现问题及时解决。
探究中可能出现的问题:
(1) 学生对各种现象都感兴趣,忽略观察,关注结果。
(2) 由于本课呈开放型,学生在文明研究、持续研究、细致研究、合作研究方面会顾此失彼。
三、 汇报研讨,处理信息
1? 谈话: 通过刚才的研究活动,你们发现了什么?把你认为最有意义或最有趣的发现告诉大家。
2? 汇报交流。相机以问促思,引导学生深入探究。
(1) 讲解溶解概念:同学们说的方糖在水中不见了,溶化了,在科学上叫做溶解。
(2) 提问:
① 用什么方法可以判断方糖在水中溶解了?
② 除了方糖、红墨水、奶粉能在水中溶解,还有哪些物体也能在水中溶解?溶解在生活中有什么好处?又有什么坏处?
(3) 讲解概念:科学上把水沿着缝隙往上爬或向四周散开的现象叫毛细现象。
引导学生在整理实验桌时用抹布吸水,认识生活中的毛细现象。再说说生活中人们利用毛细现象为自己服务的事或毛细现象给人们带来的坏处。
【评析】兰本达教授说:“集体研讨的力量在于语言和思维的相互作用,它使孩子从学习的‘此岸’达到他们用自己的语言有条理地揭示现象的‘彼岸’,在这一点上,集中研讨成了探究意义、寻求结构的探究。它推动学习沿着概念箭头前进。”探究后组织学生对探究的问题以分组研讨与全班研讨相结合的方式进行,最大限度地提高学生思维的自由度,让每个学生的创造性得到充分的发挥,从而获得科学知识,掌握学习方法。
提问: 硬币上的水为什么呈弯曲形状?
(4) 讲解:水有表面张力。但水的表面张力有多大呢?(出示满满的一杯水,让学生猜测在里面放入曲别针水会有什么变化,预测放几枚曲别针水会溢出来)
3? 学生分组实验,并试着对现象做出解释。鼓励学生发表不同的看法,感受科学探究的过程。
4? 活动注意点:
(1) 杯中的水一定要满。
(2) 曲别针要从杯子边缘慢慢放下。
【评析】在认识水的表面张力和表面张力有多大的实验之间,设计梯度,不断提出新的问题和要求,在难度上逐渐深化,层次不断提高。这种渐进性学习过程,能克服学生的参与程度滞留在肤浅状态的弊端。
四、 活动拓展,丰富信息
1? 出示课后拓展活动要求:
请你动脑想一想,动手试一试。(任选一项完成)
(1) 做一杯快餐汤,比一比谁做的汤最好喝,色彩最诱人,把自己的经验体会写下来。
(2) 利用毛细现象,设计一个自动浇花装置,为这一装置写上简短的说明。
(3) 让瓶盖停在水面的中间,说说其中的科学道理。
【评析】一堂课的结尾给学生的感受是多种多样的,好的结尾不仅能继续课堂教学目标,还能给学生留下无穷的回味和思考。学习的目的在于应用,在于灵活地、创造性地解决一些实际问题。学生通过学习掌握了新的知识和技能,教师还应千方百计地引导学生课后参与探索活动,给学生以进一步发现的动力。
2? 谈话: 关于本课的学习,你有什么收获或想法?你对这种学习方式有什么看法?你有什么好的建议?
教学片断赏析
1. 设计选题方案的教学环节
师: 关于水你们想研究哪些问题?
生: 我想研究什么东西在水里溶化得最快?
师: 你认为什么东西在水里会溶化呢?
生: 白糖、盐、味精在水里都会溶化。
师: 这位小朋友说的对不对呢?我们马上可以见分晓。(取出一块方糖放入水中)请小朋友仔细观察,你们发现了什么?
生: 方糖在水里慢慢散开,水里还会出现一个个小气泡,一会儿方糖就不见了。
师: 你观察得真仔细,连一个个小气泡都逃不过你的火眼金睛。科学上像方糖这样放到水里不见了的现象,叫溶解。
生: 假如多放一点方糖,有的方糖会沉在水底,不能全部溶解掉。
师: (惊喜地)你怎么知道的呀?
生: 我喝糖水的时候就发现这个秘密。
师: 你真是个有心的孩子,一会儿你还可以试一试,看究竟放多少方糖会出现你说的情况。
师: 你们觉得其他东西在水中的溶解情况怎么样呢?
(学生各自发表意见)
【片断评析】天文学家卡尔·萨根曾经说过:“每个人在他们的幼年的时候都是科学家,因为每个孩子都和科学家一样,对自然界的奇观满怀好奇和敬畏。”我们的责任是保持孩子这种好奇心,适时点拨,因势利导,这样不仅能发展孩子的求知欲,而且让孩子们“真枪实弹”地“搞科学”落到切实的位置。
2. 研究水的毛细现象的教学环节
师: 刚才大家研究得热火朝天,但是老师发现,现在我们的实验桌上有较多的水,请你们利用今天所学到的本领把实验桌整理干净。
生(快速整理实验桌)
师: 在整理实验桌的时候,我们用到了今天学到的什么知识呢?
生: 我们用抹布擦桌子上的水,就是利用了水的毛细现象。
师: 假如我们没有抹布,我们还可以怎么做?
生: 我们可以拿餐巾纸吸水。
生: 我们还可以拿粉笔吸水。
师: 真是一个有创意的想法。
师: 小朋友真聪明,利用所学的知识,想出了这么多办法。我们在实验的时候,尽量要保持实验桌的洁净。假如弄脏了,我们要及时清理干净。
师: 生活中我们利用毛细现象为自己服务,毛细现象给人们带来了不少好处。请你想一想,人们在什么地方用到了水的毛细现象?
生: 我们的水彩笔就是利用水的毛细现象。
生: 我们上实验课时用到的酒精灯也是利用酒精的毛细现象,酒精沿着棉线的孔隙上升,我们就可以使它燃烧。
【片断评析】“我们每一节课不应该是一个封闭的系统,而应该是一个开放的系统。”指导学生认识“毛细现象”在生活中的应用,不仅巩固了知识,而且使学生亲身感受到自然科学知识的实际价值,从而激发他们学科学、用科学的兴趣。指导学生整理实验桌的细小环节,可谓匠心独运,不仅引导学生学以致用,而且使学生的科学素养在细微处得以提高。
3. 培养科学态度与科学精神的讨论的教学环节
师: 通过今天的学习,你们有什么收获或想法呢?
生: 我知道了水会发生毛细现象,它还有表面张力,生活中人们利用水的这些特点为我们服务。
生: 我觉得有的时候毛细现象并不好。
师: 是吗?你能举出一些例子来说说吗?
生: 梅雨季节,我们家楼下的墙壁上会渗出水来。过了几天就发霉,黑糊糊的,很难看,有的家具也变黑了。我爸爸说就是因为水沿着墙壁的孔隙上升的缘故。
师: 你留心观察周围的事物,而且敢于发表自己的独特见解,值得大家向你学习。
生: 让我们自由组成小组研究我们的问题,我们很喜欢。
生: 给硬币上滴水的时候,第一小组中有的同学在抢滴管,还发出了很大的响声,影响了大家。我们觉得这样的研究是不文明的。
师: (指着第一小组)现在他们小组向你们提意见了,你们听了想说什么呢?
生: 我们做实验的时候发现了跟我们猜测一样的情况十分激动,发出那么大的声音,是会影响别人的。
生: 我们要谢谢他们为我们指出了缺点,更重要的是要在以后的实验中克服这个缺点。
师: 认识到了问题,是前进路上的第一个收获,看你们以后的实际行动了。
生: 我觉得有的同学材料用好后,没把它们放好。现在“材料超市”里很乱。
师: 你们听,这位同学多细心哪!注意到了我们的公共场所,真是一个关心集体的好孩子。现在谁愿意把这里整理干净呢?
生(争先恐后地要求去整理)
【片断评析】让学生对所上的课作评价,使学生、教师间真正沟通,达到了“最佳状态的心意交流”。我们如果经常让孩子对自己的课进行评价,师生之间还会有距离吗?身教重于言教,尤其是科学态度、科学精神不能靠教师教出来,而是需要教师在教学过程中做出样子,潜移默化、润物细无声地让孩子慢慢地积累。