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让学生融入科学,从贴近学生的生活开始

让学生融入科学,从贴近学生的生活开始

——《蒸发》一课学科育人案例

上海师范大学第三附属实验学校 刘晶婷

 

一、           背景分析:

如今,不少学生觉得科学离他们很遥远,认为这是门高深的学问,有些甚至觉得科学是科学家研究的学问。他们对科学课上学到的一些知识,也仅仅是用来解决练习册上的习题,很少会去主动关注一些生活中的科学现象,用科学知识去解决生活中的一些实际问题更是少之又少。

而事实上,科学却是无处不在,生活中处处可以发现科学。而笔者所理解的科学学科的育人价值,除了学科知识本身对育人的作用外,更多的是在教学过程中逐步培养学生对科学的兴趣,充分挖掘学生的好奇心,鼓励学生质疑,让他们习得更多的科学学科的学习方法,逐步养成良好的科学素养。这就需要通过教师所设计的教学过程使学生不断认识到科学源于生活但又高于生活,慢慢学会用科学原理去解释一些生活现象,初步形成科学的世界观和方法论,并认识到科学的发展必然会对技术、社会及生活带来影响,从而树立起科学的伦理、道德和责任感。

基于这样一种教学理念,笔者在进行《蒸发》一课的教学设计时,注重从学生的角度出发,从学生所熟知的、生活中的一些习以为常的现象入手,激活学生的生活经验,让学生体会科学并非遥不可及,培养学生留心身边事物、善于观察现象的科学态度,鼓励学生猜测现象背后的原因并大胆做出假设,并在用证据支持假设的过程中,训练科学严谨的思维过程,以求真务实的态度在学习过程中不断收获,最终能将本课所学运用到解决实际生活中的问题中去。以下是这堂课中的几个片段。

 

二、           案例实录:

片段1从身边现象引出课题:蒸发现象

师:通过上节课的学习,我们已经知道:水加热至沸腾,会由液态变为气态。那是否所有物质由液态变为气态的现象都能称之为“沸腾”呢?

生:(思考)

师:(在黑板上用湿抹布抹一下,水迹很快不见了。)你们有什么发现?

生:水干了/水不见了……

师:这些液体的状态发生了怎样的变化?

生:由液态变成气态了。

师:它们由液态变为了气态,那这能叫作“沸腾”吗?为什么?

生:不能。沸腾时液体必须要达到沸点。

师:很好,我们把这种现象叫做“蒸发”现象。我们身边还有没有其他蒸发现象?

1:晚饭后妈妈用湿抹布擦完饭桌,不一会儿就干了。

2:衣服晒了一天后,里面的水都蒸发掉了。

3:洗完头用吹风机吹完头发就干了。

4……

师:很好,我们的同学都很会留心观察身边的事物。其实只要做个有心人,你会发现科学无处不在。

这是本课的引入,在这个片段中,教师并没有采用花哨的开场白,也并非直接揭示“蒸发”这一概念,而是从学生身边的例子——“湿抹布擦过的黑板一会儿就干了”这一常见现象入手,通过将它与上节课学习的“沸腾”进行比较,不仅引出了“蒸发”一词,而且将“蒸发”与“沸腾”的其中一点区别让学生在比较中自己领悟了出来。在引出“蒸发”现象后,又让学生列举一些身边的蒸发现象,一则是为了检验学生对“蒸发”的理解是否到位,二则也是让学生体会到科学与我们的生活密切相关,让学生意识到科学无处不在。通过对学生回答的肯定,鼓励学生细心观察身边事物,培养他们的观察能力。

片段2揭示生活经验背后的科学原理:蒸发吸热

师:我们知道液体需要吸热才能沸腾?那蒸发过程是否也要吸热呢?

生:(猜测)是/不是

师:你们能用证据支持自己的观点吗?

生:(思考)……

(如果学生想不到,教师可以提示学生回忆打针时,护士用酒精棉擦拭皮肤的时有何感觉?)

1:凉飕飕的。

2:哦,我明白了,一定是酒精蒸发时吸热了,所以会感觉凉。

师:你们都同意他的观点吗?

3:我觉得也可能是酒精温度本来就比较低,所以会觉得凉。

师:大家都说得很好,不过这些都是我们的主观推测,并不能直接证明大家的观点,要找到更具说服力的证据,我们还需通过实验。

演示实验:

1、温度计a测量室温,温度计b测烧杯中酒精的温度。测得酒精温度低于室温。

2、让学生推测将温度计从酒精中取出后,读数会如何变化。

3、把温度计从酒精中取出后30秒内观察温度计表面酒精变化情况及温度计读数变化。发现温度计表面的酒精慢慢蒸发了,温度计读数不升高反而下降了。

师:温度计表面的酒精哪去了?

生:蒸发了。

师:酒精的温度比室温低,照理说当温度计离开酒精后,温度计示数会如何变化?

生:升高。

师:但现在温度计的读数不仅没有升高,反而还下降了,这能说明什么呢?

生:温度计周围的温度下降了。

师:温度为何会下降呢?

生:酒精蒸发时吸热,吸收了周围空气中的热量,所以温度计的示数下降了。

师:通过这个实验,我们能得出什么结论?

生:蒸发需要吸热。

蒸发吸热是本课的一个难点,学生在学习前可能已有一些相关的生活经验,但未必完全是正确的,又或者对知识的掌握不够完整,这时就需要教师帮助他们加以纠正,揭示现象背后的科学原理,将学生脑海中的知识结构补充完成。片段2中,教师利用实验,强有力地证明了蒸发吸热这一事实,让学生体会学习科学不能仅凭主观猜测,实验是科学研究的重要手段。

片段3创设生活情境:猜测影响水蒸发快慢的因素

师:明天的开放日活动要穿校服,可下午妈妈才把小莉的校服洗了,你们能否帮小莉想想办法,使衣服上的水蒸发得更快呢?

1:晒在太阳底下。

2:放暖炉边上烘干。

3:放在电风扇前吹。

4:把衣服挤干。

5:放在洗衣机里甩干。

6:将衣服展开。

7:把衣服悬挂起来。

8:晾在阳台外。

……

(教师在学生回答时,用板书罗列出学生列举的答案。)

师:同学们刚才想出了许多方法,你们能否将这些方法归归类,看看它们分别与什么因素有关,猜测哪些因素可以影响水蒸发的快慢。

1:晒在太阳底下还有放暖炉边上烘干都与温度有关,所以我猜想温度的高低可以影响蒸发快慢。

2:我觉得增大面积或许可以使水分蒸发更快。

3:晾在阳台外水分蒸发快可能是因为那里通风情况较好。

4:蒸发快慢可能与水量的多少有关系。

……

(教师将学生的答案在板书上罗列。)

师:这是我们的猜想,那究竟是不是这样呢?光有假设还不够。我们要进行实验来验证一下。

教材中,本是让学生直接猜测影响水蒸发快慢的因素。而在实际教学中,由于六年级的学生很难直接想到这些较为抽象的“因素”,而他们会想到的往往是一些具体的“方法”,故而需要教师在这具体“方法”与抽象“因素”之间搭上一座桥梁。

在这个片段中,教师创设了一个生活情景,使学生很快能身临其境,回忆起生活中我们可能会采取的一些措施来解决眼前这个问题。这些方法或许平时都会用到,但是学生往往不曾想过这方法背后的原理究竟是什么。这一环节中,教师先让学生列举各种加快水分蒸发的具体方法,在黑板上罗列,既是对学生回答的一种肯定,同时也是为接下来的整理工作做准备。等学生举出各种例子之后,教师又让学生对这些方法进行归类、加以整理,引导学生按照同一类中的几个方法的共同特征来概括出一般原理,将原先无序的、零星的知识点有序化,同时也培养他们的归纳能力。这种归纳能力正是联系着具体与抽象之间的“桥梁”,也是学生需要在科学学科中逐步培养起来的一种科学素养。

片段4运用于生活:小结

师:通过本课的学习,你有哪些收获?

1:我知道了蒸发和沸腾一样都是物质由液态变为气态的一种方式,都需要吸热,但不同的是蒸发是在液体表面缓慢发生的,能够在任何温度下发生。

2:我了解了温度、液面面积和空气流通等因素会影响到蒸发的快慢。

……

: 通过今天的学习,你们能不能用所学去解释生活中的一些现象?又或者能否找到一些人们利用科学原理解决生活实际问题的例子来呢?

3:比如在我发烧时,妈妈用酒精擦拭我的额头和手心,是为了能让酒精在蒸发过程中吸热,以达到帮助我降温的目的。

4:喝热水时,我们吹气可以让空气流通得快一些,这样蒸发得就快了,水蒸发要吸热,就能使水的温度下降得快一些了。

……

师:很好,其实,科学知识在生活中的应用是很广泛的,只要你们能够在平时生活中多细心观察、多动脑思考,你们也可以运用这些科学知识来解决一些生活中的实际问题。

科学是一门应用性很强的课程,在教学中,教师要注意引导学生将所学的理论知识运用于实际。除了在一些活动环节渗透这一理念外,一节课的小结也是一个良好的契机。抓住这一环节,让学生在学习后谈谈学习体会,能帮助学生更好地巩固并运用知识。同时,也让教师能了解自己这堂课的教学效果,因为学生的回答也取决于之前教师教学目标落实的情况。比如在片段4中,学生之所以能想到酒精擦拭降温、喝热水等例子,也是因为此前在教授蒸发与沸腾的异同时,已经有一些蒸发吸热的实验以及分析的铺垫,因而此处学生能联想到也是水到渠成的了。

 

三、           案例评析:

本案例中教师注重将科学与生活相联系。如此做的目的,一方面是有助于教学,贴近学生,易于学生更好地接受理解。另一方面,则是在教学过程中,关注到了育人的价值,让学生体会到科学无处不在、科学与我们的生活密切相关,让学生体会到科学就在我们身边,而且还是一门很有用的学科,能够帮助我们解决许多社会生活中的实际问题,从而增添学生对科学的学习兴趣与探索欲。

本课从生活中学生身边的现象引出课题;在知识结构的建构上,也是从生活入手,以学生所熟悉的生活情景作为桥梁,逐步引出本课所要落实的教学目标,将学生的前概念科学化、系统化。通过教师的引导,逐步将学生前概念中不科学的表述加以规范化,转变为科学的知识,形成科学概念;将原先无序的、凌乱的知识点有序化,在大脑中形成一个科学的、系统的知识结构图。

最后这堂课取得了较为不错的效果,学生的认知不仅仅是停留在理论层面,还能够将理论知识运用于生活实践。通过这堂课,学生不仅能够辨别生活中的一些蒸发现象,列举出影响蒸发快慢的因素,而且还能够运用这些理论知识去解释生活中的一些蒸发现象,解决实际问题。在本课最后的总结部分,学生能说出在什么情况下需要加快蒸发,什么时候要让蒸发进行得慢一些,有哪些方法能够做到加快或减慢蒸发速度等等。这堂课从生活开始,最终又回到生活,让学生能够学有所用,利用所学的科学原理,切实解决生活中的一些问题。真正做到“科学源于生活,又应用于生活”。