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如何幫助學生形成“溶解”概念
編者按：1月7日教科版科學教材春季培訓(xùn)會上，浙江溫州甌海實驗小學的麻顯春老師做了《溶解》一課的現(xiàn)場教學，緊扣“科學探究要關(guān)注科學概念”的研究主題，為與會老師提供了在科學探究過程中如何幫助學生形成科學概念的新思路。麻老師在這篇文章中從揭示學生頭腦中原有的科學概念、引發(fā)認知沖突、利用類比的方法進一步完善概念、分析整理 形成概念、觀察是形成概念之本五方面向我們詳細剖析了本節(jié)課中幫助學生形成“溶解”這一概念的全過程。
關(guān)鍵詞：教科版 形成概念 溶解 教學設(shè)計
如何幫助學生形成“溶解”概念
揭示學生頭腦中原有的科學概念 當代的認知建構(gòu)主義理論認為，學習的過程是學習者原有的認知結(jié)構(gòu)與從環(huán)境中接受的感覺信息相互作用、主動建構(gòu)信息的意義的過程，學習者先前的經(jīng)驗及思維方式在個體的學習過程起著極為重要的作用。這就啟示我們：教師要引領(lǐng)學生建立科學概念，在教學活動中應(yīng)該重視學生頭內(nèi)部的認知結(jié)構(gòu)，了解學生的知識、經(jīng)驗狀況及思維習慣，特別要了解學生觀念中不完全的觀念。在本節(jié)課的教學過程中，第一個活動——觀察食鹽與沙子在水中的變化情況，就是為了了解學生原由的有關(guān)“溶解”的知識儲備和經(jīng)驗狀況。學生通過對食鹽和沙子在水中不同變化的對比觀察后，在他們頭腦中呈現(xiàn)的概念是：像食鹽一樣在水中，過了一會兒，肉眼看不見了，這一現(xiàn)象叫溶解。而像沙子一樣在水中無論過多久，沙子顆粒都沒有變化，這一現(xiàn)象就是不溶解。這一活動其實就是再現(xiàn)了學生熟悉的生活情景，這時他們對“溶解”的理解是日常生活經(jīng)驗的一部分，是沒有經(jīng)過指導(dǎo)的，在非教育情景中形成的“直觀觀念”。這時的“溶解”概念是不全面的，溶解的外延是什么，內(nèi)涵是什么，在學生頭腦中，還是模糊的，有待于我們教學去修正和完善。那我們的這堂教學就從此開始了。
引發(fā)認知沖突 根據(jù)波斯納提出的觀念改變模型，對當前的觀念不滿是產(chǎn)生觀念改變的關(guān)鍵因素，因此，利用引發(fā)認知沖突的方法來促進觀念轉(zhuǎn)變，對于完善學生原有觀念是一種尤其有效的教學策略。在本課設(shè)計中，在了解學生對“溶解”直觀概念上的基礎(chǔ)上，設(shè)計了第二個活動：觀察面粉在水中的變化。當關(guān)鍵問題“面粉在水中的變化更像沙子還是更像食鹽”出現(xiàn)時，矛盾出現(xiàn)了，雖然學生觀察到同一事實，但每個學生都有自己的理解。有的學生認為：面粉在水中的變化更像沙子，因為面粉和沙子一樣還可以看見；而有的學生則認為面粉在水中更像食鹽，因為在水中的面粉跟原來的面粉看起來是不一樣了；還有的學生認為面粉既像沙子又像食鹽；還有的學生認為面粉既不像沙子又不像食鹽。矛盾激發(fā)了，爭辯出現(xiàn)了，學生的探究向更深層次行進。單憑肉眼看是無法判斷了，有更科學的方法嗎？從而引出了“過濾”和“沉淀”方法。在“過濾”實驗中學生觀察到面粉和沙子一樣留在了濾紙上，而食鹽沒有；在“沉淀”的實驗中學生觀察到面粉和沙子一樣沉到杯底，而食鹽沒有。這時學生恍然大悟，食鹽溶解了，而面粉和沙子沒有溶解。這一教學活動后，學生對“溶解”概念的理解已經(jīng)發(fā)展到：像食鹽一樣能用“過濾”和“沉淀”的方法的分離，是“溶解”；像沙子和面粉一樣能用“過濾”和“沉淀”的方法的分離，是“不溶解”。
利用類比的方法進一步完善概念 根據(jù)建構(gòu)主義觀點，個體即將獲得的新知識與已有知識之間的相似非常重。類比是促進學習者在已有概念知識的基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識的有效工具。在科學教學過程，教師往往要對一些無法直接觀察的事物做出解釋。這時，把要學習的新觀念與學習者先前熟悉的觀念或事物進行類比�？纱龠M學生對新概念的理解。在本課設(shè)計中，第三個活動——觀察高錳酸鉀的溶解過程。食鹽在水中溶解過程是怎樣的，溶解后在水中是如何分布的？無法看見。怎么辦？最好找一種溶解過程是可視的，溶解后分布情況是可視的物質(zhì)作類比。無疑高錳酸鉀是最好的選擇。學生觀察高錳酸鉀溶解的過程中，形象地觀察到了高錳酸鉀從可見到不可見的過程，水從無色到紫色的過程，由水由濃變淡的，擴散后均勻分布過程。從而學生順應(yīng)地理解了食鹽、白糖一類物質(zhì)的溶解過程和溶解后在水中的分布情況。這時，學生頭腦中溶解的概念有豐富了一層：物質(zhì)在
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