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在教材编写组的指导下，我们团队有幸参与了教科版《科学》六年级《物质的变化》单元的试教工作，对本单元教材如何体现课程标准的要求，如何引导学生开展科学实践活动等方面有了更深的认识。
确定教学起点
根据本单元的内容，我们设计了旨在了解学生前概念的调查问卷，问卷一共设计7个开放性问题，分别用来调查学生对物质、物体等概念的了解以及对各种变化的理解和认知。我们随机选择了我校六年级8个教学班进行调查，共358名学生填写了问卷，其中，有6份空白问卷为无效问卷，有效问卷为352份。我们对有效问卷进行统计后，得到如下数据（见表1）：
从表1可以看出，能够比较准确表达物质、物体等概念的学生人数占总人数的比例不足一半，多数学生对物体、物质的理解是混淆和模糊的。学生对厨房里的物质本应非常熟悉，但问卷将平时常见的锅碗瓢盆和油盐酱醋命名为物质时，他们在回答问题时就犹豫了，有超过一半的学生不知道厨房里有哪些物质。由此可见，学生对物体、物质的概念理解不是很深入和透彻。
物质是否会发生变化？有90%的学生认为物质会发生变化，3%的学生认为物质不会发生变化，7%的学生不知道。这道题答案的倾向性为什么这么集中？我们分析后认为，可能是学生的原始经验虽然不能清楚地解释什么是物质，但他们周围的事物都在发生着变化，他们有比较丰富的感知，所以能够给出正确答案。另一个原因可能是第三题题干的表述给了学生提示，题干是：将下列物质变化进行分类，说一说你的分类标准是什么？选项有：①铅笔折断;②气球吹鼓;③纸燃烧;④冰融化;⑤放烟花;⑥铁生锈;⑦面包发霉;⑧糖溶解。
大多数学生能对物质的变化进行分类，但许多分类没有写出分类标准，说明学生不能从本质上区分物理变化和化学变化的异同。例如许多学生知道米饭的消化过程，但也有许多学生给出了毫不相干的答案;多数学生知道植物可以制造氧气;所有学生都不知道煤的形成过程，只有极少数学生写出煤的形成与植物有关，但并不明确。
对调查问卷进行整体分析后，我们发现学生对物质、物体等概念没有明确的认识;对物质变化的理解停留在现象层面，对本质的变化不甚理解。
精心设计探究活动
1.体现探究要素
试教的过程也是我们实践课程标准关于科学探究学段目标要求的过程，在每课的教学中，都会不同程度地体现科学探究的8大要素。例如“观察有气体产生的变化”的实验中，我们出示上节课的一些图片，将学生的思维聚焦到物质的变化总会伴随着一些现象的产生上，然后出示本课实验材料，让学生大胆假设这些材料混合后可能会发生的现象，再引导他们按照教材的方法进行实验，最后在研讨中形成结论。
2.领悟物质的变化
在日常教学过程中，我们发现回归科学起源，探寻科学家发现之路，往往能够帮助学生理解一些科学问题。例如本单元关于煤炭的认识，我们提到煤块上常常会有化石印迹，问学生这是为什么？学生大胆猜测可能是植物长时间落在上边导致的。学生的回答对不对呢？我们没有直接给出答案，而是讲述了科学家研究的历程。学生在教师的带领下经历了这个过程，促进了他们对煤的变化的理解。
3.兼顾儿童的认知特点
六年级学生对生活中常见事物已经有一定的了解，但认知不尽相同，我们可以依托教材，兼顾儿童的认知特点，找到教师教学、学生学习的起点。例如在本单元第2课“观察有气体产生的变化”的实验中，实验用品糖、盐、醋、小苏打都是学生常见的调料，多数学生对小苏打的作用知之甚少，只有极少数学生见过家长用它蒸馒头，所以这个实验的学习起点就可以设定为先认识小苏打，然后再用小苏打去做实验。这样，既依托了教材内容，又兼顾了儿童对事物认知的特点。
促进学生理解物质的变化
本单元教材选取了一些典型探究活动，帮助学生理解“物质会有什么变化，怎样变化的”等问题，下面介绍我们团队认为比较有代表性的5个探究活动。
1.谁“动”了我的苹果
在本单元第一课《厨房里的物质和变化》中，教科书给出了一张苹果照片，苹果是学生日常生活中经常食用的水果，教师设计了观察咬过后放置一段时间的苹果的活动。对比刚刚咬过的苹果，学生会发现放置一段时间的苹果变色了，放置的时间越久，颜色变得越深。我们引导学生思考：这里的颜色變化能够说明产生了新的物质吗？从而让学生自然地接受了物质变化和化学变化的概念。这样的活动特别贴近生活，他们很容易接受。
2.“抓住”二氧化碳
气体往往是看不见、摸不着的，学生理解气体的存在，要么靠想象，要么靠查找资料，要么听教师讲授。在小苏打和白醋混合的实验中，我们借助教材呈现的密封袋和小瓶盖，设计了“抓住”二氧化碳的活动。
实验中，教师让学生先放入材料，再小心翼翼地封口，以防止气体跑出，然后将其混合等待现象发生。学生手中的袋子都鼓起来后，教师让各组学生举起来给大家看看，仔细观察这种气体的特点，学生很容易说出无色、透明，还有点凉的特点。
学生利用这种直观的方法，不仅加深了对气体的感受，还非常明确地指出这是一种不同于小苏打和白醋的新物质，为他们形成正确的认识奠定了基础。
3.“黑你”没商量
开展加热白糖实验前，我们设计了学习记录卡片，要求学生把实验中的现象全部及时记录下来，并汇报白糖由白色变成浅黄色，再到褐色，最后变黑的颜色变化过程。教师适时引导学生思考：这里的黑色物质还是白糖吗？学生非常肯定地说不是了，是一种新的物质。
4.大虾“害羞”了
大虾由生到熟，颜色会由灰色变成红色，我们抓住颜色变化这一特征，引导学生联想平时吃大虾时的感受，描述生虾与熟虾的区别，他们能够明确地认识到二者本质的不同，从而知道这也是一个化学变化。
5.石头“开花”
有些煤块上有植物化石的印迹，因此我们把这个探究活动命名为“石头开花”。要想在生活中寻找带有化石印迹的煤块让学生观察是非常难的，因此，对煤的形成过程的学习，我们采用了查找资料的方式。学生通过查找资料，发现证据，证明地下岩石与矿物都在发生化学变化。我们再借助科学家研究煤的过程，使学生明确煤的产生过程也是化学变化，进一步促进了学生对物质变化的理解。 灵活运用教学方法
1.以探究式教学为主
本单元内容包含多个化学实验，我们在选取教学方法时多以探究式教学为主。例如在典型的加热白糖实验中，我们先让学生观察白糖的特点并记录，然后用一张拔丝地瓜的图片引发学生思考：拔丝地瓜上的糖还是白糖吗？然后引导学生继续探究。学生尝试作出假设，认为它不是白糖了，但不知道是什么。于是，我们进一步设计了加热白糖的实验，学生经历实验操作、小组交流、得出结论的过程后，明确它确实不是白糖，而是焦糖，最后变成黑炭了。像这样的探究活动还有很多，如蜡烛燃烧实验、小苏打白醋实验、收集产生气体实验等，均采用了探究式教学方法。
2.灵活运用多种教学方法
（1）归纳—演绎法
归纳—演绎法是科学家进行科学研究的方法，也是教学中常用的方法。在第4课教学中，教师和学生共同梳理前三课学习过的实验，将每一个实验的图片展示在屏幕上，让学生回忆实验产生的现象，然后归纳出“发光、发热、颜色变化、生成沉淀和产生气体都是化学变化中伴随的现象”的结论。学生以后可以运用这样的规律，根据现象判断一个变化是否是化学变化。
（2）讨论法
在做小苏打和白醋混合实验时，教师问学生：“它们混合产生的气体扩散到空气中了，你有什么办法收集这种气体吗？”有的学生有办法，有的不知所措，有的不知道自己想的办法可不可行。所以，教师设计了小组讨论的环节，引导大家在组内交换意见，取长补短，使没有想法的学生得到灵感，有想法的学生获得成功的体验，让不知道自己的想法是否可行的学生听听组员的意见。采用讨论法能够尊重每个学生的差异性。
（3）演示法
学生了解到白醋和小苏打反应会产生气体后，教师提问：“日常生活中，你还知道哪些物质可以和白醋混合产生气体吗？”针对这个问题，我们设计了一个演示实验：将鸡蛋放入白醋中，观察蛋壳表面的变化。这是一个需要长时间观察的实验，教师可以采用演示法教学，将实验杯放在教室里，使學生经历一个长期观察的过程，有利于培养他们坚持不懈的科学精神。
（4）阅读法
本单元第5课介绍大气层和地壳的化学变化，如果只是依靠图片讲解，学生很难想象出大气层和地壳的变化，也不容易找到证据来证明。我们发现这个问题后，搜寻相关书籍，采用科学阅读的方法来完成这个环节，并为学生选取了《岩石与矿物》《小学科学启蒙》《揭秘地下》三本书作为阅读资料，让他们通过查资料的方法，搜集能够证明岩石和矿物以及大气层发生了化学变化的证据。学生通过科学阅读，将抽象的问题变得具象化，能够从多个角度解释大气层和地壳的变化，大大提高了本节课的学习效率。
（本文是“STEM理念下机器人课程与小学科学技术与工程领域整合的实践研究”研究课题的成果之一，课题批准号：GH71424）
东北师范大学附属小学（130022）
确定教学起点
根据本单元的内容，我们设计了旨在了解学生前概念的调查问卷，问卷一共设计7个开放性问题，分别用来调查学生对物质、物体等概念的了解以及对各种变化的理解和认知。我们随机选择了我校六年级8个教学班进行调查，共358名学生填写了问卷，其中，有6份空白问卷为无效问卷，有效问卷为352份。我们对有效问卷进行统计后，得到如下数据（见表1）：
从表1可以看出，能够比较准确表达物质、物体等概念的学生人数占总人数的比例不足一半，多数学生对物体、物质的理解是混淆和模糊的。学生对厨房里的物质本应非常熟悉，但问卷将平时常见的锅碗瓢盆和油盐酱醋命名为物质时，他们在回答问题时就犹豫了，有超过一半的学生不知道厨房里有哪些物质。由此可见，学生对物体、物质的概念理解不是很深入和透彻。
物质是否会发生变化？有90%的学生认为物质会发生变化，3%的学生认为物质不会发生变化，7%的学生不知道。这道题答案的倾向性为什么这么集中？我们分析后认为，可能是学生的原始经验虽然不能清楚地解释什么是物质，但他们周围的事物都在发生着变化，他们有比较丰富的感知，所以能够给出正确答案。另一个原因可能是第三题题干的表述给了学生提示，题干是：将下列物质变化进行分类，说一说你的分类标准是什么？选项有：①铅笔折断;②气球吹鼓;③纸燃烧;④冰融化;⑤放烟花;⑥铁生锈;⑦面包发霉;⑧糖溶解。
大多数学生能对物质的变化进行分类，但许多分类没有写出分类标准，说明学生不能从本质上区分物理变化和化学变化的异同。例如许多学生知道米饭的消化过程，但也有许多学生给出了毫不相干的答案;多数学生知道植物可以制造氧气;所有学生都不知道煤的形成过程，只有极少数学生写出煤的形成与植物有关，但并不明确。
对调查问卷进行整体分析后，我们发现学生对物质、物体等概念没有明确的认识;对物质变化的理解停留在现象层面，对本质的变化不甚理解。
精心设计探究活动
1.体现探究要素
试教的过程也是我们实践课程标准关于科学探究学段目标要求的过程，在每课的教学中，都会不同程度地体现科学探究的8大要素。例如“观察有气体产生的变化”的实验中，我们出示上节课的一些图片，将学生的思维聚焦到物质的变化总会伴随着一些现象的产生上，然后出示本课实验材料，让学生大胆假设这些材料混合后可能会发生的现象，再引导他们按照教材的方法进行实验，最后在研讨中形成结论。
2.领悟物质的变化
在日常教学过程中，我们发现回归科学起源，探寻科学家发现之路，往往能够帮助学生理解一些科学问题。例如本单元关于煤炭的认识，我们提到煤块上常常会有化石印迹，问学生这是为什么？学生大胆猜测可能是植物长时间落在上边导致的。学生的回答对不对呢？我们没有直接给出答案，而是讲述了科学家研究的历程。学生在教师的带领下经历了这个过程，促进了他们对煤的变化的理解。
3.兼顾儿童的认知特点
六年级学生对生活中常见事物已经有一定的了解，但认知不尽相同，我们可以依托教材，兼顾儿童的认知特点，找到教师教学、学生学习的起点。例如在本单元第2课“观察有气体产生的变化”的实验中，实验用品糖、盐、醋、小苏打都是学生常见的调料，多数学生对小苏打的作用知之甚少，只有极少数学生见过家长用它蒸馒头，所以这个实验的学习起点就可以设定为先认识小苏打，然后再用小苏打去做实验。这样，既依托了教材内容，又兼顾了儿童对事物认知的特点。
促进学生理解物质的变化
本单元教材选取了一些典型探究活动，帮助学生理解“物质会有什么变化，怎样变化的”等问题，下面介绍我们团队认为比较有代表性的5个探究活动。
1.谁“动”了我的苹果
在本单元第一课《厨房里的物质和变化》中，教科书给出了一张苹果照片，苹果是学生日常生活中经常食用的水果，教师设计了观察咬过后放置一段时间的苹果的活动。对比刚刚咬过的苹果，学生会发现放置一段时间的苹果变色了，放置的时间越久，颜色变得越深。我们引导学生思考：这里的颜色變化能够说明产生了新的物质吗？从而让学生自然地接受了物质变化和化学变化的概念。这样的活动特别贴近生活，他们很容易接受。
2.“抓住”二氧化碳
气体往往是看不见、摸不着的，学生理解气体的存在，要么靠想象，要么靠查找资料，要么听教师讲授。在小苏打和白醋混合的实验中，我们借助教材呈现的密封袋和小瓶盖，设计了“抓住”二氧化碳的活动。
实验中，教师让学生先放入材料，再小心翼翼地封口，以防止气体跑出，然后将其混合等待现象发生。学生手中的袋子都鼓起来后，教师让各组学生举起来给大家看看，仔细观察这种气体的特点，学生很容易说出无色、透明，还有点凉的特点。
学生利用这种直观的方法，不仅加深了对气体的感受，还非常明确地指出这是一种不同于小苏打和白醋的新物质，为他们形成正确的认识奠定了基础。
3.“黑你”没商量
开展加热白糖实验前，我们设计了学习记录卡片，要求学生把实验中的现象全部及时记录下来，并汇报白糖由白色变成浅黄色，再到褐色，最后变黑的颜色变化过程。教师适时引导学生思考：这里的黑色物质还是白糖吗？学生非常肯定地说不是了，是一种新的物质。
4.大虾“害羞”了
大虾由生到熟，颜色会由灰色变成红色，我们抓住颜色变化这一特征，引导学生联想平时吃大虾时的感受，描述生虾与熟虾的区别，他们能够明确地认识到二者本质的不同，从而知道这也是一个化学变化。
5.石头“开花”
有些煤块上有植物化石的印迹，因此我们把这个探究活动命名为“石头开花”。要想在生活中寻找带有化石印迹的煤块让学生观察是非常难的，因此，对煤的形成过程的学习，我们采用了查找资料的方式。学生通过查找资料，发现证据，证明地下岩石与矿物都在发生化学变化。我们再借助科学家研究煤的过程，使学生明确煤的产生过程也是化学变化，进一步促进了学生对物质变化的理解。 灵活运用教学方法
1.以探究式教学为主
本单元内容包含多个化学实验，我们在选取教学方法时多以探究式教学为主。例如在典型的加热白糖实验中，我们先让学生观察白糖的特点并记录，然后用一张拔丝地瓜的图片引发学生思考：拔丝地瓜上的糖还是白糖吗？然后引导学生继续探究。学生尝试作出假设，认为它不是白糖了，但不知道是什么。于是，我们进一步设计了加热白糖的实验，学生经历实验操作、小组交流、得出结论的过程后，明确它确实不是白糖，而是焦糖，最后变成黑炭了。像这样的探究活动还有很多，如蜡烛燃烧实验、小苏打白醋实验、收集产生气体实验等，均采用了探究式教学方法。
2.灵活运用多种教学方法
（1）归纳—演绎法
归纳—演绎法是科学家进行科学研究的方法，也是教学中常用的方法。在第4课教学中，教师和学生共同梳理前三课学习过的实验，将每一个实验的图片展示在屏幕上，让学生回忆实验产生的现象，然后归纳出“发光、发热、颜色变化、生成沉淀和产生气体都是化学变化中伴随的现象”的结论。学生以后可以运用这样的规律，根据现象判断一个变化是否是化学变化。
（2）讨论法
在做小苏打和白醋混合实验时，教师问学生：“它们混合产生的气体扩散到空气中了，你有什么办法收集这种气体吗？”有的学生有办法，有的不知所措，有的不知道自己想的办法可不可行。所以，教师设计了小组讨论的环节，引导大家在组内交换意见，取长补短，使没有想法的学生得到灵感，有想法的学生获得成功的体验，让不知道自己的想法是否可行的学生听听组员的意见。采用讨论法能够尊重每个学生的差异性。
（3）演示法
学生了解到白醋和小苏打反应会产生气体后，教师提问：“日常生活中，你还知道哪些物质可以和白醋混合产生气体吗？”针对这个问题，我们设计了一个演示实验：将鸡蛋放入白醋中，观察蛋壳表面的变化。这是一个需要长时间观察的实验，教师可以采用演示法教学，将实验杯放在教室里，使學生经历一个长期观察的过程，有利于培养他们坚持不懈的科学精神。
（4）阅读法
本单元第5课介绍大气层和地壳的化学变化，如果只是依靠图片讲解，学生很难想象出大气层和地壳的变化，也不容易找到证据来证明。我们发现这个问题后，搜寻相关书籍，采用科学阅读的方法来完成这个环节，并为学生选取了《岩石与矿物》《小学科学启蒙》《揭秘地下》三本书作为阅读资料，让他们通过查资料的方法，搜集能够证明岩石和矿物以及大气层发生了化学变化的证据。学生通过科学阅读，将抽象的问题变得具象化，能够从多个角度解释大气层和地壳的变化，大大提高了本节课的学习效率。
（本文是“STEM理念下机器人课程与小学科学技术与工程领域整合的实践研究”研究课题的成果之一，课题批准号：GH71424）
东北师范大学附属小学（130022）