论文部分内容阅读
“热的传递”是小学科学教学中比较重要的科学概念,但它对小学生来说还比较抽象,因为“热”的存在和传递并不直观,常常需要通过具体的实验现象进行揭示。要想让学生将具体现象和科学概念联系起来,教师应该在提供概念学习支架上多下功夫,帮助学生有梯度地建立科学概念。
创设恰当的生活情境
师:我们在吃火锅时,将汤勺放在锅里,汤勺的柄会变热,时间长了勺柄还很烫手。大家有没有这样的经历?
生:有,所以妈妈提醒我,不要把汤勺一直放在锅里。
师:勺柄的热是从哪里来的呢?
生:应该来自热汤的热。
生:我认为应该是火焰的热。
师:都有道理,那么热是怎样传到勺柄上的呢?
生:我觉得,火焰的热传到了锅上,再传到汤里,又传到了汤勺上,最后传到勺柄上。
师:讲得真好!“传到”可以用一个科学名词表达——“传递”。
根据构建主义教学理论,学习者并不是一张“白纸”,他们在进入学习之前,已经形成了丰富的经验,所以课堂学习的内容应该从他们已有的知识、经验出发。这些知识、经验应该作为新知识的生长点。
基于这样的考虑,在为学生提供概念学习支架时,教师应该做一定的铺垫,即创设恰当的生活情境。此处,我尝试将“火锅中的汤勺”事例作为铺垫,从学生已有的生活经验出发,通过生活情境的引入,更快地将学生带进学习状态。
从另一个角度看,科学概念实质上源于生活,是对现象的一种解释,最终它还是要面向真实世界。所以,建构科学概念不应该脱离真实的情境。
让学生自主设计实验
师:刚才同学们描述了热在汤勺中的传递过程,如果要验证大家的想法,你们准备怎么做实验呢?小组小声讨论,并把你们的想法记录下来。
(学生讨论。)
生:我们可以拿一杯热水,在里面放一个金属勺子,然后进行观察。
师:很好,你想到了模拟实验。热水的作用是什么?
生:提供热。
师:在实验室里,我们还可以用什么做热源?
生:酒精灯。
师:我们怎样才能看到热的传递?用什么帮助我们看到热的传递过程?
生:我们可以用温度计,把温度计放在勺柄上,看它的温度变化。
生:我们觉得可以在勺柄上滴上蜡,观察蜡熔化的顺序。
师:大家的方法都很好,很有创意。老师在大家想法的基础上,提供了一些改进建议:可以用蜡环,把蜡环套在铜条上观察热的传递,这样实验操作比较简单。
(展示实物,学生观察。)
师:老师还有一个问题,你们想在哪里加热?
生:铜条的左边。
生:铜条的右边。
生:铜条的中间。
提供概念学习支架,支持学生科学概念构建的过程,应该是师生共同参与的过程,落实到实际操作层面,就要求在科学探究实验的设计环节,充分发挥学生的自主性。
我让学生展开讨论,设计实验验证自己的想法——热从汤勺传递到勺柄。同时,进一步引导他们考虑科学实验的细节,然后进行实验。因为实验固然重要,实验前的设计更加重要,它决定了学生的内部认知图式与科学事实之间是否真正建立起了联系。
设置恰当的变式实验
师:如果刚才的铜条换成这样的环形,加热其中一点,根据前面的研究所得,你们觉得热是怎样传递的?
(学生在记录纸上将预测用数字顺序标出来。)
生:我们小组认为A、B两点的蜡环先掉下来,然后是C、D两点的蜡环掉下来。
生:从前面的实验中,我们知道了热是从温度高的地方向温度低的地方传递。现在铜条弯成环形,应该也是一样的。
(学生分组实验。实际上,教师提供给各小组的铜环是有区别的,主要有三种:完全封闭的、中间有空隙的、中间由木条连接的,如图1。)
师:和你们的预测一样吗?谁来说说。
生:和我们的预测一样,热确实是从温度高的地方向温度低的地方传递。
生:我们的预测不一样,A、B两点的蜡环先掉下来,然后是C点,最后才是D点。我们发现铜环中间有空隙。
师:我们一起来看看他们的铜环。说说看,热是怎么传递的?
生:热先传递到A点和B点,因为A点和D点之间是断开的,所以热接着传递到C点,最后才传递到D点。
师:那说明,热在铜条中传递,还有什么条件?
生:要直接接触。
师:对的,热在固体中通过直接接触,从温度高的地方向温度低的地方传递,这样的方式叫作“传导”。
师:刚才的实验,还有不同的情况吗?
生:老师,我们的铜环中间有一段木条,但现象和第2组的是一样的。
师:那又说明了什么呢?
教师提供给学生的概念学习支架要源于科学概念本身,比如“热传导”的概念从内涵上包括“直接接触”和“从高温向低温”两个关键点。在提供给学生概念学习支架时,就要将这两个方面都设计进来,遵循科学概念自有的结构。
我對实验器材进行了设计:第一个层次,将原先直线型的铜条变成圆环形;第二个层次,将圆环形设计为三种情况——全封闭的、不封闭的、中间连接木条的。有结构的材料提供了变式的实验,一方面引导学生进一步验证自己先前得到的结论——热从温度高的地方向温度低的地方传递;另一方面让学生发现不同现象,形成思维冲突,思考现象背后的原因,从而自主构建起“直接接触”这一关键点。中间连接木棍的情况,则进一步引导学生对已经建立的“热传导”概念展开更加深入的思考。
恰当地有效拓展概念
生:不同的材料,可能传递热的效果不一样。
师:非常好,同学们又提出了一个新的观点,现在我们需要设计实验验证。老师为大家提供了保温杯、同样长度的金属管和塑料管等材料,你有什么想法?
(学生小组内交流。)
生:我们可以把两个管子放在热水中,摸一摸哪个管子先热。
生:我们补充,一定要同时。
(提供2组材料,请2位同学上来同时操作。)
师:有什么发现?
科学知识是成体系的,要帮助学生在自己的认知结构中建立起相应的体系,需要教师设置恰当的学习支架帮助学生完善概念。通过前面的学习,学生已经构建起“热传导”的概念,而更大的概念体系——“热的传递”中还包括诸如“物体导热性”“对流”“辐射”等一系列概念,这就要求教师做必要的拓展,引导学生开展有层次的探究活动,进一步发现新问题,将概念延展的可能性打开,让学生举一反三。基于此,我引导学生对生成的新问题“不同物体导热效果一样吗?”展开进一步的探究。
江苏省南京市致远外国语小学分校(210019)
创设恰当的生活情境
师:我们在吃火锅时,将汤勺放在锅里,汤勺的柄会变热,时间长了勺柄还很烫手。大家有没有这样的经历?
生:有,所以妈妈提醒我,不要把汤勺一直放在锅里。
师:勺柄的热是从哪里来的呢?
生:应该来自热汤的热。
生:我认为应该是火焰的热。
师:都有道理,那么热是怎样传到勺柄上的呢?
生:我觉得,火焰的热传到了锅上,再传到汤里,又传到了汤勺上,最后传到勺柄上。
师:讲得真好!“传到”可以用一个科学名词表达——“传递”。
根据构建主义教学理论,学习者并不是一张“白纸”,他们在进入学习之前,已经形成了丰富的经验,所以课堂学习的内容应该从他们已有的知识、经验出发。这些知识、经验应该作为新知识的生长点。
基于这样的考虑,在为学生提供概念学习支架时,教师应该做一定的铺垫,即创设恰当的生活情境。此处,我尝试将“火锅中的汤勺”事例作为铺垫,从学生已有的生活经验出发,通过生活情境的引入,更快地将学生带进学习状态。
从另一个角度看,科学概念实质上源于生活,是对现象的一种解释,最终它还是要面向真实世界。所以,建构科学概念不应该脱离真实的情境。
让学生自主设计实验
师:刚才同学们描述了热在汤勺中的传递过程,如果要验证大家的想法,你们准备怎么做实验呢?小组小声讨论,并把你们的想法记录下来。
(学生讨论。)
生:我们可以拿一杯热水,在里面放一个金属勺子,然后进行观察。
师:很好,你想到了模拟实验。热水的作用是什么?
生:提供热。
师:在实验室里,我们还可以用什么做热源?
生:酒精灯。
师:我们怎样才能看到热的传递?用什么帮助我们看到热的传递过程?
生:我们可以用温度计,把温度计放在勺柄上,看它的温度变化。
生:我们觉得可以在勺柄上滴上蜡,观察蜡熔化的顺序。
师:大家的方法都很好,很有创意。老师在大家想法的基础上,提供了一些改进建议:可以用蜡环,把蜡环套在铜条上观察热的传递,这样实验操作比较简单。
(展示实物,学生观察。)
师:老师还有一个问题,你们想在哪里加热?
生:铜条的左边。
生:铜条的右边。
生:铜条的中间。
提供概念学习支架,支持学生科学概念构建的过程,应该是师生共同参与的过程,落实到实际操作层面,就要求在科学探究实验的设计环节,充分发挥学生的自主性。
我让学生展开讨论,设计实验验证自己的想法——热从汤勺传递到勺柄。同时,进一步引导他们考虑科学实验的细节,然后进行实验。因为实验固然重要,实验前的设计更加重要,它决定了学生的内部认知图式与科学事实之间是否真正建立起了联系。
设置恰当的变式实验
师:如果刚才的铜条换成这样的环形,加热其中一点,根据前面的研究所得,你们觉得热是怎样传递的?
(学生在记录纸上将预测用数字顺序标出来。)
生:我们小组认为A、B两点的蜡环先掉下来,然后是C、D两点的蜡环掉下来。
生:从前面的实验中,我们知道了热是从温度高的地方向温度低的地方传递。现在铜条弯成环形,应该也是一样的。
(学生分组实验。实际上,教师提供给各小组的铜环是有区别的,主要有三种:完全封闭的、中间有空隙的、中间由木条连接的,如图1。)
师:和你们的预测一样吗?谁来说说。
生:和我们的预测一样,热确实是从温度高的地方向温度低的地方传递。
生:我们的预测不一样,A、B两点的蜡环先掉下来,然后是C点,最后才是D点。我们发现铜环中间有空隙。
师:我们一起来看看他们的铜环。说说看,热是怎么传递的?
生:热先传递到A点和B点,因为A点和D点之间是断开的,所以热接着传递到C点,最后才传递到D点。
师:那说明,热在铜条中传递,还有什么条件?
生:要直接接触。
师:对的,热在固体中通过直接接触,从温度高的地方向温度低的地方传递,这样的方式叫作“传导”。
师:刚才的实验,还有不同的情况吗?
生:老师,我们的铜环中间有一段木条,但现象和第2组的是一样的。
师:那又说明了什么呢?
教师提供给学生的概念学习支架要源于科学概念本身,比如“热传导”的概念从内涵上包括“直接接触”和“从高温向低温”两个关键点。在提供给学生概念学习支架时,就要将这两个方面都设计进来,遵循科学概念自有的结构。
我對实验器材进行了设计:第一个层次,将原先直线型的铜条变成圆环形;第二个层次,将圆环形设计为三种情况——全封闭的、不封闭的、中间连接木条的。有结构的材料提供了变式的实验,一方面引导学生进一步验证自己先前得到的结论——热从温度高的地方向温度低的地方传递;另一方面让学生发现不同现象,形成思维冲突,思考现象背后的原因,从而自主构建起“直接接触”这一关键点。中间连接木棍的情况,则进一步引导学生对已经建立的“热传导”概念展开更加深入的思考。
恰当地有效拓展概念
生:不同的材料,可能传递热的效果不一样。
师:非常好,同学们又提出了一个新的观点,现在我们需要设计实验验证。老师为大家提供了保温杯、同样长度的金属管和塑料管等材料,你有什么想法?
(学生小组内交流。)
生:我们可以把两个管子放在热水中,摸一摸哪个管子先热。
生:我们补充,一定要同时。
(提供2组材料,请2位同学上来同时操作。)
师:有什么发现?
科学知识是成体系的,要帮助学生在自己的认知结构中建立起相应的体系,需要教师设置恰当的学习支架帮助学生完善概念。通过前面的学习,学生已经构建起“热传导”的概念,而更大的概念体系——“热的传递”中还包括诸如“物体导热性”“对流”“辐射”等一系列概念,这就要求教师做必要的拓展,引导学生开展有层次的探究活动,进一步发现新问题,将概念延展的可能性打开,让学生举一反三。基于此,我引导学生对生成的新问题“不同物体导热效果一样吗?”展开进一步的探究。
江苏省南京市致远外国语小学分校(210019)