当理论邂逅实践

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  美丽的课堂如一首诗,魅力的教学像一首歌。那些词语触动人心,那些音节产生共鸣,而那些数据却产生了尴尬的局面,但也造就了努力的探索……
  缘起
  前面已经研究了物体沉浮的规律,学生也知道了在体积不变的情况下,改变物体的重量能够改变物体在水中的沉浮状态。《橡皮泥在水中的沉浮》将用学生熟悉的橡皮泥作为研究材料,测量橡皮泥排开的水量,通过比较各种形状橡皮泥排开的水量,揭示沉浮变化的基本原因,从而了解钢铁制造的轮船为什么能浮在水面上。
  教学中,我将比较橡皮泥排开的水量作为一课时,让学生有充裕的时间进行实验,从感性认识获得理性结论,但面对学生认真实验获得的真实数据,我在矛盾……
  通过学生的汇报交流,大多数小组都是这两种数据:
  橡皮泥的形状
  汇报时,学生从数据中,发现:(1)同一块橡皮泥,形状不同,排开的水量也不同,(2)沉的形状排开的水量比较大,浮的物体排开的水量比较小。
  面对学生的数据和汇报,我愣住了:发现(1)是正确的,确实:同一块橡皮泥,形状不同,排开的水量也不同。但是发现(2)与理论完全背道而驰,难道数据是不精确的?但是他们14个小组通过了15分钟的实验得出是这样的结论!
  我应该怎么做呢?在真实和理论中矛盾……
  学生在等待答案,我只能匆匆掠过,没有讲解学生的结论是对是错;从而转入了钢铁造的轮船为什么能浮在水面,学生通过发现(1)能讲出是因为,空心的体积比较大,但是排开的水量变大了,仍然得不出结论!
  矛盾仍然存在,就这样结束了吗?还是就按照学生的数据得出结论?还是应该就给予理论结论?目标要求让学生认识到认真细致地采集数据的重要,在探求原因的过程中,懂得证据的重要性,真实数据为理论依据服务,怎么办?
  铃声响了,我的理智往一边倒:我不能让学生的理论发生错误:我给予学生科学理论结论:同一块橡皮泥,浸入水的体积越大,排开的水量越大,越容易浮!
  课后学生特地问我:“老师,根据我的数据不是应该是沉的物体排开水量大,为什么钢铁造的轮船排开水量大?”我只能回答:“它们浸入水的体积有什么不一样吗?浸入水的体积大,排开的水量大!”
  为此,我特别记录了学生实验的数据,反思这一环节,原因在哪?是因为橡皮泥太小了吗?还是是因为都是统一的橡皮泥呢?是不是可能粘在杯壁上,导致发现不合理?
  意外
  第二节课,我准备让学生拿出自己的橡皮泥进行4个实验,特别强调一定不能贴在杯壁,反复三次,加强实验的可行性!
  但五(3)班的数据结果出人意料:
  学生通过自己的数据依然得出了相似的结论。
  两节课后,我记录了两个班级小组的数据,进行对比,看来,不是橡皮泥的问题,也不是橡皮泥形状和杯壁的关系,难道是水量还是烧杯的问题?还是因为烧杯(300ML)的刻度比较大,数据可能发生错误?由于学校实验器材的匮乏,我使用的是300ML的烧杯,没用量杯、量筒,刻度可能会不准?
  探索
  1. 调查
  我特地询问了同是教学五年级科学的两位专职教师,其中一位陶老师说他们2个班级的学生也是这样,得出的数据结论完全和理论相反;另外一位郑老师教学的两个班级中:一个班级11个小组只有2组是能得出正确的理论,其他的小组相反;另一个班级12小组只有3组能得出正确理论,其余也都相反。(两位老师准备的材料和我第二节课是一样的)
  看来这是大家共同的一个难题,必须解决!
  2. 求教
  对于这个问题,我百思不得其解,终于在一次教研活动时,我特地询问了教研室的黄老师,黄老师经过一番思考,给我提出了一个好建议:同一块橡皮泥,沉的形状完全进入水中,排开的水量比较的大,浮的形状进入水的体积比较小,排开的水量比较的小;如果在浮的形状上装上一些载重的东西,它进入水的体积可能就会变大,排开的水量也会变大的!可以试试!
  3. 验证
  为了实验的准确性和可重复性,这次我特地准备了大、中、小三种不同的橡皮泥,分别进行5次实验,在能浮的形状中承载了一些重物(橡皮泥),结果如下:
  根据表格中的大、中、小三种橡皮泥的实验数据,可以发现:不管是哪种大小的橡皮泥,沉的形状排开的水量没有浮的形状排开的水量大,一般浮的形状的橡皮泥刚开始的排开水量比较小,但在承载了一些重物后,就变成了大排开量,从中也可看出,轮船为什么不但能浮在水面,更能装载一定数量的重物。在实验中,我也发现浮的形状只能增加一定的货物,否则过一会(大约3秒)它自己也会自动下沉。我想学生通过自己的实验能够更加深刻体会到为什么有“限载”,为什么有“最大载货量”!
  结论
  原来,我们的理论和我们的实验操作是符合的,实验能验证理论的正确性,只是我们的理解还是稍有欠缺, “天才和白痴只隔一条线”,这句话我现在能深刻体验了!当然,我在课堂上也会重新补救这一课,当真实的数据和理论产生冲突时,我们必须不断的探索、验证,不能“误人子弟”,因为——完善学生的认知是我们教师的职责!
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