初中科學課突出科學探究,使學生參與到“做科學”的活動中來。但在實際教學中,學生表現往往活動有余,探究不足。而“提出問題—作出假設”是探究活動基本模式中的兩個前期環節,很多時候因為這兩個環節沒有做扎實,進而影響了整個探究活動的思維品質。
[教學案例]
(七年級牛津科學教材中《酸堿混合后溶液的變化》)
改進前的教學片段:
師:我手中有一瓶沒有標簽的溶液,請告訴我如何鑒別出它是不是堿性溶液?(學生根據前面的學習內容,基本能從三種基本指示劑的角度來回答)
師:(通過鑒別,發現師手中的溶液為堿性),若再取一瓶酸性溶液,兩者混合,大家覺得會怎樣?
生:會變化、不會變化。(要么會,要么不會,兩種情況爭論不休著實毫無意義)
師:本節課,我們一起來學習酸堿溶液混合后是否會發生變化。(引入課題)
師:(接著,教師演示,將酸加入堿性溶液中,讓學生觀察。)
生:(直到加入3滴于管時,溶液的顏色好像變化了。于是,有的學生說)酸堿中和了。
師:請問此時管中的溶液酸堿性如何呢?pH值是否有變化呢?
生:(茫然,不置可否地回答)應該有吧。
師:下面請同學們看書第19頁的圖片,這是一個DRS設備(簡單介紹了設備,并一邊播放視頻,一邊引導學生看視頻中的數據)
數據表示什么?隨時間變化改變如何?紅色正好褪去是什么時候?無色表示此時燒杯中溶液的pH值是怎樣的?
(在引導學生看完視頻后,又讓學生填了課本第15頁的2-6空格。)
整節課,學生參與度不高,也不大愿意舉手發言。對于實驗中顏色發生明顯變化時顯得比較有興趣,而其他時段,則表現并不佳。課后,隨機抽問了幾個學生“酸中加堿會怎樣?”結果結結巴巴還是不能完整地表述。
改進后的教學片段:
師:酸堿溶液在我們的日常生活中非常常見。下面的三條酸堿溶液信息就來自于生活,請同學們仔細閱讀,說說你從中有何發現?(教師播放PPT課件:馬蜂蜇后白醋減輕疼痛、胃酸過多吃堿性藥物減輕不適、酸雨用撒熟石灰的方法減少危害)
生1:我發現酸堿混合會讓疼痛減輕、不適感減輕。
生2:我發現酸堿混合會發生中和。
師:“中和”是什么意思?
生:(并不清楚,看來學生對于“中和”這個詞只是聽聞,并不理解)
師:(接著教師引導學生進一步思考酸堿混合后,原來的酸堿度會不會發生變化?發生怎樣的變化?)
生1:可能會中性。
生2:可能會堿性。
生3:可能酸性。
師:(進一步梳理幾種可能性)酸性溶液加入堿性溶液中三種情況都可能會出現嗎?
生:少量酸加入堿中,堿性變弱;適量的話會變中性;而若酸過量,變酸性。
接著,教師就引導學生針對假設設計實驗計劃,并進行實驗操作。
從學生的表現看,他們參與討論思考的積極性很高,一改前一次教學沉悶的課堂氣氛。
[評析]
改進后的教學聯系生活實際的情境,變教師提出研究問題為學生思考提出研究問題,并對提出的問題充分思考。體現出科學味,引發了學生自身的探究需求。這種課堂教學的改進基于近年來市教研室提出的“用證據支持假設”這一科學核心理念。而本節課的教學改進著重于“問題的提出—形成假設”這兩個環節,提升思維含量,體現了科學味。
1.重視問題的提出,變“要我做”為“我要做”
問題的提出要建立在前期基礎和生活經驗上。三個具體的生活實例:馬蜂蜇后白醋減輕疼痛、胃酸過多吃堿性藥物減輕不適、酸雨用撒熟石灰的方法減少危害,與生活有著緊密的聯系,拉近了科學知識與學生之間的距離。而這些生活中的經驗對于部分學生來講已有所了解,但并不清楚其中的原因,而對于大部分學生來講是一種有趣的生活信息,是一種拓展。這樣,在教學內容和學生的求知心理之間建立起了一種比較緊密的聯系,同時又制造出了一種“不平衡”,引起學生內心認知矛盾,把學生引入一種多疑、好奇的世界,從而激發他們的求知欲。
問題的提出要遵循學生思維特點和認知規律。七年級的學生思維特點從感性逐漸向理性轉變,能從現象中發現一些規律或本質的問題。而三個日常現象,共性是酸堿混合后都會使原來的疼痛感、不適感、酸度改變,而從這個共性規律進一步推測,會自然而然產生這樣的問題:酸堿混合后其原來的酸堿度可能發生了改變,所以疼痛感、不適感、過酸性都會好轉。對于學生來講,跳一跳能摘到的蘋果是最誘人的,他們的思維在這種不經意中有所發展,是一種有意識的學習。
2.做實假設的形成,變“知道這么做”為“知道為什么要這樣做”
將問題轉化為假設的雛形。學生根據現象提出酸堿混合其酸堿性是否會改變的問題后,教師以“會發生怎樣的改變?能否說得具體些?”引導學生根據生活經驗和以往的知識思考,為進一步假設提供了依據,可以說假設的雛形就此形成了。
進一步梳理形成假設。在學生思考可能會出現三種結果后,教師以具體酸堿性溶液為例,請學生思考酸性溶液加入堿性溶液后以上三種情況都可能會出現嗎?補充完整了如果加入少量、適量和過量酸溶液這三個假設性的條件,假設就此形成。
恩格斯說:“只要自然科學在思維著,它的發展形式就是假說。”可見,假說是科學思維的重要因素。在這里從問題逐漸向假設的引導就體現了思維的含量。同時這里的假設作為后面實驗的理論依據,讓學生不僅明確了如何做,更清晰了為什么要這樣做的道理。
(作者單位 上海市松江區教師進修學院)