在陌生化的課堂情境中發(fā)展學力

【教學目標】

1.知道條形磁鐵的南北極位置未必都在兩端，但磁極都指向南北方向。

2.嘗試用新的解釋替代舊的觀點，形成更合理的解釋。

3.感受科學探索的快樂，明白科學的解釋要有證據(jù)的支持。

【教學過程及意圖】

課前預熱：

師：知道今天上什么課？科學課是干什么的？（梳理出關鍵詞：研究）

你們做過哪些研究？觀察到什么現(xiàn)象？研究出什么結(jié)論？

用一句話總結(jié)科學是干什么的？（科學課就是搞研究的，研究就是對現(xiàn)象做出解釋。）

【科學課要做與科學有關的事情，對于學生來說，科學究竟是什么，最簡單、最直接的回答就是做實驗等研究活動，而給予這些散落在學生腦海中的科學活動一個理性的小結(jié)就是搞研究。這里的課前交流是貫穿整節(jié)課的一個指導思想，目的是讓學生明白科學研究首先要關注現(xiàn)象，然后用現(xiàn)象支持解釋，這既是課前師生情感交流的預熱，也是對科學本質(zhì)認識的梳理和強化。】

一、搜集現(xiàn)象，觀察判斷

師：今天這節(jié)課我們要研究一些材料。請同學們拿出老師放在各組抽屜里的信封，打開信封取出材料玩一玩，看看老師提供給大家的是什么材料？每個人都要玩一玩，有了結(jié)論請舉手示意。（教師給予每組的材料是兩塊外形看起來一樣的“條形磁鐵”。）

學生小組內(nèi)觀察材料，判斷是什么材料。

師：有哪位同學知道老師提供給大家的是什么材料？（學生回答：磁鐵。）你們是根據(jù)什么現(xiàn)象判斷出這是磁鐵的？（學生會說兩塊“磁鐵”吸在一起。）

師：根據(jù)兩塊材料吸在一起的現(xiàn)象，我們可以判斷出這里有磁鐵。這里磁鐵“吸”在一起和膠水將紙張吸在一起一樣嗎，有什么區(qū)別？

學生表達觀點。（學生發(fā)現(xiàn)磁鐵吸物體可以隔著一段距離，而膠水吸住紙張要零距離接觸才可以。）

【科學課堂上表述的觀點要求有依據(jù)，必須根據(jù)現(xiàn)象才能做出解釋。觀察現(xiàn)象時，教師要引導學生抓住現(xiàn)象中的細節(jié)，比較細節(jié)的異同，這體現(xiàn)了科學觀察的特征。此環(huán)節(jié)中學生對磁鐵吸鐵現(xiàn)象中“吸”的認識是模糊的，而教師的追問，體現(xiàn)了教學走向朝著理解科學本質(zhì)的方向邁進。】

二、調(diào)動經(jīng)驗，突破認識

師：有誰知道老師提供給每個小組的是幾塊磁鐵？怎么判斷？

生回答用哪些方法可以判斷。

師：老師提供給大家一些材料，你覺得哪些材料可以用來判斷，為什么？（教師給學生提供銅片、鐵片、鋁片、塑料片、石塊、硬幣、回形針的圖片。）學生回答哪些材料可以判斷，并闡述自己的理由。

師：如果老師不給大家提供這些材料，你們利用自己身邊的材料是否可以判斷出究竟有幾塊“磁鐵”？

學生利用身邊的材料判斷“磁鐵”。（學生普遍選擇了實驗室中桌凳上面的金屬，文具盒中的剪刀，筆套上的金屬等材料來判斷。）

師：哪個小組匯報一下你們的發(fā)現(xiàn)？

總結(jié)：開始的時候我們認為兩塊都是磁鐵，后來通過檢驗，我們發(fā)現(xiàn)其中只有一塊是磁鐵，還有一塊是山寨版的磁鐵，看來有時我們會被現(xiàn)象所迷惑，真正的結(jié)論是什么需要我們?nèi)z驗。

【學生已有知識（前概念）是學生繼續(xù)深入學習的基礎，教師對學生已有知識的利用，理念不同，方式就不同。對于磁鐵吸鐵知識的呈現(xiàn)，有兩種方式：一是教師提供材料讓學生去檢驗磁鐵是否有磁性;二是讓學生自己選擇身邊的材料進行判斷。因為是學生自己已經(jīng)理解的知識，所以讓學生直接去運用更合適。

陌生化的課堂情境主要是讓看似平凡的教學情境，產(chǎn)生意外的教學效果。這里的磁鐵檢驗活動讓學生有突破認識的機會，在熟悉的知識中遭遇意外的現(xiàn)象，在陌生現(xiàn)象的解密中形成新的認識，學生認識被更新、也更加科學了。】

三、回憶舊知，形成判斷

師：請各小組把判斷出的不是磁鐵的材料交給老師，將真正的磁鐵留在桌面上，千萬不要弄混淆了。

師：前面的活動讓我們認識到磁鐵有磁性，磁鐵會吸住鐵一類的物質(zhì)，那么，你們知道磁鐵還有哪些性質(zhì)呢？

學生表述，磁鐵的性質(zhì)，見表1：

表1 關于磁鐵的現(xiàn)象及解釋

師：你們知道的還挺多的，真了不起！那你們說說放在桌面上的這塊磁鐵有這些性質(zhì)嗎？你們能判斷出這塊磁鐵的南極和北極在哪里嗎？

師：為了幫助大家提高判斷的準確性，老師給每個小組再發(fā)一塊同樣的磁鐵，根據(jù)判斷結(jié)果，用鉛筆在原先的那塊磁鐵上標上北極和南極的符號，用N、S表示。

給小組再發(fā)放一塊同樣的磁鐵，巡視學生判斷的情況。

學生匯報自己小組的判斷，并說明判斷理由。

師：你們憑什么這么判斷？你們的判斷正確嗎？要知道判斷是否正確，我們可以采用什么方法來檢驗？（生回答可以采用已知磁鐵和懸掛法來判斷。）

【從某種程度上說，學生的前概念既是認識的基礎，也是認識的障礙。磁鐵有南極和北極，南極、北極在磁鐵的兩端，學生對磁極的認識會以此為基礎逐步深入。實驗室所提供的磁鐵，磁極一般定在兩端，這是人類對磁鐵認識的概括總結(jié)，而自然界的各種形狀的磁鐵則未必是這樣。這里就存在認識上的差異，這個差異是學生認識上的薄弱環(huán)節(jié)，也是學生要探索的環(huán)節(jié)，課堂有這樣的發(fā)展空間才具有張力。】

四、制造差異，探究發(fā)現(xiàn)

（一）發(fā)現(xiàn)差異，探究差異

師：我們就用懸掛法來判斷磁鐵的南北極是否標注正確，為了確保實驗成功，老師給出如下實驗提醒，請一位同學來讀一讀：

實驗前：為了避免鐵架臺干擾實驗，要盡量讓磁鐵遠離鐵架臺，棉線的一端系在磁鐵的中心部位上，另一端用鐵夾固定在鐵架臺上。

實驗中：小組成員要離開課桌和鐵架臺，減少磁鐵晃動的干擾，慢慢等待磁鐵靜止。

實驗后：觀察小組所標磁極指示的方向。

學生操作實驗，小心地觀察實驗現(xiàn)象。（教師提醒學生弄清楚東南西北方向。）

等所有小組懸掛的磁鐵都靜止后，匯報：你們觀察到了什么現(xiàn)象？（學生非常驚訝：有小組的條形磁鐵懸掛后兩端指向了東西方向。）

教師引導學生回憶以前所學知識：我們前面學習的磁鐵兩級指向南北方向這個知識錯不錯？指南針也叫作指北針，但是指南針不可能指向東西方向，這是人類發(fā)現(xiàn)指南針的性質(zhì)以后從來沒有變化過的。大家可以來觀看一段視頻，了解和鞏固這個知識。（教師播放指南針指南指北性質(zhì)不變的視頻。）

師：究竟是磁鐵壞了，還是我們的磁極標注出錯了？

學生爭辯：有部分學生認為是磁鐵出了問題，也有部分學生認為是磁極標注錯了。（此時學生產(chǎn)生了爭辯，但是都是基于自己的直覺。）

【科學課堂中的實驗活動要定位于現(xiàn)象的搜集，現(xiàn)象未必是單一的，有些與目標關聯(lián)，有些則無關。有些現(xiàn)象很明顯，有些現(xiàn)象學生不易觀察到，而規(guī)律就隱藏在紛繁復雜的現(xiàn)象背后，所以開放現(xiàn)象的產(chǎn)生過程和對現(xiàn)象的加工和整理，是教學的重點。

陌生化情境的課堂特征之一就是讓學生發(fā)現(xiàn)巨大的現(xiàn)象差異，分析現(xiàn)象差異的原因，他們或?qū)嶒灒蛲评恚蛩伎迹蛴懻摚侵鲃訉ふ易C據(jù)，努力形成合理的解釋，讓差異成為學習的資源就意味著教師要設置差異，開發(fā)差異，解決差異，讓學生的學力在此過程中得到發(fā)展。】

（二）尋找證據(jù)，形成解釋

師：我們首先來看一看磁鐵究竟有沒有壞掉，我們一起來看一個實驗。課前老師在教室里懸掛了一塊條形磁鐵，大家看它指向什么方向？（學生可以清楚地觀察到磁鐵兩端指向南北方向）如果我們現(xiàn)在把這塊磁鐵放在一塊有紅色箭頭的塑料泡沫板上，然后將泡沫板放入水里，你們覺得這個箭頭會指向什么方向呢？（向?qū)W生展示放置了磁鐵的泡沫）教師操作實驗，匯報實驗結(jié)果：紅箭頭指向南北方向。

師：如果將你們懸掛的磁鐵放置在這塊泡沫板上，你們覺得紅箭頭會指向什么方向呢？學生先預測，后觀察發(fā)現(xiàn)：紅箭頭還是指向南北方向，條形磁鐵兩端指向東西方向。

師：這塊磁鐵指向什么方向？

生：指向東西方向。

師：這塊磁鐵僅僅指向東西方向嗎？它不指向南北方向嗎？它哪里指南，哪里指北？

生：磁鐵的兩側(cè)指向南北方向。（學生開始議論起來。）

師：那你們現(xiàn)在的解釋是什么？

生：我認為這塊磁鐵既指向東西方向，也指向南北方向，和其他磁鐵不同，只不過是兩端指向東西，兩側(cè)指向南北。

【科學課中的探究，根據(jù)學生的年齡特點，不完全是開放式的，有時需要教師提供有效的探究支架，這里用泡沫板發(fā)現(xiàn)磁極就是給予學生發(fā)現(xiàn)的“腳手架”，這是讓學生發(fā)現(xiàn)磁極指向“變”與“不變”的最重要的支撐，否則學生的探究將難以深入。】

師：我們一起來捋一捋，通過ppt播放演示：條形磁鐵的N、S極在兩端，兩端指向南北;條形磁鐵的N、S極在兩側(cè)，磁鐵的兩側(cè)指向南北。

師：那我們來總結(jié)一下：磁鐵的磁極位置變化的是 ，磁極不變的是 。

（三）驗證假設，得出結(jié)論

師：這種解釋只是我們的假設，要檢驗假設是否正確，老師給每個小組發(fā)一塊標明磁極的條形磁鐵，大家用同極相斥、異極相吸的性質(zhì)來檢驗這塊磁鐵的磁極。檢驗結(jié)束后將老師發(fā)給你們的藍色、紅色不干膠分別貼在你們判斷出的南北極上。

師：我提醒一下，條形磁鐵側(cè)面有4個，究竟哪兩個側(cè)面是南北極呢？大家怎么辦？

生：每個側(cè)面都試一試。

師：這就是你們今天這節(jié)課的作業(yè)，測試結(jié)束的小組將作業(yè)送給老師批改。

學生操作：用已知磁極的磁鐵檢驗未知磁鐵的磁極，并做好標記。

【每一個解釋都需要經(jīng)過思考，這就突破了動手不動腦的局限，這里的4個側(cè)面究竟哪兩個是南極和北極，是一次“微探究”，這樣的環(huán)節(jié)設計增加了課堂思考的容量。

用已知磁鐵檢測未知磁鐵的磁極，是對磁鐵異極相吸、同極相斥性質(zhì)的運用。陌生化情境的課堂雖看似有一些陌生現(xiàn)象，其實本質(zhì)上僅僅是一些學生未見過的現(xiàn)象，而對這些現(xiàn)象的科學解釋學生是知曉的，只不過不敢確定而已，課堂上要的就是讓學生將已知經(jīng)驗和觀察的現(xiàn)象進行連接，以此獲得合理的解釋，在這個過程中知識一次次被活化和內(nèi)化，現(xiàn)象一次次得到檢驗和解釋。】

五、設置問題，拓展延伸

師：如果把兩塊標明磁極的磁鐵吸在一起，最下面的一端是什么極？如果把全班同學的條形磁鐵全部吸在一起，它們的南北極會發(fā)生變化嗎？這個問題留給大家課后去找材料進行實驗研究。

師：今天這節(jié)課，你知道了什么？哪些現(xiàn)象和解釋在你的意料之外？你有什么樣的收獲？

【從知識角度來說，磁鐵的南北極是既定的，從發(fā)現(xiàn)的角度來說，每個知識都可以進行重新發(fā)現(xiàn)，問題拋向課外，就是讓學生經(jīng)歷探究發(fā)現(xiàn)的過程。】

（作者單位：江蘇省揚州市梅嶺小學西區(qū)校）