一分意外的收獲

朱鈞

【中圖分類號】G4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）34-0265-02

2015學(xué)年上學(xué)期，在我校開展的科學(xué)教研活動中，我上了一節(jié)有關(guān)探究物質(zhì)溶解性的公開課，對科學(xué)探究的方法和步驟作了更進一步嘗試。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)中的教學(xué)目標(biāo)要求，課堂教學(xué)過程的案例作如下總體設(shè)計。

【案例構(gòu)思】

通過設(shè)置學(xué)生感興趣的情境，引導(dǎo)學(xué)生操作、體驗。學(xué)生通過對有關(guān)問題的探究活動，體驗科學(xué)探究的過程，了解探究過程中的猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗方案、通過觀察與實驗、搜集事實證據(jù)、分析論證、交流評估等環(huán)節(jié)，從而提高學(xué)生科學(xué)探究的能力，增進對科學(xué)探究的理解。

分析過程

一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

師：春節(jié)時有客人到家里來，我們首先會拿什么茶招待客人？

生：我們會給每位客人泡一杯糖水來招待客人。

師：那我們兩人一組利用桌上的器材泡一杯糖茶好嗎？學(xué)生很快動手泡起糧水來，教師巡回指導(dǎo)，要求學(xué)生規(guī)范操作但不做其他提示。

分析：教師通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情境，提供實踐素材和機會，引導(dǎo)學(xué)生操作、體驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、提出問題

師：同學(xué)們，在泡糖水的過程中，你們有什么發(fā)現(xiàn)？又有哪些疑問？

學(xué)生的疑問：

1、糖放入水中為什么會消失呢？那么這些糖到哪里去了呢？

2、在水中溶解了糖后為什么水變甜呢？

3、我們這一組，水中糖放得多了一點，為什么糖不會完全溶解而還有剩余呢？

4、有什么辦法能使剩余的蔗糖溶解完呢？

5、糖在水中的溶解能力大小到底與哪些因素有關(guān)呢？

6、若把糖換成其他物質(zhì)（如食鹽、味精等）放入水中，食鹽、味精也能溶解在水中，它在水中的溶解能力和糖一樣嗎？如果不一樣，那么哪個會更大一些？

7、通過攪拌能使糖的溶解加快，此外，還有什么辦法能加快蔗糖的溶解嗎？

8、糖放在水中能夠在水中溶解，在其他液體（如酒精或汽油）中也能夠溶解嗎？

9、固體物質(zhì)能夠溶解在水中，但酒精、食用油等液體和氣體也能溶解在水中嗎？

學(xué)生討論：

生1：糖能溶解在水中，是因為蔗糖和水是由分子構(gòu)成的，而分子在不停的做著無規(guī)則運動，且分子之間有空隙；把糖放入水中后，蔗糖分子運動到水分子的空隙里去了。

生2：事實上，這是一種物質(zhì)的擴散現(xiàn)象。是蔗糖分子和水分子無規(guī)則運動而引起的。

生3：對！而且我認(rèn)為溫度越高，蔗糖溶解得越快，因為溫度越高，分子運動越劇烈。

生4：糖還有剩余，說明糖在水中溶解的數(shù)量是有限的。

生5：我認(rèn)為這句話不太科學(xué)，因為如果再加一些水，或者改變其他條件，剩余的糖有可能還會溶解。

生6：對，我認(rèn)為可以這么說：“在一定條件下，糖在水中能溶解的數(shù)量是有限的。”

生7：我認(rèn)為也可以說成：“在一定條件下，蔗糖在水中的溶解能力是有限的。”

生8：液體（酒精）和氣體也能溶于水，如打開汽水瓶蓋時，會有氣泡冒出來，這些氣泡應(yīng)該是原來溶解在水中的氣體

生9：在夏天放出的自來水放置一段時間后，容器內(nèi)壁上會出現(xiàn)許多小氣泡，這些小氣泡應(yīng)該是原來溶于水中的空氣。

生10：以前我們做過觀察水的沸騰實驗，當(dāng)水加熱到一定溫度，但還未沸騰時，水就不斷有氣泡冒上來，這顯然是原來溶解在水中的空氣，在水溫升高時氣體的溶解能力減小而從水中跑出來了。

生11：這個實驗是否表明，空氣在水中的溶解能力與溫度有關(guān)，溫度越高，空氣的溶解能力越小？

生1 2：啤酒和汽水瓶蓋沒有打開時，沒有看見有氣泡冒上來，而瓶蓋一打開，氣泡就不斷地冒上來，說明氣體在水中的溶解能力還可能與其他的外界因素有關(guān)。

生1 3：這些現(xiàn)象表明氣體在水中的溶解能力大小與氣壓有關(guān)。

簡析：學(xué)生應(yīng)用以有知識和生活經(jīng)驗對某些問題作出嘗試性的解釋，并做出各種合理的猜想、假設(shè)，為下面進行科學(xué)探究活動打好基礎(chǔ)，同時也培養(yǎng)了學(xué)生相互合作交流的能力。但是使我覺得始料不及的是學(xué)生有這么多而又廣泛的問題，同時也具備相當(dāng)豐富的生活經(jīng)驗，思考和討論問題時能舉一反三、旁征博引，這在我以前的教學(xué)過程是很少見到的。

三、建立假設(shè)，尋求實驗方案

教師引導(dǎo)學(xué)生選取幾個典型的問題進行探究。

問題一：蔗糖在水中的溶解能力與什么因素有關(guān)？

學(xué)生討論猜想：

1.蔗糖在水中的溶解能力大小與水的質(zhì)量多少有關(guān)。

2.蔗糖在水中的溶解能力大小與水的溫度高低有關(guān)。

學(xué)生分組討論、設(shè)計實驗方案

方案1.在兩個盛有適量水的試管中分別放入一定量的蔗糖，振蕩一會兒使之充分溶解，且使兩個試管中都有蔗糖剩余。

方案2.在一個試管中再加入一定量的水，振蕩，觀察剩余的蔗糖是否溶解。

方案3.把另一個試管放在酒精燈火焰上加熱，觀察蔗糖能否繼續(xù)溶解

簡析：由于學(xué)生對“溶解能力”的涵義不理解。導(dǎo)致有的小組設(shè)計的實驗方案有誤，但教師不直接指出，而允許學(xué)生按照自己設(shè)計的方案去實驗，鼓勵學(xué)生從實驗中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的反思能力。但在這一部分實驗過程中我驚奇地發(fā)現(xiàn)學(xué)生有較強的組織實驗?zāi)芰Γ⒛茚槍⒌募僭O(shè)來設(shè)計實驗方案。學(xué)生兩人一組利用教師提供的器材進行實驗，教師指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，要求學(xué)生仔細(xì)觀察，同時引導(dǎo)學(xué)生努力從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題。

生1：通過實驗，我發(fā)現(xiàn)加水和加熱都能使剩余的蔗糖繼續(xù)溶解。這說明水越多，溫度越高，蔗糖在水中的溶解能力越大。

生2：我通過實驗發(fā)現(xiàn)，加水雖然使剩余的蔗糖繼續(xù)溶解，但不能使蔗 糖的溶解能力變大。

生3：加熱后，剩余的蔗糖繼續(xù)溶解了，這說明蔗糖在水中的溶解能力與溫度有關(guān)。而且，溫度越高，蔗糖的溶解能力越大。

生4：也不見得，也許當(dāng)水溫升高到一定程度后，蔗糖的溶解能力不再變大。

師：對，我們只能說“蔗糖在水中的溶解能力與溫度有關(guān)”，至于具體關(guān)系如何，必須通過大量的實驗和嚴(yán)格的分析才能確定。

簡析：學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的安全、寬松的氛圍中自由地討論、爭辯、猜想、假設(shè)，逐漸放棄自己原有的錯誤的想法，試著接受別人的正確的合理的觀點，從而不斷建構(gòu)起有意義的知識體系。本來我要在學(xué)生進行實驗后的討論分析中作一番分析的，但在新課程理念下實施的教學(xué)結(jié)果，使我這個帶著老眼光看新問題的“老教師”深感意外。

四、實際應(yīng)用

教師引導(dǎo)學(xué)生運用探究得到的結(jié)論解釋生活中的一些現(xiàn)象，如：

問題一：為什么用熱水洗碗比冷水洗碗更干凈？

問題二：在一定條件下，食鹽和蔗糖在水中溶解能力哪個大？

學(xué)生討論猜想：

1.可能是食鹽大？

2.可能是蔗糖大？

3.可能是一樣大？

學(xué)生分組討論、設(shè)計實驗方案。

教師引導(dǎo)（滲透控制變量的思想，兩杯水的質(zhì)量相同，溫度相同，分析溶解食鹽和蔗糖，比較哪一種物質(zhì)溶解的多。

實驗方案：

方案1.在兩杯質(zhì)量和溫度相同的水中，分別放入等質(zhì)量的食鹽和蔗糖，充分?jǐn)嚢韬螅绻^察到一杯完全溶解，另一杯還有剩余，就可以得到結(jié)淪。

方案2.在兩杯質(zhì)量和溫度相同的水中，分別放入等質(zhì)量的食鹽和蔗糖，充分?jǐn)嚢韬螅绻麅杀镔|(zhì)都有剩余，比較剩余物質(zhì)的多少，就可以得到結(jié)論。

方案3.在兩杯質(zhì)量和溫度相同的水中，分別逐漸加食鹽和蔗糖，一邊加一邊攪拌，加到都不能溶解為止，比較溶解質(zhì)量的多少，就可得到結(jié)論。

學(xué)生兩人一組選擇自己喜歡的方案進行實驗，教師指導(dǎo)。

生1：通過實驗，我發(fā)現(xiàn)在水的質(zhì)量和溫度都相同的情況下，蔗糖要比食鹽溶解得多，說明在一定溫度下，蔗糖的溶解能力比食鹽大。

生2：取兩杯質(zhì)量和溫度都相同的水，一杯放蔗糖，一杯放食鹽，如果進去的蔗糖比食鹽多，但最后蔗糖完全溶解了，而食鹽還有剩余，也能得到上述結(jié)論。

師：你的思路是對的。但一開始并不知道蔗糖的溶解能力比食鹽大呀？

生3：我也是在知道了結(jié)論之后才想到這個方法的。

生4：我認(rèn)為實驗中兩杯水的質(zhì)量也不一定要相同。比如，可以使第一次水的質(zhì)量是第二杯的兩倍，然后使第一杯水中放入的食鹽質(zhì)量是第二杯水中放入蔗糖的兩倍，再來比較它們?nèi)芙獾某潭龋材艿玫浇Y(jié)論。

師：你這樣設(shè)計的道理是什么？

生5：在這里鹽水的質(zhì)量雖然增大到了原來的兩倍，但根據(jù)我們第一個探究活動得到的結(jié)論，這不會影響食鹽的溶解能力，因此可以用這種方法比較食鹽和蔗糖的溶解能力。

師：對，實際上這暈的設(shè)計思想還是與上面一致的。

生6：只用一杯水來進行實驗。我是指在同一杯水中，先逐漸加食鹽，攪拌，加到再不能溶解為止，然后再逐漸加蔗糖，攪拌，同樣加到不能再溶解為止，再比較加入食鹽和蔗糖的質(zhì)量，就可以得出結(jié)論。

生7：同一杯水中加兩種物質(zhì)，它們的溶解能力會不會受到影響？

師：這倒是一個值得探究的問題，有興趣的同學(xué)可以在課外進行探究。不過生6的想法的確很獨特！剛才大家通過相互合作，設(shè)計出了許多比較食鹽和蔗糖溶解能力大小的方法。但是，大家注意到?jīng)]有，這些方法都有一個共同點，那就是把食鹽和蔗糖加到水中來比較。我們能不能反過來來考慮呢？

生8：先分別在兩個燒杯中放相等量的食鹽和蔗糖，再不斷向食鹽和蔗糖中加水，攪拌，使之溶解，一直加到食鹽和蔗糖都不能再溶解為止，比較兩個燒杯中加水的多少，也能得到結(jié)論。

簡析：在該過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生從各個不同的角度考慮問題，鼓勵學(xué)生相互啟發(fā)、相互補充，設(shè)計出了多種比較食鹽和蔗糖溶解能力的方法，充分培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，同時也深化了學(xué)生對控制變量思維的理解。

五、師生共同探討、質(zhì)疑

師：對剛才的探究活動，大家還有些什么想法？

生1：我認(rèn)為剛才得到的結(jié)論的正確性值得懷疑，剛才所做的實驗，只能說明在該溫度下，蔗糖的溶解能力比食鹽大。但如果溫度發(fā)生改變，蔗糖和食鹽的溶解能力都要改變，此時，哪一種物質(zhì)的溶解能力大還是小是不能確定的。

師：對，你的想法很有道理。那么，你認(rèn)為要比較食鹽和蔗糖溶解的大小，你應(yīng)該做些什么？

生2：我認(rèn)為應(yīng)該多做幾次實驗，即在不同的溫度下，重復(fù)上述實驗，才能得到比較正確的結(jié)論。

師：所以說，只通過一次實驗得到的結(jié)論往往是不可靠的。

簡析：本環(huán)節(jié)是學(xué)生對探究得到的結(jié)論進行反思，質(zhì)疑，評估的過程應(yīng)該說，這位學(xué)生提出的問題是我原來沒想到的，但也正是如此，才體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，同時也體觀了教學(xué)的成功之處。

【教學(xué)反思】

本節(jié)課主要通過創(chuàng)設(shè)一個學(xué)生較熟悉的情境，引發(fā)了一連串的問題，然后通過引導(dǎo)學(xué)生參與對問題的探究，使學(xué)生親身體驗了科學(xué)探究的過程，并著力培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力、設(shè)計實驗方案的能力、實驗?zāi)芰秃献鹘涣髂芰Α１菊n設(shè)計的兩個探究活動都包含了多個要素，但又各有側(cè)重：“探究蔗糖在水中的溶解能力與什么因素有關(guān)”的活動，突出了分析論證這一環(huán)節(jié)；“探究在一定條件下，食鹽和蔗糖在水中的溶解能力哪個大”的活動，突出了實驗設(shè)計和討論交流這一環(huán)節(jié)，并滲透了控制變量的思想。這樣處理，既是教學(xué)內(nèi)容的需要，又有所側(cè)重地發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，豐富學(xué)生對科學(xué)探究各個要求的理解。

鼓勵創(chuàng)新，主要表現(xiàn)為兩個方面：一是為學(xué)生營造了民主、平等、寬松的教學(xué)氛圍，如對學(xué)生在探究過程中出現(xiàn)的錯誤，教師并不立即指出，而是鼓勵學(xué)生繼續(xù)探索，讓學(xué)生通過實驗觀察、討論交流、反思總結(jié)去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而為學(xué)生提供了一個安全、自由的環(huán)境，使學(xué)生能大膽探索，有所發(fā)現(xiàn)；二是注重對學(xué)生質(zhì)疑精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，如設(shè)計實驗時，引導(dǎo)學(xué)生從各個不同的角度、不同的方向進行思考，通過分組討論、交流合作、相互啟發(fā)、相互完善，設(shè)計出多個不同的方案，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維能力。

通過學(xué)生對物質(zhì)溶解實驗過程的質(zhì)疑、猜想和實驗的親手驗證，充分說明在探究活動的情景下，教師才能真正地從知識傳授者轉(zhuǎn)變成學(xué)生發(fā)展的引領(lǐng)者、促進者，使課堂充滿激情、智慧和靈感，使學(xué)生真正成為課堂的主人、學(xué)習(xí)的主人和自我發(fā)展的主人。這是我在這一節(jié)公開課中又一意外的收獲。