優化《熱在金屬中的傳遞》教學

熱比亞木·買買提依明

〔摘? ? 要〕? 在素質教育背景下，教師應將培養學生的核心素養放在首位。小學科學核心素養包括科學思維、科學觀念、探究實踐等多項內容。在實際教學中，教師通過實驗教學的方式，培養學生實踐探究的能力，同時提升學生的科學思維與觀念，有助于培養學生的核心素養，符合素質教育要求。本文以《熱在金屬中的傳遞》為例，對小學科學實驗教學實踐路徑進行探索和分析。

〔關鍵詞〕? 小學科學；核心素養；實驗教學

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 12? ? 046-048

根據新課標的要求，小學科學教師在教學中，要充分發揮實驗教學的作用，通過實驗實踐培養學生的探索精神、操作能力、科學思維等核心素養，促進學生全面發展。在實驗教學中，教師要綜合分析學生學情、教材內容、教學目標等多個要素，設計合理的教學方案，保障實驗活動順利開展。在實驗教學的過程中，教師要發揮引導、輔助的作用，規范學生的操作行為，讓學生樹立科學觀念，同時采取有效的啟發手段，促進學生思考探究，使學生的思維更活躍。

一、實驗教學存在的問題

（一）目標不明確

小學生具有較強的形象思維能力，但難以理解抽象的概念，需要通過實驗的方式探索和學習。大部分小學生對實驗比較感興趣，普遍享受實驗趣味性的過程，會積極動手操作并觀察實驗中的各種現象，但沒有認識到實驗的目的，所以缺少探究原理的精神。很多小學生將實驗看作一種游戲模式，所以沒有明確的實驗目標，實驗探究的作用并不能真正發揮。

（二）合作不充分

根據核心素養的培育要求，教師會組織學生開展小組合作活動，通過合作的方式促進學生之間互相幫助、取長補短，以此活躍學生思維，提升學習效率。科學實驗本身就需要多人配合，采取小組合作的方式，可以降低實驗難度，也能培養學生的合作意識。但在實際合作中，由于缺少合作學習資源、教師不重視合作、學生操作不規范、學生能力參差不齊等因素的影響，會出現合作不充分的問題，造成一些學生合作參與度較低，難以滿足所有學生的學習需求。

（三）探究不主動

在實驗教學的過程中，學生應該主動探究和思考。教師會為學生準備實驗道具，根據教材內容組織學生開展實驗活動。通常，教師還會采用演示教學的方式，在演示結束后總結實驗內容和結果。這種模式雖然比較直觀，也能夠幫助學生理解，但沒有充分活躍學生的思維。一些實驗比較復雜，難以在課程中完成，需要課后延伸和拓展。但在實際教學中，教師往往對學生的引導不足，所以學生探究積極性有限，一般不會主動開展課后實驗活動，知識學習僅限于教材內容。這會造成學生知識積累較少，同時核心素養難以提升。

二、優化教學的原則

（一）明確教學目標

為提升科學實驗教學的效果，教師要根據學生特點和學情制定明確的教學目標，發揮小學生的優勢特長，利用學生的好奇心帶領學生探究和學習。

例如，在《熱在金屬中的傳遞》這一課的教學中，教師應先分析教材內容，包括熱的傳遞方式和特點、金屬傳熱的機制、金屬傳熱的規律三項主要內容。基于內容和學生特點，制定明確的教學目標。教師應根據核心素養培養要求，制定科學概念、科學探究、科學態度以及科學、技術、社會與環境幾個目標。科學概念目標即：要掌握熱的傳導、熱對流、熱輻射的概念，了解熱能夠在物體內部、物體之間傳遞。熱量傳遞具有方向性，通常“由高向低”傳遞。科學探究目標即：從事物結構和變化的角度分析，設計科學探究問題。學生之間相互交流，共同制定探究計劃，然后設計實驗方案。對問題進行探討交流，發散思維并設計多種實驗方案。學習態度目標即：培養學生科學探究的興趣，讓學生對“熱傳遞”產生興趣。分析熱傳遞原因，使學生樹立“以事實為依據”的科學觀念。開展小組合作活動，培養學生溝通、交流等能力。在科學、技術、社會與環境目標方面，可以引入生活中、自然界中的熱現象，分析熱傳遞特點，了解科學知識在生活中的應用。在目標明確的基礎上，學生的科學實驗活動能夠有序開展，不僅注重過程體驗，同時也重視結果總結，這樣，他們才能通過實驗獲取知識、掌握規律。

（二）合理分工合作

教師在小學科學實驗教學中，通常采取小組合作學習的模式。為提升小組合作學習效果，需要進行合理的分組和分工，強化學生的合作交流意識，確保學生之間可以相互幫助、取長補短。在分組時，教師要堅持“異組同質”的原則，也就是相同水平、能力的學生應被分配在不同的小組中，確保小組學生之間可以取長補短。同時也要保障小組之間水平接近，這樣才能形成良好的競爭關系，通過競爭的方式激發學生的探究積極性和團隊意識。或者采用“組內同質”的分組方式，將能力與興趣接近的學生分在相同小組，確保學生之間有共同話題，能夠更加高效地交流，有效提升實驗學習的效率。在這個過程中，教師要做好監督和指導工作，如果學生遇到問題或瓶頸，教師應予以提示，幫助學生找到解決問題的方法。

例如，在《熱在金屬中的傳遞》這一課的教學中，教師組織學生開展簡單的小組實驗活動，為學生講述實驗方法，然后學生根據教師說明的步驟方法展開實驗。小組同學共同設計實驗流程并且合理分配組員任務。小組成員可以分別負責器材準備、實驗操作、現象記錄等任務，最后共同討論實驗結果，匯總后在課堂上總結匯報。采用這種方式，可以提升實驗效率，也能夠促進學生交流，培養學生的溝通、合作等能力。

（三）引導探究拓展

根據核心素養的培育要求，教師應著重培養學生的科學思維、探究精神，使學生認識到學習科學的重要性，并且主動思考和學習。教師在實驗教學中，不僅要圍繞教材內容展開教學，也要根據學生的學習需求進行合理的拓展和延伸，將科學實驗與學生的日常生活聯系在一起，引導學生運用學過的知識和生活經驗進行深入探究，提升學生的思維能力和實驗認知能力。以此為基礎，教師為學生布置課后實驗活動任務，鼓勵學生在生活中開展實驗探究活動，用實驗的方式探究科學知識與規律，有效提升學生的科學核心素養。

三、優化教學的方法

（一）教學準備

以《熱在金屬中的傳遞》為例，教師在實驗教學中，需先做好準備工作，明確具體的教學目標與教學重點。教學目標如前文所述，教學重點為設計實驗并觀察熱傳導過程與方向。為確保實驗活動順利開展，教師需為學生準備好實驗器材，包括鐵架子、金屬條、火柴、鐵架臺、金屬圓片、蠟燭等等。教師還要做好教學準備工作，制作班級記錄表與學生活動手冊，對學生實驗情況、課堂表現進行觀察和記錄。

（二）教學過程

教師在實際教學中，先帶領學生回顧之前生活中有關“熱傳導”的現象。教師可以將袋裝牛奶浸泡在熱水中，然后讓學生觸摸，提問學生有什么變化。學生回答：牛奶變熱了。教師也可以再創設一個情境：生活中我們喝湯的時候會使用金屬勺子，如果勺子放在湯中一段時間，勺柄會不會變熱？學生根據生活經驗給出答案：勺柄會變熱。通過這兩個情境，明確本課探究主題：解釋此類變化，分析熱傳遞的方式。通過生活化情境的引入，能夠幫助學生理解，有助于激發學生的學習興趣。

在引入教學內容后，教師組織學生開展實驗探究活動，結合教材中的內容，設置探究問題，引導學生通過實驗的方式進行研究分析。在本課教學中，主要觀察熱在金屬條中的傳遞。教師可以先提出問題：熱傳遞方向始終是相同的嗎？提出問題后，教師為學生提供實驗材料，然后介紹實驗方法：首先，將感溫油墨均勻地涂抹在金屬條上，然后在支架上固定金屬條。其次，點燃蠟燭加熱金屬條的中間部位，觀察感溫油墨的變化。在實驗的過程中，教師采用提問的方式引導學生思考，即：金屬條上的熱是怎樣傳遞的？學生可以畫出熱的傳遞方向，并根據實驗觀察結果進行總結。教師負責巡視指導，幫助學生學習實驗方法，并了解實驗過程中的注意事項。在實驗結束后，組織學生進行研究討論，總結實驗現象，獲取問題答案，驗證學生的猜想。通過實驗的方式，學生可以了解到，熱量會從溫度高的部分向溫度低的部分傳遞，并通過分組實驗的方式學習這個規律，在活動手冊中將熱量傳遞示意圖繪制出來。在實驗結束后，組織學生進行交流討論。

在這個過程中，采用圖畫的方式對實驗現象進行記錄，將金屬條上的熱傳遞方向清晰直觀地呈現在學生面前，便于學生觀察和分析。教師要拓展學生的探究思路，結合生活中常見的科學現象，深化學生對熱傳導知識的理解。在學生了解熱傳導知識后，教師再深化教學內容，帶領學生觀察熱在金屬圓片中的傳遞，設計相應的實驗環節：首先，將蠟涂抹在金屬圓片的一面；其次，在三腳架上放置金屬圓片，使用酒精燈加熱圓片中心；最后，觀察實驗現象并記錄。使用同樣的方法對圓片邊緣進行加熱并觀察記錄。在實驗結束后，組織學生探討：熱在金屬圓片中如何傳遞？配合示意圖幫助學生理解，最后總結：無論在一端還是在中間加熱，在固體中，熱都是從高溫向低溫傳遞，傳遞方向為中心擴散，也就是從熱源向周圍擴散。通過實驗探究，深化學生對知識內容的理解，同時培養學生實驗操作的能力，強化學生的科學思維、探究精神等核心素養。

（三）研討拓展

為深化學生理解，促進其知識拓展，教師可以組織學生開展研討活動。研討內容為：在金屬條和金屬圓片中，熱傳遞方式有哪些相同點。結合示意圖進行總結分析，并且找出生活中的熱傳導現象。教師可以為學生展示教材中的圖片，然后提出問題：除了熱傳導，熱還有哪些傳遞方式。學生可以結合圖片內容與生活經驗進行分析，了解熱對流、熱輻射等概念。最后，教師為學生布置課后探究作業，要求學生自主搜索相關資料，探索熱傳遞的方式。通過課外延伸，培養學生的信息搜集、科學思維、探究實踐等核心素養，同時也為下一課教學奠定基礎。

綜上所述，在小學科學教學中，為培養學生的核心素養，教師要優化實驗教學模式，確保實驗教學充分發揮作用。在實際教學中，教師需先明確教學目標，做好教學準備工作，然后設計教學方案，確保實驗小組分工合作，最后組織學生進行研討拓展，活躍學生思維，使學生掌握更多科學知識并且具備探究能力。

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