《能加快溶解嗎》教學片段與分析

《能較快溶解嗎》是三年級“控制溶解”單元的第1課，這是教材第一次涉及對比實驗?？茖W課程標準對3～4年級學生的學業要求是：能設計對比實驗探究物質在水中溶解快慢的影響因素，能用簡單的文字和圖畫描述觀察到的現象。根據課程標準的要求，我設計了3個主要的教學活動：①創設情境與提出問題：如何加快溶解？②自主探究與合作交流：攪拌能加快溶解嗎？③總結反思與遷移應用：提高溫度能加快溶解嗎？探究“攪拌能加快溶解嗎”是本課的重難點，為后面科學設計對比實驗、學會控制變量作鋪墊。

本課教學基于胡衛平教授思維型教學的六大基本要素設計，即：創設情境、提出問題、自主探究、合作交流、總結反思、遷移應用。課堂上，教師創設真實情境：小朋友想喝一杯糖水，但是將糖放入水中后，過了一會兒還沒有完全溶解。這樣，課堂就聚焦在一個學生共同感興趣的話題上：如何加快溶解？這樣的問題可以激發他們的內在動機，營造民主、平等、自由的學習氛圍，讓他們愿意表達。[1]探究活動“攪拌能加快溶解嗎”主要從設計實驗方案、論證實驗方案、驗證實驗方案三方面展開，讓學生在自主探究的基礎上開展合作交流，激發彼此的思維，自主建構科學知識，不斷發展和完善認知結構，改進學習方法和實驗方案，提高自我監控能力。遷移應用是學生將在自主探究“攪拌能加快溶解嗎”中學習到的知識和方法遷移應用到解決“提高溫度能加快溶解嗎”問題中，尋找加快溶解的其他辦法，或解決生活中類似的問題。

一、創設情境與提出問題

在課堂導入階段，教師通過創設真實情境喚醒學生已有的經驗和知識，引發他們的認知沖突，幫助他們聯結新舊知識，并進行反思，從而構建更完整、科學的知識體系，激發他們的內在學習動機。

教學片段

師：有個小朋友很喜歡喝糖水。老師這里有一杯涼開水、一塊方糖，你能用這些材料幫助他調制一杯糖水嗎？

生：把糖放進水里，等糖融化后，就是一杯糖水了。

師：方糖放入水中后會均勻分散，它的顆粒會逐漸消失，讓水變成糖水，這種現象叫作溶解（操作演示）。怎么這么久還沒溶解完？你有什么方法能加快方糖的溶解嗎？

生：用筷子攪拌，平常我在家里喝糖水和沖劑時都是用筷子攪拌的。

師：你能聯系實際生活提出觀點，很好！你的觀點是攪拌能加快溶解。

生：在冷水中加一些熱水，方糖就能溶解得更快。

師：你加入熱水的作用是什么？

生：提高溫度。

師：你的觀點是提高溫度可以加快溶解。

本環節創設了一個真實情境，激發了學生的學習興趣，讓他們利用二年級的科學知識解決問題。學生對溶解現象非常熟悉，但他們容易僅憑自身的生活經驗和錯誤的表達方式，把這種現象叫作熔化。因此，教師要著重強調這樣的現象叫溶解。通過發現糖還沒溶解完，教師提出問題：“你有什么方法能加快方糖的溶解？”該問題旨在讓學生建立舊知識與新知識之間的聯系，為后面探究加快溶解的方法奠定基礎。

二、自主探究與合作交流

學生需要以經驗事實為基礎，有理有據地說出自己的觀點，在探究過程中靈活運用分析與綜合、比較與分類、推理與論證等思維方法。同時，學生需要基于事實和證據對不同的觀點和方案提出質疑和批判，并進行檢驗和修正，進而提出加快溶解的方法和實驗方案。

教學片段

師：你們打算怎么探究攪拌是否能加快溶解呢？請在小組內部展開交流，記錄員將小組設計的實驗方案用圖文結合的形式記錄在實驗報告單上。

（學生小組內討論，記錄實驗方案。）

師：請展示小組帶上實驗報告單，到前面來分享一下實驗方案。

生：我們認為攪拌能加快溶解，設計的實驗方案是，在300毫升燒杯中放入水和一個方糖，然后用一根木棒攪拌。

師：可能會出現什么樣的現象？

生：方糖會慢慢溶解。

師：你們的實驗方案和他們的一樣嗎？

生：我們認為攪拌不能加快溶解。因為就算沒有攪拌，方糖也能溶解。我們的方案是，在裝有冷水的燒杯里放一塊方糖，再用一根木棒攪拌。

師：大家看看，他們的實驗方案是一樣的嗎？

生：是一樣的。

師：你們這個方法能說明攪拌加快溶解嗎？也就是它和誰比，說明攪拌加快了溶解呢？

（學生沉默。）

師：平時你們在跑步比賽的時候，只有一個人跑，能看出他跑得快嗎？

生：不能。我們要加一個實驗，什么都不做，等方糖慢慢溶解。

師：也就是在他們實驗方案的基礎上，再加一組實驗。你具有科學家的思維，知道用兩組實驗進行對比，老師為你點贊！我們在跑步比賽的時候，要規定同一起點、同一終點。同樣的，在這個對比實驗中，其他條件應該怎樣設計呢？

生：方糖的大小要一樣，水也要一樣多。

師：老師給大家準備的方糖大小是一樣的。

生：實驗開始的時間也要一樣。

師：怎樣控制實驗開始的時間一樣？

生：兩個同學拿著方糖同時放入冷水中。

師：你想到了兩人合作，很好。

生：在實驗中，兩個燒杯的大小也要一樣。這樣，我們就可以通過兩杯水的水位高度來判斷水量是否一樣了。

生：燒杯上有刻度，我們可以通過刻度來看水的多少。

師：他說可以借助燒杯上的刻度來看水的多少。這可以解決你的疑惑嗎？

生：可以。

師：在這個實驗方案中，不同的條件是什么？

生：一個杯子攪拌，另一個杯子靜置不攪拌。

師：還有沒有不同的條件？

生：沒有了。

師：誰能完整地說一說實驗方案？

生：將大小一樣的兩塊方糖同時放入兩杯水中，水的多少和溫度要相同，一杯攪拌，另一杯靜置不攪拌，觀察實驗現象。

師：在實驗過程中，你預測觀察到什么現象，能說明這杯溶解得快，另一杯溶解得慢？

生：限時1分鐘，如果經過攪拌的方糖的體積比未經攪拌的方糖的體積小，就能說明攪拌后的方糖的溶解速度更快。

師：你是比較最后剩余方糖的量？

生：是的，剩得少的說明溶解得快。

師：有沒有其他方法判斷哪一杯溶解得快？

生：可以看哪一杯先溶解完。

師：大家覺得這樣的方法能比較出哪一杯溶解得快嗎？

生：可以。

師：給大家1分鐘的時間完善實驗方案。

（學生完善方案。在實驗前，教師給出三點溫馨提示：只改變攪拌這一個條件，其他條件相同；用圖文結合的形式記錄溶解過程；分工合作，注意安全。）

本環節中，學生分享的“攪拌能加快溶解嗎”的實驗方案是：在一杯冷水中加入方糖，用一根筷子攪拌。這是學生第一次設計對比實驗，只知道設置一個實驗組，不知道如何設計對比實驗來判斷哪一杯溶解得快，這很好地激發了他們的認知沖突。教師通過學生熟悉的生活情境搭建學習支架：以跑步比賽為例，引導學生遷移應用，讓他們知道要比較哪一杯溶解得更快需要設計兩組實驗進行對比，從而自主建構“攪拌能加快溶解”這一科學概念，實現科學思維從低水平向高水平進階。學生在不斷計劃、檢查、總結、評價、反思、優化的過程中明白：設計對比實驗，只能改變其中一個條件，其余條件不變。最后，教師給了學生1分鐘的時間完善實驗方案，這有利于發展他們的系統思維。

三、總結反思與遷移應用

在證明了攪拌能加快溶解后，教師引導學生總結設計對比實驗的思維方法，才進入下一個實踐活動，加深他們對知識和方法的理解，培養他們分析問題、解決問題的能力。

教學片段

師：在剛剛的實驗中，你學到了哪些科學知識和科學方法？

生：我知道了攪拌能加快溶解。

師：你學習到了這個科學知識。

生：我知道了攪拌的方糖比不攪拌的方糖要溶解得更快。

師：你知道了對比的實驗方法。

生：我知道了對比實驗中的實驗條件只能有一個不同，其他都要相同。

師：現在我們就用剛剛學到的科學方法來探究“提高溫度能加快溶解嗎”這一問題，你打算怎樣通過實驗來證明？請將你們小組的實驗方案寫在實驗報告單上。

（學生分小組交流匯總。）

師：下面請第5小組來分享一下他們的實驗方案。

生：我們設計的對比實驗中，方糖的大小要一樣并同時被放入水中，兩杯水的水量也要一樣多。只有溫度這一個條件不同，一杯是溫水、一杯是冷水。請問大家有補充嗎？

生：為了對比公平，兩個燒杯都是靜置不動的，如果晃動了燒杯，可能會影響實驗結果。

師：根據大家的實驗方案，能否找出“提高溫度能加快溶解嗎”的答案呢？下面請材料員拿出實驗材料，開始實驗。

本環節把探究溫度對溶解速度的影響這個活動作為拓展活動。學生把在探究攪拌能否加快溶解的過程中學到的科學知識、方法和態度，運用到探究溫度能否加快溶解的實驗中，實現實驗方法的遷移。學生在這個過程中不斷總結反思，思路更加清晰，比較容易想到用兩組實驗進行對比，知道設置條件時只改變其中一個條件、其余條件不變，也知道了怎么比、比什么。這個活動培養了學生的對比意識，讓他們在以后的學習、生活中知道用對比的方法解決類似的問題。

小結

本課中，教師根據科學課程標準，結合思維型教學理論以及三年級學生的認知發展水平設計教學活動。教師通過“攪拌能加快溶解嗎”這一問題，幫助學生建構有關加快溶解的知識和對比實驗的方法，促進他們科學思維的發展。之后，教師圍繞學科核心概念組織教學內容，突破學生概念形成的難點。例如，在設計實驗時，學生不知道要設計兩組實驗進行對比，教師便以跑步比賽為例，讓學生明白一個實驗組不能證明其溶解得快，需要另一組實驗進行對比，從而幫助他們建構對比實驗模型。本課以學生為主體設計探究活動，兩個并列的探究問題有效促進了他們對科學本質的理解，促進了他們核心素養的發展。

參考文獻

[1]胡衛平.思維型教學理論操作指南[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2022.