论文部分内容阅读
《义务教育小学科学课程标准》指出：科学课堂要基于学生的认知水平，联系学生已有的知识和经验，引领儿童从探究活动中主动建构科学概念。小学科学课程如何从不同年龄段儿童的视角开展适合儿童发展的教学，是每一个教育人都必须慎重考虑的问题。笔者在研磨新版教科版《科学》三年级上册《水结冰了》一课的历程中，尝试从多个角度探索从中段儿童的视角出发，展开儿童的科学课堂。
本课的主要活动是观察水在什么条件下结冰以及水结冰后有哪些变化。在实际教学中，笔者发现教材呈现的活动设计与实际教学出入较大，学生无论是操作能力还是思维水平，都得经历不小的挑战。经过反复考虑，我们决定改进教材中的部分设定，真正从三年级孩子的视角出发，尊重学生的知识经验、认知发展水平，引导他们有效探究，建构科学的概念。
一、目标定位，要适合儿童的认知水平
儿童不同阶段的认知水平及前概念，是探究活动的起点和基础。如果没有真正了解儿童的认知水平，教学活动将会无的放矢。
在本单元第1、2课的学习中，学生探究了水的蒸发、沸腾现象，对给水“加热”（注：不是“吸热”）状态能发生变化，有了一个直观的认识。本课教学目标的设定之一是“水在结冰过程中，要向周围放出热量”。
虽然在第1、2课，没有专门提出“吸热”这个科学概念，但学生能说出“水吸收火焰的热，沸腾了”，甚至还能说出“火焰放出了热，被水吸收了”。但是，通过深入调查发现，三年级孩子，对“热”的理解，仅仅是“热热的，烫烫的、温度高”，他们顽固地认为“火焰、热水，有热;石头、常温水、冰块，没有热”，在此基础上，教材设定的“水在结冰过程中，要向周围放出热量”这一教学目标，对于一个刚进入三年级的孩子来说，实在是太为难他们了。
结合学生实际，我们将科学概念目标修改为“水结冰要遇冷”。“放热”改为“遇冷”，主体一样，表述不一样，但针对学生的思维起点来说，马上容易理解了，因为，他们实实在在地看到了“水遇冷，结冰了”，而“水放热，结冰了”，对他们这群以直观形象思维为主的孩子们来说，是摸不着、看不到的，在认知发展上，当然也无法建构和理解新概念。
二、材料选择，要适合儿童操作水平
活动材料是科学课堂的重要部分。好的活动材料，不仅要能促进探究活动的有效性，而且要充分考虑儿童的动手操作能力。笔者在本课的前几次研磨，对于活动材料，遇到了相当多的问题，主要表现为以下几个方面：
1.结冰时间长，一节课时间仓促或无法完成实验。
2.学生长时间手持温度计，导致温度计与试管、冰块等碰撞，破损概率很高。
3.水结冰体积变化不明显。在标准状态下，水结冰后，体积增加1/9。即9毫升的水，结冰后体积是10毫升，增大了1毫升，在普通试管中，这个体积变化，肉眼基本是无法直接观察到的。
4.实验要求向烧杯里的冰块中加盐。学生对这一操作的目的是迷茫的。
基于以上几点，笔者对实验进行了反思，并对材料进行改进，让学生更容易操作，更直观地观察（如图1）。
具体改进措施和实验方法如下：
1.将容量为10毫升冷冻管里装适量水，待用。冷冻管材料为PP塑料，一般可以抗-80℃的低温，抗冻、经碰、装水量适中，易于快速结冰，减少实验时间。
2.在冷冻管的盖子圆心打直径约为5mm的孔，将温度计竖直插入圆孔，再插入到冷冻管内水中的合适位置，合上冷冻管的盖子，待用。通过盖子，温度计稳稳竖立，既解放了学生的双手，也保证了温度计不会触碰冷冻管壁和底部。
3.将一个透明塑料滴管，装适量水，倒置，在水面处做好记号，待用。倒置后，滴管的膨大端向下，较细的管状端向上，能将水结冰后微小的体积变化“放大”得非常明显（此装置是受温度计结构的启示;塑料冷缩的系数非常小，此实验基本可以忽略不计）。
4.将在冰箱里冷冻过的饱和食盐水倒入烧杯，待用。一般情况下，饱和食盐水结冰的温度为-20℃，而普通家用冰箱的冷冻室最低温度一般为-18℃，冰箱能让饱和食盐水处于“更低温的液体”状态，这首先有利于冷冻管里的水迅速降温结冰;其次，能避开“为冰块加盐以获取更低温”的知识盲点;再则，便于冷冻管浸入其中，无间隙接触进行热传递。
5.将插有温度计的冷冻管、做了水平面标识的倒置的滴管，分别浸入冷冻后的饱和食盐水，用试管夹固定。试管夹的运用，又一次解放了学生的双手，减轻了操作负担。且可同时向冷冻食盐水里插入温度计，观察食盐水的“超低温度”（如图2）。
6.实时观察、记录冷冻管内水温和状态的变化。
7.取出倒置的胶头滴管，观察滴管里的水结冰前后体积的变化（如图3）。
实验材料改进后，降低了学生操作上的难度，教师也可以把更多的时间放在引导学生观察现象、记录、分析数据上。
三、数据分析，要适合儿童思维特点
数据分析和处理，是儿童建构和理解科学概念、深化对概念理解的重要策略。数据的分析必须以儿童已有的的知识经验和思维特點为起点。列表记录数据是形成解释或建构概念一种常用的方法，但对于三年级孩子来说，太过抽象和符号化。用具象化的柱状图和折线图，能形象地反映水温度变化和状态之间的关系。笔者在后几次研磨中，引导学生用更形象的方式展现具体数据及其关系（如图4）。
这是学生从具体现象中抽象出来的数量上的科学概念，这个科学概念将为学生以后的学习支撑起更上位的学科核心概念——物质发生变化或被改变时，其内能必然发生变化。
从儿童的视角出发，必须尊重和遵从儿童认识发生、发展的规律，展开切实有效的、适合儿童发展的教学，这并不是一件简单的事情，需要科学教师在课堂中真正低下身来，关注儿童，根据儿童的需要和实际进行调整，选择合适的教学目标和探究材料，从而使科学课堂更具有实效性，真正稳步推进儿童的发展。
武汉经济技术开发区神龙小学 程桂芬
本课的主要活动是观察水在什么条件下结冰以及水结冰后有哪些变化。在实际教学中，笔者发现教材呈现的活动设计与实际教学出入较大，学生无论是操作能力还是思维水平，都得经历不小的挑战。经过反复考虑，我们决定改进教材中的部分设定，真正从三年级孩子的视角出发，尊重学生的知识经验、认知发展水平，引导他们有效探究，建构科学的概念。
一、目标定位，要适合儿童的认知水平
儿童不同阶段的认知水平及前概念，是探究活动的起点和基础。如果没有真正了解儿童的认知水平，教学活动将会无的放矢。
在本单元第1、2课的学习中，学生探究了水的蒸发、沸腾现象，对给水“加热”（注：不是“吸热”）状态能发生变化，有了一个直观的认识。本课教学目标的设定之一是“水在结冰过程中，要向周围放出热量”。
虽然在第1、2课，没有专门提出“吸热”这个科学概念，但学生能说出“水吸收火焰的热，沸腾了”，甚至还能说出“火焰放出了热，被水吸收了”。但是，通过深入调查发现，三年级孩子，对“热”的理解，仅仅是“热热的，烫烫的、温度高”，他们顽固地认为“火焰、热水，有热;石头、常温水、冰块，没有热”，在此基础上，教材设定的“水在结冰过程中，要向周围放出热量”这一教学目标，对于一个刚进入三年级的孩子来说，实在是太为难他们了。
结合学生实际，我们将科学概念目标修改为“水结冰要遇冷”。“放热”改为“遇冷”，主体一样，表述不一样，但针对学生的思维起点来说，马上容易理解了，因为，他们实实在在地看到了“水遇冷，结冰了”，而“水放热，结冰了”，对他们这群以直观形象思维为主的孩子们来说，是摸不着、看不到的，在认知发展上，当然也无法建构和理解新概念。
二、材料选择，要适合儿童操作水平
活动材料是科学课堂的重要部分。好的活动材料，不仅要能促进探究活动的有效性，而且要充分考虑儿童的动手操作能力。笔者在本课的前几次研磨，对于活动材料，遇到了相当多的问题，主要表现为以下几个方面：
1.结冰时间长，一节课时间仓促或无法完成实验。
2.学生长时间手持温度计，导致温度计与试管、冰块等碰撞，破损概率很高。
3.水结冰体积变化不明显。在标准状态下，水结冰后，体积增加1/9。即9毫升的水，结冰后体积是10毫升，增大了1毫升，在普通试管中，这个体积变化，肉眼基本是无法直接观察到的。
4.实验要求向烧杯里的冰块中加盐。学生对这一操作的目的是迷茫的。
基于以上几点，笔者对实验进行了反思，并对材料进行改进，让学生更容易操作，更直观地观察（如图1）。
具体改进措施和实验方法如下：
1.将容量为10毫升冷冻管里装适量水，待用。冷冻管材料为PP塑料，一般可以抗-80℃的低温，抗冻、经碰、装水量适中，易于快速结冰，减少实验时间。
2.在冷冻管的盖子圆心打直径约为5mm的孔，将温度计竖直插入圆孔，再插入到冷冻管内水中的合适位置，合上冷冻管的盖子，待用。通过盖子，温度计稳稳竖立，既解放了学生的双手，也保证了温度计不会触碰冷冻管壁和底部。
3.将一个透明塑料滴管，装适量水，倒置，在水面处做好记号，待用。倒置后，滴管的膨大端向下，较细的管状端向上，能将水结冰后微小的体积变化“放大”得非常明显（此装置是受温度计结构的启示;塑料冷缩的系数非常小，此实验基本可以忽略不计）。
4.将在冰箱里冷冻过的饱和食盐水倒入烧杯，待用。一般情况下，饱和食盐水结冰的温度为-20℃，而普通家用冰箱的冷冻室最低温度一般为-18℃，冰箱能让饱和食盐水处于“更低温的液体”状态，这首先有利于冷冻管里的水迅速降温结冰;其次，能避开“为冰块加盐以获取更低温”的知识盲点;再则，便于冷冻管浸入其中，无间隙接触进行热传递。
5.将插有温度计的冷冻管、做了水平面标识的倒置的滴管，分别浸入冷冻后的饱和食盐水，用试管夹固定。试管夹的运用，又一次解放了学生的双手，减轻了操作负担。且可同时向冷冻食盐水里插入温度计，观察食盐水的“超低温度”（如图2）。
6.实时观察、记录冷冻管内水温和状态的变化。
7.取出倒置的胶头滴管，观察滴管里的水结冰前后体积的变化（如图3）。
实验材料改进后，降低了学生操作上的难度，教师也可以把更多的时间放在引导学生观察现象、记录、分析数据上。
三、数据分析，要适合儿童思维特点
数据分析和处理，是儿童建构和理解科学概念、深化对概念理解的重要策略。数据的分析必须以儿童已有的的知识经验和思维特點为起点。列表记录数据是形成解释或建构概念一种常用的方法，但对于三年级孩子来说，太过抽象和符号化。用具象化的柱状图和折线图，能形象地反映水温度变化和状态之间的关系。笔者在后几次研磨中，引导学生用更形象的方式展现具体数据及其关系（如图4）。
这是学生从具体现象中抽象出来的数量上的科学概念，这个科学概念将为学生以后的学习支撑起更上位的学科核心概念——物质发生变化或被改变时，其内能必然发生变化。
从儿童的视角出发，必须尊重和遵从儿童认识发生、发展的规律，展开切实有效的、适合儿童发展的教学，这并不是一件简单的事情，需要科学教师在课堂中真正低下身来，关注儿童，根据儿童的需要和实际进行调整，选择合适的教学目标和探究材料，从而使科学课堂更具有实效性，真正稳步推进儿童的发展。
武汉经济技术开发区神龙小学 程桂芬