开学第一天,在上新修改的教科版科学“观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮”实验中,有两个小实验,一个是橡皮沉的实验,一个是萝卜浮的实验。我在教学萝卜浮的实验时,出现了一个意想不到的问题。以下是教学实录:
师:刚才我们在观察更多物体在水中的沉浮实验中,发现了胡萝卜是浮的。现在我们先预测一下,把胡萝卜切成一半大小,还会浮吗?再切成四分之一、八分之一,还会浮吗?把它们切的更小会怎样。
在学生预测还会浮后,进行了实验验证。实验后,学生纷纷发表意见。
生1:我们组的胡萝卜还是浮的。
生2:我们组的胡萝卜是一头浮一头沉。
生3:我们组的胡萝卜全沉下去了。
生4:我们组的胡萝卜很奇怪,切成二分之一、四分之一、八分之一都是浮的,切成胡萝卜丁却是沉的。
生5:我们组的胡萝卜切成块的是浮的,可胡萝卜心却是沉的。
生6:我们组有头的胡萝卜是浮的,有尾的小块胡萝卜却是沉的。
课前,我也试做了实验,发现胡萝卜是浮的,课本上也说是浮的,而且是以这个材料作为经典实验来说明“由同一种材料构成的物体,把它们的体积减少,在水中的沉浮状态是不变的”。我一脸惊愕,一时不知所措,这到底是什么原因呢?
联想到物体的沉浮与它们的密度有关,我想胡萝卜上各部分的密度是否一样。我马上拿起学生水槽中的几个胡萝卜片,仔细观察,发现胡萝卜各部分的梳密程度不同,我又快步走到仪器室(就在实验室旁边),拿来了几个放大镜。说:“老师在课前也做了这个实验,发现大块的、小块的胡萝卜都是浮的,课本上也说胡萝卜是浮的。现在同学们做了这个实验,发现有的组胡萝卜都是浮的,有的组胡萝卜一头沉一头浮,,头沉一头浮萝卜都是 有的组胡萝卜大块的是浮的而小块的却是沉的,有的组大块小块的胡萝卜都是浮的,只有胡萝卜心才是沉的。那么胡萝卜到底是浮还是沉?是我们实验操作过程出了问题,还是胡萝卜本身出了问题?”
同学们你看看我,我看看你,不知怎么回答才好。这时人称“小精灵”的许鹏飞站起来说:“老师,我发现胡萝卜切面上颜色深浅不同。”另一个小调皮翁博站起来也说:“老师,我发现胡萝卜切面上有的地方有小泡泡,有的地方没有小泡泡。”
看到这种情况,我又拿出放大镜,对同学们说:“你们先用眼睛看,胡萝卜切面上有什么特点?再用手压压胡萝卜的切面各个部分,感觉有什么不同?最后用放大镜观察胡萝卜切面上有什么新发现?”
通过观察讨论,学生们认识到胡萝卜切面上各个部分疏密程度不同。用手压,疏的地方手感较松,密的地方手感较实。用放大镜观察,切面上有的地方有气泡。我说:“有的胡萝卜里面气泡多,有的胡萝卜里面气泡少。同一个胡萝卜的萝卜心里面气泡少,其他地方气泡多。萝卜头里面气泡多,萝卜尾里面气泡少。”
还没等我说完,聪明的姚飞就说:“气泡多说明里面空气多,气泡少说明里面空气少。胡萝卜产地不同,品种不同,结构也不同;同一个胡萝卜各部分的结构也不一样,所以它们的沉浮也不一样。”
至此,学生对胡萝卜为什么有的会沉,有的会浮完全明白了。
反思
1、尊重事实,科学思维
新课程强调,“给孩子一些权利,让他们自己去选择。给孩子一些机会,让他们自己去体验。给孩子一些任务,让他们自己去完成。给孩子一些困难,让他们自己找答案。给孩子一些空间,让他们自己向前走。”在科学探究活动中,学生是主动的探究者、研究者和发现者,他们亲身经历着真实的探究过程。教师是“热情而积极的鼓励者、支持者、有效而审慎的引导者”。而对胡萝卜有的浮有的沉这一铁的事实,我不是一味地按教材的思路教学,而是让学生仔细观察胡萝卜的切面,用眼睛看,用手压,用放大镜观察。
通过广泛深入的讨论,让学生自己找出答案,让学生真正体验到发现的乐趣,成功的快乐。让他们懂得尊重事实,尊重证据,养成实事求是的科学品质和正确的科学观。
面对胡萝卜出现的新情况,我不是按课前的预设进行教学,而是及时抛出了新问题:“为什么胡萝卜有的会浮有的会沉?是实验操作中出了问题还是胡萝卜本身出了问题?我及时引导学生仔细观察胡萝卜的切面,并进行深入的思考。这样,学生的探究能力得到增长,全面分析问题和严密的推理能力得到训练,促进了学生科学逻辑思维的形成。
2、精心准备,勇于质疑
教师事先虽然准备了材料,也经过了课前试做,但由于材料的质地不同,实验是否成功带有很大的偶然性。教师应对准备的实验材料经过反复的试做,做到心里有数,保证实验的成功。如果课前能发现这一问题,及时地把胡萝卜这个材料改成苹果等其它浮的材料,那么教材的意图“同一材料构成的物体,改变它们的体积大小,它们在水中的沉浮状态是不会改变的。”就能顺利实现。
科学课是严密的,不能给学生留下模棱两可的不科学的结论。所以,无论是演示实验还是学生分组实验,教师在课前都要认真地准备,要亲自做一做,多做几次,观察一下操作方法是否恰当,实验时间是否充足,活动材料是否科学,实验难度是否合适。如果发现教材中有不合理的内容要勇于质疑、勇于修改,因为我们的教学理念是用教材教,而不是教教材。要给学生提供足量而合适的有思维价值的观察和实验研究活动开展课堂教学,不要凭着生活中的经验对所做的实验定势化,也不要给学生产生科学课太神秘、太困难、无法弄清楚的错觉,不要给科学课留下缺憾!