追寻“科学味”的科学课堂基于《物质的构成》课堂教学的思考

1、 追寻“科学味”的科学课堂 -基于物质的构成课堂教学的思考【摘 要】:教育家郭沫若说过：“教学的目的是培养学生自己学习、自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。”79年级科学课程标准也明确指出，科学教育要注重培养学生良好的科学素养，使学生逐步领会科学本质。因此，科学课堂要追寻科学的本质，使课堂散发出浓浓的“科学味”。而在实际教学中，以知识为中心的教学仍然普遍存在，把科学等同于科学知识，科学课堂的“科学味”不浓。本文针对物质的构成一课的案例呈现，主要从细微之处，尽显教学理念;精心预设，成就精彩生成;搭“脚手架”, 以问题驱动教学和以探究为核心，主动建构知识四个方面进行

2、了分析与评价，探讨如何追寻科学本质，让科学课更具“科学味”。 【关键词】: 科学课、 科学味一、问题的提出教育家郭沫若说过：“教学的目的是培养学生自己学习、自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。”因此，科学课堂要追寻科学的本质，培养学生的质疑精神，实证意识和逻辑思维能力；要改变陈旧的教学理念、注重预设和生成、为学生搭“脚手架”, 以问题驱动教学等等，努力使课堂散发出浓浓的“科学味”。然而，在我们的实际教学中，以知识为中心的教学仍普遍存在，把科学等同于科学知识，授之以鱼的现象十分严重，科学课堂的“科学味”不浓。“物质的构成”一课是学生在第二章中学习了有关细胞学说的知

3、识以后，从更深的微观层次上去认识物质的本质，使学生初步建立起分子观和分子运动观，并用以解释物质三态转变的实质和物质的某些特性。本节内容对学生今后进一步学习有关物质结构方面的知识至关重要。因为教材本身所具有的趣味性和可操作性，历来受广大教师的喜爱，不少教师将本节课作为向外展示的窗口和舞台。本人也经常听到这节课的公开课，作为本节课的教学难点：分子之间存在空隙，大体上会听到以下两种设计方法：第一种：教师导入主题：“通过上面的学习，我们知道物质是由分子构成的，那么构成物质的分子是紧密地挤在一起，还是彼此间存在一定的空隙呢?让我们通过实验来证明。”教师演示水和酒精混合实验，同时讲解实验过程和注意事项：水

4、和酒精混合液面下降了（体积减小了）？构成物质的分子之间有空隙。然后用黄豆和芝麻混合来模拟这个实验以加深对分子之间有空隙的理解。这种教学只是在传授知识上做文章，虽然表面上演示实验是在学生参与下进行的，但实际上是教师主导、安排的，学生是被动的，唯恐学生不理解，再安排模拟实验，至于探究的过程与方法则全然没有顾及，新课程倡导的建构主义理论和学生学习的自主、探究与发现学习没有得到有效实施，总感觉课堂上学生的学习缺乏主动性，科学味不浓。第二种：教师导入主题：“通过上面的学习，我们知道物质是由分子构成的，那么构成物质的分子是紧密地挤在一起，还是彼此间存在一定的空隙呢? 教师在讲台上展示一个量筒，下方装黄豆，

5、上方装芝麻（明显分层）。对学生说：“这量筒里装了黄豆和芝麻，现在我请两位同学上前来读数，看看他们的总体积是多少？”两位同学上来凑到量筒前读数，读得体积，其他同学记录数据于课本中。如果我们要研究肉眼不能直接看到的水和酒精分子之间是否有空隙，我们是否也可以仿照做实验呢？生：可以！师：那我们就用水和酒精来做类似的实验。演示实验水和酒精混合体积减小了分子之间有空隙。这种教学传授知识痕迹明显，学生的参与缺乏自主性，仍是教师做实验，学生看实验，在教师的启发引导下共同得出结论，在学生原有认知基础上的主动建构没有得到有效实施。过程与方法、学生质疑的意识与能力的培养还是没有得到有效实施，而讲究证据、实事求是，符

6、合逻辑的思考与大胆提出怀疑的质疑精神则更是缺乏，总感觉课堂上关注教师“怎么教”的多，关注学生“怎么学”的不够，还是缺乏“科学味”。今年我校青年教师比武时，一位青年教师也选择了这一课，我校教研组对本节课的教学难点：分子之间存在空隙进行了讨论，并进行了教学尝试，具体设计思路如下：1教师提供学习的情境，由学生自主提出研究问题，使问题来自于学生的学习需求。2教师提供必要的帮助，使学生利用自己原有认知结构中的有关经验去同化或顺应新知识。用问题把学生引入到探究活动中，以问题驱动教学，突出探究性。3突出“以学生为中心”，在教学过程中充分发挥学生的主动性，各种实验现象与结论尽可能由学生自己来总结与归纳，强调发

7、现学习。4. 教师演示实验改为学生分组实验。二、物质的构成案例呈现师：虽然分子很小，小到光学显微镜都看不到，只能用电子扫描隧道显微镜才能看到。但是这并不能阻止科学家对分子的研究，人类对自然界的认识是永无止境的。现在我们已经知道物质是由分子构成的，你还想对分子进行哪方面的研究？ 师：请各小组的同学交流讨论一下，把想了解的问题记录在纸上。小组代表发言，教师对问题进行了整理，将学生想了解的问题罗列在黑板上：分子的形状是怎么样的？圆的还是方的？分子在运动吗？它是怎么运动的？分子之间要发生碰撞吗？分子构成物质时是紧密排列的还是之间有空隙的？师：这些问题有谁知道吗？生1：“我知道原子是球形的，分子是由原子

8、构成的，构成分子后会有各种各样的形状。”师: 讲的不错，至于分子的形状是否如刚才这位同学所说的那样，课后同学们可以去查一下资料。分子是否运动、是怎么运动的，分子之间是否要发生碰撞，这些问题我们将在下一节课上交流，今天我们一起来研究分子在构成物质时是紧密排列的还是之间有空隙的这个问题。师：如何来研究分子之间是否有空隙呢？请回顾生活中的一些现象，有没有看起来紧挨着的物体之间其实存在空隙的现象？你是怎么知道其间是有空隙的？小组讨论后，各个小组的同学代表发言，举出了一些生活中的例子。小组1：装在箱子中的苹果之间有空隙，里面可以放入很多东西；小组2：装在筐子里的篮球之间有空隙。师：情况是否真的如同学们所

9、说的那样呢？能否用黄豆和芝麻来实验，证明你们的想法是正确的呢？请两位同学上来实验并将实验数据告诉大家，把结果记录在书本上。学生实验，读出数据，证明了想法是对的。师：受此实验的启发，你能否设计实验来研究分子之间是否有空隙？说说你的实验方案。生2：将两种物质混合，看看总体积是否会减小，如果减小则说明了构成物质的分子之间有空隙。师：你准备用哪两种物质？生2：用水和酒精。师：其他同学同意他的办法吗？生：同意！师：好！那我们就用水和酒精来研究这个问题，不过具体应该怎样操作呢？生2：先在玻璃管中装入半管水，然后再小心加入酒精，直至灌满，最后用手指堵住管口，摇晃使他们混合均匀。教师给学习小组提供器材，几个同

10、学相互配合，小心操作，看到水和酒精混合后，总体积减小，现象明显。师：各小组在把水和酒精混合后，看到总体积是否都减小了？有没有结果不一致的？生：没有！师：产生这一实验现象的原因是什么？生：因为分子之间有空隙。师：同学们，你们对这个实验的设计有没有疑问？思考片刻后生3：老师，这个实验中如果用同种液体混合行不行？师：那我们只要做一下水和水混合的实验就可以知道了。学生做了水和水混合的实验后，发现水和水混合体积是不会减小的。师：那么，水和水混合体积没有减小是不是表明水分子之间就没有空隙了呢？同学们都摇头否定。师：那么，水和水混合总体积为什么没有减小呢？思考片刻后，有一位学生举手回答说：会不会是因为水分子

11、与水分子一样大，所以相互之间都不能进入对方的空隙，就像大小一样的苹果混合后都无法填补到空隙中去一样，所以体积才不会减小，但这并不能说明水分子之间没有空隙。师：你们对这个实验还有疑问吗？小组成员之间讨论一下后交流。生4：用水和色拉油这两种液体混合行不行？生5：水和油不相溶，水和色拉油混合不行。生6：能否用盐溶解在水里来实验？生7：同一种物质的分子在不同的温度下，空隙是否会改变呢？师：同学们提出的问题都有一定的研究价值，有兴趣的同学可以课后认真地试验一下，看看有什么新的发现。师：同一种物质的分子在不同状态或不同的温度下，空隙是否会改变呢？生8：在不同的温度下，同一种物质的分子空隙会发生改变，例如水

12、结成冰，它的体积会变大。师：固、液、气态物质的分子间都有间隙，那么，是固体和液体分子之间的空隙大，还是气体分子之间的空隙大？请举例说明。 生9：当水变成水蒸气后，体积将增大许多，说明气体分子之间的空隙大。 生10：气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩，说明气体分子之间的空隙大。教师小结三、物质的构成案例剖析(一) 细微之处，尽显教学理念。以新课程的教学理念为依据和指导,重建我们的课堂,不仅需要确立新的教学理念,而且需要改变我们的教学行为。在教学行为改变的过程中,我们要高度关注教学细节的分析、研究、改造和创新。如果说有什么样的教学理念就会有什么样的教学行为,教学行为在某种程度上体现了教学理念的

13、话,那么,教学细节则集中而鲜明地体现着教学理念。教学细节是透视教学理念的放大镜。在物质的构成一课中，前面说到的两种都是教师直接导入主题：“通过上面的学习，我们知道物质是由分子构成的，那么构成物质的分子是紧密地挤在一起，还是彼此间存在一定的空隙呢?这种导入，问题完全来自于教师，新课程倡导的学生学习的自主、探究与发现学习没有得到有效实施。爱因斯坦曾说过：“提出问题常常比解决问题更具有实质意义，因为解决问题不过是数学或实验的技巧罢了,提出问题却需要创造性的想象力，并标志着科学的真正进步”。虽然分子很小，小到光学显微镜都看不到，只能用电子扫描隧道显微镜才能看到。但是这并不能阻止科学家对分子的研究，人类

14、对自然界的认识是永无止境的。现在我们已经知道物质是由分子构成的，你还想对分子进行哪方面的研究？这样的一个问题细节的设计把探究的主动权交给了学生，促使学生主动去发现与提出问题，是学生自主学习的体现，迫使学生动手与动脑思考问题，也培养学生的质疑精神，使得课堂教学的科学味更浓了。从实践效果看，有了学生的主体参与与主动学习，探究是有成效的，他们得到的不仅仅是知识本身，还有过程与方法，情感态度价值观也得到了体验。“不能阻止科学家对分子的研究，人类对自然界的认识是永无止境的”这是科学精神和科学态度，这种教育也会使学生受到潜移默化的影响。教师要改变教学理念，追寻有“科学味”的科学课堂。改变教学理念不是一句口

15、号,它可以细化到每一个教学行为中。 在科学课堂里，只有有了科学的教学理念，并把这种理念融到具体的教学细节中，科学味才会更浓，才能切实提高每一位学生的科学素养。 (二) 精心预设，成就精彩生成。课堂“生成”是科学味的标志之一。新课程下的课堂是开放、互动、创新的统一，师生是一条船上的舵手和水手，但此去前进的方向是未知世界的旅程，多元而有界。而只有源于高质量的精心预设，才能出现柳暗花明的精彩生成。在物质的构成一课中，当教师提出“你还想对分子进行哪方面的研究？”“你们对这个实验的设计有没有疑问？”和“你们对这个实验还有疑问吗？”这三个问题后，“生成”了许多的教学资源。分子的形状是怎么样的？圆的还是方的

16、？分子在运动吗？它是怎么运动的？分子之间要发生碰撞吗？分子构成物质时是紧密排列的还是之间有空隙的？使得学习的内容变得更加充实丰富,科学味也更浓了。第二个问题引出了：这个实验中如果用同种液体混合行不行的疑问，从而引出了水和水混合体积没有减小是不是表明水分子之间就没有空隙了呢的思考。这是学生对分子的知识“外化”，体现了学生的首创与发现。混合后总体积减小表明分子间有空隙,混合后总体积不减小是不能证明分子间没有空隙的，对这个逆命题的判断是需要严密的逻辑思维来分析的。学生思考后作了这样精彩的回答：“会不会是因为水分子与水分子一样大，所以相互之间都不能进入对方的空隙，就像大小一样的苹果混合后都无法填补到空

17、隙中去一样，所以体积才不会减小，但这并不能说明水分子之间没有空隙。”这说明学生在科学探究上有了收获，逻辑思维获得了发展。也使学生意识到科学是符合逻辑的，科学的结论经得起实证的检验，也经得起逻辑的检验。第三个问题的精心预设，给课堂注入了新的生命力：用水和色拉油这两种液体混合行不行？能否用盐溶解在水里来实验？对实验方案的深度研讨和质疑是拓展思维，培养批判性思维的有效手段。课堂教学不仅要解决课内的问题，而且要让学生在解决问题的同时产生更多的问题，这是科学向纵深发展的要求，也是促使学生的学习由课内延伸到课外的一种方法。科学是没有尽头的，是在不断的质疑过程中向前发展的。在预设中蕴含科学，在生成过程中感受

18、浓浓的科学味。预设和生成是精彩的课堂教学不可或缺的两个方面。没有高质量的预设，就不可能有十分精彩的生成，而没有精彩的生成，课堂上也就少了亮点和令人砰然心动之处。因此，预设是课堂生成的基础，而生成是预设的发展与升华。教学预设要为动态生成而设计，尽可能多地考虑可能会出现的情况及对策，真正做到：心中有案，行中无案，寓有形的预设于无形的、动态的教学中，真正融入互动的课堂中，不断捕捉、判断、重组课堂教学。(三) 搭“脚手架”, 问题驱动教学。科学教师要充分研究学生认知的背景，设法给学生搭“脚手架”，用问题把学生引入到探究活动中，以问题驱动教学，突出探究性。在进行抽象的科学概念的教学时教师应努力改变学生“

19、照方抓药“的实验方式，引导学生自己设计实验，进行科学探究。 在物质的构成一课中，通过教师的引导1：如何来研究分子之间是否有空隙呢？请回顾生活中的一些现象，有没有看起来紧挨着的物体之间其实存在空隙的现象？你是怎么知道其间是有空隙的？引导2：受黄豆和芝麻实验的启发，你能否设计实验来研究分子之间是否有空隙？说说你的实验方案。引导3：你准备用哪两种物质？引导4：具体应该怎样操作呢？使学生完成了先在玻璃管中装入半管水，然后再小心加入酒精，直至灌满，最后用手指堵住管口，摇晃使他们混合均匀的实验设计，并进行了科学的实验，最终每一小组在总体积都减小的共同现象中得到了一致的认识：分子之间有空隙。教师通过巧妙引导

20、，不知不觉中把学生引入到了探究活动的设计中，成为了实验的设计者。在物质的构成一课的最后部分，固、液、气态物质的分子间都有间隙是教师直接告知的，哪种分子之间的间隙大也只是学生举例一说。如果教师能有效引导，设法给学生搭“脚手架”，让学生设计实验自主探究，使学生在有限的课堂学习中 “学会思考”， “学得方法”，课堂的科学味就更浓了，学生的科学素养也定能得到更好的培养。我认为可以这样处理：师：水是液体，酒精也是液体，这个实验说明液体之间有空隙，那么气体分子之间有空隙吗？哪些现象中可以看到呢？ 生：略 师：给你一个针筒你能设计一个实验来证明它吗？学生设计实验并进行实验师：水能被压缩吗？ 生进行实验师：比

21、起空气来怎么样？ 生：略师：你猜想这是什么原因呢？ 生：可能空隙比空气小师：气体之间有空隙，液体之间也有空隙，那你们猜想一下固体之间是否有空隙呢？建构主义学习理论认为，学生在学习之前并不是“一张白纸”，基于学生现有的认知基础并呈现合适的问题情境与材料是学生完成该任务的关键。以问题驱动教学,问题应由易到难、由简到繁、由小到大、有表及里，层层推进，步步深入。为培养学生的创造性思维，设计的问题具应有一定的探索性，通过问题的设置，引导学生多角度、多途径寻求解决问题的方法，开拓思路，培养思维的发散性和灵活性。这些独特的思维过程，体现了科学的本质，使得科学课更具“科学味”。 (四) 以探究为核心，主动建构

22、知识。科学素养无法像知识那样直接“教”给学生，教师必须组织一个个科学探究活动，使学生能主动地获取知识，体验过程与方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。平庸的老师传达知识，一般的老师解释知识，好的老师演示知识，伟大的老师激励学生去探究。在课堂教学中，教师为了课堂上整齐划一的高效率，把学生实验改成了教师演示实验，这一做法恰恰违背了新课程理念下探究式学习这一核心理念,也使得科学课堂的科学味大打折扣。建构主义主张科学知识是学生主动建构的，强调以学生为中心的科学教学。在物质的构成一课中，前面所述的两种方式都是教师演示水和酒精混合，而本节课中采用了学生实验。让学生亲历教材所示的“水和酒精混合”的实验过程，感受科学过程，