張琛

【內(nèi)容摘要】在科學(xué)素養(yǎng)的教育理念的指導(dǎo)下，我們需要培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究和創(chuàng)新意識，理解這個目標(biāo)的真正意義，與時俱進(jìn)地更新自己的教學(xué)方法，跳出“套路式”實驗教學(xué)的框架，合理進(jìn)行實驗預(yù)設(shè)，巧用學(xué)生生成性資源，引導(dǎo)學(xué)生靈活開展定性實驗和定量實驗，借助微課、數(shù)字化實驗等多媒體信息手段，讓科學(xué)實驗課堂綻放異彩。

【關(guān)鍵詞】科學(xué)素養(yǎng)實驗探究定性與定量實驗

一、背景分析

八年級科學(xué)上冊第一章第5節(jié)《物質(zhì)的溶解性》第一課時，是學(xué)生從認(rèn)識“溶液”到學(xué)習(xí)“溶解度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)”的中間過渡章節(jié)，其中“影響物質(zhì)溶解性的因素”的實驗活動是本節(jié)重點之一。無論是查閱網(wǎng)上的教學(xué)資料、跟其他教師交流，還是翻看自己以往的上課教案，在探究“影響物質(zhì)溶解性的因素”的實驗活動中，教師的預(yù)設(shè)一般都是先引導(dǎo)學(xué)生提出“物質(zhì)的溶解性與溫度、溶劑的性質(zhì)有關(guān)”的猜想，再設(shè)計定性實驗，收集事實與證據(jù)。由于初中學(xué)生已經(jīng)具備一定的實驗?zāi)芰?，因此基本上都能實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。而實際上學(xué)生在該實驗中往往會提出“物質(zhì)的溶解性與溶劑質(zhì)量有關(guān)”的猜想，對于這個猜想，很難用生活經(jīng)驗或者簡單定性實驗將其推翻，對此教師一般會先回避，等到后面學(xué)習(xí)完溶解度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)知識后，讓學(xué)生再去理解。這樣一來，可以確保一節(jié)課完全按照教師的預(yù)設(shè)，按部就班，順利完成教學(xué)任務(wù)。

但這樣的探究能體現(xiàn)科學(xué)探究的本質(zhì)和意義嗎？能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)嗎？教師往往會對學(xué)生的猜想加以挑選，原因歸根到底是教學(xué)目標(biāo)定位不合理。

二、教學(xué)思路與策略

我在教學(xué)實踐中，大膽推翻原有模式，在科學(xué)素養(yǎng)教育理念的指導(dǎo)下，因勢利導(dǎo)，重新構(gòu)思實踐了本節(jié)課。首先我把教學(xué)目標(biāo)定位在對元認(rèn)知知識的分析和評價，讓學(xué)生體驗實驗的探究過程，能夠不斷的對實驗方案進(jìn)行評價和反思，理解科學(xué)總是不斷改進(jìn)原結(jié)論，得出新結(jié)論，逐漸走向真理的過程。然后進(jìn)行了對學(xué)生“生成性問題”的“預(yù)設(shè)”，讓其成為我教學(xué)的新資源，結(jié)合信息技術(shù)手段充分做好“遇見”課堂“意外”的準(zhǔn)備。

針對學(xué)生提出“物質(zhì)溶解性與溶劑的質(zhì)量有關(guān)”的假設(shè)，我事先準(zhǔn)備好定量實驗的微課視頻，整理出實驗的數(shù)據(jù)報告單。微課視頻可以在解決問題的基礎(chǔ)上，既讓學(xué)生獲得了必要的知識，也留出了讓學(xué)生自主探究的充裕時間。最后為了加深理解科學(xué)實驗的“精”“準(zhǔn)”對結(jié)果的影響，我還找到了有關(guān)數(shù)字化實驗的科學(xué)視頻和資料。

三、實施過程

片段1：學(xué)生活動： 讓學(xué)生自己提出猜想，小組交流后保留合理猜想，然后設(shè)計實驗驗證自己的猜想，結(jié)果看到的是這樣的學(xué)生反饋：

實驗結(jié)束后，在評價與交流環(huán)節(jié)中，我對孩子們的這個猜想提出質(zhì)疑，此時班上立即竊竊私語了起來，孩子們一番思考后，一個膽大的學(xué)生甚至想要把實驗過程分析給我聽，以此證明自己的結(jié)論。

我指出在實驗的設(shè)計上，同學(xué)們有很多值得肯定的地方，但是遺憾的是即使我提供了能進(jìn)行定量實驗的器材，同學(xué)們設(shè)計出的實驗還是比較簡單，屬于定性研究。那么如果是定量實驗，又會如何呢？于是我播放出提前準(zhǔn)備好的微課視頻，并展示出定量實驗的記錄單，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

設(shè)計意圖：在我的實際教學(xué)中，兩個班共12個學(xué)習(xí)小組，經(jīng)過小組探討后，最終全都保留了這個猜想，甚至驗證出了這個結(jié)論。顯然學(xué)生得到的是一個錯誤的結(jié)論：物質(zhì)的溶解性與溶劑的質(zhì)量沒有關(guān)系。以往采取回避，等學(xué)生學(xué)完后面的知識后再去理解的教學(xué)方式，讓學(xué)生心里帶著困惑地接受知識，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，也不利于學(xué)生知識體系的構(gòu)建。

布魯納認(rèn)為的回饋是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題答案時，從錯誤調(diào)整到正確的認(rèn)知過程，學(xué)生一旦發(fā)現(xiàn)錯誤而自行更正之后，所產(chǎn)生的回饋作用遠(yuǎn)比外在獎勵更有價值。若學(xué)習(xí)者在其自行發(fā)展出的概念與新概念或現(xiàn)實情境不符合時，會產(chǎn)生認(rèn)知沖突，或稱為認(rèn)知失衡。這種沖突會引發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，促使學(xué)習(xí)者進(jìn)行概念修正，也就是調(diào)適的過程，使新舊概念統(tǒng)整在新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。這樣，在認(rèn)知沖突中能極大地激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新精神。因此我應(yīng)該充分利用這個認(rèn)知沖突。

片段2：學(xué)生在觀看微課視頻的過程中非常的認(rèn)真，當(dāng)看到溶質(zhì)質(zhì)量的具體數(shù)據(jù)時，幾個反應(yīng)較快的孩子馬上頓悟甚至情不自禁的要將結(jié)論喊出來，激動不已。等到實驗報告單呈現(xiàn)出來時，班上沸騰了，孩子們搶著發(fā)表自己的新發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生活動：學(xué)生分析匯報單中的數(shù)據(jù)并小結(jié)

匯報單1中A組和B組、匯報單2中1組和3組比較：其他條件相同時，物質(zhì)能溶解的最大質(zhì)量與溶劑的質(zhì)量成正比，即單位質(zhì)量的溶劑溶解的溶質(zhì)量不變。說明溶劑增多，雖然能增加了溶質(zhì)的質(zhì)量，但是并不能提高溶解能力（即溶解性），物質(zhì)的溶解性與溶劑質(zhì)量無關(guān)。

教師活動：帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步體驗科技與教育的融合，我將事先準(zhǔn)備好的“傳感器探究物質(zhì)溶解性”的視頻播放給同學(xué)們觀看，讓同學(xué)們初次接觸數(shù)字化實驗。讓學(xué)生談?wù)動^后感。

有學(xué)生評價：自己最初實驗過程中，最多能溶解的溶質(zhì)質(zhì)量的判斷是十分主觀的，科學(xué)實驗應(yīng)該是客觀而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹Ｒ灿袑W(xué)生總結(jié)：實驗的探究過程太奇妙了，原來實驗設(shè)計的精確程度對揭開事物的本質(zhì)和規(guī)律影響巨大，我們應(yīng)該學(xué)會設(shè)計定量實驗，甚至是數(shù)字實驗。

設(shè)計意圖：通過初次接觸數(shù)字化實驗，讓學(xué)生體會到隨著科技發(fā)展，實驗的精確性也在不斷提高。通過定性實驗的呈現(xiàn)，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，會不斷發(fā)現(xiàn)問題，改正錯誤，并體驗科學(xué)探究的本質(zhì)。

四、總結(jié)反思

在今后的教學(xué)中，我們首先應(yīng)該理解培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的真正含義，在教學(xué)設(shè)計時定位高階目標(biāo);其次，借鑒經(jīng)驗但不能墨守成規(guī)，充分利用學(xué)生的生成性問題，因勢利導(dǎo)成為新的教學(xué)資源;我們教師更應(yīng)與時俱進(jìn)，不斷提升自己的信息技術(shù)水平，將先進(jìn)的多媒體信息技術(shù)運(yùn)用于課堂，多接觸前沿科技，走在科技時尚前沿……

【參考文獻(xiàn)】

[1]曹宏翚.在探究教學(xué)中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].名師在線，2017（21）.

[2]彭剛.在實踐活動中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].課程教材教學(xué)研究（小教研究）， 2016（z1）：50-51.

（作者單位：義烏市群星外國語學(xué)校）