——以《认识太阳能热水器》为例

  《认识太阳能热水器》源自人教鄂教版五年级上册第五单元太阳能热水器里的第15课。我发现孩子们在探究实践中每人眼中都充满光。
　　老师直奔主题，让孩子们通过数字动画来观察太阳能热水器是怎么样工作的。孩子们根据已有的生活经验，说出了太阳能热热水器的工作原理和结构。
　　接着老师提出问题，太阳能热水器的给水管为什么是黑色的？为什么太阳能热水器是倾斜放置的？课桌上摆放的实验材料和老师抛出的两个问题，引起孩子们极大的兴趣和研究的热情。接着老师把实验的器材给孩子们讲解了一下，小灯泡模拟的是什么呢？孩子们回答模拟的是太阳。
　　接下来大家观察到温度计底下分别有三个不同颜色的卡纸来进行研究“不同颜色吸热能力的强弱的对比”。孩子们通过小声的讨论发现，这是一个对比实验。孩子们开始进行实验。67人的大班分成了17个小组，每个组四人。通过孩子们提交的实验记录单，老师发现，孩子们得出的实验结论各不相同。17个小组的记录单，得出黑色卡纸吸热能力强的有8个组，还有一个组得出两种颜色的吸热能力是一样的，剩余的8个组得出的实验结论并不是黑色卡纸吸热能力强，而是其它颜色的卡纸吸热能力强。
　　对于这个结论，孩子们眼中充满了好奇的光，孩子们内心产生激烈冲突，这个环节是本节课的闪光点。为什么17个组的实验结论大不相同呢？老师给大家三分钟思考。有两个孩子举手回答，一个说三张卡纸距离灯泡远近不同，所以得出的数据不同；还有一个孩子说每个小组测量的时间也许不同，有的没有测够5分钟，所以得到的数据就不同。这个冲突的价值在于孩子们在不断地构建自己的知识结构——能够利用热辐射的知识分析推理不同颜色吸热能力的强弱的对比；在与同小组其他同学探究实践和同学思考交流中不断发展和完善自己的认知能力和思维方式。在激烈的思维冲突中，孩子们再次调整自己的思维，再次改进自己的探究实践方法，动手调整距离和测量时间，孩子们重复了这个实验，这一次效果就好了很多。
　　接下来我们进行第二个探究实践，集热管为什么要倾斜放置？老师没有对孩子们进行刻意的交代，孩子们动手实验，老师在教室里巡视，发现17个小组，只有两个小组知道这是一个对比实验，颜色不变，只是角度在发生变化，其他的小组都在用三种颜色的卡纸进行实验。老师对每个小组进行纠正了以后，他们才改正过来明白了，这是一个对比实验，只有角度在发生变化，颜色是不变的，只选一种颜色，只是角度在发生不断的变化。
　　通过这个实验，老师发现五年级的孩子的科学思维能力还是有待提高的。第一组实验是不同的颜色对吸热能力的影响，知道是对比实验，为什么他不懂得第二个探究实践是对比实验呢？老师反思是由于本节课的时间限制。这个环节也是有可取之处的，给孩子们足够的自由去探索，老师适当点拨，孩子们明白了这是一个对比实验，只有角度在变，其它的条件都不变。这个环节最大的亮点也是给学生巨大的思维冲突。第二个实验我们四个人还是那样操作，能得出“倾斜角度对吸热能力的影响”的实验结论吗？当然不能，没有仔细阅读试验记录单的题目，只是盲目的动手去做，而没有去思维——这个实验该怎样做，哪些是变量哪些是不变的量。
　　这节课很好地体现了2022年版课标的要求，分析如下：
　　1.以推测锤炼学生的思维能力
　　2022年版课标在“总目标”中提出，掌握基本的思维方法，具有初步的科学思维能力。要求学生能够合理分析与综合判断各种信息、事实和证据，运用证据与推理对研究的问题进行描述、解释和预测，具有初步的推理与论证能力。在本课中，教师以学生看到太阳能热水器工作这一事实，让学生观察、推测太阳能热水器是怎样使水热起来的。学生运用已有的知识和经验描述它的工作原理。随后，老师提出集热管为什么是黑色的呢？学生又要做出大胆的推测，对学生的思维能力是一大考量。而且，这个推测过程也是学生后续检测、验证并证实推测的基础。
　　2.借助模型提升学生的表达水平
　　2022年版课标要求学生初步形成基本的学科观念和跨学科观念，并能用于解释有关的自然现象、解决简单的实际问题。在本课中，不同颜色吸热能力强弱的对比，学生很难直接在太阳能热水器上表述清楚。教师利用白炽灯模拟太阳，给三个温度计分别套上不同颜色的卡纸，让学生能够在模型上直观地把想法表达出来。而且，这个模型在教学中的使用，随着学生思维发展的不同阶段呈现出不同的效果和功能。阶段一，学生预测阶段，学生在模型上表示出哪种颜色的卡纸吸热最快；阶段二，学生探究实践阶段，小组四个人合作，自主得出实验结论；阶段三，学生交流为什么17个组的结论不是一样的？学生通过三分钟思考，提出了两种可能性。科学的学习不只是获得一个概念性的知识，更要关注学生是如何获得这个知识的。以素养发展为导向的科学课，我们更注重的是学生的思维与表达能力的发展，这其中模型是一种重要的工具。
　　3.以交流呈现学生的认知水平
　　小学科学特级教师章鼎儿老师曾说：“交流研讨是学生探究活动后的信息处理与加工，是一个共享与分析、整理主要活动中获得的信息，包括整理各种发现、想法、问题的过程。从某种意义上说，前面的主要活动是为交流研讨做准备的。”学生的交流研讨是呈现学生探究活动中认知水平的一个重要环节。本课的交流分四个层次。层次一：关于太阳能热水器工作原理的交流；层次二：关于集热管为什么是黑色的交流；层次三：关于白炽灯模拟太阳，三种颜色的卡纸如何放置的交流；层次四：关于实验结论为什么不同的交流。四个层次的交流，直观地呈现了学生在主要活动中的观察、推测、实践和解释的认知水平。
　　总之，我们期待有更多这类课堂的展现，给学生提供充足的实验材料，少量引导，逐步提升学生的科学思维，实现“真”探究。

• 【发布时间】2024/1/6 16:01:09
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