物質(zhì)的導(dǎo)熱性

1、案例三物質(zhì)的導(dǎo)熱性 上海市梅川中學(xué) 李 偉 上海市普陀區(qū)教育學(xué)院 印蘭一、教學(xué)設(shè)計(jì)教育家杜威曾說(shuō)過(guò)：“教育即生活”，教育的目的就是為了更好地生活。同時(shí)，新課程標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)的教育理念之一也指出課程要回歸生活。因此，在新綜合科學(xué)的教學(xué)中，把科學(xué)知識(shí)與生活聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生感悟科學(xué)本源自于生活，又服務(wù)于生活的道理；使我們的教學(xué)從科學(xué)世界回到感性的、具體的、現(xiàn)實(shí)的、流動(dòng)的生活中來(lái)，讓課堂充滿生活氣息是我門科學(xué)教師的任務(wù)之一。物質(zhì)的導(dǎo)熱性一課的教學(xué)設(shè)計(jì)就是以學(xué)生生活為基礎(chǔ)，以學(xué)科知識(shí)為支撐的，采用“情景問(wèn)題探究”的教學(xué)模式，透過(guò)與生活息息相關(guān)的教學(xué)情景，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的好奇心，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)該教學(xué)情景可能產(chǎn)生的結(jié)果

2、進(jìn)行猜測(cè)，引發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，并在這一問(wèn)題的引領(lǐng)下，進(jìn)行有目的地探究，尋找問(wèn)題的答案。在這一過(guò)程中讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，幫助他們運(yùn)用各種思維的技巧來(lái)解決問(wèn)題，發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)。二、教學(xué)實(shí)錄1、情景創(chuàng)設(shè)：上課始伊，教師展示一張圖片，告訴學(xué)生自己在廚房做飯時(shí)想到了一個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)（如圖所示）：把銅、塑料、木頭、鋁等不同材質(zhì)的用具（勺子、調(diào)羹等）放在盛有熱水的杯子里，一端浸入熱水中，在另一端的同一高度抹上一小塊冷凍黃油，然后要求學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，猜測(cè)各用具上黃油的變化情況。由于采用了與學(xué)生生活息息相關(guān)的食品和餐具作情景，讓學(xué)生有身臨其境的感受，誘發(fā)他們產(chǎn)生聯(lián)想，為有效問(wèn)題的產(chǎn)生創(chuàng)設(shè)良好的鋪墊。學(xué)生

3、根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)黃油的變化產(chǎn)生了不同的猜測(cè)學(xué)生甲：各用具上的黃油發(fā)生的變化一樣，都會(huì)熔化。學(xué)生乙：銅、鋁用具上的黃油會(huì)熔化，塑料、木頭用具上的黃油不會(huì)熔化。2、問(wèn)題產(chǎn)生當(dāng)兩位學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，從各自的認(rèn)知角度出發(fā)，產(chǎn)生不同的觀點(diǎn)時(shí)，教師及時(shí)抓住這一教學(xué)契機(jī)，通過(guò)不斷追問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生提出焦點(diǎn)問(wèn)題，這一問(wèn)題為探究指明了方向，是明確學(xué)習(xí)任務(wù)的有效問(wèn)題。以下是引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生問(wèn)題過(guò)程中的一段師生對(duì)話：師：為什么你會(huì)認(rèn)為銅、鋁用具上的黃油會(huì)熔化，塑料、木頭用具上的黃油不會(huì)熔化？學(xué)生乙：因?yàn)榻饘俦确墙饘俚膶?dǎo)熱本領(lǐng)大，很快把大量的熱傳遞給黃油，所以會(huì)熔化。而木頭、塑料用具屬于非金屬，導(dǎo)熱性差，沒(méi)有大量的熱迅

4、速傳遞過(guò)去，所以不會(huì)熔化。師：哪個(gè)同學(xué)的猜測(cè)更有科學(xué)道理呢？生1：我認(rèn)為乙有道理，因?yàn)椴煌奈镔|(zhì)導(dǎo)熱性能是不同的。生2：是否不同的物質(zhì)導(dǎo)熱性能都不同呢？生1：是的。師：我們能憑推測(cè)來(lái)肯定不同的物質(zhì)導(dǎo)熱性能就不同嗎？全體學(xué)生：不能，還是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證明。通過(guò)師生對(duì)話，引發(fā)所要探究的問(wèn)題不同的物質(zhì)導(dǎo)熱性能是否不同。3、探究活動(dòng)：?jiǎn)栴}一經(jīng)產(chǎn)生，每個(gè)學(xué)生都迫切想尋找答案，解決問(wèn)題的欲望被激發(fā)，在老師的指導(dǎo)下，圍繞問(wèn)題展開(kāi)一系列的科學(xué)探究活動(dòng)。老師依據(jù)學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)提出的“金屬器皿比非金屬器皿易傳熱”的觀點(diǎn)，首先安排了活動(dòng)一“金屬與非金屬導(dǎo)熱性的比較”。學(xué)生將用紙條裹住的銅棒與玻棒或鋁棒與玻棒，放在酒

5、精燈上同時(shí)加熱，觀察哪一種材料上的紙先燃燒，思考為什么使這種材料上的紙先燃燒？學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，觀察，并思考出現(xiàn)這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。得出結(jié)論：金屬比非金屬得導(dǎo)熱性能強(qiáng)。金屬是熱的良導(dǎo)體，非金屬是熱的不良導(dǎo)體。結(jié)論一出，就有學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)：同樣是金屬的銅棒、鐵棒、鋁棒，它們的導(dǎo)熱性是不是一樣呢？由此引出了第二個(gè)探究活動(dòng)：不同金屬的導(dǎo)熱性比較。生：老師，銅棒、鐵棒、鋁棒都是金屬，它們的導(dǎo)熱性能是不是相同？生：不同（下面馬上有人輕聲回答）。師：不同嗎？這只是我們的假設(shè)，你們能根據(jù)老師提供的材料（金屬棒；氯化鈷試紙；用火柴棒、紅紙做的小旗子；凡士林；酒精燈）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的假設(shè)嗎？學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

6、、交流、改進(jìn)，并進(jìn)行操作。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：不同金屬的導(dǎo)熱性不同。師：剛才我們研究的都是固體的導(dǎo)熱性，自然界的物質(zhì)還有氣體和液體，它們的導(dǎo)熱性與金屬、非金屬是否相同呢？為了使問(wèn)題的探究更具完整性，老師在教學(xué)設(shè)計(jì)中安排了第三個(gè)探究活動(dòng)：氣體和液體的導(dǎo)熱性。下面是課堂教學(xué)片段：教師出示思考題：空氣中有無(wú)熱傳導(dǎo)現(xiàn)象？如果有，是強(qiáng)或弱？展示實(shí)驗(yàn)裝置圖：在裝有空氣或水的A、B兩支對(duì)照試管中插入溫度計(jì)，用發(fā)熱器加熱試管中的物質(zhì)。師生以實(shí)驗(yàn)裝置不同之處為切入點(diǎn)，分析實(shí)驗(yàn)原理。學(xué)生觀察記錄加熱前后的溫度計(jì)讀數(shù)，比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出結(jié)論：空氣和水的導(dǎo)熱性很弱，是熱的不良導(dǎo)體。教師創(chuàng)設(shè)一些問(wèn)題情景，要求學(xué)生

7、運(yùn)用“空氣和水是熱的不良導(dǎo)體”科學(xué)知識(shí)解釋日常生活中的現(xiàn)象，進(jìn)一步讓學(xué)生感悟科學(xué)本源自于生活，又服務(wù)于生活的道理。師：現(xiàn)在，你知道為什么穿羽絨服特別保暖嗎？生：因?yàn)橛鸾q服的羽毛中藏有空氣，而空氣是熱的不良導(dǎo)體，可防止體溫散失。師：你解釋得非常正確。有沒(méi)有同學(xué)了解，在寒冷的冬天，河表面的水都結(jié)冰了，而河底的水卻仍能流動(dòng)呢？生：同樣也是因?yàn)樗菬岬牟涣紝?dǎo)體，所以盡管表面的河水受到氣溫的影響結(jié)冰，而底部的水仍能保持零上的溫度。師：通過(guò)剛才的活動(dòng)，對(duì)于“是否不同的物質(zhì)導(dǎo)熱性能就不同呢？”這個(gè)問(wèn)題你找到答案了嗎？生：找到了，不同的物質(zhì)導(dǎo)熱性能是不同的。通過(guò)各種形式的探究，學(xué)生終于找到了問(wèn)題的答案，在解決

8、問(wèn)題之后，再現(xiàn)導(dǎo)入時(shí)的情景圖，激起又一輪的討論。師：通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你覺(jué)得剛開(kāi)始，我們對(duì)黃油的預(yù)測(cè)有科學(xué)道理嗎？學(xué)生乙：我覺(jué)得我的猜測(cè)是正確的。因?yàn)榻饘偈菬岬牧紝?dǎo)體，可以迅速把熱傳遞給黃油；非金屬是熱的不良導(dǎo)體，傳熱的速度太慢，所以黃油在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)熔化。學(xué)生甲（急于發(fā)言）：我先前的猜測(cè)也是對(duì)的。因?yàn)椴煌镔|(zhì)的導(dǎo)熱性雖然不同，但最終金屬與非金屬用具上的黃油都會(huì)熔化，只是所需時(shí)間不同，結(jié)果是一樣的。師：同學(xué)們的分析，最終道理都是一樣的，都是以不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性不同這一原理進(jìn)行分析的，只是思考的角度不同而已。黃油的變化是否如你們預(yù)測(cè)的那樣呢？請(qǐng)同學(xué)們回去做一下這個(gè)生活小實(shí)驗(yàn)，讓我們看看真正的實(shí)驗(yàn)結(jié)

9、果。在問(wèn)題得到解決之后，獲得了屬于自己的知識(shí)，學(xué)生成為熱情洋溢的學(xué)習(xí)者，而教師再現(xiàn)生活情景，不僅可以起到首尾呼應(yīng)的效果，而且可以借此布置生活作業(yè)，留給學(xué)生更多自由、自主學(xué)習(xí)的空間，讓他們回到生活課堂中。三、教學(xué)反思構(gòu)建充滿生活氣息的課堂一直是我在課改理念和現(xiàn)代教育思想指導(dǎo)下，對(duì)課堂教學(xué)的一種理想追求。物質(zhì)的導(dǎo)熱性是我在課堂實(shí)踐中圍繞學(xué)生生活展開(kāi)的比較典型一例。通過(guò)“三階段，二反思”的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程，對(duì)如何讓課堂充滿生活氣息，讓科學(xué)學(xué)習(xí)回歸生活，有了更深的認(rèn)識(shí)；如何把科學(xué)教學(xué)與學(xué)生生活有機(jī)結(jié)合，我以為采用“情景問(wèn)題探究”的教學(xué)模式是行之有效的方法之一。1、 生活情景導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)有

10、效問(wèn)題的產(chǎn)生。在教學(xué)一開(kāi)始我就用圖示展現(xiàn)了一個(gè)生活場(chǎng)景，并用生動(dòng)的語(yǔ)言加以描繪，營(yíng)造一個(gè)生活的氛圍，誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生聯(lián)想與思考。學(xué)生憑借生活經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)黃油可能出現(xiàn)的變化。從學(xué)生甲和乙的爭(zhēng)論中，我們可以看出學(xué)生的情緒高漲，學(xué)習(xí)積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，為教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)良好的開(kāi)端，這是我所始料未及的。學(xué)生的猜測(cè)根植于他們的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)源于他們的生活，在各抒己見(jiàn)之中，突顯了一定的矛盾沖突，激活了學(xué)生思維，誘發(fā)問(wèn)題意識(shí)，一個(gè)與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的問(wèn)題在生活情景的鋪墊下產(chǎn)生了：“是否不同物質(zhì)就有不同導(dǎo)熱性呢？”，這樣的疑問(wèn)是學(xué)習(xí)的源動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)了學(xué)生的好奇心，為他們通過(guò)探究活動(dòng)，主動(dòng)追求更多的知識(shí)，指明了方向。所以，從

11、這堂課的情景導(dǎo)入的效果來(lái)看，創(chuàng)設(shè)情景是基本前提。怎樣去創(chuàng)設(shè)能與教材溝通，活化教材內(nèi)容的情景呢？這就需要教師結(jié)合教材和學(xué)生實(shí)際進(jìn)行認(rèn)真的選擇，精心設(shè)計(jì)，而利用生活情景導(dǎo)入課題，不僅有利于學(xué)習(xí)內(nèi)容的形象化，更能把學(xué)生直接帶入有關(guān)的真實(shí)情景中，讓學(xué)生回歸到生活里去學(xué)科學(xué)，并且可以促進(jìn)與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的有效問(wèn)題的產(chǎn)生。在反思過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)用一幅畫來(lái)引入生活情景，還是不夠生動(dòng)，如果改用讓學(xué)生在課堂上直接嘗試一下這個(gè)生活小實(shí)驗(yàn)，可以提高真實(shí)性，鮮活性，更能提高學(xué)生的興趣。2、展開(kāi)來(lái)源于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)與生活的整合。在課堂教學(xué)活動(dòng)中，科學(xué)知識(shí)與生活的整合主要是通過(guò)活動(dòng)展開(kāi)的。因此，

12、在圍繞“不同物質(zhì)的導(dǎo)熱性就不同嗎？”這一問(wèn)題進(jìn)行的一系列探究活動(dòng)中，均從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，利用的材料也是生活中常見(jiàn)。由于探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)思想來(lái)源于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，既滿足了學(xué)生的認(rèn)知需求，又可以提高教學(xué)的信度和效度。由于“空氣和水的導(dǎo)熱性實(shí)驗(yàn)”的設(shè)計(jì)過(guò)多拘泥于教材的安排，缺乏與實(shí)際生活的聯(lián)系，加上器材的原因，盡管學(xué)生能從科學(xué)探究的角度、運(yùn)用科學(xué)技能去觀察、分析，但從學(xué)生的反饋來(lái)看，興趣與投入遠(yuǎn)不如前兩個(gè)活動(dòng)。所以我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)需要，設(shè)計(jì)一些難易適度、貼近生活的探究活動(dòng)，真正體現(xiàn)科學(xué)與生活的整合。3、科學(xué)探究來(lái)源于生活，科學(xué)知識(shí)服務(wù)于生活。新綜合科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域強(qiáng)調(diào)

13、回歸學(xué)生的生活，注重培養(yǎng)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)、原理、規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象，解決問(wèn)題的能力，從而保持對(duì)科學(xué)持久的興趣與關(guān)注。在本節(jié)課中，每當(dāng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，我總是展現(xiàn)一些生活中的問(wèn)題情景，要求他們利用探究獲得的知識(shí)去解決問(wèn)題或解釋生活現(xiàn)象，讓學(xué)生感悟科學(xué)最終是為生活服務(wù)的道理。例如：當(dāng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“金屬比非金屬導(dǎo)熱性強(qiáng)”時(shí)，我要求學(xué)生思考人們?cè)谏钪腥绾吻擅钸\(yùn)用這一科學(xué)原理的實(shí)例。有個(gè)學(xué)生興奮地說(shuō)：“我終于知道了為什么夏天扶金屬把手，感覺(jué)特別涼快了”從恍然大悟的神情中，感受到他正享受著學(xué)以致用的莫大樂(lè)趣。又如：在發(fā)現(xiàn)“空氣和水的導(dǎo)熱性都很差”這一規(guī)律后，學(xué)生都能解釋“為什么羽絨服特別保暖”“冬天，表層河水結(jié)冰，而底層不結(jié)冰”諸如此類的生活現(xiàn)象了。充分體現(xiàn)了我們的課堂是“扎根于生活的?！?另外，構(gòu)建生活中的課堂途徑可以是多種多樣的。在課后，還可把學(xué)校、家庭作為科學(xué)學(xué)習(xí)的大課堂，讓學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)去創(chuàng)造些什么，或改變些什么，發(fā)揚(yáng)他們的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造能力。比如：有的