在《蠟燭燃燒》課堂發(fā)展學(xué)生思維能力

〔摘""要〕"《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強調(diào)，科學(xué)思維是學(xué)生最重要的核心素養(yǎng)，也是關(guān)鍵能力。該標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計并實施能夠促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的思維型探究實踐活動。基于此，筆者在《蠟燭燃燒》一課的教學(xué)中，重視在探究實踐過程中發(fā)展學(xué)生的思維能力?！碴P(guān)鍵詞〕"小學(xué)科學(xué)；物質(zhì)變化；思維能力《蠟燭燃燒》是青島版小學(xué)科學(xué)四年級下冊（五四制）第五單元“物質(zhì)的變化”的起始課。世界由物質(zhì)構(gòu)成，物質(zhì)肉眼可見的形態(tài)為物體，物體的變化分為兩種，形態(tài)變化已在三年級學(xué)習(xí)過，本課的學(xué)習(xí)圍繞蠟燭燃燒生成新的物質(zhì)變化而展開。教育學(xué)家顧明遠(yuǎn)認(rèn)為：教育的本質(zhì)從某種意義上說就是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，而課堂是培養(yǎng)學(xué)生思維能力最好的場所。對于科學(xué)課程而言，思維活動是科學(xué)探究的核心，科學(xué)學(xué)習(xí)實質(zhì)上就是科學(xué)思維活動。四年級學(xué)生已具備了一定的實驗探究能力以及比較、分類、歸納、綜合等科學(xué)思維能力，對物體的形態(tài)變化有了一定的認(rèn)知，但對蠟燭燃燒產(chǎn)生的變化一般還停留在直觀認(rèn)識（發(fā)光、發(fā)熱、冒煙等）層面，缺少更深層次的思考。在此基礎(chǔ)上，筆者精心設(shè)計思維型探究實踐活動，以期讓學(xué)生在探究物質(zhì)變化的過程中，促進(jìn)其思維能力的發(fā)展。以下是本課的教學(xué)目標(biāo)?？茖W(xué)觀念：知道蠟燭燃燒時會產(chǎn)生水、二氧化碳、炭黑等新的物質(zhì)，知道生成新物質(zhì)變化時伴隨的現(xiàn)象。科學(xué)思維：通過實驗現(xiàn)象，能分析得出蠟燭燃燒時會產(chǎn)生水、二氧化碳、炭黑等新物質(zhì)；通過資料學(xué)習(xí)，能歸納概括出生成新物質(zhì)時一般會伴隨的現(xiàn)象?？茖W(xué)探究：能在教師的引導(dǎo)下，通過實驗及科學(xué)閱讀探究物質(zhì)的變化。態(tài)度責(zé)任：樂于嘗試，樂于合作與交流，對探索物質(zhì)變化充滿興趣；能尊重事實，形成用事實說話的意識。教育的真諦在于啟迪智慧。為構(gòu)建思維型科學(xué)課堂，筆者從五個方面開展遞進(jìn)式教學(xué)。一、創(chuàng)設(shè)情境：激發(fā)學(xué)生探究的興趣師：同學(xué)們，你們喜歡看魔術(shù)表演嗎？老師學(xué)了一個小魔術(shù)，現(xiàn)在想給大家表演一下?？?，這里有一張白紙，噴上碘酒，會有什么樣的變化呢？（紙上出現(xiàn)了一支藍(lán)色燃燒的蠟燭）師：猜猜看為什么會這樣？生：淀粉遇碘會變藍(lán)色，所以蠟燭是用白色淀粉液畫的。師：同學(xué)們很會動腦筋，能找到魔術(shù)背后的科學(xué)奧秘。世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，我們周圍的物質(zhì)會發(fā)生變化。這些變化背后隱藏著科學(xué)奧秘，今天，我們就以蠟燭的燃燒為例，繼續(xù)研究物質(zhì)的變化。【設(shè)計意圖】良好的開頭是成功的一半。小學(xué)生有著強烈的好奇心，教師在四年級上冊《食物的營養(yǎng)》一課的基礎(chǔ)上，設(shè)計了他們喜歡的“小魔術(shù)”，從“小魔術(shù)”入手，創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思考。這既能引導(dǎo)學(xué)生用以前所學(xué)知識解決問題，又能激發(fā)學(xué)生探究周圍物質(zhì)變化的興趣。二、自主探究：觀察蠟燭燃燒時發(fā)生的變化觀察蠟燭的特征。引導(dǎo)學(xué)生觀察蠟燭由幾部分組成以及蠟燭的其他特征。推測蠟燭燃燒時產(chǎn)生的物質(zhì)，當(dāng)把它點燃時，蠟燭會有什么變化。師：你們觀察得可真仔細(xì)，從小小蠟燭的燃燒中觀察到這么多現(xiàn)象。請同學(xué)們猜一猜，蠟燭燃燒時變短了，消失的那一部分變成了什么？（學(xué)生根據(jù)已有知識和經(jīng)驗大膽猜測）【設(shè)計意圖】學(xué)生觀察蠟燭燃燒，在他們已有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，教師提出問題引發(fā)學(xué)生思考。讓學(xué)生對將要研究的問題提出猜想，在充分備課的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的猜想，開展下一環(huán)節(jié)的教學(xué)，制訂探究計劃。師：我們知道熱空氣會上升。蠟燭燃燒后，周圍的空氣受熱，熱空氣帶著燃燒后的物質(zhì)向上走，那應(yīng)該怎么收集蠟燭燃燒后產(chǎn)生的物質(zhì)呢？（學(xué)生思考，匯報交流）師：收集了蠟燭燃燒產(chǎn)生的物質(zhì)后，又怎樣去驗證呢？老師為大家提供了一些實驗器材，你能想出一個合適的實驗方案嗎？（學(xué)生分組設(shè)計實驗方案，全班交流；及時對學(xué)生進(jìn)行評價，形成合理的實驗方案：將干燥的集氣瓶罩在蠟燭火焰上方約2厘米處，瓶口微微傾斜，觀察瓶口及瓶壁有什么現(xiàn)象出現(xiàn)，時間大約20秒；將集氣瓶正放在桌上，倒入澄清的石灰水并振蕩，觀察石灰水有什么變化。）學(xué)生分組實驗，得出實驗結(jié)論：蠟燭燃燒后生成了水和二氧化碳，燃燒不充分時會生成炭黑等物質(zhì)。通過數(shù)字化工具再次驗證。師：這是我們通過觀察實驗現(xiàn)象得到的結(jié)論。我們還可以通過儀器來檢測，這是二氧化碳檢測儀（出示二氧化碳檢測儀），屏幕中間的數(shù)值表示二氧化碳濃度，下方則表示濕度，數(shù)值越大，表示空氣中二氧化碳和水的含量越高。接下來讓我們一起看看檢測的過程。觀察數(shù)據(jù)的變化，你有什么發(fā)現(xiàn)？學(xué)生觀察匯報：數(shù)據(jù)的快速增長，說明蠟燭燃燒確實產(chǎn)生了二氧化碳和水?！驹O(shè)計意圖】在重視科學(xué)探究的同時，融入當(dāng)代科技的成果，通過檢測儀觀察蠟燭燃燒前后二氧化碳濃度、濕度的數(shù)據(jù)變化，讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)變化感悟到蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水。相比常規(guī)實驗，數(shù)字化工具有數(shù)據(jù)測量精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集智能、實驗結(jié)果定量等特點，使科學(xué)實驗更嚴(yán)謹(jǐn)、更準(zhǔn)確、更直觀。師生共同總結(jié)：通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道蠟燭在整個燃燒過程中發(fā)生了很多變化，產(chǎn)生了水、二氧化碳、炭黑等物質(zhì)。蠟燭燃燒是生成新物質(zhì)的變化?！驹O(shè)計意圖】學(xué)生親歷“提出問題—合理猜想—動手實驗—得出結(jié)論”這一過程，學(xué)習(xí)到蠟燭燃燒產(chǎn)生了新物質(zhì)。在分析得出蠟燭燃燒時會產(chǎn)生水、二氧化碳、炭黑等新物質(zhì)的結(jié)論的過程中，促進(jìn)了學(xué)生思維能力的發(fā)展，并在活動中培養(yǎng)學(xué)生敢于猜想、勇于實驗、善于總結(jié)、樂于合作的良好品質(zhì)。三、碰撞交流：探究生成新物質(zhì)時伴隨的現(xiàn)象師：生活中還有很多生成新物質(zhì)的現(xiàn)象，你能舉例說一說嗎？（生匯報）師：請看老師這里，有一個雞蛋和一杯白醋，把雞蛋放入白醋中會有什么變化？生：有氣泡出現(xiàn)。師：這是不是一種新物質(zhì)呢？還有切開的梨變色、紙燃燒變成灰燼（課件出示圖片），它們有沒有產(chǎn)生新物質(zhì)呢？（學(xué)生思考討論匯報）師：同學(xué)們說得對不對呢？我給每個小組提供了一份學(xué)習(xí)資料，請同學(xué)們仔細(xì)閱讀，找到答案并思考：在生成新物質(zhì)的變化過程中，伴隨著哪些現(xiàn)象？學(xué)生自主閱讀，總結(jié)提煉：生成新物質(zhì)的變化，一般伴隨著發(fā)光、發(fā)熱或改變顏色、產(chǎn)生氣體等現(xiàn)象?！驹O(shè)計意圖】教師從學(xué)生的角度設(shè)計教學(xué)，任務(wù)驅(qū)動，提供資料，讓學(xué)生自主閱讀、小組討論交流尋找答案，并歸納概括出生成新物質(zhì)變化時一般會伴隨的現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，教學(xué)評一體化，突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。四、應(yīng)用遷移：生成新物質(zhì)的變化對人們生活的影響了解古代瓷器的發(fā)明。師：同學(xué)們，你們知道嗎？早在幾千年前，我國勞動人民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了生成新物質(zhì)的變化，如各種精美瓷器的制成就是新物質(zhì)的變化。瓷器是由瓷石、高嶺土、石英石、莫來石等燒制而成，在燒制的過程中發(fā)現(xiàn)有新物質(zhì)生成?？梢哉f，瓷器的發(fā)明是中華民族對世界文明的偉大貢獻(xiàn)，接下來我們一起看看瓷器是如何制作的吧?。úシ乓曨l）師生交流其他生成新物質(zhì)的變化對人們生活的影響，引導(dǎo)學(xué)生用辯證的思維看待周圍的世界?！驹O(shè)計意圖】一、介紹我國古代瓷器的發(fā)明，讓學(xué)生感受到勞動人民的偉大智慧，增強民族自豪感；二、交流其他生成新物質(zhì)的變化對人們生活的影響，讓學(xué)生把所學(xué)知識與生活聯(lián)系起來，感受物質(zhì)的變化使物質(zhì)世界豐富多彩，使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、善于分析的良好思維習(xí)慣，并在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生用辯證的思想看待周圍世界的能力。五、課后延伸：引發(fā)學(xué)生更多的思考師：其實，蠟燭燃燒還隱藏著許多秘密，讓我們一起看一個有趣的實驗?。úシ鸥艨拯c亮蠟燭的視頻）師：視頻看完了，是不是感到很神奇？火焰沒有接觸棉芯卻把蠟燭點燃了，這是為什么？蠟燭剛熄滅時產(chǎn)生的白煙又是什么？感興趣的同學(xué)請在