通过“观察和比较实验”教学，构建科学概念，理解现象本质

　　——以教科版科学四年级“溶解”教学设计为例

　　梁杏翠

　　（广东省广州市南沙区星海小学，广州510000）

　　摘 要：根据四年级学生的认知水平和特点，学生对周围世界具有强烈的好奇心和求知欲，通过观察现象和比较实验探究相结合，实施“溶解”教学。以故事导入的方式吸引学生注意，调动学生的学习积极性，并配以大量的实物图片和小组合作探究实验，引导学生在观察、比较、探究、实验中理解并建立溶解的概念，渗透科学探究的一般程序和思维方法。经过测评，学生学习兴趣浓厚，教学效果较好。

　　关键词：观察；比较实验；小组合作探究；溶解；科学探究

　　一、问题的提出

　　培养学生的科学素养是科学课程的宗旨。在科学教学中，对科学概念的理解与准确描述一直是学生认知的难点。本文选择教科版科学四年级上册中“溶解”一节为对象，探讨用“观察和对比实验”教学实现这一教学难点的突破。

　　为了培养学生的科学素养，本节课的设计中对实验方法进行处理。1. 让学生通过动手做实验、观察等活动，学习和理解科学概念。2. 以探究学习为主要教学方式。在开展探究式学习中，引导学生参与科学探究的各个环节：提出问题、收集证据、解释现象、交流反思。培养学生的科学思维方法。

　　本节课还对教材中实验材料与实验装置进行改进：1. 替换实验材料，简化过滤操作。2. 改进实验装置，缩短过滤时间。原教材中关于过滤实验介绍了专业的实验器材，如三脚架、漏斗、玻璃棒、烧杯等。在实际操作中，教师可用专业器材进行演示。但为了使过滤操作更为简便，学生使用实验器材时更加安全，于是选用了滤布、滤纸、一次性塑料杯、木筷等生活中常见的简易材料。让学生在探究实验现象时，激发学生学习科学的兴趣，积累生活经验，增强课程的趣味性、生活性和意义性。

　　二、教学理念与设计

　　（一）教学思想

　　本节课以“观察和比较实验”为主要教学手段，将小学科学课程学习中的一个重要概念“溶解”生活化、形象化，让学生初步感知溶解。本节课又介绍了过滤的方法，让学生进一步观察，比较食盐、沙子和面粉能否用过滤的方法从水中分离出来，从而建立溶解的概念和掌握比较实验的技能。

　　（二）教学目标

　　1. 科学概念。

　　一些物质可以溶解在水中，一些物质不能溶解在水中。

　　溶解时指物质均匀地稳定地分散在水中，不会自行沉降，不能用过滤的方法把物质从水中分离出来。

　　2. 过程与方法。

　　观察和描述几种固体物质在水中溶解和不溶解的现象。

　　3. 情感、态度与价值观。

　　发展研究溶解现象的乐趣，激发进一步探究溶解问题的兴趣。

　　认识到严格按规范利用溶解装置等科学工具进行试验和测量的必要性。

　　形成细致、客观地观察的态度。

　　（三）教学流程

　　环节1：故事导入，引出新知。

　　环节2：观察现象，探究新知。

　　活动一：食盐、沙子在水中的溶解。

　　活动二：面粉在水中溶解了吗？

　　活动三：探究过滤。

　　环节3：课堂小结，技能提升。

　　（四）解决措施

　　1. 故事导入，引出新知。

　　利用多媒体课件与设备进行故事导入与引出新知的教学。在故事引入环节，出示故事，激发学习兴趣：小毛驴驮着盐袋过河，过河后发现，盐袋变轻了。并提问：“为什么呢？”接着提出新知，学生讨论交流故事原理。简单分析原理，引入“溶解”。

　　通过故事引入，激发学生的学习兴趣。学生在故事中发现科学原理，从而引出本节课的关键词“溶解”。

　　2. 观察现象，探究新知。

　　活动一：食盐和沙子在水中的溶解。

　　观察：分别观察食盐和沙子没放入水之前的样子。（颗粒状）

　　小组合作：两名组员分别把少量的食盐和沙子放入盛有水的烧杯中，充分搅拌后，静置。（强调玻璃棒搅拌时的注意事项）一名组员观察颗粒的变化，是否有沉淀，是否溶解。

　　比较：食盐充分搅拌后看不到颗粒，没有沉淀——食盐溶解了。沙子充分搅拌后有颗粒，有沉淀——沙子没有溶解。

　　活动二：面粉在水中溶解了吗？

　　猜想：面粉能否在水中溶解？（能？不能？）

　　小组合作，自主探究：一名同学在盛有水的烧杯里放进一些面粉，充分搅拌，静置，观察。其余成员观察、思考、猜测，能否看到颗粒？能否看到沉淀？面粉在水中能否溶解？

　　讨论：面粉与沙子、食盐在水中有什么相同与不同？用什么方法来证明？

　　活动三：学习过滤的方法，理解溶解的本质特征。

　　介绍过滤实验的器材，操作注意事项。介绍改进后的食盐装置。小组合作，分别过滤食盐和水、沙子和水、面粉和水的混合物。观察过滤后的现象：观察过滤完沙子和食盐的滤纸。描述为什么出现这样的现象。观察过滤完面粉的滤纸上会有什么现象？说明面粉能溶解在水中吗？

　　学生通过参与探究活动，在观察、比较实验、小组合作探究实验中发现现象本质，理解溶解概念，了解过滤操作流程与意义，充分调动了学生参与学习的积极性和主动性。

　　3. 课堂总结，技能提升。

　　知识总结：（1）溶解的含义；（2）食盐能溶解在水中，面粉和沙子不能溶解在水中——水能溶解一些物质；（3）用过滤的方法可以把不溶解在水中的物质分离出来。

　　技能升华：思考并讨论交流：生活中常见的物质，哪些能溶解在水中？哪些不能？溶解在生活中有哪些应用？

　　整节课的总结部分结合教学目标进行总结，层层递进，为学生以后进一步学习物质的溶解打下良好基础。

　　（五）成效分析

　　完成本节教学内容后，通过纸笔测试法，从“科学概念”“过程与方法”“情感态度与价值观”三个方面评价学生的学习效果。（见下页表）

　　从学生的答题平均分反馈显示，整体平均分达到9.431，学生的学习效果理想。其中“溶解的含义”达到了9.62，“列举溶解与不溶解现象”平均分9.63，“溶解现象的特征”平均分9.48，体现了“观察与比较教学”对学生的科学学习有促进作用。“过滤的注意事项”平均分9.88，“过滤的操作过程”平均分9.86，全卷最高，说明实验教学得到了很好的学习效果。

　　综合以上分析，本节课主要通过“观察和比较实验”教学突破了2个“溶解”学习中的重难点，即描述交流所观察到的现象，对不溶物质的溶解和不溶解的观察比较，并对沉淀物质的分离操作。在教学设计中，采用小组合作探究的教学形式，利用观察、比较实验的教学手段，三维目标达成度较高，教学方法获得学生喜爱，整节课达到了较好的教学效果。

　　（六）教学反思与建议

　　教科版小学《科学》教材从“科学探究是一种多侧面的活动”的观点出发，将亲身经历作为学生学习科学的主要途径。本节课选择了活动作为基本结构和主要的呈现方式，通过活动实现课程目标。

　　学生在学习过程中要将这些分解概念联系起来，进而逐层建构核心概念奠定基础。通过观察、测量、分析、交流与表达等探究过程技能训练，旨在让学生不仅能动手做，而且会动脑想。在实验操作过程中学会思变，让学生能够运用科学探究方法解决日常生活问题，同时学会利用科学语言提升与人交流和沟通的能力。

　　“观察与比较实验”教学给学生提供了充分的动手操作的机会，在观察中激发学生学习兴趣，从而使课堂气氛活跃、积极，学生学习效率较高。建议今后能积极将“观察与比较实验”教学模式应用在小学科学教学中，结合有效的课堂组织形式来提高教学水平和质量。

　　参考文献：

　　［1］中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022.

　　［2］刘恩山.义务教育小学科学课程标准解读［M］.北京：高等教育出版社，2017.

　　［3］王晨光.义务教育小学科学课程标准：科学概念·术语与实验［M］.北京：北京师范大学出版社，2018.