〔摘" "要〕" 《义务教育科学课程标准(2022年版)》强调,科学思维是学生最重要的核心素养,也是关键能力。该标准要求设计并实施能够促进学生深度学习的思维型探究实践活动。基于此,笔者在《蜡烛燃烧》一课的教学中,重视在探究实践过程中发展学生的思维能力。
〔关键词〕" 小学科学;物质变化;思维能力
〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " (2025)" 07" " 061-063
《蜡烛燃烧》是青岛版小学科学四年级下册(五四制)第五单元“物质的变化”的起始课。世界由物质构成,物质肉眼可见的形态为物体,物体的变化分为两种,形态变化已在三年级学习过,本课的学习围绕蜡烛燃烧生成新的物质变化而展开。
教育学家顾明远认为:教育的本质从某种意义上说就是培养学生的思维能力,而课堂是培养学生思维能力最好的场所。对于科学课程而言,思维活动是科学探究的核心,科学学习实质上就是科学思维活动。四年级学生已具备了一定的实验探究能力以及比较、分类、归纳、综合等科学思维能力,对物体的形态变化有了一定的认知,但对蜡烛燃烧产生的变化一般还停留在直观认识(发光、发热、冒烟等)层面,缺少更深层次的思考。在此基础上,笔者精心设计思维型探究实践活动,以期让学生在探究物质变化的过程中,促进其思维能力的发展。
以下是本课的教学目标。
科学观念:知道蜡烛燃烧时会产生水、二氧化碳、炭黑等新的物质,知道生成新物质变化时伴随的现象。
科学思维:通过实验现象,能分析得出蜡烛燃烧时会产生水、二氧化碳、炭黑等新物质;通过资料学习,能归纳概括出生成新物质时一般会伴随的现象。
科学探究:能在教师的引导下,通过实验及科学阅读探究物质的变化。
态度责任:乐于尝试,乐于合作与交流,对探索物质变化充满兴趣;能尊重事实,形成用事实说话的意识。
教育的真谛在于启迪智慧。为构建思维型科学课堂,笔者从五个方面开展递进式教学。
一、创设情境:激发学生探究的兴趣
师:同学们,你们喜欢看魔术表演吗?老师学了一个小魔术,现在想给大家表演一下。看,这里有一张白纸,喷上碘酒,会有什么样的变化呢?(纸上出现了一支蓝色燃烧的蜡烛)
师:猜猜看为什么会这样?
生:淀粉遇碘会变蓝色,所以蜡烛是用白色淀粉液画的。
师:同学们很会动脑筋,能找到魔术背后的科学奥秘。世界是由物质构成的,我们周围的物质会发生变化。这些变化背后隐藏着科学奥秘,今天,我们就以蜡烛的燃烧为例,继续研究物质的变化。
【设计意图】良好的开头是成功的一半。小学生有着强烈的好奇心,教师在四年级上册《食物的营养》一课的基础上,设计了他们喜欢的“小魔术”,从“小魔术”入手,创设情境,引发思考。这既能引导学生用以前所学知识解决问题,又能激发学生探究周围物质变化的兴趣。
二、自主探究:观察蜡烛燃烧时发生的变化
观察蜡烛的特征。引导学生观察蜡烛由几部分组成以及蜡烛的其他特征。
推测蜡烛燃烧时产生的物质,当把它点燃时,蜡烛会有什么变化。
师:你们观察得可真仔细,从小小蜡烛的燃烧中观察到这么多现象。请同学们猜一猜,蜡烛燃烧时变短了,消失的那一部分变成了什么?
(学生根据已有知识和经验大胆猜测)
【设计意图】学生观察蜡烛燃烧,在他们已有知识和经验的基础上,教师提出问题引发学生思考。让学生对将要研究的问题提出猜想,在充分备课的基础上,根据学生的猜想,开展下一环节的教学,制订探究计划。
师:我们知道热空气会上升。蜡烛燃烧后,周围的空气受热,热空气带着燃烧后的物质向上走,那应该怎么收集蜡烛燃烧后产生的物质呢?
(学生思考,汇报交流)
师:收集了蜡烛燃烧产生的物质后,又怎样去验证呢?老师为大家提供了一些实验器材,你能想出一个合适的实验方案吗?
(学生分组设计实验方案,全班交流;及时对学生进行评价,形成合理的实验方案:将干燥的集气瓶罩在蜡烛火焰上方约2厘米处,瓶口微微倾斜,观察瓶口及瓶壁有什么现象出现,时间大约20秒;将集气瓶正放在桌上,倒入澄清的石灰水并振荡,观察石灰水有什么变化。)
学生分组实验,得出实验结论:蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳,燃烧不充分时会生成炭黑等物质。
通过数字化工具再次验证。
师:这是我们通过观察实验现象得到的结论。我们还可以通过仪器来检测,这是二氧化碳检测仪(出示二氧化碳检测仪),屏幕中间的数值表示二氧化碳浓度,下方则表示湿度,数值越大,表示空气中二氧化碳和水的含量越高。接下来让我们一起看看检测的过程。观察数据的变化,你有什么发现?
学生观察汇报:数据的快速增长,说明蜡烛燃烧确实产生了二氧化碳和水。
【设计意图】在重视科学探究的同时,融入当代科技的成果,通过检测仪观察蜡烛燃烧前后二氧化碳浓度、湿度的数据变化,让学生通过数据变化感悟到蜡烛燃烧产生二氧化碳和水。相比常规实验,数字化工具有数据测量精准、数据采集智能、实验结果定量等特点,使科学实验更严谨、更准确、更直观。
师生共同总结:通过今天的学习,我们知道蜡烛在整个燃烧过程中发生了很多变化,产生了水、二氧化碳、炭黑等物质。蜡烛燃烧是生成新物质的变化。
【设计意图】学生亲历“提出问题—合理猜想—动手实验—得出结论”这一过程,学习到蜡烛燃烧产生了新物质。在分析得出蜡烛燃烧时会产生水、二氧化碳、炭黑等新物质的结论的过程中,促进了学生思维能力的发展,并在活动中培养学生敢于猜想、勇于实验、善于总结、乐于合作的良好品质。
三、碰撞交流:探究生成新物质时伴随的现象
师:生活中还有很多生成新物质的现象,你能举例说一说吗?
(生汇报)
师:请看老师这里,有一个鸡蛋和一杯白醋,把鸡蛋放入白醋中会有什么变化?
生:有气泡出现。
师:这是不是一种新物质呢?还有切开的梨变色、纸燃烧变成灰烬(课件出示图片),它们有没有产生新物质呢?
(学生思考讨论汇报)
师:同学们说得对不对呢?我给每个小组提供了一份学习资料,请同学们仔细阅读,找到答案并思考:在生成新物质的变化过程中,伴随着哪些现象?
学生自主阅读,总结提炼:生成新物质的变化,一般伴随着发光、发热或改变颜色、产生气体等现象。
【设计意图】教师从学生的角度设计教学,任务驱动,提供资料,让学生自主阅读、小组讨论交流寻找答案,并归纳概括出生成新物质变化时一般会伴随的现象,促进学生的思维发展,教学评一体化,突出学生学习的主体性。
四、应用迁移:生成新物质的变化对人们生活的影响
了解古代瓷器的发明。
师:同学们,你们知道吗?早在几千年前,我国劳动人民就已经发现了生成新物质的变化,如各种精美瓷器的制成就是新物质的变化。瓷器是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成,在烧制的过程中发现有新物质生成。可以说,瓷器的发明是中华民族对世界文明的伟大贡献,接下来我们一起看看瓷器是如何制作的吧!(播放视频)
师生交流其他生成新物质的变化对人们生活的影响,引导学生用辩证的思维看待周围的世界。
【设计意图】一、介绍我国古代瓷器的发明,让学生感受到劳动人民的伟大智慧,增强民族自豪感;二、交流其他生成新物质的变化对人们生活的影响,让学生把所学知识与生活联系起来,感受物质的变化使物质世界丰富多彩,使学生养成善于观察、善于分析的良好思维习惯,并在这个过程中培养学生用辩证的思想看待周围世界的能力。
五、课后延伸:引发学生更多的思考
师:其实,蜡烛燃烧还隐藏着许多秘密,让我们一起看一个有趣的实验!(播放隔空点亮蜡烛的视频)
师:视频看完了,是不是感到很神奇?火焰没有接触棉芯却把蜡烛点燃了,这是为什么?蜡烛刚熄灭时产生的白烟又是什么?感兴趣的同学请在课后寻找答案吧。
教师最后发放评价表进行自评,并展示。
【设计意图】隔空点亮蜡烛,引发学生更多的思考,学生的探究活动不因课堂的结束而中止,让课的结束成为学生新的探索起点。最后发给学生每人一份评价表,让其对自己的学习情况进行评价,突出评价的自主性;评价后进行展示,使学生的学习行为具有多元收获,并促进学生后续学习的发展。
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[M].北京:北京师范大学出版社,2022.