直面学生,让课堂更有科学味

作者: 潘习武

直面学生,让课堂更有科学味0

科学课堂中,学生的活动有时会与教师的设计意图不一致。遇到这种情形,教师要敢于直面学生,通过合理的方式处理来自他们的真实反馈,以有效的教学策略促进其科学素养的发展。

一、直面学生的前概念,精准定位教学内容

五年级《认识棱镜》一课,主要是观察白光通过三棱镜后发生的变化,通过资料分析知道太阳光是一种复合光,通过制作彩色轮知道色光三原色可以混合成白光。

在上课之前,教师做了一项简单的调查,发现大多数学生在课前已经知道了棱镜放在光下会形成彩虹(学生的前概念是彩虹,但实则是彩色光带),并且已经知道太阳光是一种由七种颜色的光复合而成的白光。传统教学中,教师的处理方式是:在课堂中花费很长时间让学生将棱镜放在光下找彩色光带,并将其作为课堂教学中的重点实验。如果按照这样的思路进行,即在学生已有的认知中重复演绎实验过程,可想而知,他们的认知水平不但不会得到提升,还违背了课堂有效性的原则。

对学生的前概念,教师不妨尝试如下处理方式。

直接引入,快速聚焦:引入棱镜,观察棱镜的特点。

描述彩色光带:利用棱镜和手电筒找到彩色光带,并对彩色光带进行细致描述。

检测光的颜色:通过不同颜色(红色、绿色、蓝色)的光穿过棱镜、红绿蓝光混合实验,以及检测光颜色的实验平台(分光仪),得出太阳光中包含不同颜色的光的结论。

调整后的教学设计,有别于重复演绎学生已知的通过棱镜找彩色光带的实验,而是让他们自主构建彩色光带的组成,重新认识了白光,通过推理检测知道白光形成的原因。在设计教学时,教师应站在学生的角度,提前了解他们的前概念,只有直面他们的前概念,才能抓准有价值的研究内容,才能在有限的课堂教学时间内,帮助他们形成新的科学观念。

二、直面学生的观察习惯,培养严谨科学态度

当学生完成通过棱镜生成彩色光带的实验之后,教师引导他们对彩色光带进行记录、描述。在教学中发现,学生通常会简单、粗糙地观察,并根据自己的思维定式记录观察到的现象。

(学生通过棱镜生成彩色光带并记录,如图1。)

师:请同学们上台对自己观察到的彩色光带进行描述。

生:我们看到这个彩色光带有七种颜色。

师:是哪七种颜色呢?

生:红橙黄绿青蓝紫。

师:其他同学呢,认为有几种颜色?

生:我们都认为有七种颜色,并且都是红橙黄绿青蓝紫。

师:请你帮老师指出来,红橙黄绿青蓝紫分别在哪里?

生:(对照图片指认)红色、橙色、黄色、紫色……老师,其他颜色我指不出来。

师:出现了什么问题吗?

生:看得不是很清楚。

师:有没有更好的办法可以看得清楚呢?

生:我们可以将图像放大。

师:真是个好办法。科学家也一样,当观察到的图像不够清晰的时候,会用到放大的方法,于是就有了很多放大的工具。(通过希沃自带的放大功能将图像放大)现在,你来说说,都是一些什么颜色?

(学生对着图片再次指认。)

师:同学们,你们刚刚在做实验记录的时候,是看清楚了再记录的吗?

生:(露出不好意思的表情)老师,我看到图片像彩虹,所以就直接画出了红橙黄绿青蓝紫七种颜色,并没有仔细去观察。

师:那如果科学家在做实验的时候,也跟你们一样,没有观察清楚,就凭自己已有的认知去描述实验现象,有没有问题呢?

生:会非常不严谨,这样得出的结论可能是错误的。

可以发现,学生在探究实践的过程中,往往会出现一些跟自己认知类似但不同的现象,如果教师没有及时发现这个问题,那么他们可能就会将已有认知跟新的现象混合,这样不利于科学观念的形成。长此以往,学生就不能形成严谨、实事求是的科学态度。教学中,教师要通过敏锐的观察,直面学生简单、粗糙的观察记录方法,用严谨的科学态度帮助他们改正不良的观察习惯。

三、直面学生的思维模式,引导利用工具检测

描述完彩色光带之后,学生分析并设计实验,让红、绿、蓝三种色光穿过棱镜,发现棱镜不能改变三种色光的颜色(如图2)。

师:既然棱镜不能改变光的颜色,那我们回到最初的实验。照这样的观点,进入棱镜的光里面应该包含这几种不同颜色的彩色光,可为什么我们看到的却是白光呢?

生:我推测白光是多种彩色光复合在一起形成的,这些颜色的光混合在一起就可以形成白光。

师:有什么办法说明你的观点呢?

生:我们可以用红、绿、蓝三种颜色的光混合着试一试。

(师生配合演示,如图3。)

师:发现了什么?

生:我们发现不同颜色的光,混合在一起,确实可以合成接近白色的光。

师:有道理,不过这是你们的猜想,按照这个推理好像也是可行的,但是科学家要得出一个结论,必须非常严谨,他们不仅要推理,还要用仪器检测太阳光里是不是真的含有这些颜色的光,于是发明了一种可以检测光的颜色的仪器。老师也组装了一款可以检测光颜色的仪器,我们一起来检测一下。

(演示:利用自制分光仪检测白光,如图4。)

生:通过观察颜色分析图可以发现,这里的白光确实是一束彩色光。

当学生观察到彩色光带之后,教师通过询问发现,他们对彩色光带的形成表现出浓厚的探究兴趣,不仅对其做了不同的假设,还对假设做出了相应的推理。这些推理固然能解释学生的猜想,但是不够直观,这是教学的难点。所以,教师需要探索更适合学生素养发展的教学设计,于是对他们的推理采取了直观检测的方法,成功地解决这一难题。

(作者单位:湖北省宜昌市伍家岗区实验小学中南校区)

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