科教版《马铃薯在水中是沉还是浮》课堂实录

2016-11-14 | 马铃装水水中

　　（每组桌上摆放着一个装有清水的烧杯，大小不同的土豆各一个）

　　师：今天为每组同学准备了土豆，既有土豆“大哥”（大土豆）也有土豆“小弟”（小土豆），如果把它们放在装水的烧杯里可能会怎样？

　　生：沉！

　　生：浮！

　　师：究竟是沉还是浮，让我们试试吧！

　　（学生将土豆放入水中，观察土豆的沉浮情况。）

　　师：土豆放在水中怎样了？

　　生：沉！

　　师：看样子，不管是土豆“大哥”还是土豆“小弟”，放进水中以后它们都沉了。谁能跟大家解释一下，土豆在水中沉下去是怎么回事？

　　生：因为土豆比它同体积的水要重。

　　师：同意他的分析吗？

　　生：（齐）同意！

　　师：让我们把他的分析记录下来。

　　（教师板书：土豆比同体积水重，会沉。）

　　评：教师以观察和解释土豆“大哥”、土豆“小弟”在水中的沉浮情况，拉开本节科学课探究活动的序幕，营造童趣氛围，拉近师生心理距离，为后续教学活动埋下了“伏笔”。另外，这个观察分析活动还有两个好处，一是复习了上节课的知识，为本课的研究作了知识上的铺垫；二是研究了土豆在水中下沉的原因，为后面的学习理清了思路。

　　师：今天我要给大家表演一个有趣的节目，给你们的土豆施一点“小魔法”，让土豆从水中浮起来，信不信？

　　（学生半信半疑。教师有意挑选了土豆“大哥”，在对其稍施“魔法”之后放入事先准备好的一烧杯盐水中。大部分学生在观察到土豆在水中浮起的现象后齐呼“是盐水”）

　　师：你们认为我的“魔法”在哪里？

　　生：烧杯里面装的是盐水。

　　师：如果你们有盐水也能让土豆浮起来吗？

　　生：可以！

　　师：你们要想让自己的土豆“小弟”、土豆“大哥”浮起来，准备怎样做？

　　生：拿一袋精盐把它全部放进水中去。

　　师：我这有盐和小勺，你们认为放几勺盐到水中去以后就可以让土豆浮起来？

　　生：3勺

　　生：5勺

　　生：1勺……

　　师：咱们今天来试一试，看看你们做的盐水是不是也能让土豆浮起来。

　　（教师将事先准备好的盐和勺分发到各小组，其中有些小组得到的盐是刚好能使土豆在水中浮起的，而另外一些小组只有他们一半的盐量。学生在得到盐和勺后，不断地用勺将盐放入水中搅拌，并将土豆放入盐水中观察其沉浮。当各个小组的同学将盐全部放入各自的水中后，只有盐量较多的那些小组的土豆浮了起来，而盐量较少的那些组的土豆没能浮起来。）

　　师：老师给大家的同样是盐，你们那儿也同样是盐水，有的组的土豆浮起来了，有的组的土豆浮不起来，这是怎么回事？

　　评：教师将一个普通的科学实验现象以孩子们乐于接受的“魔法”形式呈现出来，使学生很快地对活动内容本身产生了极大的关注，唤起了他们的探究欲望。对于三年级的孩子来说，他们可能通过不同的媒体渠道获得过盐水能使下沉的物体上浮的知识介绍，但他们很少亲身经历这样的活动，更很少对这一现象进行分析探究。因此，教师在这里没有纠缠于让学生证明使土豆浮起来的水到底是不是盐水，而是直接引导学生想办法利用老师提供的盐制作盐水，使土豆浮起来。这种处理方式一方面为引导学生探究“意义”的活动获得充分的时间和空间；另一方面，教师巧妙地设计了有结构的材料，通过盐量的不同，制造了矛盾，把学生的探究活动聚焦到有“意义”的建构中来。

　　生：我们刚才是一勺勺地放，放一勺就把土豆丢进去看看浮起来没有，最后把全部盐放进去，土豆还是没能浮起来。

　　师：放了几勺？

　　生：8勺。

　　生：我们是倒一勺盐，搅一下，搅匀了再倒一勺再搅，最后还是没有浮起来。

　　师：其他同学有没有办法能让他们组的土豆浮起来？

　　生：我认为他们组的土豆没能浮起来，是因为他们的土豆最重、最大。

　　师：我们来试一试，把最重、最大的土豆和你们在盐水中浮起来的小土豆交换一下，看看情况会怎样。

　　（两个小组的同学交换大小不同的土豆后放入各自的盐水中，原来能使小土豆浮起来小组的盐水同样使大土豆浮起来了，而原来没能使大土豆浮起来的小组的盐水，也没能使小土豆浮起来。）

　　评：教学材料的“结构性”在学生“动手做”的过程中显现得淋漓尽致。对“土豆大小”这个无关变量的研究，否定了学生自己的假设，迫使他们继续探究，这不就像科学家那样在工作么？

　　师：大家都看到了，当我们的土豆“大哥”和土豆“小弟”换个个，原来没能使土豆“大哥”浮起来的小组，同样没能使土豆“小弟”浮起来，看来，土豆的大小不是问题的关键。能不能再想办法让他们的土豆都能浮起来？

　　生：盐再放多点儿。

　　生：我觉得要放一袋精盐，因为我看过一篇作文，就是他把一个鸡蛋放入水里面，鸡蛋会沉，然后他放了一勺盐鸡蛋没有浮起来，然后他放了半袋盐，鸡蛋还是没有浮起来，最后他把一袋盐全都放进去了，鸡蛋才能浮起来。

　　生：我觉得他们的盐没有搅匀。

　　生：我也觉得他们没有把盐搅匀，因为我看出来他们那一杯没我们这一杯的水清，我们这一杯盐水像自来水一样可以看到对面的东西，他们那一组的水还有点浑，没搅匀。

　　师：如果我再给你们组一些盐，放入水中搅匀后，能使你们的土豆浮起来吗？

　　生：（不太自信）可以吧。

　　（教师继续分发盐给学生，学生在得到盐后加入水中搅拌最终使土豆浮了起来。）

　　师：看样子，给了一些盐之后，各小组的土豆都浮起来了，你们说说要想使土豆浮起来，诀窍在哪里？

　　生：盐要放得多。

　　生：盐要放得多同时还要耐心把它搅匀，土豆才能浮起来。

　　评：学生在经历了从推测──实践──分析──实践收集事实的过程后，发现了盐放得足够才能使土豆浮起来，当学生获得这个科学事实后，便是开始“收麦子”的时候了。

　　师：看来同学们都能发现，如果水中放盐少了，土豆浮不起来，放到一定量以后土豆才能浮起来。现在请同学们解释一下，土豆在盐水中浮起来的原因是什么？

　　生：我觉得盐放多了，再加上水的力量，土豆吸收了，土豆就浮了起来。

　　生：我认为那就是盐多浮力大。

　　生：我认为土豆小一点，盐可以放少一点就能浮起来。

　　生：人在海里面游泳，假如海里面含有不足够多的盐分，即使你不游的话，你自己安静地躺在水上面还是会浮上来。要是海水里没盐的话你就会沉下去。

　　（注：可能是略看了关于死海的文章）

　　师：大家的解释似乎都有自己的道理，你们能用一句简单的话科学地解释一下土豆在盐水中浮起来的道理吗？

　　生：我还是认为盐多浮力大。

　　生：把盐放在水里面它的重量就大一些。

　　生：土豆比同体积的水轻。

　　师：比同体积的什么水轻？

　　生：盐水。

　　师：那怎样表达更科学？

　　生：土豆比同体积的盐水轻。

　　（教师板书：土豆比同体积的盐水轻，会浮。）

　　评：儿童用自己的语言表达着自己的前概念的认识，通过几次反复，我们看到了学生认识的发展，看到了他们的思维沿着概念箭头往前进，终于达到了概念水平的理解，初步收获了“麦子”。

　　师：刚才大家是在水中放了盐使土豆浮起来的，如果给你点别的东西放到水里，也能使土豆浮起来吗？

　　生：有的可以有的不可以。

　　师：能说具体点吗？

　　生：比如说石头就不行。

　　师：我这有糖和小米，你们今天也把它们加到水里，看看能不能使土豆浮起来。

　　（教师把糖、小米分别分发到各小组后，学生将糖、小米倒入水中搅拌，最终加糖搅拌的小组使土豆浮起来了，而加小米搅拌的小组没能使土豆浮起来。）

　　师：说说你们是怎么做的，有什么发现。

　　生：我们把所有的糖放进水中用勺搅，搅了很多下以后，再把土豆放进去就浮起来了。

　　生：我们这一组是用小米做的实验，我发现小米和盐不同，它是固体，不能化，也不能溶成液体，我们放的这些小米不能使土豆浮起来。而且小米把它垫着，土豆沉在小米之上，像沙滩上有一个巨大的石头一样。

　　生：我觉得能溶化的物体放进水里，土豆就能浮起来，而且要放到一定的量。

　　评：又一次巧妙地设计了有结构的材料，丰富了概念的内涵，加深了学生对概念的理解。而这里的不足之处在于：在实践活动中教师对学生进行定量观察的指导还有欠缺，如能在混合盐和水、糖和水、小米和水的过程中，指导学生对两种物体混合后体积的变化给予量的观察，相信学生对概念的认识会有更深层次的理解。

　　师：就大家今天所做实验的发现，那些能使土豆浮起来的都是用的什么样的物体？

　　生：可以溶化的物体。

　　师：小米没这样的特点吗？

　　生：没有。

　　师：是不是小米放得太少了？

　　生：不是，它不能溶化。

　　师：现在土豆又在糖水里浮了起来是怎么回事？

　　生：我们这组土豆浮起来的原因是放的是可溶化的糖，而且放到了一定的量。跟土豆在盐水里浮起来的道理一样。

　　生：土豆比同体积的糖水轻，所以会浮。

　　（教师板书：土豆比同体积的糖水轻，会浮。）

　　师：糖水、盐水和清水相比较有什么不同？

　　生：糖水、盐水里面是加了东西，而且是可以溶化的。

　　生：糖水和盐水有味道，清水没有味道。

　　生：糖水和盐水是两种东西混合在一起的液体，和清水不同。

　　生：糖一溶化，就使水的浮力变大，使土豆浮起来了，盐也是一样的，清水不行。

　　师：土豆比同体积清水重，它会沉下去，比同体积盐水轻，它会浮起来，在重量方面你们发现了什么？

　　生：水的重量改变了！

　　生：我觉得是盐水比清水重。

　　师：怎样表达更科学？

　　生：盐水比同体积的清水重。

　　师：是不是这样呢？我们能不能想办法做一个实验比较一下？做这个实验需要些什么？

　　生：需要两个杯子，上面都刻有量数。

　　生：两个杯子里面的水要同样多，一个杯子里面放盐水，一个杯子里面放清水，放在天平的两边看谁重。

　　（教师出示事先准备好的天平及量杯，演示盐水、糖水与同体积清水重的比较，使学生发现确实盐水、糖水比同体积的清水重。）

　　评：进一步明确“水”的重量不同是造成土豆沉浮的原因，并使用了实验验证的科学方法，体现了科学研究的过程特点，对儿童理解科学很有益处。

　　师：看到了这样的实验结果，你们还想说些什么？

　　生：我觉得水是有重量的，加了东西的水，肯定比没加东西的水重。

　　生：我有一个问题，就是放了糖或放了盐的水，为什么会比同体积的清水重？

　　生：一杯是清水里面没加东西，一杯是清水里面加了糖，糖是可溶化的物体，它溶化在清水里以后，加重了清水的重量，所以比清水重。

　　师：同意刚才这位同学的分析吗？

　　生：同意。

　　评：儿童对科学表现出了穷追到底的精神，他们用自己的理解，自己的语言，合乎逻辑地解释了盐水、糖水都比清水重的原因，真是令人佩服！

　　师：我这有一个小瓶子，放在清水中它会沉，放在盐水中它不沉不浮，你有什么办法让它全浮起来？

　　生：放非常非常多的盐。

　　师：这是什么道理呢？

　　生：加了很多盐的盐水会比同体积的少加盐的盐水要重，瓶子才能浮起来。

　　（教师请同学们回去后思考课本中的一幅插图所呈现的一个现象：杯中有三层液体，从下到上分别是糖浆、水和油。其中，葡萄浮在糖浆上，塑料浮在水上，软木塞浮在油上。解释这是怎么回事。）

　　总评：本课的教学内容对学生是很有吸引力的，但难度大，通过多次试教，我们发现学生学习这个内容缺乏知识基础，因而补充了对沉浮奥秘的学习，为本课的研究作了铺垫。有了这样的一个知识基础，再结合土豆在水中的沉浮这一研究主题，教师自然地、不留痕迹地设计了有结构的材料：一是各组盐的多少不同，二是可溶物糖与不溶物小米，通过对这些有结构材料的实验操作，让学生在发现矛盾和解决矛盾中，去探究、思考，从而发展了学生的认识，形成了初步的概念。引用张之仁老师的话来说，就是让学生收获了“麦子”，引用兰本达的话来说，就是让学生沿着概念箭头前进，这在本课中，表现得尤为突出。

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《科教版“马铃薯在水中是沉还是浮”课堂实录》摘要：观察和解释土豆大哥、土豆小弟在水中的沉浮情况，拉开本节科学课探究活动的序幕，营造童趣氛围，拉近师生心理距离，为后续教学活动埋下了伏笔。另外，这个观察分析活动还有两个好处，一是复习了上节课的知识，为本课...