两者的共同点都是学生从感性认识上升到理性认识。从在实验中获得的第一手资料中分析与推理,慢慢发现真理的过程。
值得注意的是,帮学生理清现象与结论,现象是五官能感知到的,结论是分析与总结的结果。学生经常会将两者搞混,当学生第一时间说出结论时,需要学生们进行一起论证,拿出证明自己观点的证据。(相比于早年上课时,当所有学生都公认地从数据中发现了结论,我就默认为学生是从实验现象中知道的,其实不然,只是跟猜测一样而已。所以需要经过论证,才能真的培养了学生的证据意识了。)
一、现象研讨,从表面现象到本质理解
(一)平息表面理解冲突,转化为本质认识
今年上《食物在体内的旅行》时,直接给学生材料,让面包通过软管来模拟食道运输食物。学生的方法有很多。
方法1:把面包搞得与蚂蚁差不多大小,让食物滑下去。
方法2:用手挤下去。
方法3:吹下去。
出现方法多样的原因是因为学生对食道工作的不理解。只是知道食物通过食道进入胃部了。
在前几年教学中,我只追求学生推测到“运输”就可以了,食道让食物通过。但是根据跨学科概念“结构与功能”,食道其实是由肌肉组成,它通过肌肉的收缩来完成工作。所以,学生在现象与本质之间少了点理性的思考。
在这里,我借助食道工作动画解说的视频,让学生观看后来选择哪一个模拟方法才是真正模拟了食道工作“蠕动”。
(二)论证口中的结论,建构真概念
学生在做模拟胃的实验后,问1:你觉得胃有什么作用呢?
学生答:“消化。”(很多学生会对常用科学词汇不理解,但会用。)
问2(追问):“什么是消化呢?哪个证据说明胃消化食物了呢?”
然后就冷场了,没有人知道“消化”什么意思。
变换一个问题,问3:胃里的食物怎么变化了呢?(从表面现象入手,本意是想让学生用现象来证明自己的证据的。)
学生答:变成液体状了,像烂粥一样了......
板书:食糜(说明食物像你们说的这种状态叫食糜)
“那你放进去食物是什么样的呢?”“小块状”
“食物从块状到食糜,这样变小的过程,是胃里的主要的消化现象。”(板书:消化)
学生对于生活中的常用词“消化”,其实是没有实实在在的理解的,通过观察到的实验现象的论证,才感性认识的现象变为理性认识的名词,建构了科学概念。
二、数据研讨,论证观点到逆向推理
《运动的小车》一课研讨片段:
第一层次的研讨分析:小组数据纵向分析
学生看到自己的数据,立马会说:坡度大,小车把木块撞击得远;坡度小,小车把木块撞击得进。(这里,看起来像结论的语句,只是通过初次比较。)
追问:小车把木块撞击的远近,说明了什么的大小不一样?
学生答:小车具有的能量不同。
那么结论该如何说呢?
学生再次理清结论:坡度大,小车把木块撞击得远,说明具有的能量大;坡度小,小车把木块撞击得进,说明具有的能量小。
这时候如果问其他同学是不是也这样,他们会说也这样。早年,我就把课给结束了,好像做实验就是为了结论似得。
第二层次的研讨论证:多组证据论证
随机问几组同学,是不是也有这样的发现。肯定会说是。
这时,教师要追问:“那你有证据证明这个观点吗?”
希望学生说出自己的数据,来论证这个的观点。培养他们的证据意识,也潜在告诉学生,一个结论的得出,需要很多组数据来支撑。
第三层次的研讨:班级结果横向分析
以坡度小这一组班级数据为例,数据最大的很特殊,比数据最小的大了20,比一般的数据大了一半多。
学生立马就猜测到,可能他们组的坡度特别大。于是拿出来跟其他组的比一比。
原来数据特大的组,把两个柱子颠倒过来用了。所以坡度小的时候测出来就变得特别远了。
我想猜对的孩子肯定觉得自己学得特别好,一样就中要害了。
那还有一组数据特别小的怎么回事呢?请学生上台重新做实验,结果发现他们组的小车老是架到木块上去,一架上去,就跑不远了。
第四层次的研讨:逆向推理
正好有的小组做实验的时候来不及,那就请学生用学过结论来推测这个组第三次实验可能会取到什么数据。
学生会根据其他小组递进的规律猜测可能是几。
然后再请一个走神的小朋友瞎说一个数据25,问其他同学:他说得对不对?
根据结论,学生会说他们上一个数据是25.7,那么下一个数据肯定要比这个数据大的,猜25肯定不对。
教师总结与肯定学生们的回答。结束研讨。