一、源起
目前,初中科学课程作为一门以认识科学本质为基础、以提高学生素养为宗旨的综合性课程,正处于修改课程标准、更进教科书的发展关键时期,这要求科学教师针对某一课题,对比多种版本的初中化学教科书,分析其内在的编写逻辑,从切入角度、内容选择、实验类型等探索教科书所体现的逻辑线索,为更好地促进学生思维的培养和发展提供思考。
本节课以“物质的构成”内容为例,通过创设生活情境,从中抽取学科问题,从而简化教学难点,突破教学重点,使课堂变成教学“盛宴”,其中导课的环节,是这样进行的:
1展示学生的泔水桶:图片直观呈现 电子秤定量呈现
2教师提问:泔水桶中的物质组成 剩饭的物质构成 泔水桶臭味的物质构成
3基于PTA量表的实验探究:根据杭帮菜的特点,选择常见的蔗糖,前置“初步实验结论PTA检核量表”,先引导学生对照量表,从蔗糖“肉眼可见”到蔗糖溶于水后“肉眼看不见”的实验现象,推导形成初步结论,然后对选取的实验药品展开交流,确定推进实验方案。运用后置“推进实验结论PTA检核量表”,引导学生对照量表进行自评、修改实验结论:其他物质是由大量微粒构成的,通过对教材的补充,给出大量样本进而概括得到普遍规律:物质是由大量微粒构成的。形成“特殊到一般”,再从“一般到普遍”的认知线。对于科学教材中相对操作简便,结论简单的实验,诸如物质的构成,分子扩散等,都可以用以上简洁干练的“以评促探”来达成基本实验目标。
4那么问题来了:对于“节约粮食”的主题,需紧密联系“物质的构成”教学内容,分散成教学重难点,但主题元素与课程教学要点之间,往往是你中有我,我中有你,无法完全分割开,在课堂上更不可能去机械地把主题与要点一一对应,如果从单纯地寻找米粒构成规律,感受农民伯伯的辛苦入手,就会有“小马拉大车”无法驾驭之感,所以这时,我们该怎样引导学生去进行有效实验并得到真实感受呢?
二、确定主题—分子成大米,粒粒皆辛苦
以七年级上册第四章第一节“物质的构成”为例,以评促探:分子成大米,粒粒皆辛苦。探讨如何通过以评促探的方式,将诸多科学实验要素及教学要点,有效地落实到“节约粮食”的情感升华过程中。
三、确立目标—情感升华
【教学证据与学生科学探究能力发展目标】

四、教学过程—以评促探
【基于评价工具的科学探究教学设计与实施】
五、反思展望—三省吾身
通过PTA量化考评表,以评促探,探讨将诸多科学实验要素及教学要点,有效地落实到“节约粮食”的情感升华过程中。课前综合考虑分子概念、分子特征和中学化学教科书的特点,对3种版本初中化学教科书中分子内容的编写逻辑选择以下四个方面进行比较:1. 教科书中“分子”部分的位置;2 . 教科书如何切入对分子内容的学习;3 . 分子内容的选择和处理;4 . 教科书中分子内容学习的栏目设计。表1列出3种版本教科书在上述四个方面的简要比较说明。
表1 教科书中“分子”内容的编写整体比较
分子是一个极其抽象的概念,在什么样的前摄知识迁移下,在什么样的学习背景中,在什么样的能力基础下,这些都要求教科书对分子的呈现要在什么样的教材位置。由表1可知,不同的教科书中对分子的呈现位置虽有相似,但也不尽相同。分子的抽象本质决定了学生难以接受分子概念,教科书应该从恰当的角度切入介绍分子概念,让学生正确认识分子概念的同时,也更容易接受。
通过课前的综合比较分析3种版本教科书中的分子部分内容,结合各教科书的特点,把握教科书更新换代的关键时期,提出如下对教科书的建议。
5.1选择切入角度,降低学习难度
分子概念的学习既是新奇的,又是抽象的,对切入角度的选择可以采取沪教版教科书的编写逻辑。因为,向学生呈现抽象度高的分子概念时,需要把握学情,摸清学生的前认知,选择具象化的现象来降低对抽象概念的理解难度。
例如,通过创设花香的具象情境进行课堂导入,结合“杭州市花”——桂花,花香四溢的生活现象,思考花香闻得到,看不到的原因,提出值得探究的科学问题,刷新学生对花香的认识。
又例如,创设“分子成大米,粒粒皆辛苦”的大主题情境,通过分设课前、课中、课末小情景,课前小情景:泔水桶的定量称量——食物浪费的严重现象,引导学生产生对浪费的食物气味厌恶心态,回扣主题;分设课中小情景:根据杭帮菜的特点,选择常见的蔗糖,进行课堂实验,得出每餐消耗的主食米饭相当于消耗了数以万计的分子,引导学生对食物浪费的庞大数据产生感叹情绪,紧扣主题;再分设课中小情景:煮米饭需要消耗多少水分子。想象一下水分子是怎么样的?利用常见食材:黄豆与芝麻,通过食材模拟分子特征,从而类比到药物试剂瓶的微观实验,区别于教材中细长玻璃管的常规实验,暗含了针对相同直观现象的实验,我们倾向于节省试剂的微观实验,初步提出“节约”的思想;最后,分设课末小情景:煮米饭的过程中,液态水会汽化变成水蒸气,水蒸气遇到冷空气又会液化,该过程对应的微观实质是什么?引导学生对水分子的物态变化微观过程作图,通过模型的建立直观感受微观实质,回归主题:泔水桶中的食物气味闻得到看不到的微观实质是构成食物气味的分子会不停地做无规则运动,在宏观上表现为食物气味的扩散现象, 食物气味的宏观扩散令人厌恶,升华学生节约粮食的情感。
5.2编写探究实验,培养辩证思维
从特殊到一般,从一般到普遍:针对教学内容一,物质是由分子等微粒构成的,编写者应当设计探究性实验,引导学生理解知识,充分考虑学生的认知发展过程,而非直截了当地给出科学家最终的实验结果。例如,引导学生探究蔗糖溶于水、无色的特例到碘溶于水、有色的一般例子,思考结论:物质都由看不见的微观粒子构成是否正确;通过“一直加水”,有色溶液变无色,引导学生初步归纳其他物质也是由肉眼不见的微粒构成,建立从特殊到一般的辩证思维。再通过给出大量样本,对教材补充,能够比较好地帮助学生认识到物质是由大量微粒构成的,完善从一般到普遍的辩证思维。结合探究性实验,对肉眼看不见的微粒,借助仪器和工具拓展观察力,并根据资料卡,结合前置实验结论,完成对微观世界的初步感知,达成理解物质是由分子等微粒构成的目标。在此过程中,重点在于如何促进学生建立从特殊到一般,从一般到普遍的辩证思维,认识到科学的结论需要普遍的实验现象支撑,从而深入理解物质的构成。
5.3构建具象模型,关注内在联系
从外到内再升华:针对教学内容二,分子的特征,编写者可以通过绘制具体的微观认知模型,例如:煮米饭需要消耗多少水分子,引导学生画出一杯水中的水分子是怎么样的,结合模拟实验、微型实验等实验探究发现分子的特征:分子之间存在空隙、分子运动,可以发展学生观察、提出科学问题、设计实验方案等多个科学探究能力。而如何引导学生认识到模拟实验不能证明分子之间存在空隙,这就需要从实验现象再回到实验选材过程,通过对实验材料是否为真实分子的判断、比较,可以很好地解决这一难点,促进学生“顿悟”到模拟实验的实质。在扩散实验中,使学生建立宏观现象遇微观世界的联系,建立“结构决定性质,性质决定应用”的思维,为分子性质决定物态变化奠定基础,培养学生科学的逻辑思维。在平时的课堂中,我们要把握这种“从外到内再升华”的主题模式,完成了一次从宏观情境—微观实质—情感升华的过程,更是一个让老师和学生从接受—感受—享受的过程。