程英

從一堂課的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)“固體混合前后體積是否變化”說(shuō)起，通過(guò)分析教材、課堂實(shí)踐情況，闡述我們應(yīng)該給學(xué)生怎樣的教材，特別是難度的深淺應(yīng)該如何把握。

1. 探源：固體去哪兒了

我曾經(jīng)在家長(zhǎng)開放日上了一節(jié)課，內(nèi)容是蘇教版三年級(jí)下冊(cè)3單元《固體和液體》第1節(jié)《認(rèn)識(shí)固體》的第2課時(shí)。

這本是一節(jié)比較有樂(lè)趣的課，孩子們?cè)谡n堂上利用天平、量杯進(jìn)行測(cè)量，利用篩網(wǎng)分離黃豆、花生、大米，玩得不亦樂(lè)乎。然而，當(dāng)孩子們發(fā)現(xiàn)固體混合之后，體積竟然變小了，不禁發(fā)問(wèn)：固體怎么變少了？不少家長(zhǎng)也發(fā)出了一樣的聲音。矛盾點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面：一、利用量杯測(cè)量固體體積，科學(xué)嗎？二、固體混合前后，體積真的會(huì)變??？

有人覺(jué)得這是兩個(gè)明顯的科學(xué)性錯(cuò)誤，也有人覺(jué)得至少這是有待考證的。這些不科學(xué)的設(shè)計(jì)是編寫教材的老師故意為之還是偶然錯(cuò)誤？是否需要給三年級(jí)學(xué)生講授準(zhǔn)確且科學(xué)的有關(guān)體積的知識(shí)？

解決矛盾之前，我們先來(lái)看一下這一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，緊密圍繞著固體的混合與分離。包含三方面內(nèi)容：一、認(rèn)識(shí)固體的混合和分離在日常生活中的應(yīng)用;二、研究固體混合前后重量和體積的變化，這是本課的重點(diǎn)。學(xué)生通過(guò)運(yùn)用工具進(jìn)行測(cè)量，認(rèn)識(shí)到固體混合后總重量不變，總體積改變，并體會(huì)到運(yùn)用工具比感官準(zhǔn)確;三、想辦法把混合的固體分離開。

2. 破譯：體積相關(guān)知識(shí)的內(nèi)涵闡釋

2.1 體積的定義

體積的準(zhǔn)確定義是“物體所占空間的大小”。

這句話重要嗎？我倒覺(jué)得不必過(guò)分重視，更不用展開討論。這句話充其量不過(guò)是對(duì)體積的一種解釋，對(duì)于三年級(jí)的孩子來(lái)說(shuō)，能幫助其理解嗎？可能效果略差。何謂物體？何謂所占？何謂空間？大小如何判斷？一系列問(wèn)題模糊不清。但是，如果問(wèn)他們，黃豆、大米哪個(gè)大？他們都知道。所以，利用直觀方法、生活經(jīng)驗(yàn)而非定義來(lái)講授可能更好。孩子的直覺(jué)是寶貴的財(cái)富。有的時(shí)候，淡化形式，注重實(shí)質(zhì)才是王道。

但如果比較的是大小差不多的土豆，憑肉眼是無(wú)法分辨的，因此我們就需要學(xué)習(xí)體積的測(cè)量了。

關(guān)于體積，科學(xué)和數(shù)學(xué)上都有相關(guān)知識(shí)，既有差異又有聯(lián)系。數(shù)學(xué)中講體積關(guān)注的是計(jì)算，而我們科學(xué)上更關(guān)注的是測(cè)量。測(cè)量的方法在生活中也常常用得上，這也正體現(xiàn)了科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。但科學(xué)和數(shù)學(xué)不是割裂的，三年級(jí)數(shù)學(xué)中剛剛學(xué)到二維圖形的面積計(jì)算，尚未學(xué)三維立體結(jié)構(gòu)的體積計(jì)算，所以，相應(yīng)的，三年級(jí)科學(xué)涉及到的是體積的測(cè)量，而非計(jì)算。

2.2 教授體積時(shí)遵循的原則

（一）順應(yīng)兒童發(fā)展

孩子們身心的發(fā)展在整體上具有一定的順序，這種順序性是客觀的、不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，教育工作要遵循這種順序性，循序漸進(jìn)地促進(jìn)人的發(fā)展。

并且，孩子發(fā)展在不同的年齡階段表現(xiàn)出不同的總體特征及主要矛盾，面臨著不同的發(fā)展任務(wù)。教育工作必須從孩子的實(shí)際出發(fā)，針對(duì)不同年齡階段的孩子，提出不同的具體任務(wù)，采取不同的教育內(nèi)容和方法，同時(shí)應(yīng)注意前后相鄰階段的銜接。

（二）彰顯學(xué)科特質(zhì)

但是，教育要適應(yīng)人發(fā)展的順序性和階段性，并不意味著小學(xué)科學(xué)教育要遷就學(xué)生現(xiàn)有的發(fā)展水平，或降低教育的標(biāo)準(zhǔn)和要求。小學(xué)科學(xué)教育必須不斷向孩子提出他們能接受但又高于其現(xiàn)有水平的要求，以促進(jìn)他們的發(fā)展。人們?cè)诮逃龑?shí)踐中概括的“跳一跳，摘個(gè)桃”的經(jīng)驗(yàn)，都值得借鑒。

（三）突出核心價(jià)值

教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，三年級(jí)孩子理解立體結(jié)構(gòu)所占空間這個(gè)問(wèn)題的確有難度和深度。因此，關(guān)于體積的測(cè)量，我們也需要降低難度，順應(yīng)孩子的發(fā)展。

體積這個(gè)概念的建立是孩子空間觀念形成過(guò)程中的一次飛躍，標(biāo)志著他們?cè)谡J(rèn)識(shí)二維空間的基礎(chǔ)上，開始認(rèn)識(shí)三維空間，即由認(rèn)識(shí)平面圖形上升到了認(rèn)識(shí)立體圖形。

2.3 測(cè)量固體體積的方法

測(cè)量體積的方法有很多。

對(duì)于規(guī)則形狀的物體，我們可以利用公式計(jì)算。而對(duì)于不規(guī)則形狀的物體，我們可以用排水法、按壓法、懸垂法、溢杯法、計(jì)算法、氣體法等。其中孩子們最熟悉的就是排水法。

伊索寓言中烏鴉喝水的故事深入人心，這是一年級(jí)語(yǔ)文課本上的一節(jié)課。聰明的烏鴉為了喝到水瓶中的水，叼來(lái)石子投進(jìn)水瓶里，水位升高，烏鴉喝到了水。如果要問(wèn)到底喝了多少水呢？水位之所以升高，是因?yàn)槭诱剂丝臻g，不斷扔進(jìn)去的石子把水位推高了。這就直接涉及到了體積的定義：物體所占的空間。水的體積就是最后水位齊瓶口之后，繼續(xù)扔進(jìn)去的石子的體積。反過(guò)來(lái)，將溢出的水放在有刻度的量杯中讀出刻度，這就是最后投入石子的體積，這就是排水法。

3. 深化：固體混合前后

3.1 我們的共識(shí)

一般我們認(rèn)為，幾種固體在混合前后，其體積是不會(huì)有任何變化的，當(dāng)然前提是它們之間不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因?yàn)閮H需要從宏觀上看，固體顆粒的數(shù)量在混合前后沒(méi)有改變，顆粒形狀也不變，體積怎么會(huì)改變呢？

沒(méi)有備這堂課之前，我也這么認(rèn)為。我也覺(jué)得完全可以準(zhǔn)確地測(cè)量固體體積方法，因?yàn)楹⒆觽円荒昙?jí)就學(xué)過(guò)《烏鴉喝水》了，怎么會(huì)不知道排水法？何必要引導(dǎo)孩子用量筒測(cè)量固體體積？何必要用缺乏科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)

得出一個(gè)缺乏科學(xué)性的結(jié)論？

然而仔細(xì)解讀教材，再經(jīng)過(guò)課堂實(shí)踐之后，我才發(fā)現(xiàn)，這只是我的想當(dāng)然，幾乎沒(méi)有幾個(gè)孩子能提出量筒測(cè)量的不準(zhǔn)確性，我才理解，這樣一種有意的“缺乏科學(xué)性”的安排，正體現(xiàn)了合理安排教材難度的原則。

3.2 教材的安排

三年級(jí)教材中，孩子們學(xué)會(huì)了用量筒來(lái)測(cè)量體積，雖然是測(cè)量固體，這有些不科學(xué)，但這是一種粗略簡(jiǎn)便的方法。測(cè)量時(shí)習(xí)得的知識(shí)稍微轉(zhuǎn)化一下，便能巧妙應(yīng)用于下一課時(shí)液體混合前后的體積變化。

（一）以實(shí)驗(yàn)操作為根：如何使用量筒

應(yīng)把量筒放在平整的桌面上，我們?cè)跍y(cè)量固體時(shí)也把黃豆花生大米盡量壓平;觀察刻度時(shí)，視線與量筒內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平。這樣一個(gè)轉(zhuǎn)化特別有助于孩子們掌握。

（二）以原理內(nèi)涵為徑：混合后體積為何變小

孩子們認(rèn)為，固體混合前后體積是會(huì)變小的。因?yàn)槊恳粋€(gè)固體顆粒之間的縫隙不是一樣大的，混合之后一種固體跑到另一種固體的縫隙中，相互填充縫隙，體積就變小了。

如果把顆粒改成分子，我們就能直接解釋為什么不同的液體混合前后體積變小了。固體混合形成了孩子們的前概念，液體混合就是孩子們需要形成的新概念?？茖W(xué)前概念在一定程度上影響著孩子科學(xué)概念的形成?？茖W(xué)新概念的形成就建立在了它的前概念基礎(chǔ)之上，當(dāng)科學(xué)概念和前概念比較一致時(shí)，孩子們頭腦中的原有認(rèn)知將會(huì)被同化或順應(yīng)，就容易理解新概念，從而迅速地轉(zhuǎn)變?cè)锌茖W(xué)概念。

不同分子之間的間隙大小不同，所以混合之后，間隙變小，體積變小了。這是宏觀到微觀的飛躍，讓孩子直接理解微觀，難度太大，中間加一個(gè)臺(tái)階，路就好走多了。

回到固體混合，出現(xiàn)了兩個(gè)角度。一是利用量筒測(cè)量體積變小，二是固體的顆粒數(shù)并沒(méi)有改變，顆粒大小也沒(méi)有變，體積是不變的。

這兩個(gè)角度是兩個(gè)不同的層次，我認(rèn)為，三年級(jí)的孩子能想到第一個(gè)也很不錯(cuò)，能想到第二個(gè)就更好了。我們無(wú)須強(qiáng)求，更無(wú)須硬塞給他們這樣的概念。

在我所教的四個(gè)班中，僅有兩個(gè)班分別有一位、兩位同學(xué)提出了第二種角度?？梢?jiàn)，角度一是更契合學(xué)生認(rèn)知的。

4. 融通：我的思考

經(jīng)過(guò)這樣一次被質(zhì)疑以及思考的過(guò)程，我深深地感覺(jué)到，教材的編寫是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹？茖W(xué)性雖然不容忽視，但若不能符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，那也是沒(méi)用的。教材的難度到底應(yīng)該達(dá)到什么程度，還需要思考以及實(shí)踐論證。

小學(xué)科學(xué)畢竟只是啟蒙教育，我們不能把科學(xué)課上成物理課或者化學(xué)課，把握好教材的難易程度，相信我們的科學(xué)教學(xué)一定會(huì)煥發(fā)勃勃生機(jī)，迎來(lái)嶄新的春天。