师:同学们,老师这里有一块岩石,谁愿意上来用锤子敲打一下岩石。(从很多举手的学生中,选择了一个力气大的男同学。)
生:(用力敲岩石没碎。)
师:同学们,现在说说你眼中的岩石是什么样的?
生:很硬。
生:用力敲也不容易碎。
生:要用威力很大的炸药才能炸碎。
生:对(很多学生附喝)。
师:正如同学们所说的这样,岩石确实很硬,但自然界许多事实和现象告诉我们,坚硬岩石也会发生变化。如(出示山上布满裂缝的岩石图片,山脚下堆有很多碎石的图片,以及河道和海滩上又圆又光滑的卵石图片。)
师:同学们,我们能解释是什么力量使它们发生了这种变化?
生:太阳的热量使岩石发生了热胀冷缩,所以岩石就出现了裂缝。
生:流水也能破坏岩石。
生:植物的根也能把岩石胀裂。
生:还有,水结成冰体积膨胀也能把岩石胀裂。
(分析:当出现有裂缝的岩石图片时,学生还是能说出一个大致的所以然,不过这应归功于课外阅读。另外,学生的认识主要基于科学阅读,没有过实践的探究。)
师:是不是同学们所说的这样,让我们通过实验来探索是什么力量使岩石发生了变化。
师:首先,让我们看看冷热的不同变化对岩石有没有影响。(给学生提供酒精灯、岩石、装有冷水的塑料杯、镊子等,着重提示学生实验时注意不要被烫伤。)
生:(以小组为单位)领取实验材料进行实验。
师:来到学生的中间进行巡视,相机提示学生诸如要用镊子夹紧岩石,要放在外焰上加热,要反复几次,要注意观察实验的现象。
生:(很快发现岩石发出了爆裂声,岩石裂开了,放入冷水后,更是碎成了好几小块。但有两个小组还在静默以待,可岩石就是不爆裂,因为他们的岩石和其他小组是不一样。)
师:(让结束实验的小组,把实验材料放回到实验桌上。那两个没有观察到岩石爆裂现象的小组有点不情愿,在老师告之下课可以补做后,他们才露出了笑脸。)
(分析:教师故意设置两种不同的岩石起到了预设的效果,既让学生在短时间里观察到冷热对岩石的作用,又告诉学生这种作用是缓慢的,它还受到不同岩石特性的影响。)
师:同学们,把你观察到的实验现象说一说。
生:岩石爆裂了。
生:岩石在水中碎成了许多小块。
生:能听到“啪、啪”的爆裂声。
生:放入冷水中,也能听到声音。
生:我用手试了一下,水也变热了。
师:这说明了什么?
生:给岩石加热能使岩石爆裂。
生:并不是所有的岩石都能爆裂(那两个岩石没有爆裂的小组特意补充)。
师:既有爆裂的,又没有爆裂的,那应该怎么说?
生:就和老师这么说呀!(话刚止,大家笑了起来)
生:有些一下子就裂了,有些可能要很长时间才裂。
师:同学们,如果老师这里有一些小砖块,你们用手摸摸有什么特点?(小组长领取材料)
生:(摸过后)小砖块表面粗糙。
生:有很多棱角,还有许多小洞。
师:如果把这些小砖块放入矿泉水瓶中剧烈晃动会什么样?
生:老师,只要试试就知道了。(学生急切想进行实验)
生:可能角没了。
师:既然热情这么高,那么开始实验,注意要拧紧瓶盖。
生:(用事先带来的矿泉水瓶高兴地开始了实验,因晃动的方法不对,虽然使了很大的劲,但瓶里的水和小砖块却不怎么动,有的学生急了。)
师:(接过一个瓶子进行了示范。)
生:(掌握要领后继续着实验。)
师:我们把秘密揭开好吗?
生:好。(打开瓶盖,把水倒在准备好的桶里,小砖块留在了手上。)
师:砖块怎么样了?
生:变小了。
生:跟刚才比,砖块变得光滑了。
生:好多棱角没了。
生:老师,我知道那是因为小砖块跟瓶壁摩擦的缘故。
师:这是同学们前几天在石膏糊中种了豌豆的四个小盆,请同学们以小组为单位传递着观察,并说说发现了什么?
生:豌豆把石膏糊给胀裂了。
生:老师,豌豆的力量可真大。我现在想,山上的岩石之所以出现裂缝,还有可能是被植物的根给胀裂的。
生:对!我在一本书上看到植物的根能把岩石的裂隙胀得更大。
生:如果在冬天,水流进岩石的缝隙,晚上结成冰后也能把岩石胀裂。
生:老师,那动物能不能破坏岩石呢?
师:你说呢?
生:我——不知道,不过我想动物也会破坏岩石。
生:(沉默片刻一学生举手)老师,动物挖穴是不是破坏岩石?
(分析:由植物破坏岩石联想到动物破坏岩石,而且过渡的那么自然,这是事先没有想到的。由此告诉我们,教师应具有能及时捕抓有利于教学的生成因素的能力。)
师:是呀!正如你所说的那样,动物的活动也能破坏岩石(出示图片)。现在我们能够解释山上的岩石为什么布满了裂缝,山脚下为什么堆满了碎石了吗?(学生踊跃举手)
生:山上的岩石在白天受到太阳的晒烤,晚上温度降低后,就好像刚才实验那样,岩石容易出现裂缝。
生:河边上的卵石是因为在流水的冲蚀下,不断地相互摩擦,以及和河床摩擦,天长地久,变得又圆又光滑。
师:“天长地久”说明这个摩擦的过程怎么样?
生:很慢很慢,以至肉眼不能察觉。
生:山脚下的碎石是山上的岩石裂开后,滚下来所形成的。
(分析:实验的目的是为了探究问题,帮助建构起科学概念——风化作用。从学生的发言,可以发现实验达到这个目的。另外,“天长地久”也许说者无心,但听者有意,教师敏锐的捕捉道这一生成性东西,稍加追问,深化了学生对风化是一个漫长过程的理解。)
师:同学们,我们把“由于受水、大气、气温或动植物的作用,使岩石破碎,这种现象叫风化。
师:同学们,还可以用图画表示岩石的风化过程(出示一学生画的岩石风化图)。
师:(指着风化图)请同学们推测一下这些岩石再继续变化,会变成什么样呢?
生:会变小。
生:会慢慢小的看不见。
生:不是看不见,而是变成了泥土。
师:关于这个问题,我们下节课要进行详细的探究。
(分析:这个问题的提出目的是指向下节课的教学,教师很好地把握住了“适可而止”。)
师:岩石的风化改变了地球的地形地貌,形成了许多美丽的景观。
师:大自然创造出的一些作品,真是连天才艺术家也望尘莫及,就如上面的这两处自然景观。
生:暑假里,我一定要到海南考察一下那里独特的地质景观。
生:我要考察一下其他地方的地质景观。
师:好!你是一个真有想法的学生,祝你暑假成行。(拓展)同学们,我们调查一下家乡有什么特殊的地质景观,并了解其形成的原因,好吗?
生:好!
(分析:引导通过调查本地独特地质景观,对课堂教学进行拓展是必须的,也是恰当的。)
总评:是什么力量使岩石产生了变化?教学一开始,学生就有了几乎完整的回答。是不是学生已经都建立起了岩石风化的概念?如果是,好象继续教学的意义已经不大;如果继续进行教学活动,他的必要性又在哪里?
“岩石在空气、水、生物等的作用下会发生风化作用”但学生原来的认识往往来自课外的阅读;至于这些环境因素是如何产生作用,以及变化的过程中会出现哪些情态,学生并无感知。从这一点讲,学生并没有形成或没有完全形成真正的风化作用概念。这种认识还在学生的认识结构外游离,且极不稳定,因为它缺少根。
课堂上从事的三个模拟实验确实帮助孩子建立起了稳固的相关科学概念。一是确信这些环境因素真能对岩石风化起作用。学生在自身参与的实验过程中看到了烧热的岩石在冷水中破碎;萌发在种子胀裂石膏;石块的棱角被磨圆磨小。有依据,科学概念就有了根。
二是真切地感知这些作用发生时的生动情态。课本的言语描述只是一种简单模糊的认知,学生对风化作用的认识停留于此显然不够,是需要修正的。学生在实验时,看见岩石在受热或冷却时出现了裂缝,听到岩石“啪、啪”的爆裂声;看见清水变浑浊,听着石块的碰撞声,亲手触摸石块棱角的变化;看见自己亲手种下的豆种使结实的石膏裂开等,“风化作用”一下子生动起来。有了这些生动的感知,学生不只是确认温度、水、生物等对岩石的风化起了作用,还对这些事实发生时的诸多事实有了更丰富详实的认识,把原来的简单认识立体化,模糊认识清晰化。脑子里的概念就不再是一句话,它可以是一个现象,也可以是一个情景,还可以是一个事件……这时,科学概念不仅有了根,并且,根分得很细扎得很深。(浙江常山县教研室 江根祥)