以认知发展理论为基础，实现小学科学教学新突破

-----例谈《把液体倒进水里》的教学实践

长阳土家族自治县都镇湾镇庄溪小学    唐永胜

儿童的认知发展研究发端于瑞士心理学家皮亚杰。皮亚杰认为，发展就是个体在与环境的不断的相互作用中的一种建构过程，其内部的心理结构是不断变化的。为了说明这种内部的心理结构是如何变化的，皮亚杰首先引出了图式（schema）的概念。皮亚杰认为，人的认知一般需经图式——同化——顺应——平衡几个阶段。下面我以苏教版《科学》三下第三单元第四课《把液体倒进水里》为例，谈谈皮亚杰的认知发展理论在的课堂教学实践中的具体运用。

一、     教学目标的确定突出学生认知的发展性

学生在外显学习中，教师有步骤地去引导学生接近各自的原有的认知图式，就会使同化变得更为顺利。只有突出学生认知的发展性特点，才能使我们的教学目标的确定为学生的在获取知识的同化过程中服好务。

第一，过程与方法的确定，突出学生认知的发展性特点。本课的教学目标共有三点，即：1、 能够借助水，研究一些液体的性质和特点。2、 能够利用文字和图画描述观察结果。3、 能够记录观察的结果。这三点涉及到学生认知的三个方面，一是在探究中知道是什么，二是在探究中学会表达，三是在探究中学会积累。这既是本课的主要目标，更是学生今后认知事物的重要方法，学生在这种明确目标的达成中，获得了不断自我获知的能力，正如叶圣陶先生说：教是为了不教。

第二，科学知识的确定，突出学生认知的发展性特点。本课的科学知识，主要是两个方面：1、 了解液体在水中的沉浮和溶解现象。2、 知道液体混合在生活中的应用。科学知识的学习是科学课教学的一个基本任务，这些目标的确定，正是对这一要求的体现。学生通过本课的学习，对液体在水中的沉浮和溶解现象会有一个正确认识，在此基础上再去体悟液体混合在生活中的应用，突出了发展性学习的特点，突出了学习为生活服务的理念。

第三，情感态度与价值观的确定，突出学生认知的发展性特点。在本课的学习中，学生在这方面主要应达到两个目标：1、 愿意合作与交流。2、 体验生活中处处有科学。“与人合作，学会交流”既是科学课学习的基本要求，也是其它一切知识学习、一切生活实践所必须掌握和运用的；而体验生活中处处有科学，则是原认知的继续。

二、     教学过程的预设突出学生认知的层递性

皮亚杰认为，假如原有的认知图式不能同化新的知识，那就要改变原有的认知图式以适应新知识的学习，这就是顺应。有步骤地引导学生学习，会使顺应变得比较容易。在本课的教学过程预设中，我这样设计

第一部分： 复习导入。（使学生体验到生活中处处有科学）
把固体放进水里，会有哪些现象呢？(生：有的会沉在水底，有的会浮在水面，有的会溶解在水里)想不想知道把液体放进水里，会发生哪些现象呢？这节课我们就学习《把液体放进水里》一起来探究液体更多的性质与特点。(板书课题)
第二部分： 认识不同的液体在水中的沉、浮与溶解现象。（学会用事实说话，培养学生的科学精神）
1、 猜想
师：同学们桌子上的试管中有四种液体，它们分别是水、蜂蜜、食用油和可乐，（板书）你能分辨出它们吗？ (学生分辨四种液体，你是怎样分辨的？)
师：现在我们分别把这三种液体倒入水中会出现什么现象？(板书) 
各小组讨论一下，把你们的猜想填写在实验记录中预测栏里。
（学生小组讨论，填写实验记录）                
引导学生汇报自己小组内的预测情况。
问：你为什么会这样想呢？(同体积的液体重量不同)
2、 实验
师：怎样才能知道我们的预测是否正确呢？(生：做实验)我们在把液体倒进水里的时候要注意，动作要轻，要慢慢地让液体沿试管壁流进去。(师边讲边演示)倒完后把试管放回试管架中，认真观察有什么现象，再把你观察现象记录在实验记录单上结果栏里，记录时，你可以用文字，也可以画图，在原因解释栏里简要说明为什么会有这种结果。让我们比一比哪处小组做得又快又好。
学生实验、观察、记录，干教师巡视指导。
3、交流
   问：哪个小组汇报一下你们小组实验的结果？你知道为什么会产生这种结果吗？
要求学生用语言描述观察到的现象，这种现象说明了什么？
4、小结
师：实验说明液体与固体一样，有的会沉在水底，有会浮在水面，有的会溶在水里。
第三部分： 把多种液体一起倒进水里。 （能够利用文字和图画描述观察结果，能够记录观察的结果）
1、预测
师：刚才我们是分别把这几种液体倒进水里，下面我们把它们倒在一起好不好？谁来说说你想怎么倒？
师：同学们有这么多倒法，每一种倒法的结果会不会一样呢？每个小组选择一种倒法，猜想一下，结果会怎样。把它记录在实验记录单上，但是这个实验的记录单，老师没有给你准备好，你能自己来设计一个吗？
学生设计表格。
哪个小组来展示一下你们小组的设计。
师：把你的倒法和预测的结果用文字或图画记录你设计的记录单上。
学生预测记录。汇报、交流。（学生在这里学会了怎样与人合作，如何与同伴互助）
2、实验
师：想你的预测是否正确呢？实验中同学们还是要注意动作要轻，要慢，倒完后把试管放回试管架上，仔细观察有什么现象，并把它记在你设计的实验记录单上。
学生实验、教师指导。
3、汇报交流实验结果，并说明为什么会这样。
4、小结：在实验中我们发现，由于比重的不同，不管怎样倒，油都会浮在水面，蜂蜜都会沉在水底，果汁与水溶在一起。
师：看到这么颜色的液体倒在一起，分成漂亮的层次，你想没想到鸡尾洒呢？酒吧里的鸡尾洒就是利用酒的轻重不同调出来的。
第四部分：改变条件使液体溶解在水里。（培养学生运用科学知识的能力，学以致用）
1、提出问题
师：（举起倒有多种液体的试管）现在油浮在水面，蜂蜜沉在水底，你有办法让蜂蜜与油也溶解在水中吗？
2、想办法解决问题
(学生提出各种办法，教师板书要点)
师：让我们来试一下大家想到的办法灵不灵，我们先试搅拌的方法。把倒有油和蜂蜜的试管搅拌一下，搅拌时要轻一点，不要把试管打破了，搅拌完后把试管放回试管架上，等待一会，观察有什么现象。
3、学生实验
4、各小组汇报交流观察到的现象，教师板书：搅拌，溶解。
师：搅拌使蜂蜜溶解在水里了，可是油还浮在水面上，怎么办呢？下面我们再试下加洗洁精能否使油溶解。
    学生实验，交流。板书：加洗洁精，搅拌，溶解。
5、小结：实验说明，原来不溶解于水里的液体，在改变了条件的情况下，也可能溶解于水。

三、     教学内容的延展突出学生认知的建构性

由皮亚杰的认知发展理论我们不难看到：同化是引起认知结构的量的变化，而顺应则是引起认知结构的质的变化。可见，进行顺应的难度远远大于同化。因此，面临新知识、新问题时，学生总是试图先采用同化的方式去学习、理解它，无法同化时，他们才试图来用顺应的方式。本课教学的应用扩展部分，正是这一认知建构理论的精彩体现。
1、应用（体会到生活中科学知识无处不在）
今天我们学习的这种使液体混合或分离知识其实在生活中有很多地方都用到，你能来说一说哪儿用到了吗？
(洗碗、洗手液洗手，洗发精洗头，冲淡果汁等)
2、扩展（充分保持学生的科学学习热情与积极性）
如果将热水倒进冷水里，会怎么样呢？
学生回答现象。
热水与冷水混合在一起变成了温水，你能看到热水在冷水中是怎样流动的吗？

    经过这几部分的学习，若学生仍不能理解新知识与头脑中已有认知图式（液体在水中的沉浮和溶解现象）有着本质的不同，他们很可能采取与新知识不相符合的头脑中已有的认知图式去同化它。我在对本课教材的解读中，进一步认识到：当学生头脑中原有的认知结构（液体在水中沉浮和溶解）不符合新知识相应的情况时，是不能对新知识进行正确的同化的，这时就应该及时使他们在头脑中引起认知冲突（动手操作，实验观察），从而引导他们对新知识的顺应。否则，他们只能寻求头脑中已有的认知结构来错误地同化新知识，导致对新知识错误的理解。