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一、提出探究问题
师:同学们,你们研究过孙悟空的七十二变吗?
师:我研究过,大致可以分成两类,其中一类变化是这样……(出示课件)
生:变大、变小、变高……
师:另外一类变化是这样……(出示课件)
生:变成大树、变成蟠桃、变成飞虫……
师:你们发现这两类变化的不同之处在哪里?
生:第一类变来变去,没有变成其他东西;第二类变来变去,变成别的东西了。
师:他们的根本区别是有没有变出新的东西。
【评析:由学生喜爱的孙悟空的七十二变出发,迅速抓住学生的学习兴趣。更为重要的是,此活动让学生初步认识两类变化的根本区别——是否变成新的东西,为“蜡烛的变化”中物理变化和化学变化概念的出现作了良好的铺垫。】
师:其实,我们生活中也有很多变化,能说说吗?
生:秋天的树叶变黄了;铁生锈了;我们变高了……
师:想不想研究我们身边的变化?
师:那就从我们熟悉的蜡烛开始。
二、观察蜡烛的变化
师:你知道蜡烛是由哪些物质构成的吗?
生:棉线和蜡块。
师:你能让蜡烛发生哪些变化?
生:折断、敲碎、点燃、熔化。
师:我们一起来点燃蜡烛观察会有什么现象发生。
(学生点燃蜡烛)
师:请认真观察蜡烛点燃后有什么现象?
生:发热、发光、熔化。
师:我们将蜡烛吹灭,看看又会发生什么现象?
生:冒烟。
【评析:由学生的经验出发,让蜡烛发生多种变化,再让学生点燃蜡烛,观察现象。在这过程中,蜡烛有物理变化,也有化学变化,但教师不急于引导学生对现象作评论,探究这里的“烟”是什么,而是留存问题,继续为下面的教学作铺垫。】
三、通过“蜡烛熔化”研究物质的物理变化
师:蜡块在什么条件下会熔化?
生:加热。
师:我们一起来做加热蜡块的实验。
(实验器材:酒精灯、白色汤匙、三脚架、石棉网、火柴、已碎的蜡块。)
师:观察加热的蜡块有什么变化?
生:开始慢慢熔化,直至全部熔化,变成了蜡油。
师:如果继续加热可能会怎样?
生(猜测):变少、冒烟等。
师:观察继续加热的蜡块有哪些新的变化?
生:产生“白雾”。
师:看见的“白雾”可能是什么?
生(猜测):水蒸气、烟等。
师:请同学们将白色汤匙像这样盖在“白雾”上面20秒钟,收集“白雾”。然后翻过来看看有什么现象?
生:湿了。
师:用手摸一摸,什么感觉?
生:很光滑,是蜡油。
师:再等会儿,看看手上的蜡油有什么变化?
生:变成了薄薄的蜡块。
师:现在你知道这个“白雾“是什么了吗?
生:蜡的蒸气。
师:谁能说一说加热蜡块的变化和蜡蒸气的变化?
生:固体蜡块加热变成液体蜡油,继续加热变成蜡蒸气。蜡蒸气冷却变成蜡油,继而变成蜡块。
师:这就是“蜡的三态变化”。
【评析:学生在蜡块加热变成蜡油,继续加热产生“白雾”的实验、观察过程中,将“白雾”是水蒸气的错误的前概念暴露了出来,教师巧妙地让学生收集“白雾”,通过看、摸,初步了解“白雾”不是水蒸气,继续让学生观察,在等待的过程中,蜡油逐渐冷却,刚才手上一层滑滑的液体变成了薄薄的蜡块,由此,“白雾”原来是蜡蒸气的概念形成便水到渠成了。实验、观察至此,教师让学生整理思路,了解物质的物理变化:固体蜡块加热变成液体蜡油,蜡油继续加热变成蜡蒸气;蜡蒸气冷却变成蜡油,继而变成蜡块,这就是蜡的三态变化。】
四、通过“蜡蒸气燃烧”研究物质的化学变化
师:同学们,如果将点燃的火柴放在蜡蒸气中间,可能会发生什么现象?
生(猜测):火柴的火焰变大(变小)、熄灭……
师:请同学们将点燃的火柴放在蜡蒸气中间,不要与蜡油接触,观察会有什么变化?
生:蜡蒸气燃烧起来了。
师:再仔细观察一下,燃烧的同时还有什么现象?
生:冒烟。
师:这个烟是什么呢?我们也来收集一下。将白色汤匙的底部放在火焰上方,并与火焰接触,观察白色汤匙底部有什么变化?
生:变黑
师:这黑灰是蜡蒸气燃烧产生的还是白色汤匙被烧之后产生的?
生(猜测):……
师:你有办法证明吗?
生:(用抹布擦一下),这是蜡蒸气燃烧后产生的。
师:对。这黑灰就是蜡蒸气燃烧后产生的一种新物质——碳。
【评析:“蜡的三态变化”完成,实验并没有到此结束,教师让学生继续对蜡油进行加热,蜡蒸气越积越多,学生很快发现,蜡蒸气是能够燃烧的。教师继续追问:“烟”是什么,学生研究视点集中,发现蜡蒸气燃烧产生了新物质——碳。】
五、揭示物质变化的特点及分类
师:蜡的三态变化有什么特点?
生:仅是形态变化。
师:蜡蒸气燃烧的变化有什么特点?
生:产生新的物质。
师:像蜡的三态变化这一类的物质变化,属于物理变化;像蜡蒸气燃烧的这一类变化,属于化学变化。
师:物理变化和化学变化的根本区别是什么?
生:有没有新物质产生。
师:通过今天的研究,现在我们来说说,蜡烛燃烧的过程中,有哪些变化产生?
生:既有物理变化,也有化学变化。蜡块熔化变成蜡油是物理变化,蜡油受热变成蜡蒸气是物理变化,蜡蒸气燃烧变成黑色的烟,也就是碳,是化学变化。
【评析:应该说,这个问题很精彩,很有价值。研究到此,学生已经清晰地建立起物理变化和化学变化的概念。这个问题不仅让学生运用建立的概念解释“蜡烛燃烧”过程中所有的变化,也将课堂中的前后活动进行了整体呼应。】
六、拓展、辨析
师:通常,伴随着化学变化的产生,有发光发热、产生气泡、产生沉淀、颜色改变等现象发生,这也是我们辨别是否产生新物质的依据。
考考你,下面这些现象属于什么性质的变化?
易拉罐变扁;
生鸡蛋变成熟鸡蛋;
往澄清的石灰水中吹气;
铁水变成钢锭;
碱放在白醋里的变化。
反思:
1.概念形成水到渠成。
虽然教材中并没有出现“物理变化”和“化学变化”的概念,但多数学生已经从其他渠道知道这两个概念。教师以设疑、解疑为主线,巧设铺垫,步步深入,让学生在探究的过程中建立科学的概念,自然流畅,水到渠成。
2.活动设计前后呼应。
教师利用学生熟悉、喜闻乐见的动画形象,引导学生发现物质的变化可以分为两类:一类是同一种事物,仅仅为形状的改变,另一类是变成其他事物。这里巧设铺垫,当学生真正了解物质变化可以分为物理变化和化学变化以后,教师又将课开始时设置的活动(蜡烛有哪些变化)再次拉开,让学生用刚学的概念对“蜡烛的变化”进行甄别,加深“蜡烛的变化”中的复杂性,既有物理变化,又有化学变化。教有教路,学有学路,教学思路清晰,具有递进、层次、节奏,前后衔接、相互呼应、逐步深化的特色。
3.相机提供结构性学具。
结构性学具是指学具的种类和组合以及出示的次序。各个学具之间、学具与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系,具有这种功能的学具就叫有结构的学具。一节好的科学课需要“有结构的学具”来支撑、推进教学的进程。本节课教师由一支蜡烛,加热蜡块,用白色汤匙(正面)搜集“白雾”,证实蜡的固态、液体、气态的变化过程;点燃蜡蒸气,用白汤勺(底部)搜集“烟”,证实蜡燃烧后有新物质的产生。这里学具的使用既简单又实用,能明显地表现实验结果。■
(作者单位:江苏省镇江市教育局教研室)