内容正文:
教科版科学三年级上册 第二单元 第2节
《水珠从哪里来》教学设计
昆明市盘龙区拓东第二小学 杨敏
一、核心概念
2.物质的变化与化学变化
二、学习内容与要求
2.1物质的三态变化
3-4年级:②描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化,如水结冰、冰熔化、水蒸发和水蒸汽凝结。
三、教学目标
科学观念:
知道空气中的水蒸气遇冷会形成水珠,这个过程被成为凝结。
科学思维:
1.能通过研究水珠从哪里来的实验收集证据,分析推理 水珠形成的原因,归纳出温度是影响水状态变化的原因,能进一步运用结论解释生活中常见的现象。
探究实践:
1.通过小组和班级交流、辩论,运用多种证据解释自己的观点,质疑别人的观点。
2.对水珠的来源做出假设,并根据假设设计和完成多个对比实验,分析实验现象得出结论。
态度责任:
尊重数据,尊重事实,学会实事求是地表达自己的观点,并用实事求是的标准审视别人的观点。
四、教学重难点
重点:通过对比实验,分析杯子外壁出现水珠的原因。
难点:根据不同的观点设计不同的对比实验。
五、教学准备
透明玻璃杯、冰块、红墨水、玻璃片、搅拌棒、保温泡沫箱、纸巾、实验记录单、课件。
六、教材分析
本课为单元第2课,通过对第1课的学习,学生已经知道空气中存在看不见的水蒸气,观察到空气中的水蒸气可以转换成小水滴。本课在此基础上,让学生观察不同温度的水杯外壁是否产生水珠,深化对水蒸气遇冷凝结成小水珠的认识,逐步帮学生建立起水的状态变化与温度有关的认识。
本课分为四个板块。聚焦板块以温暖房间的玻璃窗上出现水珠作为情境,让学生讨论水珠的来源。探索板块,分为三个对比实验,首先将有玻璃片盖子和敞口的低温冰水混合物对比,让学生认识到杯子外壁的水珠与杯内的水蒸气是否逸出无关;其次将无色与有颜色的冰水混合物对比,明确外壁的水珠并非杯内的水渗出;最后将低温的无冰水杯子与有冰水杯子对比,发现“低温”才是根本的原因。
七、学情分析
通过一、二年级的科学学习,学生对科学课产生了浓厚的兴趣,求知欲和参与科学活动的愿望明显增强,学生的观察与描述能力有了明显的发展,在进行观察、记录、实验、交流等一系列活动时,学生的合作意识和合作能力也得到培养。受年龄的限制,学生的思维依旧处于形象思维阶段,抽象概括和语言表达能力仍然比较弱,教师的指导和帮助仍然非常重要。教师还要注重观察、记录方法的示范和引导,注重提供语言表达和动手操作的范例。学生已能初步控制自己的情感和行为,但还有不稳定的现象,自制力还不强,意志力较差,遇事很容易冲动,活动的自觉性和持久性都比较差,且常与兴趣密切相关。另外,他们精力旺盛、活泼好动,具有好奇、好动等特点,在活动过程中需要通过不断巡视来关注学生的观察体验进展,用学生喜欢的形式来促进学生更好地开展观察、体验等活动。
另外,三年级的学生对装有冰的物品外表面会有水珠,寒冷季节的公交车车窗上会出现水珠等细节现象是有经验的,能将水珠出现与水蒸气联系起来,但缺少深入思考其背后的原因,难以将水珠与“低温”联系起来。学生在推理的过程中,能用某一个现象来说明问题,但很难综合多个不同的证据来进行推理。在推理过程中,部分学生容易过多表达自己的想法,或是将想象和猜想作为事实证据来使用,教师应训练学生养成良好的倾听和有依据地辩论的习惯。
八、教学过程
(一)现象入手,聚焦研究问题
师:周末在家老师点了一杯冷饮,然后我发现一个科学现象,现在我邀请大家与我共同观察这个科学现象。
教师展示装有冰水且杯子外壁有水珠的杯子。
师:你发现了什么?
预设:观察到了杯子外壁有水珠。
师:这些水珠从哪里来的呢?请大家在组内讨论一下,然后分享一下你们小组的想法?(出示课题)
学生完成小组讨论与班级交流,教师板书学生的假设。
设计意图:让学生现场看到的冰水外壁的现象过渡到本节课实验的材料上面来,让学生大胆的猜测,并简单说说这样判断的理由,教师此时不用做评论,只需要归纳、记录学生的想法,为后续的逐步实验做铺垫。
(二)探究实践,围绕问题展开研究
师:刚才同学们提出了许多想法,非常棒!那这些猜想都合理吗?
师:在科学学习中,我们通常会通过设计并完成实验来验证我们的猜想。
实践活动一:是否是杯内水蒸发到外面,在杯子外壁上形成水珠?
师:现在我们就先从第一个猜想入手。水珠会不会是从杯子里面蒸发跑到外面,在杯子外壁上形成水珠的呢?
师:我们该如何设计实验验证这个猜想?
学生提出想法,教师帮助学生明确实验思路。
师:那我们可以在两个杯子中分别放入相同量的冰水,其中一个敞开,另一个用盖子盖上。若①号杯外壁有水珠,②号杯外壁没有水珠,则说明杯子外壁的水珠不是由杯内的水蒸发出来形成的。
教师播放视频,学生观看操作流程。
教师指导学生依据视频明确实验要求及注意事项。学生开始实验,教师巡视指导。
师:在刚才的实验中,你们看到了什么现象?
学生分享观察到的实验现象,教师利用板书记录学生描述的现象。
这个现象说明了什么呢?
生:
师:通过大家收集到的现象,证明了猜想一是不成立的。
小结:通过实验收集到的证据,看到被玻璃板盖住的杯子外壁上依旧出现水珠,说明这些水珠并不是从杯子里面蒸发出来的。
设计意图:根据前面学生对水珠产生的猜测来进行有针对性的实验,培养学生用实验现象来证明结论的意识还有引导学生如何做实验记录。这里通过对比①、②号水杯外壁出现的水珠的现象,两者外壁上水珠出现的时间也差不多,而且②号杯的杯口被封住,说明杯内的水珠不会跑到杯外去,从而证明杯子外壁的水珠不是从杯内蒸发来的。
实践活动二:是否杯子内的水渗出到外壁,在外壁上形成水珠?
师:那如何设计实验验证猜想二是否成立呢?
生:
教师引导学生设计出合理的实验进行验证。教师引导学生用若(观察到的现象),则说明(结论)。
师播放实验视频,学生观看操作流程。教师提醒注意事项。
学生开始实验,教师巡视指导。
师:你们观察到了什么?
学生分享观察到的实验现象,教师利用板书记录学生描述的现象。
师:通过大家收集到的现象,能证明水珠是杯子内的水渗出到外壁,在外壁上形成水珠的吗?
学生在教师指导下发表观点。
小结:通过实验收集到的证据,看到染色的冰水杯子的外壁依旧出现了透明的水珠,说明这些水珠也不是从杯子里面渗透出来的。
设计意图:有的学生会认为水珠是从杯子里面渗透出来的,用带有颜色的水来检验这一猜测,通过实验现象发现杯子外壁的小水珠并没有颜色,还是无色透明的,从这个现象来证明小水珠不是杯内的水渗出到外壁形成的。进一步巩固学生通过实验寻找证据来证明的意识。
实践活动三:从冰箱中拿出的杯子,会在外壁上形成水珠吗?
通过我们的实验所收集到的证据,已经排除了猜想一和猜想二,那我们该如何设计实验验证猜想三呢?
生:分享自己的实验方法。
师:引导学生设计出合理的实验方法。
师梳理实验方法:如果杯子外壁的小水珠真的来自于空气中的水蒸气,那么就算杯子里不放冰水,杯子外壁也会出现水珠。因此我么可以一个杯子中放冰水,一个杯子中不放冰水,但是为了保证公平,不放冰水的杯子也应该是冷杯子。
教师播放视频,学生观看操作流程。
教师指导学生依据视频明确实验要求及注意事项。学生开始实验,教师巡视指导。
学生分享观察到的实验现象,教师利用板书记录学生描述的现象。
师:这样的现象说明了……?
生:杯子外壁的水珠时来自空气中。
师:这是因为空气中有什么物质呢?
生:水蒸气。
师:那水珠的形成就只与空气中的水蒸气有关吗?还需要其他的条件吗?
生:
教师引导学生分析前面的几个杯子都出现水珠的现象,分析几个杯子的共同点(都是冷杯子)
实践活动四:小水珠的形成与温度有关吗?
师:那么,水珠的形成与温度有关吗?我们可以如何设计实验进行验证呢?
生:设计实验并分享自己的实验方法
师梳理学生的看法:我们可以将一个冷被子和一个常温杯子放在空气中,观察现象。
教师播放实验操作视频。
学生完成实验。
生分享自己观察到的实验现象和自己的看法。
师总结:杯子外壁的水珠是空气中的水蒸气遇冷凝结形成的,我们将这个过程称作凝结。
教师播放凝结现象的原理揭秘视频。
设计意图:引导学生梳理归纳前面实验现象得到的结论,结合生活中看到的相关现象来推测水珠产生的原因。教师结合动画解释这一现象是空气中的水蒸气凝结液化产生的。
(三)拓展应用
1.冬天早晨,温暖房间里窗玻璃上出现很多水珠,这些水珠从哪里来?你能试着用今天学到的知识来解释吗?
2.找一找生活中还有哪些地方会出现同样的现象?并试着解释一下。
设计意图:回顾本课的内容,并让学生用今天学习的知识来解释冬天玻璃窗上和夏天冷饮外壁产生水珠的原因。引导学生思考并分享生活中还有哪些地方会出现水珠现象,如夏天从空调房走到室外眼镜片起雾等。用所学知识解释这些现象,加深对水蒸气遇冷液化原理的理解。
九、板书设计
十、教学反思
本次教学围绕“水蒸气遇冷凝结”核心概念展开,通过四个递进式探究实验,基本达成教学目标,但仍有可优化之处。
从亮点来看,实验设计贴合学生认知规律。三个对比实验层层递进,先排除“杯内水蒸发”“杯内水渗出”的猜想,再聚焦“空气中的水蒸气”,最后以“水珠的形成只与空气中的水蒸气有关吗,还需要其他条件吗?”一系列问题引导学生将“低温”与“空气中水蒸气变成水珠”进行关联,让学生在证据收集与推理中逐步构建科学概念,有效突破“分析水珠形成原因”的教学重点。同时,借助视频演示实验流程、提供清晰的实验记录单,降低了三年级学生操作与记录的难度,多数学生能规范完成实验并准确描述现象。
但教学也存在不足。一是对“设计对比实验”的难点突破不够。部分学生在设计实验验证“水珠是从空气中来的吗”时,未能主动想到“控制杯子温度”这个变量,需教师进行提示才能做到控制变量;二是没有很好的利用好课堂突发情况,错失生成。在探索“水珠是否是从空气中来的”环节中,有一个组没有在3号杯子外壁观察到水珠,老师只在当时讲到了可能是擦拭杯子的速度比较慢的原因,并没有在后面探究出水珠的形成与温度有关时,返回来再次讨论前面那个组没在3号杯子外壁看到水珠的原因。
后续教学中,可提前用简单案例铺垫变量控制思维,同时面对课堂中发生的与预设不同的情况时,教师不能一笔带过,要带领学生及时做更多的实验进行验证或者展开相关的讨论,利用好课堂随机事件进行生成,夯实学生的实验探究能力和分析能力。
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