在探究過程中建立科學(xué)概念

一、提出探究問題

師：同學(xué)們，你們研究過孫悟空的七十二變嗎？

師：我研究過，大致可以分成兩類，其中一類變化是這樣……（出示課件）

生：變大、變小、變高……

師：另外一類變化是這樣……（出示課件）

生：變成大樹、變成蟠桃、變成飛蟲……

師：你們發(fā)現(xiàn)這兩類變化的不同之處在哪里？

生：第一類變來變?nèi)ィ瑳]有變成其他東西；第二類變來變?nèi)ィ兂蓜e的東西了。

師：他們的根本區(qū)別是有沒有變出新的東西。

【評析：由學(xué)生喜愛的孫悟空的七十二變出發(fā)，迅速抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。更為重要的是，此活動讓學(xué)生初步認(rèn)識兩類變化的根本區(qū)別——是否變成新的東西，為“蠟燭的變化”中物理變化和化學(xué)變化概念的出現(xiàn)作了良好的鋪墊。】

師：其實，我們生活中也有很多變化，能說說嗎？

生：秋天的樹葉變黃了；鐵生銹了；我們變高了……

師：想不想研究我們身邊的變化？

師：那就從我們熟悉的蠟燭開始。

二、觀察蠟燭的變化

師：你知道蠟燭是由哪些物質(zhì)構(gòu)成的嗎？

生：棉線和蠟塊。

師：你能讓蠟燭發(fā)生哪些變化？

生：折斷、敲碎、點燃、熔化。

師：我們一起來點燃蠟燭觀察會有什么現(xiàn)象發(fā)生。

（學(xué)生點燃蠟燭）

師：請認(rèn)真觀察蠟燭點燃后有什么現(xiàn)象？

生：發(fā)熱、發(fā)光、熔化。

師：我們將蠟燭吹滅，看看又會發(fā)生什么現(xiàn)象？

生：冒煙。

【評析：由學(xué)生的經(jīng)驗出發(fā)，讓蠟燭發(fā)生多種變化，再讓學(xué)生點燃蠟燭，觀察現(xiàn)象。在這過程中，蠟燭有物理變化，也有化學(xué)變化，但教師不急于引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象作評論，探究這里的“煙”是什么，而是留存問題，繼續(xù)為下面的教學(xué)作鋪墊。】

三、通過“蠟燭熔化”研究物質(zhì)的物理變化

師：蠟塊在什么條件下會熔化？

生：加熱。

師：我們一起來做加熱蠟塊的實驗。

（實驗器材：酒精燈、白色湯匙、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴、已碎的蠟塊。）

師：觀察加熱的蠟塊有什么變化？

生：開始慢慢熔化，直至全部熔化，變成了蠟油。

師：如果繼續(xù)加熱可能會怎樣？

生（猜測）：變少、冒煙等。

師：觀察繼續(xù)加熱的蠟塊有哪些新的變化？

生：產(chǎn)生“白霧”。

師：看見的“白霧”可能是什么？

生（猜測）：水蒸氣、煙等。

師：請同學(xué)們將白色湯匙像這樣蓋在“白霧”上面20秒鐘，收集“白霧”。然后翻過來看看有什么現(xiàn)象？

生：濕了。

師：用手摸一摸，什么感覺？

生：很光滑，是蠟油。

師：再等會兒，看看手上的蠟油有什么變化？

生：變成了薄薄的蠟塊。

師：現(xiàn)在你知道這個“白霧“是什么了嗎？

生：蠟的蒸氣。

師：誰能說一說加熱蠟塊的變化和蠟蒸氣的變化？

生：固體蠟塊加熱變成液體蠟油，繼續(xù)加熱變成蠟蒸氣。蠟蒸氣冷卻變成蠟油，繼而變成蠟塊。

師：這就是“蠟的三態(tài)變化”。

【評析：學(xué)生在蠟塊加熱變成蠟油，繼續(xù)加熱產(chǎn)生“白霧”的實驗、觀察過程中，將“白霧”是水蒸氣的錯誤的前概念暴露了出來，教師巧妙地讓學(xué)生收集“白霧”，通過看、摸，初步了解“白霧”不是水蒸氣，繼續(xù)讓學(xué)生觀察，在等待的過程中，蠟油逐漸冷卻，剛才手上一層滑滑的液體變成了薄薄的蠟塊，由此，“白霧”原來是蠟蒸氣的概念形成便水到渠成了。實驗、觀察至此，教師讓學(xué)生整理思路，了解物質(zhì)的物理變化：固體蠟塊加熱變成液體蠟油，蠟油繼續(xù)加熱變成蠟蒸氣；蠟蒸氣冷卻變成蠟油，繼而變成蠟塊，這就是蠟的三態(tài)變化。】

四、通過“蠟蒸氣燃燒”研究物質(zhì)的化學(xué)變化

師：同學(xué)們，如果將點燃的火柴放在蠟蒸氣中間，可能會發(fā)生什么現(xiàn)象？

生（猜測）：火柴的火焰變大（變小）、熄滅……

師：請同學(xué)們將點燃的火柴放在蠟蒸氣中間，不要與蠟油接觸，觀察會有什么變化？

生：蠟蒸氣燃燒起來了。

師：再仔細(xì)觀察一下，燃燒的同時還有什么現(xiàn)象？

生：冒煙。

師：這個煙是什么呢？我們也來收集一下。將白色湯匙的底部放在火焰上方，并與火焰接觸，觀察白色湯匙底部有什么變化？

生：變黑

師：這黑灰是蠟蒸氣燃燒產(chǎn)生的還是白色湯匙被燒之后產(chǎn)生的？

生（猜測）：……

師：你有辦法證明嗎？

生：（用抹布擦一下），這是蠟蒸氣燃燒后產(chǎn)生的。

師：對。這黑灰就是蠟蒸氣燃燒后產(chǎn)生的一種新物質(zhì)——碳。

【評析：“蠟的三態(tài)變化”完成，實驗并沒有到此結(jié)束，教師讓學(xué)生繼續(xù)對蠟油進行加熱，蠟蒸氣越積越多，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)，蠟蒸氣是能夠燃燒的。教師繼續(xù)追問：“煙”是什么，學(xué)生研究視點集中，發(fā)現(xiàn)蠟蒸氣燃燒產(chǎn)生了新物質(zhì)——碳。】

五、揭示物質(zhì)變化的特點及分類

師：蠟的三態(tài)變化有什么特點？

生：僅是形態(tài)變化。

師：蠟蒸氣燃燒的變化有什么特點？

生：產(chǎn)生新的物質(zhì)。

師：像蠟的三態(tài)變化這一類的物質(zhì)變化，屬于物理變化；像蠟蒸氣燃燒的這一類變化，屬于化學(xué)變化。

師：物理變化和化學(xué)變化的根本區(qū)別是什么？

生：有沒有新物質(zhì)產(chǎn)生。

師：通過今天的研究，現(xiàn)在我們來說說，蠟燭燃燒的過程中，有哪些變化產(chǎn)生？

生：既有物理變化，也有化學(xué)變化。蠟塊熔化變成蠟油是物理變化，蠟油受熱變成蠟蒸氣是物理變化，蠟蒸氣燃燒變成黑色的煙，也就是碳，是化學(xué)變化。

【評析：應(yīng)該說，這個問題很精彩，很有價值。研究到此，學(xué)生已經(jīng)清晰地建立起物理變化和化學(xué)變化的概念。這個問題不僅讓學(xué)生運用建立的概念解釋“蠟燭燃燒”過程中所有的變化，也將課堂中的前后活動進行了整體呼應(yīng)。】

六、拓展、辨析

師：通常，伴隨著化學(xué)變化的產(chǎn)生，有發(fā)光發(fā)熱、產(chǎn)生氣泡、產(chǎn)生沉淀、顏色改變等現(xiàn)象發(fā)生，這也是我們辨別是否產(chǎn)生新物質(zhì)的依據(jù)。

考考你，下面這些現(xiàn)象屬于什么性質(zhì)的變化？

易拉罐變扁；

生雞蛋變成熟雞蛋；

往澄清的石灰水中吹氣；

鐵水變成鋼錠；

堿放在白醋里的變化。

反思：

1.概念形成水到渠成。

雖然教材中并沒有出現(xiàn)“物理變化”和“化學(xué)變化”的概念，但多數(shù)學(xué)生已經(jīng)從其他渠道知道這兩個概念。教師以設(shè)疑、解疑為主線，巧設(shè)鋪墊，步步深入，讓學(xué)生在探究的過程中建立科學(xué)的概念，自然流暢，水到渠成。

2.活動設(shè)計前后呼應(yīng)。

教師利用學(xué)生熟悉、喜聞樂見的動畫形象，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的變化可以分為兩類：一類是同一種事物，僅僅為形狀的改變，另一類是變成其他事物。這里巧設(shè)鋪墊，當(dāng)學(xué)生真正了解物質(zhì)變化可以分為物理變化和化學(xué)變化以后，教師又將課開始時設(shè)置的活動（蠟燭有哪些變化）再次拉開，讓學(xué)生用剛學(xué)的概念對“蠟燭的變化”進行甄別，加深“蠟燭的變化”中的復(fù)雜性，既有物理變化，又有化學(xué)變化。教有教路，學(xué)有學(xué)路，教學(xué)思路清晰，具有遞進、層次、節(jié)奏，前后銜接、相互呼應(yīng)、逐步深化的特色。

3.相機提供結(jié)構(gòu)性學(xué)具。

結(jié)構(gòu)性學(xué)具是指學(xué)具的種類和組合以及出示的次序。各個學(xué)具之間、學(xué)具與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)之間具有緊密的聯(lián)系，具有這種功能的學(xué)具就叫有結(jié)構(gòu)的學(xué)具。一節(jié)好的科學(xué)課需要“有結(jié)構(gòu)的學(xué)具”來支撐、推進教學(xué)的進程。本節(jié)課教師由一支蠟燭，加熱蠟塊，用白色湯匙（正面）搜集“白霧”，證實蠟的固態(tài)、液體、氣態(tài)的變化過程；點燃蠟蒸氣，用白湯勺（底部）搜集“煙”，證實蠟燃燒后有新物質(zhì)的產(chǎn)生。這里學(xué)具的使用既簡單又實用，能明顯地表現(xiàn)實驗結(jié)果。■

（作者單位：江蘇省鎮(zhèn)江市教育局教研室）