《水到哪里去了》教学片段与评析

作者: 郝涛 马丽英

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《水到哪里去了》一课是五年级“水的三态变化”单元的起始课。本单元是在学生认识了水的三种状态以及性质之后,进一步认识水的三态变化与温度的关系。在日常生活中,学生对水结成冰、冰融化成水等现象非常熟悉,但由于水蒸气看不见、摸不着,导致他们对于蒸发这一现象缺乏直观的认识,需要在教师的引导下细心观察和分析。本课主要引导学生通过观察、实验等活动,建构蒸发的概念,知道水蒸发时会吸收热量并能够设计简单实验探究影响水蒸发的因素,并运用所学知识解释生活中的相关现象,解决实际问题。

片段一:观察生活现象,建构蒸发概念

师:(用手指蘸水在黑板上写下一个“水”字,如图1)同学们,请你认真观察这个“水”字,说一说你看到了什么?

(学生观察一会儿,直到“水”消失。)

生:“水”字变没了。

生:黑板上的水慢慢消失了。

师:水到哪里去了?

生:水不可能凭空消失,它一定是变成了其他的形态,我觉得是变成了水蒸气,进入空气中了。

生:我也觉得水变成了水蒸气,因为黑板不渗水,水只与黑板、空气接触,所以一定是“跑”到空气中去了。

师:大家的想法都很好,但这只是我们的猜测,你们能不能设计一个实验进行验证呢?

生:假如水会变成水蒸气“跑”到空气中,那如果将水密封起来,与外界空气隔绝,水的质量就不会减少了。如果敞口放在空气中,水就会慢慢减少。

师:你真是一个爱思考的孩子,设计了一个对比实验。具体我们可以怎样操作呢?

生:我们可以用两个相同的水杯,放入一样多的水,一杯水敞口放置在空气中,另一杯水密封起来不与外界接触,持续观察两杯水中的水量变化,就可以判断水是不是变成水蒸气“跑”到外界空气中了。

师:这真是个好办法!但是需要提醒大家的是,在这个实验中要保证所有的实验材料都要防水,以免影响实验效果。水消失的过程比较缓慢,所以这个实验需要连续观察一段时间。下面我们一起来看一看老师提前录制的实验视频,看实验现象跟你们想象的是不是一样。

(播放提前录好的实验视频。)

师:你们观察到了什么?

生:随着时间的推移,敞口水杯中的水逐渐变少了,到第14天几乎少了一半,但是密封的水杯中的水几乎没有变化。

师:这说明了什么呢?

生:这说明敞口水杯中的水变成水蒸气“跑”到了空气中。我还看到用于密封的保鲜膜内部出现了水珠,我猜测是想要“跑”掉的水蒸气遇到保鲜膜被挡住又变成了水。

师:这两位同学观察得很仔细,还有自己独到的见解,老师给你们点赞!为什么密封的保鲜膜内部会出现水珠呢?这是我们下节课要探究的内容。像这样水慢慢变成水蒸气逸散到空气中的现象,我们称为蒸发。你能举出一些生活中的蒸发现象吗?

生:洗过的衣服湿漉漉的,但经过一段时间就会变干。

生:昨天上午下雨后,校园水泥路面上有少量积水,可是下午天晴后水很快就消失了。

师:同学们总结得都非常准确,课后可以自己尝试做一做刚才的实验。

评析:教师以“水消失”小实验导入新课,激发学生的探究欲。学生观察现象,思考“水到哪里去了”,运用已有知识和经验大胆推测,针对猜测设计对比实验,激发思维的活跃度与创造力,提升科学思维能力。通过实验探究帮助学生将零碎的认知整合为系统的科学知识体系,清晰地建构蒸发的概念。学生将所学知识用于解释生活中的常见现象,深切感受到科学与生活的紧密联系,以科学思维去阐释和应对生活问题,切实提高科学素养与实践能力。

片段二:感受蒸发过程,验证蒸发吸热

师:同学们,水蒸气是看不见、摸不着的,所以我们没办法看到蒸发的过程,但我有一个办法能让大家从另一个角度感受到蒸发。大家面前的烧杯中都有一些温水,请你们用手指蘸少量温水,涂抹在皮肤上,体会一下,有什么感觉?

生:我感觉涂抹了水的地方凉凉的。

师:为什么会有这种感觉呢?

生:水涂在手背上后会蒸发,是不是水在蒸发时吸收了身体的一些热量?

师:这真是一个值得探究的好问题,你能设计一个实验来验证自己的猜想吗?

生:如果水蒸发时会吸收周围的热量,那么周围的温度就会降低,我们可以用温度计测量水蒸发时周围温度的变化。

生:我有一个好办法,用温度计蘸一下水再拿出来,温度计表面的水会蒸发,如果蒸发过程会吸热,那么温度计的示数就会下降。

师:你们的创意非常好,我们把实验步骤再完善一下。

(出示实验材料:烧杯、温度计、水。实验步骤:将温度计的液泡在水中蘸一下,放置在空气中,观察温度计示数的变化,填写实验记录单。温馨提示:烧杯中的水要放置在室内1个小时以上,使其与空气温度相同;要测量并记录烧杯中水的初始温度,之后,学生分组实验。)

师:请小组代表汇报实验现象及你们组得出的实验结论。

生:我们组观察到开始时温度计的示数是24 ℃,蘸水以后放到空气中,示数逐渐下降,降到了22 ℃。我们的实验结论是液泡上的水蒸发时会带走周围的一些热量。

生:我们组也观察到了同样的现象,我们认为水在变成水蒸气时要吸收外界的热量,所以周围的热量变少了,导致温度计的示数下降。我们的实验结论是水蒸发会吸收周围的热量。

师:同学们观察得很细致,分析得有理有据。水在蒸发的过程中,要吸收周围的热量。你们想一想,生活中有没有蒸发吸热的例子呢?

生:炎热的夏天,我最喜欢玩水了,水蒸发会吸收我的身体和周围空气的热量,这样我就会感觉非常凉快。

生:发烧时,妈妈会用温水擦拭我的身体,这也是利用了蒸发吸热的原理。

生:夏天,老师会让同学在教室的地面上撒一些水,水蒸发会带走一些热量,我们会感觉凉快一些。

师:同学们,你们真是善于观察和思考的小科学家!

评析:教师组织学生通过肤感体验水的蒸发过程,使其获得真实的感受,通过追问“为什么会有这种感觉”引发学生的思考,促使他们运用已有的知识推测,培养他们的逻辑思维能力。学生进一步提出新问题“水蒸发会带走热量吗”,并通过实验观察,分析得出实验结论。这样的设计有助于学生整合观察到的信息,进行理性思考和归纳总结,形成科学的认知方法。教师引导学生列举生活中蒸发吸热的例子,实现了知识从课堂到生活的应用迁移。

片段三:理论联系实际,探究影响因素

师:一位同学的校服不小心被弄湿了,虽然她尽力拧干水分,可摸上去还是湿湿的。她又着急穿,你们能想想办法,让她的校服干得快一点吗?

生:把校服用衣架晾起来,放到太阳底下晒晒。

生:把衣服展开,用吹风机的热风吹一吹。

师:其实科学问题大多来源于生活,衣服变干的过程就是水蒸发的过程,要想知道怎样让衣服干得更快,我们就要探究影响水蒸发快慢的因素。

生:太阳、吹风机的热风都是有温度的,所以我想水蒸发的快慢应该与温度有关。

师:这名同学提到了温度因素,哪位同学还有不同意见?

生:有风的时候衣服干得更快,而且风越大干得越快。所以我觉得水蒸发的快慢还与是否有风、风力的大小有关。

师:风是因为空气流动而产生的,也就是说大家觉得水蒸发的快慢与水表面空气的流动速度有关。

生:我们晾衣服时一般会把衣服用衣架晾起来,或是平铺开晾晒,这样会干得更快。

师:将衣服架起来或者平铺,改变了哪个因素呢?

生:改变了衣服上的水与空气接触的面积。

师:水蒸发的快慢真的与这三个因素有关吗?请同学们以小组为单位选择其中一个因素制订实验方案,并开展实验。制订方案前可以针对探究问题、猜想假设、实验材料、实验步骤进行讨论。

(学生讨论并制订实验方案。)

生:我们组研究的问题是水蒸发的快慢是否与温度有关。我们假设温度越高,蒸发越快;温度越低,蒸发越慢。我们设计了一个对比实验,唯一改变的因素是温度,其他因素保持不变。要想改变温度,可以利用太阳。

师:具体是怎样操作的呢?

生:我们用滴管在两块玻璃片上分别滴上一滴水,把1号玻璃片放置在没有阳光照射的地方,把2号玻璃片放置在有阳光照射的地方,对比两个玻璃片上水的蒸发情况。水蒸发是一个相对缓慢的现象,可以每隔30分钟记录一次现象。当然,也可以根据实际情况调整观察的间隔时间。

师:很好,要想探究其他两个因素可以怎样设计实验呢?你们会选择哪些实验材料?

生:改变空气流动速度可以用手持小风扇,它吹风时不会改变温度,而且风力也不大,不会使水滴的表面积发生改变。

生:改变水滴与空气接触面积时,可以晃动其中一个玻璃片,使水滴的表面积变大,还可以选用湿毛巾来进行实验。要想改变毛巾上的水与空气接触的面积,我们需要分别将湿毛巾展开和折叠进行对比实验就可以了。

师:同学们想得可真周到,制订好研究计划就开始进行实验吧。

(学生分组实验,小组代表汇报实验结论。最后教师总结:温度越高,水面上空气流动的速度越快,水与空气接触的表面积越大,水蒸发得就越快。)

评析:教师引导学生从已有的生活经验出发解决问题,将生活问题转化为科学问题,这一设计旨在引导他们关注生活中的现象,培养他们敏锐的观察力和发现问题的能力。学生联系生活经验对影响水蒸发快慢的因素进行猜想和假设,充分调动了他们的已有知识、经验,使他们能够将生活中的感性认知与科学的理性思考相结合,锻炼逻辑思维能力。小组合作讨论、设计实验课的环节,使学生在共同探讨中,学习倾听他人意见,整合不同观点,提高沟通能力和增强合作意识。

(作者单位:郝涛,河北省定州市教育局教研室;马丽英,河北省定州市王村小学)

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