王倩倩
本節課是四年級上冊第四單元《空氣與水的力》中的第四課,以瓶“吞”雞蛋為切入點,從學生的生活實際入手,展開趣味性的探究活動,培養學生善于發現、觀察并研究身邊問題的科學意識。
本節課的教學目標為:能根據實驗現象進行推理和猜測;能利用簡單器材設計并進行實驗操作,驗證自己的猜測;體驗到科學探究的樂趣,意識到科學就在我們身邊;認識大氣壓力的存在,知道大氣壓力來自四面八方。
教學片段一:魔術表演,激趣導入
師:這是一個錐形瓶、一個剝了殼的熟雞蛋,請大家仔細觀察接下來會發生什么現象,并且提出你的問題。
(教師用夸張的動作進行魔術表演,經歷了壓、拍等過程,可瓶口的雞蛋還是無法進入瓶子,最后教師把目光落在裝有酒精棉的廣口瓶上,點燃酒精棉放入瓶中,學生驚奇地發現瓶口的雞蛋掉進了廣口瓶。)
師:你看到了什么?
生:酒精棉放入瓶中后熄滅了,然后雞蛋掉下去了。
師:你觀察得真仔細。
生:一開始雞蛋比瓶口大,掉不下去。點燃酒精棉放進廣口瓶后,把雞蛋放在瓶口,雞蛋神奇地掉下去了。
師:你們有什么疑問?
生:雞蛋為什么會掉進去?
生:為什么點火之前沒有掉進去,點火之后就掉進去了呢?
師:看來大家都對雞蛋為什么會掉入瓶中比較感興趣,這節課就讓我們一起來揭開《瓶“吞”雞蛋的秘密》吧!
設計意圖:教師并不是單純地展示魔術表演,而是在魔術表演中讓學生產生認知沖突,為他們創造問題情境,從而激發他們的好奇心和探究欲望。
教學片段二:大膽猜想,實驗驗證
師:請同學們仔細回憶剛才你看到的實驗過程,想一想,瓶子“吞”進了雞蛋,可能和什么有關?
生:熱氣。
生:我覺得是空氣的力量。
師:你能詳細地跟大家說一說嗎?
生:酒精棉放入瓶中,燃燒了一部分空氣,里面的空氣少了,外面的空氣想進去,就把雞蛋壓下去了。
生:熱脹冷縮,點火之后雞蛋被加熱了,一會又涼了,所以會掉下去。
師:是嗎?我們來看一下剛才的實驗過程(動畫演示),當把雞蛋放在瓶口時火已經熄滅了,雞蛋受到火的作用了嗎?
生:沒有。
生:雞蛋應該受到了一種吸力。
師:你認為這種神奇的、看不見的吸力來自哪里?
生:來自空氣。
師:你的意思是空氣給雞蛋一個力,把它“推”下去的是嗎?
生:是的,應該是大氣壓力的作用。
師:你的知識可真淵博,一定是一個愛看書的好孩子。大部分同學猜測雞蛋之所以掉入瓶中是因為受到了空氣的力量,真的是這樣嗎?空氣真的有這種力量把雞蛋“推”下去嗎?
設計意圖:猜想是科學探究中重要的一步。這一環節中,教師鼓勵孩子大膽猜測雞蛋進入瓶中的原因,當學生猜測到的原因與大氣壓力的原理不相符時,教師及時進行引導,使學生的思路朝著正確的方向發展。這樣不但保護了學生的好奇心,突出了他們的主體地位,而且為下一步順利地進行實驗設計奠定了基礎。
師:老師給你們帶來了一些實驗器材,我們一起來認識一下(課件展示實驗器材)。請發揮你們的聰明才智,自由選擇實驗器材,設計一個實驗方案來驗證空氣是否真的有力量。
(小組內討論,制訂出實驗方案,教師巡視指導,最后請匯報員進行匯報。)
生:我們組設計的是滴管實驗。首先捏一下滴管的膠頭,把滴管放入水中,然后滴管就會把水吸上來。
師:同學們,我們一起來想一想為什么在做之前先捏一下膠頭?
生:為了排出滴管內的空氣。
師:如果看到滴管把水吸上來,說明了什么?
生:說明空氣具有力量,這種力量把水槽里的水壓入了滴管中。
師:大家能夠清晰流暢地匯報自己組的實驗方法,真棒!還有哪個小組設計了不同的實驗方案?
生:我們組設計的是杯子實驗,我把杯子里裝滿水,然后用硬紙片密封,倒扣過來,如果水灑不出來,說明外面的空氣力量很大。
師:為什么要裝滿水?
生:為了把空氣完全排出來。
師:你們組的想法真是與眾不同,很有創造性,老師很佩服你們,下面請大家動手實驗。
(學生開展小組實驗,教師強調注意事項。)
設計意圖:科學課要特別注重學生的探究式學習,此過程教師完全放手讓學生自己設計實驗方案。通過小組合作的形式,學生組內設計出驗證大氣壓力是否存在的實驗方案,教師根據學生的方案進行適當點撥,而不是在教學中通過羅列出材料、強調注意事項等引導學生設計出固定的幾種實驗方案。
教學片段三:驗證猜想,交流總結
師:同學們在實驗的時候都很認真,相信你們有不少的發現,來給大家分享一下吧!
生:我們組主要做的是滴管實驗,用手捏膠頭排出空氣,滴管里面的空氣少,外面的空氣多,外面的空氣想進去,但是被水隔著,就把水給帶進去了,水就被吸進去了,說明空氣是有力量的。
生:我們組做的是杯子的實驗,首先把杯子灌滿水,將紙片壓在杯口,使外面的空氣不能進入杯中,再倒置杯子。水流不下來,說明外面的空氣會給紙片一個向上的托力,說明空氣是有力量的。
師:現在請你們轉動杯子,看看有什么新的發現?
生:向各個方向轉動,水都灑不出來。
生:這個實驗不僅說明空氣是有力量的,還說明力量來自四面八方。
師:大家設計的這幾個實驗有哪些共同的地方?
生:都驗證了空氣具有力量。
生:在做之前都是先把空氣排出去。
師:正如同學們所說,當物體內的空氣減少或被排出以后,這個物體會受到來自大氣的作用力,這個作用力在科學上被稱為大氣壓力,大氣壓力來自四面八方。
(教師出示圖片,進一步講解大氣壓力產生的原因,并介紹著名的馬德堡半球實驗。)
師:學到這兒,相信同學們能揭開瓶“吞”雞蛋的神秘面紗了吧?誰來說說是什么使雞蛋進入瓶中的?
生:大氣壓力。
師:看來一些小魔術也沒有那么神奇,它們只是利用了科學常識罷了。
設計意圖:本環節中學生經歷了一個探究、總結、應用的過程。通過小組合作設計出實驗方案驗證了空氣是有力量的,認識到了大氣壓力來自四面八方。本環節中,教師還通過出示圖片和視頻讓學生了解了大氣壓力產生的原因和相關科技史,從而使學生輕松地揭開魔術的秘密。
設計特色
魔術導入有趣味。本節課利用魔術表演,激發學生的探究興趣,使他們產生疑問:為什么費了那么大的力氣,都不能使雞蛋進到瓶中,而點燃酒精棉放入廣口瓶,雞蛋卻神奇地進去了?是什么使雞蛋進入瓶中的?這為后面的提出問題、猜想原因、設計實驗并驗證等一系列環節奠定了良好的基礎。
動手動腦做科學。小學科學課在很多情況下需要學生動手實驗,但是動手不應該是純粹的操作性活動,而應該注重動手與動腦相結合。本節課在實驗之前,學生以小組為單位自由選擇實驗器材,自主設計實驗方案,然后小組匯報實驗方案,全班交流,他們在此過程中鍛煉了科學思維能力,提高了表達和交流的能力,對實驗方案是否科學、合理有了更明確的認識。
處理好師生關系。以學生為主體的探究式學習并不是要求教師放棄指導。在本節課的實驗過程中,教師認真巡視每個小組的情況,對于每個小組在實驗過程中出現的問題保持高度的敏感,及時給予指導,啟發他們發現自己的問題所在。比如在覆杯實驗時,有的小組幾次都不成功,教師順勢引導學生思考失敗的原因,他們最終取得了成功。