《產生泡泡的秘密》教學片段與評析

《產生泡泡的秘密》是五年級“物質的變化”單元的第1課，對照科學課程標準的學習內容與學業要求發現，該課指向的核心概念為物質的變化與化學反應，學習內容為物質變化的特征，學業要求是能尋找證據解釋和判斷物體發生變化時，其構成物質是否改變。該課教學圍繞“穩定與變化”的跨學科概念，通過使用創新教具，引導學生通過觀察、實驗、推理、研討等活動，使用多種方法、反復實驗，最終獲取科學事實，即物體在變化時，構成物體的物質發生變化，也就是產生了新物質，從而達成以上學業要求，為學生物質觀的形成和未來的化學學習奠定基礎。教師根據科學課程核心素養的四個維度確定以下教學目標。

科學觀念：知道白醋和小蘇打混合后會產生新的物質；知道白醋與小蘇打混合時產生了二氧化碳氣體。

科學思維：觀察并描述白醋和小蘇打混合后出現的現象，并通過分析、討論形成白醋和小蘇打混合后產生了新物質的觀點；能通過多種方法和反復實驗獲得科學事實，體現科學探究、科學思維的嚴謹性。

探究實踐：能用實驗的方法對白醋和小蘇打產生的氣泡進行檢驗，即產生的氣體能夠使澄清的石灰水變渾濁、能滅火；會用二氧化碳檢測器進一步驗證產生的氣體。

態度責任：體會實驗的樂趣與認真觀察實驗現象的重要性，并能接納他人的觀點，完善自己的探究；了解物質的變化在人類活動中有廣泛的應用。

片段一：創設情境，聚焦問題

（新課開始，教師演示火山噴發的實驗：滴入紅色色素的白醋和小蘇打反應。）

師：同學們，你們看到了什么現象？

生：好多紅色泡泡啊！

生：這些泡泡涌上來像火山爆發，太壯觀啦！

生：泡泡是從哪里來的呢？

評析：這個模擬實驗色彩鮮艷，泡泡涌動劇烈，讓學生驚訝不已，將他們帶入了預期情境，有效地調動了他們進一步探究的欲望。

師：這當然是我制造的。你們會制造泡泡嗎？

生：我會用洗發水和沐浴露做泡泡（有學生小聲說，洗潔精也可以）。

生：將小蘇打倒入白醋里也可以產生泡泡。

師：你是怎么知道的？做過了嗎？

生：我是在電視上看到的，自己沒做過。

師：同學們知道這么多制造泡泡的方法。老師今天準備的實驗材料就是這位同學說的白醋和小蘇打。現在我們就來研究它們是怎么產生泡泡的。

評析：教師拋出的問題“你們會制造泡泡嗎”調動了學生已有的生活經驗，為后續的科學探究奠定了基礎。學生對產生“泡泡”這一現象并不陌生，但并不具備對產生泡泡的科學認知。在生活中，學生已有許多制造泡泡的經驗，并能積極分享。該環節以趣味實驗引入，從學生的已有經驗出發，聚焦問題，能激發他們的探究興趣。

片段二：指導學生運用嚴謹的方法觀察

師：我們先來認識一下白醋和小蘇打（出示課件）。看它們是什么樣的呢？

生：我認識白醋，但不熟悉小蘇打。

師：那你仔細觀察過白醋嗎？它有什么特點？小蘇打又是什么樣的？今天大家都仔細地觀察一下吧。先想想，你可以用哪些方法來觀察？

生：看、聞、摸、嘗。

師：怎么看？

生：看顏色、狀態等。

師：觀察時可以更細致一點，如：是固態的還是液態的？是顆粒的還是粉末狀的？顆粒有多大？如果你要聞某種物質的氣味，請用扇聞法（示范）。不能隨便嘗，也不能直接用手接觸要觀察的物質。

評析：在師生討論中，學生知道了正確的觀察方法。這些觀察方法可以遷移到以后的觀察活動中，讓學生終生受用。

片段三：描述材料的基本特征

師：哪一組同學來分享觀察的結果？

生：我觀察到白醋是無色透明的液體。

生：我用扇聞法聞了聞，有刺鼻的味道。

生：白醋聞起來像“天地壹號”的味道。

師：很好！同學們從顏色、狀態、氣味等各方面對白醋進行了描述，不過老師要糾正一點，我們聞到的叫氣味，舌頭嘗到的才叫味道。

師：誰能用同樣的觀察方法來分享一下小蘇打的觀察結果？

生：我觀察到小蘇打是白色的粉末狀固體，沒有特殊氣味。

師：你們覺得是這樣的嗎？還有補充的嗎？

生：粉末狀其實也應該是顆粒的，只不過顆粒很小很小。

師：是的，同學們觀察得很仔細。

評析：在上述過程中，學生能夠比較全面、準確地描述或回答問題時，教師沒有用個別學生的“滿意答案”代替多數學生的觀察結果，而是追問：“你們覺得是這樣的嗎？還有補充的嗎？”這讓學生圍繞核心概念和教學目標進行發散，讓全體學生經歷認知過程，也就是科學觀念的形成過程。教師在引導學生梳理已有的觀察方法后，適時示范了扇聞法，且完善了“聞到了味道”的表述，提升了學生的認知能力。教學的過程不只是一個追求規范化答案的過程，教學目標的達成也不只是關注知識，而是著眼于學生知識的形成過程。

（編者注：“味道”一詞包括氣味的含義。）

片段四：初探制造泡泡時產生了新物質

師：前面有同學說，將小蘇打倒入白醋里也可以產生泡泡，現在我們來試一試吧。

師：怎么做呢？我們用小藥匙往白醋里面加小蘇打，一點點地加，邊加邊觀察，看有什么現象。當加入小蘇打不再產生變化時立即停下來。

（學生按要求做實驗，認真觀察。）

師：實驗中大家看到了什么奇特的現象發生？你認為產生泡泡的秘密是什么？

生：剛加入小蘇打的時候，產生了很多氣泡，后來氣泡越來越少。

生：杯子外面摸起來冰涼冰涼的，聽到了像打開可樂罐的聲音。

生：小蘇打不見了，可能是溶解在白醋里了。

生：溶液還是無色透明的，但酸味變淡了。

師：同學們都觀察得很仔細，從不同角度進行了觀察。氣味發生了變化，這還是原來的白醋嗎？

生：應該不是。

師：你是怎么判斷的？

生：如果是，加小蘇打，它就還會繼續產生泡泡。

師：大家認為有道理嗎？

生：（齊聲）有道理！

生：也許是小蘇打的溶液了！

師：怎樣證明它是不是小蘇打溶液呢？

生：可以往里面滴入白醋，看有沒有泡泡產生。

師：很好！大家檢驗一下，看有什么變化。

評析：學生有疑惑了，教師抓住關鍵信息，激發學生深層思考、大膽質疑，鍛煉他們的科學思維。這引起學生深層次思考，是高質量科學課的關鍵要素。

（學生實驗驗證，并匯報：冒了一丁點兒泡就沒了。）

師：這說明了什么？

生：這個溶液也不是小蘇打溶液，說明它是另外一種液體了。

師：非常好！也就是說，小蘇打和白醋混合，不僅產生氣泡，還產生了新的液體。產生新物質的過程，我們稱之為化學變化。

評析：在觀察混合實驗后，學生提出“怎樣用實驗的方法檢驗混合后的液體是什么”的問題，教師沒有回避，而是尊重學生的發現，組織學生分析、討論。學生通過討論得出了“產生了新物質”的結論，教師適時揭示科學概念：這個過程就是“化學變化”。學生經歷了科學探究的一般過程（如圖1），其科學思維和探究能力得到了鍛煉和提升。

片段五：深入探究泡泡

師：那么，產生的泡泡是什么氣體呢？

生：二氧化碳。

生：氧氣。

師：你們的猜測依據是什么？有做實驗驗證過嗎？

生：我用檸檬酸和小蘇打做過火山噴發實驗，產生的氣體就是二氧化碳。

師：究竟是什么氣體？實踐是檢驗真理的唯一標準，我們用實驗的方法來進行檢驗。假如它是二氧化碳，那么我們就得了解二氧化碳的特點。你們知道二氧化碳有什么特點嗎？

生：可以使得澄清的石灰水變渾濁。

師：同學們的基礎非常扎實，三年級《動物的呼吸》講到，我們呼出的氣體里有二氧化碳，它能使澄清的石灰水變渾濁。

生：我見過消火栓里有一種滅火器叫作二氧化碳滅火器。

師：同學們的知識面非常廣。也就是說，二氧化碳可以滅火，這是二氧化碳很重要的特點。接下來，我們一起來驗證一下，產生的泡泡能不能使澄清的石灰水變渾濁、可不可以滅火。同學們，你打算怎么進行實驗？

生：把氣體通入澄清的石灰水中，觀察（澄清的石灰水）會不會變渾濁。

生：把燃燒的木條靠近導氣管口，觀察（火）會不會熄滅。

師：看來同學們很會預習，知道用書本中的實驗裝置進行探究。但是，老師發現，在實驗過程中，瓶子容易倒下，而且不容易控制泡泡產生的快慢。為了讓同學們更好地實驗，老師設計了一個新的實驗裝置（如圖2）。

（播放操作視頻，師生共同梳理注意事項后，學生自主開展實驗探究。）

師：實驗結束，哪一組來分享一下實驗現象？

生：把導管插入試管中，澄清的石灰水變渾濁。

生：把導管插入第一個試管中時，有泡泡，但是澄清的石灰水比較久才變渾濁，后面兩個試管很快就變渾濁。

師：你們的觀察很仔細。因為瓶子里原本就有空氣，所以一開始出來的泡泡，主要是空氣。那么，3次實驗都看到泡泡使澄清的石灰水變渾濁了嗎？

生：看到了。

評析：驗證氣體是不是二氧化碳的方法來自學生，提升了他們解決問題的能力。教師精心設計的實驗裝置，讓學生操作更方便，實驗現象更明顯。

師：大家還能提出哪些問題？

生：為什么要重復做3次實驗呢？

生：這里的火柴盒還沒有用到。

生：怎樣用點燃的火柴梗去檢驗產生的氣體是不是二氧化碳？

師：有沒有同學能解釋一下為什么要重復實驗？

生：在科學研究過程中，只做1次實驗，結果不一定準確，所以我們需要進行重復實驗，（結果）才更科學，更有說服力。

師：是的，不僅要多次重復實驗，有時候還需要用多種方法進行驗證。

評析：引導學生做3次實驗，體現了教師嚴謹的科學態度，也教給了學生科學的研究方法。

師：現在，有沒有同學知道這個瓶子里是什么氣體？能不能說出你的理由。

生：產生的氣體通過集氣瓶，到了這里（試管），澄清石灰水變渾濁了，瓶子里是二氧化碳氣體。

師：我們只能說，使澄清石灰水變渾濁的，可能是二氧化碳氣體。如果它是二氧化碳氣體，是不是就能使點燃的火柴梗熄滅？

生：是的。

師：那你們打算怎么做？

生：點燃火柴，伸進瓶子里，看看火會不會熄滅。

師：說完整，如果滅了……

生：如果火滅了，就是二氧化碳；如果火不滅，就不是二氧化碳。

師：很好！老師在此提一個要求，火柴梗用完后，請放入廢料杯中，注意實驗安全。

（學生實驗，教師巡視、指導，觀察學生探究實踐的過程。）

師：同學們，你們的實驗現象是什么？

生：點燃的火柴梗伸進瓶子里，馬上熄滅了。

師：老師這里同樣有一個集氣瓶，里面裝滿了空氣，我們看看點燃的火柴梗伸進去會不會熄滅。

生：火柴梗沒有馬上熄滅，而是燃燒一會后慢慢熄滅。

師：那集氣瓶中的氣體不是空氣，可能是……

生：二氧化碳。

師：剛剛有同學說，這個氣體可能是氧氣。從這兩個實驗能說明這個氣體不是氧氣嗎？

生：能。如果是氧氣，將點燃的火柴梗伸進去不應該熄滅，反而會燃燒得更旺盛，因此它不可能是氧氣。

師：其實，光用這兩個實驗，還不足以證明這個氣體就是二氧化碳氣體，畢竟符合這兩個條件的可能還有別的氣體。科學研究中，如果沒有足夠的證據，是不能夠輕易下結論的。

（出示二氧化碳檢測器，對集氣瓶中的氣體進行檢驗，證明該氣體是二氧化碳氣體。）

評析：探究產生的泡泡是什么氣體是本節課的重要活動，是一個完整的以學生為主體開展的科學探究實踐活動（如圖3），包括提出問題、設計方案、實驗檢驗、搜集證據、處理信息、得出結論、分析評價等。在探究活動中，學生通過多種方法、反復實驗進行驗證，體驗科學探究的嚴謹性，形成“科學實驗的可重復性、科學知識的可驗證性”的科學觀念，同時感受科技與人們的生活息息相關。此外，教師給學生創設了一個既開放又具研究性的學習氛圍，讓他們能夠緊扣主題提出問題，并針對性地開展討論和驗證。

總評

好的課堂，是學生在教師創設的情境中發現感興趣的問題，通過細心觀察、大膽猜想并積極想辦法去探究求證，一層一層地撥開“云霧”，一步一步地走向真理的過程。在這個過程中，學生經歷了完整而嚴謹的科學探究過程，同時經歷了一次快樂的思維旅行。

該課中，學生通過觀察、大膽猜想、小心求證，有意識地使用多種方法、反復實驗，一步步地揭開產生泡泡的秘密是產生新物質的過程，形成了嚴謹的科學態度，并體會構成物體的物質是會發生變化的。

學生在探尋“產生泡泡的秘密”的過程中，力求用自己的思維去解決自己的問題，用獲得的結論去闡釋世界，在這個過程中獲得的思維方法、智慧和情感滋養將讓他們受用終生。

（作者：莫廣珍，執教，廣東省實驗中學荔灣學校第二小學部；周友富，評析，廣東順德德勝學校小學部）