《產(chǎn)生氣體的變化》教學(xué)片段與分析

《產(chǎn)生氣體的變化》是六年級“物質(zhì)的變化”單元中的第2課。本課重點引導(dǎo)學(xué)生觀察小蘇打和白醋混合后發(fā)生反應(yīng)的過程，并根據(jù)收集到的信息分析推理，培養(yǎng)他們觀察、記錄、匯報交流、尋找證據(jù)、推理論證的能力，從中體會到物質(zhì)變化的奇妙。

在三年級“水”單元的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)初步感知到有些變化只會讓物體的形態(tài)發(fā)生改變，但構(gòu)成物體的物質(zhì)沒有改變。本單元將在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生認識構(gòu)成物體的物質(zhì)發(fā)生了變化。在第1課《廚房里的物質(zhì)與變化》的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道物質(zhì)總是在不斷變化的。本課研究的對象是廚房中的白醋和小蘇打，學(xué)生通過實驗的方法研究物質(zhì)發(fā)生變化時產(chǎn)生了新物質(zhì)。

基于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，從培養(yǎng)他們的科學(xué)思維出發(fā)，本課的教學(xué)目標(biāo)擬訂為：

知道物質(zhì)發(fā)生變化時，常常會產(chǎn)生一些現(xiàn)象，如產(chǎn)生氣體，認識到物質(zhì)發(fā)生變化會產(chǎn)生新的物質(zhì)；

能觀察、比較物質(zhì)混合時發(fā)生的變化，并準(zhǔn)確描述物質(zhì)變化的現(xiàn)象，能根據(jù)證據(jù)判斷物質(zhì)發(fā)生變化后產(chǎn)生了新物質(zhì)；

能用實驗的方法研究發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)變化會伴隨有氣體的產(chǎn)生；

能通過查閱資料分析、鑒別氣體的特征，設(shè)計實驗并動手實踐獲得信息進行辨認；

能以事實為依據(jù)作出判斷，愿意與他人交流，分享觀點；

初步感受物質(zhì)變化對生活的影響，產(chǎn)生深入研究物質(zhì)變化的興趣。

片段一：猜測驗證，認清物質(zhì)

師：前幾天我在家里做了一個實驗（先將一種液體倒入一個袋子中，然后將一種白色物質(zhì)加進去，封好袋口），這是我的實驗成果，你們看到了什么？

生：里面有水。

師：你為什么認為是水？

生：因為它是無色透明的液體，所以我猜是水。

生：我猜是白醋。

師：你為什么認為是白醋？

生：因為白醋也是無色透明的液體。

師：除了液體，還看到了什么？

生：袋子是鼓的，里面有氣體。

師：里面到底有沒有氣體？我們一起來驗證一下（演示解開袋口）。你們觀察到了什么？

生：袋子沒有原來鼓了。

生：聽到“哧”的一聲。

師：聽到聲音、袋子沒有原來鼓，說明了什么？

生：袋子里面有氣體。

師：是呀，里面真的有氣體。關(guān)于這個袋子里的氣體，你們有什么想要研究的問題？

生：我想知道這個氣體是怎么產(chǎn)生的。

生：我想知道這個是什么氣體。

師：到底這種氣體是怎么產(chǎn)生的？我做實驗時拍了一個視頻（播放微視頻），大家先一起來看，再回答這個問題。

生：水和白色物質(zhì)混合后產(chǎn)生了氣體。

生：白醋和白色物質(zhì)混合后產(chǎn)生了氣體。

師：你們的意思是一種無色透明的液體和一種白色物質(zhì)混合產(chǎn)生了氣體。根據(jù)你們的經(jīng)驗推斷一下，這可能是廚房里的哪種液體和白色物質(zhì)混合？

生：可能是水和小蘇打混合產(chǎn)生了氣體。

師：究竟是哪兩種物質(zhì)混合產(chǎn)生了氣體？怎么做實驗來探究呢？

生：把白醋和水分別滴到面粉、淀粉、食鹽、白糖、小蘇打中，看會不會有氣泡。如將白醋滴到面粉里面產(chǎn)生了氣泡，說明白醋和面粉混合產(chǎn)生了氣體；白醋滴到面粉里面沒有產(chǎn)生氣泡，則說明白醋和面粉混合沒有產(chǎn)生氣體。

師：他是把白色物質(zhì)分別加到這兩種液體中，我們可不可以把液體分別加到裝這些白色物質(zhì)的容器中？

生：可以。

師：實驗時還有一些注意事項（PPT出示注意事項）。老師準(zhǔn)備了一些材料，小組長根據(jù)你們的需要，自主選擇里面的材料進行實驗。

（學(xué)生實驗后交流匯報。）

生：我們的結(jié)論是白醋和小蘇打。

師：理由是什么？

生：因為將白醋滴入小蘇打后迅速地冒很多氣泡，而滴入面粉、淀粉、食鹽、白糖里，都沒有冒氣泡；把水滴入這些白色物質(zhì)中，都沒有冒氣泡。

師：我們知道了白醋和小蘇打混合產(chǎn)生了氣體，看來氣體是一種新物質(zhì)。

評析：教師用一袋收集好的氣體，讓學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)袋子里面有無色透明的液體，推測是水或白醋，還看到袋子是鼓起來的，推測里面有氣體。學(xué)生推測袋子鼓起來的原因，這時教師利用視頻展示，揭秘袋子鼓是因為兩種物質(zhì)混合產(chǎn)生了氣體，引導(dǎo)他們根據(jù)生活經(jīng)驗猜測可能是哪兩種物質(zhì)混合，并結(jié)合小組的推測，選擇適當(dāng)?shù)牟牧线M行實驗來證明。學(xué)生通過對比實驗，觀察白醋、水分別和面粉、淀粉、食鹽、白糖、小蘇打混合后的變化，尋找證據(jù)，證明白醋和小蘇打混合產(chǎn)生了氣體，培養(yǎng)了實證意識。

片段二：制造氣體，觀察變化

師：接下來，3人一組制造一瓶氣體。這是白醋（裝在袋子里），這是小蘇打（裝在小瓶子里），怎么操作？

生：將小蘇打全部倒入袋子里，然后迅速系緊袋子。

師：做的時候仔細觀察，看產(chǎn)生氣體時會有哪些變化？

生：袋子鼓起來了。

生：聽到了“哧哧”的聲音。

生：袋子的外壁摸著有點涼。

師：還看不看得見小蘇打？

生：看不見了。

師：哦，小蘇打消失了。白醋有變化嗎？

生：有變化。白醋原來是無色的，然后變白，冒很多氣泡，最后又變成無色的了。

師：這是你們看到的，大家能不能找到更充分的證據(jù)呢？

生：繼續(xù)加入小蘇打，因為前面我們已經(jīng)知道白醋和小蘇打反應(yīng)會產(chǎn)生氣體，如果這時候繼續(xù)加入小蘇打，有氣泡產(chǎn)生，并且袋子鼓起來，就說明里面的液體還是白醋，否則就說明里面不是原來的白醋了。

（教師實驗演示。）

生：沒有氣泡產(chǎn)生，袋子也沒有鼓起來，說明不是原來的白醋了，產(chǎn)生了新物質(zhì)。

評析：學(xué)生制造氣體的過程，充分運用眼、手、耳等多感官參與。在匯報交流環(huán)節(jié)，學(xué)生緊緊圍繞“產(chǎn)生氣體”的系列現(xiàn)象回答，如“看到氣泡”“聽到哧哧聲”“袋子外壁摸著有點涼”“袋子鼓起來”。然而，學(xué)生僅關(guān)注了產(chǎn)生氣體的現(xiàn)象，對“原來物質(zhì)的變化”這一問題不夠重視，這時教師引導(dǎo)他們關(guān)注小蘇打是否消失、白醋是否有變化。學(xué)生根據(jù)搜集到的證據(jù)，認識到“產(chǎn)生了新物質(zhì)”。在整個探究活動中，學(xué)生分組討論，善于合作，樂于分享，能根據(jù)證據(jù)修正自己的觀點，并嘗試用多種思路和方法完成探究活動。

片段三：設(shè)計實驗，事實求證

師：現(xiàn)在我們研究下一個問題，白醋和小蘇打混合產(chǎn)生的是什么氣體？它有什么特點？我們先來看一則資料（見表1）。

生：不可能是二氧化氮。通過剛才的實驗，我們看到這種氣體是無色的，而二氧化氮是棕紅色的，其他的幾種都是無色的，所以能排除掉二氧化氮。

師：再看資料，要想知道是哪種氣體，我們下一步通過什么特點來判斷？

生：看能不能支持燃燒，比空氣輕還是重。因為在資料中，關(guān)于氣體的特點主要介紹了三類：顏色、能否支持燃燒、比空氣輕還是重，我們已經(jīng)知道了該氣體的顏色，所以下一步就要判斷能否支持燃燒，比空氣輕還是重。

師：能否支持燃燒，我們可以用什么辦法判斷？

生：我覺得可以把火柴放入裝有氣體的瓶子里，觀察火柴的火焰。如果火焰熄滅了，說明這種氣體不能支持燃燒；如果火柴的火焰變旺了，說明這種氣體能支持燃燒。

師：你的方法是將點燃的火柴放進瓶子里。先打開蓋子，還是先點燃火柴？為什么？

生：先點燃火柴，因為瓶子裝的是氣體，如果先把蓋子打開，里面的氣體就“跑”了。

（教師演示，學(xué)生觀察。）

師：你們觀察到什么現(xiàn)象？

生：將火柴放進瓶子里面后就滅掉了，說明這種氣體不支持燃燒。

師：根據(jù)氣體不支持燃燒這個特點，可以排除什么氣體？理由是什么？

生：不可能是氧氣，因為氧氣能支持燃燒。

生：不可能是氫氣，因為氫氣是可燃的。

師：研究到這里，還是不能判斷是哪種氣體，該怎么辦？

生：研究它比空氣輕，還是比空氣重。

師：我給你們提供兩種材料，一支點燃的蠟燭和一袋氣體，想一想怎么做？

生：先將蠟燭點燃，然后打開瓶子的蓋子，把氣體往蠟燭上傾斜。如果蠟燭的火焰熄滅了，就說明這種氣體是往下沉的，它就比空氣重。如果蠟燭的火焰沒有變化，就說明這種氣體是往上升的，它就比空氣輕。

（學(xué)生進行實驗，教師巡視指導(dǎo)。）

生：蠟燭的火焰滅掉了。

師：蠟燭的火焰滅掉，說明這種氣體是往下流動的。

生：說明這種氣體比空氣重。

師：根據(jù)這個特點判斷，不可能是什么氣體？

生：不可能是氮氣。

師：研究到這兒，我們還不能確定袋子里到底是哪種氣體。時間有限，我給你們提供一份資料，以及一些熟石灰，回家后你們繼續(xù)想辦法研究。

評析：教師基于科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，圍繞學(xué)科核心概念和跨學(xué)科概念，強化教學(xué)內(nèi)容的進階性。學(xué)生通過實驗，結(jié)合資料中氣體的特征，排除不可能的氣體，發(fā)現(xiàn)符合這些特征的有兩種氣體——二氧化碳和氬氣，為學(xué)生在證據(jù)與解釋之間搭好了“腳手架”。

教學(xué)反思

教師通過創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習(xí)情境，引發(fā)學(xué)生的認知沖突，激發(fā)其積極思維。一袋收集好的氣體，充分調(diào)動學(xué)生進行感官觀察。學(xué)生推測袋子鼓起來的原因，教師演示將小蘇打加入裝有白醋的袋子，揭秘袋子鼓是因為兩種物質(zhì)混合產(chǎn)生了氣體，激活了學(xué)生的思維，引發(fā)他們的認知沖突，初步培養(yǎng)他們尋找證據(jù)的意識，同時為后續(xù)探究作鋪墊。

教師通過創(chuàng)設(shè)多元的探究活動，引發(fā)學(xué)生思考。學(xué)生根據(jù)之前觀察到的現(xiàn)象和生活經(jīng)驗，猜測液體和加入的白色物質(zhì)可能是什么。之后，各小組根據(jù)推測選擇適當(dāng)?shù)牟牧线M行實驗來證明。在這個過程中，學(xué)生直觀地感知到物質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象，根據(jù)收集到的信息進行合理的分析，判斷可能是什么氣體。這些活動培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)意識，提升了他們觀察、匯報交流的能力，及推理論證的科學(xué)思維能力。

（作者單位：曹曉莉，湖北省宜都市實驗小學(xué)教育集團；周丹，湖北省宜都市教學(xué)研究室）