在探究过程中建立科学概念

一、提出探究问题

师：同学们，你们研究过孙悟空的七十二变吗？

师：我研究过，大致可以分成两类，其中一类变化是这样……（出示课件）

生：变大、变小、变高……

师：另外一类变化是这样……（出示课件）

生：变成大树、变成蟠桃、变成飞虫……

师：你们发现这两类变化的不同之处在哪里？

生：第一类变来变去，没有变成其他东西；第二类变来变去，变成别的东西了。

师：他们的根本区别是有没有变出新的东西。

【评析：由学生喜爱的孙悟空的七十二变出发，迅速抓住学生的学习兴趣。更为重要的是，此活动让学生初步认识两类变化的根本区别——是否变成新的东西，为“蜡烛的变化”中物理变化和化学变化概念的出现作了良好的铺垫。】

师：其实，我们生活中也有很多变化，能说说吗？

生：秋天的树叶变黄了；铁生锈了；我们变高了……

师：想不想研究我们身边的变化？

师：那就从我们熟悉的蜡烛开始。

二、观察蜡烛的变化

师：你知道蜡烛是由哪些物质构成的吗？

生：棉线和蜡块。

师：你能让蜡烛发生哪些变化？

生：折断、敲碎、点燃、熔化。

师：我们一起来点燃蜡烛观察会有什么现象发生。

（学生点燃蜡烛）

师：请认真观察蜡烛点燃后有什么现象？

生：发热、发光、熔化。

师：我们将蜡烛吹灭，看看又会发生什么现象？

生：冒烟。

【评析：由学生的经验出发，让蜡烛发生多种变化，再让学生点燃蜡烛，观察现象。在这过程中，蜡烛有物理变化，也有化学变化，但教师不急于引导学生对现象作评论，探究这里的“烟”是什么，而是留存问题，继续为下面的教学作铺垫。】

三、通过“蜡烛熔化”研究物质的物理变化

师：蜡块在什么条件下会熔化？

生：加热。

师：我们一起来做加热蜡块的实验。

（实验器材：酒精灯、白色汤匙、三脚架、石棉网、火柴、已碎的蜡块。）

师：观察加热的蜡块有什么变化？

生：开始慢慢熔化，直至全部熔化，变成了蜡油。

师：如果继续加热可能会怎样？

生（猜测）：变少、冒烟等。

师：观察继续加热的蜡块有哪些新的变化？

生：产生“白雾”。

师：看见的“白雾”可能是什么？

生（猜测）：水蒸气、烟等。

师：请同学们将白色汤匙像这样盖在“白雾”上面20秒钟，收集“白雾”。然后翻过来看看有什么现象？

生：湿了。

师：用手摸一摸，什么感觉？

生：很光滑，是蜡油。

师：再等会儿，看看手上的蜡油有什么变化？

生：变成了薄薄的蜡块。

师：现在你知道这个“白雾“是什么了吗？

生：蜡的蒸气。

师：谁能说一说加热蜡块的变化和蜡蒸气的变化？

生：固体蜡块加热变成液体蜡油，继续加热变成蜡蒸气。蜡蒸气冷却变成蜡油，继而变成蜡块。

师：这就是“蜡的三态变化”。

【评析：学生在蜡块加热变成蜡油，继续加热产生“白雾”的实验、观察过程中，将“白雾”是水蒸气的错误的前概念暴露了出来，教师巧妙地让学生收集“白雾”，通过看、摸，初步了解“白雾”不是水蒸气，继续让学生观察，在等待的过程中，蜡油逐渐冷却，刚才手上一层滑滑的液体变成了薄薄的蜡块，由此，“白雾”原来是蜡蒸气的概念形成便水到渠成了。实验、观察至此，教师让学生整理思路，了解物质的物理变化：固体蜡块加热变成液体蜡油，蜡油继续加热变成蜡蒸气；蜡蒸气冷却变成蜡油，继而变成蜡块，这就是蜡的三态变化。】

四、通过“蜡蒸气燃烧”研究物质的化学变化

师：同学们，如果将点燃的火柴放在蜡蒸气中间，可能会发生什么现象？

生（猜测）：火柴的火焰变大（变小）、熄灭……

师：请同学们将点燃的火柴放在蜡蒸气中间，不要与蜡油接触，观察会有什么变化？

生：蜡蒸气燃烧起来了。

师：再仔细观察一下，燃烧的同时还有什么现象？

生：冒烟。

师：这个烟是什么呢？我们也来收集一下。将白色汤匙的底部放在火焰上方，并与火焰接触，观察白色汤匙底部有什么变化？

生：变黑

师：这黑灰是蜡蒸气燃烧产生的还是白色汤匙被烧之后产生的？

生（猜测）：……

师：你有办法证明吗？

生：（用抹布擦一下），这是蜡蒸气燃烧后产生的。

师：对。这黑灰就是蜡蒸气燃烧后产生的一种新物质——碳。

【评析：“蜡的三态变化”完成，实验并没有到此结束，教师让学生继续对蜡油进行加热，蜡蒸气越积越多，学生很快发现，蜡蒸气是能够燃烧的。教师继续追问：“烟”是什么，学生研究视点集中，发现蜡蒸气燃烧产生了新物质——碳。】

五、揭示物质变化的特点及分类

师：蜡的三态变化有什么特点？

生：仅是形态变化。

师：蜡蒸气燃烧的变化有什么特点？

生：产生新的物质。

师：像蜡的三态变化这一类的物质变化，属于物理变化；像蜡蒸气燃烧的这一类变化，属于化学变化。

师：物理变化和化学变化的根本区别是什么？

生：有没有新物质产生。

师：通过今天的研究，现在我们来说说，蜡烛燃烧的过程中，有哪些变化产生？

生：既有物理变化，也有化学变化。蜡块熔化变成蜡油是物理变化，蜡油受热变成蜡蒸气是物理变化，蜡蒸气燃烧变成黑色的烟，也就是碳，是化学变化。

【评析：应该说，这个问题很精彩，很有价值。研究到此，学生已经清晰地建立起物理变化和化学变化的概念。这个问题不仅让学生运用建立的概念解释“蜡烛燃烧”过程中所有的变化，也将课堂中的前后活动进行了整体呼应。】

六、拓展、辨析

师：通常，伴随着化学变化的产生，有发光发热、产生气泡、产生沉淀、颜色改变等现象发生，这也是我们辨别是否产生新物质的依据。

考考你，下面这些现象属于什么性质的变化？

易拉罐变扁；

生鸡蛋变成熟鸡蛋；

往澄清的石灰水中吹气；

铁水变成钢锭；

碱放在白醋里的变化。

反思：

1.概念形成水到渠成。

虽然教材中并没有出现“物理变化”和“化学变化”的概念，但多数学生已经从其他渠道知道这两个概念。教师以设疑、解疑为主线，巧设铺垫，步步深入，让学生在探究的过程中建立科学的概念，自然流畅，水到渠成。

2.活动设计前后呼应。

教师利用学生熟悉、喜闻乐见的动画形象，引导学生发现物质的变化可以分为两类：一类是同一种事物，仅仅为形状的改变，另一类是变成其他事物。这里巧设铺垫，当学生真正了解物质变化可以分为物理变化和化学变化以后，教师又将课开始时设置的活动（蜡烛有哪些变化）再次拉开，让学生用刚学的概念对“蜡烛的变化”进行甄别，加深“蜡烛的变化”中的复杂性，既有物理变化，又有化学变化。教有教路，学有学路，教学思路清晰，具有递进、层次、节奏，前后衔接、相互呼应、逐步深化的特色。

3.相机提供结构性学具。

结构性学具是指学具的种类和组合以及出示的次序。各个学具之间、学具与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系，具有这种功能的学具就叫有结构的学具。一节好的科学课需要“有结构的学具”来支撑、推进教学的进程。本节课教师由一支蜡烛，加热蜡块，用白色汤匙（正面）搜集“白雾”，证实蜡的固态、液体、气态的变化过程；点燃蜡蒸气，用白汤勺（底部）搜集“烟”，证实蜡燃烧后有新物质的产生。这里学具的使用既简单又实用，能明显地表现实验结果。■

（作者单位：江苏省镇江市教育局教研室）