真实情境下基于思维的科学探究与实践教学

为切实提高教师素质，江宁实验小学科学教研组于9月29日上午，开展了主题为“真实情境下基于思维的科学探究与实践教学”的教研活动。科学组继续围绕“为思维而教”、“为思维而设计”，就六年级上册《制作汽水》和三年级上册《认识固体》两课展开了研讨。

基于真实情境，挖掘思维深度。黄璐璐老师首先阐述了《制作汽水》一课的教学设计。黄璐璐老师将本课分为了逐层递进的三部分内容：第一部分，先让学生思考“汽水中的气体是如何产生的？”，猜想气泡产生的原因，再通过不同物质混合实验，判断气泡里是白醋和小苏打混合产生的二氧化碳气体；第二部分，介绍制作柠檬汽水的方法，引导学生在有趣的体验活动中，感受制作过程中发生了哪一类变化，使学生进一步理解两类变化的特征。在此基础上，要求学生比较自制汽水与买来的汽水有什么不同，最后，介绍工厂制造汽水的方法，帮助学生认识工厂制作汽水与自制汽水运用的原理不同。黄璐璐老师同时说道，对于本课的教学设计，存在两个困惑：一是思维含量如何体现；二是实验现象能否与预设一致。

针对黄璐璐老师的教学设计，各位老师提出了自己的建议。冯阳老师提出，第一部分中，学生需要观察到，汽水中明显产生了气泡，使用锥形瓶和吸管是否能够达到这样的效果，需要亲自尝试。如果实验效果不好，那么本课的导入环节达不到应有的效果。张建强老师就教学环节中的诸多细节做了补充，例如学生自制汽水，来回晃动汽水瓶后，应当组织学生立刻观察瓶中是否产生了气泡，验证自制汽水是否成功。张骏副校长从顶层设计的层面，整理了本节课的思路。张骏副校长提出，本节课基于学生的真实生活情境，而思维就体现在一个个的问题中。本节课的关键问题在于：瓶子中的气体是什么？怎么证明？它是如何制作出来的？通过一系列层层递进的问题，将课堂教学串联成一个整体。同时，需要关注教参中的重要提示，在学生比较自制汽水与工厂制作的汽水有什么不同时，一定要明确自制汽水的过程发生了化学变化，而工厂制作汽水发生了物理变化，从而体会其制作原理的不同。

开发教材，以创新突出教学重点。冯阳老师随后阐述了《认识固体》一课的教学设计。本课教学重点是认识固体的性质，而学生对固体具有“确定的形状”理解上存在困难。耿曼漫老师提出，学生对“固体”的概念停留在“软硬”上，认为硬的是固体，软的不是固体。因此学生对积木、课桌等一致认为是固体，对窗帘、丝巾、羽毛等柔软的物体，不认为是固体。为了体现教学重点，突破教学难点，冯阳老师利用积木这一生活中常见的玩具，引导学生认识到，积木是固体，积木可以填充进特定形状的空隙，因此固体具有确定的形状。其他老师就冯阳老师的设想提出了改进意见。张建强老师认为，本课创设的教学情境应当更多源自于学生的生活，而更多的老师认为，三年级的学生对“确定的形状”这一性质本身有理解上的困难，为了让学生掌握“固体”的概念，本课在教学情境上还须再花功夫。

本次教研活动，基于“为思维而教”的主题，聚焦生活中的真实情境，以培养学生科学思维为目标，引领教师深入研究课堂，进一步深化共识，提高了教研实效。

附教学设计：

《制作汽水》教学设计

江宁实验小学     黄璐璐

【教材分析】

本课是新教材苏教版六年级《科学》上册第一单元《物质的变化》第三课。本课逐渐深入地安排了三部分内容。第一部分，先让学生思考“汽车中的气体是如何产生的”，猜想气泡产生的原因，再通过不同物质混合实验，判断气泡里是白醋和小苏打混合产生的二氧化碳气体。第二部分，介绍制作柠檬汽水的方法，引导学生在有趣的体验活动中，感受制作过程中发生了哪一类变化，使学生进一步理解两类变化的特征。在此基础上，要求学生比较自制汽水与买来的汽水的不同，为后续了解工厂制造的汽水做铺垫。第三部分， 先介绍工厂怎样制造汽水，帮助学生认识工厂制作汽水与自制汽水的原理不同；然后说明汽水中含有调味剂、咖啡因、色素等，经常饮用会影响健康。

【学情分析】

学生都有过喝汽水的经历，也喜爱喝汽水，但他们从未想过自己制作汽水，更没有认真思考过其中发生了哪些物质变化。这课之前，学生已经有了二氧化碳气体鉴定方法的知识储备，因此本节课在这基础上，引导学生调动已有知识，自主探究汽水中的气体是什么？气体怎么来的？再将这些探究结果作为动手制作汽水的依据，在制作的过程中进一步理解两类物质变化的特征以及感受科学带来的乐趣。

【教学目标】

1. 能用实验证明白醋和小苏打混合产生的气泡里是二氧化碳，知道汽水中的气体是二氧化碳。

2. 知道制作汽水的原料和方法，学会自制汽水，感受制作的快乐。

3. 通过阅读资料了解工厂制作汽水的方法，感受科学技术的发展改善了人们的生活。

【重点与难点】

重点：制作汽水的原料和方法。

难点：制作汽水的原理。

【教学准备】

教师材料：教学课件、可乐（或其他碳酸饮料）、柠檬、果汁

学生材料：澄清石灰水、带导管的锥形瓶、烧杯、小苏打、白糖、白醋、矿泉水、柠檬、食用色素、浓缩果汁、干净的带盖饮料瓶、一次性纸杯、汽水配料表（从饮料瓶外包装撕下）

【教学过程设计】

一、研究汽水中的气体

（一）研究汽水中的气体是什么？

1．谈话：同学们喜欢喝汽水吗？炎热的夏天，喝上一瓶汽水，会使人感到清凉。你们在喝汽水的时候有什么感觉？（学生：有很多气体、容易饱、打嗝……）

2．提问：你们觉得这个气体可能是什么气体？如何验证你的猜想？

3．小组讨论：设计实验方案判断汽水中是什么气体？（1）如何获得汽水中的气体？ （2）如何检验这是什么气体？

4．小组汇报。（追问：为什么这样设计？）

5．教师补充实验细节，讲解带导管的锥形瓶如何使用，分发材料。

6．学生小组实验：检验汽水中的气体是二氧化碳

7．小结：汽水中大量的气体是二氧化碳。

［设计意图：因为是研究汽水里的气体，因此干脆就直接取我们平时喝的汽水里的气体来检验，会更有说服力，但需要学生思考如何只取得气体而不带饮料液体，如何利用已有知识检验气体，这一部分知识不难，难的是如何选用器材、设计实验操作和细节。］

（二）研究汽水中的气体是如何产生的？

1.谈话：我们知道了汽水中的气体是二氧化碳，你们有没有想过，汽水中这么多的二氧化碳是如何产生的呢？（学生如果提到物质之间发生反应产生的二氧化碳，就说那我们来试试几种身边的常见物品，他们之间是否会发生这样的反应，如果没有学生提到，就老师出示几种物品，要求两两混合，仔细观察现象。）

2.小组实验：老师提供分装好的小苏打、白糖、水、白醋，试一试哪两种物质混合在一起能产生气泡。

3.学生汇报：小苏打和白醋混合时产生了气体。

4.提问：产生的这个气体也是二氧化碳吗？这么证明？

5.教师演示：锥形瓶中放入小苏打和白醋，反应产生的气体通入装有澄清石灰水的烧杯中，检验出反应产生的气体是二氧化碳。

［设计意图：这一环节一方面是探索汽水中的气体由来，另一方面也是为后面自制柠檬汽水做铺垫，先让学生自己说说，有些课外经验丰富地也许能说到一些化学反应，说不到的话教师再出示材料给提示。］

二、自制柠檬汽水

1.谈话：既然我们发现了汽水中的气体奥秘，同学们想不想自己制作一瓶汽水？

2.提问：你觉得制作一瓶汽水需要哪些材料？（学生如果只说出小苏打和白醋，教师追问：你们觉得这个味道好喝吗？这里老师先提出用柠檬代替白醋）

3.小组讨论：（1）制作一瓶好喝的汽水，你们还需要哪些材料？

           （2）你们打算怎么制作？（学生在说到产生二氧化碳的步骤时，老师可追问，那气体都跑掉了怎么办？我们喝的时候气体不就少了很多吗？）

4.小组汇报，师生共同完善制作方法：

（1）将一个柠檬切开，往干净的饮料瓶中挤入柠檬汁，再倒入矿泉水。

（2）根据口感加一些白糖、浓缩果汁或食用色素。

（3）将少许小苏打快递放入瓶中，盖紧瓶盖，把瓶子颠倒几次。（强调细节：比如瓶子不要装太满，盖紧瓶盖颠倒，并提问：为什么要这样做？）

5.小组制作柠檬汽水。要求制作的过程中，观察思考：在制作柠檬汽水的过程中，什么时候的变化没有产生新物质？什么时候的变化产生了新物质？并将发现填写在记录单上。

［设计意图：自制柠檬汽水环节不要变成单纯的学生制作，因此制作之前，先让学生自己说一说选用哪些材料和制作的方法，思考一些细节之处为何这样做，在制作的过程中，也布置学生思考、纪录制作过程中发生的两类物质的变化，进一步加深对两类物质变化的认识，感受物质变化的奇妙，体验制作的快乐。］

三、介绍工厂怎样制造汽水

1.谈话：我们的柠檬汽水做好了，味道如何呢？老师提供一次性纸杯，尝一尝柠檬刚刚制作的柠檬汽水，感受一下与买来的汽水相比，有什么相同和不同？

2.提问：为什么买的汽水气体更多，味道更好喝呢？

3.提供可乐或者雪碧的配料表（从饮料瓶外包装撕下），小组观察讨论：你有什么发现？

4.谈话：我们发现我们日常喝的汽水中添加了很多其他物质，如调味剂、食用色素、咖啡因、防腐剂等等，这些物质能让汽水颜色更诱人、味道更好喝，也可以延长汽水的保存时间，但是对我们的身体有什么影响吗？（学生说到喝多了对身体健康有害，可先追问具体有什么害处，然后老师补充长期饮用汽水对身体的危害：损伤牙齿、影响消化、造成骨质疏松、导致肾结石……。）

5.谈话：不知道你们看配料表的时候有没有发现一个问题，配料表上直接写的二氧化碳，而没有写小苏打，难道我们喝的汽水不是用小苏打制作的吗？

（二氧化碳和其他添加剂视学生回答情况先后，学生先说到哪个就先介绍哪个。）

6.科学阅读（或科普视频片段）：汽水的工厂化生产。

思考：（1）工厂是如何制造汽水的？ （2）为什么用这样的方法？

［设计意图：教师先不急着说出工厂制作汽水方法，让学生从配料表中自己发现与自制汽水的不同之处，一个是添加了很多其他物质，由此展开介绍使学生了解长期饮用碳酸饮料影响身体健康，另一个是直接添加二氧化碳，而不是小苏打制作，然后再介绍工厂制造汽水的方法，使学生明白工厂制造汽水与自制汽水的原理不同。］

四、总结拓展

1．总结：今天我们一起探究了汽水中的奥秘，并自己动手制作了一瓶柠檬汽水，回忆一下，我们是如何研究的？

2.课后想想办法，能否将课上制作的汽水改良一下，变得又健康又好喝？

【板书设计】

制作汽水

                    可乐                 二氧化碳

                  小苏打+白醋             二氧化碳