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1、第三章 地球与宇宙科学案例1:测量降水量本教案为省级小学科学优质课一等奖主题测量降水量教材版本教育科学出版社年级三年级上册单元第三单元天气课时第4课时【课标内容】14地球上有大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核。14.1地球被一层大气圈包围着。三至四年级 利用气温、风向、风力、降水量、云量等可测量的量，描述天气。二【教学目标】1. 科学概念：可以用雨量器来测量降水量的多少。2. 科学探究：学会制作简易雨量器，并能用简易雨量器测量降水量，完成“天气日历”的记录任务。3. 科学态度：对观测天气现象保持浓厚兴趣；能在课后持续地测量降水量。4. 科学、技术、社会与环境目标：了解随着科
2、技的发展，降水量的测量数据会更精确。三【学情分析】1. 原有认知方面一一降水量判断标准模糊。降雨是日常生活中常见的天气现象，与我们的生活关系密切。学生也会尝试着 用他们的感官来观察并判断降雨情况，但会存在一定的偏差。而且，学生并不了解 气象学家是怎样测量、记录和确定降水量的。2. 探究能力方面具备部分技能。经过一、二年级课程的学习，学生具备通过小组合作的形式完成简单的科学探 究活动的技能。本课需要在教师引导下完成制作雨量器并设计测量降水量的探究活 动。学生已具备相应的操作技能，但设计实验活动需要在教师的引导下完成。3. 科学态度方面呈现探究兴趣。从施教情况看，学生表现出对观测天气现象的浓厚兴趣
3、，乐于运用雨量器测量 降水量，能初步完成“天气日历”的记录任务。四【教学重点与难点】1. 教学重点：设计自制雨量器；运用雨量器测量降水量；根据降水量等级表确 定降水量等级。2. 教学难点：持续性测量并记录降水量。五【设计理念】1. 教学内容：测量降水量是教科版三年级上册中第三单元天气的第4课。在本课中， 首先简要介绍降水的形成过程，然后引出用雨量器测量降水量，组织学生设计、制 作雨量器并模拟测量降水量，能根据降水量等级表确定降水等级。研讨实际测量降 水量可能会出现的问题，并举一反三地思考测量降雪量的注意事项，最后布置学生 在课后测量连续十天的降水量并确定降水等级。2. 教学方法：义务教育小学科
4、学课程标准指出：“在科学学习中，灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。”本课涉及雨量器的制作和用雨量器测量降水量的实验内 容，对于这种实验，教师应该灵活运用小组合作学习法、模拟实验法等多种教学方法。六【教学准备】1. 教具：PPT课件、音频文件、视频文件、自制雨量器实物、平板电脑、记号笔、 透明直筒杯3个、上宽下窄的透明水杯1个、上窄下宽的透明水杯1个。2. 学具：塑封的刻度条、透明的直筒杯、双面胶、带有漏洞的水槽、支架、装 水的容器、水槽、抹布。七【教学过程设计】总体思路：教材关于本课的教学安排是首先通过雨声引出下雨的话题，用“水 循环”图来介绍降水的形成过程，引出本课的教学重点一一测
5、量降水量。然后组织 学生设计、制作雨量器并模拟测量降水量，并根据降水量等级表确定降水等级。接 着研讨测量降水量可能出现的问题，并举一反三，思考测量降雪量的注意事项。最 后让学生测量课后十天的降水量并确定降水等级。由此，我在教学过程中随着教学 情境的发展，引导学生设计、制作雨量器并用其开展实验。利用实验数据得出最后 的降水量等级。（一）创设情境，引入新课1. 播放雨水声音并提问：“听一听，这是什么声音？ ”出示大气水循环的图片，提问：“降雨是一种天气现象，根据水循环图片，你知 道降雨是怎么形成的吗？”解释水循环和降水量：地球上的水分蒸发到空气中，当空气中的水分累积到一 定的程度会形成云，当云中的
6、水分累积到一定程度可能会形成降雨，再回到地球表面。 降水的形式有很多，常见的有雨、雪、冰雹等。降水量是指从天空降落到地面的雨 水积聚而成的水层的深度。2. 播放天气预报视频，提问：“天气预报中，全国不同地方的降水量有什么 不同？ ”预设：有的地方降水量大，有的地方降水量小。3. 提问：“你是如何看出来的？ ”预设：可以通过不同的天气符号和颜色来区分。4. 提问：“那你知道降水量的具体数值是多少吗？可以用什么设备测量？”预设1:气象台的专业设备。预设2:雨量器。5. 用PPT课件出示本课主题测量降水量，我们今天来学习使用雨量 器来测量降水量。设计意图：此环节通过雨声引出下雨的话题。通过展示水循环
7、图片和师生互动 的形式，引导学生了解雨的形成过程和降水量的概念，并通过“如何测量降水量” 引出雨量器，为后面的探究活动打下基础。（二）探索研究，聚焦主题1 .制作简易雨量器。（1）提问：“气象学家通过雨量器来观测和区分降水量等级。制作 雨量器的容器应具备什么特点？ ”预设：透明。依次出示1号透明直筒杯、2号透明上窄下宽的水杯、3号透明上宽下窄的 水杯。（2）提问：“老师这里有3个形状不同的杯子，你们认为用哪种形 状的杯子收集到的雨量（水杯中雨水高度）更接近降水量呢？”（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，选择1号透明直筒杯的学生最多。）（3）提问：“为什么选择1号透明直筒杯？ ”讲述：“请大家
8、观看PPT,你发现了什么现象？哪个形状的杯子收集的雨水高 度和降水量（深度）一样？ ”预设：上窄下宽的杯子中雨水高度比实际降水量低，上窄下宽的杯子中雨水高 度比实际降水量高。（4）追问：“所以哪款杯子可以准确地测量出降水量？ ”预设：直筒杯。（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，全部学生选择1号透明直筒杯。）（5）出示透明直筒杯并提问：“老师今天还带来两个直径不同的透 明直筒杯，对比这两个粗细不同的透明直筒杯，你们认为粗细不同的雨量 器收集到的雨水的高度和实际的降水量一致吗？如果不一致，你认为哪个 直筒杯的数据更准确？ ”（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，选择细直筒杯的学生人数较多，选 择
9、粗直筒杯的学生人数较少。）提问：“为什么选择细的直筒杯？ ”（6）教师播放用不同粗细的直筒雨量器接雨水的视频并提问：“真 的是这样吗？你在视频中发现了什么现象？ ”预设：粗细不同的雨量器收集到的雨水的高度和实际降水量一致。（7）提问：“要制作一个雨量器，除了透明直筒杯还缺什么材料？ ”提示：F段设我现在用这个杯子接到了雨水，该如何测量降水量？ ”预设：做一个刻度条放到杯子上。（8）出示刻度条，提问：“现在我做好了一个刻度条，该怎么贴到 杯身上呢？”让学生上讲台做示范。（9 ）提问：“刻度条上的0刻度应该对准杯子的哪里？ ”预设：刻度条上的0刻度应与杯子的底部对齐。教师示范粘贴刻度条的方法。（1
10、0）提问：“我现在贴好了刻度条，但是只要下雨，刻度条就容易湿、容易破，这个情况该怎么解决？ ”预设：在刻度条的正反两侧各贴一层透明胶模拟塑封来解决这个问题。（11）演示雨量器制作步骤。 选择一个直筒透明水杯。 用直尺沿杯身垂直画一条直线。 从杯子外壁底部沿直线贴上塑封的刻度条，0刻度要与水杯底部对齐（以是 米为单位在刻度条上进行标记）。（12）引导学生以小组合作的形式制作雨量器，教师巡视指导。实验结束后，各小组选出代表交流、分享雨量器的制作过程。设计意图：本环节通过播放PPT实验视频等形式引导学生了解雨量器的特点， 帮助学生选择合适的容器，并对容器进行进一步设计加工，从而完成雨量器的设计 和制
11、作，加深学生对于雨量器结构的认识。2.模拟测量降水量。（1）讲述：“接下来我们可以用雨量器来测量降水量。但是，今天 没下雨，怎么办？ ”预设：通过用容器将水从高处洒下来的方式模拟降雨。（2）出示实验材料，提问：“根据你们的要求，老师今天带来了实 验材料，该如何使用这些材料进行实验呢？ ”引导学生思考、交流。（3）播放实验视频，在PPT课件中出示实验步骤。将雨量器放入水槽中。用喷壶向水槽中喷水。视线与液面持平并读数。 记录数据。设计意图：本环节利用制作好的雨量器模拟测量降水量，为接下来的科学实验 做好铺垫O（4）提问：“在实验过程中有哪些注意事项？ ”预设1:将喷壶拿至高处模拟降雨。预设2:将雨
12、量器水平放置，待水面平稳后再读数。预设3:读数时，视线要与液面平行。预设4:读数时，数据后要加上单位“毫米”。（5）引导学生开展小组活动，教师巡视并指导。（备注：教师巡视时，提醒学生在实际操作模拟降雨时把喷壶放在高处，不要离雨量器太近。）第三章 地球与宇宙科学案例1:测量降水量本教案为省级小学科学优质课一等奖主题测量降水量教材版本教育科学出版社年级三年级上册单元第三单元天气课时第4课时【课标内容】14地球上有大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核。14.1地球被一层大气圈包围着。三至四年级 利用气温、风向、风力、降水量、云量等可测量的量，描述天气。二【教学目标】5. 科学概念：
13、可以用雨量器来测量降水量的多少。6. 科学探究：学会制作简易雨量器，并能用简易雨量器测量降水量，完成“天气日历”的记录任务。7. 科学态度：对观测天气现象保持浓厚兴趣；能在课后持续地测量降水量。8. 科学、技术、社会与环境目标：了解随着科技的发展，降水量的测量数据会更精确。三【学情分析】4. 原有认知方面一一降水量判断标准模糊。降雨是日常生活中常见的天气现象，与我们的生活关系密切。学生也会尝试着 用他们的感官来观察并判断降雨情况，但会存在一定的偏差。而且，学生并不了解 气象学家是怎样测量、记录和确定降水量的。5. 探究能力方面具备部分技能。经过一、二年级课程的学习，学生具备通过小组合作的形式完
14、成简单的科学探 究活动的技能。本课需要在教师引导下完成制作雨量器并设计测量降水量的探究活 动。学生已具备相应的操作技能，但设计实验活动需要在教师的引导下完成。6. 科学态度方面呈现探究兴趣。从施教情况看，学生表现出对观测天气现象的浓厚兴趣，乐于运用雨量器测量 降水量，能初步完成“天气日历”的记录任务。四【教学重点与难点】3. 教学重点：设计自制雨量器；运用雨量器测量降水量；根据降水量等级表确 定降水量等级。4. 教学难点：持续性测量并记录降水量。五【设计理念】3. 教学内容：测量降水量是教科版三年级上册中第三单元天气的第4课。在本课中， 首先简要介绍降水的形成过程，然后引出用雨量器测量降水量，
15、组织学生设计、制 作雨量器并模拟测量降水量，能根据降水量等级表确定降水等级。研讨实际测量降 水量可能会出现的问题，并举一反三地思考测量降雪量的注意事项，最后布置学生 在课后测量连续十天的降水量并确定降水等级。4. 教学方法：义务教育小学科学课程标准指出：“在科学学习中，灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。”本课涉及雨量器的制作和用雨量器测量降水量的实验内 容，对于这种实验，教师应该灵活运用小组合作学习法、模拟实验法等多种教学方法。六【教学准备】3. 教具：PPT课件、音频文件、视频文件、自制雨量器实物、平板电脑、记号笔、 透明直筒杯3个、上宽下窄的透明水杯1个、上窄下宽的透明水杯1个。
16、4. 学具：塑封的刻度条、透明的直筒杯、双面胶、带有漏洞的水槽、支架、装 水的容器、水槽、抹布。七【教学过程设计】总体思路：教材关于本课的教学安排是首先通过雨声引出下雨的话题，用“水 循环”图来介绍降水的形成过程，引出本课的教学重点一一测量降水量。然后组织 学生设计、制作雨量器并模拟测量降水量，并根据降水量等级表确定降水等级。接 着研讨测量降水量可能出现的问题，并举一反三，思考测量降雪量的注意事项。最 后让学生测量课后十天的降水量并确定降水等级。由此，我在教学过程中随着教学 情境的发展，引导学生设计、制作雨量器并用其开展实验。利用实验数据得出最后 的降水量等级。（一）创设情境，引入新课6. 播
17、放雨水声音并提问：“听一听，这是什么声音？ ”出示大气水循环的图片，提问：“降雨是一种天气现象，根据水循环图片，你知 道降雨是怎么形成的吗？”解释水循环和降水量：地球上的水分蒸发到空气中，当空气中的水分累积到一 定的程度会形成云，当云中的水分累积到一定程度可能会形成降雨，再回到地球表面。 降水的形式有很多，常见的有雨、雪、冰雹等。降水量是指从天空降落到地面的雨 水积聚而成的水层的深度。7. 播放天气预报视频，提问：“天气预报中，全国不同地方的降水量有什么 不同？ ”预设：有的地方降水量大，有的地方降水量小。8. 提问：“你是如何看出来的？ ”预设：可以通过不同的天气符号和颜色来区分。9. 提问
18、：“那你知道降水量的具体数值是多少吗？可以用什么设备测量？”预设1:气象台的专业设备。预设2:雨量器。10. 用PPT课件出示本课主题测量降水量，我们今天来学习使用雨量 器来测量降水量。设计意图：此环节通过雨声引出下雨的话题。通过展示水循环图片和师生互动 的形式，引导学生了解雨的形成过程和降水量的概念，并通过“如何测量降水量” 引出雨量器，为后面的探究活动打下基础。（二）探索研究，聚焦主题1 .制作简易雨量器。（1）提问：“气象学家通过雨量器来观测和区分降水量等级。制作 雨量器的容器应具备什么特点？ ”预设：透明。依次出示1号透明直筒杯、2号透明上窄下宽的水杯、3号透明上宽下窄的 水杯。（2）
19、提问：“老师这里有3个形状不同的杯子，你们认为用哪种形 状的杯子收集到的雨量（水杯中雨水高度）更接近降水量呢？”（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，选择1号透明直筒杯的学生最多。）（3）提问：“为什么选择1号透明直筒杯？ ”讲述：“请大家观看PPT,你发现了什么现象？哪个形状的杯子收集的雨水高 度和降水量（深度）一样？ ”预设：上窄下宽的杯子中雨水高度比实际降水量低，上窄下宽的杯子中雨水高 度比实际降水量高。（4）追问：“所以哪款杯子可以准确地测量出降水量？ ”预设：直筒杯。（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，全部学生选择1号透明直筒杯。）（5）出示透明直筒杯并提问：“老师今天还带来两个直
20、径不同的透 明直筒杯，对比这两个粗细不同的透明直筒杯，你们认为粗细不同的雨量 器收集到的雨水的高度和实际的降水量一致吗？如果不一致，你认为哪个 直筒杯的数据更准确？ ”（备注：通过智慧课堂教学系统统计发现，选择细直筒杯的学生人数较多，选 择粗直筒杯的学生人数较少。）提问：“为什么选择细的直筒杯？ ”（6）教师播放用不同粗细的直筒雨量器接雨水的视频并提问：“真 的是这样吗？你在视频中发现了什么现象？ ”预设：粗细不同的雨量器收集到的雨水的高度和实际降水量一致。（7）提问：“要制作一个雨量器，除了透明直筒杯还缺什么材料？ ”提示：F段设我现在用这个杯子接到了雨水，该如何测量降水量？ ”预设：做一个
21、刻度条放到杯子上。（8）出示刻度条，提问：“现在我做好了一个刻度条，该怎么贴到 杯身上呢？”让学生上讲台做示范。（9 ）提问：“刻度条上的0刻度应该对准杯子的哪里？ ”预设：刻度条上的0刻度应与杯子的底部对齐。教师示范粘贴刻度条的方法。（10）提问：“我现在贴好了刻度条，但是只要下雨，刻度条就容易湿、 容易破，这个情况该怎么解决？ ”预设：在刻度条的正反两侧各贴一层透明胶模拟塑封来解决这个问题。（11）演示雨量器制作步骤。 选择一个直筒透明水杯。 用直尺沿杯身垂直画一条直线。 从杯子外壁底部沿直线贴上塑封的刻度条，0刻度要与水杯底部对齐（以是 米为单位在刻度条上进行标记）。（12）引导学生以小
22、组合作的形式制作雨量器，教师巡视指导。实验结束后，各小组选出代表交流、分享雨量器的制作过程。设计意图：本环节通过播放PPT实验视频等形式引导学生了解雨量器的特点， 帮助学生选择合适的容器，并对容器进行进一步设计加工，从而完成雨量器的设计 和制作，加深学生对于雨量器结构的认识。2.模拟测量降水量。（1）讲述：“接下来我们可以用雨量器来测量降水量。但是，今天 没下雨，怎么办？ ”预设：通过用容器将水从高处洒下来的方式模拟降雨。（2）出示实验材料，提问：“根据你们的要求，老师今天带来了实 验材料，该如何使用这些材料进行实验呢？ ”引导学生思考、交流。（3）播放实验视频，在PPT课件中出示实验步骤。将
23、雨量器放入水槽中。用喷壶向水槽中喷水。视线与液面持平并读数。 记录数据。设计意图：本环节利用制作好的雨量器模拟测量降水量，为接下来的科学实验 做好铺垫O（4）提问：“在实验过程中有哪些注意事项？ ”预设1:将喷壶拿至高处模拟降雨。预设2:将雨量器水平放置，待水面平稳后再读数。预设3:读数时，视线要与液面平行。预设4:读数时，数据后要加上单位“毫米”。（5）引导学生开展小组活动，教师巡视并指导。（备注：教师巡视时，提醒学生在实际操作模拟降雨时把喷壶放在高处，不要离雨量器太近。）（6）每组派代表汇报数据，教师将各组数据记录在黑板上。3.确定降水量等级。（1）提问：“我们测出的降水量在实际的气象环境
24、中属于大雨还是 小雨呢？用什么标准来衡量降水量的大小呢？”预设：可以根据我国气象部门划分的24小时降水量等级作为测量标准。（2）出示24小时降水量等级标准图。讲述：降水量的等级根据统一的标准来划分，往往以24小时内降水量的多少来区分小雨、中雨、大雨等。0.19.9毫米属于小雨,10.0-24.9毫米属于中雨，以此类推。（3）提问：“如果某地24小时测出降水量为12毫米，那么此次降 水属于什么等级？”设计意图：这个环节是根据测量的降水量数据来分析降水量等级。为了帮助学 生区分降水量等级，增设了根据不同降水量确定降水量等级的小环节。（4）提问：“请你想一想，今天你们小组测得的降水量是多少？属 于哪
25、个等级？ ”（板书：确定降水量等级）设计意图：此环节通过分析实验数据，得出模拟的降水量等级。（5）提问：“为什么有的组测得的数值大，有的组测得的数值小？ 结果不同可能与哪些因素有关？ ”预设1:可能与学生使用喷壶的时间有关。预设2:可能与落在雨量器中的水量有关。（三）交流互动，研讨提升1. 实际测量降水量。提问：“如果到室外进行真实的测量，这个雨量器还有哪些需改进的地方？ ”预设1:如果雨很大，雨量器可能需要加长。预设2:如果风很大，雨量器可能需要一个固定装置。预设3:需要在固定时间内测量降水量，以保证测量的公平性。2. 测量降雪量。出示装有雪的雨量器示意图，提问：“降雪也是降水的一种,该如何
26、测量降雪量？ ” 引导：无论是测量降水量还是降雪量都是在测量水的量。预设：可以等雪融化成水后再读数。提醒：但是雪融化成水后测量的数据，不能按照降雨量的标准划分等级，而应 对应降雪量的标准划分等级。3. 真实的雨量器。出示真实的雨量器：“让我们一起看一看气象站用的雨量器。”学生自主阅读专业雨量器的相关资料。提问：“阅读资料之后，思考一下我们应如何改进自己的雨量器？ ”引导学生思考并进行小组讨论。（四）课堂延伸，布置作业安排学生完成连续10天测量降水量的任务，对照“24小时降水量等级标准” 确定所得数据的降水量等级，并制作柱状图进行分析。具体任务如下：（1）将雨量器摆放在比较开阔的地方。固定好雨量
27、器，避免被风吹倒。（2）每24小时测量一次降水量并做好记录，确定降水量等级。（3）每次记录后，及时清理雨量器中的水。如果所处地区没有降雨， 可查阅气象台这段时间的降雨数据。设计意图：通过本环节的学习，学生能够将课上学到的内容应用到课后的实际 生活中，达到学以致用的目的。八【学生实验记录单】学生实验记录单见表1-1、表1-2,降水量数据汇总柱状图见图l-lo表1-1用雨量器模拟测量降水量小组： 日期： 第一次第二次第三次降水量（毫米）我发现了：表1-2用雨量器连续10天测量降水量云己录人: 日期降水量 （毫米）降水量等级图1-1降水量数据汇总柱状图第一章物质科学案例2:水珠从哪里来本教案为省级小
28、学科学优质课一等奖主题水珠从哪里来教材版本教育科学出版社年级三年级下册单元第四单元温度与水的变化课时第5课时一【课标内容】1.3物质一般有三种状态：固态、液态和气态。2.1水在自然状态下有三种存在状态。二【教学目标】1.科学知识：让学生理解凝结是水蒸气遇冷变成水的过程，并用此概念解释生 活中的相关现象。2.科学探究：通过实验操作和现象分析，引导学生探索玻璃杯外壁上小水珠的 来源。3.科学态度：认识到证据对验证假设的意义和价值。4.科学、技术、社会与环境：能够解释生活中的凝结现象。三【学情分析】为了了解学生真实的认知水平，我通过课前的调查、访谈发现，受访的学生中有一半学生认为水珠是从杯内来的，大
29、部分学生对于水珠形成条件的认识是模糊的， 甚至是错误的。因此，本节课旨在让学生在实验的过程中找到证据，不断地自我修 正错误的认识，形成科学认识。四【教学重点与难点】1.教学重点：理解凝结是水蒸气遇冷变成水的过程，并应用此概念解释生活中 的相关现象。2.教学难点：通过实验和分析，引导学生探究玻璃杯外壁上小水珠的来源。五【设计理念】物质科学的认识规律强调以事实为基础，探究事实存在的原因或发生变化的规律。本节课就遵循了这样的规律，教师通过展示客观事实冰块杯的外壁上有小水珠，让学生对这个现象的产生各抒己见，引发认知冲突。教师针对不同的观点， 组织学生进行分析和论证，从而得出小水珠产生的本质原因。从物质
30、科学的认识规律看，在解决小水珠来源的问题上，主要从客观事实 冰块杯的外壁上有小水珠，发展到科学事实小水珠是从杯外来的。在整个探究 过程中，教师首先鼓励学生做出假设，并想办法寻找可靠的证据（给水染色，封闭 杯口，通过比较发现杯子内外水的颜色不同），最后运用证据对问题做出解释 小水珠不是从杯子里面流出来或渗出来的，而是从杯子外边来的。接下来探索小水珠形成的条件。这个过程就是学生对科学事实进行思维加工并 形成科学认识的过程。教师如何引导学生进行思维加工呢？首先，教师带领学生回 顾水和水蒸气的相关内容，通过分析让学生发现空气中含有同样无色无味的水蒸气。 水能变成水蒸气，水蒸气能否变成水？如果可以，需要
31、哪些条件呢？因为实验装置 是装着冰的烧杯，所以学生很容易将答案与冰联想到一起。这时教师出示外壁上有 K小水珠的空杯子（冷冻过的水杯），将学生的注意力从对冰的关注引导到温度上。教师鼓励学生设计实验方案，证明杯内的温度是否会影响杯壁上小水珠的产生。在观察了冷的、温的、热的水杯（杯子大小、杯中水量均相同）之后发现，冷水杯外壁上有小水珠出现，另外两个杯子则没有小水珠。由此做出求同归纳：装有冷水或冰块的水杯的外壁上有小水珠，共同特点是水杯的温度低，说明水蒸气遇冷会变成小水珠。接下来教师引导学生观察实验中的热水杯，发现杯子内侧出现很多小水珠。继续求同归纳：没有冰也没有很冷的物体，为什么杯内会形成小水珠呢？
32、进而揭示 水蒸气凝结是在“相对冷”的条件下发生的。根据科学发展的三阶段论可知，人类对于自然科学的认识发展有三个阶段。第 一个阶段为现象论阶段：人类通过观察可以发现装着冰块的水杯外壁上有小水珠。 第二个阶段为实体论阶段：归纳概念，此环节中的微观解释为水分子间的间隔发生 变化。第三个阶段：本质论阶段。从宏观到微观，对看不见的“水蒸气”做出可视 化处理，利于学生理解水蒸气遇冷变成水的过程。引导学生理解小水珠和水蒸气是 一种物质的两种形态。科学的本质是从生活中来，再回到生活中去的。在本节课的 最后，教师带领学生观察生活中的相同现象，应用学到的概念。整个教学过程就是 从了解客观事实发展到认识科学事实，进
33、而形成科学认识，最后总结出科学原理并 应用的过程。让学生不仅探究了这个实验，更重要的是完整地经历了物质科学的认 识规律，为今后在科学领域的学习打下坚实的基础。六【教学准备】1.教具：教师用PPT课件、“水分子”漫画形象模型、班级午饭饭桶。2.学具：实验记录单、两套实验材料、平板电脑、微距摄像头等电子设备。七【教学过程设计】总体思路：采用归纳法设计观察实验，从而揭示客观事实与科学结论的因果关 系，帮助学生获得相应的科学认识。本节课在探究小水珠的形成过程中，引导学生 通过观察得出结论：从与冰有关，到与温度降低有关，再到与温度相对低有关，逐 步形成科学结论一一水蒸气遇冷变成水。让学生基于证据，运用多
34、种思维方法，不断地进行逻辑推理。（一）聚焦话题，引发冲突1.出示问卷调查结果。问题：装有冰块的水杯的杯壁上为什么会有小水珠?2.引出课题：水珠从哪里来?设计意图：物质科学的认识规律强调以事实为基础，探究事实存在的原因或发生变化的规律。本节课就遵循了这样的规律：教师通过出示问卷调查，展示客观事 实 装有冰块的水杯的外壁上有小水珠，让学生对这个现象产生的原因各抒己见， 引发认知冲突。针对不同的观点，让学生进行分析和论证，从而研究出小水珠产生 的本质原因。（二）实验探究，建构概念探究小水珠的来源（1）小组讨论并确定实验方案。小组讨论可以证明杯壁上小水珠来源的方案，并用简图的方式记录。（2）班内交流实
35、验方案。组织学生对方案进行交流，出示提示语：我们的实验方法是（），如果看到（） 现象，说明（）问题。根据以往的教学经验和访谈的内容，学生会得出以下三种观点。预设1：把杯口盖住，观察是否还有小水珠。预设2:准备带颜色的冰块，观察水杯外产生的小水珠的颜色。预设3:分别对冰及融化后的液体进行称重。（这个方法理论上可行，实际操 作有困难，现阶段实验室中使用的托盘天平及电子秤不够精准，实验结果会有误差， 导致出现错误结果。）（3）实验方法指导。以上两种方法都是为了证明水珠是不是从杯内来的。结合使用两种方法可提高 实验效率。学生易忽略“擦干外壁”这一步骤，教师要进行引导并强调实验的严谨性。彩色颜料杯口密封
36、外壁擦干观察记录使用由平板电脑和微距摄像头组合而成的升级版“放大镜”进行观察。借助实 验盒的高度将烧杯放置在高处，支起平板电脑，并使用平板电脑的拍照功能及时记 录实验过程，找到实验证据。（4）让学生进行分组实验。（5）分析现象并总结出实验结论。班内交流：由小组成员选出代表对实验结果进行汇报，展示实验照片（证据）并填写实验记录单1,如表2-1所示。结论:观察到杯子外壁的水珠无颜色，说明小水珠从杯中来这一结论是不合理的。表2-1实验记录单1设计意图：从物质科学的认识规律看，在探究水杯壁上小水珠来源的问题上， 主要引导学生根据客观事实装有冰块的水杯的外壁上有小水珠，探究科学事 实小水珠是从杯外来的。
37、在整个探究过程中，教师首先鼓励学生做出假设。然 后想办法寻找可靠的证据：给水染色，封闭杯口，通过比较发现水杯内外水的颜色 不同。最后运用证据对问题做出解释：小水珠不是从水杯里面流出来或渗出来的， 而是从水杯外边来的。（三）实验探究，建构概念小水珠的形成条件1. 与“冰”有关。通过实验证明了水杯外壁的小水珠不是从杯内来的，进而引出问题：水珠是从哪来的？提供新事实：在通常情况下，科学教室里含有的水蒸气的总量大约为200。克。提出问题：水蒸气变成小水珠与什么因素有关？引导学生得出实验结果：小水珠的形成与冰有关。2. 与“冷”有关。演示：为什么装有冷水的水杯外壁上也会出现小水珠？:概念修正：小水珠的产
38、生“与冰有关”，其实指的是与温度（遇冷）有关。设计实验：通过实验探究杯内的温度是否会影响杯壁上小水珠的产生？实验现象:装有冷水的水杯外壁上有小水珠产生，装有温水、喝水的水杯的外壁上没有水珠产生。实验分析：装有冷水的水杯和装有冰块的水杯的外壁上都有小水珠，共同特点是杯内温度低。由此可以证明水蒸气遇冷会变成小水珠。3.与“相对冷”有关。观察实验中用的热水杯，水杯内侧出现很多小水珠。教师继续追问：“没有冰，也没有很冷的物体，为什么会形成小水珠？”以此引导学生将实验结果与“相对冷” 的概念联系到一起。4.建构“凝结”概念。总结：根据实验结果可以将水蒸气遇冷变成小水珠这样的现象称为凝结。让学生完成实验记
39、录单2,见表2-2。表2-2实验记录单2设计意图：实验的第二步是探究小水珠的形成条件。这个过程就是学生对科学事实进行思维加工，形成科学认识的过程。学生是如何进行思维加工的呢？首先，教师带领学生回顾水和水蒸气的相关内容，通过分析发现空气中含有同样无色无味的水蒸气。水能变成水蒸气，那么，水蒸气能否变成水？如果能，需要什么条件呢？因为实验装置是装着冰的 烧杯，所以学生很容易想到与冰有关。这时教师出示外壁上有小水珠的装有冷水的水杯， 将学生对冰的关注引导到对温度的关注上。教师鼓励学生设计实验，探究杯内的温度是否 会影响杯壁上小水珠的产生在观察了 3个分别装有冷水、温水、热水的水杯（杯子大小、 装水量均
40、相同）之后，发现冷水杯外壁上有小水珠产生，另外两个水杯外壁上没有小水珠。从而做出求同归纳：冷水杯和冰块杯的外壁上都有小水珠，共同特点是温度低，说明水蒸气遇冷会变成小水珠。接下来教师引导学生观察实验中用的热水杯，发现杯子内侧出现很多小水珠。继续引导学生求同归纳：没有冰，也没有很冷的物体，为什么会形成小水珠呢？揭示水蒸气凝结是在“相对冷”的条件下发生的。整个过程让学生在上个环节的科学事实的基础上，通过思维加工，进而做出逻辑判断与解释，形成科学认识。（四）微观解释，深化概念1.出示“水分子”动画模型。用卡通人模拟空气中的“水分子”。2.模型解释：通常情况下，水分子在空气中进行无规则的运动，靠近杯壁外
41、部的水分子因为 遇冷，运动变慢并逐渐聚集，在外壁形成了小水珠。但本质上水蒸气和小水珠是同 一种物质的两种形式。设计意图：从宏观到微观，对看不见的水分子做可视化处理，有利于学生理解 水蒸气遇冷变成水的过程。此外，使用同一种物体进行模拟，也是在内化“水蒸气” 和“小水珠”是一种物质的两种形态。（五）联系生活，应用概念1.解释现象。出示学生中午盛饭的饭桶。打开饭桶的盖子时，盖子内侧有很多小水滴。因为 热的水蒸气遇到冷的盖子发生了凝结现象。在这个过程中看到的“白汽”，是水蒸 气在上升过程中遇冷凝结成的小水珠。因为水珠体积太小，所以悬浮在空中，当碰 到凉的盖子时聚集到一起形成了很多小水滴。2.完善概念图。水蒸气和水的相互转化见图2-1。设计意图：科学研究的本质是从生活中来，再回到生活中去。本节课的最后， 教师带领学生联系生活，应用概念。整个教学过程就是让学生从了解客观事实到探 究科学事实，进而发展到建立科学认识，最后能应用科学原理。这样，学生不仅探究了这个实验，更重要的是完整地了解了物质科学的认识规律，为今后在这个领域 的深入学习打下坚实的基础。