十多年的科学课教学生涯中,有许多新奇的事,最难忘的还是在一次县课堂教学比赛中机智化解了因自己的疏忽造成的课堂危机,为课堂教学带来了精彩。

这次课堂教学比赛中,我执教的是教育科学出版社五年级下册第二单元第六课《热是怎样传递的》,教学基本思路是:引导学生通过设计实验和验证实验,观察热在固体、液体、气体中的传递过程和方向,掌握热传导、热对流、热辐射的三种热传递方式。通过分析热传导过程中的共同特点,从而让学生通过探究知道热会沿着物体从温度较高的一端传递到温度较低的一端。

根据教学思路,我设计了二个探究实验。

实验一:热传导(即热在固体中的传递)

实验过程(见图1):

1.把4根火柴棒用蜡烛均匀地固定在铁丝上,火柴棒间距约2厘米左右。

2.把铁丝一端固定在铁架台上,调整铁丝与酒精灯的高度。

3.在铁丝另一端离火柴棒3-4厘米的地方用酒精灯给铁丝加热。

大约4分钟后,固定在铁丝上的火柴棒依次掉下来。学生观察记录填写实验报告单,分析实验中的现象,讨论得出:热可以沿着物体从温度较高的一端传递到温度较低的一端。于是,我在黑板上板书了“热传导”。

(图1)

实验二:热对流(即热在液体中传递)

实验材料:球形烧瓶2个、热水1瓶、冷水1瓶、明胶片若干、红色素(或高锰酸钾)1小包、药匙1把。

为了让学生顺利做好实验,我用课件出示了实验操作步骤(见图2):

1.把热水、冷水分别倒进两个球形烧瓶中。

2.用药匙把红色素(或高锰酸钾)放入装热水的烧瓶中,(为了让学生清楚地看到热水和冷水相互对流)。

3.用明胶片封住冷水玻璃瓶口。

4.将冷水玻璃瓶倒立放在红色玻璃瓶子上,瓶口对瓶口不能挪位。

5.用手慢慢拉开封口的明胶片。

6.观察记录实验现象。

我准备了六组实验器材,每个实验小组由实验操作员到讲台前面领取实验器材,“请同学们按照实验操作方法、步骤开始实验吧!”我说,学生迫不及待开始实验。几分钟后,当学生们拉开明胶片时,看到红色水像一缕红色的轻烟徐徐上升自由自在飘逸在上面瓶子里,并红色水逐渐均匀地分散在两个瓶中。“好漂亮呀、好漂亮呀,像是天上的美丽的彩霞。”同学们看到现象后,教室里发出了一片片欢呼声,学生脸上露出了成功的笑容。

第1----5小组 红色热水上升

第6小组 红色冷水不上升

    

(图2)         (图3)

“同学们,当拉开封口的明胶片时大家看到了什么现象?请各小组汇报一下实验观察记录?”我乘机提问。

各小组争先恐后地汇报。

“两个瓶子里的水相互溶解了”,二小组回答。

“两个瓶子里的水相互渗透了”,五小组回答。

“热水跑到冷水里去了,冷水也跑到热里去了”,三小组回答。

“热水和冷水相互渗透,这叫渗透现象吧?”,四小组回答。

“刚才同学们说得都很对,像这种热水和冷水相互渗透的现象就叫做对流,是热在液体中传递的另一种方式。”我接着学生们的回答做了总结,准备在黑板上板书“对流”二字。

“老师,我对您说的结论有些怀疑,我们小组的热水和冷水怎么不对流呢?”第六小组组长举手发言否定了其它小组的结论。“是吗?”我说。

突于其来的否定,弄得我丈二和尚摸不着头脑,我一脸茫然来到第六小组跟前。只见第六实验小组红色水纹丝不动没有对流现象发生(见图3)。同学们大眼对小眼呆呆地望着,既没有讨论又没有记录,看到其他小组实验都成功了感到无比羞愧,心里急得满脸通红,其他小组的同学也投来异样的目光。

这是怎么回事呢?每个小组都是我配备的红色水,发的一样的实验材料,怎么会没有反应呢?头上急得直冒汗。我心想,完了,这下完了,这不是平时课堂,这是课堂教学比赛呀。

刚才教室里呈现的学生们自主探究、合作讨论的欢乐场面一下子变得鸦雀无声。坐在教室后面的评委和听课教师感到意外,我校几位陪教的老师更是为我捏了一把汗,都在担心我怎样收拾这尴尬局面。

我没有惊慌,仔细地看了第六小组的实验情况,询问了他们的操作过程,都没问题。那问题出在什么地方呢?我用手摸了一下装红色水的瓶子,发现红色水瓶是冷水,上面瓶子装的是热水,顿时恍然大悟,心里的一切疑惑全部解开了。原来是我一时疏忽,在给各实验小组分发实验器材时,分给六小组的实验材料中误把红色色素放在装冷水玻璃瓶里了。学生们照样把红色冷水玻璃瓶放在下面,热水玻璃瓶放在上面,根据热水上升,冷水下降的原理,红色冷水就不会上升,冷、热水就不可能相互渗透对流了。

搞清楚了事情的原委,悬着的心平静下来。我没有直接说出其中的原因,灵机一动想到用我的这一次疏忽使学生留下深刻的印象,给学生提供一个自主、探究、合作的学习机会。

“同学们,你知道第六小组的实验成功了吗?”我开始故作声势,提高了嗓门提问。

“没有成功。”全班学生齐答。

“同学们想想,六小组的红水为什么不上升呢?其他小组都来帮助合作探究一下。”我提示。

我一鼓励,全班学生的好奇心一下子激发了,主动来到第六小组,帮助发现、解决问题。

“看看是不是瓶口有什么堵塞了?”学生回答。

“可能是明胶片没有拿掉吧?”学生回答。

“可能是与水的冷热有关系吧?”学生回答。

“哦!我发现了一个问题,六小组和我们五小组的实验中,六小组红色水是冷水。”第五小组组长发言。

“这位同学观察很细心,真会找问题!”我大声激励。

“问题是热水和冷水位置颠倒了”第三小组组长发言。

“只要细心总会找到问题的,瞧又发现问题了。”我进一步激励。

“是不是这个原因,那我们把两个玻璃瓶换一下位置,再实验一下看一看吧”,六小组组长激动地说。

第六小组的同学马上就把热水和冷水瓶换了位置,只见红色的冷水向下流进了热水瓶,两个瓶子里的热水和冷水产生了相互对流。教室里响起了一片掌声。六小组的同学脸上也露出了笑容,重新找到了成功的喜悦。

“为什么会出现这样的现象呢?”我接着追问。

“这是因为同体积的热水比冷水要轻,如果冷水在热水下面,就会出现第六实验小组的情况,红色的冷水就不上升;如果冷水在热水的上面,就会出现1至5组的实验情况,无色的冷水徐徐下降,红色的热水会上升进行补充,就出现了热对流现象”一位同学站起来大声说。

“是这样的吗?这种解释合理吗?”我疑惑地问同学们。

“是的,这是对这种现象的合理解释。”第六组的同学说。其它组的同学也对这种解释表示赞同。

“这位同学你真聪明,你的解释是科学的,这就是热对流。”我对这位同学进行鼓励,接着说:“科学探究不仅限于课堂,要留心生活,仔细观察身边的事物。在我们日常生活中你们发现哪些地方利用了热对流的现象?”我又抓住了同学们的探究兴趣开始课外延伸。

“国庆节夜晚,我玩的孔明灯上升到高空,也应该是利用热气上升的原理吧。”学生回答。

“我知道了我家的取暖器为什么总要放在下面了,夏天冷空调总装在上面了。”学生抢答。

铛铛、下课铃响了,我轻松地走出了教室。

这节课的教学,进一步丰富了自己课堂教学实践经验,锻炼了自己处理课堂突发事情的临场应变能力。