徐宏武

(浙江省衢州市教育局教研室,浙江 衢州 324000)

初中科學(xué)教學(xué)中教師要緊緊圍繞核心知識(shí)和學(xué)科本質(zhì)開(kāi)展深度教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)和理性思考地進(jìn)行深度學(xué)習(xí),追求課堂教學(xué)的啟智和育人等多重價(jià)值,促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)和素養(yǎng)發(fā)展．本文以初中科學(xué)“蒸發(fā)”課堂教學(xué)為例,就如何開(kāi)展深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)發(fā)展學(xué)生核心能力的實(shí)施策略做一探討．

1 深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)的涵義

1.1 深度教學(xué)的涵義

根據(jù)教師的教學(xué)能否引起學(xué)生深入思考和深入探究,可將教學(xué)分為深度教學(xué)和表層教學(xué)．深度教學(xué)是基于知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)知識(shí)完整處理,引起學(xué)生深入思考和深入探究,[1]引導(dǎo)學(xué)生從符號(hào)學(xué)習(xí)走向?qū)W科思想和意義系統(tǒng)的理解和掌握的教學(xué)．深度教學(xué)的主要特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)理解、發(fā)展思維、建構(gòu)意義、注重發(fā)展,把學(xué)生作為教學(xué)和促進(jìn)的對(duì)象,教學(xué)過(guò)程切實(shí)由以知識(shí)為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生發(fā)展為中心．[2]

1.2 深度學(xué)習(xí)的涵義

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)是否進(jìn)行了深入思考和深入探究,可將學(xué)習(xí)分為深度學(xué)習(xí)和淺層學(xué)習(xí)．深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者以淺層學(xué)習(xí)為邏輯基點(diǎn),主動(dòng)深入思考和深入探究學(xué)習(xí)內(nèi)容,[1]自覺(jué)將新知融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中,建構(gòu)眾多思想之間的有效聯(lián)系,能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境之中,并做出相應(yīng)決策和解決對(duì)應(yīng)問(wèn)題的學(xué)習(xí)．深度學(xué)習(xí)注重知識(shí)的批判理解,其核心是知識(shí)遷移、問(wèn)題解決、思維提升,其本質(zhì)是學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)應(yīng)用．[3]

2 深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)的實(shí)施策略

策略1： 制造矛盾沖突,引發(fā)深度思考．

引課時(shí),教師先在透明塑料袋中滴入幾滴酒精,再用細(xì)線扎緊袋口,然后把塑料袋放入80℃以上的熱水中．同學(xué)們觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并交流產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因．

生1:看到的現(xiàn)象是塑料袋鼓起來(lái)了．原因是熱水的溫度比較高,使得塑料袋中的酒精從液態(tài)變成了氣態(tài),氣態(tài)酒精促使塑料袋膨脹變大．

生2:塑料袋鼓起來(lái)了,袋子里的液體酒精也不見(jiàn)了．但我認(rèn)為塑料袋鼓起來(lái)與液體酒精“看不見(jiàn)了”之間有聯(lián)系,又沒(méi)有聯(lián)系．

師:啊,怎么理解“塑料袋鼓起來(lái)與看不見(jiàn)的酒精之間有聯(lián)系,又沒(méi)有聯(lián)系”?

生2:是這樣的,實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致塑料袋鼓起來(lái)的可能原因有3個(gè):第1個(gè)是塑料袋里原有的空氣受熱膨脹引起;第2個(gè)是塑料袋里的液態(tài)酒精變成氣態(tài)酒精,氣體酒精熱脹冷縮導(dǎo)致袋子變大;第3個(gè)是塑料袋里原有的空氣和變成氣態(tài)的酒精蒸汽兩者共同作用的結(jié)果．所以我覺(jué)得塑料袋子鼓起來(lái)與酒精看不見(jiàn)之間有聯(lián)系,又沒(méi)有聯(lián)系,它們之間的關(guān)系比較復(fù)雜．

師:講的有道理．請(qǐng)大家思考一下如何改進(jìn)一下剛才這個(gè)實(shí)驗(yàn),就可以較好地說(shuō)明塑料袋的脹大是由于酒精狀態(tài)發(fā)生變化之后才引起的呢?

生2:這個(gè)比較簡(jiǎn)單,先在塑料袋里滴入酒精,再將塑料袋中的空氣全部趕走,最后用細(xì)線扎緊袋口,將塑料袋放入熱水中．這樣的話,實(shí)驗(yàn)時(shí)塑料袋膨脹變大,就只能是由液態(tài)酒精變成氣態(tài)酒精后膨脹所致．

師:有無(wú)不同意見(jiàn)或看法?

生(眾):沒(méi)有．

師:好的．接下來(lái)大家利用抽屜里的實(shí)驗(yàn)器材和桌旁熱水瓶里的熱水動(dòng)手實(shí)驗(yàn)．當(dāng)塑料袋膨脹變大之后,大家再將塑料袋從熱水中取出來(lái),觀察塑料袋后續(xù)的變化情況．由于熱水瓶中熱水的溫度比較高,實(shí)驗(yàn)時(shí)大家要注意安全．

……

組1:塑料袋里滴入酒精并將其中的氣體趕走后,用棉線扎緊袋口,放入熱水中幾秒鐘后塑料袋就鼓起來(lái)了,而且袋子里的酒精少了很多．將塑料袋從熱水中取出后,袋子很快就又變癟了,袋子里的液態(tài)酒精又變多了,總量跟起先滴入的酒精差不多．

組2:塑料袋里滴入酒精并將其中的氣體趕走后,用棉線扎緊袋口,放入熱水中袋子幾秒鐘后就鼓起來(lái)了,而且袋子里的液態(tài)酒精全部不見(jiàn)了．將袋子從熱水中取出后,袋子很快就又變癟了,袋子里的又出現(xiàn)了液態(tài)酒精,總量跟原先滴入的酒精差不多．

師:還有與組1和組2不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的嗎?

短暫停頓并觀察學(xué)生的反應(yīng)．繼續(xù)說(shuō):既然沒(méi)有其他意見(jiàn),我想請(qǐng)同學(xué)們思考一下:組1和組2描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中有哪些是相同,有哪些是不同的?導(dǎo)致出現(xiàn)這些不同現(xiàn)象的原因是什么?

組3:我們組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與組2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差不多,塑料袋中的酒精在塑料袋放到熱水中后很快就不見(jiàn)了,原因是所有的液態(tài)酒精都變成了酒精蒸汽．組1實(shí)驗(yàn)塑料袋放到熱水中后酒精減少但袋子中還有少量酒精,原因是他們開(kāi)始時(shí)在袋子中滴入的酒精較多,放到熱水中后,還有少量液態(tài)酒精不能變成氣體酒精,所以塑料袋中還有一些液態(tài)酒精剩余．

組4:我們組的現(xiàn)象與組1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一樣．但我想說(shuō)的是,我們?nèi)嗨薪M的實(shí)驗(yàn)都有兩個(gè)相同的現(xiàn)象,一個(gè)是塑料袋放到熱水中后塑料袋中的液態(tài)酒精會(huì)變成氣態(tài)酒精;另一個(gè)是當(dāng)塑料袋從熱水中取出后氣體酒精又會(huì)變回到液體酒精．

師:分析得很好．再請(qǐng)同學(xué)們聯(lián)系生活現(xiàn)象,列舉除了酒精之外其他液體從液態(tài)變成氣態(tài)和從氣態(tài)變成液態(tài)的例子．

生1:灑在地上的水很快會(huì)變干,其實(shí)是變成氣體逃逸到空氣中去了．冬天從嘴里呼出的氣體遇到冷的玻璃,玻璃上會(huì)出現(xiàn)水珠,這些水珠其實(shí)就是呼出的水蒸氣變成液態(tài)的水了．

生2:……

師:在剛才的實(shí)驗(yàn)中,酒精由液態(tài)變成了氣態(tài),同學(xué)們舉的例子中液態(tài)水變成了氣態(tài)水,這個(gè)過(guò)程物理學(xué)上稱它為蒸發(fā);反過(guò)來(lái),酒精由氣態(tài)變成了液態(tài),這個(gè)過(guò)程物理學(xué)上稱之為液化．酒精能夠發(fā)生蒸發(fā)和液化現(xiàn)象,生活中常見(jiàn)的液體比如水、醋、汽油等也能發(fā)生蒸發(fā)和液化現(xiàn)象,蒸發(fā)和液化是自然界中普遍存在的一種物態(tài)變化現(xiàn)象．

評(píng)析:教師在新授蒸發(fā)這個(gè)概念時(shí),首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)引課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的欲求．在這種內(nèi)驅(qū)力作用下,學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析思考塑料袋鼓起來(lái)的原因,歸納出可能產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的3個(gè)原因,發(fā)展了學(xué)生的發(fā)散思維．之后讓學(xué)生通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手驗(yàn)證方案、分析異同現(xiàn)象,最后得出蒸發(fā)概念．整個(gè)教學(xué)過(guò)程,充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位和教師的指導(dǎo)作用,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、分析能力、比較能力和設(shè)計(jì)能力.這種寓科學(xué)方法于知識(shí)教學(xué)之中的深度教學(xué),課堂教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于許多教師采用的“師講生聽(tīng)”的傳統(tǒng)講授法．

策略2：緊扣學(xué)生困惑,發(fā)展理性思維．

在學(xué)習(xí)影響液體蒸發(fā)快慢因素這個(gè)環(huán)節(jié)時(shí),教師先給出生活中曬衣服的照片．接著提問(wèn).

師:請(qǐng)根據(jù)生活中怎樣曬衣服可以使?jié)褚路傻帽容^快的經(jīng)驗(yàn),猜測(cè)一下影響液體蒸發(fā)快慢的可能因素有哪些?并說(shuō)出你作出這樣猜測(cè)的理由．

生1:液體溫度的高低會(huì)影響液體蒸發(fā)的快慢．液體的溫度越高,液體蒸發(fā)就越快．理由是生活中同樣一件濕衣服在夏天時(shí)要比在冬天時(shí)干得快,即使都在冬天,曬在太陽(yáng)底下時(shí)要比曬在陰涼地方時(shí)干得快．造成這個(gè)結(jié)果的原因是夏天的溫度高于冬天的溫度,能曬到太陽(yáng)地方的溫度高于陰涼地方的溫度．

生2:液體攤開(kāi)的程度會(huì)影響液體蒸發(fā)的快慢．液體攤得越開(kāi)蒸發(fā)就越快．理由是平時(shí)曬衣服時(shí)都用衣架將濕衣服晾開(kāi)來(lái),這樣曬衣服要比不把衣服晾開(kāi)曬要干得快．

生3:我認(rèn)為生2剛才說(shuō)的“液體攤開(kāi)的程度”這種表述不太好,用“液體表面積的大小”來(lái)表述更好．所以我認(rèn)為液體表面積的大小會(huì)影響蒸發(fā)的快慢,液體的表面積越大,液體蒸發(fā)就越快．理由和生2的一樣,衣服晾開(kāi)來(lái)表面積比卷成一團(tuán)時(shí)大．

生4:液體是否處在有風(fēng)的地方也會(huì)影響蒸發(fā)的快慢,風(fēng)越大蒸發(fā)就越快．日常我們曬衣服的時(shí)候,盡管都用衣架晾起來(lái)曬在太陽(yáng)下,但在有風(fēng)的時(shí)候衣服會(huì)干得更快．

師:大家對(duì)生4的說(shuō)法有不同意見(jiàn)嗎?

生5:我認(rèn)為“液體是否處在有風(fēng)的地方”這個(gè)說(shuō)法不好,聽(tīng)起來(lái)很別扭,但我也不知道如何表達(dá)更科學(xué)．還有,我們既然知道影響液體蒸發(fā)快慢的因素已經(jīng)有溫度高低和液體表面積大小兩個(gè)因素,所以生4在表述時(shí)應(yīng)注意控制這兩個(gè)因素,要保證這兩個(gè)因素都要一樣．

生6:我覺(jué)得“液體是否處在有風(fēng)的地方”這個(gè)說(shuō)法可以修改為“液體表面是否有風(fēng)”,因?yàn)橥饨珉m然有風(fēng),但液體若是裝在瓶子里,又蓋著蓋子,這時(shí)盡管瓶子外面風(fēng)很大,我想它對(duì)瓶子里液體的蒸發(fā)沒(méi)有影響．生活中曬衣服時(shí),若衣服曬在家里,雖然屋子外面風(fēng)很大,但對(duì)屋內(nèi)衣服變干的速度幾乎沒(méi)什么影響．

生7:剛才生5、生6兩位同學(xué)都分析的很好．生5強(qiáng)調(diào)了控制變量法的應(yīng)用,生6對(duì)液體哪里有風(fēng)表述的更為準(zhǔn)確了．但我覺(jué)得還應(yīng)該把生6剛才講的“液體表面是否有風(fēng)”的意思表達(dá)得更精準(zhǔn)一些,可以用“液體表面空氣的流動(dòng)速度”來(lái)代替“液體表面是否有風(fēng)”,因?yàn)榭茖W(xué)上”風(fēng)”只表示空氣在水平方向上的運(yùn)動(dòng)情況．大家都知道,不管空氣是在水平方向流動(dòng)還是在其他方向流動(dòng)都能使?jié)褚路兏傻乃俣燃涌?所以用“液體表面空氣的流動(dòng)速度”來(lái)表述更為精準(zhǔn)．

師:哇塞!生7分析的真的是好!他的表述與教材上的說(shuō)法完全一致!真是不錯(cuò)!說(shuō)句實(shí)在話,在生7這么表述之前,我都沒(méi)有想過(guò)為什么不能使用“液體表面風(fēng)的大小”來(lái)作為影響蒸發(fā)快慢的一個(gè)因素．我們都應(yīng)該向這么深入思考的生7學(xué)習(xí)!我覺(jué)得此處應(yīng)該有熱烈的掌聲!

掌聲響起……

師:同學(xué)們,剛才幾位同學(xué)提出了影響液體蒸發(fā)快慢的3個(gè)因素,大家覺(jué)得還有其他因素嗎?

生8:我覺(jué)得液體的種類也是一個(gè)影響因素,因?yàn)椴煌囊后w,盡管它們的溫度、表面積大小和表面空氣流動(dòng)的情況都一樣,但干得快慢也不相同．我發(fā)現(xiàn),置于同樣環(huán)境下的,同樣體積、同樣表面積的一滴油和一滴水,水要干得更快一些．

生(眾):對(duì),把酒精和水涂在手上,酒精干得也比水快．

師:同學(xué)們應(yīng)用所學(xué)知識(shí),結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)作出相關(guān)分析,這種把科學(xué)知識(shí)和生活聯(lián)系起來(lái)的思維方式非常好.我們說(shuō),不同的液體,其蒸發(fā)快慢不同,這是由液體本身的性質(zhì)決定的,物理學(xué)上把它稱為影響液體蒸發(fā)快慢的內(nèi)在因素,對(duì)于這個(gè)內(nèi)在因素今天我們不做深入剖析．我們今天研究的是同種液體影響其蒸發(fā)快慢的外在因素．所以,請(qǐng)大家再思考一下,是否還存在其他影響液體蒸發(fā)快慢的因素．

生8:老師,我覺(jué)得液體的多少也是影響液體蒸發(fā)快慢的因素．比如潑在地上的水,若水多一些,干得就比較慢;若水少一些,干得就比較快．再如:曬衣服時(shí),將濕衣服擰干一些,衣服就干得快;反之,將擰的不太干的衣服同樣晾開(kāi)曬在同一個(gè)地方,但還是要比擰的干一些的干得要慢．

生(部分):對(duì),對(duì),是這樣的．

生9:老師,我覺(jué)得液體的多少不應(yīng)該是影響液體蒸發(fā)快慢的因素．因?yàn)槲覀兪峭ㄟ^(guò)比較濕衣服干得快慢來(lái)比較蒸發(fā)快慢的,所以在比較蒸發(fā)快慢的時(shí)候,首先應(yīng)該取相同體積(或質(zhì)量)的水,才可以比較.生8剛才舉的例子中擰的不一樣干的濕衣服,它們當(dāng)中所含的水量不一樣多,盡管兩件衣服上的水分蒸發(fā)的一樣快,原先含水量多的衣服還是要干得慢一點(diǎn)的．

生1:對(duì)呀!我們?cè)诒容^物體運(yùn)動(dòng)快慢的時(shí)候,總是要保證不同的物體,它們運(yùn)動(dòng)相同的路程,看誰(shuí)花去的時(shí)間更長(zhǎng)或更短一些,花時(shí)長(zhǎng)一些的物體運(yùn)動(dòng)的慢,花時(shí)短一點(diǎn)的物體運(yùn)動(dòng)的快．所以,我贊同生9的觀點(diǎn)．我們?cè)诒容^液體蒸發(fā)快慢的時(shí)候,應(yīng)該保證所取液體的質(zhì)量相同．

生(大部分):對(duì)唉,有道理．

生8:取相同質(zhì)量的液體是有利于比較蒸發(fā)的快慢,但并不能說(shuō)明液體的多少就一定不是影響液體蒸發(fā)快慢的因素．

……

師:到現(xiàn)在為止,我們對(duì)液體溫度的高低、液體表面積的大小和液體表面空氣的流動(dòng)快慢3個(gè)影響因素沒(méi)有異議,對(duì)生8剛才提出的“液體的多少”是否是影響液體蒸發(fā)快慢的因素還存在有爭(zhēng)議．下面請(qǐng)同學(xué)們思考、討論并設(shè)計(jì)方案證明“液體的多少”是不是影響液體蒸發(fā)快慢的因素．我溫馨提醒一下:我們說(shuō)溫度是影響水蒸發(fā)快慢的因素,是指同樣多的水,在表面積大小、液體表面空氣流動(dòng)情況相同的前提下,水的溫度不同,水蒸發(fā)的快慢就不同．

學(xué)生討論后交流．

組1:我們認(rèn)為液體的多少不是影響蒸發(fā)快慢的因素,液體的多少不會(huì)影響液體蒸發(fā)的快慢．具體證明的方案還沒(méi)有想出來(lái)．

組2:我們的想法與組1一致．

圖1

組3:我們的想法與組1一樣．我們的證明方案是這樣的:如圖1,取兩個(gè)100 mL的量筒,往其中的一個(gè)倒入40 mL水,往另一個(gè)倒入80 mL水．再將兩個(gè)量筒放到同一個(gè)地方,過(guò)一段時(shí)間,比如10天,比較一下兩個(gè)量筒中減少的水量．如果兩個(gè)量筒中減少的水量一樣,說(shuō)明水的多少不是影響水蒸發(fā)快慢的因素;如果兩個(gè)量筒里減少的水量不一樣,則水量的多少就有可能是影響水蒸發(fā)快慢的因素．我們猜測(cè)相同時(shí)間里減少的水量應(yīng)該是一樣的．

組4:我們組觀點(diǎn)與組3的差不多．但我們的證明方案要比組3完善:取兩根相同形狀、不同長(zhǎng)度的、同樣橫截面積的玻璃管,玻璃管的一端開(kāi)口、另一端封閉．往兩根管子中注入不同質(zhì)量的水,最終使管子中水面相平．再將它們置于相同的環(huán)境中(最好是在室內(nèi),盡可能保證空氣流動(dòng)情況相對(duì)穩(wěn)定),注意預(yù)防變化過(guò)大的空氣流動(dòng)情況對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾(如圖2)．一段時(shí)間后,再比較兩根玻璃管內(nèi)液面的高低情況,若兩根管子內(nèi)液面是一樣高的,說(shuō)明水的多少不是影響水蒸發(fā)快慢的因素;如果兩根管子內(nèi)液面是不一樣高的,則說(shuō)明水量的多少有可能是影響水蒸發(fā)快慢的因素．我們也堅(jiān)信兩根管子里液面高度始終都應(yīng)該是一樣的．

……

師:同學(xué)們的討論非常深入,交流也很充分,大家的收獲也很多．組3、組4設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,課后大家可以去試一下．我相信最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與大家的預(yù)測(cè)應(yīng)該是一致的．我在一周前也設(shè)計(jì)了與組4幾乎相同的實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在大家觀察一下實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比圖片．如圖2、3所示．從圖片可以看出,兩根玻璃管中液面下降的高度都是一樣的,即可證明水的多少不是影響水蒸發(fā)快慢的因素．這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以證明組3、組4的觀點(diǎn),除此之外,待會(huì)我們還要采用另外的方法來(lái)證明這個(gè)結(jié)論,并進(jìn)行相關(guān)本質(zhì)解釋．

評(píng)析:奧蘇貝爾說(shuō)過(guò):“如果我必須將教育心理學(xué)的全部原理歸結(jié)為一句話,那么我將會(huì)說(shuō),影響學(xué)生最重要的一個(gè)因素乃是學(xué)生已經(jīng)知道的東西,肯定這一點(diǎn)并據(jù)此教學(xué)”．在上述影響蒸發(fā)快慢的因素教學(xué)中,教師充分尊重學(xué)生已有認(rèn)知和心理特點(diǎn),將書(shū)本知識(shí)和學(xué)生生活緊密聯(lián)系起來(lái),讓孩子們感悟到科學(xué)就在身邊,并在運(yùn)用書(shū)本知識(shí)解決具體問(wèn)題的過(guò)程中,自然而然激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的巨大興趣.學(xué)生在這種學(xué)習(xí)情趣的驅(qū)動(dòng)下,主動(dòng)發(fā)掘自己的潛能,開(kāi)啟思維之門(mén),提高了他們深度學(xué)習(xí)的有效性和深刻性．針對(duì)“液體的種類”、“液體的質(zhì)量”是影響液體蒸發(fā)快慢的因素這兩個(gè)疑難問(wèn)題,教師沒(méi)有采用直接告知結(jié)果的教學(xué)方法,而是采用引導(dǎo)孩子們?cè)谏钊胨伎嫉幕A(chǔ)上,進(jìn)行有根據(jù)地猜測(cè),激勵(lì)孩子們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明自己的觀點(diǎn).學(xué)生經(jīng)過(guò)小組合作、討論交流、評(píng)價(jià)改進(jìn)等反思學(xué)習(xí),加深了對(duì)控制變量法等科學(xué)方法的理解,深化了對(duì)影響蒸發(fā)快慢因素的本質(zhì)認(rèn)識(shí),鍛煉了孩子們的邏輯思維、質(zhì)疑能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,使得孩子們?cè)谏疃葘W(xué)習(xí)中不僅主動(dòng)建構(gòu)了知識(shí),而且有效地發(fā)展了理性思維．

圖3

策略3：圍繞關(guān)鍵問(wèn)題,促進(jìn)深入探究．

通過(guò)師生研討得出利用兩塊相同的玻璃片或金屬片、酒精、酒精燈、試管夾、小燒杯、火柴、2支相同規(guī)格的膠頭滴管、扇子(書(shū)本代替)、水等器材和試劑,探究影響液體蒸發(fā)快慢因素．在設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案、記錄表格之后,準(zhǔn)備開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)．

師:同學(xué)們,在我們開(kāi)始具體實(shí)驗(yàn)操作之前,請(qǐng)大家思考在實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣操作才能較好地控制相應(yīng)的變量?我先提出6個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)大家思考解決．

問(wèn)題1.研究溫度影響因素時(shí),你是選擇酒精還是水來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的．為什么這么選?

問(wèn)題2.研究溫度因素時(shí),你是如何改變液體溫度的?

問(wèn)題3.取用液體時(shí),你覺(jué)得應(yīng)該取幾滴?為什么取這些?

問(wèn)題4.取用液體時(shí),你是如何保證所取液體的體積是一樣的?

問(wèn)題5.你是如何保證不同液體表面積大小是一樣的?

問(wèn)題6.你是如何操作使得液體表面空氣流動(dòng)速度是不同的?

學(xué)生分組研討后交流．

問(wèn)題1、2的研討:(1) 選擇水,原因是為了改變溫度,我們要把水滴在玻璃片上,然后加熱玻璃片,提高玻璃片上水的溫度．如果選擇酒精,加熱玻璃片時(shí)容易使酒精燃燒起來(lái),不安全．(2) 選擇酒精,實(shí)驗(yàn)速度比較快,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也明顯．(3) 選擇酒精,實(shí)驗(yàn)速度快,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,但教室里充滿了酒精的味道,不習(xí)慣．

組1:用水做實(shí)驗(yàn),速度也很快,在酒精燈上一加熱就好了,不比酒精做慢．

組2:你們用水做實(shí)驗(yàn)速度這么快,在酒精燈上加熱時(shí),是否及時(shí)將酒精燈移走?

組1:沒(méi)有移走,一加熱很快玻璃片上的水就干了．

組2:組1你們的做法錯(cuò)了,加熱時(shí)不移走玻璃片,玻璃片上的水很快變干,它發(fā)生的不是蒸發(fā)現(xiàn)象,而是沸騰現(xiàn)象．在這個(gè)過(guò)程中,水的表面積增大了．

組1:那你們?cè)趺醋龅?難道不是這樣的嗎?

組2:我們是將酒精燈的火焰與玻璃片的一端接觸(不能在水滴正下方)加熱,但溫度升高到一定時(shí),馬上移走酒精燈,保證玻璃片上的酒精不發(fā)生沸騰現(xiàn)象,只發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象．待玻璃片溫度下降到一定值后,又用酒精燈加熱使液體溫度升高一定數(shù)值后撤去酒精……如此反復(fù)多次．

組3:我們贊同組2的做法．我們實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇金屬片代替玻璃片的,實(shí)驗(yàn)速度比組2還快,現(xiàn)象也非常明顯．

問(wèn)題3、問(wèn)題4的研討.操作1：滴1滴,這樣可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)的時(shí)間．從同一支滴管中滴出來(lái)的,就可以保證一滴液體的體積相同．操作2：滴10滴,因?yàn)殡m然水是從同一支滴管中滴出來(lái),但是每一滴的體積并不能完全一樣,所以多取幾滴,可以提高實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度．這樣做的缺點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)比較耗時(shí)．操作3：滴2滴,這樣做即可以減小每一滴不一樣帶來(lái)的誤差,同時(shí)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)．

組4:我們?cè)诘嗡臅r(shí)候發(fā)現(xiàn),從滴管中滴出來(lái)的水滴,第1滴總比之后滴出來(lái)的水滴大,當(dāng)?shù)喂芾锏乃容^少時(shí),滴出的水滴往往比較?。虚g滴出來(lái)的水滴體積相對(duì)比較均勻．

組5:我們組取兩滴,但用同一支滴管滴水,盡管是相同的兩支滴管,但實(shí)際上不可能完全一樣．所以我們用同1支滴管滴,在滴的時(shí)候,滴出的第1滴水不要,采集第2、第3滴,之后,再用同支滴管吸取同樣多的水,滴去第1滴,在另一玻璃片上收集第2、第3滴．

其他各組:組5的方法好,能減小很多誤差．

問(wèn)題5、問(wèn)題6的研討.操作1：用滴管在離玻璃片同樣高度的地方滴水,落在玻璃片上的水滴能保持幾乎相等的表面積．然后在其中一塊玻璃片上方用課本扇風(fēng),另一塊不扇．操作2：將兩塊玻璃片放置在桌子的兩端(它們之間的距離有1 m以上),分別在離玻璃片同樣高度的地方滴水,落在玻璃片上的水滴能保持幾乎相等的表面積．然后在其中一塊玻璃片上方用課本扇風(fēng),另一塊不扇．操作3：將兩塊相同大小的玻璃片放置在桌子的兩端(它們之間的距離有1 m以上),分別在玻璃片上各滴2滴水,用玻璃棒的一端將玻璃片上的水在玻璃片上涂滿．然后在其中一塊玻璃片上方用課本扇風(fēng),另一塊不扇．

組6:玻璃片應(yīng)提前放置在桌子的兩端,這樣做比較好,可以防止滴上水以后移動(dòng)玻璃片,會(huì)導(dǎo)致玻璃片上水的表面積發(fā)生改變．

組4:我也贊同組6的做法．當(dāng)然采用玻璃棒將水在玻璃片上涂滿的思路也很好,只是要特別注意玻璃棒會(huì)帶走一部分水分,導(dǎo)致兩塊玻璃片上水量不同．所以建議用兩個(gè)同樣的比較細(xì)的玻璃棒,分別涂抹兩塊玻璃片上的水,盡可能保證兩玻璃片上的水量相等．

組5:兩塊玻璃片之間的距離要稍微遠(yuǎn)一些(1米以上),中間盡可能有東西將它們分隔開(kāi)來(lái),這樣做是為了保證給其中一塊玻璃片扇風(fēng)時(shí),不會(huì)干擾另一塊玻璃片上的水蒸發(fā)快慢．

評(píng)析:深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生的思考、活動(dòng)的高投入度,本探究環(huán)節(jié)教師結(jié)合學(xué)生實(shí)際提出6個(gè)看似簡(jiǎn)單卻暴露學(xué)生知識(shí)、能力盲區(qū)的關(guān)鍵問(wèn)題為學(xué)習(xí)支點(diǎn),驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極思考和探究,引導(dǎo)學(xué)生由表及里、層層深入,從淺層學(xué)習(xí)進(jìn)入深層學(xué)習(xí),從淺層思維走向深層思維和高階思維,形成理性的、科學(xué)的、具有證據(jù)支持的、可操作的結(jié)論．在這個(gè)探究過(guò)程中,教師堅(jiān)持把學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間還給學(xué)習(xí)者,除了進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹R(shí)點(diǎn)撥外,更多的都在指引學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生以邏輯化的理解和客觀的論據(jù)給出自己的解決方法,促進(jìn)學(xué)生比較、分析和評(píng)價(jià)等原生態(tài)高階思維的介入,引發(fā)自己改造、重組并重新解釋自身的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),使學(xué)生在生生互動(dòng)、師生互動(dòng)的交流與討論的探究過(guò)程中習(xí)得知識(shí)、訓(xùn)練思維、領(lǐng)悟方法,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,提高科學(xué)探究能力,從而實(shí)現(xiàn)自我的不斷超越．

策略4：剖析微觀本質(zhì),追本溯源學(xué)習(xí)．

在學(xué)生用實(shí)驗(yàn)研討了影響液體蒸發(fā)3個(gè)因素之后,教師提出問(wèn)題:

同學(xué)們,剛才實(shí)驗(yàn)中我們看到的以及生活中大量發(fā)生的蒸發(fā)現(xiàn)象,都是液體蒸發(fā)引起的、我們?nèi)庋勰芨兄暮暧^現(xiàn)象．由于我們?nèi)庋蹮o(wú)法直接觀察到構(gòu)成液體的分子,所以我們?nèi)绾螐奈⒂^角度來(lái)解釋這些宏觀現(xiàn)象呢?請(qǐng)大家用分子的觀點(diǎn)解釋影響蒸發(fā)快慢因素的內(nèi)在本質(zhì)．

圖4

生1:在前面我們學(xué)過(guò),分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微粒,而且還在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),所以可以將一杯液體轉(zhuǎn)化成如圖4所示模型．處在液體表面的分子,在不停的運(yùn)動(dòng)中就容易克服其他分子對(duì)它的引力,離開(kāi)液面進(jìn)入空氣中．因此,蒸發(fā)是發(fā)生在液體的表面上的．由于分子的熱運(yùn)動(dòng)無(wú)論在多少溫度時(shí)都在進(jìn)行,所以這就是蒸發(fā)無(wú)論在多少溫度下都能發(fā)生的根本原因．

生2:我來(lái)解釋液體溫度越高,蒸發(fā)越快的道理．如圖4所示.當(dāng)液體的溫度升高時(shí),構(gòu)成液體的分子熱運(yùn)動(dòng)也越劇烈,運(yùn)動(dòng)速度大的分子數(shù)量也就比較多.這些分子在不停地運(yùn)動(dòng)中就更容易克服其他分子對(duì)它的引力,容易掙脫液面的束縛,離開(kāi)液面進(jìn)入空氣中．因此,相對(duì)于溫度低時(shí),溫度越高相同時(shí)間里從液面逃離液體的分子數(shù)目就越多.這宏觀上就表現(xiàn)為:液體的溫度越高,蒸發(fā)越快．

師:分析的很有道理．很好!另外兩個(gè)影響因素如何解釋呢?

生3:如圖5所示,因?yàn)檎舭l(fā)是液體分子脫離液面,跑到空氣中的過(guò)程,當(dāng)相同質(zhì)量的液體表面積增大后,液面越大,相同條件下從液面逃逸到空氣中去的分子數(shù)量就會(huì)越多．這在宏觀上就表現(xiàn)為:液體表面積越大,蒸發(fā)就越快．

圖5

生4:我來(lái)解釋蒸發(fā)快慢與液體表面空氣流動(dòng)快慢的關(guān)系．從液面逃逸出來(lái)的液體分子,遇到流動(dòng)的空氣,就會(huì)被空氣帶走,這樣的話宏觀上就表現(xiàn)為蒸發(fā)加快了．

生5:不太同意學(xué)生4的觀點(diǎn),因?yàn)楫?dāng)液體分子離開(kāi)液面后,有沒(méi)有流動(dòng)的空氣并不影響逃逸空氣中液體分子的數(shù)量,也不會(huì)使液面逃逸出更多的液體分子,所以學(xué)生4解釋好像不符合實(shí)際情況．

學(xué)生(部分):對(duì)呀!這又怎么解釋呢?

師:生4你還有什么補(bǔ)充嗎?

生4:沒(méi)有．但我覺(jué)得我的解釋是對(duì)的．

師:同學(xué)們對(duì)影響蒸發(fā)快慢的因素進(jìn)行了深入的思考和交流,前兩個(gè)因素的解釋大家都形成了共識(shí),對(duì)于空氣流速這個(gè)因素也展示了比較深刻的思考．我這里提示一下:構(gòu)成液體的分子熱運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向是有規(guī)律的,還是雜亂無(wú)章的?液體分子運(yùn)動(dòng)到空氣中后,運(yùn)動(dòng)情況又是怎樣的?

生4:老師,我知道如何解釋了．如圖6所示,從液面逃逸出去的液體分子,它們還在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),有的繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)離開(kāi)了液體,有的在液面附近做忽上忽下、忽左忽右的熱運(yùn)動(dòng),由于這些分子離液面的距離還很近,其中一些分子就會(huì)因?yàn)橄蛳逻\(yùn)動(dòng)又重新回到液體中來(lái)．因此,液體表面附近既有分子從液體表面跑到空氣中去,又有空氣中的液體分子熱運(yùn)動(dòng)回到液體中來(lái),所以相同時(shí)間內(nèi)從液面掙脫液體束縛跑到空氣中去的分子總數(shù)與從空氣中運(yùn)動(dòng)回液面的分子總數(shù)的差值才是決定液體蒸發(fā)快慢的關(guān)鍵．當(dāng)液體表面氣流速度越大時(shí),從液面逃逸出來(lái)的液體分子就會(huì)被氣流帶走的越快,這樣的話,單位時(shí)間內(nèi)從空氣中重新回到液體中的分子數(shù)目就會(huì)減少．這在宏觀上就表現(xiàn)為:液體表面氣流的速度越大,蒸發(fā)越快．

圖6

學(xué)生(眾):哦,原來(lái)是這樣的．懂了!

評(píng)析:透過(guò)現(xiàn)象看出本質(zhì),是一項(xiàng)人人需要訓(xùn)練而習(xí)得的核心素養(yǎng)．越能揭示事物本質(zhì)的教學(xué),就越有深度,就越能促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.這是深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)追求的目標(biāo)．上述教學(xué)為幫助學(xué)生理解影響液體蒸發(fā)快慢因素的本質(zhì),師生一起從蒸發(fā)的微觀模型出發(fā),在融新知識(shí)于原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)、重新建立實(shí)質(zhì)性聯(lián)系的學(xué)習(xí)過(guò)程中,運(yùn)用分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)對(duì)影響液體蒸發(fā)快慢的各個(gè)因素從微觀層面進(jìn)行了本質(zhì)剖析．正由于此處對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行的追本溯源揭示、批判吸收重建,使得學(xué)生對(duì)影響液體蒸發(fā)快慢因素的認(rèn)識(shí)達(dá)到了“會(huì)當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小”的境界．

策略5：學(xué)以致用鞏固,知識(shí)能力遷移．

在課堂教學(xué)的練習(xí)鞏固階段,教師展示出問(wèn)題并要求大家利用學(xué)過(guò)的知識(shí)作出解釋．

問(wèn)題1：現(xiàn)在市場(chǎng)上在賣的水果,外面都會(huì)用一個(gè)薄薄塑料袋包起來(lái),這樣做的目的是什么?

生1:這樣做的目的是減少水果水分的蒸發(fā),有利于水果里水分的儲(chǔ)存．

生2:這樣做的目的是減少水果的相互損傷,當(dāng)一個(gè)水果腐爛了,不會(huì)影響其他水果．

生3:學(xué)生2的說(shuō)法也是用塑料袋包裝的原因,但與今天學(xué)習(xí)的主題不太吻合．我認(rèn)為水果用塑料袋包起來(lái),可以減少水果表面空氣的流動(dòng)速度,從而減弱水分的蒸發(fā)．

問(wèn)題2：前面我們說(shuō)影響蒸發(fā)快慢的因素有3個(gè),而液體的種類是影響液體蒸發(fā)快慢的內(nèi)在原因,如何解釋?

生1:不同的液體是由不同的分子構(gòu)成的,這些不同的分子熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律不一樣,因此相同溫度下,不同分子構(gòu)成的液體其蒸發(fā)快慢也不相同,這種不同是由液體分子本身的性質(zhì)決定的．所以液體的種類是影響蒸發(fā)快慢的內(nèi)在原因．

生2:應(yīng)該這么理解:兩種不同的液體,在液體的溫度、液體的表面積和液體表面空氣流動(dòng)速度都相同的情況下,不同的液體其蒸發(fā)快慢是不一樣的,引起它們蒸發(fā)快慢不同的原因是液體內(nèi)部分子本身熱運(yùn)動(dòng)情況不同的造成的,而非外界條件變化引起的．故稱之為內(nèi)在原因．

問(wèn)題3：我們說(shuō)液體質(zhì)量的多少不是影響液體蒸發(fā)快慢的原因,如何解釋?

生1:質(zhì)量不同的同種液體,只要它們的溫度、表面積和液面空氣流動(dòng)速度一樣,構(gòu)成液體的分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度應(yīng)該是相同的,這樣的話,單位時(shí)間里從液面逃逸出來(lái)的液體分子數(shù)目應(yīng)該相同,即蒸發(fā)量是相同的．所以跟液體質(zhì)量的多少?zèng)]有關(guān)系．

生2:在生1解釋的基礎(chǔ)上,再借助上課時(shí)老師剛剛展示的實(shí)驗(yàn),不同質(zhì)量的水放在兩根同樣橫截面積的、長(zhǎng)短不同的玻璃管中,開(kāi)始時(shí)液面相平,由于是同種液體,其內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度相同,又由于玻璃管截面積相同,管口(液面)空氣流動(dòng)速度相同,則相同時(shí)間內(nèi)從液面逃逸出來(lái)的分子數(shù)目也相同,所以兩根管子中雖然裝的液體不一樣多,但蒸發(fā)出來(lái)的液體質(zhì)量相等．

問(wèn)題4：某同學(xué)將燒杯和量筒置于同一環(huán)境中,分別裝入20mL不同液體(如圖7)．一段時(shí)間后,剩余液體體積最少的是

圖7

生1:我認(rèn)為剩余液體體積最少的是(B)．原因是酒精和水比,相同溫度下酒精分子更易掙脫液面的束縛,而逃逸到空氣中,所以在相同環(huán)境中,即在液體的溫度相同、液體表面空氣流動(dòng)的速度相同的條件下,(A)和(B)比較,相同時(shí)間里(B)中酒精蒸發(fā)的多一些;同理,(C)和(D)比較,相同時(shí)間里(D)中酒精蒸發(fā)的多一些;再比較(B)和(D),由于(B)中用的是燒杯,(D)中使用的是量筒,燒杯的口子比量筒的口子大,則相同時(shí)間里,從B中逃逸到空氣里去的酒精分子數(shù)量就要多一些．

評(píng)析:學(xué)以致用鞏固知識(shí)發(fā)展能力環(huán)節(jié),教師運(yùn)用具體問(wèn)題,促使學(xué)生進(jìn)一步思考,內(nèi)化本節(jié)課蒸發(fā)以及影響蒸發(fā)快慢因素等核心知識(shí),促進(jìn)了學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí),提高了課堂教學(xué)的效果,發(fā)展了學(xué)生的知識(shí)遷移能力.學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)結(jié)果上表現(xiàn)為能舉一反三,能夠?qū)⒅R(shí)和日常生活相結(jié)合,解決實(shí)際問(wèn)題．特別是問(wèn)題3的訓(xùn)練,再一次幫助學(xué)生從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)論層面理解液體質(zhì)量多少不是影響蒸發(fā)快慢的因素,從而有效轉(zhuǎn)化學(xué)生腦袋中存在的錯(cuò)誤前概念,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容做出批判性吸收,使學(xué)習(xí)結(jié)果發(fā)生質(zhì)變,實(shí)現(xiàn)觸類旁通的學(xué)習(xí)預(yù)期．

3 結(jié)語(yǔ)

在大力倡導(dǎo)發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的當(dāng)前,教師實(shí)施深度教學(xué),杜絕教學(xué)的表面、表層和虛假表演,引發(fā)學(xué)生的深層、深刻、深度學(xué)習(xí),是全面深化課堂教學(xué)改革之必需,是實(shí)現(xiàn)全面育人課程目標(biāo)之保證．當(dāng)然,在實(shí)施深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí)的過(guò)程中,我們還必須明確深度教學(xué)不是指無(wú)限增加知識(shí)難度、隨意拔高要求的教學(xué),深度學(xué)習(xí)也不是無(wú)限增加知識(shí)數(shù)量、學(xué)習(xí)難度更大學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)．那種比較嚴(yán)重地超越教學(xué)要求、超越課課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)只是貼上了深度教學(xué)與深度學(xué)習(xí)的美麗標(biāo)簽,不屬于真正意義上的深度教學(xué)和深度學(xué)習(xí),日常教學(xué)中應(yīng)該摒棄．