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三年级科学上册（教科版）2.3 水沸腾了【教材解读】
（一）教学目标
科学观念目标
●沸腾是水受热超过一定温度时发生的剧烈的汽化现象，沸腾后水的温度不再发生变化。
科学思维目标
●分析水加热过程中的温度数据，建立事实与观点之间的联系。
探究实践目标
●能够基于现象发生的条件制订简单的探究计划，选择酒精灯、温度计等工具进行实验探究。
●用准确的统计图表记录和整理信息，根据数据得出水沸腾时的温度。
态度责任目标
●设计实验方案时应注意安全，培养安全规范操作的意识。
●形成尊重事实、重视证据的科学态度。
●了解蒸汽机发明和改良的历史故事，体会科学技术对人类生活和生产方式的影响。
（二）教学内容分析
水沸腾现象在生活中较为常见，大多数学生有较为模糊的感性印象，如温度的上升、沸腾时的气泡以及声音等。本课对应课程标准3 ~ 4年级学习内容“1.1物质具有一定的特性与功能”的第一点“能使用简单的仪器测量一些物体的长度、质量、体积、温度等常见特征，并使用恰当的计量单位进行记录”和学习内容“1.2 空气与水是重要的物质”的第八点“观察并描述水沸腾或结冰的现象；了解一般状况下，水沸腾和结冰时的温度，知道温度是影响水沸腾和结冰的重要因素”。本课为“水”单元第3课，学生已经对常温下水的蒸发有了一定了解，但对于高温下水的快速蒸发还缺乏具体认知。本课要做好探究水沸腾的实验，观察水沸腾的过程，记录水沸腾的相关现象与证据，与学生已有认知形成冲突并进行整合，加深学生对水沸腾的科学认识。
本课分为四个板块。聚焦板块，引导学生关注给水加热会出现的现象。探索板块，用酒精灯加热烧杯内的水，观察并记录水加热过程中的变化。学生在进行探索活动前，需要掌握酒精灯、温度计等工具的正确使用方法，明确分工，如实记录实验现象。研讨板块，学生分析实验数据，归纳水加热过程中温度变化规律及现象，并对沸腾时“白气”产生的原因进行解释。拓展板块，学生了解蒸汽机的发明以及改良的历史故事，渗透科学史教育，训练学生挖掘科学史资源、查找资料、阅读并整理文献和自主学习的能力。
对于三年级的学生来说，第一次接触酒精灯等实验器材，这些器材的组装和使用是难点。水的沸腾实验中有温度计的使用、酒精灯加热的注意事项、水量的选取、仪器摆放的方法介绍等问题，内容多且杂，教师应适当降低难度和要求，着重于温度计的使用和酒精灯加热的注意事项，化繁为简，同时注意实验过程中的安全问题。
（三）教学重难点
重点：观察、记录水沸腾过程中的各种变化。
难点：实验仪器的组装和规范使用；通过细致观察和分析，认识到“白气”不是水蒸气。
（四）教材解读
本课情境：装有水的锅在不断加热的情况下，锅上方热气腾腾。引导学生回忆生活中给水加热的场景，为后续实验设计做铺垫。
聚焦：关注水加热过程中产生的“白气”，根据已有知识和经验初步讨论“白气”产生的原因及物质组成，与前两课水蒸气的认识联系，引发认知冲突。
探索1：设计实验给烧杯里的水加热。实验前可让学生预测温度的变化、水面和杯底的气泡大小等情况，使观察更具有针对性。
探索2：给烧杯里的水加热，水面会有热气产生，杯中会产生气泡，并且沸腾前后气泡的大小、多少都有变化。虽然学生会对明显的现象产生深刻的印象，但他们的观察可能并不十分有序和全面。因此，教师应当引导学生从水中、水面和水面之上进行观察，并做好详细地记录。
在实验开始之前，教师要提醒学生做好实验分工，在实验过程中给予指导。
记录单：观察记录的重点在于温度计示数以及水的变化，水的变化涉及水中、水面、水上方。教师做好引导，注意区别水中和水面现象。在标准大气压强下，水的沸点是100℃，但不同地区可能会有些差异，重点让学生关注沸腾前后温度变化的差异，要提醒学生如实记录水的温度变化。
研讨1：一般情况下，水在100℃时出现沸腾现象。水沸腾时，在底部会产生气泡，这些气泡随着上升而变大，到达水面时破裂，水面看到有翻滚的气泡，水上方出现大量“白气”。沸腾后继续加热，虽然吸热，但是水温度不变。
研讨2：水沸腾时产生大量高温水蒸气，在扩散过程中，水蒸气温度下降，凝结成小水滴，悬浮在空气中，形成看到的“白气”。
拓展：将实验发现与工业生产相联系，介绍蒸汽机发明的原理和改良的历史故事，将自然科学与生产生活、历史发展相融合，感受科技推动人类社会进步的重要作用。
（五）教学准备
学生：铁架台、护目镜、三脚架、石棉网、烧杯、酒精灯、温度计、水。
教师：教学课件。
（六）课堂教学实施建议
1.聚焦
生活中，烧水是十分常见的活动，教师可直接用“你烧过水吗？水烧热时会出现什么现象？”提问学生，引出给水加热会出现“白气”。紧接着让学生解释这些“白气”是如何产生的，以及猜测“白气”是什么成分。学生可能会有很多零散的、模糊的记忆，会根据已有的生活经验说出自己的想法。
2.探索
在短暂的交流与思维碰撞之后，教师可以将学生已有的认知用图画的形式形象地板书出来。探索部分的主体活动是“用酒精灯加热烧杯内的水”。在该活动中，面对众多新的仪器，学生充满好奇心和探究的欲望，教师需要事先做好充足的准备工作。探索2的实验装置比较复杂，建议由教师提前完成安装，并在课堂上及时引导。本次活动以小组的形式开展，每个学生都应当有明确分工，如材料管理员、记录员、安全监督员等。
由于学生第一次自己使用酒精灯，教师要先通过讲解、演示，让所有学生都了解酒精灯的构造，并演示点火与灭火的方法。有条件的话，可以使用微课，这样直接有效，更能吸引学生的注意力。也可以事先让每个小组的一名学生试着操作，掌握酒精灯的正确使用方法，要特别强调相关的安全注意事项；在实验过程中，由事先安排的学生当“检查员”，负责安全监督。
加热过程中教师要指导学生准确、客观地记录温度的变化，同时也要指导学生观察温度变化过程中的其他现象：水中气泡的变化，杯壁水珠的变化，杯口“白气”的位置等信息，鼓励学生用图文结合的方式记录下来，为后续的研讨做好准备。
在活动中，教师要提醒学生：①有序地观察加热过程中水的变化和温度的变化，以及水沸腾时水中、水面和水面之上的各种现象，每隔一分钟记录一次；②测量水温时温度计不要碰到烧杯壁或底部，测量过程中不能触碰温度计，读数时视线与液柱最高点持平；③加热后的烧杯、三脚架在相当长的一段时间内仍是很烫的，切勿用手触摸，谨防烫伤。
3.研讨
在学生实验完毕后，教师应要求学生根据研讨的两个问题整理活动记录并做好交流准备。“水从常温到沸腾过程中的温度变化有什么规律吗？温度为多少的时候会出现沸腾现象？”这个问题是比较容易回答的，温度计上的读数显示非常直接，也是学生容易获得的。学生可以发现加热时水温逐渐上升，水温达到100℃左右开始沸腾，沸腾后水温基本保持不变。对于沸腾现
象，学生的表述可能是杂乱的，教师可从水中、水面和水面之上三个方面整理学生的回答，培养学生有序观察的习惯。第二个问题“沸腾时产生的大量‘白气’是什么？”学生在观察水沸腾的过程中可以看到，沸腾的水面与“白气”之间的部分有一段“空白”的空间，这表明“白气”并不是紧挨着水面出现，而是有一段距离，这个现象需要学生细致地观察。联系前面两节课中水蒸气的特点，可以发现中间这段看不见的部分和水蒸气特点相吻合，“白气”和第1课中大杯子内壁的水雾特点更吻合，从而推测高温的水蒸气经过外界较冷的空气降温后，转换成液态的小水滴悬浮在空气中，也就是看到的“白气”。让学生在观察和分析中进一步理解水和水蒸气的相同点、不同点，以及二者在温度影响下可以互相转化。
4.拓展
将实验中观察到大量“白气”冒出的现象与蒸汽机的发明相联系，渗透科学史教育。蒸汽机的发明原理和烧水时水蒸气冲开水壶盖的原理是相同的。瓦特改良的蒸汽机在许多领域得到了广泛应用，推动了工业革命的发展。蒸汽机是促成工业革命技术加速发展的重要因素，在船舶上作为推进动力历百余年之久，促进了海上贸易的发展，进一步扩大了人类的商业活动范围。在陆路交通方面，英国的史蒂芬孙改进和完善了第一辆蒸汽机车，使人类迈入了“火车时代”，迅速地扩大了人类的活动范围。通过对蒸汽机发明以及改良故事的学习，学生将体会到工业化与科学密不可分，科学技术使人类社会发生了巨大的变革，对推动人类社会的现代化进程起到了不可替代的作用。
（七）教学评价建议
课堂教学评价分为教师评价和自我评价。
教师评价以班级小组为单位进行，教师根据小组同学的课堂表现进行小组加星，如安静倾听、认真观察、操作规范、科学记录、积极发言等。自我评价是指学生学习新课后，从“我会操作、我会表达、我会记录、我会倾听”几个维度对自己的学习情况进行评价。实际评价时可以根据学生情况进行调整，以鼓励为主，帮助学生养成良好的科学学习习惯，激发学生的科学学习兴趣。如表所示。
“水沸腾了”自我评价
评价维度 评价内容 能做到的打“√”
我会操作 我能正确使用温度计测量水的温度
我会表达 我能将自己的观点说清楚
我会记录 我能准确记录水沸腾过程中的温度数据和其他现象
我会倾听 我能专注倾听别人的想法，并适时给出回应
举例炉火上的水在持续加热后会沸騰，并且有大量“白气”冒出。明确这节课需要在加热的前提下观察水的变化。
资料:讲解酒精灯的结构组成、酒精灯火焰各层及温度差异，提示学生要用温度最高、颜色最明亮的外焰进行加热。
根据图片所示的实验器材，教师讲解各器材的作用、组装及使用方法。由于本实验涉及实验器材的组装和酒精灯的使用，教师需要提供必要的演示，并提醒学生注意安全，谨防被烫伤。
提示用酒精灯加热时的注意事项:学生使用烧杯等容器在加热时和结束后，由于容器温度很高，应避免触摸器材。
教师演示、讲解正确点燃和熄灭酒精灯的方法，用火柴点燃酒精灯，用灯帽盖灭酒精灯，确保规范操作。
温度计的正确使用方法提示:用铁架台固定在合适高度，悬挂温度计使玻璃泡在水中，不能触碰杯底或杯壁。读数时视线与液柱最高点持平，不可俯视或仰视。
由于沸腾时有水泡破裂和高温水蒸气逸出，需提醒学生佩戴护目镜，注意安全。
在实验开始之前，教师要提醒学生做好实验分工，在实验过程中给予指导。
以烧水壶为例，呈现水沸腾有大量水蒸气，冒出的现象。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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