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14. 云和雾
课题 14. 云和雾 课时 2课时
核心概念 10.地球系统；跨学科概念：系统与模型、因果关系。 学习内容与要求 通过组合条件实验探究雾形成，知道云和雾由悬浮的小水滴或小冰晶组成，并区分雾与霾。
教学目标 科学观念：知道云和雾都是空气中的水蒸气遇冷凝结成的微小水滴或冰晶，主要区别是形成和悬浮的高度。 科学思维：能分析温水、冰袋和烟粒在模型中的作用，比较不同条件组合，归纳水蒸气、冷却和凝结核等因素。 探究实践：能规范完成量筒雾实验、记录有无雾和持续时间，利用高空气温资料推测云形成。 态度责任：认识捕雾取水的技术价值，区分主要成分为水的雾和由固体颗粒组成的霾，形成健康防护和环境责任意识。
重点 用对比实验归纳雾形成条件，并迁移解释云。 难点 理解线香烟不是“制造雾”，而是提供凝结核；云和雾都是悬浮微粒而非水蒸气本身。
教学准备 教师：云雾图片、量筒、冷水、温水、冰袋、线香、温度资料、捕雾网和雾霾资料。 学生：量筒或透明瓶、冷温水、冰袋、记录单；线香由教师操作。
教学思路 第一课时从生活起雾现象提取水蒸气、冷却和微粒三个变量，学生设计冷水/温水、烟粒有无、冰袋有无的组合实验。第二课时完成观察并解释材料模拟的自然条件，利用高空气温随高度降低的资料推测云形成，再比较云雾、分析捕雾取水和雾霾健康问题。
核心问题/整合内容 核心问题：雾形成需要哪些条件？为什么同样过程在高空形成云、近地面形成雾？ 整合内容：气象、环境健康、工程取水、数学（条件组合）。
第1课时 设计组合实验，探究雾形成条件
本课时核心问题：水蒸气、降温和微小颗粒在雾形成中分别起什么作用？
教学环节 教学活动 二次备课
一、区分云雾，提出共同本质 【教师活动与语言】 师：山腰的“云”与地面的“雾”可能是同一种东西吗？判断依据是什么？ 师：请围绕“高度与能见度”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：本质可能相同，主要看相对地面的高度。 生：雾在近地面，会降低能见度。 【学生活动组织】 观察山、城市和飞机视角图片。 用位置和组成提出初步定义。 小组把关键证据记录在“云雾比较初表”中，准备在全班交流。 【设计意图】从名称差异转向本质共同点，为实验探究聚焦。
二、分析生活，寻找条件变量 【教师活动与语言】 师：这些现象中，哪里提供水蒸气，哪里使空气变冷，空气中是否有微粒？ 师：请围绕“蒸包子、浴室和泡茶”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：温水和蒸汽提供水蒸气。 生：冷空气或冷表面使水蒸气凝结，微粒可帮助凝结。 【学生活动组织】 标注三类生活情境中的水蒸气和温差。 提出雾形成的三个候选条件。 小组把关键证据记录在“雾条件假设表”中，准备在全班交流。 【设计意图】从生活经验抽取可控制变量，准备组合实验。
三、组合设计，明确对照关系 【教师活动与语言】 师：怎样安排实验才能分别看出水蒸气、冷却和烟粒的作用？ 师：请围绕“冷水/温水、烟粒、冰袋”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：比较冷水和温水，控制其他条件相同。 生：再比较有无烟粒、有无冰袋的组合。 【学生活动组织】 画实验矩阵，预测每组有无明显雾。 商定观察时间、背景和记录等级。 小组把关键证据记录在“雾实验矩阵”中，准备在全班交流。 安全提醒：线香由教师点燃和插入，及时熄灭，保持通风。 【设计意图】用多因素组合实验分离各条件贡献，发展实验设计能力。
四、预实验校准，解决观察困难 【教师活动与语言】 师：怎样避免把线香烟直接当成雾？怎样判断移走冰袋后雾消散？ 师：请围绕“雾的可见性和持续时间”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：先看烟进入时的颜色和路径，再观察盖冰袋后的白雾。 生：记录移走烟和冰袋后的持续时间及是否附着水滴。 【学生活动组织】 教师演示少量预实验，学生完善观察指标。 设置黑色背景和侧光提高可见度。 小组把关键证据记录在“观察指标表”中，准备在全班交流。 【设计意图】通过校准提高现象辨识，避免把烟与雾混淆。
五、形成可检验预测 【教师活动与语言】 师：温水＋烟粒＋冰袋为什么可能比其他组合更明显？ 师：请围绕“什么组合最容易成雾”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：温水提供更多水蒸气，冰袋使其快速冷却。 生：烟粒提供凝结核，便于小水滴形成。 【学生活动组织】 每组写出预测和因果理由。 明确第二课时用实际结果检验而非“证明猜想”。 小组把关键证据记录在“雾形成预测卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】使实验前推理清晰可检验，形成证据意识。
第2课时 分析实验并解释云、雾和霾
本课时核心问题：模型中的小水滴怎样帮助理解自然界的云和雾？
教学环节 教学活动 二次备课
一、实施实验，记录组合结果 【教师活动与语言】 师：各组合中雾出现的快慢、浓度和持续时间怎样？移走冰袋后发生什么？ 师：请围绕“雾的出现与消散”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：温水、有烟粒并冷却的组雾最明显。 生：移走冰袋后温差减小，雾逐渐消散或附着成水滴。 【学生活动组织】 按矩阵完成实验并重复关键组。 用等级和时间记录现象。 小组把关键证据记录在“雾实验结果表”中，准备在全班交流。 安全提醒：量筒稳定放置，温水不超过安全温度；线香用后完全熄灭。 【设计意图】获得多条件对照证据，理解雾形成和消散的动态过程。
二、材料映射，解释自然条件 【教师活动与语言】 师：温水、冰袋和烟粒分别模拟什么？模型有哪些不完全相同之处？ 师：请围绕“模型与自然界的对应”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：温水模拟水蒸气来源，冰袋模拟冷空气，烟粒模拟凝结核。 生：自然界空间更大、气流复杂，模型只是简化。 【学生活动组织】 填写材料—自然条件—作用表。 写出模型能说明与不能说明的内容。 小组把关键证据记录在“模型映射表”中，准备在全班交流。 【设计意图】发展模型意识，既会用模型也能说明边界。
三、高空迁移，推测云的形成 【教师活动与语言】 师：空气携带水蒸气上升后，为什么容易在高空形成云？ 师：请围绕“空气上升与温度降低”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：高度增加，气温通常降低，水蒸气遇冷凝结。 生：尘埃等微粒提供凝结核，小水滴或冰晶悬浮。 【学生活动组织】 阅读高度—气温资料，画上升冷却箭头图。 比较云与雾的高度和共同形成机制。 小组把关键证据记录在“云形成示意图”中，准备在全班交流。 【设计意图】把近地实验迁移到高空过程，形成统一解释。
四、技术应用，分析捕雾取水 【教师活动与语言】 师：捕雾网为什么不是完全密封的塑料板？40平方米网每天约200升说明了什么？ 师：请围绕“网眼、风与水滴汇集”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：网眼让含雾空气通过，纤维截留小水滴。 生：水滴汇聚后沿网流下，可在干旱多雾地区利用。 【学生活动组织】 画捕雾网工作流程。 评价适用气候、材料和维护条件。 小组把关键证据记录在“捕雾网分析卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】从自然现象走向资源技术，认识工程方案受环境限制。
五、健康辨析，区分雾与霾 【教师活动与语言】 师：雾和霾都降低能见度，为什么健康影响不同？雾霾天该怎样防护？ 师：请围绕“水滴与固体颗粒”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：雾主要是小水滴或冰晶，霾主要是尘粒、烟粒等固体颗粒。 生：霾中PM2.5可进入呼吸系统，应减少户外活动、佩戴合适口罩。 【学生活动组织】 用成分、湿度、颜色和健康影响比较。 提出减少颗粒物排放的一项行动。 小组把关键证据记录在“雾霾对比表”中，准备在全班交流。 【设计意图】澄清相似现象的本质差异，落实健康和环境责任。
课堂练习
1. 云和雾的主要区别是什么？
2. 雾实验中温水、冰袋和线香烟分别模拟什么？
3. 线香烟本身就是雾吗？
4. 云和雾由水蒸气组成吗？
5. 雾和霾在主要成分上有什么不同？
参考答案：1.形成和悬浮的高度不同，云在高空、雾在近地面；2.温水提供水蒸气，冰袋提供冷却，烟粒提供凝结核；3.不是，烟粒只是帮助水蒸气凝结；4.不是，它们由水蒸气凝结成的微小水滴或小冰晶组成；5.雾主要是水滴或冰晶，霾主要是尘粒和烟粒等固体颗粒。
板书设计 14. 云和雾 共同：水蒸气遇冷→微小水滴/冰晶悬浮 条件：水蒸气＋降温＋凝结核 云：高空 雾：近地面 模型：温水—冰袋—烟粒 应用：捕雾取水 健康：雾≠霾
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