徐宏武

(浙江省衢州市教育局教研室,浙江 衢州 324000)

初中科學教學中教師要緊緊圍繞核心知識和學科本質開展深度教學,引導學生主動建構和理性思考地進行深度學習,追求課堂教學的啟智和育人等多重價值,促進師生共同成長和素養(yǎng)發(fā)展．本文以初中科學“蒸發(fā)”課堂教學為例,就如何開展深度教學和深度學習發(fā)展學生核心能力的實施策略做一探討．

1 深度教學和深度學習的涵義

1.1 深度教學的涵義

根據教師的教學能否引起學生深入思考和深入探究,可將教學分為深度教學和表層教學．深度教學是基于知識的內在結構,通過對知識完整處理,引起學生深入思考和深入探究,[1]引導學生從符號學習走向學科思想和意義系統(tǒng)的理解和掌握的教學．深度教學的主要特點是強調理解、發(fā)展思維、建構意義、注重發(fā)展,把學生作為教學和促進的對象,教學過程切實由以知識為中心轉向以學生發(fā)展為中心．[2]

1.2 深度學習的涵義

根據學生的學習是否進行了深入思考和深入探究,可將學習分為深度學習和淺層學習．深度學習是學習者以淺層學習為邏輯基點,主動深入思考和深入探究學習內容,[1]自覺將新知融入原有的認知結構之中,建構眾多思想之間的有效聯(lián)系,能夠將已有的知識遷移到新的情境之中,并做出相應決策和解決對應問題的學習．深度學習注重知識的批判理解,其核心是知識遷移、問題解決、思維提升,其本質是學生學會學習、學會應用．[3]

2 深度教學和深度學習的實施策略

策略1： 制造矛盾沖突,引發(fā)深度思考．

引課時,教師先在透明塑料袋中滴入幾滴酒精,再用細線扎緊袋口,然后把塑料袋放入80℃以上的熱水中．同學們觀察記錄實驗現象,并交流產生這些現象的原因．

生1:看到的現象是塑料袋鼓起來了．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:塑料袋鼓起來了,袋子里的液體酒精也不見了．但我認為塑料袋鼓起來與液體酒精“看不見了”之間有聯(lián)系,又沒有聯(lián)系．

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

生2:是這樣的,實驗中導致塑料袋鼓起來的可能原因有3個:第1個是塑料袋里原有的空氣受熱膨脹引起;第2個是塑料袋里的液態(tài)酒精變成氣態(tài)酒精,氣體酒精熱脹冷縮導致袋子變大;第3個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果．所以我覺得塑料袋子鼓起來與酒精看不見之間有聯(lián)系,又沒有聯(lián)系,它們之間的關系比較復雜．

師:講的有道理．請大家思考一下如何改進一下剛才這個實驗,就可以較好地說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:這個比較簡單,先在塑料袋里滴入酒精,再將塑料袋中的空氣全部趕走,最后用細線扎緊袋口,將塑料袋放入熱水中．這樣的話,實驗時塑料袋膨脹變大,就只能是由液態(tài)酒精變成氣態(tài)酒精后膨脹所致．

師:有無不同意見或看法?

生(眾):沒有．

師:好的．接下來大家利用抽屜里的實驗器材和桌旁熱水瓶里的熱水動手實驗．當塑料袋膨脹變大之后,大家再將塑料袋從熱水中取出來,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,實驗時大家要注意安全．

……

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了,而且袋子里的液態(tài)酒精全部不見了．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不同實驗現象的嗎?

短暫停頓并觀察學生的反應．繼續(xù)說:既然沒有其他意見,我想請同學們思考一下:組1和組2描述的實驗現象中有哪些是相同,有哪些是不同的?導致出現這些不同現象的原因是什么?

組3:我們組的實驗現象與組2的實驗現象差不多,塑料袋中的酒精在塑料袋放到熱水中后很快就不見了,原因是所有的液態(tài)酒精都變成了酒精蒸汽．組1實驗塑料袋放到熱水中后酒精減少但袋子中還有少量酒精,原因是他們開始時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:我們組的現象與組1的實驗現象一樣．但我想說的是,我們全班所有組的實驗都有兩個相同的現象,一個是塑料袋放到熱水中后塑料袋中的液態(tài)酒精會變成氣態(tài)酒精;另一個是當塑料袋從熱水中取出后氣體酒精又會變回到液體酒精．

師:分析得很好．再請同學們聯(lián)系生活現象,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變干,其實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,玻璃上會出現水珠,這些水珠其實就是呼出的水蒸氣變成液態(tài)的水了．

生2:……

師:在剛才的實驗中,酒精由液態(tài)變成了氣態(tài),同學們舉的例子中液態(tài)水變成了氣態(tài)水,這個過程物理學上稱它為蒸發(fā);反過來,酒精由氣態(tài)變成了液態(tài),這個過程物理學上稱之為液化．酒精能夠發(fā)生蒸發(fā)和液化現象,生活中常見的液體比如水、醋、汽油等也能發(fā)生蒸發(fā)和液化現象,蒸發(fā)和液化是自然界中普遍存在的一種物態(tài)變化現象．

評析:教師在新授蒸發(fā)這個概念時,首先通過實驗引課,激發(fā)學生的學習興趣和探究的欲求．在這種內驅力作用下,學生觀察現象、分析思考塑料袋鼓起來的原因,歸納出可能產生這個現象的3個原因,發(fā)展了學生的發(fā)散思維．之后讓學生通過完善實驗方案、動手驗證方案、分析異同現象,最后得出蒸發(fā)概念．整個教學過程,充分發(fā)揮了學生的主體地位和教師的指導作用,培養(yǎng)了學生的觀察能力、分析能力、比較能力和設計能力.這種寓科學方法于知識教學之中的深度教學,課堂教學效果遠遠好于許多教師采用的“師講生聽”的傳統(tǒng)講授法．

策略2：緊扣學生困惑,發(fā)展理性思維．

在學習影響液體蒸發(fā)快慢因素這個環(huán)節(jié)時,教師先給出生活中曬衣服的照片．接著提問.

師:請根據生活中怎樣曬衣服可以使?jié)褚路傻帽容^快的經驗,猜測一下影響液體蒸發(fā)快慢的可能因素有哪些?并說出你作出這樣猜測的理由．

生1:液體溫度的高低會影響液體蒸發(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要比在冬天時干得快,即使都在冬天,曬在太陽底下時要比曬在陰涼地方時干得快．造成這個結果的原因是夏天的溫度高于冬天的溫度,能曬到太陽地方的溫度高于陰涼地方的溫度．

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

生3:我認為生2剛才說的“液體攤開的程度”這種表述不太好,用“液體表面積的大小”來表述更好．所以我認為液體表面積的大小會影響蒸發(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,衣服晾開來表面積比卷成一團時大．

生4:液體是否處在有風的地方也會影響蒸發(fā)的快慢,風越大蒸發(fā)就越快．日常我們曬衣服的時候,盡管都用衣架晾起來曬在太陽下,但在有風的時候衣服會干得更快．

師:大家對生4的說法有不同意見嗎?

生5:我認為“液體是否處在有風的地方”這個說法不好,聽起來很別扭,但我也不知道如何表達更科學．還有,我們既然知道影響液體蒸發(fā)快慢的因素已經有溫度高低和液體表面積大小兩個因素,所以生4在表述時應注意控制這兩個因素,要保證這兩個因素都要一樣．

生6:我覺得“液體是否處在有風的地方”這個說法可以修改為“液體表面是否有風”,因為外界雖然有風,但液體若是裝在瓶子里,又蓋著蓋子,這時盡管瓶子外面風很大,我想它對瓶子里液體的蒸發(fā)沒有影響．生活中曬衣服時,若衣服曬在家里,雖然屋子外面風很大,但對屋內衣服變干的速度幾乎沒什么影響．

生7:剛才生5、生6兩位同學都分析的很好．生5強調了控制變量法的應用,生6對液體哪里有風表述的更為準確了．但我覺得還應該把生6剛才講的“液體表面是否有風”的意思表達得更精準一些,可以用“液體表面空氣的流動速度”來代替“液體表面是否有風”,因為科學上”風”只表示空氣在水平方向上的運動情況．大家都知道,不管空氣是在水平方向流動還是在其他方向流動都能使?jié)褚路兏傻乃俣燃涌?所以用“液體表面空氣的流動速度”來表述更為精準．

師:哇塞!生7分析的真的是好!他的表述與教材上的說法完全一致!真是不錯!說句實在話,在生7這么表述之前,我都沒有想過為什么不能使用“液體表面風的大小”來作為影響蒸發(fā)快慢的一個因素．我們都應該向這么深入思考的生7學習!我覺得此處應該有熱烈的掌聲!

掌聲響起……

師:同學們,剛才幾位同學提出了影響液體蒸發(fā)快慢的3個因素,大家覺得還有其他因素嗎?

生8:我覺得液體的種類也是一個影響因素,因為不同的液體,盡管它們的溫度、表面積大小和表面空氣流動的情況都一樣,但干得快慢也不相同．我發(fā)現,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,把酒精和水涂在手上,酒精干得也比水快．

師:同學們應用所學知識,結合生活經驗作出相關分析,這種把科學知識和生活聯(lián)系起來的思維方式非常好.我們說,不同的液體,其蒸發(fā)快慢不同,這是由液體本身的性質決定的,物理學上把它稱為影響液體蒸發(fā)快慢的內在因素,對于這個內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,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曬在同一個地方,但還是要比擰的干一些的干得要慢．

生(部分):對,對,是這樣的．

生9:老師,我覺得液體的多少不應該是影響液體蒸發(fā)快慢的因素．因為我們是通過比較濕衣服干得快慢來比較蒸發(fā)快慢的,所以在比較蒸發(fā)快慢的時候,首先應該取相同體積(或質量)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的．

生1:對呀!我們在比較物體運動快慢的時候,總是要保證不同的物體,它們運動相同的路程,看誰花去的時間更長或更短一些,花時長一些的物體運動的慢,花時短一點的物體運動的快．所以,我贊同生9的觀點．我們在比較液體蒸發(fā)快慢的時候,應該保證所取液體的質量相同．

生(大部分):對唉,有道理．

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

……

師:到現在為止,我們對液體溫度的高低、液體表面積的大小和液體表面空氣的流動快慢3個影響因素沒有異議,對生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議．下面請同學們思考、討論并設計方案證明“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．

學生討論后交流．

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

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100 mL的量筒,往其中的一個倒入40 mL水,往另一個倒入80 mL水．再將兩個量筒放到同一個地方,過一段時間,比如10天,比較一下兩個量筒中減少的水量．如果兩個量筒中減少的水量一樣,說明水的多少不是影響水蒸發(fā)快慢的因素;如果兩個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．我們猜測相同時間里減少的水量應該是一樣的．

組4:我們組觀點與組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、不同長度的、同樣橫截面積的玻璃管,玻璃管的一端開口、另一端封閉．往兩根管子中注入不同質量的水,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,盡可能保證空氣流動情況相對穩(wěn)定),注意預防變化過大的空氣流動情況對實驗產生干擾(如圖2)．一段時間后,再比較兩根玻璃管內液面的高低情況,若兩根管子內液面是一樣高的,說明水的多少不是影響水蒸發(fā)快慢的因素;如果兩根管子內液面是不一樣高的,則說明水量的多少有可能是影響水蒸發(fā)快慢的因素．我們也堅信兩根管子里液面高度始終都應該是一樣的．

……

師:同學們的討論非常深入,交流也很充分,大家的收獲也很多．組3、組4設計的實驗方案,課后大家可以去試一下．我相信最終的實驗結果與大家的預測應該是一致的．我在一周前也設計了與組4幾乎相同的實驗,現在大家觀察一下實驗前后的對比圖片．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．這個實驗可以證明組3、組4的觀點,除此之外,待會我們還要采用另外的方法來證明這個結論,并進行相關本質解釋．

評析:奧蘇貝爾說過:“如果我必須將教育心理學的全部原理歸結為一句話,那么我將會說,影響學生最重要的一個因素乃是學生已經知道的東西,肯定這一點并據此教學”．在上述影響蒸發(fā)快慢的因素教學中,教師充分尊重學生已有認知和心理特點,將書本知識和學生生活緊密聯(lián)系起來,讓孩子們感悟到科學就在身邊,并在運用書本知識解決具體問題的過程中,自然而然激發(fā)出學生學習科學的巨大興趣.學生在這種學習情趣的驅動下,主動發(fā)掘自己的潛能,開啟思維之門,提高了他們深度學習的有效性和深刻性．針對“液體的種類”、“液體的質量”是影響液體蒸發(fā)快慢的因素這兩個疑難問題,教師沒有采用直接告知結果的教學方法,而是采用引導孩子們在深入思考的基礎上,進行有根據地猜測,激勵孩子們設計實驗方案來證明自己的觀點.學生經過小組合作、討論交流、評價改進等反思學習,加深了對控制變量法等科學方法的理解,深化了對影響蒸發(fā)快慢因素的本質認識,鍛煉了孩子們的邏輯思維、質疑能力和實驗設計能力,使得孩子們在深度學習中不僅主動建構了知識,而且有效地發(fā)展了理性思維．

圖3

策略3：圍繞關鍵問題,促進深入探究．

通過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．在設計相應實驗方案、記錄表格之后,準備開展實驗探究活動．

師:同學們,在我們開始具體實驗操作之前,請大家思考在實驗時怎樣操作才能較好地控制相應的變量?我先提出6個問題,請大家思考解決．

問題1.研究溫度影響因素時,你是選擇酒精還是水來進行實驗的．為什么這么選?

問題2.研究溫度因素時,你是如何改變液體溫度的?

問題3.取用液體時,你覺得應該取幾滴?為什么取這些?

問題4.取用液體時,你是如何保證所取液體的體積是一樣的?

問題5.你是如何保證不同液體表面積大小是一樣的?

問題6.你是如何操作使得液體表面空氣流動速度是不同的?

學生分組研討后交流．

問題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,加熱玻璃片時容易使酒精燃燒起來,不安全．(2) 選擇酒精,實驗速度比較快,實驗現象也明顯．(3) 選擇酒精,實驗速度快,實驗現象明顯,但教室里充滿了酒精的味道,不習慣．

組1:用水做實驗,速度也很快,在酒精燈上一加熱就好了,不比酒精做慢．

組2:你們用水做實驗速度這么快,在酒精燈上加熱時,是否及時將酒精燈移走?

組1:沒有移走,一加熱很快玻璃片上的水就干了．

組2:組1你們的做法錯了,加熱時不移走玻璃片,玻璃片上的水很快變干,它發(fā)生的不是蒸發(fā)現象,而是沸騰現象．在這個過程中,水的表面積增大了．

組1:那你們怎么做的?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,馬上移走酒精燈,保證玻璃片上的酒精不發(fā)生沸騰現象,只發(fā)生蒸發(fā)現象．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值后撤去酒精……如此反復多次．

組3:我們贊同組2的做法．我們實驗時選擇金屬片代替玻璃片的,實驗速度比組2還快,現象也非常明顯．

問題3、問題4的研討.操作1：滴1滴,這樣可以節(jié)約實驗的時間．從同一支滴管中滴出來的,就可以保證一滴液體的體積相同．操作2：滴10滴,因為雖然水是從同一支滴管中滴出來,但是每一滴的體積并不能完全一樣,所以多取幾滴,可以提高實驗的精準度．這樣做的缺點就是實驗比較耗時．操作3：滴2滴,這樣做即可以減小每一滴不一樣帶來的誤差,同時實驗的時間也不會太長．

組4:我們在滴水的時候發(fā)現,從滴管中滴出來的水滴,第1滴總比之后滴出來的水滴大,當滴管里的水比較少時,滴出的水滴往往比較?。虚g滴出來的水滴體積相對比較均勻．

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,但實際上不可能完全一樣．所以我們用同1支滴管滴,在滴的時候,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．

問題5、問題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,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,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,另一塊不扇．

組6:玻璃片應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玻璃片,會導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帶走一部分水分,導致兩塊玻璃片上水量不同．所以建議用兩個同樣的比較細的玻璃棒,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一些(1米以上),中間盡可能有東西將它們分隔開來,這樣做是為了保證給其中一塊玻璃片扇風時,不會干擾另一塊玻璃片上的水蒸發(fā)快慢．

評析:深度教學和深度學習都強調學生的思考、活動的高投入度,本探究環(huán)節(jié)教師結合學生實際提出6個看似簡單卻暴露學生知識、能力盲區(qū)的關鍵問題為學習支點,驅動學生積極思考和探究,引導學生由表及里、層層深入,從淺層學習進入深層學習,從淺層思維走向深層思維和高階思維,形成理性的、科學的、具有證據支持的、可操作的結論．在這個探究過程中,教師堅持把學習的時間和空間還給學習者,除了進行適當的知識點撥外,更多的都在指引學生自己去發(fā)現知識,鼓勵學生以邏輯化的理解和客觀的論據給出自己的解決方法,促進學生比較、分析和評價等原生態(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驗和知識,使學生在生生互動、師生互動的交流與討論的探究過程中習得知識、訓練思維、領悟方法,養(yǎng)成科學態(tài)度,提高科學探究能力,從而實現自我的不斷超越．

策略4：剖析微觀本質,追本溯源學習．

在學生用實驗研討了影響液體蒸發(fā)3個因素之后,教師提出問題:

同學們,剛才實驗中我們看到的以及生活中大量發(fā)生的蒸發(fā)現象,都是液體蒸發(fā)引起的、我們肉眼能感知的宏觀現象．由于我們肉眼無法直接觀察到構成液體的分子,所以我們如何從微觀角度來解釋這些宏觀現象呢?請大家用分子的觀點解釋影響蒸發(fā)快慢因素的內在本質．

圖4

生1:在前面我們學過,分子是構成物質的一種微粒,而且還在做永不停息的無規(guī)則運動,所以可以將一杯液體轉化成如圖4所示模型．處在液體表面的分子,在不停的運動中就容易克服其他分子對它的引力,離開液面進入空氣中．因此,蒸發(fā)是發(fā)生在液體的表面上的．由于分子的熱運動無論在多少溫度時都在進行,所以這就是蒸發(fā)無論在多少溫度下都能發(fā)生的根本原因．

生2:我來解釋液體溫度越高,蒸發(fā)越快的道理．如圖4所示.當液體的溫度升高時,構成液體的分子熱運動也越劇烈,運動速度大的分子數量也就比較多.這些分子在不停地運動中就更容易克服其他分子對它的引力,容易掙脫液面的束縛,離開液面進入空氣中．因此,相對于溫度低時,溫度越高相同時間里從液面逃離液體的分子數目就越多.這宏觀上就表現為:液體的溫度越高,蒸發(fā)越快．

師:分析的很有道理．很好!另外兩個影響因素如何解釋呢?

生3:如圖5所示,因為蒸發(fā)是液體分子脫離液面,跑到空氣中的過程,當相同質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量就會越多．這在宏觀上就表現為:液體表面積越大,蒸發(fā)就越快．

圖5

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

生5:不太同意學生4的觀點,因為當液體分子離開液面后,有沒有流動的空氣并不影響逃逸空氣中液體分子的數量,也不會使液面逃逸出更多的液體分子,所以學生4解釋好像不符合實際情況．

學生(部分):對呀!這又怎么解釋呢?

師:生4你還有什么補充嗎?

生4:沒有．但我覺得我的解釋是對的．

師:同學們對影響蒸發(fā)快慢的因素進行了深入的思考和交流,前兩個因素的解釋大家都形成了共識,對于空氣流速這個因素也展示了比較深刻的思考．我這里提示一下:構成液體的分子熱運動的運動方向是有規(guī)律的,還是雜亂無章的?液體分子運動到空氣中后,運動情況又是怎樣的?

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,它們還在做無規(guī)則的熱運動,有的繼續(xù)向上運動離開了液體,有的在液面附近做忽上忽下、忽左忽右的熱運動,由于這些分子離液面的距離還很近,其中一些分子就會因為向下運動又重新回到液體中來．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動回到液體中來,所以相同時間內從液面掙脫液體束縛跑到空氣中去的分子總數與從空氣中運動回液面的分子總數的差值才是決定液體蒸發(fā)快慢的關鍵．當液體表面氣流速度越大時,從液面逃逸出來的液體分子就會被氣流帶走的越快,這樣的話,單位時間內從空氣中重新回到液體中的分子數目就會減少．這在宏觀上就表現為:液體表面氣流的速度越大,蒸發(fā)越快．

圖6

學生(眾):哦,原來是這樣的．懂了!

評析:透過現象看出本質,是一項人人需要訓練而習得的核心素養(yǎng)．越能揭示事物本質的教學,就越有深度,就越能促進學生的全面發(fā)展.這是深度教學和深度學習追求的目標．上述教學為幫助學生理解影響液體蒸發(fā)快慢因素的本質,師生一起從蒸發(fā)的微觀模型出發(fā),在融新知識于原有認知結構、重新建立實質性聯(lián)系的學習過程中,運用分子熱運動知識對影響液體蒸發(fā)快慢的各個因素從微觀層面進行了本質剖析．正由于此處對所學內容進行的追本溯源揭示、批判吸收重建,使得學生對影響液體蒸發(fā)快慢因素的認識達到了“會當凌絕頂,一覽眾山小”的境界．

策略5：學以致用鞏固,知識能力遷移．

在課堂教學的練習鞏固階段,教師展示出問題并要求大家利用學過的知識作出解釋．

問題1：現在市場上在賣的水果,外面都會用一個薄薄塑料袋包起來,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存．

生2:這樣做的目的是減少水果的相互損傷,當一個水果腐爛了,不會影響其他水果．

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

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

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

生2:應該這么理解: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部分子本身熱運動情況不同的造成的,而非外界條件變化引起的．故稱之為內在原因．

問題3：我們說液體質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速度一樣,構成液體的分子熱運動的劇烈程度應該是相同的,這樣的話,單位時間里從液面逃逸出來的液體分子數目應該相同,即蒸發(fā)量是相同的．所以跟液體質量的多少沒有關系．

生2:在生1解釋的基礎上,再借助上課時老師剛剛展示的實驗,不同質量的水放在兩根同樣橫截面積的、長短不同的玻璃管中,開始時液面相平,由于是同種液體,其內部分子熱運動的劇烈程度相同,又由于玻璃管截面積相同,管口(液面)空氣流動速度相同,則相同時間內從液面逃逸出來的分子數目也相同,所以兩根管子中雖然裝的液體不一樣多,但蒸發(fā)出來的液體質量相等．

問題4：某同學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)．一段時間后,剩余液體體積最少的是

圖7

生1:我認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、液體表面空氣流動的速度相同的條件下,(A)和(B)比較,相同時間里(B)中酒精蒸發(fā)的多一些;同理,(C)和(D)比較,相同時間里(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,則相同時間里,從B中逃逸到空氣里去的酒精分子數量就要多一些．

評析:學以致用鞏固知識發(fā)展能力環(huán)節(jié),教師運用具體問題,促使學生進一步思考,內化本節(jié)課蒸發(fā)以及影響蒸發(fā)快慢因素等核心知識,促進了學習者深度學習,提高了課堂教學的效果,發(fā)展了學生的知識遷移能力.學習者在學習結果上表現為能舉一反三,能夠將知識和日常生活相結合,解決實際問題．特別是問題3的訓練,再一次幫助學生從物質微觀結構和分子運動論層面理解液體質量多少不是影響蒸發(fā)快慢的因素,從而有效轉化學生腦袋中存在的錯誤前概念,實現了對學習內容做出批判性吸收,使學習結果發(fā)生質變,實現觸類旁通的學習預期．

3 結語

在大力倡導發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)的當前,教師實施深度教學,杜絕教學的表面、表層和虛假表演,引發(fā)學生的深層、深刻、深度學習,是全面深化課堂教學改革之必需,是實現全面育人課程目標之保證．當然,在實施深度教學和深度學習的過程中,我們還必須明確深度教學不是指無限增加知識難度、隨意拔高要求的教學,深度學習也不是無限增加知識數量、學習難度更大學科知識的學習．那種比較嚴重地超越教學要求、超越課課程標準的教學只是貼上了深度教學與深度學習的美麗標簽,不屬于真正意義上的深度教學和深度學習,日常教學中應該摒棄．