改進《水蒸發(fā)》教學(xué)探思概念建構(gòu)中的生成與迭代

〔摘" "要〕" 本文以青島版科學(xué)三年級上冊《水蒸發(fā)》一課的教學(xué)改進為切入點，深入探思科學(xué)概念建構(gòu)過程中的生成與迭代。通過分析同課異構(gòu)中的教學(xué)問題，提出從感性認知、理性探究和知識遷移三個維度優(yōu)化教學(xué)。借助學(xué)生已有經(jīng)驗推導(dǎo)科學(xué)結(jié)論，優(yōu)化科學(xué)實驗彌補傳統(tǒng)實驗不足，引導(dǎo)學(xué)生將知識遷移至生活，深化概念理解，旨在強調(diào)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念對提升科學(xué)教學(xué)質(zhì)量、促進學(xué)生科學(xué)概念構(gòu)建的重要性。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)概念建構(gòu)；生成與迭代

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）21" " 0049-03

《水蒸發(fā)》是青島版科學(xué)三年級上冊“水的三態(tài)變化”單元中的第 3課。在此之前，學(xué)生已認識地球上的水資源，并學(xué)習(xí)了防溺水知識。而《水蒸發(fā)》這一課題中，水蒸氣的不可見性以及水蒸發(fā)與熱量傳遞之間的關(guān)系，對于三年級學(xué)生而言既新鮮又陌生。

在區(qū)域內(nèi)舉行的優(yōu)質(zhì)課評選活動中，多位教師對《水蒸發(fā)》一課進行了同課異構(gòu)。他們均設(shè)計了探究“水蒸發(fā)過程中會吸收熱量是否導(dǎo)致周圍環(huán)境溫度降低” 的活動。然而，在實際教學(xué)過程中，教師普遍未充分關(guān)注學(xué)生的認知現(xiàn)狀，往往直接告知學(xué)生水蒸發(fā)過程中吸熱這一結(jié)論，未能真正做到以學(xué)生為主體來優(yōu)化教學(xué)過程。在科學(xué)教育領(lǐng)域，知識并非教師單向傳授就能讓學(xué)生完全掌握，而是教師與學(xué)生基于課堂實際情況，在學(xué)生已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上主動構(gòu)建的。因此，教師作為引導(dǎo)者，必須密切關(guān)注課堂上學(xué)生的真實反映，不斷調(diào)整教學(xué)思路，讓學(xué)生充分經(jīng)歷科學(xué)概念的建構(gòu)過程，師生共同在科學(xué)探索的道路上前行?；诖?，本文對《水蒸發(fā)》一課的教學(xué)改進展開深入探討。

一、感性認知：借助已有經(jīng)驗，推導(dǎo)科學(xué)結(jié)論

在此次課堂教學(xué)展示中，有兩位教師設(shè)計了“用水擦拭手背”的活動，期望學(xué)生能通過此活動得出“水蒸發(fā)吸收熱量使手背溫度降低”的結(jié)論。

第一位教師的教學(xué)過程為：教師用濕棉球在學(xué)生手背上擦拭，隨后詢問學(xué)生手背上有水時和水蒸發(fā)后的感覺差異。學(xué)生表示有水的時候感覺涼涼的，水蒸發(fā)后則不涼了。接著，教師又讓學(xué)生比較水蒸發(fā)后和手背沾水前的不同，學(xué)生得出水蒸發(fā)后手背涼的結(jié)論。教師進一步追問手背沾水后及水消失后感覺涼的原因，學(xué)生認為是水把熱量帶走了，教師總結(jié)學(xué)生的意思是水在蒸發(fā)過程中帶走了手上的熱量，并表示這只是大家的猜測。

第二位教師的教學(xué)流程是：教師用食指蘸水擦拭手背，然后讓學(xué)生用食指蘸一滴水，均勻地涂抹到手背上，近距離觀察15秒，說出自己的發(fā)現(xiàn)和感受。學(xué)生表示當水蒸發(fā)時，感覺到手背上有點涼。教師詢問這說明什么，學(xué)生回答水蒸發(fā)的時候吸熱了，教師隨即總結(jié)水蒸發(fā)的時候把熱量帶走了。

從上述教學(xué)實錄可以看出，教師設(shè)計水擦拭手背活動的初衷是好的，希望學(xué)生在活動中思考水蒸發(fā)過程會吸收周圍物體熱量，進而導(dǎo)致“手背感覺涼”。但在實際教學(xué)中，“手背感覺涼”這一結(jié)論得出得較為倉促，而“水蒸發(fā)會吸收周圍環(huán)境中的熱”這一結(jié)論的推導(dǎo)更是牽強，整個探究過程存在諸多問題。例如，活動中使用的水是什么溫度并不明確，如果水本身溫度就低，那么學(xué)生感覺到手背涼可能并非因為水蒸發(fā)吸熱，而是水本身的低溫所致。

經(jīng)過不斷地嘗試改進和優(yōu)化，我們認識到尊重學(xué)生的真實經(jīng)驗，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計教學(xué)活動，能使教學(xué)更加自然流暢。由于學(xué)生在體驗水蒸發(fā)時使用的大多是從水龍頭直接接的水，這些水的溫度通常比人體體溫低，所以學(xué)生感覺到手背涼主要是因為水涼，很難將其與水蒸發(fā)吸熱聯(lián)系起來。此時，教師可以聯(lián)系學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，比如讓學(xué)生回顧洗澡時的感受，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考。

在改進后的教學(xué)中，教師向?qū)W生提問：在家里洗完澡，身上的水還沒完全擦干的時候，有啥感覺？學(xué)生回答涼颼颼的。教師接著追問為啥會有這種感覺，洗澡水的溫度可是略高于體溫的。有學(xué)生認為是洗澡水變涼了。教師進一步引導(dǎo)：洗澡水的溫度一開始是高于人的體溫的，且附著在人的身體上，肯定不會低于體溫，那為什么人的身體還感受到?jīng)瞿?？我們做個模擬實驗來驗證一下。教師在燒杯里準備了和體溫差不多的溫水，以此模擬洗澡水。然后讓學(xué)生用棉球蘸取溫水并涂抹在手背上，涂抹均勻后感受溫度變化。學(xué)生體驗后表示，一開始手背是溫的，用干毛巾擦掉后，手背上有些涼。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：一開始水是溫的，水消失了，感覺有點涼，有可能發(fā)生了什么。學(xué)生經(jīng)過思考回答，水可能帶著熱量走了。通過這樣的教學(xué)過程，借助學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，逐步引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出科學(xué)結(jié)論，使學(xué)生對水蒸發(fā)吸熱有了初步的感性認知。

二、理性探究：優(yōu)化科學(xué)教學(xué)，彌補實驗不足

教材中水蒸發(fā)吸熱的實驗采用的是普通溫度計。然而，傳統(tǒng)溫度計在使用過程中存在諸多問題，最常見的就是讀數(shù)誤差。其中包括視覺誤差，因為在讀取水溫計示數(shù)時，視線與溫度計刻度水平這一要求很難統(tǒng)一標準，俯視讀數(shù)會偏高，仰視讀數(shù)會偏低。同時，水溫計的最小刻度通常是1攝氏度，對于不在刻度線上的溫度讀數(shù)，需要進行估讀，而不同的人估讀值存在差異。學(xué)生在剛學(xué)習(xí)使用水溫計時，往往會更多地關(guān)注使用細節(jié)，這不僅分散了學(xué)生對實驗本質(zhì)的注意力，而且讀取的數(shù)據(jù)很容易出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致實驗結(jié)果的準確性受到影響。

為了彌補傳統(tǒng)溫度計的這些不足，教師在教學(xué)改進中選擇了電子數(shù)顯溫度計。電子數(shù)顯溫度計具有使用方便、精密度高的優(yōu)點。學(xué)生使用數(shù)字顯示溫度時，可以將更多的精力集中在觀察數(shù)字變化上，數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差的概率較小，記錄的數(shù)據(jù)更為準確，從而使實驗結(jié)論更加科學(xué)可靠。

在使用電子溫度計進行實驗時，教師記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，在測量室溫環(huán)境下，將電子溫度計探頭直接拿出水面后，探頭上掛有水滴的情形下，一定時間內(nèi)的溫度變化數(shù)據(jù)如下。

從這些數(shù)據(jù)可以看出，水滴在電子溫度計的探頭上蒸發(fā)時，剛拿出水面1分鐘左右溫度是下降的，可是之后溫度卻呈現(xiàn)上升趨勢。明明探頭上還有水滴在蒸發(fā)，溫度卻上升了，這一現(xiàn)象與預(yù)期的探究目標存在較大差異。

在教學(xué)過程中，教師充分利用這個 “意外”，引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進實驗。教師向?qū)W生提問：我們應(yīng)怎么改進這個實驗？學(xué)生經(jīng)過思考，提出需要增大金屬探頭上水蒸發(fā)時的面積，盡量使蒸發(fā)過程在整個探頭上進行。有學(xué)生提議可以給電子溫度計“穿上”一件薄的“濕衣服”，使水蒸發(fā)可以在整個金屬探頭上持續(xù)一段時間。還有學(xué)生提出可以選取小塊蘸水后容易“粘在”光滑的金屬探頭上的材質(zhì)，比如紗布、紙巾等。教師對學(xué)生的想法表示肯定，并進一步引導(dǎo)學(xué)生完善實驗方案：可以將小塊紙巾放到水里，然后直接用溫度計的金屬頭挑起來，旋轉(zhuǎn)金屬頭，讓紙巾圍繞在金屬頭周圍。這樣金屬探頭周圍的濕的薄紙上的水會持續(xù)蒸發(fā)，包裹的金屬頭面積也會增大，測得的數(shù)據(jù)會更加準確。

通過對這些數(shù)據(jù)的分析，教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：溫度的降低和水蒸發(fā)有關(guān)。也就是水變成水蒸氣的過程中，將周圍環(huán)境的熱“吸”走了。換句話說，就是水蒸發(fā)時，需要吸收周圍的熱，所以溫度就降低了。通過這樣的理性探究過程，優(yōu)化科學(xué)實驗，彌補了傳統(tǒng)實驗的不足，讓學(xué)生更加深入地理解了水蒸發(fā)吸熱這一科學(xué)概念。

三、知識遷移：解釋生活現(xiàn)象，加深理解概念

尊重學(xué)生的主體地位，不僅要讓學(xué)生親歷探究過程，生成科學(xué)概念，還要引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)概念遷移到生活中，將科學(xué)概念與學(xué)生的生活實際建立緊密聯(lián)系。當學(xué)生獲得了關(guān)于水蒸發(fā)的相關(guān)知識后，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在自己的生活中去解讀這一概念，嘗試將課堂知識應(yīng)用到生活實際中，以此加深對概念的理解。

教師在課堂上向?qū)W生提出問題：科學(xué)老師經(jīng)過測量放置在實驗室一天以上的水的溫度和室溫，有一個發(fā)現(xiàn)，就是實驗室內(nèi)水的溫度逐漸趨于空氣的溫度，但是卻一直比室溫低1攝氏度左右。你可以嘗試解釋嗎？學(xué)生經(jīng)過思考回答：水蒸發(fā)是一直在發(fā)生的，我們知道了水蒸發(fā)的過程中需要不斷吸收周圍的熱量，所以水的溫度會低于周圍空氣的溫度。

教師進一步引導(dǎo)學(xué)生思考生活中的哪些現(xiàn)象可以用蒸發(fā)吸收周圍的熱來解釋。學(xué)生積極踴躍地回答，有的說醫(yī)生用醫(yī)用酒精給皮膚消毒時，皮膚的涼爽就可以用這個知識解釋；還有提到下雨時淋濕了衣服，很容易著涼也能用此知識說明；還有的學(xué)生表示知道了為什么發(fā)熱時，用濕毛巾進行物理降溫。

為了進一步深化學(xué)生對水蒸發(fā)吸熱概念的理解，教師讓學(xué)生把水蒸發(fā)吸熱這個過程打一個比方。有的學(xué)生說：我覺得水蒸發(fā)時，就像“跑步比賽”，它們比賽時需要吸收熱量，吸收的熱量越多，“跑”得越快，直到最后全部水“跑”完。還有學(xué)生認為，我覺得水蒸發(fā)好像“怪獸吃熱量”，水蒸發(fā)時，就像一個怪獸在吃熱量，吃得越多，蒸發(fā)得越快。學(xué)生通過這樣生動形象的比方，更加深刻地理解了水蒸發(fā)吸熱的概念。

最后，教師布置任務(wù)：在生活中經(jīng)常會遇到需要降溫的情況，你能根據(jù)經(jīng)歷過的印象深刻的場景，利用常見的材料設(shè)計一款簡易降溫器嗎？通過這樣的方式，讓學(xué)生將所學(xué)知識運用到實際生活中，進一步深化對科學(xué)概念的理解和掌握。

四、結(jié)語

在科學(xué)課堂教學(xué)中，重視學(xué)生的已有經(jīng)驗和現(xiàn)場感知，并依此展開教學(xué)，既能充分尊重學(xué)生的主體地位，也考驗了教師的教學(xué)智慧。高效的課堂是師生共同遵循教學(xué)本質(zhì)的結(jié)果。實踐不斷證明，當學(xué)生在課堂上的活動和體驗受到重視時，他們會深刻感受到科學(xué)課堂上“我們的實驗是有價值的”，“很多科學(xué)知識就在生活中可以找到例子”。教師的教學(xué)源于課堂上的真實發(fā)生，與學(xué)生的互動嚴謹真誠，良好的師生交往能夠成就師生共同發(fā)展的高效課堂。

教師在教學(xué)過程中正視教學(xué)中的“疑難雜癥”，關(guān)注課堂上學(xué)生主體的真實學(xué)習(xí)體驗，精心設(shè)計和改進教學(xué)，就會得到學(xué)生的認可，真正憑借專業(yè)能力獲得學(xué)生的“心之所向”。通過對《水蒸發(fā)》一課教學(xué)的改進，從感性認知、理性探究到知識遷移，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念，為科學(xué)教學(xué)的優(yōu)化提供了有益的參考。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.關(guān)于加強和改進中小學(xué)實驗教學(xué)的意見[S].北京：教基〔2019〕16號，2019.11.