◎ 駱 晨

“‘抓住’水蒸氣”是滬科教版《自然》三年級第一學(xué)期教材第八單元“水的三態(tài)變化”的第三課時，屬于《上海市小學(xué)自然學(xué)科教學(xué)基本要求（試驗(yàn)本）》（以下簡稱《教學(xué)基本要求》）主題6“材料與物質(zhì)”中“物質(zhì)的變化”的學(xué)習(xí)內(nèi)容。本節(jié)課需要通過情境觀察、資料包的自主學(xué)習(xí)、辨別生活場景等活動，知道水蒸氣遇冷能凝結(jié)成水，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；通過選擇器材、設(shè)計(jì)活動方案，找到把空氣中的水蒸氣變成水的方法，提升學(xué)生獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋等科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

教材中與“物質(zhì)的變化”主題相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容在低年段和中高年段都有呈現(xiàn)，體現(xiàn)在科學(xué)知識、探究技能的編排呈螺旋式上升。通過一年級第一學(xué)期第六單元“到處都有水”的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步認(rèn)識空氣中有水蒸氣；通過二年級第一學(xué)期第六單元“物質(zhì)的變化”的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步對蒸發(fā)、液化有前概念；通過三年級第一學(xué)期第八單元“水的三態(tài)變化”的學(xué)習(xí)，學(xué)生將進(jìn)一步完整地認(rèn)識水在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化，而轉(zhuǎn)化的條件是溫度的變化，并能利用所學(xué)的相關(guān)知識解決實(shí)際問題；通過四年級第一學(xué)期第七單元“自然界中的水”的學(xué)習(xí)，學(xué)生將在水的三態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步理解自然界中水循環(huán)的意義。

本節(jié)課的教學(xué)，首先通過觀察常溫可樂和冰可樂，引出問題“水從哪里來”，然后通過情境分析、閱讀PAD 資料包、情境辨別等自主學(xué)習(xí)活動，知道空氣中的水蒸氣遇冷變成水；通過完成任務(wù)“把空氣中的水蒸氣變成水，并找出水蒸氣遇冷變成水的證據(jù)”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)利用電子溫度計(jì)采集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，知道利用所學(xué)的原理把空氣中的水蒸氣變成水，提高利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

本節(jié)課在本單元的作用是承上啟下，是前一課時“水到哪里去了”的逆過程，并為最終完成水的三態(tài)變化作知識鋪墊。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)過程

（一）研讀課標(biāo)，明確目標(biāo)

在制定本課時的教學(xué)目標(biāo)前，筆者首先研讀《教學(xué)基本要求》中關(guān)于本內(nèi)容所需達(dá)成的目標(biāo)和程度，即知道水蒸氣遇冷凝結(jié)成水。接著，筆者參考《上海市小學(xué)自然學(xué)科三年級教學(xué)基本要求（征求意見稿）》和《小學(xué)低年級自然學(xué)科基于課程標(biāo)準(zhǔn)評價指南（征求意見稿）》，并對教材單元內(nèi)容解讀分析。最終，筆者制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下。

（1）通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)等活動，知道水蒸氣遇冷會凝結(jié)成水；能辨別生活中常見的水蒸氣遇冷變成水的現(xiàn)象，提高利用所學(xué)知識解釋現(xiàn)象的能力。

（2）通過選擇和搭建器材設(shè)計(jì)簡單的活動方案，知道把空氣中的水蒸氣變成水的方法，從中初步學(xué)會使用電子溫度計(jì)收集數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)意識以及表達(dá)交流的能力，提高設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)和使用科學(xué)儀器的能力。

同時，本節(jié)課要突出的重點(diǎn)是：知道水蒸氣遇冷凝結(jié)成水。方法是通過PAD 資料包的自主學(xué)習(xí)，通過觀看視頻以及辨別不同場景知道“水從空氣中的水蒸氣來”，解決問題“水從哪里來”。本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是：學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)并分析數(shù)據(jù)。方法是通過搭建虛擬實(shí)驗(yàn)情境，以任務(wù)問題引導(dǎo)學(xué)生自主選擇和搭建實(shí)驗(yàn)器材并創(chuàng)設(shè)交流表達(dá)的空間，涉及如何選擇器材、需要測幾個地方的溫度等。對問題的思考給予臺階，幫助學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)虛擬設(shè)計(jì)的活動方案利用電子溫度計(jì)進(jìn)行活動，并收集和分析數(shù)據(jù)，表達(dá)交流得出結(jié)論，提高自主探究的能力和利用電子溫度計(jì)采集與解讀數(shù)據(jù)的能力。

（二）提出問題，達(dá)成目標(biāo)

“問題解決”是認(rèn)知心理學(xué)和教學(xué)心理學(xué)研究的核心問題之一。大多數(shù)心理學(xué)家認(rèn)為“問題”包括三個基本要素：給定的條件、達(dá)成的目標(biāo)和遭遇的障礙。當(dāng)學(xué)生面臨一種情境，即學(xué)生可以利用的已有知識和經(jīng)驗(yàn)與行動目標(biāo)之間出現(xiàn)空缺時，根據(jù)問題的給定條件，采取一定的方法克服障礙達(dá)成目標(biāo)，就是“問題解決”。因此，筆者認(rèn)為以“問題解決”為特征的課堂教學(xué)模式需要明確以下三點(diǎn)：①學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的知識和已有的經(jīng)驗(yàn)，即學(xué)生在哪里；②通過本節(jié)課學(xué)生需要落實(shí)的教學(xué)目標(biāo)，即學(xué)生去哪里；③基于剛才的兩點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的問題，設(shè)置學(xué)生可以克服的障礙，即學(xué)生怎么去。并且以“問題解決”為特征的課堂教學(xué)模式中所說的“問題”應(yīng)盡可能滿足這樣三個基本要求：①問題情境具有趣味性和一定的復(fù)雜性；②問題情境需要真實(shí)，貼合學(xué)生的日常生活；③問題情境具有一定的發(fā)展性，有利于學(xué)生掌握本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，落實(shí)教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)，形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

以“問題解決”為特征的課堂教學(xué)模式在具體實(shí)施中包括五個階段：①提出問題。問題可由教師或?qū)W生提出，明確問題想要達(dá)成的目標(biāo)。②設(shè)計(jì)方案。根據(jù)已有知識和可用材料，設(shè)計(jì)解決問題的方案。③解決問題。按照方案進(jìn)行具體實(shí)施。④交流與表達(dá)。結(jié)合方案設(shè)計(jì)的預(yù)期和問題解決的過程與結(jié)果進(jìn)行組內(nèi)交流和全班分享匯報。⑤評價。基于“以評促學(xué)”的教學(xué)理念，在進(jìn)行解決問題活動前就讓學(xué)生了解評價要點(diǎn)和具體指標(biāo)，促使學(xué)生對自己的活動進(jìn)行評價和反思，做到更有目的性地活動。

小學(xué)三年級學(xué)生很樂意觀察和思考周圍發(fā)生的科學(xué)現(xiàn)象，有自己的想法并樂于分享交流，但是對于所觀察到的現(xiàn)象還不能完全清晰、科學(xué)地表達(dá)，同時缺少歸納總結(jié)和根據(jù)需求設(shè)計(jì)活動的能力。知識水平方面，學(xué)生已有的前概念是知道水有三種狀態(tài)，相互之間能夠轉(zhuǎn)化；知道冰遇熱會變成水、水遇熱會變成水蒸氣；知道水蒸氣看不見?；谏鲜龇治觯P者設(shè)計(jì)了以下兩個主要問題。

1.問題一：水從哪里來?

授課伊始，教師創(chuàng)設(shè)為客人準(zhǔn)備可樂的情境，讓學(xué)生觀察比較常溫可樂和冰可樂。

教師：請你們看一看、摸一摸桌上的兩罐可樂，你們能不能發(fā)現(xiàn)奇怪的現(xiàn)象？

學(xué)生：我通過摸一摸發(fā)現(xiàn)一瓶可樂是冰的，另一瓶是常溫的。

教師：真棒，那通過看一看還能發(fā)現(xiàn)什么？

學(xué)生：我通過看一看發(fā)現(xiàn)冰可樂的表面出現(xiàn)了水滴。

教師：冰可樂的表面出現(xiàn)了水，而常溫可樂表面沒有出現(xiàn)水，那冰可樂表面的水是從哪里來的？

這個情境貼合學(xué)生生活，就是他們平時常見的現(xiàn)象甚至本身就存有疑惑的問題。隨著教師引導(dǎo)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)冰可樂表面的水不是從可樂內(nèi)部滲出的，只可能是從空氣來的，又基于上節(jié)課的學(xué)習(xí)，已知“水蒸氣是看不見的”“水蒸氣是氣態(tài)的水”，從而確定冰可樂表面的水是從空氣中的水蒸氣轉(zhuǎn)變來的。此時，教師進(jìn)一步提問：兩罐可樂的周圍都有空氣，為什么常溫可樂的表面沒有水，而冰可樂的表面有水？即“水是怎么來的？”

學(xué)生：水蒸氣。

教師：非常好。可是兩罐可樂的周圍都有空氣，為什么常溫可樂的表面沒有水，而冰可樂的表面有水，這些水又是怎么來的？

學(xué)生：是因?yàn)樗魵庥龅搅吮蓸罚蓸返谋砻媸抢涞摹?/p>

教師：你進(jìn)行了大膽的推測，認(rèn)為是水蒸氣遇到了比它冷的冰可樂表面，所以變成了水。那這樣推測對嗎？

學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)，同樣在空氣中的兩罐可樂唯一的區(qū)別就是表面的溫度不同，故進(jìn)行推測水蒸氣是遇到了冷的表面才變成水。這兩個問題既常見又神奇，層層遞進(jìn)慢慢深入，緊緊抓住學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的高階思維。最后以小組的方式觀看視頻資料、辨別不同場景中水從哪里來的，得出“水來自空氣中的水蒸氣”“水蒸氣遇冷變成水”，最終解決問題一。

2.問題二：怎樣把水蒸氣變成水?

基于之前的活動，學(xué)生已知空氣中的水蒸氣遇冷會變成水。教師接著布置任務(wù)：把空氣中的水蒸氣變成水，并找出水蒸氣遇冷變成水的證據(jù)。

教師：我利用冰可樂將空氣中的水蒸氣變成水，現(xiàn)在輪到你們完成任務(wù)，請你們以小組為單位，利用所給材料把空氣中的水蒸氣變成水，并找出水蒸氣遇冷變成水的證據(jù)。

教師：材料有電子溫度計(jì)、易拉罐、冰塊。你們打算怎么做？

學(xué)生：把冰塊放到易拉罐里。這樣易拉罐就會變冷，那空氣中的水蒸氣遇到冷的易拉罐就會形成水。

教師：其他小組是不是也這樣認(rèn)為？

學(xué)生：是。

教師：不過，每個人對于溫度的感覺是因人而異的，到底什么是冷、什么是熱？我們需要有一個標(biāo)準(zhǔn)通過比較才能確定，哪個材料可以做到？

學(xué)生：電子溫度計(jì)可以測溫度。

教師：那請你們思考幾個問題：實(shí)驗(yàn)中需要測幾個溫度？測哪里的溫度？預(yù)測出的溫度可以得到什么樣的結(jié)論？

不難發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)任務(wù)是為了引出問題二。學(xué)生在解決問題的時候，自然而然地會運(yùn)用所學(xué)到的新知“水蒸氣遇冷變成水”，知道找到冷的物體才是解決問題的關(guān)鍵。學(xué)生可以利用電子溫度計(jì)采集數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析最終得出結(jié)論，同時能找到證據(jù)。

二、教學(xué)效果及分析

本節(jié)課主要有以下兩個教學(xué)環(huán)節(jié)：①通過觸摸和觀察常溫可樂和冰可樂，引出問題一“水從哪里來”，明確水從空氣中來，然后通過觀看PAD 資料包自主學(xué)習(xí)，完成辨別不同場景中水是怎么來的，得出“空氣中的水蒸氣遇冷會變成水”；②任務(wù)驅(qū)動“把空氣中的水蒸氣變成水”，引出問題二“怎樣把水蒸氣變成水”，利用虛擬的材料包思考活動方案以及交流表達(dá)在活動中需要注意的事項(xiàng)，然后根據(jù)虛擬方案進(jìn)行實(shí)景操作，進(jìn)一步鞏固新知“空氣中的水蒸氣遇冷會變成水”。

（一）以問題驅(qū)動學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生高階思維

本節(jié)課學(xué)生需要解決的第一個核心問題“水從哪里來”。學(xué)生發(fā)現(xiàn)冰可樂表面出現(xiàn)水，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)也不難判斷冰可樂表面的水是從空氣中來的。接著教師繼續(xù)提問：兩罐可樂的周圍都有空氣，為什么常溫可樂的表面沒有水，而冰可樂的表面有水呢？此時學(xué)生的思維又被推向更高的層次，即探究冰可樂表面的水是怎么來的。此時學(xué)生進(jìn)行推測是因?yàn)樗魵庥龅搅死涞目蓸繁砻娌艜兂伤Ｏ襁@樣以核心問題為主、問題鏈為輔的課堂教學(xué)形式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

接著是第二個核心問題“怎樣把水蒸氣變成水”。學(xué)生如果能夠利用新知解決此問題，那就說明他們對于新知的理解達(dá)到了應(yīng)用的層面。而且學(xué)生需要利用教師給出的材料進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過程就是鍛煉高階思維的過程。

（二）利用數(shù)字化工具，提高實(shí)驗(yàn)效率

環(huán)節(jié)一中整個解決問題的過程都是以小組的形式，借助數(shù)據(jù)化工具PAD 資料包進(jìn)行的，組內(nèi)學(xué)生相互討論發(fā)表自己的想法，再通過視頻資料進(jìn)行驗(yàn)證，形成了良好的自主探究環(huán)境。

環(huán)節(jié)二中的任務(wù)，對于三年級學(xué)生來說，要設(shè)計(jì)完整的方案是很困難的。教師應(yīng)給予學(xué)生學(xué)習(xí)的臺階：教師可以先在PAD 資料包中搭建虛擬實(shí)驗(yàn)情境，并以問題的形式幫助學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。其中利用電子溫度計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)溫度計(jì)也大大提高了實(shí)驗(yàn)效率和實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。以往我們利用溫度計(jì)測冰水的溫度代替了冷的易拉罐表面溫度，而這節(jié)課因?yàn)槭褂昧穗娮訙囟扔?jì)，它的敏感度極高，學(xué)生可以很容易地利用電子溫度計(jì)檢測出易拉罐表面的溫度變化，并且檢測出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以清楚地以圖表的形式顯示在PAD 中。

（三）評價先行，明確活動目標(biāo)

《上海市小學(xué)自然課程標(biāo)準(zhǔn)（試行稿）》指出“自然科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的學(xué)習(xí)評價應(yīng)通過‘教學(xué)—學(xué)習(xí)—評價’的有機(jī)結(jié)合，逐步建立發(fā)展性的評價體系，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高和全面健康的發(fā)展”。本節(jié)課中筆者采用先閱讀評價單的方式，讓學(xué)生對于問題解決的步驟有更明確的概念。在問題解決的過程中如果學(xué)生遇到困難可以通過閱讀評價表進(jìn)行自我解決。

對此，筆者參考《徐匯區(qū)小學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)范實(shí)施指導(dǎo)意見（試行稿）》并根據(jù)本節(jié)課的活動設(shè)計(jì)，從方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集、實(shí)驗(yàn)分析、音量控制這四個方面進(jìn)行評價，并采用教師評價和組內(nèi)互評等多種評價方式。比如在方案設(shè)計(jì)時，如果小組可以選擇合適的器材并且方案設(shè)計(jì)正確，他們小組就可以獲得三星的最高評價。筆者認(rèn)為，評價表可以在活動前出示，作為學(xué)生活動的“小老師”幫助學(xué)生規(guī)范操作、明確活動步驟。評價表具體內(nèi)容見表1。

表1 “‘抓住’水蒸氣”一課的小組活動評價表

三、教學(xué)反思

（一）基于課標(biāo)，注重學(xué)情

課程標(biāo)準(zhǔn)是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的依據(jù)，學(xué)生情況更是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。為了能夠更好地設(shè)計(jì)一堂課，教師只有深入研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，了解學(xué)生已有的知識儲備、生活經(jīng)驗(yàn)和思維發(fā)展程度。因而，筆者認(rèn)為在設(shè)計(jì)教學(xué)活動前，除了需要關(guān)注本節(jié)課教材內(nèi)容外，還需要了解本單元的單元教學(xué)目的，以及本單元在整個小學(xué)自然教材中的地位。此外，不同年齡段的學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)不同，同一年齡段的學(xué)生之間也存在個體學(xué)習(xí)水平差異，如何設(shè)計(jì)具有層次的教學(xué)活動是教師需要認(rèn)真思考的問題。筆者認(rèn)為一堂好課既要讓大部分學(xué)生“吃”飽，又要讓一部分學(xué)生“吃”好，還要反思學(xué)生沒有“吃”飽的原因。

（二）關(guān)注思維，促進(jìn)成長

小學(xué)階段是個人思維發(fā)展的重要時期，也是訓(xùn)練養(yǎng)成的最佳時期，因此處于該時期的學(xué)生可塑性極強(qiáng)。教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過程中利用合適的問題給予學(xué)生更多的思維空間，激發(fā)學(xué)生的高階思維。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下先體驗(yàn)解決問題的過程，再在解決問題的過程中慢慢獲得知識、學(xué)會思考，認(rèn)知能力逐漸得到提升，最終形成自己特有的一套解決問題的方法。此外，在教學(xué)活動中采用評價先行的方式，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，還可以促進(jìn)教學(xué)活動更加順利、有效地開展，提高教學(xué)效果。

（三）主動學(xué)習(xí)，提升素養(yǎng)

我們常說“要給學(xué)生一杯水，教師就得有一桶水”。小學(xué)自然學(xué)科涉及物理、地理、生物等多方面知識，學(xué)科本身就要求教師具備較高的專業(yè)素養(yǎng)。如今科技的發(fā)展速度極快，教學(xué)設(shè)備的更新驅(qū)使著課堂教學(xué)的更新，教師更應(yīng)該主動更新教學(xué)方式和教學(xué)手段，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)活動不能夠達(dá)到的目標(biāo)利用新技術(shù)得以突破，才能更好地適應(yīng)教學(xué)的發(fā)展。