王家友

教科版小學(xué)《科學(xué)》三下教材對《溫度與水的變化》這一單元中關(guān)于《水和水蒸氣》是這樣編排的：在第四課中，學(xué)生們觀察了冰塊的融化過程，他們不僅發(fā)現(xiàn)了冰從固態(tài)變成了液態(tài)的水，同時還發(fā)現(xiàn)了盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上也有許多小水珠。這些小水珠是從哪里來的呢？由這一問題引發(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)入第五課《水珠從哪里來》。這一課主要是鼓勵學(xué)生做出盡可能多的解釋（或假設(shè)），并尋求證據(jù)以檢驗(yàn)假設(shè)。學(xué)生們通過分析、檢驗(yàn)假設(shè)的過程，將會獲得更多新的證據(jù)，從而做出新的解釋……空氣中是否有水蒸氣？水蒸氣是從哪來的？水蒸氣是否能變成水？水蒸氣怎樣才能變成水……帶著這些疑問，學(xué)生自然而然進(jìn)入到第六課《水和水蒸氣》的學(xué)習(xí)。通過“水到哪里去了”的探究，觀察、討論水從液態(tài)變成氣態(tài)時是如何蒸發(fā)到空氣中的。然后，通過“加熱能加快水蒸發(fā)”的觀察實(shí)驗(yàn)活動，幫助學(xué)生理解：水獲得熱量后能更快地從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。接著進(jìn)行水蒸氣的凝結(jié)這一科學(xué)概念。由此，學(xué)生可以對上節(jié)課中盛冰的玻璃杯外壁上形成的小水珠做出“新”的解釋：由于冰使盛冰容器的外壁變冷，于是水蒸氣遇冷凝結(jié)成小水珠停留在盛冰容器的外壁上。遵照這樣的編排，不少一線的老師在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了如下的兩個問題：第一，在第五課的教學(xué)中，學(xué)生對于“水珠從哪里來”有三種解釋，頻率從低到高分別是從杯口漫出、從杯壁滲出與里面的氣體跑出變成，沒有一位學(xué)生提出與杯外的空氣有關(guān)。這雖然不影響本課的教學(xué)，但從例證的角度來說也不能不說是一種浪費(fèi)。第二，再看看第六課第二部分研究“加熱是否能加快水的蒸發(fā)”這一問題時，在實(shí)際教學(xué)中很多學(xué)生也都把被加熱水上方的原本屬于液態(tài)的“白色的水汽”驚呼成氣態(tài)的水蒸氣，原本建立的“水蒸氣是無色無味的概念”被拋之腦后。這樣的教學(xué)現(xiàn)象是否跟教材的編排存在必然的聯(lián)系，有待進(jìn)一步研究。

從上述的分析得知，如何教學(xué)“水和水蒸氣”這一科學(xué)概念對于后續(xù)的教學(xué)影響甚大。首先，最直接的影響就是八年級物理上冊中相關(guān)的物態(tài)變化的進(jìn)一步學(xué)習(xí);其次，長遠(yuǎn)的影響就是當(dāng)孩子們長大后如何對生活和工作中的相關(guān)現(xiàn)象做出科學(xué)合理的解釋，上述的案例中已有說明。為此，不少一線的科學(xué)老師也做出了較多的嘗試，努力改變這一現(xiàn)狀。筆者做出了一番嘗試努力，現(xiàn)呈現(xiàn)如下。

一、靈活選擇，改變建構(gòu)順序

每一次的課程改革都涵蓋著一些先進(jìn)的教育理念。我們必須拋棄傳統(tǒng)理念中不合理的部分，學(xué)習(xí)、實(shí)踐先進(jìn)的教育理念。比如，先進(jìn)的教材觀、課程觀和學(xué)生觀等等。仔細(xì)分析教學(xué)過程中出現(xiàn)學(xué)生把“白色的水汽”誤說成“水蒸氣”這一現(xiàn)象我們會發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通過第四課的學(xué)習(xí)，他們不僅發(fā)現(xiàn)了冰從固態(tài)變成了液態(tài)的水，同時還發(fā)現(xiàn)了盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上也有許多小水珠。這些小水珠是從哪里來的呢？對于這一問題，學(xué)生會做出多種解釋（或假設(shè)），但因?yàn)闆]有水蒸氣這一核心概念的支撐，學(xué)生很難將這些看得見的水珠跟看不見的水蒸氣聯(lián)系在一起。所以，在學(xué)生的眾多猜想中就缺少了最為重要的一條。從另外一個角度來說，如果學(xué)生能經(jīng)歷看得見的水經(jīng)過蒸發(fā)變成看不見的水蒸氣，再經(jīng)歷將看不見的水蒸氣經(jīng)過凝結(jié)變成看得見的水的話，他們對水水蒸氣是無色無味的氣體這一感受就很豐滿，“水蒸氣”這一科學(xué)概念建構(gòu)就很牢固。

鑒于以上兩點(diǎn)的考慮，在實(shí)際教學(xué)中筆者對教材進(jìn)行了重組，包括教學(xué)順序的調(diào)整和教學(xué)內(nèi)容的增減。將第六課中的水蒸氣的概念這一板塊內(nèi)容調(diào)整至前端，先引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷、了解生活所存在的水變成水蒸氣的現(xiàn)象，初步建立蒸發(fā)的概念。在初步建立蒸發(fā)概念的基礎(chǔ)上，追問學(xué)生：“液態(tài)的水經(jīng)過蒸發(fā)變成無色無味的水蒸氣散布在空中，那么這些彌散在空中的無色無味的水蒸氣能否再次變成看得見的液態(tài)水呢？”通過此追問激發(fā)學(xué)生探究的欲望。當(dāng)然，在通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究之前有必要了解學(xué)生對于水蒸氣凝結(jié)成水的科學(xué)前概念，可以請學(xué)生試著說說生活中存在的類似事例。在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容順序調(diào)整的同時，筆者將怎樣加快水的蒸發(fā)這一內(nèi)容挪到下一節(jié)課中進(jìn)行解決，同時輔助以運(yùn)用科學(xué)概念進(jìn)行合理解釋的練習(xí)。再將第五課中的關(guān)于玻璃杯外壁、塑料袋外壁上這些小水珠的來源，學(xué)生們一開始往往會有多種解釋。這些小水珠是從哪里來的呢？就水滴來源的問題接著再引導(dǎo)學(xué)生逆向思考，將看不見的水蒸氣變成看得見的水滴。

水蒸氣是否能變成水，引導(dǎo)學(xué)生主動構(gòu)建凝結(jié)的概念，將蒸發(fā)和凝結(jié)構(gòu)成一個整體，用凝結(jié)這一科學(xué)概念促進(jìn)兒童對“水蒸氣是無色無味的氣體”這一科學(xué)的深度理解和建構(gòu)。同時，也豐富了兒童對于第五課中盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上出現(xiàn)的小水珠來源的解釋。

二、正反例證，豐富建構(gòu)過程

在教學(xué)水的蒸發(fā)時，從正反兩方面。即先經(jīng)歷水蒸發(fā)變成水蒸氣的過程，再經(jīng)歷水蒸氣凝結(jié)變成水的過程，從兩個過程中牢固建構(gòu)“蒸發(fā)及水蒸氣”和“凝結(jié)”的科學(xué)概念。學(xué)生對水的蒸發(fā)有一定的生活和經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)認(rèn)識。杯子里的水哪里去了？學(xué)生會說蒸發(fā)了，跑到空中去了，變成水蒸氣了。水蒸氣是無色無味的，看不見的，分散在空氣中。這是正面的認(rèn)識，但是實(shí)際經(jīng)驗(yàn)告訴我們，這樣的經(jīng)歷還不夠，我們還可以利用反例進(jìn)行證明。當(dāng)我們和兒童一起經(jīng)歷了將水蒸氣凝結(jié)成水的過程之后，他們對于無色無味的水蒸氣的認(rèn)識才更加豐滿、扎實(shí)。為此，我針對水蒸氣凝結(jié)成水這一過程設(shè)計(jì)了以下的教學(xué)活動：

（在和學(xué)生一起經(jīng)歷了水的蒸發(fā)之后，我提出了下面的問題。）

師：水蒸氣是看不見的，如果我們把看不見的水蒸氣重新變成看得見的水的話，就可以讓更多的人相信空氣中含有水蒸氣了，你們說是不是。

師：你們在生活中有沒有遇到過水蒸氣變成水滴的事例？

資源預(yù)設(shè)：鍋蓋里的水滴、雨水、露水、汽車玻璃上的水珠等等。

（課堂現(xiàn)場證明：有部分學(xué)生具有這方面的經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)可能來自生活，也可能來自書本。）

師：今天我們將通過現(xiàn)場展示來水蒸氣變成水的過程。

老師進(jìn)行一組演示實(shí)驗(yàn)，具體過程如下。

第一組：

先準(zhǔn)備一杯盛有熱水的透明玻璃杯（熱水的溫度保證沒有“白汽”冒出為宜），再將一塊干燥的玻璃片蓋在玻璃杯上，待玻璃片上出現(xiàn)水滴為止，記錄下時間。

第二組：

準(zhǔn)備同樣一杯盛有熱水的透明玻璃杯（熱水的溫度保證沒有“白汽”冒出為宜），先將一塊干燥的玻璃片放置在酒精燈上方加熱，再將加熱后的玻璃片蓋在玻璃杯上，等待與第一組同樣多的時間，觀察玻璃片上有無水滴或水滴的多少。

老師做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

通過這組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親眼看到，原本看不見的水蒸氣遇到冷環(huán)境時會變成看得見的水珠。這時，老師再揭示凝結(jié)的科學(xué)概念，水到渠成。同時通過一正一反兩類事例的親眼所見，學(xué)生更加豐富了對水蒸氣的認(rèn)識：水蒸氣是無色無味的氣體，彌散在我們的周圍。

三、加強(qiáng)實(shí)踐，鞏固已建構(gòu)的概念

在此之前，筆者已經(jīng)闡述了兒童和成人對水蒸氣產(chǎn)生錯誤解釋的成因之一就是水蒸氣在日常生活中不常用，人們談及的話題也不多，其重要性又比較隱性。如何破解？唯有多給兒童提供實(shí)際應(yīng)用的機(jī)會，讓兒童在實(shí)際情境中觀察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象，解釋現(xiàn)象，以達(dá)到學(xué)以致用的目的，同時對所建構(gòu)的科學(xué)概念是一個很高的檢驗(yàn)和鞏固。在實(shí)際教學(xué)中，我設(shè)計(jì)了以下一些活動，給學(xué)生營造一個學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的氛圍。

情境一：放寒假的時候，林浩因?yàn)橐暳ο陆?，在醫(yī)生的建議下配了一副眼鏡。

這些天林浩發(fā)現(xiàn)眼鏡片老是有些模糊，拿下來看看，眼鏡片上還有一層薄薄的水珠。這是怎么回事呢？你能幫林浩解釋一下嗎？

情境二：夏天的時候，李艷和爸爸到自家的地下自行車庫，有時會發(fā)現(xiàn)車庫的墻壁上會有大量的水珠，這些水珠哪里來的呢？你能用學(xué)過的科學(xué)知識幫李艷解釋一下嗎？

情境三：王志家居住的小區(qū)冬天供暖，有時供暖管道附近會有大量的白汽冒出。王志在學(xué)習(xí)了《水和水蒸氣》一課之后，想考驗(yàn)考驗(yàn)爸爸。他問：“爸爸，這管道里冒出了是什么呀？”爸爸不加思索地回答：“水蒸氣啊。”你認(rèn)為王志爸爸的說法對嗎？

通過對《水和水蒸氣》一課的分析研究，除了對該課的教學(xué)有了一些新的看法之外，我更加清晰地意識到，要想上好科學(xué)課，我們科學(xué)老師必須扎實(shí)做好兩項(xiàng)基本功：一是要充分研究兒童，了解他們的前科學(xué)概念;二是要研究教材，創(chuàng)造性地利用教材，不拘泥于教材，使教材更好地為兒童學(xué)習(xí)科學(xué)服務(wù)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]馬?。溃?建構(gòu)兒童的科學(xué)——探究過程導(dǎo)向的科學(xué)教育[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2006.