◇范 霞 黃亮興 楊翠云（通訊作者）（廣西：桂林師范高等?？茖W(xué)校物理與工程技術(shù)系）

小學(xué)科學(xué)教與學(xué)最常用的方式是科學(xué)探究。它在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，以及主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)概念、培育學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)等方面有著不可替代的作用。因此2022 年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡，教師在教學(xué)中用學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活動(dòng)營(yíng)造輕松愉快的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生有足夠的參與探究時(shí)間和空間，使學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)科學(xué)的動(dòng)機(jī)得以保持和有效激發(fā)。本文基于此課程理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生通過思考科學(xué)問題、預(yù)測(cè)結(jié)果、開展實(shí)驗(yàn)和觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)信息并得出結(jié)論、交流與評(píng)價(jià)等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，獲得關(guān)于水沸騰現(xiàn)象的直接認(rèn)識(shí)，使學(xué)生從“司空見慣”的沸騰現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)未必“熟知”的科學(xué)知識(shí)，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)客觀事物敏銳的觀察力和學(xué)科核心素養(yǎng)。

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的起點(diǎn)，是開展教學(xué)設(shè)計(jì)前首先要明確的內(nèi)容。一般需要對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)生情況等方面綜合進(jìn)行分析，圍繞科學(xué)觀念的建立、科學(xué)思維的培養(yǎng)、探究實(shí)踐的開展以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等四個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

一、課程標(biāo)準(zhǔn)分析

課程標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的根本依據(jù)，是每節(jié)課進(jìn)行設(shè)計(jì)之前要研讀的重要文件。本節(jié)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)如下。

核心概念：物質(zhì)的變化與化學(xué)反應(yīng)。

學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求：描述加熱或冷卻時(shí)常見物質(zhì)發(fā)生的狀態(tài)變化，如水結(jié)冰、冰融化、水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)。

二、教材分析

《水沸騰了》是小學(xué)三年級(jí)科學(xué)第一章“水”單元的第二節(jié)課，是繼《水到哪里去了》之后學(xué)習(xí)水汽化的另一種方式——沸騰。與第一節(jié)課是并列關(guān)系，為本單元的重要內(nèi)容。教材通過“如果我們不斷地給杯子里的水加熱，會(huì)出現(xiàn)什么情況”的問題聚焦，“探索”部分是讓學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)水加熱至沸騰過程中的現(xiàn)象和變化；“水在達(dá)到什么溫度時(shí)沸騰”既是“研討”部分設(shè)計(jì)的問題，也是對(duì)“探索”部分的進(jìn)一步提升。

本課以探究水的沸騰現(xiàn)象為載體，通過觀察水加熱過程中發(fā)生了哪些變化探究水的沸騰現(xiàn)象。采取分組實(shí)驗(yàn)方式，讓每組學(xué)生用溫度計(jì)測(cè)量被酒精燈加熱的水的溫度變化，同時(shí)觀察并記錄水從加熱到沸騰的各種現(xiàn)象。對(duì)三年級(jí)的學(xué)生來講，這無疑是一個(gè)挑戰(zhàn)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中的所有器材，都是他們以前沒有接觸過的。尤其是酒精燈和溫度計(jì)的使用等實(shí)驗(yàn)知識(shí)，在老教材中，都需要一課時(shí)甚至更多的時(shí)間來學(xué)習(xí)，所以，本課的內(nèi)容很多，對(duì)分組實(shí)驗(yàn)的時(shí)間把握顯得尤其重要。

三、學(xué)情分析

水沸騰時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣、水面會(huì)出現(xiàn)大量的氣泡，三年級(jí)的學(xué)生對(duì)該現(xiàn)象一般都較熟悉，但對(duì)沸騰前后水中氣泡升到液面過程中大小有變化以及伴有聲音的變化、沸騰時(shí)的溫度特征常常不明確，不知道水的沸騰溫度與大氣壓強(qiáng)有關(guān)。本節(jié)課他們將第一次接觸酒精燈、溫度計(jì)、石棉網(wǎng)等實(shí)驗(yàn)器材，正確組裝和使用這些器材對(duì)他們而言存在不小的困難，而這些又都是三年級(jí)學(xué)生需要掌握的。他們是一群獵奇好動(dòng)、愛表現(xiàn)、具有豐富的想象力，且對(duì)課堂保持高度積極性的學(xué)生，但學(xué)習(xí)的興趣不容易保持，注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中。他們雖對(duì)新實(shí)驗(yàn)器材不熟悉，但是對(duì)新課的探究實(shí)踐卻充滿了好奇和期待。

四、教學(xué)目標(biāo)

（一）科學(xué)觀念

知道水受熱超過一定溫度時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象叫沸騰；知道沸騰后水的溫度不再隨時(shí)間和繼續(xù)加熱而發(fā)生變化。

（二）科學(xué)思維

在猜想假設(shè)、觀察記錄、研討交流等探究活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)事實(shí)、發(fā)展思維。

（三）探究實(shí)踐

學(xué)習(xí)用文字、圖畫、視頻、語言等方式描述觀察、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析；通過探究發(fā)展觀察能力、歸納能力和表達(dá)能力；能根據(jù)要求如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)基于事實(shí)表達(dá)觀點(diǎn)的意識(shí)。

（四）態(tài)度責(zé)任

認(rèn)識(shí)到水是非常重要的資源，形成保護(hù)水資源、節(jié)約用水、珍愛生命的情感和態(tài)度。

五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)：水在加熱過程中的變化及水沸騰時(shí)的現(xiàn)象。

（二）難點(diǎn)：能對(duì)水沸騰的現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析。

六、教學(xué)用具

鐵架臺(tái)8 個(gè)、石棉網(wǎng)8 個(gè)、50ml 燒杯8 個(gè)、酒精燈8 盞、溫度計(jì)8 支、漏斗8 個(gè)、試管夾8 個(gè)、火柴8盒、塑料袋8個(gè)、棉線8條等。

七、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入——?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師先播放用透明玻璃壺?zé)挠腥ひ曨l，待學(xué)生觀看視頻后提問：如果不停地給玻璃壺里的水加熱，會(huì)出現(xiàn)什么情況？

設(shè)計(jì)意圖：通過符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)、再現(xiàn)生活場(chǎng)景的視頻，讓學(xué)生意識(shí)到生活中處處有科學(xué)。創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，聚焦科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

（二）授課

1.巧用微課，優(yōu)化課堂教學(xué)過程

為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，結(jié)合班級(jí)的實(shí)際情況，本課中的溫度計(jì)使用方法、酒精燈使用注意事項(xiàng)和實(shí)驗(yàn)器材組裝三部分，采用了微課的形式。微課結(jié)束后，學(xué)生填寫“選一選，認(rèn)識(shí)本次實(shí)驗(yàn)的器材和作用”實(shí)驗(yàn)記錄單。

設(shè)計(jì)意圖：1.通過微課，將體積比較小的溫度計(jì)和酒精燈等實(shí)驗(yàn)器材的演示過程放大，使學(xué)生更容易看清，幫助學(xué)生高效組裝儀器；2.減輕演示實(shí)驗(yàn)和課堂管理的壓力；3.及時(shí)鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。

2.說一說或畫一畫，提出自己的猜想與假設(shè)

教師：請(qǐng)把你對(duì)“如果我們不停給玻璃壺里的水加熱，會(huì)出現(xiàn)什么情況”這個(gè)問題的猜想與假設(shè)，填寫在課本說一說或畫一畫中“我的看法”下面。

設(shè)計(jì)意圖：三年級(jí)的學(xué)生文字表達(dá)能力有限，利用說一說或畫一畫的表達(dá)方式能夠讓學(xué)生把猜想與假設(shè)更直接地展示出來。

3.小組合作探究，強(qiáng)化學(xué)生主體意識(shí)

為了更好地完成“水沸騰”實(shí)驗(yàn)，教師先將學(xué)生分組，再對(duì)小組成員進(jìn)行分工。全班分為8 組，每組5～6人。具體分工如下表。

小組分工

設(shè)計(jì)意圖：通過小組成員自主動(dòng)手操作、交流與評(píng)價(jià)等合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，使他們真正成為探究的主體，激發(fā)他們潛在的創(chuàng)造力。

4.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生有效探究

教師：根據(jù)課前實(shí)驗(yàn)預(yù)演結(jié)果和查閱資料，為了保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究在10 分鐘以內(nèi)完成，最終確定50ml 燒杯（加蓋）、25ml 水為本探究的主要實(shí)驗(yàn)材料。

學(xué)生：按小組分工進(jìn)行探究，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：1.為了確保學(xué)生10 分鐘之內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)探究，必須認(rèn)真考慮材料的選擇和相互之間的組合，以保證實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程和效果，以及實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目標(biāo)的完成；2.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等實(shí)驗(yàn)探究能力。

5.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄單，指導(dǎo)探究

基于學(xué)情分析和對(duì)學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)的研究，本教學(xué)設(shè)計(jì)的探究活動(dòng)記錄單，沒有采取學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)上的兩個(gè)記錄表，而是選用了張亞設(shè)計(jì)的兩張實(shí)驗(yàn)記錄單。

設(shè)計(jì)意圖：此實(shí)驗(yàn)記錄單設(shè)計(jì)全面，有聲音設(shè)計(jì)，與實(shí)驗(yàn)事實(shí)一致。另外用填一填、畫一畫的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察記錄，降低了難度，為學(xué)生形成沸騰概念搭建了臺(tái)階，也使學(xué)生的思維可視化。

6.小組匯報(bào)展示交流，輕松得出結(jié)論

學(xué)生：小組分別上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)記錄單，匯報(bào)本組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及發(fā)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在加熱過程中，溫度在上升，聲音變大；水在沸騰的時(shí)候，溫度是保持不變的，聲音變小。

師生共同總結(jié)出：液體被加熱到一定溫度時(shí)，內(nèi)部出現(xiàn)大量氣泡，氣泡迅速脹大，上升到液面后放出大量蒸汽，整個(gè)液體發(fā)生劇烈汽化，這種現(xiàn)象叫作沸騰；如果繼續(xù)加熱，液體溫度不再上升，這個(gè)不變的溫度是液體的沸點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：展示如實(shí)記錄和報(bào)告觀察實(shí)驗(yàn)的信息，培養(yǎng)學(xué)生初步基于事實(shí)表達(dá)觀點(diǎn)的意識(shí)、基于事實(shí)的歸納能力以及表達(dá)交流的能力。

八、教學(xué)反思與評(píng)價(jià)

本教學(xué)設(shè)計(jì)以“提出科學(xué)問題—進(jìn)行有根據(jù)的猜想與假設(shè)—開展實(shí)驗(yàn)觀察和實(shí)驗(yàn)信息記錄—組織組內(nèi)討論和組間匯報(bào)相結(jié)合的交流—教師引導(dǎo)學(xué)生自主歸納得出結(jié)論—對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)”的探究要素為主線，巧妙利用微課和實(shí)驗(yàn)記錄單，優(yōu)化教學(xué)過程，精致化科學(xué)探究指導(dǎo)；通過預(yù)測(cè)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)觀察，搜集實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等實(shí)驗(yàn)信息，并利用文字、圖片、圖畫、視頻、語言等方式加以表達(dá)，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的能力，發(fā)展實(shí)驗(yàn)思維；培養(yǎng)實(shí)事求是、重視證據(jù)的科學(xué)態(tài)度；意識(shí)到科學(xué)與生活息息相關(guān)，做到學(xué)以致用。

在教學(xué)中，按照從生活走向科學(xué)的理念進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施，探究教學(xué)環(huán)節(jié)較清晰。通過學(xué)生的課堂練習(xí)和課后反饋，發(fā)現(xiàn)學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系來更好地學(xué)習(xí)知識(shí)。學(xué)生不但可以通過實(shí)驗(yàn)來分析一些簡(jiǎn)單的問題，還能如實(shí)記錄和報(bào)告觀察實(shí)驗(yàn)的信息，培養(yǎng)了學(xué)生初步的基于事實(shí)表達(dá)觀點(diǎn)的意識(shí)。這與傳統(tǒng)教學(xué)相比有較大的進(jìn)步。但是由于本課執(zhí)教者是未畢業(yè)的專科師范生，對(duì)探究教學(xué)的實(shí)施不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)沒有真正落實(shí)到位，交流與討論環(huán)節(jié)、得出結(jié)論環(huán)節(jié)也仍以教師為主，沒能很好體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。