基于素養導向教學《溫度與水的變化》

科學課程倡導素養導向下的課堂教學。實際教學中要真正運用好這種方式，并非易事，值得教師深入探索。教師要深讀教材編寫的基本邏輯與要義，找準“引導學生到哪兒”和“用什么方法帶學生到那兒”的平衡點，通過評價判斷學生是否實現了能力的遷移，探索素養導向下課堂教學的新樣態。

一、依托教材，精準聚焦

要上好一堂課，可以有不同的路徑，我的做法是——由終啟始。“終”是什么？在追求素養導向下課堂教學的重要一環是熟悉教學目標，做到有的放矢，也就是說，準確的教學目標就是“終”。一線教師通常借助教師用書來把握教學目標。但是，在日常教學中會遇到不同年級的教學內容中有相類似的活動編排，教師如果對教材的系統性不熟練，就會發生目標定位不準的情況。因此，教師要深讀教材編寫的基本邏輯與要義，精準聚焦科學目標。

1.分析教材，對比探索活動的觀察要點

五年級《溫度與水的變化》一課與三年級《水沸騰了》一課的教學活動比較相似，都是給水加熱至沸騰。如果對比兩個實驗活動的觀察要點，就會發現有所不同（見表1）：三年級《水沸騰了》的實驗活動落在“沸騰的現象觀察、沸騰的溫度”上；五年級《溫度與水的變化》的實驗活動落在“熱量變化導致溫度變化、溫度變化導致水形態變化的觀察”上，也就是本節課“引導學生到哪兒”的落腳點。兩者的內在關聯是：前者是后者的學習起點和認知基礎，而后者是前者的學習進階。可見，這兩節課的學習內容是非常好的體現進階思維的素材。

2.對比教學目標，把握學情

教師在確定“學什么”的問題上，一定不能忘記“學情”因素。以“科學觀念”目標為例，學生對于“水的三態變化的關鍵因素是溫度的變化”“水的沸點是100攝氏度，凝固點是0攝氏度”等觀念目標已經掌握了，因此，在五年級的課堂上教師無須再花太多的時間在這兩個目標上。而熱量是很抽象的概念，即使對于五年級的大部分學生而言也存在理解的困難。于是，本節課的方向就更清晰了，即引導學生“理解熱是能量的一種表現形式，熱量變化導致了物體溫度變化”（見表2）。

表2" 兩節課的科學觀念目標對比

[維度""""" 水沸騰了""nbsp;""" 溫度與水的變化""" 科學觀念"""""" 沸騰是水受熱超過一定溫度時發生的劇烈的汽化現象，沸騰過程中水的溫度不再發生變化。""" 知道水通常以固態、液態、氣態的形態存在，形態變化取決于溫度等； 理解熱是能量的一種表現形式，熱量變化導致了物體溫度變化；分析物態變化的實驗探究情況，知道水的凝固點和沸點。""" ]

3.對比單元架構，明確定位

三年級“水”單元以水為對象開展探究學習。它的目標定位在通過學習讓學生發現水的一些基本屬性與特征，從而建構“水是一種常見而重要的物質”的概念。

五年級“熱”單元學習內容對應的核心概念是“能的轉化與能量守恒”，內容要求為：舉例說出生活中常見的熱傳遞現象，知道熱是從溫度高的物體傳向溫度低的物體，從物體溫度高的部分傳向溫度低的部分。對比單元架構不難發現，本課需要明確“引導學生到哪兒”的精準定位是：“熱量是能量的一種變化的量，熱量會傳遞”“知道熱是從溫度高的物體傳向溫度低的物體，從物體溫度高的部分傳向溫度低的部分”。

二、尋找平衡，落地理念

教師用對比的方法對教學活動的觀察要點、教學目標、單元架構關聯進行分析后，要明確“引導學生到哪兒”，思考“用什么方法帶學生到那兒”，即教學過程的設計，進而在“學的邏輯”與“教的立意”中尋找一個合適的平衡點。

1.喚醒舊知，建立學習關聯

教材中的“探索一”是“整理水形態的變化與溫度的關系”。這一活動的意圖是喚醒學生的舊知，并且試圖讓他們將舊知與新知建立關聯。于是，我設計了“承上啟下”的啟發式問題：是什么方法讓熱水溫度持續上升，并且直達沸點進而汽化？問題中出現了“溫度持續上升”“沸點”“汽化”等具有因果關聯的詞語，它們可以幫助學生回憶三年級學習的關于“水的沸騰過程與現象”的知識，快速重溫“持續給水加熱，水的溫度不斷升高，燒杯底部出現小水泡，水泡不斷變大，升至水面，破裂，汽化”的科學概念。這是喚醒舊知的過程，是一種“承上”。這一啟發式問題中的“啟下”主要表現“是什么方法”的回答上。學生要回答這個問題并不難，因為他們看到我在展示實驗中用的是酒精燈。不過，酒精燈只是一個靜態的工具，并不是最佳答案。我的預設回答是用點燃的酒精燈給水加熱的方法。這個回答為接下來啟發學生提出假設鋪設了“臺階”，使得他們在關聯上面的情境后較容易提出假設——用“火”將水加熱到100攝氏度，水會沸騰，它的形態會從液態變化為氣態；將“火”撤走，停止加熱，溫度會下降，水蒸氣會變成液態的小水滴。這一假設的意義在于將“火”與“熱量”建立關聯。

2.設計記錄單，明確觀察要素

將“火”與“熱量”建立聯系之后，五年級學生均能順利作出“用‘火’加熱水后，水的溫度上升，達到100攝氏度時水會沸騰，同時產生大量的水蒸氣；撤走‘火’，水散熱后溫度下降（降至0攝氏度時凝固成冰）”的假設。但是，學生要觀察什么？記錄什么？匯報什么？怎么匯報？也就是觀察要素的明確，是考量教師“怎么教”的關鍵所在。于是，我設計了“給火”和“不給火”兩個情境下的對比記錄表，這樣觀察要素就十分明確了——持續給“火”，觀察并記錄溫度和水的變化；沸騰后撤走“火”（圖1中第6分鐘后撤走酒精燈），觀察并記錄溫度和水的變化。

可見，一堂課的實驗記錄單很重要。這節課上，我提出的“給火”與“不給火”的正向和反向假設，讓學生獲得更多的尋找佐證假設信息的源頭，進而建構概念。

3.呈現多組信息，建構科學概念

利用實驗數據組織學生研討的環節是發展他們科學思維的良好時機。本課的探究實踐活動中，學生需要記錄一串連續的數據，而數據的分析直接關系到他們對核心概念的理解與掌握。五年級學生對于折線圖并不陌生，他們具備了繪制和閱讀折線圖的能力。因此，本課中我讓學生用繪制折線圖的方式呈現實驗數據。

各組利用畫廊式展板展示本組的折線圖，學生可以在組內分析數據，發現規律，同時對比其他組的實驗結果與規律。一般來說，教學至此，教師可以引導學生推導概念。但是，我將每個組的折線圖合并繪制在一張班級實驗信息匯總表上，組織學生分析每個組的折線圖走向，縱向發現規律；讓學生分析幾個小組數據折線的重合度情況，橫向思考這說明了什么，從而引導學生自然而然地建構“熱量變化導致了物體溫度變化、物體的形態變化取決于溫度”這一科學概念。

三、用好評價，應用遷移

通過評價，教師可以檢測、診斷教學行為，推進課堂教學，判斷學生是否到達了“預定的目的地”，是否實現了對知識的應用遷移。

本課探索初始，出現了“火”這個學生熟知的物質。這是學生由我的問題“熱量由誰提供”而提出的，這是一種基于學生“學”的邏輯層面的“教”。在作出猜測和設計方案的過程中，學生始終用“火”來代替熱量，順利地提出假設，并在組間的交流中，完善可行的實驗方案，這是他們在自評與互評中的“學”。學生在匯報研討的階段，對于“加熱水，水溫上升至沸騰，撤走酒精燈，水溫下降”這個結論達成共識。

科學課程標準的理念之一是面向全體學生，在綜合評價中，教師要注重過程性評價與表現性評價。為了更好地達成以評促教的目標，在《溫度與水的變化》一課的評價方面，我特意設計難以量化卻對學生的核心素養至關重要的關于“態度與習慣”的評價項目與要求，包括課前準備、認真傾聽、器材整理、探究興趣、實事求是、追求創新、合作分享等維度，采用自評和組內互評的形式，促進每一位學生的發展。每個項目的最高評價為3顆星，學生可以用勾選的方式進行評價。

一堂有深度的、素養導向的課堂學習是經得起有難度的“問題解決”來檢測和評價的。我在本課的最后環節，將課堂內“水”這種學習載體（媒介）推及至生活中的其他物質——鐵水和干冰，讓學生解釋它們的由來。設計這個問題評價的是學生的應用遷移能力與創新思維。

（作者單位：浙江省寧波市行知實驗小學）

參考文獻

[1]程少波.“教學評一致性”：內涵、核心與路徑[J].福建教育，2020（44）.

[2]郁波.科學教師教學用書（三年級上冊）[M].北京：教育科學出版社，2019.

[3]郁波.科學教師教學用書（五年級下冊）[M].北京：教育科學出版社，2020.