改進《水蒸發》教學探思概念建構中的生成與迭代

〔摘" "要〕" 本文以青島版科學三年級上冊《水蒸發》一課的教學改進為切入點，深入探思科學概念建構過程中的生成與迭代。通過分析同課異構中的教學問題，提出從感性認知、理性探究和知識遷移三個維度優化教學。借助學生已有經驗推導科學結論，優化科學實驗彌補傳統實驗不足，引導學生將知識遷移至生活，深化概念理解，旨在強調以學生為主體的教學理念對提升科學教學質量、促進學生科學概念構建的重要性。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學概念建構；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》是青島版科學三年級上冊“水的三態變化”單元中的第 3課。在此之前，學生已認識地球上的水資源，并學習了防溺水知識。而《水蒸發》這一課題中，水蒸氣的不可見性以及水蒸發與熱量傳遞之間的關系，對于三年級學生而言既新鮮又陌生。

在區域內舉行的優質課評選活動中，多位教師對《水蒸發》一課進行了同課異構。他們均設計了探究“水蒸發過程中會吸收熱量是否導致周圍環境溫度降低” 的活動。然而，在實際教學過程中，教師普遍未充分關注學生的認知現狀，往往直接告知學生水蒸發過程中吸熱這一結論，未能真正做到以學生為主體來優化教學過程。在科學教育領域，知識并非教師單向傳授就能讓學生完全掌握，而是教師與學生基于課堂實際情況，在學生已有經驗的基礎上主動構建的。因此，教師作為引導者，必須密切關注課堂上學生的真實反映，不斷調整教學思路，讓學生充分經歷科學概念的建構過程，師生共同在科學探索的道路上前行。基于此，本文對《水蒸發》一課的教學改進展開深入探討。

一、感性認知：借助已有經驗，推導科學結論

在此次課堂教學展示中，有兩位教師設計了“用水擦拭手背”的活動，期望學生能通過此活動得出“水蒸發吸收熱量使手背溫度降低”的結論。

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

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

從上述教學實錄可以看出，教師設計水擦拭手背活動的初衷是好的，希望學生在活動中思考水蒸發過程會吸收周圍物體熱量，進而導致“手背感覺涼”。但在實際教學中，“手背感覺涼”這一結論得出得較為倉促，而“水蒸發會吸收周圍環境中的熱”這一結論的推導更是牽強，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，那么學生感覺到手背涼可能并非因為水蒸發吸熱，而是水本身的低溫所致。

經過不斷地嘗試改進和優化，我們認識到尊重學生的真實經驗，并以此為基礎設計教學活動，能使教學更加自然流暢。由于學生在體驗水蒸發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，所以學生感覺到手背涼主要是因為水涼，很難將其與水蒸發吸熱聯系起來。此時，教師可以聯系學生已有的生活經驗，比如讓學生回顧洗澡時的感受，引導學生進一步思考。

在改進后的教學中，教師向學生提問：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。有學生認為是洗澡水變涼了。教師進一步引導：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涼呢？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。教師引導學生思考：一開始水是溫的，水消失了，感覺有點涼，有可能發生了什么。學生經過思考回答，水可能帶著熱量走了。通過這樣的教學過程，借助學生已有的生活經驗，逐步引導學生推導出科學結論，使學生對水蒸發吸熱有了初步的感性認知。

二、理性探究：優化科學教學，彌補實驗不足

教材中水蒸發吸熱的實驗采用的是普通溫度計。然而，傳統溫度計在使用過程中存在諸多問題，最常見的就是讀數誤差。其中包括視覺誤差，因為在讀取水溫計示數時，視線與溫度計刻度水平這一要求很難統一標準，俯視讀數會偏高，仰視讀數會偏低。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，需要進行估讀，而不同的人估讀值存在差異。學生在剛學習使用水溫計時，往往會更多地關注使用細節，這不僅分散了學生對實驗本質的注意力，而且讀取的數據很容易出現誤差，導致實驗結果的準確性受到影響。

為了彌補傳統溫度計的這些不足，教師在教學改進中選擇了電子數顯溫度計。電子數顯溫度計具有使用方便、精密度高的優點。學生使用數字顯示溫度時，可以將更多的精力集中在觀察數字變化上，數據出現誤差的概率較小，記錄的數據更為準確，從而使實驗結論更加科學可靠。

在使用電子溫度計進行實驗時，教師記錄了相關數據。例如，在測量室溫環境下，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，一定時間內的溫度變化數據如下。

從這些數據可以看出，水滴在電子溫度計的探頭上蒸發時，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上升趨勢。明明探頭上還有水滴在蒸發，溫度卻上升了，這一現象與預期的探究目標存在較大差異。

在教學過程中，教師充分利用這個 “意外”，引導學生思考如何改進實驗。教師向學生提問：我們應怎么改進這個實驗？學生經過思考，提出需要增大金屬探頭上水蒸發時的面積，盡量使蒸發過程在整個探頭上進行。有學生提議可以給電子溫度計“穿上”一件薄的“濕衣服”，使水蒸發可以在整個金屬探頭上持續一段時間。還有學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，比如紗布、紙巾等。教師對學生的想法表示肯定，并進一步引導學生完善實驗方案：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蒸發，包裹的金屬頭面積也會增大，測得的數據會更加準確。

通過對這些數據的分析，教師引導學生得出結論：溫度的降低和水蒸發有關。也就是水變成水蒸氣的過程中，將周圍環境的熱“吸”走了。換句話說，就是水蒸發時，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，優化科學實驗，彌補了傳統實驗的不足，讓學生更加深入地理解了水蒸發吸熱這一科學概念。

三、知識遷移：解釋生活現象，加深理解概念

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

教師在課堂上向學生提出問題：科學老師經過測量放置在實驗室一天以上的水的溫度和室溫，有一個發現，就是實驗室內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？學生經過思考回答：水蒸發是一直在發生的，我們知道了水蒸發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。

教師進一步引導學生思考生活中的哪些現象可以用蒸發吸收周圍的熱來解釋。學生積極踴躍地回答，有的說醫生用醫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；還有的學生表示知道了為什么發熱時，用濕毛巾進行物理降溫。

為了進一步深化學生對水蒸發吸熱概念的理解，教師讓學生把水蒸發吸熱這個過程打一個比方。有的學生說：我覺得水蒸發時，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。還有學生認為，我覺得水蒸發好像“怪獸吃熱量”，水蒸發時，就像一個怪獸在吃熱量，吃得越多，蒸發得越快。學生通過這樣生動形象的比方，更加深刻地理解了水蒸發吸熱的概念。

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

四、結語

在科學課堂教學中，重視學生的已有經驗和現場感知，并依此展開教學，既能充分尊重學生的主體地位，也考驗了教師的教學智慧。高效的課堂是師生共同遵循教學本質的結果。實踐不斷證明，當學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課堂上“我們的實驗是有價值的”，“很多科學知識就在生活中可以找到例子”。教師的教學源于課堂上的真實發生，與學生的互動嚴謹真誠，良好的師生交往能夠成就師生共同發展的高效課堂。

教師在教學過程中正視教學中的“疑難雜癥”，關注課堂上學生主體的真實學習體驗，精心設計和改進教學，就會得到學生的認可，真正憑借專業能力獲得學生的“心之所向”。通過對《水蒸發》一課教學的改進，從感性認知、理性探究到知識遷移，逐步引導學生構建科學概念，為科學教學的優化提供了有益的參考。

參考文獻

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