《水和水蒸气》一课教学的重新思考

教科版小学《科学》三下教材对《温度与水的变化》这一单元中关于《水和水蒸气》是这样编排的：在第四课中，学生们观察了冰块的融化过程，他们不仅发现了冰从固态变成了液态的水，同时还发现了盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上也有许多小水珠。这些小水珠是从哪里来的呢？由这一问题引发学生的思考，进入第五课《水珠从哪里来》。这一课主要是鼓励学生做出尽可能多的解释（或假设），并寻求证据以检验假设。学生们通过分析、检验假设的过程，将会获得更多新的证据，从而做出新的解释……空气中是否有水蒸气？水蒸气是从哪来的？水蒸气是否能变成水？水蒸气怎样才能变成水……带着这些疑问，学生自然而然进入到第六课《水和水蒸气》的学习。通过“水到哪里去了”的探究，观察、讨论水从液态变成气态时是如何蒸发到空气中的。然后，通过“加热能加快水蒸发”的观察实验活动，帮助学生理解：水获得热量后能更快地从液态转变为气态。接着进行水蒸气的凝结这一科学概念。由此，学生可以对上节课中盛冰的玻璃杯外壁上形成的小水珠做出“新”的解释：由于冰使盛冰容器的外壁变冷，于是水蒸气遇冷凝结成小水珠停留在盛冰容器的外壁上。遵照这样的编排，不少一线的老师在实际教学中发现了如下的两个问题：第一，在第五课的教学中，学生对于“水珠从哪里来”有三种解释，频率从低到高分别是从杯口漫出、从杯壁渗出与里面的气体跑出变成，没有一位学生提出与杯外的空气有关。这虽然不影响本课的教学，但从例证的角度来说也不能不说是一种浪费。第二，再看看第六课第二部分研究“加热是否能加快水的蒸发”这一问题时，在实际教学中很多学生也都把被加热水上方的原本属于液态的“白色的水汽”惊呼成气态的水蒸气，原本建立的“水蒸气是无色无味的概念”被抛之脑后。这样的教学现象是否跟教材的编排存在必然的联系，有待进一步研究。

从上述的分析得知，如何教学“水和水蒸气”这一科学概念对于后续的教学影响甚大。首先，最直接的影响就是八年级物理上册中相关的物态变化的进一步学习;其次，长远的影响就是当孩子们长大后如何对生活和工作中的相关现象做出科学合理的解释，上述的案例中已有说明。为此，不少一线的科学老师也做出了较多的尝试，努力改变这一现状。笔者做出了一番尝试努力，现呈现如下。

一、灵活选择，改变建构顺序

每一次的课程改革都涵盖着一些先进的教育理念。我们必须抛弃传统理念中不合理的部分，学习、实践先进的教育理念。比如，先进的教材观、课程观和学生观等等。仔细分析教学过程中出现学生把“白色的水汽”误说成“水蒸气”这一现象我们会发现，学生通过第四课的学习，他们不仅发现了冰从固态变成了液态的水，同时还发现了盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上也有许多小水珠。这些小水珠是从哪里来的呢？对于这一问题，学生会做出多种解释（或假设），但因为没有水蒸气这一核心概念的支撑，学生很难将这些看得见的水珠跟看不见的水蒸气联系在一起。所以，在学生的众多猜想中就缺少了最为重要的一条。从另外一个角度来说，如果学生能经历看得见的水经过蒸发变成看不见的水蒸气，再经历将看不见的水蒸气经过凝结变成看得见的水的话，他们对水水蒸气是无色无味的气体这一感受就很丰满，“水蒸气”这一科学概念建构就很牢固。

鉴于以上两点的考虑，在实际教学中笔者对教材进行了重组，包括教学顺序的调整和教学内容的增减。将第六课中的水蒸气的概念这一板块内容调整至前端，先引导学生经历、了解生活所存在的水变成水蒸气的现象，初步建立蒸发的概念。在初步建立蒸发概念的基础上，追问学生：“液态的水经过蒸发变成无色无味的水蒸气散布在空中，那么这些弥散在空中的无色无味的水蒸气能否再次变成看得见的液态水呢？”通过此追问激发学生探究的欲望。当然，在通过实验进行探究之前有必要了解学生对于水蒸气凝结成水的科学前概念，可以请学生试着说说生活中存在的类似事例。在进行教学内容顺序调整的同时，笔者将怎样加快水的蒸发这一内容挪到下一节课中进行解决，同时辅助以运用科学概念进行合理解释的练习。再将第五课中的关于玻璃杯外壁、塑料袋外壁上这些小水珠的来源，学生们一开始往往会有多种解释。这些小水珠是从哪里来的呢？就水滴来源的问题接着再引导学生逆向思考，将看不见的水蒸气变成看得见的水滴。

水蒸气是否能变成水，引导学生主动构建凝结的概念，将蒸发和凝结构成一个整体，用凝结这一科学概念促进儿童对“水蒸气是无色无味的气体”这一科学的深度理解和建构。同时，也丰富了儿童对于第五课中盛冰的玻璃杯外壁、塑料袋外壁上出现的小水珠来源的解释。

二、正反例证，丰富建构过程

在教学水的蒸发时，从正反两方面。即先经历水蒸发变成水蒸气的过程，再经历水蒸气凝结变成水的过程，从两个过程中牢固建构“蒸发及水蒸气”和“凝结”的科学概念。学生对水的蒸发有一定的生活和经验和科学认识。杯子里的水哪里去了？学生会说蒸发了，跑到空中去了，变成水蒸气了。水蒸气是无色无味的，看不见的，分散在空气中。这是正面的认识，但是实际经验告诉我们，这样的经历还不够，我们还可以利用反例进行证明。当我们和儿童一起经历了将水蒸气凝结成水的过程之后，他们对于无色无味的水蒸气的认识才更加丰满、扎实。为此，我针对水蒸气凝结成水这一过程设计了以下的教学活动：

（在和学生一起经历了水的蒸发之后，我提出了下面的问题。）

师：水蒸气是看不见的，如果我们把看不见的水蒸气重新变成看得见的水的话，就可以让更多的人相信空气中含有水蒸气了，你们说是不是。

师：你们在生活中有没有遇到过水蒸气变成水滴的事例？

资源预设：锅盖里的水滴、雨水、露水、汽车玻璃上的水珠等等。

（课堂现场证明：有部分学生具有这方面的经验，这些经验可能来自生活，也可能来自书本。）

师：今天我们将通过现场展示来水蒸气变成水的过程。

老师进行一组演示实验，具体过程如下。

第一组：

先准备一杯盛有热水的透明玻璃杯（热水的温度保证没有“白汽”冒出为宜），再将一块干燥的玻璃片盖在玻璃杯上，待玻璃片上出现水滴为止，记录下时间。

第二组：

准备同样一杯盛有热水的透明玻璃杯（热水的温度保证没有“白汽”冒出为宜），先将一块干燥的玻璃片放置在酒精灯上方加热，再将加热后的玻璃片盖在玻璃杯上，等待与第一组同样多的时间，观察玻璃片上有无水滴或水滴的多少。

老师做演示实验，学生描述实验现象。

通过这组实验，学生亲眼看到，原本看不见的水蒸气遇到冷环境时会变成看得见的水珠。这时，老师再揭示凝结的科学概念，水到渠成。同时通过一正一反两类事例的亲眼所见，学生更加丰富了对水蒸气的认识：水蒸气是无色无味的气体，弥散在我们的周围。

三、加强实践，巩固已建构的概念

在此之前，笔者已经阐述了儿童和成人对水蒸气产生错误解释的成因之一就是水蒸气在日常生活中不常用，人们谈及的话题也不多，其重要性又比较隐性。如何破解？唯有多给儿童提供实际应用的机会，让儿童在实际情境中观察现象，分析现象，解释现象，以达到学以致用的目的，同时对所建构的科学概念是一个很高的检验和巩固。在实际教学中，我设计了以下一些活动，给学生营造一个学科学、用科学的氛围。

情境一：放寒假的时候，林浩因为视力下降，在医生的建议下配了一副眼镜。

这些天林浩发现眼镜片老是有些模糊，拿下来看看，眼镜片上还有一层薄薄的水珠。这是怎么回事呢？你能帮林浩解释一下吗？

情境二：夏天的时候，李艳和爸爸到自家的地下自行车库，有时会发现车库的墙壁上会有大量的水珠，这些水珠哪里来的呢？你能用学过的科学知识帮李艳解释一下吗？

情境三：王志家居住的小区冬天供暖，有时供暖管道附近会有大量的白汽冒出。王志在学习了《水和水蒸气》一课之后，想考验考验爸爸。他问：“爸爸，这管道里冒出了是什么呀？”爸爸不加思索地回答：“水蒸气啊。”你认为王志爸爸的说法对吗？

通过对《水和水蒸气》一课的分析研究，除了对该课的教学有了一些新的看法之外，我更加清晰地意识到，要想上好科学课，我们科学老师必须扎实做好两项基本功：一是要充分研究儿童，了解他们的前科学概念;二是要研究教材，创造性地利用教材，不拘泥于教材，使教材更好地为儿童学习科学服务。

[参 考 文 献]

[1]马丁（美）.建构儿童的科学――探究过程导向的科学教育[M].北京：北京师范大学出版社，2006.