全国教研动态 | 赖艳：教科版三年级上册《水》单元试教分享

编者按：

本学期，教科版科学的新教材已经滚动更新到了三年级。相较于老教材，新教材有哪些新变化、新要求呢？带着这样的问题，在上学期，来自宝安区多所学校的一群充满热情活力的老师，在百忙之中进行了三年级上册新教材的试教探索工作。6个试教团队各自拟定好试教计划，高质量独立地完成了本次试教，为全区科学老师接下来的教学工作提供了极具借鉴价值的经验。以下是来自新桥小学赖艳老师和海城小学陈灵好老师的试教分享。

教科版三年级上册《水》单元试教分享

活动现场实录

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单元概述

本单元以“水”为探究主题，引导学生探究物质状态之间的变化。通过观察水的各种状态（固态、液态、气态），集中研究水在融化、蒸发、凝结过程中发生的变化，帮助学生初步建立起“物质是不断变化的”概念；同时，通过对食盐和沙混合物的分离实验，帮助学生初步建立起自然界“物质循环”和“变化可逆”的概念。
本单元共有8课，这8课的编排逻辑为：第1课到第4课研究水的三态变化，从观察常见的水蒸发现象开始，逐步深入地探究水的沸腾、结冰以及融化现象，比较三种形态的水的特点；第5课和第6课引导学生探究一杯水能溶解多少食盐以及怎样加快物质在水中的溶解速度，认识水与别的物质混合后发生的变化以及影响这种变化的因素；第7课引导学生探究分离混合物，从而知道某些变化是可逆的；第8课引导学生探究与水的三态变化类似的一些物质变化，总结提升学生对物质变化和对水这种特殊物质的认识。 

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教学实施步骤

因本单元第3课《水结冰了》和第4课在《冰融化了》在旧教材三年级下册有相同的内容，第5课《水能溶解》和第6课《加快溶解》在旧教材四年级上册也有相同的内容，加之临近期末试教任务时间较紧，我们小组在研究之后决定试教第2课《水沸腾了》和第7课《混合与分离》，此外做了第1课《水去哪里了》和第3课《水结冰了》的预实验。

 1.2 《水沸腾了》教学流程

         1.7 《混合与分离》教学流程

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试教总结

本次试教目的是检测教材中的教学模块和活动是否适合三年级学生和教师的教学，下面对我们在试教过程中得到的效果和发现的问题进行总结。

1.1 《水去哪里了》

初步设想：主要有四个活动，一是解释水去哪儿了，二是说说生活中的蒸发现象，三是用实验解释蒸发现象，四是比较水和水蒸气的相同点和不同点。
第一个活动：用湿布擦黑板，过一会儿黑板上的水迹不见了。用水洗手，不用擦手也会干。提问：这些水去哪儿了呢？发现问题：大多数孩子还是不理解水去了哪里，只有一位孩子说出水是蒸发了。
第二个活动：说说生活中类似的现象。这是是基于第一个活动展开的，目的是为了让学生进一步深刻体会发生在周围的蒸发现象，了解到蒸发是无处不在、无时无刻不在进行着的。发现问题：孩子能举出的例子很有限。解决方法：老师多准备蒸发的图例，引导孩子说出来。
第三个活动：因为科学探究讲求的是有事实，有依据。学生需要用实验证明自己的猜测。实验一通过比较两个有盖和无盖的杯子，在相同环境条件下杯中等量的水的变化，探讨水到底去哪儿了？实验二通过倒扣在地面一段时间的透明塑料盒的变化，观察和研究水去哪儿了？该过程需要引导学生关注水蒸气的特点。发现问题：1.为了让现场的实验现象更加明显，老师采用的是温水，这让部分学生以为只有温水或是热水才会发生蒸发现象，冷水不会蒸发。2.绑橡皮筋这个操作对学生有较大难度，如果没绑紧实验现象则不明显。解决方法：1.老师提前录制冷水的实验视频现场展示，或是课前两天让学生提前在家做这个实验。2.录制微课说明实验操作。
第四个活动：是基于对实验的理解和分析之后展开，此时对水蒸气的理解变得更具体丰富，更容易理解水和水蒸气的相同点和不同点。发现问题：1.学生不理解韦恩图。2.学生对于无色、无味、透明的特征比较容易得出，但对于它们没有固定形状、没有固定的体积的特点还不太理解。解决方法：1.先不填写韦恩图，让学生说一说水和水蒸气的特点，有目的地把共同特征写在中间，最终将水和水蒸气的特点分别圈画出来呈现交叉，帮助学生更好地理解韦恩图。2.组织学生先小组交流，再组织小组代表班级内交流，在交流过程中暴露问题，老师进行引导。

1.2《水沸腾了》

1.加热时间问题
预实验用100毫升30℃左右的常温水来加热，历时35分钟才达到100℃出现沸腾的相关现象，这在40分钟的课堂上显然是不合适的。因此，在试教中我们把学生的水换成了50℃左右的温水，加热10-15分钟能够达到沸腾，这样给其他教学环节留下了空间。2.酒精灯的使用本次实验是学生第一次接触和使用酒精灯，尽管看了微课，也在实验前讲解和示范了操作方法，仍然有很多操作不规范甚至错误的情况，尤其是点火和灭火的操作环节错误率最高。当然要保证所有孩子都在本节课上熟练掌握酒精灯的使用方法可能不太现实，我们仍然希望可以减少出现操作失误的人数。经过研讨，我们得出这样的方法：在学生确定小组分工以后，要求材料管理员、实验操作员和安全监督员认真学习酒精灯的操作方法，在孩子已经明确自己的角色和任务之后，对自己的操作规范也会提出更高的要求。即使不能保证这些“相关人员”都操作规范，但也能提高全班学生的整体水平，并在小组内起到一定的示范作用。当然，实验过程中，教师的巡视和指导是不可或缺的。3. 实验中的观察和描述用画图的方法表示自己的想法时，大部分学生能够画出水面以下的气泡和水面以上的热气，少部分学生能画出气泡从水底到水面逐渐变大，加热后水变少等动态变化。用酒精灯加热水的实验中，学生在记录水的变化时，大部分记录有水中气泡越来越多，逐渐上升、变大最后破掉，水面有滚动，水面之上有白汽，且温度越高，白汽越多，烧杯和白汽越来越热，在沸腾过程中水中的气泡很大，上升很快，水面上的白汽也很浓。部分孩子还在其他发现一栏记录了烧杯内壁有水珠，加热后水变少，加热水后桌子也变热了等现象。但是大部分孩子只注意到水温达到100℃会沸腾，见到水沸腾的现象就开始兴奋，而没有留意沸腾过程中水温是否维持在100℃，所以在实验前应该提醒他们注意观察水沸腾以后温度怎样变化，并在部分小组率先出现沸腾现象时再次提醒孩子们留意这一细节。本次试教我们采用的是开放式记录单，意图是了解学生会从哪些方面去描述水加热过程中的现象，收集从孩子的角度去观察这些现象的维度，以便在之后的教学中设计更加适合该阶段孩子的勾选式或填空式记录单。除了总结水加热和沸腾过程中的变化以外，我们还基于孩子记录的加热后水明显变少和烧杯内壁有水珠这些现象，继续追问并引发他们思考：变少的水去哪里了？烧杯内壁的水珠是哪里来的？这是为了引导孩子思考这些现象的背后，水和水蒸气在这个过程中的转化以及转化的条件。科学课堂上我们不仅重视孩子们对现象的细致观察和记录，还应该引导他们思考这些现象产生的背后所隐藏的科学规律，从而初步建立课标中的大概念。 1.3 《水结冰了》我们的第一次实验以失败告终，在水温降到0℃并维持了5分钟还没有任何开始结冰的迹象，之后温度竟然继续下降到零下3℃，还是没有结冰，我怀疑是温度计的测量问题，于是我又换了一支温度计继续做实验，发现温度还是零下3℃！无奈只能请教各大网站，最后在知乎上看到一个意外却看起来合理的解释：温度低于零度还不结冰的水叫“过冷水”，过冷水之所以不结冰，是因为水中缺少凝结核，所以在0℃以下还保持着液态。在非常纯净的水中，没有可以围绕形成冰晶的污染物或微粒，由于水独特的热力学，结晶难以实现。如果这时周围环境的温度低于水的温度，那么水的温度会继续降低，但不结冰，成为低于0℃的“过冷”液体。第二次实验我们用的是加入了杂质的自来水，和隔热作用比较好的泡沫盒子，同时进行了两组实验，终于看到水结冰了。
1.7《混合与分离》1.思考和讨论分离方法
学生开始很难想到用水，所以在安排讨论之前，我们在课件上给出了一些提示，如筛子、水、海水晒盐的图片等，其中筛子在简单操作以后很快被排除了，接下来怎样想到用水来分离沙和食盐呢？其实不管是借助筛子还是水都是根据物质的特征来进行分析，筛子是根据物体的体积大小，水是借助物质是否溶于水的特性。本节内容和下一课《它们发生了什么变化》都是帮助学生建立利用物质的特征来实现混合与分离的意识。所以在此之前引导孩子去对比食盐和沙的特征很有必要，包括颜色、大小、形状、是否溶于水等。在孩子发现了食盐和沙的溶解特征区别时进行追问：如果将混合的沙和食盐加入水中会怎样呢？进而引出先溶解后过滤分离出沙的方法。2.过滤和蒸发的操作由于这是学生第一次接触过滤这种实验方法，传统的操作中“一贴二低三靠”的规范，对细节要求很高，大家都对操作方法不够熟练，特别是玻璃棒的使用，导致实验耗时较多，效果不好。因此在第二次试教时我们选择简化过滤操作，直接将装有滤纸的漏斗靠着烧杯内壁放入，不要求漏斗下方紧贴烧杯内壁和用玻璃棒引流，一人扶着滤纸和漏斗，一人向漏斗里倒入混合物溶液，必要时借助玻璃棒倒出混合物溶液。3.实验中的观察和描述在记录溶解、过滤和蒸发实验中的现象时，大部分学生记录了加入水中搅拌后食盐消失了，而沙还在水中可以看见；过滤时沙在漏斗上，而食盐还是看不见，少部分学生写到食盐溶解在水中；蒸发后食盐又出现了，大部分学生都发现了重新出现的食盐与分离前的不一样，不是小颗粒状，而是大块的，看起来更白更干净，并产生疑问，在这里我们给学生简单解释了食盐晶体的缘故。但是有些小组等到水分蒸干才熄灭酒精灯，导致得到的食盐晶体烧焦了，影响了原计划对分离前后的食盐进行对比的效果，所以要强调酒精灯应该在水分快蒸干时就撤离。不过这些小组的孩子也有意外收获——闻到分离后的“盐巴”很香给课堂增添了几分乐趣。 4.研讨环节 教材中设置的第一个问题是“我们是怎样将沙和食盐分开的？”，目的是想让学生说出通过食盐可溶于水而沙不溶于水的特征来分离出沙；第二个问题是“我们是怎样将食盐和水分开的？”目的是想让学生说出通过水分可以蒸发来分离出食盐。在试教中发现学生看到第二个问题时能够比较流畅完整地表达通过蒸发来分离食盐和水的过程，但是在讨论第一个问题时他们都想要把分离沙和食盐的整个过程都说出来，但是由于表达水平有限又说得比较零碎，这就导致我们很难判断学生到底是否理解了这个分离的过程。后来我们换了一种提问方式：我们是怎样将沙分离开来的？水在这个过程中起到了什么作用？他们很快说出是将混合的沙和食盐加入水中，使食盐溶解到水里，再通过过滤来得到沙，水在这个过程中的作用是溶解食盐。

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对科学教学的新思考

核心概念是超越一般事实的观念和思想，具有很强的迁移性。学生可以利用少量的核心概念，在科学学习中实现举一反三、触类旁通。据研究表明，人们对核心概念的理解可以较长久地保存在记忆中，有助于人形成较好的知识框架，学习更多知识。只有让孩子们超越所给的信息进行思维，获得重要的和可迁移的观念（核心概念），才能适应知识膨胀和复杂的环境。因此，这就要求科学教学不能仅仅停留在事实知识层面（处于金字塔的下面——认知的低水平阶段）。科学教学要超越事实上升到概念，起码是统摄性较低的概念，再上升到核心概念。这样一步步向上走，一个个层次的发展，才能够提高孩子们的思维能力和思维水平。只有具备了一定量的学科核心概念和方法，才有可能上升到跨学科的主题，最终形成一些哲学观点。修订后的小学科学课程标准要求课程的设计者“必须将事实性知识置于学习者的概念框架中”。作为老师，我们如何以核心概念帮助学生去认识未知的世界，达到最终目的——创建核心概念呢？这是我们仍需要不断探索的问题。让我们在科学教育之路上继续“出发”，不忘初心！

文稿｜赖艳  陈灵好

责编｜赖艳

审核｜杜伟

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来源: 宝安小学科学教研