独立探究，构建学生为主的课堂

《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出，我们的教学开始逐渐摒弃原有的教师把控课堂的模式，转而关注学生的核心素养，构建以学生为主体、教师为主导的新型课堂。所以教学要在不断实践中逐步创新，教师实现“放手”，让学生大胆去做，自由去做。新的问题随之而来。什么类型的课堂适合学生自主探究？教师在其中起怎样的作用？学生具备自主探究的能力吗？学生进行独立探究时，要怎样开展活动呢？

下面我将以教科版科学三年级上册第一单元“水”的有关课程教学为例，具体阐述怎样构建以学生为主的独立探究课堂。

一、教学分析

（一）教材分析

“水”这一单元的教学内容主要分为四个阶段，第一阶段为水的循环过程，对水的行踪进行探索，从生活情境中发现科学现象；第二阶段为水的物态变化，通过对水的不同物态变化，重新认识“水”，了解水在生活中是如何变化形态的；第三阶段为对水的探究，探索它的物质特性，明白水可以在我们的生活、科学实验中起到什么作用；第四阶段为探究水的变化类型，体会水的变化与简单的形状、大小变化的区别，从而体会“物理变化”这一类型，为之后的科学学习做准备。

（二）学情分析

因为科学课程的特殊性，学生的学习过程多以动手实践为主，所以在三年级时学生已经具备了一定的实践探究能力。由于教材中的实验呈现和教师的主动干预，学生虽具有探究经验，但缺少独立思考的过程，所以在教学中，教师要注重学生的思维发散与聚拢过程。故学习的重点有三个：一是实践能力的再度培养，二是思维的独立探索，三是围绕核心的发散思维。三者缺一不可。

二、教学目标

（一）科学观念目标

了解水的循环过程，明白水蒸发的原理，掌握水的三种形态；理解水沸腾、结冰、融化中的不同物态变化过程；对水的物质特性进行探究，明白不同物质在水中的溶解能力，探究影响溶解速度的因素，知道部分的溶解过程存在可逆性；了解物体的形态虽然发生了变化，但其本身的成分并没有改变。

（二）科学思维目标

通过观察、实验、小组讨论等活动，加强学生对观察、思考、推理等能力的培养，提升科学核心素养；通过对部分课程的类比学习，形成归纳总结的思维。

（三）探究实践目标

能在探究活动中对实验进行观察、描述，并对实验结果进行分析、总结。

（四）态度责任目标

认识水在我们的生活中无处不在，水是地球上不可或缺的资源之一，建立节约用水、珍惜淡水资源的价值观和责任感。

三、教学重难点

教学重点：明白水蒸发的原理，掌握水的三种形态；理解水沸腾、结冰、融化中的不同物态变化过程；明白不同物质在水中的溶解能力，探究影响溶解速度的因素，知道部分溶解过程存在可逆性；了解物理变化的基本特征。

教学难点：加强对观察、思考、推理等能力的培养，提升科学核心素养；通过类比学习，形成归纳总结的思维；认识水在我们的生活中无处不在，形成科学严谨的学习态度，敢于大胆质疑，善于合作，热爱自然。

四、教学过程

在教学前，我根据单元内知识间的联系，对本单元课程进行了划分，帮助学生理清思路，顺畅探究。首先“水到哪里去了”为探究部分第一环节；“水沸腾了”“水结冰了”“水融化了”是水的物态变化探究，是第二环节；“水能溶解多少物质”“加快溶解”“混合与分离”为水的物质特性探索，是第三环节；“它们发生了什么变化”是第四环节，重点探究水的变化是物理变化，为之后的科学学习做准备。下面为教学中的一些关键片段展示。

▲环节一：水的循环过程

师：同学们在生活中都接触过水，水会一直在你身边吗？水会一直存在于我们接触的地方吗？

生1：会吧！就像我杯子中的水一直都在。

生2：不会的，我洗完手一会就干了，水不见了。

师：看来同学们的想法有分歧呢！那我们就设计一个实验来验证谁的想法是对的。你会从什么方向入手呢？

生：既然我们的争议点在水是不是会消失，少量的水消失了，大量的水看起来没什么变化，那我们就用大量的水做实验看一看。

学生发现问题后，自主设计实验内容。

目标：观察杯中水量是否发生变化。

思考：怎样可以使一个杯子的水量变化，一个不变呢？

生：之前水消失是因为在空气中蒸发了，是不是用一个物品隔绝它蒸发的途径就可以发生变化呢？我们用塑料薄膜盖好杯口，用橡皮筋固定，另一个则不做任何处理，这样两个杯子是不是就会发生不一样的现象，形成对照实验呢？

学生将想法进行实践，准备水量相同的两杯水，标记水量线，一个薄膜固定，一个不做任何措施，等待2～3天后观察实验现象。

生：我发现在塑料薄膜上有一些水珠，它们滴回水杯中，水量基本无大变化，没有薄膜的水杯中的水量较刻度线明显下降，原来水真的会蒸发掉，从液态变为气态跑走了！这就是水蒸气的由来！

▲环节二：水的物态变化

1.水的沸腾现象

师：在前面的学习中，我们发现了水蒸气这个新事物，那大家平时可以见到它吗？

是不是只要温度升高就会引起沸腾现象呢？我们一起来试试。

目标：水温升高就会引起沸腾现象吗？

思考：怎样记录水温，什么状态时水就沸腾了？

生：温度计可以用来记录水温。

学生使用酒精灯对烧杯中的水进行加热，并边观察边利用温度计记录水温。教师提醒学生注意安全使用酒精灯。

生：我在记录时发现水温达到一百摄氏度，水中出现了一些细小的气泡，随后气泡开始上浮，水面上就出现了水蒸气。所以并不是只要水温升高就会沸腾，而是在一百摄氏度时开始沸腾，出现水蒸气。

2.水的结冰过程

师：水温升高至一百摄氏度会出现沸腾现象，那如果水温降低后又会出现怎样的现象呢？

你知道在什么温度下水能结成冰吗？

目标：水在什么温度会改变形态，由液态变为固态，形成冰。

思考：怎样设计在常温环境下，水可以结成冰，便于我们观察实验现象？

生：夏天我们拿出冰棒时，它会使附近的空气温度下降，但是冰在高温的夏天也会迅速融化，怎么可以使冰融化得慢一点呢？

教师带领学生查阅资料后发现将适量的干冰加入冰中可以延缓冰的融化，在这段时间内我们能够有时间观察实验现象。

学生使用干冰为观察实验创造一个低温环境，用试管装入清水，一段时间后利用温度计测量水的温度。

生：我在水中出现透明色的固体状颗粒后就开始记录，发现在零摄氏度时水开始结冰。

3.冰的融化温度

生：既然水在零摄氏度会凝结成冰，那冰的融化也会在相同的温度吗？

学生利用之前加入食盐的碎冰继续探究，使用温度计记录冰的周围温度。

生：我从冰的初始温度开始记录，在杯中出现了水滴时说明有冰开始融化，此时温度为零摄氏度，当环境温度高于零摄氏度时，冰发生融化现象。

▲环节三：水的物质特性

师：在生活中，水还有自己的特别之处，有许多东西都会溶解在水中，你知道哪些东西可以吗？

生：食盐、红糖都可以。看来水也是包罗万象呢！

师：那这么多的物质能够全部溶解在水中吗？大家观看视频思考。（教师播放同样分量的不同物质倒入水中的溶解过程）

生：我发现有的物质没有完全溶解在水中，还有颗粒在里面呢！看来水对物质的溶解能力都不相同呢！可以做一个实验具体试一试。

目标：探索水对不同物质的溶解能力。

思考：准备相同分量的五十毫升清水，将需要溶解的物质以4毫升为一份，平均分好剂量逐份加入，观察实验现象并记录。以食盐和小苏打的溶解为例。

生：我发现在往两杯水中加物质时，在加第三份时，小苏打已经不溶解了，但是食盐还可以继续溶解。看来它们的溶解能力并不相同。

生：在实验过程中，溶解的过程缓慢，对于是否还会有物质继续溶解，有时候会记录错误，会不会存在一种操作可以使物质更快速地溶解在水中，我记得如果是用热水冲红糖水，糖会更快速地溶解，是不是温度会影响溶解的速度呢？

学生将相同分量的食盐放入热水和冷水中观察溶解速度，使用计时器记录时间，发现在其余因素均相同的情况下，热水中的食盐溶解速度明显比冷水中快，所以温度是影响溶解速度的因素之一。

师：我们已经知道物质可以溶解在水中，现在老师手中有食盐和沙子，你可以利用水将它们分离出来吗？

目标：分离混合的食盐和沙子。

思考：尝试将其中倒入适量的水，观察现象。

生：我发现在溶解过程中，只有食盐溶解了，沙子却没有变化，看来并不是所有的物质都可以溶解在水中，现在我们已经将沙子分离，可食盐怎么办呢？

教师向学生展示提炼食盐的视频，引发学生思考。

生：我们利用加热的方式，使水蒸发，最后剩下的就是食盐。

▲环节四：水的变化特征

师：在本单元内，水在不同的方式下变化着自己的形态，有固态、液态、气态，在老师这里也有一些物品的变化，你觉得它们的变化相同吗？（教师展示橡皮泥组成的作品、折纸作品、被撕掉的纸）

生：看起来不太相同呢。水的形态在其中发生了变化，只是它们的形状、大小发生了变化，且水的形态虽然发生了变化，但是它的形态可以在一定条件下再变回来，橡皮泥、纸却不能再转化回来了。

师：同学们观察得很仔细！我们可以发现变化存在可逆和不可逆两种，那在这两种变化中物质还是原来的物质吗？

生：虽然变化不相同，但它们还是原来的物质。

师：所以一些物质的状态虽然发生了变化，但是物质本身的组成成分却没有改变。这种变化就是物理变化。

在有关“水”的单元教学中，我们可以看到科学知识都是在实践的基础上得出的，并且实验内容环环相扣，学生思路顺畅，在情境中逐渐深入探究得出结论。这就启发我们要构建以学生为主体的课堂，教师把控课堂节奏和大方向，将课堂还给学生，学生独立设计、思考、得出结论，完成有关问题的探究过程。

（作者单位：甘肃省会宁县土门岘镇袁岔小学）

编辑：赵文静