［摘 要］根据知识建构理论和教学重演律，从“教什么，怎么教，怎么学”三方面对“温度的测量”一课进行教学设计优化。通过立足于学生立场，设计学习情境，激发学生的认知冲突，让学生经历科学知识的形成过程，进行知识自主建构，使教学的知识转 化为学生的知识，可有效提高课堂效率。
［关键词］教学设计 情境 问题 错误 课堂效率
［中图分类号］ Ｇ６３３．９８ ［文献标识码］ Ａ ［文章编号］ １６７４－６０５８（２０１５）０５－０１１３
根据教学论的“三角形模型”，课堂教学总是基于教材、教师、学生这三大要素之间的交互作用而形成的，所以教学设计要解决三个问题，即教什么？ 怎么教？ 怎么学？以前我们更多关注教学的流程、教学环节、教师在课堂上精彩的言辞，而我们现在更应着重于学生“学”的设计，通过对学生“学”的设计，来提高学习的效率。下面以浙教版《科学》七年级上册第一章《科学入门》第四节《温度的测量》一课为例进行阐述。
【教学环节】
一、新课引入——— 为什么做温度计
创设情境，提出问题：１．在没有任何设备的条件下，医生如何来感知病人是否发烧？２．这样感知体温方便吗？准确吗？
设计意图：从生活的情境中引出定性分析的不足， 引导学生向定量分析思考。学生通过反思、比较，体会到：很多时候定性分析无法确切地说明问题，此时就有必要从定性转向定量，从而引出“温度计的作用——— 精确测定物体的温度”。
二、新课教学
（一）探究“怎样做温度计”，渗透科学方法教育展示：常见的温度计实物或图片，并要求学生进行分类。设计意图：引导学生对温度计进行归类，渗透分类思想方法的教育。介绍：伽利略温度计。
活动一：自制温度计，比较两杯水的温度高低。（材料：一个玻璃瓶、一个带透明塑料管的橡皮塞、用红墨水染红的水。）学生分组实验，得出结论。设计意图：采用了“做中学”的教学方式，增加了学生的亲身体验，有效回避了一些“灌输式”的学习，充分发挥了学生的主观能动性。
思考与讨论：
１．请说出塑料管中水柱变化的原因。你能说出温度计的工作原理吗？
２．如果要把自制的温度计制成真正能测量温度的温度计，该怎样改进？ 温度计上的刻度又是如何规定的？
３．如果用这个自制的温度计来测量温度很高或很低的物体，则要如何改进？
设计意图：利用温度计的发展历程，通过问题导引来进行教学。让学生面对真实的科学问题，引导他们亲历科学知识的重演过程，并有意识地渗透一些科学的思想方法，如转换法、放大法等。这不但有助于加深学生对温度计制作原理的理解，而且也是培养学生独立思考能力和分析、解决问题能力的重要途径。
【点评】教学重演律告诉我们：学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演；学生学习科学的心理顺序差不多就是前人探索科学的历史顺序。著名教育家玻利亚也曾提出：“在教一个科学的分支（或一个理论、一个概念）时，我们应让孩子重蹈人类思想发展中那些最关键的步子。”同样在教学中也应做到：让学生重演科学知识的发生过程。即在教师指导下，让学生去揭示科学知识的发生原因、经历科学知识的形成过程以及感受科学知识的发展方向等，使科学学习成为学生的“亚研究”“再创造”的过程。
（二）学会“怎样用温度计”，培养探究能力
１．实验室温度计的用法
活动二：先看课本第２４ 页图１—５５，讨论为什么要这样操作，再用实验室温度计来测量水温。
设计意图：学生分组实验，教 师巡视，并用相机捕捉、展示学生测温时的错误之处，师生一起分析错误；实验图像的采集在现场完成，现场呈现，让学生们感觉真实、生动的同时，加深了对规范操作的认识。
练习：温度计的读法和写法，即数学的读法、正负的含义、数学的写法和单位的写法。
设计意图：通过“用法→ 读法→ 概括”这三步活动， 让学生基本学会温度计的使用。温度计刻度与其他测量工具的不同之处在于它有负数值，这是造成温度计读数错误的常见原因；漏写零下温度的“—”号 及温度单位，也是学生常犯的错误。教学中，应有意识地让学生把这些问题暴露，引导学生自我发现错误并加以矫正、归纳。概括：在学习刻度尺时，用“放、读、记”几个精炼的词概括了刻度尺的用法，根据你对于温度计的使用，能否也用简 短字词来归纳？
师生共同合作，达成共识——— 用“选、放、读、记”来概括温度计使用注意点。设计意图：结合刻度尺用法，用演绎的思想，让学生自己得出温度计的使用方法，培养学生的自主思考、归纳提升的能力。
【点评】在日常教学中，有不少教师对学生的错误采取“零容忍”的态度，认为要防患于未然，把学生的错误消灭在萌芽状态中。其实，课堂本来就是允许学生犯错的地方。更何况，有时学生做对了，说不定只是模仿；如果学生做错了，绝对是他的原创。从这个意义上说，学生的错误也是重要的教学资源。由此看来，要让学生学好一个科学概念（或其他知识），最合适的教学起点是学生原有的迷思概念；最有效的教学方法是激发学生的认知冲突，并由此切入，引导他们通过自主建构，最终完成从迷思概念到科学概念的转化。
２．体温计与实验室温度计的异同
思考：如果医生用实验室温度计测量人的体温，有什么问题？设计意图：引导学生对“实验室温度计”进行反思， 发现实验室温度计在测量人的体温时所存在的缺点，从而引出“体温计”。
观察：体温计和实验室温度计的结构、液柱的粗细、刻度范围、最小刻度。思考与讨论：（１）体温计和实验室温度计在刻度上有何区别？ （２）是什么原因决定了两者的这一区 别？（３）体温计液柱很细，眼睛很难观察到对应的刻度，我们是怎样解决这个问题的？
分组实验：分别用实验室温度计和体温计来测量同一杯温水的水温（要求测量时，先不要离开被测物体进行读数，再离开被测物体一段时间后读数，比较两者的读数）。
合作讨论：两支温度计的示数相同吗？为什么？
设计意图：以讨论的形式展开教学，体现课堂教学的开放性，发挥了学生学习的自主性。同时通过引导学生对实验室温度计和体温计的观察、对比、分析，使学生认识体温计的结构特点，并体会这种结构所具有的功能。
小结：体温计与温度计的异同点（略）。
【点评】布鲁纳认为：“学习者在一定的问题情境中， 经历对学习材料的亲身体验和发展过程，才是学习者最有价值的东西。”因此在科学课堂教学中教师通过精心设计问题立“疑”设“障”，创设激发学生进行积极思维的学习情境，从而提高课堂教学效率。
３．体温计的用法
分组实验：取出６ 支体温计，２ 支温度高于
师生合作：出示体温计的玻璃泡特殊结构图，解释体温计使用前一定要“甩”一下的原因。
设计意图：通过实验引起学生的认知冲突，引导学生思考产生这一现象的原因，最终在体温计的特殊结构处寻得解释。这样的教学在落实知识与技能目标的同时，也让学生在经历知识形成过程中掌握方法。活动三：每个学生测出腋下温度，同学之间相互读出对方的体温。利用学生活动的时间，介绍洗澡水的温度、泡茶的水温、不起眼的烟蒂头的温度等生活常识。
提问：我们正常体温是
小结：正常体温取决于测温的部位，不同的测温部位反映的正常体温不同。
介绍：世界卫生组织（ＷＴＯ）提供的人体正常体温的参考数值。设计意图：练习体温计的使用，并渗透科学源于生活，生活处处皆科学的思想，引导学生关注生活、关注科学。
（三）了解现代测温方法，培养ＳＴＳ意识
思考与讨论：阅读书本相关材料，讨论还有哪些测量温度的方法和技术？设计意图：通过讨论交流，使学生了解现代测量温度的工具，感受现代科学的进步。
三、课堂小结
小结：通过本节课学习，你有哪些收获？还有哪些困难？（学生讨论、交流。）
设计意图：为学生创建交流平台，成果互享，困难互助。
四、课外探究
１．在温度计液泡外涂上酒精后，露置于空气中，观察温度计示数的变化。
２．测量水沸腾时的温度。
设计意图：把学生的学习热情、探究欲望延续到课堂之外，拓展教学空间和时间，有利于学生对学习过的知识进行创新性应用，并为以后物态变化等知识的学习埋下伏笔。
著名的美国心理学家罗伯特曾提出“为学习而设计教学”的口号。一个教师倘若真能为学生的学习而设计课堂，则意味着他不能仅仅只考虑让自己教得方便，同时他还要把学生的学习和学习者本身作为重点去关注， 通过促学、导学让学生获得更多。通过教学设计，把学习的核心部分还给学生，把思想发生处还给学生，以知识的意义与学科的魅力来唤醒学生的学习，从而提高课堂效率。
［ 参 考文 献 ］
［１］黄士力．实效课堂［Ｍ］．杭州：浙江教育出版社，２０１２．４．
［２］ 王全，母小勇．“科学史— 探索”教学模式与“重演”论基础［Ｊ］．课程· 教材· 教法，２００８（７）．
［３］ 吴光耀．新课程理念下教育教学探索和实践［Ｍ］．杭州：浙江大学出版社，２０1９．４．
