魏振江 李明容 高志元

小學(xué)科學(xué)是一門發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生科學(xué)能力和培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度的綜合性課程。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中采取有組織的“教”和有目標(biāo)的“學(xué)”相互配合的教學(xué)方式，滲透科學(xué)思維方法培養(yǎng)，是課堂教學(xué)的核心。如何構(gòu)建科學(xué)思維型課堂教學(xué)模式，促進(jìn)科學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)，體現(xiàn)“做中學(xué)、做中悟、做中建、做中評(píng)”，是科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的重要問(wèn)題，也是每一位科學(xué)教育工作者迫切需要解決的問(wèn)題。

小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的特點(diǎn)是：以真實(shí)問(wèn)題情境為導(dǎo)向，以學(xué)生合作探究為研究方法，以歸納、總結(jié)、遷移、應(yīng)用知識(shí)為目標(biāo)。作者通過(guò)不斷豐富和完善小學(xué)科學(xué)思維型課堂教學(xué)模式的研究和實(shí)施途徑，提出了小學(xué)科學(xué)思維型課堂教學(xué)流程：“認(rèn)知沖突—自我建構(gòu)—自我監(jiān)控—遷移應(yīng)用”和“創(chuàng)設(shè)情境—提出問(wèn)題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)方案—探究驗(yàn)證—解釋交流—反思評(píng)價(jià)—遷移應(yīng)用”。

一、科學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀分析

實(shí)踐證明，沒(méi)有好的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)就不會(huì)有好的課堂教學(xué)效果。就現(xiàn)階段而言，許多教師在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中除了單純和片面地依照課本上的教學(xué)環(huán)節(jié)，循規(guī)蹈矩地進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)外，沒(méi)有整體考慮教材各知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)，沒(méi)有仔細(xì)揣摩編者的意圖，沒(méi)有更多地關(guān)注學(xué)生知識(shí)和能力的培養(yǎng)目標(biāo)，沒(méi)有思考單元知識(shí)的可行性教學(xué)策略，也沒(méi)有合理安排學(xué)生探究、反思、評(píng)價(jià)活動(dòng)。教師講授內(nèi)容偏多，對(duì)學(xué)生的合作感知和抽象概括能力培養(yǎng)不夠，導(dǎo)致其知識(shí)應(yīng)用遷移能力不足。

那么，小學(xué)科學(xué)該怎樣進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)呢？就是要依據(jù)現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)理論，構(gòu)建以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問(wèn)題解決為導(dǎo)向的思維型課堂教學(xué)模式，倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，利用線上線下融合方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。按照思維型科學(xué)教學(xué)理論的要點(diǎn)，根據(jù)學(xué)生的年齡、興趣、已有知識(shí)和認(rèn)知特點(diǎn)，結(jié)合其生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引發(fā)認(rèn)知沖突，提出有層次關(guān)系的系列問(wèn)題;利用信息技術(shù)等手段開(kāi)發(fā)教學(xué)資源、虛擬混合現(xiàn)實(shí)結(jié)合開(kāi)展合作探究;創(chuàng)造開(kāi)放交流環(huán)境、促成科學(xué)解釋;反思探究發(fā)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。思維型科學(xué)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)必須符合《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》總體要求和階段目標(biāo)的具體要求，各要素之間要形成相互連接、相互助力，促進(jìn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這樣才能有利于學(xué)生真實(shí)的學(xué)習(xí)發(fā)生，有利于學(xué)生能力的提高，更有利于高效完成教學(xué)任務(wù)，收獲好的教學(xué)效果，真正落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)。因此，思維型課堂教學(xué)設(shè)計(jì)需根據(jù)課程內(nèi)容選擇適切的教學(xué)形式，追求真實(shí)有效的教學(xué)效果。

“科學(xué)始于好奇”思維是從問(wèn)題開(kāi)始的，有了需要解決的問(wèn)題，方可調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，只有讓學(xué)生帶著問(wèn)題去探究，思維才能“活”起來(lái)，探究才能“動(dòng)”起來(lái)。教學(xué)從矛盾中開(kāi)始，在爭(zhēng)議中進(jìn)行，在有效解決沖突中建構(gòu)，在知識(shí)遷移應(yīng)用中結(jié)束。教學(xué)時(shí)創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題，做出假設(shè)，讓學(xué)生自主探究，既有助于激發(fā)學(xué)生的求知欲望，還能更好地發(fā)展學(xué)生的高階思維。

二、思維型課堂教學(xué)模式的建構(gòu)

小學(xué)科學(xué)教育是以形成科學(xué)素養(yǎng)為核心，以保護(hù)學(xué)生的好奇心和培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)以科學(xué)思維思考問(wèn)題、以動(dòng)手實(shí)踐探究問(wèn)題、尋找證據(jù)形成認(rèn)識(shí)，強(qiáng)調(diào)自我探索、建構(gòu)知識(shí)的教育。因此，思維型課堂教學(xué)模式的目標(biāo)是以“做中學(xué)、做中悟、做中建、做中評(píng)”為理念，以“創(chuàng)設(shè)情境—提出問(wèn)題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)方案—探究驗(yàn)證—解釋交流—反思評(píng)價(jià)—遷移應(yīng)用”為基本過(guò)程要素，以探究、合作、評(píng)價(jià)、應(yīng)用為核心活動(dòng)，以“提問(wèn)、設(shè)計(jì)、選擇、分析、交流、評(píng)價(jià)”為學(xué)習(xí)形式。基本思路是遵循科學(xué)思維教育理念，構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，能充分體現(xiàn)“做中學(xué)、做中悟、做中建、做中評(píng)”的基本課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，以此構(gòu)建具有高階思維的課堂教學(xué)模式，提升課堂教學(xué)的可操作性、有效性，體現(xiàn)科學(xué)探究與課程內(nèi)容的深度融合?；谝陨夏繕?biāo)與思路，構(gòu)建以“創(chuàng)設(shè)情境—提出問(wèn)題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)方案—探究驗(yàn)證—解釋交流—反思評(píng)價(jià)—遷移應(yīng)用”為特點(diǎn)的課堂教學(xué)模式，能有效銜接核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，大范圍提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的落實(shí)。

三、思維型課堂教學(xué)片斷

（一）片斷一《杠桿》

例如在教學(xué)《杠桿》課堂導(dǎo)入時(shí)，提出發(fā)散性問(wèn)題：父子倆體重不同，如果到公園去玩蹺蹺板，怎么玩？通過(guò)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)回答、教師視頻展示和分析杠桿原理，使學(xué)生從中進(jìn)一步了解杠桿三個(gè)作用點(diǎn)（支點(diǎn)、施力點(diǎn)、受力點(diǎn)）之間的關(guān)系，更加明確杠桿的作用。此環(huán)節(jié)通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)學(xué)生的探求欲，進(jìn)而提升其行動(dòng)能力、驅(qū)動(dòng)思維發(fā)展。

（二）片斷二《水生植物》

以教科版三年級(jí)上冊(cè)第一單元第四課《水生植物》為例。該片斷教學(xué)設(shè)計(jì)采用以“創(chuàng)設(shè)情境—提出問(wèn)題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)方案—探究驗(yàn)證—解釋交流—反思評(píng)價(jià)—遷移應(yīng)用”為特點(diǎn)的課堂教學(xué)模式，所有教學(xué)活動(dòng)以“任務(wù)—策略—反思”三個(gè)維度創(chuàng)建八個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)間采用層次逐漸遞進(jìn)的活動(dòng)設(shè)計(jì)。該第一單元學(xué)習(xí)內(nèi)容包括《校園的樹(shù)木》《大樹(shù)和小草》《水生植物》《植物的葉發(fā)生了什么變化》四課，主要培養(yǎng)學(xué)生看、聽(tīng)、摸、問(wèn)、量、聞等科學(xué)研究的基本方法，并通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、對(duì)比、類比進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)其講求實(shí)證的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)他們研究生命現(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和實(shí)踐能力。

“水葫蘆漂浮的秘密”這一片斷教學(xué)是認(rèn)識(shí)水生植物的典型例子，通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐和小組討論、比較、歸納、概括等方式，引導(dǎo)學(xué)生形成漂浮這一新概念。從中體現(xiàn)了科學(xué)思維型課堂實(shí)事求是的態(tài)度、對(duì)概念性知識(shí)的獲取途徑以及對(duì)科學(xué)探究方法的具體實(shí)踐應(yīng)用。本片斷的教學(xué)設(shè)計(jì)目的是讓教師能夠認(rèn)真分析學(xué)情，深入鉆研教材，并利用真實(shí)問(wèn)題創(chuàng)設(shè)情境，造成學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生歸納、分析打破認(rèn)知平衡，產(chǎn)生疑問(wèn)：水葫蘆和金魚(yú)藻為什么一個(gè)漂浮，一個(gè)卻沉入水底？教師在對(duì)問(wèn)題做出細(xì)致分析后設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，讓學(xué)生經(jīng)歷提出假設(shè)、自主設(shè)計(jì)、選擇方案、合作探究、解決問(wèn)題，從動(dòng)手實(shí)踐剪開(kāi)、觀察膨大的葉柄聯(lián)想到羊皮筏子，最終建構(gòu)漂浮這一概念。之后，教師引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)對(duì)象、學(xué)習(xí)過(guò)程、思維方式、學(xué)到的知識(shí)和應(yīng)用的探究方法;學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，形成自己的認(rèn)知策略，發(fā)展自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的自我監(jiān)控能力。然后進(jìn)行知識(shí)的遷移，學(xué)生可以說(shuō)說(shuō)生活中與水葫蘆漂浮原理類似的物品，如救生圈、救生筏、浮在水面上的潛水艇、漂浮的水生植物等。CB4C3794-32EF-4B6E-8792-B186EC3A6199

本片斷教學(xué)設(shè)計(jì)思路是：在認(rèn)知沖突中提出研究的問(wèn)題，以“學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)—教師演示實(shí)驗(yàn)—科學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)”為主要活動(dòng)平臺(tái);以“感知整體、提出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、達(dá)成一致、交流評(píng)價(jià)、延伸探究、總結(jié)反思”為學(xué)生學(xué)習(xí)主線;以“感受、分析、探究、交流、評(píng)價(jià)”為學(xué)習(xí)形式;以感知體驗(yàn)到抽象概括為學(xué)習(xí)路徑。通過(guò)思維型課堂教學(xué)的形象展示、經(jīng)驗(yàn)反思、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、合作探究、遷移應(yīng)用等方法，創(chuàng)建多維互動(dòng)的課堂教學(xué)形式，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，充分體現(xiàn)“做中學(xué)”“做中悟”“做中建”“做中評(píng)”的科學(xué)理念。

（三）片斷三 創(chuàng)新融合課《青蛙的生長(zhǎng)變化》

本片段與小學(xué)科學(xué)“生命科學(xué)”領(lǐng)域《生命世界》教學(xué)中讓學(xué)生了解不同生物的生命過(guò)程是不一樣的，使之感受不同生物生命過(guò)程的復(fù)雜多樣性。本章節(jié)以青蛙的生命周期為例對(duì)生物的生命周期進(jìn)行介紹，并展開(kāi)研究。實(shí)驗(yàn)意圖是讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到動(dòng)物與植物的生命周期學(xué)習(xí)中。

1.準(zhǔn)備階段

——使用平板電腦中WeDo2.0App軟件中所提供的視頻，引導(dǎo)學(xué)生深度思考：青蛙的生命周期是這樣的，那么其他動(dòng)物呢？

——小組分工合作。（每小組4位同學(xué)，操作平板、撰寫(xiě)工程筆記、找樂(lè)高所需零件、搭建創(chuàng)造。）

——確定充足的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，以達(dá)到最終的教學(xué)目標(biāo)。

2.探究階段

——播放青蛙生長(zhǎng)變化的視頻開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

——小組進(jìn)行討論。

——小組記錄工程筆記：學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、需解決的問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)等。

3.創(chuàng)新階段

——學(xué)生根據(jù)搭建指導(dǎo)，完成基礎(chǔ)模型。

——根據(jù)編程樣本，嘗試編程。

到這一步的時(shí)候要給學(xué)生充足的時(shí)間，并且要求學(xué)生根據(jù)小組階段性討論結(jié)果創(chuàng)造搭建一個(gè)幼蛙和成年青蛙。（一定要提出問(wèn)題，讓學(xué)生在創(chuàng)造搭建的過(guò)程中，可以進(jìn)行思維訓(xùn)練并能清楚區(qū)分幼蛙和成年青蛙的重要標(biāo)志性變化在哪里。）

4.思考階段

這個(gè)時(shí)候可以留一個(gè)深度思考問(wèn)題。例如：“同學(xué)們可以思考一下其他生物或者動(dòng)物的生長(zhǎng)變化有什么重要的標(biāo)志性變化？”

5.分享階段

這個(gè)時(shí)候要求學(xué)生以小組為單位將青蛙的演變過(guò)程記錄下來(lái)，并讓各小組為其他學(xué)生解釋本小組是如何通過(guò)修改模型突出青蛙生長(zhǎng)過(guò)程的變化的。（要求用不同的方法讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)介紹，并展示最終實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。?/p>

本片斷教學(xué)設(shè)計(jì)思路是：以創(chuàng)新融合課程為主，通過(guò)WeDo2.0模型和簡(jiǎn)單的程序編寫(xiě)，鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)小學(xué)科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)以及相關(guān)課程的興趣。強(qiáng)調(diào)學(xué)生以動(dòng)手親自體驗(yàn)和自我思考的思維訓(xùn)練相結(jié)合樹(shù)立信心，敢于發(fā)現(xiàn)、提出和思考問(wèn)題，善于思考運(yùn)用工具尋找答案，并解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。

四、思維型課堂教學(xué)模式評(píng)價(jià)與反思

我們將科學(xué)思維型課堂教學(xué)模式運(yùn)用到我校的科學(xué)課堂教學(xué)中，已經(jīng)取得一定的教學(xué)效果，師生均反映體現(xiàn)了小學(xué)科學(xué)思維型課堂的“趣味性”“實(shí)踐性”“科學(xué)性”“創(chuàng)新性”，課堂表現(xiàn)出“有情境—有假設(shè)—有探究—有遞進(jìn)—有建構(gòu)—有應(yīng)用”的有效結(jié)構(gòu)模式。通過(guò)對(duì)此教學(xué)模式的不斷探索與實(shí)踐，課堂上教師講授得少了，學(xué)生自主探究得多了;教師的引導(dǎo)少了，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐多了;學(xué)生聽(tīng)得少了，交流評(píng)價(jià)多了;課堂活躍了，學(xué)生興趣濃厚了;死記硬背的學(xué)生少了，實(shí)驗(yàn)探究的學(xué)生多了。由此可見(jiàn)，學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，需要教師精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程和學(xué)生自主開(kāi)展探究活動(dòng)，改變傳統(tǒng)的說(shuō)教式教學(xué)方式。

當(dāng)然，在科學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐中我們也發(fā)現(xiàn)了更多存在的問(wèn)題，需要不斷創(chuàng)新和改進(jìn)。比如：如何利用真實(shí)情境設(shè)計(jì)有效的課堂導(dǎo)入？如何設(shè)計(jì)科學(xué)思維型教學(xué)模式深層問(wèn)題？當(dāng)學(xué)生數(shù)量較多時(shí)，如何進(jìn)行有效的實(shí)踐組織達(dá)到教學(xué)效率最大化？……以上問(wèn)題還需在科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中不斷反思和研究。

總之，思維型課堂教學(xué)模式必然會(huì)對(duì)學(xué)生深度理解科學(xué)原理、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)、豐富科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，最終為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。CB4C3794-32EF-4B6E-8792-B186EC3A6199