貴州省湄潭縣實驗小學(xué) 曾 恒

創(chuàng)造力是人的核心能力之一，是關(guān)系到個體融入社會解決具體事務(wù)、提高個人生活品質(zhì)的關(guān)鍵能力，包含了人的“腦、口、手”的綜合發(fā)展能力。學(xué)生時代是發(fā)展和培養(yǎng)創(chuàng)造力的奠基時期，學(xué)校教育承載著至關(guān)重要、不可或缺的作用。學(xué)校教育中的科學(xué)教育是實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的重要載體和途徑。在科學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力，是新時代教育發(fā)展和改革之需，是實現(xiàn)創(chuàng)新型人才成長的最優(yōu)路徑。

為此，筆者在多年的科學(xué)教育教學(xué)實踐中，致力于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的實踐探索，充分發(fā)揮科學(xué)學(xué)科綜合性、基礎(chǔ)性的學(xué)科優(yōu)勢和特點。在科學(xué)教學(xué)中按照“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式組織項目式學(xué)習(xí)、STEM教學(xué)活動，對學(xué)生的創(chuàng)造力培養(yǎng)起到積極有效的作用。

一、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式的內(nèi)涵

科學(xué)教育教學(xué)中實施培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式分為短期類和中長期類。短期項目組織流程為聚焦（明確任務(wù)）—設(shè)計（制定方案）—迭代（動手操作）—分享（展示評價），這種模式常用于科學(xué)教學(xué)中的探究方案設(shè)計、驗證性科學(xué)實驗、對比實驗、科學(xué)模型建構(gòu)等小項目教學(xué)，一般為一個課時的教學(xué)內(nèi)容。中長期項目一般實施流程為聚焦（情境發(fā)現(xiàn)、提出問題、精選問題）—設(shè)計（頭腦風(fēng)暴、提出假設(shè)、制定方案）—迭代（動手實踐、解決問題、優(yōu)化成果）—分享（展示交流、評價改進、推廣應(yīng)用），這類可用于大單元結(jié)構(gòu)中的項目式教學(xué)，實施時間為一個周期。根據(jù)教學(xué)特殊性，有一個星期或者一個月、一個學(xué)期等不同時長的貫通性教育教學(xué)活動，多為科普考察探究，比如考察家鄉(xiāng)的自然水域、古建筑、房屋、橋梁，植物種植與觀察活動，天氣的觀測活動，月相的觀察，動物養(yǎng)殖與觀察等較長時間的項目活動。

這種立體式的教學(xué)模式，其兩種應(yīng)用形式本質(zhì)和內(nèi)涵都是一樣的，但是運用在不同的教學(xué)情境中發(fā)揮的功能和效果各不相同，最終實現(xiàn)的目的都是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和激發(fā)創(chuàng)新思維。

二、科學(xué)教育短期“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式實踐應(yīng)用

以教科版科學(xué)教材為例，編排內(nèi)容都是大單元結(jié)構(gòu)。這對在科學(xué)教學(xué)中按照“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式組織開展教學(xué)活動以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力提供了豐富資源。以四年級上冊《聲音》單元第一課“聽聽聲音”為例進行應(yīng)用分析。

這一課中提供了大自然產(chǎn)生聲音的情境。在教學(xué)這一課時，教師除了按照課本中提供的大自然產(chǎn)生聲音的情境，還可以增加人類生產(chǎn)生活中產(chǎn)生聲音的情境、自然界中不同動物發(fā)出聲音的情境，將三種情境在課堂中呈現(xiàn)出來，引起學(xué)生的注意，讓學(xué)生通過觀察和聆聽的方式聚焦到聲音這個主題，激發(fā)出與聲音有關(guān)的生活經(jīng)驗，產(chǎn)生認(rèn)知沖突。學(xué)生在接收“對聽到的聲音進行分類并用自己的語言描述聲音的特點”任務(wù)后，通過一系列的思維加工處理，發(fā)現(xiàn)聲音有差別。學(xué)生能夠感受到有的聲音高、有的聲音低、有的聲音強、有的聲音弱、有的聲音悅耳、有的聲音刺耳，在這一過程中，學(xué)生的分辯能力、表達能力能夠得到訓(xùn)練，創(chuàng)造力也能得到發(fā)展。為了進一步驗證學(xué)生所聽到的不同聲音與學(xué)生的描述是否一致，需要學(xué)生進一步通過實驗操作或者活動探究來進行比較區(qū)分，這就進入到需要設(shè)計一個科學(xué)的方案環(huán)節(jié)。在設(shè)計方案環(huán)節(jié)，學(xué)生利用教師提供或者自己準(zhǔn)備的不同材料、器材、設(shè)備等，在組內(nèi)、組外開展交流想法、選擇材料、組織語言、繪制簡圖等活動，形成自己或者團隊的探究方案。為驗證方案的可行性，學(xué)生就要進行動手操作，按照自己設(shè)計的方案發(fā)出不同的聲音，再與之前教師提供的情境中的聲音、學(xué)生在生活中積累的聲音進行自我分辨，并不斷試錯，形成正確的科學(xué)認(rèn)知，認(rèn)識到自然界、動物、人類生產(chǎn)生活中發(fā)出的各種聲音確實有高低強弱之分、有悅耳和刺耳之別。這一迭代過程對培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力、科學(xué)思維能力都能起到很好的作用。教師根據(jù)模式流程進行引導(dǎo)，讓學(xué)生說出自己參與探究過程中的認(rèn)識和體會。學(xué)生通過組內(nèi)交流總結(jié)，形成組內(nèi)觀點，再進行組外展示，讓說者有條理表達，讓聽者學(xué)會抓住重點并發(fā)現(xiàn)其不足或者存在的問題，對存在的問題大膽補充、修正。這一環(huán)節(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生的語言表達交流能力、創(chuàng)新思維能力、團隊協(xié)作能力等。

這一單元教材中提供了大量真實的產(chǎn)生聲音的情境，教師在教學(xué)中要抓住學(xué)生身邊的材料，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中能夠聚焦到真實生活實例中，增加聚焦的精準(zhǔn)度，使設(shè)計的探究方案可行，迭代過程更豐富、迭代結(jié)果更科學(xué)、分享內(nèi)容更完整，整個學(xué)習(xí)過程中既增長了學(xué)生的科學(xué)知識、提升了科技素養(yǎng)，又能培養(yǎng)學(xué)生正確的團隊觀念。

三、科學(xué)教育中長期“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式實踐應(yīng)用

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的中長期“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式，所應(yīng)用的范圍不僅是現(xiàn)有科學(xué)學(xué)科的教學(xué)活動，還可以將課內(nèi)教學(xué)活動延展到項目式課外科技活動中，為學(xué)生的創(chuàng)新思維給予更多發(fā)展的時空。

以教科版科學(xué)四年級下冊《植物的生長變化》這一單元為例進行分析，完成這一單元教學(xué)內(nèi)容的時間跨度需要覆蓋整個學(xué)期。教學(xué)過程中，教師務(wù)必要實現(xiàn)“學(xué)生自己種植的植物生長變化與教學(xué)內(nèi)容同步”，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中才有觀察的真素材、真數(shù)據(jù)、真體驗，從而建構(gòu)起系統(tǒng)認(rèn)知，才能夠培養(yǎng)學(xué)生的持久興趣，實現(xiàn)學(xué)生探究結(jié)果的真實性。

在教學(xué)這一單元時，教材中建議以鳳仙花作為研究對象。教師在組織教學(xué)時，盡可能提供多種植物的種子，或者讓學(xué)生自己準(zhǔn)備多種植物種子，這樣可以增加學(xué)生對更多植物種子及植物生長情況的關(guān)注和了解。在經(jīng)過對不同植物種子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和生長變化的基本了解后，學(xué)生就能聚焦到為什么要選擇鳳仙花，或者選擇其他更適合研究的植物品種上，給學(xué)生更加自由選擇探究的機會和空間，從而增強學(xué)生探究的欲望。當(dāng)選定了合適的植物作為自主探究的對象后，學(xué)生就能投入到設(shè)計探究方案環(huán)節(jié)中，如選擇什么樣的植物種子，用什么方法選擇成活率高的種子；怎樣進行播種，播種過程需要開展哪些具體操作，播種的土質(zhì)怎樣選擇；播種后的澆水、除草、施肥等管理工作怎樣開展，應(yīng)該做好哪些準(zhǔn)備工作；設(shè)計什么樣的記錄冊更方便統(tǒng)計分析；在種子生根、發(fā)芽，植株生長、開花、結(jié)果過程中，怎樣驗證植物根、莖、葉、花等結(jié)構(gòu)的功能作用，需要開展哪些探究實驗；等等。學(xué)生在進行這個方案設(shè)計的過程中，需要花費較長的時間。從教學(xué)實踐來看，這部分方案設(shè)計要全面、具體、有序，至少需要3～4課時的時間，學(xué)生需要充分討論、深入交流才能形成完整可行的探究方案。

因植物種子從發(fā)芽到生長到衰老，要經(jīng)歷相當(dāng)長的時間，需要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和持久的科學(xué)態(tài)度。在這一過程中，學(xué)生會遇到很多困難和問題。比如，驗證植物的根是否有吸收水分的功能，植物的葉是否有蒸發(fā)水分的作用，植物的莖是否有運輸功能，等等。由于學(xué)生自行選擇的植物品種不同，植物生長的快慢也有差異，導(dǎo)致探究結(jié)果呈現(xiàn)的快慢、效果是否明顯也有差異。實踐研究中，學(xué)生有可能還需要從頭再來，重新設(shè)計分項探究方案，反復(fù)多次實驗驗證。在這一迭代過程中，學(xué)生經(jīng)歷多次模型重構(gòu)后，能夠收集到豐富的原始數(shù)據(jù)，有效促進了學(xué)生求真精神和創(chuàng)造力的發(fā)展，為后續(xù)的成果分享打好基礎(chǔ)。

學(xué)生踴躍參加分享，既能展示匯報前期探究形成的科學(xué)成果，又能在交流中發(fā)現(xiàn)自己存在的問題和不足，養(yǎng)成虛心聽取他人建議的品格，學(xué)他人之長，補自己之短，以此提高總結(jié)歸納能力、語言表達能力、溝通協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力，從而實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提升。

四、科學(xué)教學(xué)中實施“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的現(xiàn)實意義

隨著科學(xué)課程改革的不斷深化，科

學(xué)教育對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力承擔(dān)起重要的使命。作為一門綜合性的學(xué)科，教學(xué)素材全部來源于現(xiàn)實生活，與學(xué)生的生活息息相關(guān)，學(xué)習(xí)資源符合不同年段的學(xué)生認(rèn)知水平。“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式的各流程緊緊相扣，既獨立，又具連貫性和融合性，對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維具有積極的作用。實施這一教學(xué)模式不僅能改變唯分?jǐn)?shù)論的錯誤導(dǎo)向，更能將學(xué)生解決問題能力的獲得貫穿始終，給學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是一個持久性、綜合性的漫長過程，不可能在一門學(xué)科的教育中就能夠全部實現(xiàn)。在科學(xué)教育教學(xué)活動中實施“聚焦—設(shè)計—迭代—分享”教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，還需要不斷檢驗和完善。我們將在后續(xù)的教學(xué)中不斷總結(jié)和提升，以期服務(wù)于科學(xué)教師的教，服務(wù)于學(xué)生的學(xué)，助力科學(xué)教育教學(xué)的健康發(fā)展。