◇潘 鑫（福建：福州實(shí)驗(yàn)小學(xué)）

2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，對科學(xué)探究提出了新的要求，強(qiáng)調(diào)科學(xué)課需要一定的高度、深度和廣度。開展思維與實(shí)踐相融合的探究學(xué)習(xí)，培育科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)，既是教學(xué)目標(biāo)的提出和問題的解決，也是教學(xué)策略的研究和課改精神的鞭策。科學(xué)不僅是傳授知識，更重要的是在課堂上引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象和本質(zhì)，在有意義的探索中獲得新的知識，獲得體驗(yàn)真知的快樂。在這樣的背景下，要求老師在課堂上能扎扎實(shí)實(shí)地開展多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和微課題探究，通過深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的多種素養(yǎng)和綜合能力。雖然在課堂上通過動手活動可以培養(yǎng)學(xué)生的某些技能，學(xué)生對動手活動也能踴躍參與，但經(jīng)過長期的觀察，我們發(fā)現(xiàn)，在做一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生只停留在“動手”的層面，解決問題的能力、觀察的能力、創(chuàng)新的能力和思維的能力卻沒有得到鍛煉和發(fā)展。如何讓學(xué)生經(jīng)歷思維的探索、獲得知識的體驗(yàn)？通過深度教學(xué)來促進(jìn)!在深度合作學(xué)習(xí)的推進(jìn)下，讓學(xué)生開展“內(nèi)驅(qū)”式的學(xué)習(xí)，通過思辨探究，培養(yǎng)知識再建、不懈批判、學(xué)以致用等能力，達(dá)到抽絲剝繭、了解事實(shí)本質(zhì)、培養(yǎng)科學(xué)思維的目的。本文將從目標(biāo)提升、教具改進(jìn)、問題追問、自我超越等方面提出解決策略。

一、因材施教，有深度的教學(xué)目標(biāo)

葉圣陶先生說過：“用教材來教，而不是教教材?！苯滩闹皇莻€載體，老師在教學(xué)的過程中應(yīng)靈活地根據(jù)教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)情境，來完成教學(xué)?？茖W(xué)教材雖然都是精選的內(nèi)容，但是教材內(nèi)部的知識結(jié)構(gòu)需要老師根據(jù)自己的教學(xué)安排進(jìn)行重組。只有經(jīng)過深度加工的教材，老師加以創(chuàng)造性地使用，才能制定目標(biāo)，使教材的重難點(diǎn)得以突破，進(jìn)行有梯度的教學(xué)，讓課堂上的每個學(xué)生都能享受到學(xué)習(xí)科學(xué)的快樂。這就是以學(xué)定教，因材施教。

例如，在學(xué)習(xí)《植物的一生》一課后，我們開展了“種子，種子”的深度學(xué)習(xí)，并根據(jù)年級梯度進(jìn)行：一二年級設(shè)計(jì)種子畫；三四年級種植一袋老師發(fā)的神秘種子（先不告訴他們是什么種子，只有等學(xué)生種植、開花、結(jié)果，記錄下整個生長過程后，才能拿著種子袋上的編碼，找老師要種子謎底）；五六年級的學(xué)生解剖各種種子，制作被子植物和裸子植物的種子標(biāo)本，建設(shè)“種子博物館”。通過這樣的深度學(xué)習(xí)，把植物的一生都串聯(lián)起來。學(xué)生在觀察的過程中，一一記錄各種現(xiàn)象，把植物的身體描繪出來，了解植物身體的各個部分作用功能、生長周期、進(jìn)化特點(diǎn)，還把植物的特殊本領(lǐng)和仿生學(xué)相結(jié)合，使單元學(xué)習(xí)達(dá)到一定的高度，為初小銜接打下良好的基礎(chǔ)。在這個探究學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的動手能力、辨析能力、欣賞能力、觀察能力、合作能力、創(chuàng)新能力都得到了發(fā)展。通過創(chuàng)造性地延伸使用教材，突破單一、不連貫的課本教學(xué)，把教學(xué)引入實(shí)踐，延長了觀察周期，使科學(xué)探究不再拘泥于課本，變得生動而立體。

二、變中求立，有深度的教具改造

科學(xué)課是基于器材的建構(gòu)主義課程，是建立在真實(shí)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)之上的?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)和演示為學(xué)生提供了直觀的認(rèn)識，讓學(xué)生意識到萬事萬物之間是有聯(lián)系和規(guī)律的。學(xué)生的觀察在老師有意識的演示下變得主動而積極，這是培養(yǎng)學(xué)生研究性思維的重要時(shí)機(jī)?？茖W(xué)老師利用經(jīng)典的、改進(jìn)的、創(chuàng)造的實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生獲取有價(jià)值的思考，經(jīng)過思維深度加工，從具體到抽象，從討論到辨析，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)概念，實(shí)現(xiàn)理性思維的飛躍。

一段時(shí)間以來，科學(xué)教學(xué)普遍重視探究的過程和形式，忽視探究學(xué)習(xí)中學(xué)生的積極思維以及抽象思維的培養(yǎng)。為撬動學(xué)生在課堂中有序、直觀、連續(xù)性地獲得新經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生將新經(jīng)驗(yàn)、已有經(jīng)驗(yàn)和未來經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，通過實(shí)驗(yàn)教具的制造和改進(jìn)，如，光學(xué)演示儀、空氣壓強(qiáng)演示儀、地球的公轉(zhuǎn)演示儀、熱對流演示儀等，讓學(xué)生在演示和探究下，對數(shù)據(jù)、表格、圖像進(jìn)行分析，把握數(shù)字變化規(guī)律隱藏的內(nèi)涵，找到數(shù)據(jù)、圖像變化的原因。這都是科學(xué)抽象思維的培養(yǎng)。

例如，在“研究影響物體摩擦力大小”的實(shí)驗(yàn)中，老師把木塊的一面貼上砂紙，制成粗糙的一面，另一面貼上透明膠，制成光滑的一面，并在木塊與木塊之間貼上磁性貼，這樣兩塊吸在一起，模擬重量對摩擦力的影響。在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生可以進(jìn)行器材組合，控制粗糙、光滑、重量等變量，通過數(shù)據(jù)的記錄和對比，來研究摩擦力的影響因素。通過表格中橫向、縱向?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)的對比分析，學(xué)生一下子就可以看到條件變化時(shí)摩擦力的大小變化，從而找到影響因素。這種教具設(shè)計(jì)打破了原來的教材設(shè)計(jì)，優(yōu)化了數(shù)據(jù)表格，展現(xiàn)了數(shù)據(jù)變化的奧秘，體現(xiàn)了變量之間的互相影響。

測量摩擦力的大小條件接觸面光滑時(shí)接觸面粗糙時(shí)摩擦力(牛頓)放1個木板① 2.4 （牛）④ 3.1 （牛）放2個木板② 3.6（牛）⑤ 5.3（牛）放3個木板③ 5.1（牛）⑥ 6.5（牛）

在上《熱脹冷縮》這一節(jié)課時(shí)，老師自制了一個玻璃瓶液體溫度計(jì)。當(dāng)老師把液體溫度計(jì)放入熱水時(shí)，其實(shí)液體并沒有明顯地上升。老師問道：“你們看到液體的熱脹冷縮了嗎？”學(xué)生說“有”，老師再問：“有嗎？”這種效果不明顯的演示，學(xué)生習(xí)慣性地回答“有”，但在老師追問之下，學(xué)生開始重新審視這個實(shí)驗(yàn)——沒有觀察到熱脹冷縮現(xiàn)象！那如何解決這個問題？老師組織學(xué)生討論：如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，讓實(shí)驗(yàn)效果看得更明顯？學(xué)生各抒己見：有的建議把水變成冰水，浸泡到熱水中溫差大，就能看到液面上升；有的建議把粗的吸管改成細(xì)的吸管；有的建議把水換成酒精；還有的建議為了讓效果更明顯，可以滴入幾滴色素……大家一起動手改造了液體溫度計(jì)，把影響熱脹冷縮的因素一一找出。經(jīng)過改進(jìn)后的溫度計(jì)效果果然明顯，驗(yàn)證了液體也能熱脹冷縮的猜想。課堂上，學(xué)生觀察到的事實(shí)可能會與原有的認(rèn)知產(chǎn)生沖突，我們歡迎這種課堂的生成，只有質(zhì)疑、分析、推理、概括，才能建構(gòu)和提升。這種創(chuàng)造性的改進(jìn)，先是引發(fā)質(zhì)疑，再引發(fā)思考，再推動改進(jìn)，最后得出結(jié)論。這一過程正是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維的過程，也是學(xué)生走向深度思維的過程。

三、從設(shè)問到追問，有深度的積極思考

開展“設(shè)問—追問”教學(xué)，是將學(xué)習(xí)活動引向更高層次的重要策略。這種追問不僅是對學(xué)生已有知識的肯定，更是對學(xué)生觀察、思考能力的肯定。在老師層層追問下，學(xué)生思維的深刻性、敏捷性、延伸性、遷移性得以訓(xùn)練，讓課堂上的思考始終處于有效積極的狀態(tài)。

在上《光的反射》一課時(shí)，老師先讓學(xué)生觀察光的反射現(xiàn)象，然后拋出問題：1.在光的反射中，光線的傳播有什么特點(diǎn)？你能畫一畫嗎？2.對于光的反射，你能總結(jié)出什么規(guī)律嗎？3.你覺得什么才是光的反射？由于在小學(xué)階段，沒有涉及入射角、反射角、法線等概念，老師在引導(dǎo)學(xué)生找出入射光線、反射光線關(guān)系時(shí)，先用了格子圖像法，即在對稱坐標(biāo)圖中，利用數(shù)軸和對稱的方法，數(shù)格子，找對稱點(diǎn)，畫出了預(yù)測的右邊反射光線的路徑。用數(shù)格子的方法能找到反射光線與入射光線的關(guān)系，還可以用什么方法來找一找它們之間的關(guān)系呢？在老師的追問下，學(xué)生大膽思考：可以用量角器來找它們的關(guān)系！學(xué)生動手開始畫夾角。此時(shí)，老師先肯定學(xué)生量角的方式，再追問：這個夾角除了可以是入射光線與平面的夾角，還可以是入射光線與對稱軸的夾角嗎？（滲透法線的概念）。在畫出第二種找反射光線的方法后，老師再問：還有什么方法可以驗(yàn)證你的猜想？學(xué)生提出可以用折紙對稱的方法，通過折疊紙張，找到相應(yīng)對稱的另一條反射光線。老師追問：“不在同一平面也可以是對稱的，那反射光線和入射光線一定要在同一平面嗎？”帶著問題，老師拿出自制的磁吸式光線演示儀，隨著老師移動入射光線，反射光線也隨著入射角度的變化而變化，但如果不在一個平面上，則觀察不到反射光線。這樣有目的的思考和演示，讓學(xué)生一目了然，不但發(fā)現(xiàn)了反射規(guī)律，還解決了三線共面的問題。通過三種反射光線的演示，既拓寬了研究方法，也拓展了科學(xué)思維。課堂中有價(jià)值的追問，能啟發(fā)學(xué)生的思維，能開辟新的思路，能點(diǎn)亮智慧的火花。

四、創(chuàng)造思維空間，有深度的多元教學(xué)

多元的學(xué)習(xí)空間不再局限于教室和課堂、學(xué)校和操場，而是走出校園，走進(jìn)社區(qū)，走進(jìn)圖書館，走進(jìn)社會。創(chuàng)造多元的學(xué)習(xí)空間，創(chuàng)造多元思維空間，在于解放學(xué)生的思維、激活學(xué)生的思維。多元思維空間、多元評價(jià)方式、多元項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、多元智能，體現(xiàn)了老師對教材與學(xué)生、教與學(xué)的整體把握，讓學(xué)生在寬松而有創(chuàng)造力的環(huán)境中學(xué)習(xí)，思維的觸覺才會伸展得更加廣泛。

創(chuàng)造多元學(xué)習(xí)時(shí)空，提高思維能力，要有幾個超越。第一，是對學(xué)生認(rèn)知的超越：教學(xué)內(nèi)容要基于學(xué)生前概念，但不能是舊有知識的重復(fù)，而是在超越固有認(rèn)知中逐步培養(yǎng)思維能力。第二，是對教材的超越：編者、老師、學(xué)生之間共同的對話體是文本教材，老師要在把握教材的編寫意圖和思路基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地使用教材，把孤立的文本、圖像轉(zhuǎn)化為系列、多樣性的探究活動，讓學(xué)生在主動參與中感受知識的應(yīng)用。第三，是對自己的超越：小學(xué)科學(xué)是物理、生物、化學(xué)、地理的綜合教學(xué)，老師的學(xué)科領(lǐng)域都是有局限性的，超越自己就是要打破以老師為權(quán)威、以學(xué)科為界限、以傳授為主要途徑的“小課堂”，走向自主、創(chuàng)新的“大課堂”。超越自己，同時(shí)還要打破學(xué)科邊界，讓學(xué)科間相互滲透與交叉，使課堂成為培養(yǎng)綜合能力的課堂。

總之，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，老師要注重培養(yǎng)學(xué)生的深度思考能力和邏輯思維能力，注重課堂內(nèi)外的結(jié)合，使得小學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識變得更為牢固，對科學(xué)的認(rèn)知也更加深入。只有小學(xué)生形成創(chuàng)新性的思維，提升了自身的核心素養(yǎng)，并熟練掌握了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法，邏輯思維能力才會更強(qiáng)，我們的小學(xué)科學(xué)教學(xué)才能體現(xiàn)出真正的意義和價(jià)值。