〔摘 要〕 科學(xué)記錄單是培養(yǎng)學(xué)生觀察和記錄能力的重要“腳手架”，有助于學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。目前，科學(xué)教育中所使用的科學(xué)記錄單在設(shè)計方面還存在一些亟待解決的問題。本文梳理了近年來科學(xué)記錄單的設(shè)計理念、研究概況，筆者將其與教學(xué)實踐結(jié)合，對科學(xué)記錄單的設(shè)計理念、設(shè)計方向和設(shè)計的操作流程進行優(yōu)化，旨在為一線教師提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；科學(xué)記錄單；設(shè)計策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標(biāo)識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 24 085-087

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準》）將科學(xué)課程核心素養(yǎng)概括為：科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任等。其中，科學(xué)觀念的核心素養(yǎng)的特征為，學(xué)生應(yīng)能夠運用科學(xué)觀念解釋自然現(xiàn)象，理解不同科學(xué)概念之間的關(guān)系，構(gòu)建起科學(xué)知識體系的框架；科學(xué)思維的核心素養(yǎng)的特征為，注重培養(yǎng)學(xué)生提供科學(xué)依據(jù)的意識，引導(dǎo)其提供支撐性的證據(jù)，促使其學(xué)會建立證據(jù)與觀點之間的聯(lián)系；探究實踐的核心素養(yǎng)的特征為，學(xué)生應(yīng)具有收集信息、獲取并用科學(xué)的方法描述信息，處理信息并得出結(jié)論的能力；態(tài)度責(zé)任的核心素養(yǎng)的特征為，培養(yǎng)學(xué)生能夠如實記錄觀察報告與實驗的信息。上文中反復(fù)提到的證據(jù)和信息，在科學(xué)課程的實施中，很大部分來自學(xué)生的觀察和記錄活動。因此，《課程標(biāo)準》將觀察和記錄定性為學(xué)生必須掌握的基本科學(xué)方法和開展科學(xué)探究的基本技能。觀察和記錄能力的培養(yǎng)，有助于發(fā)展學(xué)生的推理論證思維、嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度，這也體現(xiàn)了科學(xué)素養(yǎng)的四個維度是緊密相連的。

科學(xué)記錄單是培養(yǎng)學(xué)生觀察和記錄能力的重要“腳手架”，它可以用來記錄學(xué)生探究之前的猜想、探究的步驟、使用的材料、實驗中搜集的證據(jù)、結(jié)論與自我評價。目前的科學(xué)記錄單的使用過程中，存在著很多問題，例如：科學(xué)記錄單過于煩瑣，或者觀察目的和觀察對象不明確，學(xué)生無從下手；在《我們的天氣日歷》《月相變化》等需要長期觀察的科學(xué)活動中，科學(xué)記錄不夠持久，在科學(xué)活動中，學(xué)生常常將科學(xué)記錄單擱置一旁，教師也時常忽略對科學(xué)記錄單的評價，導(dǎo)致科學(xué)記錄單的作用很難真正發(fā)揮出來，這種情況最終挫傷了學(xué)生進行探究實踐的興趣，同時也阻礙了學(xué)生的觀察能力，推理、論證等科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。

基于此，本文通過對主題文獻進行整理和歸納，結(jié)合個人的教學(xué)實踐，提出科學(xué)記錄單的設(shè)計策略，以提升教師設(shè)計科學(xué)記錄單的能力。

一、 科學(xué)記錄單的設(shè)計理念研究概況

（一）基于學(xué)生立場，重視學(xué)情分析

走近學(xué)生才是良好教育的開端。錢偉鋼在碩士論文中指出，教師在設(shè)計“學(xué)習(xí)任務(wù)單”時應(yīng)站在學(xué)生的角度與立場，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主的原則，考慮學(xué)生的興趣愛好、記錄習(xí)慣、年齡特征等，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使“學(xué)習(xí)任務(wù)單”成為學(xué)生開展活動的載體和支架。杜偉老師在活動教學(xué)過程中不斷根據(jù)一年級學(xué)生在課堂上反映出來的學(xué)情特點，五次改進記錄單的內(nèi)容和排版，做到了引導(dǎo)學(xué)生半自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生完成了客觀、準確、翔實的記錄。胡青清老師在《關(guān)于農(nóng)村小學(xué)科學(xué)課程長期觀察教學(xué)模式的研究報告》中指出，教師在了解學(xué)生的性格特點及優(yōu)勢特長的基礎(chǔ)上，精心設(shè)計符合學(xué)生學(xué)情的科學(xué)觀察記錄單，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)奶崾?，可降低學(xué)生的記錄難度，提升其觀察興趣。

由此可見，在設(shè)計科學(xué)記錄單時，做到基于學(xué)生立場，遵循學(xué)生認知規(guī)律，精準把握學(xué)情，這將有助于保護學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進科學(xué)活動的落地生根。此外，采用開放性的記錄形式，如思維導(dǎo)圖、氣泡圖、維恩圖等，可以降低學(xué)生記錄的難度，同時提高他們記錄的積極性，最終有助于營造一個有利于思維表達的友好環(huán)境。鑒于此，筆者在開展教科版三年級上冊《空氣能占據(jù)空間嗎》的教學(xué)時，通過圖示的形式，幫助學(xué)生明晰實驗步驟，明確觀察內(nèi)容。同時，降低記錄的難度，僅要求學(xué)生在圖中畫線表示杯中水位即可。

（二）注重思維可視，助推深度學(xué)習(xí)

認知科學(xué)理論認為，諸如思維狀況、發(fā)展水平、認知成果等“內(nèi)隱”的智力活動，其起源可追溯至“外顯”的物質(zhì)活動，這是人的認識和思維發(fā)展進程的規(guī)律。因此，在科學(xué)教學(xué)活動中，促成學(xué)生真實地外顯學(xué)習(xí)過程中的思維狀態(tài)，實現(xiàn)思維的可視化，有利于深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。徐瑩瑩老師在《可見的科學(xué)概念教學(xué)實踐探索》一書中指出，教師設(shè)計的科學(xué)記錄單等“腳手架”，在支持學(xué)生表達、促進思維可視化方面，可以產(chǎn)生很好的效果。首先，將探究指南和科學(xué)記錄單結(jié)合起來。探究指南建議以典型圖例的形式，給出具體的操作步驟、現(xiàn)象觀察方法或注意事項，用適當(dāng)?shù)恼f明或引導(dǎo)性問題，幫助學(xué)生掌握科學(xué)操作關(guān)鍵、學(xué)會科學(xué)記錄，有助于學(xué)生將問題思考和證據(jù)獲得聯(lián)系起來。其次，在實驗數(shù)據(jù)的組織和呈現(xiàn)上，相對于表格，數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖更能幫助學(xué)生較快理解變量之間的關(guān)系，從而找到實驗結(jié)果中蘊含的邏輯關(guān)系，得出更為準確的實驗結(jié)論。此外，在設(shè)計科學(xué)記錄單時，嘗試將零散的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有結(jié)構(gòu)的關(guān)系圖，更有助于激發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識。

在開展《溫度與水的變化》的教學(xué)時，筆者對于教材中的探究記錄單做了如下改進：一是要求學(xué)生先觀察水在沸騰之后，繼續(xù)加熱時水的溫度和形態(tài)變化，再觀察停止加熱后水的變化；二是給學(xué)生額外提供了加熱過程中，水的溫度變化折線圖，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)進行繪制，直觀的感受水的溫度變化。

以上兩項改進，能夠幫助學(xué)生理解：水的溫度變化以及三態(tài)變化都伴隨著吸熱或放熱，熱量的傳遞是內(nèi)在原因等核心概念。

（三）依托《課程標(biāo)準》，聚焦核心素養(yǎng)

《課程標(biāo)準》中列舉了小學(xué)階段必做的89個探究實踐活動，并明確指出探究實踐活動包括觀察、實驗、記錄、測量、制作、調(diào)查等過程。在設(shè)計科學(xué)記錄單時，應(yīng)以課程標(biāo)準為依托，明晰不同年級需要達到的內(nèi)容要求，聚焦學(xué)業(yè)要求及所關(guān)注的核心素養(yǎng)特征。科學(xué)記錄單作為伴隨學(xué)生完成整個學(xué)習(xí)活動的教學(xué)輔助工具，應(yīng)助力學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)記錄的習(xí)慣，自主建構(gòu)科學(xué)概念，樹立實事求是、嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度。

例如，在教科版小學(xué)科學(xué)“物體的運動”“運動和力”“電路”“計量時間”“船的研究”5個單元的編寫中，均滲透了工程設(shè)計與物化的學(xué)科核心概念。在具體的教學(xué)實踐中，一切教學(xué)活動都應(yīng)在這一大概念之下進行構(gòu)建。因此，筆者在進行《用橡皮筋驅(qū)動小車》以及《船的歷史》的教學(xué)時，設(shè)計了如下的記錄單。兩份記錄單的相似之處是，除了記錄數(shù)據(jù)以外，在最后增加了“如何調(diào)整”和“改進建議”一欄，以著重提升學(xué)生的測試評價及迭代改進的實踐能力（如圖1、圖2）。

（四）明晰證據(jù)觀點，構(gòu)建科學(xué)解釋

推理論證是科學(xué)思維的重要組成部分，在科學(xué)課程及高中理科課程標(biāo)準中均要求學(xué)生“重視證據(jù)意識，建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系”，這是學(xué)生在各個學(xué)習(xí)階段應(yīng)持續(xù)培養(yǎng)的能力?？茖W(xué)記錄單是幫助學(xué)生記錄、分析證據(jù)的良好支架。在《科學(xué)論證怎樣教》一書中，教師通過設(shè)計選擇式學(xué)習(xí)記錄單，將不同質(zhì)量的觀點、證據(jù)和推理表述列舉出來，然后讓學(xué)生選擇、辨析最可靠的觀點、證據(jù)和推理，在此過程中提升他們構(gòu)建科學(xué)解釋的能力。

另外，在記錄單中使用KLEW（S）表格也可以幫助學(xué)生建立觀點和證據(jù)的聯(lián)系。K欄是指“我們認為我們知道什么”；L欄描述“我們學(xué)到了什么”，如我們在探究活動中形成的觀點；E欄記錄“你的證據(jù)是什么”，L欄的觀點可以和E欄的證據(jù)對應(yīng)起來；W欄用來記錄待驗證的問題；S欄中列出我們在建立觀點和證據(jù)之間的聯(lián)系時，需要借助的科學(xué)概念。筆者認為，在KLEW（S）表格的支持下，再借助科學(xué)解釋框架，如“我認為（描述觀點）……，我觀察/發(fā)現(xiàn)（詳細描述搜集到的證據(jù)）……，因為（描述科學(xué)原理）……”有助于幫助學(xué)生構(gòu)建完整的科學(xué)解釋。

二、設(shè)計科學(xué)記錄單的一般步驟

在明確科學(xué)記錄單的設(shè)計理念的基礎(chǔ)上，筆者認為設(shè)計科學(xué)記錄單可按以下七個步驟進行。第一步，聚焦目標(biāo)，明確科學(xué)探究實踐活動的目標(biāo)。教師應(yīng)聯(lián)系教學(xué)實際，將探究目的、觀察對象或活動任務(wù)，清晰直白地表述出來。第二步，確定科學(xué)記錄形式，依據(jù)學(xué)生的認知發(fā)展特點、認知水平，選擇表格、圖示或關(guān)系圖等形式。第三步，厘清科學(xué)探究實踐活動的思路。在組織記錄單內(nèi)容的前后順序時，需充分考慮邏輯性和思維的進階性，于無聲中體現(xiàn)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。第四步，聚焦重點，對本次觀察或探究活動關(guān)注的核心素養(yǎng)部分進行再設(shè)計。例如，在物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)內(nèi)容板塊中，對1～2年級學(xué)生在開展觀察活動時，具體學(xué)業(yè)要求是能夠利用多種感官，按照一定的順序觀察物體的外部特征。因此，在記錄單的設(shè)計上，應(yīng)包括回望、檢驗的步驟。注意數(shù)據(jù)單上是否引導(dǎo)學(xué)生使用眼睛、鼻子、耳朵、手等多種感官，是否在記錄單的編排上遵循了由上到下，由外到內(nèi)，由遠及近的順序。第五步，融入探究指南，降低記錄的難度。例如，在組織學(xué)生進行月相變化的長期觀察活動時，在記錄單上說明觀察的最佳時間點和方位、記錄月相的方法，以及陰雨天氣的描述等等。第六步，在結(jié)論部分，提供表達框架，幫助學(xué)生運用證據(jù)來表述推理過程。例如：通過“我們認為/我們贊同……因為，我們觀察到……”“基于我們的觀察/基于我們記錄的數(shù)據(jù)……我們認為……”等句式，將證據(jù)和觀點嵌入其中，提高學(xué)生的科學(xué)解釋能力。第七步，根據(jù)學(xué)情反饋，進行迭代設(shè)計。在每一版記錄單在課堂上使用過之后，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的反饋，不斷改進、優(yōu)化，以使記錄單發(fā)揮出更好的輔助教學(xué)效果。

三、結(jié)語

科學(xué)記錄單是科學(xué)課堂中幫助學(xué)生梳理思維和認知的工具，它有助于學(xué)生梳理思維和認知。記錄作為科學(xué)學(xué)習(xí)的一種重要方式，必須緊密依托《課程標(biāo)準》和具體的教學(xué)內(nèi)容，旨在實現(xiàn)探究活動目標(biāo)和課堂教學(xué)目標(biāo)。同時，科學(xué)記錄單的設(shè)計還需充分考慮服務(wù)對象——即學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、認知規(guī)律等學(xué)情因素，以確保其能夠更有效地促進學(xué)生科學(xué)思維、探究實踐能力等核心素養(yǎng)的提升。通過科學(xué)記錄單，學(xué)生能夠更加系統(tǒng)地整理學(xué)習(xí)過程中的觀察、思考和發(fā)現(xiàn)，從而加深對科學(xué)知識的理解和掌握。

參考文獻

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