摘 要：科學(xué)課程的重要教學(xué)目標(biāo)之一便是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。在新時代的科學(xué)課堂中，教師要思索科學(xué)課程學(xué)習(xí)的本質(zhì)，順應(yīng)學(xué)生的成長規(guī)律，扎扎實實做好課堂時間規(guī)劃、教學(xué)板書設(shè)計以及實驗導(dǎo)學(xué)單設(shè)計，以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。主要對如何合理規(guī)劃科學(xué)課堂時間、靈活設(shè)計科學(xué)教學(xué)板書、合理設(shè)計科學(xué)實驗導(dǎo)學(xué)單三個方面的內(nèi)容進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課；科學(xué)思維；課堂時間；板書；實驗導(dǎo)學(xué)單

作者簡介：盛躍忠（1982—），男，江蘇省南京師范大學(xué)吳江實驗小學(xué)。

“大巧若拙”是先秦老子的美學(xué)觀點之一，意指真正的巧，不是違背自然規(guī)律地賣弄技巧，而是順應(yīng)自然規(guī)律，呈現(xiàn)天然質(zhì)樸的美。

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》立足我國義務(wù)教育科學(xué)教育現(xiàn)狀，提煉了包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任四個方面的核心素養(yǎng)發(fā)展要求［1］?？茖W(xué)思維是科學(xué)學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一。在科學(xué)課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維時，教師需要結(jié)合“大巧若拙”的觀點，根據(jù)學(xué)生真正的學(xué)習(xí)需求以及教學(xué)目標(biāo)，給予學(xué)生鍛煉思維的機會。具體來說，科學(xué)教師在準(zhǔn)備40分鐘的課堂教學(xué)內(nèi)容時，要順應(yīng)學(xué)生成長的自然規(guī)律，扎扎實實做好時間規(guī)劃、板書設(shè)計以及實驗導(dǎo)學(xué)單設(shè)計。

一、合理規(guī)劃課堂時間，讓學(xué)生的思維張弛有度

注意力是否集中對學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)質(zhì)量有重要影響。人的大腦某區(qū)域經(jīng)過一段時間的興奮后必然會進(jìn)入抑制狀態(tài)，因此人的注意力在集中一段時間后，必然會進(jìn)入不集中的狀態(tài)。有關(guān)研究表明，不同年齡段的人注意力集中的時間不同，一般情況下，7—10歲兒童注意力連續(xù)集中的時間約為20分鐘，10—12歲兒童注意力連續(xù)集中的時間約為25分鐘。

在小學(xué)階段，一節(jié)科學(xué)課的時間通常為40分鐘。在科學(xué)教學(xué)中，部分教師會花很多心思去設(shè)計課堂的激趣導(dǎo)入環(huán)節(jié)，延長此環(huán)節(jié)的時間，但如果導(dǎo)入環(huán)節(jié)時間過長，就會擠占其他教學(xué)環(huán)節(jié)的時間，占用過多學(xué)生注意力集中的時間。還有一些教師在一節(jié)課中安排了多個實驗環(huán)節(jié)，但忽視了有價值的思維任務(wù)的設(shè)置，使得學(xué)生在實驗操作過程中處于放松狀態(tài)，這樣的課堂雖然氣氛很活躍，但教學(xué)效果并不理想。小學(xué)生注意力連續(xù)集中的時間通常達(dá)不到40分鐘，因此科學(xué)教師在進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計時，要合理規(guī)劃課堂時間，做到張弛有度。一些名師認(rèn)為，小學(xué)課堂的前8分鐘是學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的“黃金8分鐘”，這段時間內(nèi)學(xué)生的注意力較為集中，因此教師可以創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，教學(xué)一些知識性較強的內(nèi)容，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

以教科版科學(xué)三年級下冊“影子的秘密”一課的教學(xué)為例，本課內(nèi)容可分為兩部分，第一部分是探究影子形成的原因，第二部分是研究影子的變化跟什么有關(guān)。在這兩部分內(nèi)容的教學(xué)中，教師都可以安排動手操作活動，但如果一節(jié)課中學(xué)生活動的時間過長，那么學(xué)生深入思考問題的時間就會變短，這樣會導(dǎo)致研究深度或廣度不足。對此，教師應(yīng)合理安排課堂時間。本課課堂時間可進(jìn)行如下安排。

1—8分鐘：引入生活現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生探究興趣，并請學(xué)生嘗試解釋生活中的一些常見現(xiàn)象，一步步引出影子產(chǎn)生的三個條件——光源、阻擋物和屏。

9—11分鐘：開展3分鐘趣味觀察活動，讓學(xué)生自主制造影子，并在趣味觀察中思考。

12—19分鐘：讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，思考什么樣的物體不能作為阻擋物，探究屏需具備哪些特征，探究影子變化的規(guī)律。

20—40分鐘：引導(dǎo)學(xué)生開展動手操作實驗，讓其研究影子變化和什么有關(guān)，并在實驗后與同學(xué)交流。

課堂的時間分配是教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)工作，怎樣合理安排，需要教師認(rèn)真思考。科學(xué)教師要認(rèn)真分析學(xué)生學(xué)情，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，合理安排課堂時間，以有效提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

二、靈活設(shè)計教學(xué)板書，整合學(xué)生的思維碎片

杜威認(rèn)為，從最不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮x來說，思維包括我們頭腦里有過的任何想法［2］。想法有時只是人隨心的、零碎的感受。而有意義的思維應(yīng)該是連貫有序、因果分明和前后呼應(yīng)的。當(dāng)學(xué)生頭腦里出現(xiàn)一些零散的互不關(guān)聯(lián)的想法時，教師應(yīng)幫助他們把這些想法串聯(lián)起來，并引發(fā)他們的深入思考。

（一）動態(tài)設(shè)計板書可以串起學(xué)生的思維

教學(xué)設(shè)計中，教學(xué)板書設(shè)計是重要的內(nèi)容。部分教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的過程中，往往會忽視教學(xué)板書的設(shè)計，完全按自身的教學(xué)習(xí)慣把需要板書的內(nèi)容進(jìn)行羅列，沒有認(rèn)識到板書對學(xué)生思維培養(yǎng)的作用。優(yōu)秀的板書設(shè)計，不但整體布局合理，而且能在內(nèi)容呈現(xiàn)的過程中引導(dǎo)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生對知識、概念的掌握。

以教科版科學(xué)三年級下冊“影子的秘密”一課的教學(xué)為例，不少教師的板書設(shè)計如圖1的左圖，這樣的教學(xué)板書設(shè)計只是羅列知識點，無法呈現(xiàn)學(xué)生的探究過程。對此，教師需要對板書設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，具體如圖1右圖。

圖 1" “影子的秘密”兩種不同的板書設(shè)計

（1）調(diào)整板書結(jié)構(gòu)：調(diào)整板書排布結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生能清晰了解光源、阻擋物和屏在影子產(chǎn)生過程中所發(fā)揮的作用。

（2）簡圖呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象：在引出光源的概念之后，板貼“光源”，同時用粉筆畫上幾個長長的箭頭，以此展現(xiàn)光源能發(fā)光的特征。

（3）動態(tài)表達(dá)科學(xué)原理：在引出阻擋物的概念后，教師將“阻擋物”板貼于之前所畫的箭頭上，同時將“阻擋物”后面部分的箭頭擦除，表示阻擋物能阻擋光線的傳播。部分學(xué)生容易忽略影子產(chǎn)生的第三個條件——屏。對此，教師可通過現(xiàn)場演示，結(jié)合板書，引導(dǎo)學(xué)生找出影子產(chǎn)生的第三個條件，同時在黑板上畫一條豎線表示屏，并在相應(yīng)的位置板貼“屏”和“影子”。之后，教師再通過師生互動交流，逐一板貼影子會發(fā)生的變化，如“大小”“形狀”“方向”“長短”等。

教師通過這樣的結(jié)構(gòu)式板書設(shè)計，能讓學(xué)生對影子產(chǎn)生的原理形成更完整清晰的認(rèn)識，加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解。

（二）讓學(xué)生參與板書過程有利于其科學(xué)思維的培養(yǎng)

在板書的過程中，教師可以讓學(xué)生參與進(jìn)來，這樣能幫助他們梳理知識，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維。

例如，在研究影子產(chǎn)生條件的過程中，教師可以讓學(xué)生結(jié)合板書，以小組的形式繪制小木塊的影子，并進(jìn)行探討交流，將相應(yīng)的板書補充完整。不同小組成員繪制的影子通常是不同的，長短、大小、形狀、方向等都有一定的差異。在學(xué)生繪制完成后，教師可讓學(xué)生小組展示其繪制的影子，并引導(dǎo)學(xué)生對這些影子的特點進(jìn)行觀察、對比、分析，思考影子變化的特點，最終將相應(yīng)的板書補充完整。這樣的教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

2022年版的義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)讓學(xué)生從熟悉的日常生活出發(fā)，聯(lián)系實際，解決真實情境中的問題，通過親身經(jīng)歷探究和實踐活動學(xué)習(xí)科學(xué)。這既是科學(xué)課程培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求，也是學(xué)生的興趣所在，能為學(xué)生的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)［3］。

三、系統(tǒng)推進(jìn)探究任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出，要運用以探究和實踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動參與、動手動腦、積極體驗，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實踐的過程［4］。由此可見，在科學(xué)課堂教學(xué)中，實驗探究環(huán)節(jié)的設(shè)計非常重要，其有助于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。但目前的科學(xué)實驗探究設(shè)計還存在一些問題，如探究活動的過度指導(dǎo)與過度放手等。教師過度指導(dǎo)容易讓學(xué)生產(chǎn)生思維惰性，不利于學(xué)生自主探究能力和實驗?zāi)芰Φ奶嵘唤處熯^度放手則會影響學(xué)生的實驗探究，導(dǎo)致實驗探究活動無法順利開展。對此，教師可合理設(shè)計實驗導(dǎo)學(xué)單，以此彌補語言指導(dǎo)的不足，解決過度指導(dǎo)和過度放手的問題。

在科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計中，教師要充分研究學(xué)生學(xué)情，根據(jù)學(xué)生的知識儲備、思維能力水平與操作能力水平等進(jìn)行合理安排，設(shè)計合理的實驗導(dǎo)學(xué)單。一方面，教師設(shè)計的實驗導(dǎo)學(xué)單要具有“導(dǎo)學(xué)”的作用，能引導(dǎo)學(xué)生開展有序的實驗探究；另一方面，它要能充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力與自主實驗探究能力。在形式上，教師可設(shè)計折疊式的實驗導(dǎo)學(xué)單，按實驗操作難度依次排序、折疊，這樣能提升實驗探究過程的神秘性，有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣。以教科版科學(xué)三年級下冊“影子的秘密”一課的教學(xué)為例，本課包括如下兩個實驗。

實驗一：嘗試制造影子。該實驗對學(xué)生來說操作難度較小，教師可在強調(diào)實驗注意點后放手讓學(xué)生自己完成。

實驗二：研究影子的變化。該實驗的探究內(nèi)容較復(fù)雜，學(xué)生可能無法自主完成，因此教師要給予學(xué)生一定的指導(dǎo)。有些教師會把這個探究實驗隨意分解成幾個小實驗，引導(dǎo)學(xué)生分實驗進(jìn)行探究，以此降低該實驗的探究難度。但這樣一來，學(xué)生的思維會處于碎片化狀態(tài)。那如何在維持學(xué)生思維的連貫性、整體性的同時，降低實驗操作的難度呢？對此，教師可以優(yōu)化設(shè)計折疊式實驗導(dǎo)學(xué)單，將“研究影子的變化規(guī)律”大活動，拆解成多個有聯(lián)系的階梯性小任務(wù)，具體如下。

第一階任務(wù)：制造一個方向朝左的影子，然后讓影子方向朝右。

第二階任務(wù)：制造一個影子，讓影子先變小，再變大。

第三階任務(wù)：先制造一個圓形的影子，然后讓影子變成長方形。

第四階任務(wù)：制造一個影子，并讓它動起來。

學(xué)生在操作光源或阻擋物，讓影子動起來的過程中，影子的大小、形狀、方向、長短等均可能發(fā)生變化，這能引發(fā)學(xué)生更全面、更深入的思考。

實驗探究的過程，不能僅是學(xué)生動手操作的過程，還應(yīng)該是學(xué)生培養(yǎng)思維的過程。同時，實驗現(xiàn)象的記錄、分析以及實驗結(jié)論的概括、總結(jié)等要能促進(jìn)學(xué)生觀察能力、分析能力的發(fā)展。因此，教師在設(shè)計本課的折疊式實驗導(dǎo)學(xué)單時，除了要在每一頁設(shè)置一個相應(yīng)的小任務(wù)，還要設(shè)置一個便于學(xué)生進(jìn)行實驗現(xiàn)象記錄的簡圖以及引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考的問題，以此促使學(xué)生在實驗操作的過程中不斷思考和分析。

教師設(shè)計這樣的實驗導(dǎo)學(xué)單，將大任務(wù)分解成環(huán)環(huán)相扣的小任務(wù)，能讓學(xué)生的探究目標(biāo)更明確，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，讓學(xué)生一步一步地完成任務(wù)，進(jìn)而幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的探究方法，提升學(xué)生的探究能力和科學(xué)思維。雖然學(xué)生是一個一個地完成小任務(wù)，但整個過程是連貫的，小任務(wù)之間也是緊密聯(lián)系的，因此學(xué)生的思維也是連續(xù)的，他們在完成所有小任務(wù)時，會對這個探究實驗有一個整體的感知，對影子變化規(guī)律形成全面的認(rèn)識。

結(jié)語

課堂時間、教學(xué)板書、導(dǎo)學(xué)單是每個科學(xué)教師在設(shè)計科學(xué)課程時應(yīng)考慮的三個要素。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)重視對這三個要素的設(shè)計，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教學(xué)內(nèi)容，順應(yīng)學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，合理規(guī)劃課堂教學(xué)時間，靈活設(shè)計教學(xué)板書，科學(xué)設(shè)計導(dǎo)學(xué)單。這三個要素的設(shè)計看似質(zhì)樸無華，但其對課堂教學(xué)效果的影響卻非常明顯。

在科學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計中，大巧若拙的“巧”指向?qū)W生的靈動思考，強調(diào)教師要根據(jù)學(xué)生思維發(fā)展的特點精心設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容；“拙”指的是學(xué)生稚氣而真實的表達(dá)以及教師在教學(xué)設(shè)計中的反復(fù)推敲。小學(xué)科學(xué)教師是課堂教學(xué)的引領(lǐng)者，需要深入研讀教材，充分了解學(xué)生學(xué)情，并在此基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計與安排，明確哪里需要領(lǐng)、哪里需要引、哪里需要放，以有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

［參考文獻(xiàn)］

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