張小勤

一、索本求源：從童做科學引領下的科學教育到理論性課堂結構

1.解讀小學科學教育“做中學”

“做中學”（learning by doing ）全稱“在幼兒園和小學科學教育中進行的基于動手做的探究式學習和教育”。這一科學教育源于美國的“動手做”（Hands-on）和法國的“LAMAP”（La Main A La Pate，其含義是“動手和面團”）。 “做中學”科學教育旨在讓所有學前和小學階段的兒童有機會親歷探究自然奧秘的方法，使他們在觀察、提問、設想、動手實驗以及表達方式的探究活動中，體驗科學探究的過程，建構基礎性的科學知識，獲得初步的科學探究能力，培養(yǎng)兒童的科學態(tài)度、科學精神和科學思維的方法，使兒童初步形成科學的世界觀，為促進兒童的全面發(fā)展，成長為具有良好科學素養(yǎng)的未來公民打下必要的基礎。我國的“做中學”（learning by doing）是指我國教育部和科學技術協(xié)會開展的旨在促進我國幼兒園、小學科學教育發(fā)展，實現(xiàn)素質教育目標的一項重大教育改革計劃。是由美國和法國“動手做”科學教育經(jīng)驗和我國現(xiàn)有國情相結合后提出的，這一教育理念對我國科學教育的發(fā)展起了重要作用。我國教育部原副部長韋鈺院士花了10年時間，反復觀察國內(nèi)外科學教育后，組織中國教育部、中國科協(xié)的教育家，進行認真縝密論證后，2001年在我國開始實施。

2.追憶理論性的課堂教學結構

課堂教學由教師和學生兩個子系統(tǒng)構成，兩個系統(tǒng)又分別由教學目的、教學內(nèi)容、教學方法、教學媒介、教師（學生）素質、教（學）環(huán)境等六個方面組成。課堂教學結構應當是教師、學生、教材以及教學方法等因素從一種組合方式向另一種組合方式轉換、運動的過程。作為一個課堂教學系統(tǒng)，課堂教學結構具有自身的特點，即和諧整體性、有序轉化性、自制調(diào)節(jié)性。再者，課堂教學結構的理論和實踐讓我們受到以下啟發(fā)：課堂教學結構的指導思想是教學思想；課堂教學結構的核心是教學任務；設計課堂教學結構的前提條件是學生狀態(tài)；課堂教學結構的表現(xiàn)形式是操作程序；維持結構運行的重要手段是信息反饋。

二、現(xiàn)狀厘定：從童做科學引領下的案例分析到顯性課堂結構

1.案例舉隅

這里截取的是：www.handsbrain.com（漢博——中國科學教育網(wǎng)）小學“做中學”科學教育優(yōu)秀案例（筆者根據(jù)視頻加以整理）。

【案例一】《哪里有空氣》（南京月苑第一小學 李莉）

教學流程：說說印象中空氣的樣子；預測哪里有空氣（討論并填寫實驗記錄表）；設計實驗方法證明哪里有空氣；匯報討論結果；學生領取實驗材料、實驗并做好記錄；交流實驗結果；總結。

【案例二】《布的研究》（南京成賢街小學 徐斌）

教學流程：揭示課題——我們穿什么；說說自己穿的衣服是用什么材料做的，怎么知道的；說說還有哪些紡織材料；學生對照紡織標本研究自己帶來的布料，嘗試分類；匯報交流。討論這些布有哪些特點需要研究（透氣性、光滑程度、牢固性、吸水性、厚薄程度、彈性、柔軟性），以小組為單位選擇最感興趣一個方面，并對給出的四塊布（棉布、合成材料、絲綢、毛料）預測其特點；討論實驗方法（寫、畫皆可）并匯報交流；學生分組實驗；交流匯報實驗結果。課后思考：現(xiàn)在這個季節(jié)適合用什么布料做衣服？

【案例三】《液體的揮發(fā)》（南京長江路小學 程穎華）

教學流程：導入：出示四種液體讓學生上去辨別并說出方法。敞開放會怎樣？揭示課題：液體的揮發(fā)（新的發(fā)現(xiàn)）。測量與匯報教室的溫度。預測：將剛剛用過的溫度計放入水中再拿出來，溫度會有變化嗎？有什么樣的變化，小組討論并做好記錄，交流匯報。實驗：討論與交流實驗的注意事項；領取實驗器材實驗（裝有水的燒杯）并做好記錄；交流實驗結果。通過對實驗結果進行分析，選擇其他一種液體繼續(xù)實驗證實自己的推想（選擇—推測—實驗—分小組匯報）。總結：由其余三種液體的變化情況得出：液體揮發(fā)時吸收熱量使溫度下降。拓展：列舉生活中的現(xiàn)象；學生上節(jié)課的問題（為什么洗完熱水澡出來感覺特別涼快）。

2.概括分析

對上面的案例進行梳理，不難發(fā)現(xiàn)他們的教學流程：

案例一：導入→假設→設計→實驗→交流→總結。

案例二：導入→認識布料→選擇研究主題→預測→設計實驗并匯報交流→動手操作→匯報交流→總結與延伸。

案例三：導入→預測實驗結果→明確實驗注意事項→動手實驗→匯報交流與現(xiàn)象分析→選擇另一種液體做驗證實驗→總結與延伸。

3.深入思考

一位學生曾這樣說過，科學探究活動，就像做游戲，但卻是很難做的游戲。對于一個只有戰(zhàn)勝困難才能獲勝的游戲，需要全神貫注和集中精力。探究發(fā)現(xiàn)是學生運用已有的知識和經(jīng)驗獲取新知識，發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，解決新問題，掌握新方法，形成新思想的科學學習活動，探究是發(fā)現(xiàn)的前提，發(fā)現(xiàn)是探究的結果。探究發(fā)現(xiàn)就是執(zhí)舊索新。探究的方法：一是學生用猜想和直覺思維發(fā)現(xiàn)新知識、新方法，二是通過調(diào)查、觀察、操作、實驗等科學實踐活動和生活經(jīng)驗，由表及里，揭示科學概念。而學習內(nèi)容是通過教師、學生與學習探究對象三者之間交互作用而實現(xiàn)，三者不可或缺。在學習中，盡管教師不再是“知識的權威者”，但是教師仍有責任對學生的學習活動給予適當幫助、適時調(diào)控。教師要從學生的個體差異出發(fā)，依據(jù)具體問題的特質，依據(jù)活動情境的特點，把握輔導介入的度。既幫助學習者克服困難，又預留能力主動發(fā)展的空間。在此過程中，教師要讓孩子“動”起來，并引導他們觀察和發(fā)現(xiàn)，鼓勵他們嘗試著動手解決問題，為探索鋪路搭橋，促進他們親歷探究的過程。這樣，學生們就能逐步學會提出問題、建立假設、制定研究計劃、開展探究活動、搜集解釋證據(jù)，最終形成結論。這也印證了“做中學”項目特別強調(diào)的，在探究過程中：提出假設─動手操作─記錄信息并得出結論─表達與交流等環(huán)節(jié)的核心線索。教師在引導的過程中逐步滲透探究的因素。

三、緊扣核心：從童做科學引領下的探究活動到實踐性課堂結構

1.“探究式教學”的界定

所謂探究式教學，就是以探究為主的教學。具體來說，它是指教學過程是在教師的啟發(fā)誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分的自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組等多種解難釋疑的嘗試活動，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。

2.科學探究過程模型圖

從上圖中不難看出，學生的探究過程從問題出發(fā)、做出假設、尋找答案到確認，課堂教學中教師就應當遵循這樣的線索。在此基礎上適度調(diào)整，讓學生在經(jīng)歷探究的過程中實現(xiàn)科學素養(yǎng)的提升。在小學科學探究式教學中它的方法是多種多樣的，它的內(nèi)容是豐富多彩的，甚至是它的過程、目標都具有生成發(fā)展性。在平時教學中，“必須緊密結合科學知識的學習，通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上，內(nèi)化形成，而不能簡單地通過講授教給學生”。

3.科學探究活動八“步”曲

《義務教育科學課程標準》（2011年版）關于科學探究內(nèi)容指出：科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式，親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?；谛抡n標的導引，結合探究活動的開展，小學科學教育工作者逐步摸索出一套常規(guī)的教學過程，將其稱為“八步曲”。即：創(chuàng)設問題情境→確定探究問題→引導做出假設→組織制訂計劃→指導驗證活動→收集整理信息→安排解釋交流→自主小結與拓展。學生要想唱響這“八步曲”，就必須在教師的有效引導下使其自然運轉。在新課標理念下進行探究式課堂教學是一種新型的教與學的方式，它充分尊重學生的主體性，在師生共同合作的過程中完成教學任務。教師只是作為學生的引路人和高級合作伙伴出現(xiàn)。在實際教學中，探究教學的形式是多種多樣的，并不一定包括以上八個步驟，但具體采用什么形式的探究，教師應根據(jù)實際情況掌握。當然，在強調(diào)探究教學的同時，要注意多種教學方法的運用。

4.科學探究課堂掃描圖

結合科學探究的理論，教學中進行了不同學段的以探究為核心的課堂教學結構嘗試，現(xiàn)以二年級“做中學”《認識種子》一課為例，教學中的激趣導入、自主質疑交流、猜測與交流、實踐與發(fā)現(xiàn)、遷移與應用等環(huán)節(jié)讓學生經(jīng)歷了探究過程，從簡單的思維導圖可見一斑。

四、再度審視：從童做科學引領下的理性思考到永存性課堂結構

1.童做科學教育目標

堅持以探究活動為主，以學生為主體的學習過程，依靠和尊重兒童已有的知識，讓兒童親自參與對物體和自然現(xiàn)象的探究（這里主要涉及的是自然科學），讓他們通過觀察與實驗，接觸實際，以達到以下目的：保護孩子的好奇心和激發(fā)科學學習的主動性；激發(fā)想象力，擴展思維；獲得重要的科學概念和科學概念之間的聯(lián)系；學習探究的技能；改善合作和交往能力；促進語言和表達能力的發(fā)展；培養(yǎng)學生主動探究的學習態(tài)度；培養(yǎng)合作和實事求是的態(tài)度。

2.童做科學教育原則

“做中學”科學教育實施的九大原則為：面向每一個兒童，尊重兒童間的差異；為兒童終身的學習，更為兒童學會生活奠定基礎；教學案例應來源于生活，從周圍取材；引導兒童主動探究、親歷發(fā)現(xiàn)過程；教師是兒童科學學習的支持者和引導者；采用激勵性評價；科學工作者和教育工作者共同進行科學教育；充分動員社區(qū)和家庭的力量支持科學教育；通過現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)增進國內(nèi)和國際間的交流合作。

3.童做科學課堂結構定論

“做中學”科學教育實驗項目中明確提出：“做中學”科學教育就是在幼兒園和小學中進行的基于實踐的探究式科學教育，它的形式可以是多種多樣的，但它的根本特征卻不能模糊，不能脫離探究式教育的本質。暫且將其定為“567”環(huán)的自由選擇。

“做中學”作為一種探究式科學教學方式，對“做中學”課堂教學結構的探討與驗證要持科學的態(tài)度。課堂結構是常態(tài)化課堂的前提條件，模式構建是項目推進的試金石?！疤岢鰡栴}—猜想假設—動手探究—合作交流—拓展延伸”的“5”環(huán)結構有助于“做中學”課堂的常態(tài)化與規(guī)范化。

學生在進行科學探究活動過程中，首先根據(jù)已有的信息和觀察的結果提出問題，然后通過討論推測該問題的解答，再討論出驗證推測的探究實驗，進一步通過實驗來尋求證實，并記錄實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，再對實驗的數(shù)據(jù)進行分析和處理，驗證先前的推測，并得出對問題的結論、科學的表述和記錄，最后再討論提出新的探究問題。如圖所示的6環(huán)結構也為我們的教學提供有利的依據(jù)。

童做科學課堂教學結構應當以“探究”為核心理念，以“提出問題―做出假設—動手操作―記錄信息―得出結論—表達與交流—總結與提升”的7環(huán)為基本結構，教師在此基礎上抓住原色，適度變通。本著科學探究活動一般應掌握由簡單到復雜、由教師扶著走到逐步放開、由模仿到半獨立再到獨立的過程逐步進行。要給學生一個由生疏到熟悉的過程，不能要求一步到位。在具體的教學實施中，科學探究活動可以是全過程，也可以是部分，如某些課側重在提出問題，進行猜想、假設和預測的訓練，某些課則側重于制訂計劃和搜集信息的訓練。不必拘泥于每次活動必須從頭到尾、按部就班地完成一個科學探究的全過程，要根據(jù)教學內(nèi)容靈活掌握。我們在新課標的指導下，讓學生親歷學習過程，把學習的“主動權”還給學生，引領學生進行認真、積極的科學探究活動，讓學生通過參與豐富多彩的活動，掌握科學概念，學會科學方法。在科學探究的道路上，只有讓“多維立體體系”有機結合，學生才能有目標地親歷科學探究活動，才能有側重地引領學生掌握科學知識，使學生各種能力得到更大程度的提高。

“我要把人生變成科學的夢，然后再把夢變成現(xiàn)實?！币簧鷥啥全@諾貝爾獎的世界著名科學家居里夫人如是說。且行且思，漸行漸遠，作為一名科學教師只有在不斷思考、反復實踐、不斷修正的過程中演繹小學科學教育“做中學”課堂結構的原色，打造高效、靈動的小學科學教育“做中學”課堂教學局面，從而實現(xiàn)潛移默化地提升小學生科學素養(yǎng)的最終目的。?