王海英

科學與生活緊密相關，在科學課程開發(fā)過程中，將科學置于生活和社會的背景中，通過創(chuàng)設合適、生動的教學情境，調(diào)動學生的認知動機，拉近學生與科學原理、知識之間的距離，有利于形成有意義的學習。如何創(chuàng)設生動活潑的教學情境是小學科學教材編寫設計中著重考慮的因素。了解教材中情境設計的思路，有助于教師深度理解教材中不同情境設置的原因，有利于教師更清晰地把握教材中情境的選取和呈現(xiàn)。

教材的情境設計

1.情境的意義

在心理學中，情境被認為“是事物發(fā)生并對機體行為產(chǎn)生影響的環(huán)境條件”“是對人有直接刺激作用、有一定生物學和社會意義的具體環(huán)境”“是客觀的具體環(huán)境，而不是主觀的精神境界”。情境認知理論認為“知識是具有情境性的，知識是活動、背景和文化產(chǎn)品的一部分，知識正是在活動、文化中不斷被運用和發(fā)展著”。建構(gòu)主義學習理論認為“學習者的知識可以在一定的情境下，通過自己主動探究、與他人協(xié)作和交流而獲得”。在建構(gòu)主義學習環(huán)境中，教學設計通常是從創(chuàng)設有意義的情境開始的。

在小學科學課教學中，根據(jù)教學內(nèi)容和教學目標，有針對性地創(chuàng)設教學情境，將課堂內(nèi)容用更加生動、形象的方式呈現(xiàn)給學生，可以較好地調(diào)動學生的積極性、情感等因素，激發(fā)思維，提高課堂教學效果。

2.情境的功能

教材中的情境有多種作用，如激發(fā)興趣、任務驅(qū)動、學習遷移等。

（1）激發(fā)興趣，引發(fā)思考

創(chuàng)設恰當?shù)膯栴}情境，讓學生接觸到的學習內(nèi)容與其原有的認知相互碰撞，從而激起學生強烈的問題意識和探究動機，可以促使學生積極主動地深入思考。一個好的問題情境是激活科學課堂、提高教學實效的重要途徑。

例如一年級下冊《各種各樣的葉》一課設定的情境是“不同植物的葉一樣嗎”，這個情境是學生在日常生活中熟悉的，但是大多數(shù)學生并沒有仔細觀察過甚至想過。教材上用幾種葉的圖片和問題配合呈現(xiàn)這樣一個情境，引發(fā)學生思考“不同植物的葉是一樣的，還是不一樣的？有什么不同？”讓學生帶著這樣的疑問去觀察、辨識各種植物的葉，能有效地調(diào)動起學生學習的主動性和積極性。

（2）任務驅(qū)動，主動探究

情境認知理論提倡“把知識當作動態(tài)的建構(gòu)與組織，當作適應環(huán)境的一種協(xié)調(diào)，因而學習方式應是參與式的、活動式的”。在科學課教學中，有針對性地創(chuàng)設與現(xiàn)實情境相類似的任務情境，引導學生在任務情境中，積極主動地思考、討論、探究、交流，可以較好地幫助他們在原有認知結(jié)構(gòu)的基礎上，構(gòu)建起新的知識體系。

例如一年級上冊《袋子里面有什么》一課設定的任務情境是“辨別袋子里面有什么”，這個任務設計了三個環(huán)節(jié)：不打開袋子，用聽、聞、摸的方法初步辨別袋子里面有什么物體;打開袋子，用眼睛觀察袋子里有什么，與前面用手摸、用耳聽、用鼻聞辨別出的物體進行確認;用舌嘗，辨認兩個塑料袋里的白色顆粒是什么。在完成一系列任務的過程中，學生逐步認識到：人體有五種感覺器官——眼、耳、鼻、舌、皮膚，它們使人具有視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等感覺，這些感覺器官是幫助人觀察的器官;觀察法是認識周圍事物、進行科學探究的基本方法，是科學課上經(jīng)常要用到的最基本方法。這樣，學生就能初步形成安全、有序地運用感覺器官進行觀察的意識。

（3）學會遷移，學以致用

學習遷移是指已經(jīng)獲得的知識、技能、情感態(tài)度等對新的學習的影響。學習遷移是學生解決問題、創(chuàng)新思維以及科學發(fā)明、創(chuàng)造等必需的核心能力。有心理學家認為，學習發(fā)生的情境是影響學習遷移效果的重要因素。根據(jù)教學目標和學生原有的認知結(jié)構(gòu)，為學生創(chuàng)設更加優(yōu)化的情境，通過這一情境幫助他們對知識進行重新建構(gòu)，或者在新的問題情境中使用已經(jīng)習得的技能，就是實現(xiàn)學習的遷移。復合而豐富的學習情境更有利于學習遷移的發(fā)生。

例如一年級下冊《前后左右》一課，在學生學習了用前、后、左、右等方位詞描述位置的基本方法后，設計了“描述校園里物體的位置”這一情境，通過引導學生站在校園操場上說一說自己的前、后、左、右各有什么，以及站在校園的不同地方，描述教學樓、圖書館或其他物體的位置。在這樣的情境中，檢驗、鞏固學生描述物體位置的知識，讓學生在學習過程中感受到科學知識在實際生活中的重要性。

3.情境設計的基本原則

教材中的情境一般包含對象、關系、時空、性質(zhì)等要素。在科學教材中，情境設計應遵循以下基本原則：

科學性原則?？茖W教材中的情境設計要保證涉及的知識、理論等正確、準確。同時，情境要具有自洽性，自身與自身、自身與生活的論述不能有矛盾或沖突。

生活性原則。科學教材中的情境設計要注重聯(lián)系學生的現(xiàn)實生活，注重從鮮活的日常生活中挖掘素材。情境素材源于生活，符合學生的實際，學生才會對科學產(chǎn)生親近感，產(chǎn)生主動探究的欲望。

生動性原則?？茖W教材中的情境設計要注重選取學生感興趣的方面，用生動、活潑的語言展示應用科學知識和科學原理的情境，使枯燥、抽象的科學知識、科學原理生活化、具體化。

開放性原則?？茖W教材中的情境設計要避免封閉的問題，情境中包含的問題要有一定的梯度，要通過有梯度的問題給學生搭建一個連接已知和未知的“橋梁”，使學生在解決矛盾、沖突問題的過程中，不斷提高思維能力、辨析能力。

目的性原則?？茖W教材中的情境設計要保證其目的性，即要始終做到情境設計的指向性與教學目標一致，避免創(chuàng)設無意義的教學情境。在創(chuàng)設情境時，要深入細致地分析教學內(nèi)容，準確把握它在整個知識體系中的地位和作用，吃透教材的重點和難點，以此為基礎提出適當?shù)膯栴}。切忌為了單純創(chuàng)設情境而創(chuàng)設無效、無意義的情境。

教材情境設計思路

人教鄂教版《科學》教材編寫設計的基本原則之一是注重結(jié)合學生的已有認知，通過創(chuàng)設情境引出問題，針對概念的建構(gòu)過程設計科學實踐活動，讓學生通過親歷科學實踐過程來建構(gòu)科學概念。情境設計的思路主要有以下幾個方面：

1.以學生的生活經(jīng)驗創(chuàng)設課題引入的情境

義務教育階段一個重要的課題，是如何將學生帶入課堂的來自生活經(jīng)驗的前科學概念轉(zhuǎn)變成科學概念。從生活走進科學，從科學走向生活，不僅是科學教材體系設計的核心思想，也是課程改革和教學改革的重要指導思想，實現(xiàn)這一指導思想的重要途徑就是設計與學生生活相關的教學情境。人教鄂教版《科學》教材，注重將小學生可能接觸到的生活常識、自然現(xiàn)象引入科學課堂來，創(chuàng)設教學情境，讓學生感受到生活與科學緊密聯(lián)系，認識到科學對生活的重要性。

例如二年級上冊《推和拉》單元，單元頁的問題是“我們都喜歡蕩秋千。秋千是怎樣蕩起來的？怎樣越蕩越高？”通過這個問題情境，喚起學生的相關經(jīng)驗，將探究目標指向拉力和推力。第一課《拉力》，課頁呈現(xiàn)的是孩子們拔河時的情境——兩撥人都在用力朝自己一方拉繩子，下面提出問題：“拔河時，需要怎樣用力？”第二課《推力》，課頁呈現(xiàn)的是兩個人一起推著坐在輪椅上的老人過馬路時的情境，下面提出問題：“怎樣用力才能使輪椅向前移動？”第三課《巧用力》，課頁呈現(xiàn)的是工人用小車拉著和推著搬運貨物時的情境，下面提出問題：“生活中，什么時候該用拉力，什么時候該用推力？”無論是單元頁的情境，還是各課課頁的情境，都是孩子們熟悉的生活情境，都直接指向課程學習的內(nèi)容，引導學生將生活經(jīng)驗與學習內(nèi)容相聯(lián)系。

2.以充滿童趣的實驗、游戲、表演等活動創(chuàng)設探究的情境

人教鄂教版《科學》教材中的許多課都是從創(chuàng)設實驗情境開始的，力求讓學生借助實物操作，理解抽象的科學原理。例如一年級下冊《磁鐵的磁極》一課創(chuàng)設了小鋼珠放到條形磁鐵中部的實驗情境，提出問題：“將小鋼珠放在條形磁鐵的不同部位，放開手后小鋼珠會怎樣？”《磁極間的作用》一課創(chuàng)設了將一塊條形磁鐵靠近磁鐵小車，小車會前進或后退的實驗情境，通過這個實驗引發(fā)學生思考：磁鐵沒有接觸小車，小車就被推遠了，這是怎么回事？這些有趣的實驗情境，有助于孩子們在動手操作的過程中發(fā)現(xiàn)科學的奧秘。

孩子們都喜歡玩游戲。人教鄂教版《科學》教材抓住學生的這一特性，通過創(chuàng)設游戲情境，利用游戲連接教學內(nèi)容，創(chuàng)設具有感染力的氛圍，吸引學生了解相關學習內(nèi)容。例如一年級下冊《前后左右》一課，在學生學習了用前、后、左、右描述位置的知識后，設定了做“找位置”游戲的情境——拿著“找位置”提示條找到指定位置;《校園“尋寶”》一課設定了“尋寶”游戲的情境——根據(jù)“尋寶”提示到校園里尋找“寶物”。這些充滿了趣味性的游戲活動，可以使學生在愉悅的氛圍中學習、鞏固和應用科學知識。

讓學生在課堂上扮演不同角色并進行表演活動，可以解決一些用實驗等其他方法無法解決的科學問題，因此創(chuàng)設表演活動的情境也成為人教鄂教版《科學》教材情境設定的一種途徑。例如，探究影子的形成和變化，設定了用手影或制作道具編排影子戲的情境;探究太陽、地球和月球的運動關系，設定了讓學生扮演太陽、地球和月球，模擬三者之間運動關系的情境。通過引導學生表演，既達成了科學課的教學目標，又鍛煉了學生的語言組織、科學表達以及表現(xiàn)能力。

3.以生活、生產(chǎn)實踐的應用創(chuàng)設應用科學的情境

學習科學要從實踐中來，到實踐中去，這樣才能真正地學好科學、用好科學。人教鄂教版《科學》教材在編寫中，注重科學概念和科學規(guī)律的實際應用，注意引導學生運用科學知識解釋科學現(xiàn)象，分析和解決實際問題，將學到的科學知識運用到生活中，服務于生活。教材每一課的最后都安排有“拓展與應用”欄目，很多內(nèi)容都是在聯(lián)系生活、社會實際問題的情境中，幫助學生進一步理解和運用科學概念，起到拓展視野、啟迪思維等多方面的作用。

例如二年級上冊《推和拉》單元，第一課《拉力》“拓展與應用”欄目設定的情境是“生活中哪里用到拉力”，分別呈現(xiàn)了“做拉面”“放風箏”“拉線木偶”“拉著雪橇滑雪”的情境。第二課《推力》“拓展與應用”欄目設計的情境是“生活中哪里用到推力”，分別呈現(xiàn)了“推門”“推土機推土”“推乒乓球”“推著孩子騎車”的情境。第三課《巧用力》“拓展與應用”欄目設計的情境是“巧用拉力和推力”，分別呈現(xiàn)了“拉手風琴”“磨面”“劃船”“玩水槍”“給籃球打氣”的情境，這些活動既涉及拉力也涉及推力，還需要巧用力。這些生動的生活情境有利于幫助學生在新的問題情境中理解各課所學的知識，并能夠重新建構(gòu)，從而達到學習遷移的目的。

4.以科學、技術對生活產(chǎn)生的影響創(chuàng)設科學、技術、社會相互作用的情境

科學、技術問題都是直接或間接與生活和社會相聯(lián)系的?？茖W教育不單純是讓學生學習科學原理和科學知識，還要使他們從科學和技術的發(fā)展歷史中認識科學、技術的性質(zhì)，認識到科學活動是人類活動的重要部分，科學知識和科學精神是人類文化的重要組成部分和寶貴資源。因此，科學教材中的情境設計還要重視科學、技術、社會相互作用的情境。人教鄂教版《科學》教材在編寫中，盡可能注意科學知識與生活、技術、社會的聯(lián)系，介紹并探討科學、技術與社會之間相互關聯(lián)的問題。

例如二年級下冊《從自然世界到人工世界》單元，在引導學生認識自然世界和人工世界時，需要引導他們知道周圍的人工世界是由人設計并制造出來的;知道為了改善人們的生活，人類不斷創(chuàng)造發(fā)明人工產(chǎn)品;體會科技產(chǎn)品給人們生活帶來的便利、快捷和舒適。教材中設計了《不斷發(fā)展的人工產(chǎn)品》一課，本課設定了“通信工具的發(fā)展”情境，在這一情境中，引導學生了解從古至今人類傳遞信息方式的發(fā)展，從烽火臺到驛站、郵局、電報、固定電話，再到手機等，使學生深刻地感受到科技的發(fā)展對人們生活產(chǎn)生的深刻影響。在本課的“拓展與應用”欄目，設計的情境是“人工產(chǎn)品帶來的改變”，引導學生調(diào)查身邊更多人工產(chǎn)品的發(fā)展，如取水、做飯、照明以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等所用的方式，采用對比方式，體會發(fā)明創(chuàng)造如何改變了人們的生活方式，體會到科學、技術和生活、社會發(fā)展的緊密聯(lián)系。

5.以工程技術實踐任務創(chuàng)設科學、技術、工程、數(shù)學相互聯(lián)系的情境

注重培養(yǎng)學生動手能力和創(chuàng)新能力的STEM教育是當前科學教育的潮流，新修訂的《義務教育小學科學課程標準》也增加了技術與工程領域的內(nèi)容。為此，人教鄂教版《科學》教材中的每一冊都專門安排了一個STEM單元。這一單元編寫的主要思路是：基于學生的生活情境，提出一個任務或問題，通過任務驅(qū)動，讓學生經(jīng)歷設計、制作、測試、展示和改進等一系列科學實踐過程，在完成任務或解決問題的過程中，培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力。

例如一年級下冊《做個指南針》單元，是在學習了《有趣的磁鐵》單元的基礎上開展的技術與工程實踐。它以制作一個指南針為任務情境，引導學生經(jīng)歷制作一個小物品的基本流程，即：明確任務—準備材料和工具—根據(jù)材料進行設計—根據(jù)設計動手制作—展示與評價—改進作品。在制作過程中，這一單元還關注科學原理的滲透，如《有趣的磁鐵》單元所學的磁鐵指南北的性質(zhì);關注科學知識的應用，如之前的《位置和方向》單元所學的描述位置和方向的知識;關注技術手段的運用，如磁化鐵質(zhì)物品成磁針;關注數(shù)學知識的融入，如磁化鋼針時摩擦數(shù)量的要求，具體制作過程中對材料的測量等。因此，設計、制作指南針的過程實質(zhì)是一個簡單的工程技術實踐過程。此外，一年級上冊《制作小物品》、二年級上冊《制作小船》、二年級下冊《我們的創(chuàng)意》等STEM單元或課文，都是采取這種任務驅(qū)動的模式，基于生活情境提出一個任務或問題，所進行的技術與工程實踐，體現(xiàn)了初步的STEM教育思想。

教材設計的問題情境有利于把抽象的科學知識、科學原理和技能生活化、具體化、實踐化，有利于實現(xiàn)科學學習與生活、社會和現(xiàn)實的直接關聯(lián)，因此，創(chuàng)設合理的教學情境始終是一套好的科學教材所追求的目標，也是教材編寫者需要不斷研究的問題。