大处着眼 小处入手——谈当前小学科学教学设计的问题与对策

大处着眼   小处入手

——谈当前小学科学教学设计的问题与对策

浙江省海宁市石路中心小学    姚伟国    314421  

小学科学课是此次课程改革中诞生的一门新的学科，它脱胎于原自然课和常识课，但其目标、理念和教学方法却有着诸多不同。科学课实施以来，很多教师是从原自然、常识课转过来的，教师的角色变了，教材的名称变了，但课堂教学是否真正体现出科学课的教学内涵呢？从多次听课和教研活动来看，情况有喜有忧，具有真正“科学味”的科学课还不多，很多课还停留在自然课、常识课的教法上。课堂教学反映的问题与教学设计直接相关，本文试从教学设计的层面，谈谈对此问题的看法。

一、科学课究竟是什么味的？——教学设计必须从整体上把握科学课的本质特点。

在课改实验中，经常听老师说，从自然课、常识课到科学课，到底发生了什么变化？科学课应该是怎么样的？要了解这两个问题，我们可以从以下方面进行探讨。

自然课、常识课有很多值得继承的地方，如注重科学知识的传授、注重实验的探索、注重培养学生的兴趣等。随着社会的发展，自然课、常识课也发展成为了科学课，它提出了新的要求，即从单一地以知识为中心转向了培养学生的科学素养，通过活动有机地整合了三维目标：科学知识、科学探究、情感态度价值观。其次它有着自身重要的特点，即科学的特点在于对科学的本质的理解上，它是实证的，可证实，可证伪，可重复，可检验；它是符合逻辑的，是可推理的；它是有局限的，是可发展的。再次科学课要体现科学的精神，尤其作为一种文化现象的特质，如求实的精神、理性的精神、民主的意识和探索的精神等。

那么教学设计如何体现科学的本质特点？一是实证意识的培养，设计时让学生从观察、实验、调查等活动中获取事实和证据，用证据说话，实事求是地说话，在类似于“谁做的小船放的东西多”等活动中，尤其要注意学生抛开事实证据信口乱说。二是逻辑思维的培养，让学生根据观察到的现象和事实展开符合逻辑的思考，例如用归纳法进行推理，实验次数应该不少于3次，在重复多次的观察研究中得到相同的观察结果，然后将这一有限多次的观察结果推论到无穷多次或今后任何一次的观察结果。三是质疑精神的培养，有这么一个案例：美国斯坦福大学荣誉校长杰拉德·卡斯帕尔，在给本科一年级学生上课时，学生们经常这样提醒他“杰拉德·卡斯帕尔教授，你错了！”，但这正是他最高兴的地方。“学生们的天真让我意识到我的理解并不全面，然后再把讲义重写一遍。创新就要靠这种质疑的勇气。”　在三年级科学上册《 一杯水的观察》中，讲到水是无色无味的，就有学生认为水是有气味的，漂白粉味！这个孩子是讲了真话，他的质疑是有道理的。在他的提醒下，学生对水的观察和研究更深入了。

二、科学课的活动与自然、常识课有什么不同？——教学设计必须准确把握科学活动的价值和内涵。

　  科学探究活动是新一轮课程改革中小学科学课程实施的主要形式。教科版科学教材三年级上册的前言指出，科学课是由一个个观察、研究、认识周围事物和周围环境的探究活动组成的，科学课的学习就是去参加、去经历一个个的观察、研究、认识活动。科学课为什么要以活动来结构教材、结构课堂？它的价值是什么？正如特级教师章鼎儿老师所说，科学课的活动起到五个方面的作用：是结构科学知识、科学探究、情感态度价值观三个领域教学目标和教学内容的有效形式；是结构各个领域内不同水平层次目标的有效形式；活动能产生具有重要基础意义、发展意义的经历；活动有利于确立学生在教学中的主体地位；活动更接近科学的本义。

从以上分析可以看出，活动是科学课的基本结构，其目的是让学生在活动中经历科学、感受科学、学习科学。较之自然课和常识课，虽然也有活动，但它们的基本结构并不是活动，而是一个个的知识点。所以科学课的教学设计实质上对科学活动的设计，但前提必须是充分理解活动的内涵。活动的内涵指的是既要有科学内涵，又有教育内涵，科学内涵指的是通过对问题进行探究后，能揭示出自然界及其事物的共同特征和内在规律；教育内涵指的是在探究活动中，能有效地促进学生的全面发展，使学生在科学知识、科学探究、情感态度价值观诸方面得到提高。

例如同样上《蚂蚁》一课，两种教学设计就体现了两种不同的活动价值和内涵：

第一种：围绕“蚂蚁身体分几部分、脚长在什么地方、吃什么”等分别安排活动，最后小结归纳有关蚂蚁的知识。这样的活动设计，显然是以知识为中心展开的，活动是为了获取这些知识“服务”的。

第二种：活动设计如下：①交流关于蚂蚁的已有知识；②画蚂蚁并展示出来；③我们画的蚂蚁对不对呢？开展自己的观察活动；④提出问题：蚂蚁很小，乱爬怎么观察？⑤改进观察方法，进一步观察；⑥展示研究成果。这样的教学设计并不是以获取知识为中心目标，它既有知识的获取，又有科学探究方法的改进和提高，更有探究过程的丰富情感体验，三维目标有机整合，学生的认识不断向前推进，充分体现了科学活动的深刻内涵。这也提示我们在教学设计时，不能仅从知识的角度出发，更应从活动的科学内涵和教育内涵出发，整体考虑，准确把握，使三维目标能够在活动中得以体现。

三、科学课的每个活动都要参与吗？——教学设计必须着眼于活动的整体结构。

活动的结构指的是活动之间的相互联系、相互作用。一节课中有若干个大活动组成，大活动中又有小活动，这么多的活动，是不是每一个活动都要参与呢？如何发挥活动的整体功能，这是一个值得研究的问题。

在现代教学中，强调“结构化学习”已经成为共识。所谓“结构化学习”，就是知识逻辑结构和认知结构相统一的学习。轮型结构和线型结构是学习内容结构组合的两种最基本的方式。一般来说，轮型结构较适用于逻辑关联不明显的学习内容组织，线性结构则比较适用于具有较强逻辑关联的学习内容的组织。

如三年级上册《观察手》在探究手的灵巧性时，可采用轮型结构安排探究活动。围绕“手的灵巧与什么有关？”这个研究主题，进行猜测、验证和体验，把具有并列关系的几个活动整合起来，即把“大拇指、褶皱、关节等与手的灵巧有关的内容”纳入到了这个主题之下，给学生一个相对完整的空间和时间自主探究，这样有效地避免了探究活动分割过细、嚼得过碎的弊病。

又如三年级上册《淀粉的踪迹》一课，教材上有五个大的活动：①观察和比较淀粉和滑石粉，②观察和比较不同配比的淀粉和滑石粉的混合物滴上碘酒后的反应，③做米粉老虎的实验，④用碘酒鉴别一些食物是否含有淀粉，⑤做淀粉消失的实验。这五个活动是层层深入、步步推进的五个活动，属于递进关系，宜采用线型结构统领这五个活动（由于课内时间关系，第三个活动做米粉老虎的实验可放到课外）。第一、二个活动是基础，让学生进一步获取有关碘淀反应的知识，第三、四个活动是对碘淀反应的知识的具体运用，第五个活动做淀粉消失的实验是拓展延伸活动。当然这些活动也有轻重、主次之分，不可平均用力。其中第二个活动：观察和比较不同配比的淀粉和滑石粉的混合物滴上碘酒后的反应是重点活动，是对原碘淀反应的深入研究，也为后面活动作知识和能力方面的准备，宜展开。最后一个活动：做淀粉消失的实验是难点，应在教师的引领下让学生进行实验性观察，并尝试对实验现象进行分析和推理。

四、学生能在这些活动中获得发展吗？——教学设计必须关注学生的主体发展。

科学课活动的目标取向很明确，培养发展学生的科学素养。让学生参与这些活动，他们一定能获得发展吗？从实施情况来看，一些热热闹闹的活动背后，到底留下多少有价值的东西呢？这应该引起我们的反思。教学设计时，我们除了关注教材、关注活动外，我们更应关注学生的主体发展，这是我们科学教育最根本的出发点和落脚点。

1、关注学生原有的认知水平，找到教学的起点

奥苏伯尔说过：“影响学习最重要原因是学生已经知道了什么，我们应当根据学生原有的知识状况去进行教学。”例如四年级上册《声音是怎样产生的》一课，学生对声音是怎样产生的，绝大部分学生的认识停留在声音是由碰撞、敲打……等外力作用下产生的，而并未真正关注物体本身的变化，即振动。即使有学生讲出声音是由物体振动产生的，实际上他们的认识也是很模糊的。怎样把学生的思路从仅仅关注外力的作用转移到关注物体本身的变化上来？这是教学设计时必须考虑的关键性问题，也是这堂课的重点和难点问题。我们不妨这样设计：

①制造声音，说说你是怎么制造声音的？（这是学生已有的认识。）

②既然你们都会制造声音，那你认为声音是怎样产生的？（学生根据已有的认识提出假设，可能是敲打、碰撞……产生的。）

③对“尺、橡皮筋、鼓”发声和不发声的探究

尺弯过来没有声音，弹一下有声音；橡皮筋拉一下没有声音，拨一下有声音；鼓按下去没有声音，敲打一下有声音，现在你认为声音是怎样产生的？（学生意识到声音并不仅仅是外力作用的结果，更重要的是因为外力的作用使物体发生了振动，把学生的认识又向前推进了一步。）

④物体发出声音一定是振动了吗？有什么办法观察到振动？

（让学生设计实验证明发声的物体在振动，学生借助媒质（纸屑、泡沫塑料、米粒等）和通过感官更清楚地观察到了振动，进一步理解了声音是由物体的振动产生的。）

2、关注学生的科学过程技能

科学课是活动的，活动是需要能力的。如观察能力、观察后的描述能力、实验操作能力、如何提出一个有价值的问题的能力等等。如三年级上册科学，应该将重点放在发展学生的观察能力和对科学观察的理解上，教学设计应以观察活动为主线展开，充分考虑观察能力有步骤、有计划地发展。又如四年级科学上册《一杯水里能溶解多少食盐》，这一课的设计就要关注学生两个方面的能力：（1）把一个生活化的问题转化为一个可以研究的科学问题，“一杯水里能溶解多少食盐？”这是一个不能研究的生活化问题，如何转化？（2）根据问题怎样制订一份简单的书面研究计划。学生的能力能达到这两个要求吗？教师必须心中有数。尤其是制订书面计划对于学生来说是一件很困难的事，设计时教师可以提供计划的模板加以暗示和引导，并通过小组的力量完成计划的制订。

3、关注学生活动与思维的关系

科学探究既是动手又是动脑的探究，没有思维活动的深度参与就称不上真正意义上的科学课。而综观当前的科学课，活动有余思维不足是一个不容回避的问题，甚至很多时候出现场面“失控”现象。很多老师为此很苦恼，原因主要有以下几种：①活动目的不明确，材料的吸引力大于问题的吸引力，导致无目的的乱动；②活动分割过细过多，每个活动在1-2分钟，学生活动不充分，思维上小步子前进，对学生的发展意义不大；③大活动时教师缺乏指导的策略，探究活动到最后往往变成了“玩”，思维上也难以发展。在教学设计时，必须正确处理活动与思维的关系，可以采取如下策略：

（1）活动必须保证时间和空间。教材活动很多，设计时可以通过一条主线把各个活动串联起来，这条主线是隐藏于活动之中的知识链或问题链，使学生参与这些有结构的活动后学有所思，不断推进思维的发展。在设计一些大活动时，可以根据一定的主题适当地把一些小活动整合起来，这样既可以减少调控，又可以在主题的引领下实施有目的的探究，融科学思维于活动之中。

（2）必须加强活动后的研讨。美国兰本达教授的“探究/研讨法”十分重视研讨在科学学习中的作用，他们把课堂分成探究和研讨两个环节，进入研讨环节后，主要由学生谈他们在“探究”阶段的的“发现”，在倾听别人的意见的过程中，又促使他们产生新的观点和看法，不断发展学生的科学思维、培养学生的质疑精神。但这在我们的教学设计中却是十分忽视的。因此教学设计时也必须给“研讨”多留点时间、多做点准备，对学生中可能出现的一些有代表性的观点作好预设，以便于在研讨时适时地介入。

（3）培养学生良好的科学学习习惯。三年级的科学不仅是科学启蒙教育的开始，也是良好科学学习习惯养成教育的开始。科学课上教师难以调控，其中一个很重要的原因就是学生的学习习惯还没有达到科学课学习的要求。无规则的乱动、不善于倾听，材料的乱堆乱放，不喜欢做记录等等，所以在教学设计时，必须把学习习惯方面的要求也考虑在内，把要求细化在整个活动之中,逐步培养学生科学严谨的学习态度。

以上只是对小学科学教学设计的一些粗浅认识，我想：科学课的教学设计，只有从大处着眼，即全面把握这门学科的本质特点，才能使其更具“科学味”；只有从小处入手，即从活动的内涵和结构、学生的主体与发展角度出发，精细化设计，才能真正把科学素养的培养落实到实处。当然教学设计涉及学科教学的各个侧面，对于其它相关问题，我们还有待于进一步研究。

主要参考资料：

《课程改革与学习主题构建》2004年2月第一版 科学出版社  杨章宏主编

《科学课》2004年12月总第165期  湖北教育报刊社

《科学究竟是什么》2003年12月第一版   教育科学出版社  张红霞著