例談科學(xué)課教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)要點(diǎn)

□沈曉英

例談科學(xué)課教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的幾個(gè)要點(diǎn)

□沈曉英

課改至今，在某些大型觀摩研討或賽課活動(dòng)中，經(jīng)常能看到一些或以新穎教具取勝、或以先進(jìn)教育技術(shù)令人刮目等表現(xiàn)的科學(xué)課堂教學(xué)。毋庸置疑，這些課很多是具有引領(lǐng)作用的。但一堂課要真正讓學(xué)生受益，還是要回歸常態(tài)，一方面要多維度研磨教材，厘清教學(xué)內(nèi)容的邏輯體系，另一方面，要多角度研究學(xué)生，使教學(xué)設(shè)計(jì)不僅有高度，而且更要有溫度，才能有效提升教學(xué)實(shí)效。

教材體系 教學(xué)設(shè)計(jì) 最近發(fā)展區(qū)

一堂精彩的家常課，除了必要的教育技術(shù)媒體支撐外，起到?jīng)Q定作用的還是教師的態(tài)度和能力。精彩的家常課誕生，既需要教師認(rèn)真的課前準(zhǔn)備，這種準(zhǔn)備并不是單向輸出，還需要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知程度；精彩的家常課的誕生，還和教師對(duì)于課堂上生成資源的利用與處理機(jī)智有關(guān)。本文筆者就六下《小蘇打和白醋的變化》這一課為例談?wù)勅绾未蛟煲还?jié)優(yōu)質(zhì)的家常課。

一、多維度備教材，統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)設(shè)計(jì)的高度

一堂優(yōu)質(zhì)家常課，承載著教師對(duì)教材的深入研究。上好一堂課的第一秘訣是要厘清教學(xué)內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。這里的研究是有梯度的。教師要學(xué)會(huì)通過教材體系來審視教學(xué)內(nèi)容的位置和教學(xué)價(jià)值，從學(xué)段或者年段來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。

（一）分析教材體系，厘清縱向脈絡(luò)

《小蘇打和白醋的變化》這一課隸屬于教科版小學(xué)科學(xué)的“物質(zhì)世界”板塊的內(nèi)容。物質(zhì)世界包含了“物體與物質(zhì)”“運(yùn)動(dòng)和力”“能量的表現(xiàn)形式”三大部分。其中“物體與物質(zhì)”部分通過對(duì)物體—材料—物質(zhì)這三個(gè)層次的觀察和探究，讓學(xué)生了解物質(zhì)一些常見的基本性質(zhì)和變化規(guī)律。

在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生接觸過的“物質(zhì)世界”的教學(xué)內(nèi)容主要有：三上《我們周圍的材料》《水和空氣》單元；三下《溫度與水的變化》《磁鐵》單元；四上《溶解》《聲音》單元；四下《食物》《巖石和礦物》單元；五上《光》《運(yùn)動(dòng)和力》單元；五下《沉和浮》《熱》單元；六上《工具和機(jī)械》《形狀與結(jié)構(gòu)》《能量》單元；六下《微小世界》《物質(zhì)的變化》單元。這些教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生知道：材料的柔韌性、沉浮、硬度；空氣和水之間的透明、流動(dòng)、無色、輕重等屬性；磁鐵的吸鐵、指示南北兩極、同極相斥異極相吸等；“巖石和礦物”的透明度、條痕、形狀、硬度等；物體在水中的沉和浮……

對(duì)這些屬性的研究，并不是單獨(dú)的，也不是割裂的，其中隱含著與本課有關(guān)的物質(zhì)的變化，比如使用外力讓物體彎曲來研究柔韌性、表面刻劃研究硬度、改變物體大小研究物質(zhì)在水中的沉浮等，所有這些都是物質(zhì)在形狀、體積、狀態(tài)等物理性質(zhì)方面的變化，不產(chǎn)生新物質(zhì)。

在學(xué)習(xí)本課之前，學(xué)生是不是就沒有接觸過化學(xué)變化呢？當(dāng)然不是！四年級(jí)《食物》單元中蛋白質(zhì)的檢測(cè)和食物中是不是含有淀粉的變色實(shí)驗(yàn)等都屬于化學(xué)變化。雖然在教學(xué)這部分內(nèi)容時(shí)不需要提到化學(xué)變化，但這種上位的關(guān)聯(lián)性作為科學(xué)教師是應(yīng)該心中有數(shù)的。

（二）分析單元結(jié)構(gòu)，了解橫向關(guān)聯(lián)

《小蘇打和白醋的變化》這節(jié)課放在該單元的第四課，那么前三課是什么內(nèi)容？前三課主要是生活中物質(zhì)變化的實(shí)例，有豆和沙混合、白糖持續(xù)加熱等，以分辨物理變化和化學(xué)變化，第三課中還有米飯、淀粉遇上碘酒后的變化。前面三課的教學(xué)涉及物理變化和化學(xué)變化，那為什么第四課還要放小蘇打和醋的內(nèi)容呢？一方面當(dāng)然是為了豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，更重要的是小蘇打和醋放在一起，產(chǎn)生了明顯的現(xiàn)象，也產(chǎn)生了明確的新物質(zhì)！這就把化學(xué)變化的本質(zhì)凸顯出來。此后的幾課則是幫助學(xué)生進(jìn)一步建構(gòu)化學(xué)變化過程中顯現(xiàn)出來的特點(diǎn)，比如變色、沉淀等。因此，從單元結(jié)構(gòu)上來說，《小蘇打和白醋的變化》一課具有橋梁與過渡的作用，是對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)的一次升華與遞進(jìn)。這也就決定了教師在教學(xué)該課時(shí)，要注重知識(shí)與知識(shí)之間的鏈接，處理好前期的鋪墊與后期的升華。

（三）分析本課活動(dòng)，把握教學(xué)要點(diǎn)

實(shí)際上小蘇打和白醋也并不是特別理想的實(shí)驗(yàn)材料，因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的觀察點(diǎn)是“新物質(zhì)的產(chǎn)生”，而新產(chǎn)生的物質(zhì)是二氧化碳，它是一種無色無味的氣體，小學(xué)生對(duì)“二氧化碳是一種實(shí)實(shí)在在的物質(zhì)”這一點(diǎn)并不容易接受。但是，從另外一個(gè)角度看，小蘇打和白醋這兩種物質(zhì)源于生活，反應(yīng)速度快，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。明白了這一點(diǎn)，教師就可以在小蘇打和白醋混合的實(shí)驗(yàn)中抓住一些最具有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、觀察點(diǎn)——冒氣泡現(xiàn)象和產(chǎn)生新的物質(zhì)。教師要在這一關(guān)鍵點(diǎn)下足功夫，給予學(xué)生充足的時(shí)間。

對(duì)教材的全面分析是上好《小蘇打和白醋的變化》這一課的前提。因?yàn)檫@些信息的獲得能讓教師對(duì)教學(xué)的內(nèi)容了然于心，從而更好地設(shè)計(jì)過渡語言和把握教學(xué)重點(diǎn)。

二、多角度認(rèn)識(shí)學(xué)生，增強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)的溫度

課堂教學(xué)的本質(zhì)是由教師組織學(xué)生進(jìn)行有計(jì)劃、有目標(biāo)、有效學(xué)習(xí)的教學(xué)過程，其目的在于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。故課堂不是教師表演的舞臺(tái)，而是師生之間交往互動(dòng)的舞臺(tái)；課堂不是對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練的場所，而是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展的場所；課堂不是教師教學(xué)行為的模式化運(yùn)作，而是教師教育智慧充分展現(xiàn)的場所。這樣的課堂才會(huì)更有溫度。

（一）了解學(xué)生前概念，把準(zhǔn)最近發(fā)展區(qū)

在兒童智力活動(dòng)中，所要解決的問題和兒童的能力之間可能存在差異，通過教學(xué)，兒童在教師的幫助下可以消除這種差異，這個(gè)差異就是“最近發(fā)展區(qū)”。換句話說，兒童獨(dú)立解決問題時(shí)的實(shí)際發(fā)展水平(第一個(gè)發(fā)展水平)和教師指導(dǎo)下解決問題時(shí)的潛在發(fā)展水平(第二個(gè)發(fā)展水平)之間的距離，就是“最近發(fā)展區(qū)”。兒童的第一個(gè)發(fā)展水平與第二個(gè)發(fā)展水平之間的狀態(tài)是由教學(xué)決定的，教學(xué)可以創(chuàng)造“最近發(fā)展區(qū)”。因此教學(xué)絕不應(yīng)消極地適應(yīng)兒童已有的智力發(fā)展水平，而應(yīng)當(dāng)走在發(fā)展的前面，把兒童的智力從一個(gè)水平引導(dǎo)到另一個(gè)新的更高的水平。

1.厘清同類課的干擾，達(dá)成優(yōu)勢(shì)遷移

關(guān)于本課，學(xué)生的第一個(gè)發(fā)展水平是什么呢？“物質(zhì)是變化的”這個(gè)概念學(xué)生比較顯性的認(rèn)知是在三年級(jí)水的三態(tài)變化和四年級(jí)《溶解》等單元教學(xué)時(shí)。從學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移來說，本課的兩種物質(zhì)的混合很容易讓學(xué)生聯(lián)想到《溶解》單元中的食鹽和水的混合等實(shí)驗(yàn)。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律來說，他們一定會(huì)把兩者的情況等同起來。這是很自然、很正常的一種想法。因?yàn)槭雏}在水中不見了，小蘇打在白醋中也不見了。如果對(duì)于《溶解》單元的核心概念沒有學(xué)透的話，本課只會(huì)混淆學(xué)生的認(rèn)知。

那么，溶解的核心概念是什么？溶解是指一種物質(zhì)均勻地分散于另一種物質(zhì)中形成均勻、穩(wěn)定溶液的過程。它是溶質(zhì)顆粒大小的變化，其本質(zhì)屬性沒有發(fā)生變化，這是物質(zhì)的微觀存在。溶劑的本質(zhì)也沒有發(fā)生變化。溶質(zhì)在溶劑中的溶解和結(jié)晶的雙向變化過程，即是可逆的，是一種物理變化。在教學(xué)《水能溶解一些物質(zhì)》這一課時(shí)，正確的情況是在學(xué)生對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行描述時(shí)要有教師適時(shí)的引導(dǎo)：食鹽還在水里，只是變得很小很小，小到什么程度？我們?nèi)庋劭床灰?。而《小蘇打和白醋的變化》這課的核心概念是什么？——小蘇打和白醋混合后這兩種物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上發(fā)生了變化，即產(chǎn)生了新物質(zhì)。其關(guān)鍵點(diǎn)在于它的性質(zhì)發(fā)生了變化?；仡櫼酝虒W(xué)“水能溶解一些物質(zhì)”的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，更多的是圍繞溶解現(xiàn)象的描述，但幾乎沒有聽到教師去強(qiáng)調(diào)食鹽和水沒有變化的課堂教學(xué)語言。為什么沒有？這是因?yàn)楹芏嘟處煕]有把物質(zhì)世界中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析和梳理。

2.基于認(rèn)知基礎(chǔ)，合理調(diào)整教學(xué)方法

關(guān)于白醋，學(xué)生對(duì)它的認(rèn)識(shí)多一點(diǎn)。在三年級(jí)《水和空氣》單元中用它的酸味襯出了水的無氣味，同時(shí)知曉它和水一樣是無色、透明、會(huì)流動(dòng)的液體。而小蘇打，學(xué)生可能相對(duì)陌生些，其在《溶解》單元的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的溶解能力這課中出現(xiàn)過，但是學(xué)生印象不深。因此，白醋和小蘇打混合前的觀察是必須的，從已知的事物混合后產(chǎn)生不同于該物質(zhì)特征的新物質(zhì)，正是這種區(qū)別，可以幫助學(xué)生作出判斷是不是發(fā)生了化學(xué)變化。從對(duì)事物熟悉的程度不同，認(rèn)識(shí)的方法也有不同，對(duì)白醋建議學(xué)生驗(yàn)證性的聞一聞，而對(duì)小蘇打則要摸、看、聞。對(duì)于這兩種物質(zhì)混合后會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象，學(xué)生知道的更少。對(duì)小蘇打和白醋的反應(yīng)，學(xué)生是基本無經(jīng)驗(yàn)的。這是本課的教學(xué)起點(diǎn)和價(jià)值所在。當(dāng)然，一堂優(yōu)質(zhì)課的價(jià)值還在于：要認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，不是初步認(rèn)識(shí)就能完成的，而是在不同的階段逐步完善的。所以，本課還要對(duì)小蘇打和白醋的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步補(bǔ)充，這也是凌駕于單元目標(biāo)之上的又一個(gè)教學(xué)目標(biāo)。

(二)搭建學(xué)習(xí)支架，優(yōu)化最近發(fā)展區(qū)

確定了學(xué)生的第一個(gè)發(fā)展區(qū)，教師的任務(wù)就是盡可能把學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的區(qū)間最大化。從學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的角度，本課并不要求學(xué)生掌握化學(xué)變化的類型和化學(xué)變化生成的具體新物質(zhì)，這對(duì)于學(xué)生來說為時(shí)尚早，他們將在中學(xué)時(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)。小學(xué)課堂要求的是，學(xué)生能夠從種種變化的現(xiàn)象出發(fā)，推斷物質(zhì)的變化是否產(chǎn)生了新物質(zhì)，然后尋找各種證據(jù)驗(yàn)證自己的假設(shè)，從而達(dá)到提升科學(xué)探究能力的目的。

1.運(yùn)用對(duì)比教學(xué)，突出核心概念

基于對(duì)學(xué)生的學(xué)情分析，筆者把本課設(shè)計(jì)成比對(duì)法教學(xué)。分別有以下幾組對(duì)比：一組是小蘇打和水的混合與小蘇打和白醋的混合對(duì)比；另一組是小蘇打和白醋混合前的特點(diǎn)和混合后的特點(diǎn)的比較。即由小蘇打在水中的溶解引入，讓學(xué)生回憶溶解后的小蘇打還在嗎？水還在嗎？你有什么辦法證明小蘇打的存在？幫助學(xué)生厘清溶解的核心概念：小蘇打變成了微粒，肉眼看不見，它還存在液體中，用蒸發(fā)的方法可以證明小蘇打存在。學(xué)習(xí)本課后，希望大家能用新的方法證明它的存在——小蘇打遇醋產(chǎn)生氣體的反應(yīng)來檢驗(yàn)小蘇打溶液中小蘇打的存在。

2.倡導(dǎo)簡約化指導(dǎo)，破除限制和障礙

學(xué)生對(duì)一個(gè)科學(xué)問題進(jìn)行探索和發(fā)現(xiàn)的過程，實(shí)際上也是一個(gè)完整的問題解決過程。而所有的問題都包含三個(gè)基本成分：一是給定的條件，二是需要達(dá)到的目標(biāo)，三是存在的限制和障礙。這里的限制和障礙其實(shí)就是最近發(fā)展區(qū)。去除“存在的限制和障礙”是整個(gè)問題解決過程的關(guān)鍵。

《小蘇打和白醋的混合》一課，重點(diǎn)是研究氣體是什么？第一個(gè)障礙是氣體容易流失部分；第二個(gè)障礙是學(xué)生容易被大量氣泡吸引而忽略了有價(jià)值的細(xì)微現(xiàn)象的觀察。消除障礙的第一步是必須知曉障礙從何而來。第一個(gè)障礙的產(chǎn)生是因?yàn)樾√K打和白醋的反應(yīng)速度是很快的，在反應(yīng)過程中，產(chǎn)生了大量的二氧化碳?xì)怏w，在學(xué)生不知道產(chǎn)生了什么氣體的情況下，產(chǎn)生的氣體也許會(huì)由于操作不當(dāng)而散失。作為教師，在課堂教學(xué)中要規(guī)范集氣瓶使用方法，指導(dǎo)學(xué)生用與之配套的毛玻璃片進(jìn)行封口。當(dāng)然，這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)動(dòng)作的價(jià)值指向不僅僅在此，新產(chǎn)生的“氣體”是本節(jié)課不可或缺的主角，只有學(xué)生有意識(shí)地、正確地使用毛玻璃片并及時(shí)保護(hù)好瓶中的主角，才能確保下一步活動(dòng)的繼續(xù)開展。至于第二個(gè)障礙則完全是基于學(xué)生的年齡特征的“伴隨物”。教師解決第二個(gè)障礙的策略是可以設(shè)計(jì)一些問題，使得學(xué)生的注意力能夠聚焦（如下圖）。

精彩的課堂一定是表現(xiàn)為教師在課堂教學(xué)實(shí)踐中的游刃有余。這種精彩全看教師課前是否做足功課，即研究教材、研究學(xué)生，也就是通俗講的“備課”。精彩的家常課，教師不能僅僅備自己認(rèn)為上課要講的內(nèi)容，還應(yīng)該根據(jù)所授科學(xué)概念既備概念的由來，又備概念的延伸；既備學(xué)生不同類型的問題，又備同一類問題的不同要求……只有這樣，才能在課堂教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)和接受的情況，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、難度，使課堂教學(xué)左右逢源，方能提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)！

（浙江省寧波市行知實(shí)驗(yàn)小學(xué) 315040）