例談科學課教學設(shè)計應(yīng)關(guān)注的幾個要點

沈曉英

【摘 要】課改至今，在某些大型觀摩研討或賽課活動中，經(jīng)常能看到一些或以新穎教具取勝、或以先進教育技術(shù)令人刮目等表現(xiàn)的科學課堂教學。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，厘清教學內(nèi)容的邏輯體系，另一方面，要多角度研究學生，使教學設(shè)計不僅有高度，而且更要有溫度，才能有效提升教學實效。

【關(guān)鍵詞】教材體系 教學設(shè)計 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，既需要教師認真的課前準備，這種準備并不是單向輸出，還需要結(jié)合學生的認知程度；精彩的家常課的誕生，還和教師對于課堂上生成資源的利用與處理機智有關(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)教學設(shè)計的高度

一堂優(yōu)質(zhì)家常課，承載著教師對教材的深入研究。上好一堂課的第一秘訣是要厘清教學內(nèi)容間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。這里的研究是有梯度的。教師要學會通過教材體系來審視教學內(nèi)容的位置和教學價值，從學段或者年段來設(shè)計教學內(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科學的“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)”“運動和力”“能量的表現(xiàn)形式”三大部分。其中“物體與物質(zhì)”部分通過對物體—材料—物質(zhì)這三個層次的觀察和探究，讓學生了解物質(zhì)一些常見的基本性質(zhì)和變化規(guī)律。

在學習本課之前，學生接觸過的“物質(zhì)世界”的教學內(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》《運動和力》單元；五下《沉和浮》《熱》單元；六上《工具和機械》《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。這些教學內(nèi)容，使學生知道：材料的柔韌性、沉浮、硬度；空氣和水之間的透明、流動、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……

對這些屬性的研究，并不是單獨的，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)。

在學習本課之前，學生是不是就沒有接觸過化學變化呢？當然不是！四年級《食物》單元中蛋白質(zhì)的檢測和食物中是不是含有淀粉的變色實驗等都屬于化學變化。雖然在教學這部分內(nèi)容時不需要提到化學變化，但這種上位的關(guān)聯(lián)性作為科學教師是應(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。前面三課的教學涉及物理變化和化學變化，那為什么第四課還要放小蘇打和醋的內(nèi)容呢？一方面當然是為了豐富學生的感性認識，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)！這就把化學變化的本質(zhì)凸顯出來。此后的幾課則是幫助學生進一步建構(gòu)化學變化過程中顯現(xiàn)出來的特點，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，是對學生認識的一次升華與遞進。這也就決定了教師在教學該課時，要注重知識與知識之間的鏈接，處理好前期的鋪墊與后期的升華。

（三）分析本課活動，把握教學要點

實際上小蘇打和白醋也并不是特別理想的實驗材料，因為這個實驗最關(guān)鍵的觀察點是“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，小學生對“二氧化碳是一種實實在在的物質(zhì)”這一點并不容易接受。但是，從另外一個角度看，小蘇打和白醋這兩種物質(zhì)源于生活，反應(yīng)速度快，實驗現(xiàn)象明顯。明白了這一點，教師就可以在小蘇打和白醋混合的實驗中抓住一些最具有價值的實驗點、觀察點——冒氣泡現(xiàn)象和產(chǎn)生新的物質(zhì)。教師要在這一關(guān)鍵點下足功夫，給予學生充足的時間。

對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。因為這些信息的獲得能讓教師對教學的內(nèi)容了然于心，從而更好地設(shè)計過渡語言和把握教學重點。

二、多角度認識學生，增強教學設(shè)計的溫度

課堂教學的本質(zhì)是由教師組織學生進行有計劃、有目標、有效學習的教學過程，其目的在于促進學生的發(fā)展。故課堂不是教師表演的舞臺，而是師生之間交往互動的舞臺；課堂不是對學生進行訓練的場所，而是引導學生發(fā)展的場所；課堂不是教師教學行為的模式化運作，而是教師教育智慧充分展現(xiàn)的場所。這樣的課堂才會更有溫度。

（一）了解學生前概念，把準最近發(fā)展區(qū)

在兒童智力活動中，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，兒童在教師的幫助下可以消除這種差異，這個差異就是“最近發(fā)展區(qū)”。換句話說，兒童獨立解決問題時的實際發(fā)展水平（第一個發(fā)展水平）和教師指導下解決問題時的潛在發(fā)展水平（第二個發(fā)展水平）之間的距離，就是“最近發(fā)展區(qū)”。兒童的第一個發(fā)展水平與第二個發(fā)展水平之間的狀態(tài)是由教學決定的，教學可以創(chuàng)造“最近發(fā)展區(qū)”。因此教學絕不應(yīng)消極地適應(yīng)兒童已有的智力發(fā)展水平，而應(yīng)當走在發(fā)展的前面，把兒童的智力從一個水平引導到另一個新的更高的水平。

1.厘清同類課的干擾，達成優(yōu)勢遷移

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

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《水能溶解一些物質(zhì)》這一課時，正確的情況是在學生對現(xiàn)象進行描述時要有教師適時的引導：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)在化學性質(zhì)上發(fā)生了變化，即產(chǎn)生了新物質(zhì)。其關(guān)鍵點在于它的性質(zhì)發(fā)生了變化?；仡櫼酝虒W“水能溶解一些物質(zhì)”的相關(guān)內(nèi)容時，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調(diào)食鹽和水沒有變化的課堂教學語言。為什么沒有？這是因為很多教師沒有把物質(zhì)世界中的相關(guān)內(nèi)容進行分析和梳理。

2.基于認知基礎(chǔ)，合理調(diào)整教學方法

關(guān)于白醋，學生對它的認識多一點。在三年級《水和空氣》單元中用它的酸味襯出了水的無氣味，同時知曉它和水一樣是無色、透明、會流動的液體。而小蘇打，學生可能相對陌生些，其在《溶解》單元的認識物質(zhì)的溶解能力這課中出現(xiàn)過，但是學生印象不深。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，可以幫助學生作出判斷是不是發(fā)生了化學變化。從對事物熟悉的程度不同，認識的方法也有不同，對白醋建議學生驗證性的聞一聞，而對小蘇打則要摸、看、聞。對于這兩種物質(zhì)混合后會產(chǎn)生什么現(xiàn)象，學生知道的更少。對小蘇打和白醋的反應(yīng)，學生是基本無經(jīng)驗的。這是本課的教學起點和價值所在。當然，一堂優(yōu)質(zhì)課的價值還在于：要認識物質(zhì)世界，不是初步認識就能完成的，而是在不同的階段逐步完善的。所以，本課還要對小蘇打和白醋的性質(zhì)進行進一步補充，這也是凌駕于單元目標之上的又一個教學目標。

（二）搭建學習支架，優(yōu)化最近發(fā)展區(qū)

確定了學生的第一個發(fā)展區(qū)，教師的任務(wù)就是盡可能把學生最近發(fā)展區(qū)的區(qū)間最大化。從學生認識發(fā)展的角度，本課并不要求學生掌握化學變化的類型和化學變化生成的具體新物質(zhì)，這對于學生來說為時尚早，他們將在中學時繼續(xù)學習。小學課堂要求的是，學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)驗證自己的假設(shè)，從而達到提升科學探究能力的目的。

1.運用對比教學，突出核心概念

基于對學生的學情分析，筆者把本課設(shè)計成比對法教學。分別有以下幾組對比：一組是小蘇打和水的混合與小蘇打和白醋的混合對比；另一組是小蘇打和白醋混合前的特點和混合后的特點的比較。即由小蘇打在水中的溶解引入，讓學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。學習本課后，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)來檢驗小蘇打溶液中小蘇打的存在。

2.倡導簡約化指導，破除限制和障礙

學生對一個科學問題進行探索和發(fā)現(xiàn)的過程，實際上也是一個完整的問題解決過程。而所有的問題都包含三個基本成分：一是給定的條件，二是需要達到的目標，三是存在的限制和障礙。這里的限制和障礙其實就是最近發(fā)展區(qū)。去除“存在的限制和障礙”是整個問題解決過程的關(guān)鍵。

《小蘇打和白醋的混合》一課， 重點是研究氣體是什么？第一個障礙是氣體容易流失部分；第二個障礙是學生容易被大量氣泡吸引而忽略了有價值的細微現(xiàn)象的觀察。消除障礙的第一步是必須知曉障礙從何而來。第一個障礙的產(chǎn)生是因為小蘇打和白醋的反應(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氣體，在學生不知道產(chǎn)生了什么氣體的情況下，產(chǎn)生的氣體也許會由于操作不當而散失。作為教師，在課堂教學中要規(guī)范集氣瓶使用方法，指導學生用與之配套的毛玻璃片進行封口。當然，這個教學設(shè)計動作的價值指向不僅僅在此，新產(chǎn)生的“氣體”是本節(jié)課不可或缺的主角，只有學生有意識地、正確地使用毛玻璃片并及時保護好瓶中的主角，才能確保下一步活動的繼續(xù)開展。至于第二個障礙則完全是基于學生的年齡特征的“伴隨物”。教師解決第二個障礙的策略是可以設(shè)計一些問題，使得學生的注意力能夠聚焦（如下圖）。

精彩的課堂一定是表現(xiàn)為教師在課堂教學實踐中的游刃有余。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為上課要講的內(nèi)容，還應(yīng)該根據(jù)所授科學概念既備概念的由來，又備概念的延伸；既備學生不同類型的問題，又備同一類問題的不同要求……只有這樣，才能在課堂教學中根據(jù)學生的學習和接受的情況，適當調(diào)整教學進度、難度，使課堂教學左右逢源，方能提高教學效果，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)！

（浙江省寧波市行知實驗小學 315040）