基于科學寫作的小學科學學習單述評

陳淋　陳凱　陳悅

1背景介紹

1.1科學寫作

寫作是在學習中常用到的語言技能，更是人們最古老的通信交流方式。學校里，學習者通過寫作來完成學校的任務，如考試、寫實驗報告、撰寫論文等；而在平常生活中，學習者又能通過寫作來記錄生活，如：寫日記、寫讀書心得、寫科學觀察日記等。這些都是寫作的不同形式，在學生生活中發(fā)揮著重要作用。

寫作是一個學生對所學知識認知重組、形成新概念的過程。寫作是一個意義化過程，通過寫作可以將學生關于某主題所擁有的背景知識通過自己的認知方式加以組織，還可以幫助學生聯(lián)系不同的概念表征。形成新概念的前提是對舊概念的充分理解和認識，也就是要求學生對所學的科學知識理解后，通過寫作的方式將知識中的結論，透過文字具體表達出來?？茖W寫作通過文字或圖表等載體將人們對科學的理解和思維具體地呈現(xiàn)出來，它不僅是一種語言技能的表現(xiàn)，更是學習者對科學內(nèi)容理解和再現(xiàn)的反映，將學習者的內(nèi)在認知活動具體化為外在表征。

本文主要介紹實驗探究活動中，學習單給予學生的科學寫作的機會和引導。

1.2學習單

學習單與學案、導學案、活動單有異曲同工之妙，指導思想都是以學生的發(fā)展為主體，強調(diào)學生的自主學習，強調(diào)生本課堂理念。對于教師來說，學習單是一種輔助教學的工具；對于學生來說，學習單利于學生在學習過程中形成有邏輯的思維方式。學習單提供了一定空間給學生表達自己對實驗過程的思考，提供了大量主觀性和互動性的填充位置，讓學生在學習過程中充分發(fā)揮主觀能動性，表達自己對自然科學的理解和感悟。

一份主題學習單上往往包含多個子主題學習單，并通過各種欄目凸顯學習歷程。如實驗器材介紹、實驗說明、寫作和問題4個部分，有的欄目還有一定的拓展，即在原有問題的基礎上，請學生自己提出問題并作答。

通常一個物理量都與多個因素相關，所以在探究某個物理量的影響因素時會設計多個實驗。每個實驗項目中會有一系列的學習單，這些系列學習單之間由淺入深、層層遞進。這樣的設計符合中小學生的認知特點，有利于他們在已有知識的基礎上建構新知識，最終整合新舊知識，形成自己的內(nèi)在知識。

1.3FOSS教材

FOSS教材是美國現(xiàn)行的科學教材之一，是由勞倫斯科學館依據(jù)美國國家科學標準而開發(fā)和設計的，它強調(diào)通過科學探究、動手做、閱讀和討論等主動學習的方式，提高學生的科學素養(yǎng)，旨在普及科學，發(fā)展科學。經(jīng)過將近20年的時間，在美國國家科學基金會和加州大學伯克利分校的共同協(xié)助下，F(xiàn)OSS最終成為一套適合于不同學校（從幼兒園到小學）師生可以共同使用的科學課教材，也可作為初中科學課程參考。

FOSS教材內(nèi)容的整體布局兼顧科學知識和科學方法，F(xiàn)OSS采用主題模塊，按“總——分”模式分層次進行編排，并提供配套的工具箱、FOSS網(wǎng)站等后續(xù)服務。

2“聲音”主題的學習單

2.1學習單簡介

針對FOSS教材《聲音》主題編寫的案例學習單框架。

“聲音”主題的學習單包括4個研究項目，每個研究項目中包括多個子主題，每個子主題中都有相應的學習單作為學生實驗探究的載體，每份學習單中包括實驗器材、實驗說明、寫作和問題4個欄目，每個欄目都有它們的功能。以項目1“不同材料下降發(fā)出的聲音”作為案例進行分析，具體設計見表1。

表1中學習單包含4個部分：目錄、單元、欄目和功能。目錄的設計是為了讓學生在探究學習開始前就能一目了然地知道要研究什么；單元是目錄的從屬部分，明確介紹一個大項目下的若干子主題，目錄中的每一個項目中都包括若干子主題作為單元進行探究，學生需按這些單元順序循序漸進地開展實驗活動；每個單元的探究中又有具體的子主題學習單需學生填寫完善，欄目即子主題學習單里用來引導學生實驗的具體步驟，包括“實驗器材、實驗說明、寫作和問題”。學生不僅要認真觀察關注實驗，還要記錄數(shù)據(jù)和過程，最后融合寫作總結結論。每一欄目都有其功能，實驗器材欄目的功能是幫助學生做實驗前的準備；實驗說明明確實驗步驟和要求，提高學生實驗的效率；寫作中融入科學寫作，起到提高學生語言表達能力的作用；問題是對本單元實驗探究的反饋，利于學生加深對知識點的印象，也便于教師對學生的學習情況作評價。

2.2學習單中的科學寫作案例

“聲音”教學中共有4個研究項目，選用了其中的項目2“振動的意義”作為主要研究對象進行分析。項目2包含3個單元的實驗探究，分別為“振動與音調(diào)”“長度與音調(diào)”“張力與音調(diào)”，每一個單元的實驗探究都以子主題學習單為載體，學生需根據(jù)子主題學習單上的要求進行實驗，并完成上面的空缺。

“振動的意義”學習單（為節(jié)省篇幅，縮減了原學習單里的空白）：

第一單元：振動與音調(diào)

下面的提示來評估學生對音調(diào)的理解。

（1）什么是音調(diào)？

（2）比較高低音調(diào)的振動是如何變化的，它們的不同之處在哪里。

第二單元：長度與音調(diào)

子主題學習單1：

一、實驗器材

體積不同的5瓶水，1個小木槌。

二、實驗過程

（1）選擇2個瓶子，用膠帶標記瓶子里水的高度，用小木槌敲打，請學生仔細聽，識別出發(fā)聲音調(diào)更高的瓶子。

（2）各小組需將這些瓶子的音調(diào)進行兩兩對比，每位成員都要參與到實驗中，識別出發(fā)聲音調(diào)更高的瓶子并依次排序。

（3）將瓶子按音調(diào)從高到低進行排序。

音調(diào)最高 音調(diào)最低

三、寫作

（1）按照水位高低，繪制出你認為正確的排序。

（2）解釋這里的聲音是由什么振動產(chǎn)生的。

（3）比較裝有大量的水和少量的水的瓶子，它們在發(fā)聲音調(diào)上有什么不同？子主題學習單2：

一、實驗器材

5根長短不同的木琴管，泡沫塊，1個小木槌。

二、實驗

（1）將木琴管放在泡沫塊上，使它們互相不接觸。

（2）任意選擇其中2根木琴管，用小木槌敲擊這2根管子，讓學生聽一聽它們的聲音，閉上眼睛和睜開眼睛分別聽一聽，投票表決哪一根木琴管發(fā)出的聲音音調(diào)更高。

（3）讓學生輪流敲擊，每位敲擊的同學都要選擇2根木琴管作比較，其他小組成員仔細聽，每一輪都要投票決定所選的木琴管哪一根音調(diào)更高。

（4）將木琴管按音調(diào)從高到低的順序排列。

三、寫作

（1）請畫出你排列出的順序

音調(diào)最高 音調(diào)最低

（2）解釋一下在這個實驗中聲音是如何產(chǎn)生的。

（3）敲擊1根長的木琴管與1根短的木琴管，比較它們的發(fā)聲音調(diào)有什么不同。

第三單元：張力與音調(diào)子主題學習單1：

溫德爾上了一堂對弦樂器音調(diào)進行探究的實驗課。他將大提琴和小提琴展示給學生。

溫德爾告訴全班學生：“可以用這些樂器發(fā)出聲音，但要使聲音停止，要么把弦摘下來，要么停止移動琴弓。”

“大提琴是一個更大的樂器，具有很高的聲音?！?/p>

“如果我收緊其中一根弦，這根弦就會發(fā)出較低的音調(diào)?！?/p>

當溫德爾告訴學生關于聲音和音調(diào)的知識時，犯了3處錯誤，請指出這3處錯誤，并說說他錯誤的理由。

2.3學習單的評價標準

判斷學生在活動中的完成情況，需要配備合適的評價標準。表2、表3和表4分別呈現(xiàn)了與學習單項目2中的3個單元內(nèi)容相對應的評價標準。

3學習單特點分析

3.1引領對實驗活動的關注、記錄，兼具實驗報告冊功能

物理是一門實驗科學，為了引領學習者在實驗活動中對操作過程、現(xiàn)象細節(jié)的關注以及對實驗解釋和結論的深入探討，學習單提供了規(guī)定的格式方便記錄，具有實驗報告冊的功能，還設計了相關問題引導，啟發(fā)學生進行有效的、深入的思考。

3.2科學方法訓練融入科學寫作

如果將科學方法融入科學寫作，從學生的語言表達上就可判斷出該學生的思維方式和行為方式，這既利于教師因材施教，又對學生科學邏輯思維的形成起到強化作用。

根據(jù)學習單的設計，學生首先按照提示準備好實驗器材，再用觀察法和控制變量法進行實驗，并記錄實驗和歸納總結。記錄和總結融入科學寫作，要求學生將結論用清晰的文字表達出來。在“聲音”主題學習單中，除了用到觀察法和控制變量法這兩種科學方法外，還有不常用的調(diào)查法。

3.3學習單評價標準的靈活性

學習單的評價標準都是以列表呈現(xiàn)，以陳述句明確學習目標和期望。第一單元和第二單元對照期望，將學生的表現(xiàn)分為3類，為完全符合、符合標準和不完全符合，這3類表現(xiàn)對應評價為加分（+）、符合標準（√）和減分（一），并寫明學生學習程度，便于教師據(jù)此評價了解學生對此知識的掌握程度。第三單元的評價采用四點計分法，與前面概括性評價不同。

第一、二單元不以計分方式進行評價，是因為前兩單元的目標是讓學生通過實驗進行自我感知，知道振動與音調(diào)和長度與音調(diào)的關系即可，由于學生感知程度不同，所以相應評價標準并未嚴格要求。而第三單元的子主題學習單要求學生自己找出錯誤并修改，借此了解學習者是否真正理解前兩單元的概念，分值有利于簡單明了地區(qū)分學生學習程度，便于教師作針對性指導。只要能夠激發(fā)學生的科學探究精神，教師在課堂上對學生的評價標準可以“靈活”一點，并鼓勵學生將知識與生活相聯(lián)系。

3.4引導深度思考

學習的深度思考有利于形成學習的實踐性智慧，提升學習的有效性，更容易達到學會學習的最終目的。在“聲音”主題學習單的各個項目中，都有“學生可能提出的問題”欄目，體現(xiàn)對學生深度思考的關注，循序漸進引導學生在行動中發(fā)現(xiàn)并提出問題，與傳統(tǒng)教學中教師問學生答的方式不同。

當然，科學教學過程中師生的互動提問和回答是必不可少的。有效的提問有助于啟發(fā)學生反思自身學習目標，發(fā)現(xiàn)學習疑點，更利于提高學生的學習積極性和學習興趣。學習單里常見的提問方式有：“上一個實驗我們得出了什么結論，那個結論與這個實驗有何聯(lián)系？”“這個實驗一共涉及到哪些變量？我們每次實驗要控制哪些量保持不變？”……這些提問既是評價檢測，也在引導學生深度思考。

除了學習單引導學生自己提出問題進行深度思考，評價體系對學生的深度思考也起到很大作用。學生會因教師對學習單的評價和反饋重新關注實驗，找出不足并修改完善，做到深度反思。

4建議和思考

4.1科學寫作需要知識基礎

科學寫作需要學科知識基礎——但是這種知識可以在探究或實踐活動中建構，未必由講授灌輸。學科知識是“由學科專家所結成的學科共同體，在各個不同學術研究領域，基于某種信念，通過持續(xù)的探究過程而形成的基于證據(jù)的解釋與辯護”。學生的學科知識通過課堂教師的講授獲得的，但除此方法外，探究和合作也可以幫助學生獲得學科知識。實驗探究教學，是學生在教師的指導下，采用實驗的手段，用類似于科學家進行科學探究的研究方式來獲取知識、發(fā)展能力，形成正確的科學態(tài)度和價值觀。學生經(jīng)歷過實驗探究后，就能夠清晰地知道實驗現(xiàn)象和結論，有利于進行科學寫作。

科學寫作需要語言基礎——體現(xiàn)學科特點的語言表達和詞匯積累，依賴于科學閱讀，彰顯讀寫的相互促進?？茖W寫作活動中突破傳統(tǒng)寫作中只重文字、語法的現(xiàn)象，更強調(diào)鼓勵學生表達科學心得與想法。學習單中科學寫作以記錄和回答問題形式出現(xiàn)，小學生詞匯量有限，科學閱讀量不足，雖然對神奇的科學世界有強烈的求知欲，但一味地按學習單學習，用已有的詞匯和知識是完成不了學習單的。所以，筆者認為學習單的形式不適合小學低年級，更適合小學高年級及初中生。要想在小學生中全面推行科學寫作，小學生自身必須有充分的、有效的科學閱讀，科學課、課外科學雜志和生活小知識都是提高科學閱讀和科學素養(yǎng)的有效途徑。

4.2科學寫作需要發(fā)揮學生想象力和創(chuàng)造力

黑格爾說：“人類最杰出的藝術本領就是想象。”想象是人類特有的一種心理活動，是人在外部事物的刺激下，腦中對其看到的事物進行加工、改造，形成新形象的精神活動過程。

學習單給學習者留有自我發(fā)揮的空間和余地。學習單中不能僅僅對實驗探究記錄，讓學生按部就班地完成任務而導致他們的個性思維毫無用武之地。為了活躍起沉睡的大腦，學習單中需要一些開放性問題引導出學習者對實驗的好奇，留有足夠的空間給他們進行天馬行空的想象。

學習單的設計離不開科學實踐活動，只有在實踐中才能創(chuàng)新。小學生的認知正處在發(fā)展階段，他們對身邊的事物都充滿了好奇心，但由于視野較窄想象力還不是很豐富，需要認識更多新事物和更多閱讀來擴展知識面。而中學生思維相對更加活躍，他們已經(jīng)有了一定的閱讀基礎，想象力較豐富，并有一定的創(chuàng)造力，能在依葫蘆畫瓢簡單的模仿上有所創(chuàng)新。通過自己尋找材料動手探究，學生的想象力和創(chuàng)造力得到了充分發(fā)揮。而這正是創(chuàng)客活動中提倡的“做中學”，“在解決問題的過程中不斷學習新知識，并通過實踐應用將知識內(nèi)化、鞏固和提升”。

4.3模塊式的學習單作為科學寫作的初步引導

模塊的設計是為了將大概念分解成小概念，便于知識和技能的各個擊破。聲音主題的學習單就是將聲音這個大概念分為4個模塊，每個項目中包括幾個單元，單元中包含多份子主題學習單。通過子主題學習單上的反饋，教師就能夠評價出學生對每個小知識點的掌握程度，進行因材施教，促進學生對大概念的掌握。

模塊的設計需要體現(xiàn)彼此之間的聯(lián)系和整合應用。以聲音為主題的學習單中，每個項目中的每個單元都有幾份子主題學習單，同一單元的子主題學習單在實驗原理和實驗步驟上均相似，這為學生實驗提供了多種選擇。同一個項目的不同單元學習單呈遞進關系，除了學習單之間存在聯(lián)系，評價標準也互相關聯(lián)。在這個大學習單中有概括性評價和計分評價兩種評價方式，概括性評價是計分評價的基礎，計分評價是概括性評價的呈現(xiàn)。