初中科學(xué)高效課堂的本質(zhì)和實(shí)現(xiàn)策略

姚國(guó)明 唐亞平

摘 ? ?要：高效課堂，是科學(xué)教學(xué)的根本要求，也是教師教學(xué)的應(yīng)有追求。通過(guò)一節(jié)課建構(gòu)，借助反思，分析了科學(xué)高效課堂的三個(gè)特征：真問(wèn)題、深體驗(yàn)和高情意。在此基礎(chǔ)上探尋了實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效課堂的三個(gè)策略：以學(xué)生為中心，把握好主體取向;以探究為途徑，把握好路徑取向;以觀念建構(gòu)為落腳點(diǎn)，把握好目標(biāo)取向。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);高效課堂;科學(xué)探究

科學(xué)課程在教育目標(biāo)上突出“過(guò)程與方法”，在教學(xué)方法上強(qiáng)調(diào)“探究與體驗(yàn)”，在培養(yǎng)學(xué)生上關(guān)注“發(fā)展與需要”。在教學(xué)實(shí)踐中如何落實(shí)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，是每位教師必須思考和追求的。在八年級(jí)第四章第3節(jié)《研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素》一節(jié)教學(xué)中，筆者打破固定思維，大膽采用與之前不同的教學(xué)設(shè)計(jì)和方法來(lái)體驗(yàn)科學(xué)課程帶來(lái)的新要求，探索科學(xué)高效課堂的本真和實(shí)現(xiàn)策略，從而享受科學(xué)課程的魅力。

一、教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)錄

（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

1.信息交流

學(xué)生交流互連網(wǎng)上有關(guān)磁懸浮列車的資料，如《磁懸列車綜述》等。

2.實(shí)驗(yàn)演示

磁懸浮列車“懸浮”原理模擬演示：

教師：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還會(huì)遇到具體的問(wèn)題。如現(xiàn)在排斥浮起的是小磁體，要浮起大列車怎么辦呢？而且大列車上乘客數(shù)量有多有少，又怎么辦？

（學(xué)生討論分析）

學(xué)生甲：要浮起大列車，應(yīng)增大列車與軌道間的排斥力。

學(xué)生乙：要增大二者間的排斥力，應(yīng)想辦法增強(qiáng)磁性的大小。

學(xué)生丙：也就是說(shuō)磁性的強(qiáng)弱要能夠人為控制。

教師：為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們還需要研究什么問(wèn)題呢？

學(xué)生（齊）：研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有哪些。

（提出和明確問(wèn)題）

（二）活動(dòng)探究

1.師生一起猜想

教師：請(qǐng)同學(xué)們猜想電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與什么因素有關(guān)？可能會(huì)有什么關(guān)系？

（學(xué)生討論、交流）

學(xué)生A組：可能與電流大小有關(guān)。我們假設(shè)通過(guò)電磁鐵的電流由1A增強(qiáng)到2A，導(dǎo)線中2A的電流相當(dāng)于兩股1A電流匯合而成，每股電流都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，因此2A電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相當(dāng)于兩個(gè)1A電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)合在一起。我組作如下推測(cè)：通過(guò)的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。

學(xué)生B組：可能與線圈匝數(shù)有關(guān)。假設(shè)電流不變，線圈由50匝增加到100匝，與A組同學(xué)分析方法一樣，100匝線圈可以看作是兩組50匝線圈組合而成，每組線圈都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，因此兩個(gè)50匝線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)合在一起就是100匝線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。我組作如下推測(cè)：線圈匝數(shù)越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。

學(xué)生C組：還可能與線圈橫截面積大小有關(guān)。線圈的橫截面積增大，相當(dāng)于多個(gè)電磁鐵并列排放，電磁鐵磁性將增強(qiáng)。

學(xué)生D組：與是否帶鐵芯有關(guān)。有鐵芯，鐵芯磁化后成一塊磁鐵，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)與螺線管的磁場(chǎng)重疊，電磁鐵磁性將增強(qiáng)。

學(xué)生E組：可能與鐵芯的大小、形狀有關(guān)。大鐵芯可以看作是多個(gè)小鐵芯組合而成的，每個(gè)磁化后的小鐵芯都產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，多個(gè)磁場(chǎng)合在一起，電磁鐵磁性增強(qiáng)了。

教師（微笑，一一肯定后）：以上同學(xué)提出的問(wèn)題都值得我們研究，今天先研究A、B、D三組同學(xué)提出的問(wèn)題。

2.設(shè)計(jì)方案

教師：有什么方法可以檢驗(yàn)我們提出的假設(shè)呢？

學(xué)生（齊）：做實(shí)驗(yàn)。

教師：根據(jù)科學(xué)研究方法，磁性強(qiáng)弱可能與多個(gè)量有關(guān)時(shí)，應(yīng)怎樣去研究？

學(xué)生（齊）：控制變量法。

教師：在實(shí)驗(yàn)中，每一步如何來(lái)進(jìn)行變量的控制？

學(xué)生A組：讓其他因素不變，只改變線圈中的電流大小，研究電磁鐵的磁性變化情況。

學(xué)生B組：讓其他因素不變，只改變線圈的匝數(shù)，研究電磁鐵的磁性變化情況。

學(xué)生D組：讓其他因素不變，鐵芯放入前后，研究電磁鐵的磁性變化情況。

教師：回答得很好！如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖呢？這里需要解決三個(gè)問(wèn)題。請(qǐng)同學(xué)們思考。

（教師通過(guò)投影儀給出以下三個(gè)問(wèn)題，學(xué)生按組進(jìn)行討論）

①用什么方法可以判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？

學(xué)生A組：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。

學(xué)生B組：看它能吸起多少鐵屑（用天平稱）。

學(xué)生C組：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（鐵塊掛在彈簧秤下;觀察彈簧秤的讀數(shù)變化）有多大。

學(xué)生D組：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（鐵塊掛在橡皮筋下，觀察橡皮筋的長(zhǎng)度變化）有多大。

②怎樣改變通過(guò)電磁鐵線圈的電流？

學(xué)生E組：用滑動(dòng)變組器改變線圈中的電流。

學(xué)生F組：用增減干電池?cái)?shù)量（電壓大?。﹣?lái)改變線圈的電流。

③用什么方法可以判斷通過(guò)電磁鐵線圈的電流大小變化？

學(xué)生G組：用電流表測(cè)量電流大小。

學(xué)生H組：用串聯(lián)小燈泡的亮度來(lái)比較電流大小。

教師（對(duì)學(xué)生高質(zhì)量回答，滿懷喜悅之情）：很好！真不錯(cuò)！下面我們就一起來(lái)實(shí)驗(yàn)。

3.學(xué)生自主探究

教師引導(dǎo)學(xué)生分析討論，從學(xué)生小組中優(yōu)選出C、E、G組提出的方法來(lái)組成探索實(shí)驗(yàn)的方案，并按要求連接已備好的實(shí)驗(yàn)器材，在教室前臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)，分別探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小、線圈匝數(shù)和有無(wú)鐵芯的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)很成功，填寫實(shí)驗(yàn)單，總結(jié)歸納結(jié)論。此時(shí)課結(jié)束鈴響。

二、教學(xué)反思

客觀地說(shuō)，在上本節(jié)內(nèi)容時(shí)，筆者前后兩次采取不同的教學(xué)方法，并作了完整的課堂實(shí)錄，原因和動(dòng)機(jī)很單純，一方面是因?yàn)樽陨韺?duì)教學(xué)有不斷創(chuàng)新和藝術(shù)的追求，同時(shí)也想通過(guò)不同課堂建構(gòu)，從中找到一種適合本節(jié)內(nèi)容的課堂教學(xué)方法。第一節(jié)課，我采取的是教師引導(dǎo)下的啟發(fā)式教學(xué)，既有實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)，也有習(xí)題鞏固提升，通過(guò)前后測(cè)分析，效果反饋良好。但總感覺課堂缺少靈氣和科學(xué)味。本節(jié)課，我采取了問(wèn)題發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法，實(shí)踐結(jié)果不算完美，預(yù)設(shè)的鞏固環(huán)節(jié)最后由于時(shí)間不足而未能完成。盡管如此，但我能明顯感受到內(nèi)心對(duì)本節(jié)課教學(xué)的偏愛和滿足，原因在于我從中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)高效課堂的本真所在。

（一）真問(wèn)題成為學(xué)生學(xué)習(xí)行為的主驅(qū)動(dòng)

本節(jié)課中，教師以“磁懸浮列車”為背景，創(chuàng)設(shè)了“要浮起大列車怎么辦呢？大列車上乘客數(shù)量有多有少，又怎么辦？”兩個(gè)探究問(wèn)題，在學(xué)生思考的基礎(chǔ)上，順勢(shì)引出課題。緊接著，在猜想環(huán)節(jié)，教師通過(guò)問(wèn)題“請(qǐng)同學(xué)們猜想電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能與什么因素有關(guān)？可能會(huì)有什么關(guān)系？”把學(xué)生帶入到科學(xué)探究的大門中。在重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，則通過(guò)三個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題“用什么方法可以判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？怎樣改變通過(guò)電磁鐵線圈的電流？用什么方法可以判斷通過(guò)電磁鐵線圈的電流大小變化？”引導(dǎo)幫助學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)探究的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有深度前期思考，后面的自主探究也就變得輕車熟路了。四個(gè)環(huán)節(jié)，教師都是以“問(wèn)題”為起點(diǎn)，一步一步展開教學(xué)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)不斷向前發(fā)展。精準(zhǔn)真問(wèn)題，不僅成為了讓教學(xué)層層展開的“引子”，也成了調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的“孵化器”，學(xué)生自然成了課堂學(xué)習(xí)的主體。

（二）深體驗(yàn)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的主表征

科學(xué)探究既是科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，也是科學(xué)學(xué)習(xí)重要學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課很好地體現(xiàn)了科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)這一要求，具體表現(xiàn)在：一是從課堂引入到課堂結(jié)束，整個(gè)教學(xué)過(guò)程都是按照探究環(huán)節(jié)步步展開。當(dāng)然，各環(huán)節(jié)的地位是不同的，因?yàn)楸竟?jié)課的實(shí)驗(yàn)操作并不復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也是明顯的，所以教師并沒(méi)有將教學(xué)重點(diǎn)著眼在學(xué)生自主探究上，而是放在了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)上。二是在活動(dòng)探究環(huán)節(jié)，學(xué)生并不是被老師牽著鼻子走，而是以實(shí)驗(yàn)者的角色全程參與到了實(shí)驗(yàn)猜想、設(shè)計(jì)和結(jié)論分析中，不僅手在動(dòng)，更關(guān)鍵的是腦在動(dòng)，思維在深度的活動(dòng)中。如教學(xué)中，面對(duì)教師提出的每個(gè)問(wèn)題，學(xué)生都做出了開放性的回答;探究環(huán)節(jié)，教師放手讓學(xué)生小組合作進(jìn)行，學(xué)生沒(méi)有了思維的“牽繩”，自我憤悱啟發(fā)，全然處于一種深度探究體驗(yàn)中。

（三）高情意成為課堂氛圍的主旋律[1]

教學(xué)是一個(gè)知情意行的過(guò)程，知情意行也是教學(xué)目標(biāo)的一個(gè)重要體現(xiàn)。高效的課堂不僅關(guān)注知，更重在情意行。本節(jié)課的教學(xué)場(chǎng)景很好體現(xiàn)了這一特征。從課堂實(shí)錄中分析，教師設(shè)置的問(wèn)題認(rèn)知記憶少，邏輯推理多，且很有開放性，學(xué)生的回答也是發(fā)散的且有深度，這非常有利于學(xué)生思維的訓(xùn)練和提升;學(xué)生的狀態(tài)大部分時(shí)間處于獨(dú)立思考、合作交流中，科學(xué)探究能力和態(tài)度在深度學(xué)習(xí)參與中得到培養(yǎng);此外，教師對(duì)師生角色把握合理，適時(shí)導(dǎo)與放，讓學(xué)生得以全身心投入學(xué)習(xí)中，課堂氣氛民主熱烈。

三、教學(xué)啟示

（一）以學(xué)生為中心，科學(xué)高效課堂教學(xué)主體指向

以學(xué)生為中心，把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主體，這既是高效課堂的本質(zhì)體現(xiàn)，也是實(shí)現(xiàn)高效課堂的條件。那么，如何在課堂教學(xué)中真正落實(shí)學(xué)生主體地位？從本節(jié)課的反思中，我們可以得到兩點(diǎn)啟示：首先，教師要能準(zhǔn)確理解“以學(xué)生為中心”這一內(nèi)涵，很多時(shí)候，我們有“學(xué)生中心”這個(gè)課堂教學(xué)觀，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的“主體性”地位并沒(méi)有得到體現(xiàn)，看似學(xué)生參與了很多活動(dòng)，但這種參與是被動(dòng)的，是在教師的牽引下完成的，教師成了課堂的實(shí)際“主角”。因此，以學(xué)生為中心，不僅僅是停留在教師思想意識(shí)中，更多是要反映在課堂教學(xué)過(guò)程中，即教師所有的教學(xué)設(shè)計(jì)都是圍繞“學(xué)生”來(lái)進(jìn)行，學(xué)生的參與不是被動(dòng)的，而是主動(dòng)的、積極的、發(fā)展的。其次，教師要有凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)主體的具體載體，顯然，以問(wèn)題來(lái)驅(qū)動(dòng)教學(xué)是一種行之有效的辦法。當(dāng)然，教師設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)避免表層的、記憶性的、收斂性的、非創(chuàng)造性的，因?yàn)檫@樣的問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)能很快回答，大腦思維跳躍不夠，多是應(yīng)激性的;相反，設(shè)計(jì)的問(wèn)題應(yīng)是邏輯性的、開放性的、創(chuàng)造性的，學(xué)生需要積極開動(dòng)腦筋，將原有知識(shí)經(jīng)過(guò)加工，復(fù)合才能給予回答，但卻能極大地觸動(dòng)學(xué)生思維，也發(fā)展了學(xué)生的思維。

（二）以探究為途徑，科學(xué)高效課堂教學(xué)路徑取向

初中《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)的核心是探究。”[2]經(jīng)過(guò)不斷學(xué)習(xí)和教學(xué)實(shí)踐，廣大科學(xué)教師已經(jīng)意識(shí)到探究在科學(xué)教學(xué)中重要地位，采用探究性教學(xué)和學(xué)習(xí)方式也正逐漸變?yōu)榭茖W(xué)教師優(yōu)化科學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程主要手段。但教師由于對(duì)探究要義把握不到位，在組織探究教學(xué)時(shí)常常出現(xiàn)有形無(wú)質(zhì)、有皮無(wú)核現(xiàn)象，導(dǎo)致低水平探究甚至無(wú)效探究，如“我講學(xué)生聽”，“我問(wèn)學(xué)生答”，我做演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生當(dāng)“旁觀者”。雖然教學(xué)過(guò)程很順利，甚至因?yàn)檎n堂中有充分的學(xué)生鞏固練習(xí)時(shí)間，教學(xué)效果不可謂不好，但是這種效果可能只停留在“知識(shí)掌握”上，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和高階能力卻由于缺少充分體驗(yàn)和深度思維被弱化了。學(xué)生學(xué)習(xí)的不只是“文本課程”而更是“體驗(yàn)課程”，這正是《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出的新的境界;科學(xué)教育應(yīng)該“在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，幫助他們?cè)谧灾魈剿骱秃献鹘涣鬟^(guò)程中真正理解和掌握基本的科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)思想和方法”“獲得廣泛的科學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)”。本節(jié)課教學(xué)中，在建構(gòu)學(xué)生探究學(xué)習(xí)方式時(shí)筆者緊緊圍繞合作、探究、體驗(yàn)、評(píng)價(jià)主線來(lái)進(jìn)行。從課前的延伸、課堂組織到課后的拓展，教師都將知識(shí)結(jié)論隱藏，問(wèn)題由學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去解決;結(jié)論由學(xué)生去分析、去歸納;表現(xiàn)由學(xué)生去導(dǎo)演、去評(píng)價(jià)。在合作、評(píng)價(jià)中去完成一個(gè)個(gè)探究，切實(shí)提高了探究教學(xué)效果，學(xué)生在探究過(guò)程中體驗(yàn)到了樂(lè)趣，同時(shí)獲得了能力提升，課堂必然實(shí)現(xiàn)高效。

（三）以觀念建構(gòu)為落腳點(diǎn)，科學(xué)高效課堂教學(xué)目標(biāo)取向

傳統(tǒng)的教學(xué)將教學(xué)目標(biāo)落腳點(diǎn)放在“知識(shí)與技能”上，認(rèn)為教學(xué)的根本是教師教授知識(shí)、學(xué)生接受知識(shí)，而削弱能力與方法在教學(xué)中的地位，因此在選擇教學(xué)方法時(shí)，考慮的是怎樣能盡可能多地傳給學(xué)生知識(shí)、學(xué)生盡可能多地得到知識(shí)?？茖W(xué)的核心素養(yǎng)是關(guān)鍵能力和必備品格，具體落實(shí)在教學(xué)目標(biāo)上就是價(jià)值觀、方法與能力，這便是科學(xué)高效課堂教學(xué)目標(biāo)取向。本節(jié)課中，筆者改變了以“知識(shí)為中心”的策略，將課堂大部分時(shí)間用在了學(xué)生對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、討論和問(wèn)題解決方法的探究上。在最后的演示實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的推導(dǎo)環(huán)節(jié)，筆者感覺倉(cāng)促，有一種草草收?qǐng)龅奈兜?。但就是這種大膽取舍，讓我們?cè)僖淮紊钋懈惺艿娇茖W(xué)課程教學(xué)真諦：教學(xué)內(nèi)容要由“具體性知識(shí)”走向“觀念建構(gòu)”[3]。我們的教學(xué)不是不需要具體性知識(shí)，而是應(yīng)該始終明確傳授具體性知識(shí)要服務(wù)于觀念的建構(gòu)，即一切教學(xué)內(nèi)容的落腳點(diǎn)應(yīng)指向科學(xué)課程中基本思想、方法和核心能力提高上。有了這些核心觀念，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)運(yùn)用科學(xué)觀點(diǎn)、思路和方法去認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化，去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

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