構建科學課學習新形態(tài)

王思宇

羊要吃草，螃蟹可以做菜——這是100年前民國小學科學課教授的內容;大自然可以從不同的角度加以考察、用不同的模型描述——這是60年前匈牙利科學教材的內容;20世紀的科學家倡導推動“基于動手探究的科學教育”項目，強調要在做中學，在幫助學生提出問題、解決問題過程中，培養(yǎng)學生科學思維和能力的發(fā)展;2001年，教育部頒布了《科學（3～6年級）課程標準》，掀開了科學教育改革的新篇章;2017年，新修訂的《小學科學課程標準》頒布，恢復小學科學從一年級起開設……一代又一代教育人和科學教育工作者，奮斗在科學課的最前沿。

時代的發(fā)展，對小學科學課提出了新的要求。那么，小學科學課應該展現(xiàn)出怎樣的形態(tài)？一份教案、一個PPT、一個老師、一群學生？很顯然，這樣的科學課形態(tài)，早已成為過去式。順應時代的發(fā)展，小學科學課的變化，從教育理念來講，要更突出教育流程的高效、優(yōu)化;從教學內容來講，要更突出教學目標的精準、清晰;從教學方式來講，要更突出師生、家庭、社會的互動、互助。具體展現(xiàn)出的新形態(tài)就是：以科學課程標準為主要依據(jù)、以科學思維培養(yǎng)為主要核心、以科學資源建設為主要路徑、以科學學習經歷體驗為主要呈現(xiàn)，充分引導學生深入思考、體驗探究、推理運用，組成全方位的、立體化的新形態(tài)課程。

一、以科學課程標準為主要依據(jù)，構建科學課學習新形態(tài)的“本”

《小學科學課程標準》指出：小學科學是一門以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的基礎性、實踐性、綜合性課程;是一門養(yǎng)成學習習慣、崇尚科學精神、轉變科學思維、掌握科學知識、運用科學方法、認識科學本質的課程?！缎W科學課程標準》是科學教育教學的靈魂，無論科學教材怎么編寫、教案如何設計、學習形態(tài)如何轉變，都必須以課程標準為主要依據(jù)，都不能脫離這個“本源”。

以教科版六年級《橋的形狀與結構》一課為例，在課程設計上，可結合課程標準和單元目標，創(chuàng)設有意義的拓展課程學習情境。結合橋文化，利用重慶作為橋都的優(yōu)勢進行課程創(chuàng)設。課前，老師和家長帶領學生提前深入了解身邊各種各樣的橋，并嘗試制作橋模，為課程學習做好知識積累，開好頭。課上通過定性實驗體驗和定量實驗模擬，讓學生觀察研究橋的形狀結構變化，深入理解橋形狀結構的特點和與承受力相關的科學問題。同時，巧妙地在課的設計中融入學以致用的科學運用能力、愛國愛家鄉(xiāng)的學習情懷、STEM綜合學習的理念，讓學生更加深刻地感受科學技術在社會進步中發(fā)揮的巨大作用。

設計搭建兩條主線索相互呼應，讓課程標準在各個環(huán)節(jié)得到很好的彰顯：一是以問題為驅動，通過對橋的形狀、橋的結構、橋的類型進行比較，解答學生心中的困惑、想研究的問題，幫助學生提高科學探究的興趣能力、提升科學素養(yǎng)和綜合能力;二是以時間為導向，從橋的發(fā)展史到里程碑橋梁的展示到更多家鄉(xiāng)橋的學習，將科技、人文相統(tǒng)一，著力幫助學生從基本掌握科學的知識到能較為熟練地運用科學的方法，從粗淺認識科學的本質到積極主動用科學的思維去解決問題。

二、以科學思維培養(yǎng)為核心，構建科學課學習新形態(tài)的“神”

科學思維是指，在科學學習中，充分認同和運用科學知識、科學原理、科學方法，去懷疑一切、批判一切，去探尋事物與事物之間的聯(lián)系，創(chuàng)造性地提出解決具體問題的辦法。以科學思維培養(yǎng)為核心，這是科學教育的本質，也是小學科學課學習新形態(tài)的“精神”。

繼續(xù)以《橋的形狀與結構》為例。在課程設計中，運用以問題為驅動、以時間為導向的兩條主線索，幫助學生在形成對橋的科學認知之后，運用科學思維方法去探尋事物本身發(fā)展變化的規(guī)律、事物與事物之間的邏輯聯(lián)系。通過課前、課中和課后的環(huán)節(jié)，創(chuàng)新設計和實驗材料重新建構，將問題層層驅動、實驗創(chuàng)新建構、開放深度探究、工程實踐運用，從而實現(xiàn)學生科學思維的進階。

課前——提出問題、聚焦探究，從很多真實問題中來到選擇方法探究嘗試。用導學單發(fā)揮前測預習作用，幫助檢測前認知和引導預習相關知識。

開課——矛盾沖突、情趣引入，從矛盾沖突開始到探究矛盾內外因素。兩橋承重測試：木橋垮掉，紙橋穩(wěn)固?，F(xiàn)場沖突引出形狀結構與承重的關系，揭示研究課題。

課中——質疑求證、推理歸納，從體驗拱橋定性實驗到索塔繩索拉力大小與索塔高度之間關系的定量實驗，進行深度探究。在比較發(fā)現(xiàn)中分析理解拱橋的特點，從定性實驗中體驗拱橋的穩(wěn)定性，自然過渡到鋼索橋的發(fā)展、橋梁技術的飛躍。

課后——質疑解惑、梳理發(fā)現(xiàn)，引導學生利用所學知識繼續(xù)優(yōu)化完善橋模制作，探究課中未解決的問題、感興趣的其他問題、受到啟發(fā)的新問題等，持續(xù)進行深度探究。在作業(yè)和家庭實驗中進一步解決問題，發(fā)現(xiàn)更多問題，深度探究。

三、以科學資源建設為主要路徑，構建科學課學習新形態(tài)的“形”

科學資源建設，是指在科學教學過程中，利用一切對科學課學習有用的物體，如，科學教材教具、儀器設備，可展示的案例、圖片、動畫、微視頻，或是學生已有的認知、家長的各種支持、社會環(huán)境氛圍等，通過課堂教學主陣地去實現(xiàn)功能性、空間化的提升，對科學教育教學進行支撐的資源?？茖W資源建設是科學學習新形態(tài)的主要“形式”，老師、學生、家長、社會和相關機構，都是科學資源建設的最好開發(fā)者、實施者、整合者?？茖W資源建設，具體聚焦元素如下。

導學單。導學單是為指導學生主動學習而編制的清單，包含學習的目標、內容、流程、要求等，起到導、學、思、幫、做、測的作用。引導學生在課前自主開展學習，帶領學生經歷完整的科學探究過程，在學習中實現(xiàn)科學思維的進階。

結構性材料。結構性材料是指結合課程需要，經過反復改進、不斷優(yōu)化而創(chuàng)設的生活化、科學化實驗材料，能高效地幫助老師和學生解決真實困難。

微視頻。規(guī)范量化科學引導、榜樣引領激趣關注、親身經歷真實發(fā)現(xiàn)。促進學生思維進階。

資源包。這里指一切跟教與學有關的紙質、電子、網(wǎng)絡資源。師生家長可以隨時學習、查看、補充、完善，也促進了家校溝通、參與、評價。

共同學習體。科學課學習主體不僅僅是學生，也包含學校、老師、家長、家庭、社會，從多層面、多角度浸潤和幫助、支持學生成長，讓生生、師生、家校共生共長，收獲成功。

四、以科學學習經歷體驗為主要呈現(xiàn)，構建科學課學習新形態(tài)的“相”

教育專家朱永新教授說過，不管怎么改變，教育就是：第一，給人幸福;第二，讓人成為自己，成為完全的人。探索小學科學課學習新形態(tài)，要順應教育的變革，以更人性化、開放、多樣化的科學學習經歷體驗，去完成教育教學，讓學生幸?？鞓返爻蔀樽约?，成為完全的人，這也是小學科學課學習新形態(tài)的“表相”。

無論什么形式的科學課，無論何種方法的設計，如果新形態(tài)的科學課能讓老師、學生真正實現(xiàn)三個轉變，即思維的轉變、行為的轉變、情緒的轉變，那小學科學課學習新形態(tài)的“表相”就更近乎完美了。

例如，在設計《運動起來會怎樣》《食物在身體的旅行》等課程時，充分挖掘和利用校外資源（如科技館）打造館校課程，讓課堂顯得趣味盎然、動感十足，可有效地保護學生的好奇心、好動心，增加科學課的體驗感、代入感，激發(fā)學生玩的興趣、學的樂趣，在玩耍中學習，在學習中玩耍。再如，因為疫情居家上課期間，科學課更多地以微課、直播課程來呈現(xiàn)，如《童眼觀沉浮》《直線運動和曲線運動》等微課。探索建立以家為中心的快樂線上學習導學模式，利用家庭生活性材料，拍攝親子實驗視頻，讓家的元素走進科學，讓科學學習經歷的體驗更靈活生動，也構建了良好的學生共同學習體，不僅儲存了龐大的科學學習資源，供師生家長隨時隨地學習、查看、完善，更給予了學校、家庭和社會融合教育的空間和階梯。

通過組建以科學課程標準為主要依據(jù)、以科學思維培養(yǎng)為主要核心、以科學資源建設為主要路徑、以科學學習經歷體驗為主要呈現(xiàn)的全方位的、新形態(tài)課程，構建小學科學課學習新形態(tài)的“本”“神”“形”“相”，展現(xiàn)小學科學課學習的新形態(tài)：讓老師教得更輕松、更有效，在教學上實現(xiàn)更好的個性發(fā)展;讓學生學得更有趣、更高效，在學習上實現(xiàn)更好的個性成長;讓家長參與得更全面、更投入，在陪伴上實現(xiàn)更好的共性進步。