設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)工具　促進(jìn)科學(xué)課學(xué)習(xí)

曹燕琴：小學(xué)科學(xué)特級(jí)教師，江蘇省優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員，江蘇省“六大人才高峰”高層次人才培養(yǎng)對象，宜興市“曹燕琴小學(xué)科學(xué)名師工作室”領(lǐng)銜人，小學(xué)科學(xué)深度學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者、踐行者。其學(xué)術(shù)專著《讓兒童熱愛科學(xué)——走向深度學(xué)習(xí)的小學(xué)科學(xué)課程實(shí)踐》獲江蘇省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)成果獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)、江蘇省教育科學(xué)研究成果獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

她認(rèn)為，把熱愛科學(xué)的種子播散到學(xué)生的心間，遠(yuǎn)比傳播科學(xué)知識(shí)重要，科學(xué)啟蒙教育要以“讓兒童熱愛科學(xué)”為目標(biāo)。她主張深度學(xué)習(xí)的科學(xué)教學(xué)要充分尊重學(xué)生的好奇心，深度學(xué)習(xí)的科學(xué)課堂應(yīng)該是有趣、有序、自由的，使學(xué)生進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，是教學(xué)成功的重要標(biāo)志。

隨著2017年小學(xué)科學(xué)課程新課標(biāo)的頒布，科學(xué)課程改革不斷深入，科學(xué)課堂有了可喜的變化。但我們深入觀察當(dāng)前科學(xué)課堂，不難發(fā)現(xiàn)還有諸多問題存在，主要表現(xiàn)在：1.分組不合作，課堂鬧哄哄;2.動(dòng)手不動(dòng)腦，探究淺表化;3.思維不清晰，理解淺層化。如果教師能針對科學(xué)課堂中的這些實(shí)際問題，有針對性地設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)工具，將會(huì)大大改善學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)狀況，提高科學(xué)課的效率，從而讓深度學(xué)習(xí)在科學(xué)課堂發(fā)生。

一、設(shè)計(jì)管理工具，讓合作學(xué)習(xí)更有效

在科學(xué)課堂上，教師經(jīng)常采用合作學(xué)習(xí)的方式，以提高科學(xué)學(xué)習(xí)效率。確實(shí)，共同參與、和諧互助的學(xué)習(xí)氛圍，能最大限度地減少學(xué)生的挫敗感、危機(jī)感、畏難等負(fù)面情緒，使學(xué)生能全身心地投入自主探究和認(rèn)知建構(gòu)中去。遺憾的是，目前我們看到的小學(xué)科學(xué)課堂，大部分是“合坐”，而不是“合作”，不但表面上亂糟糟、鬧哄哄，且大部分采用了小老師模式，這致使合作活動(dòng)中強(qiáng)者更強(qiáng)、弱者更弱。為此，教師一方面要注重教會(huì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的方法和技巧，另一方面，要根據(jù)學(xué)生實(shí)際需求，設(shè)計(jì)合作學(xué)習(xí)的輔助工具，以幫助學(xué)生開展真正意義上的合作學(xué)習(xí)。

（一）使用“音量尺”，讓合作更安靜

科學(xué)課堂鬧哄哄既不利于學(xué)生冷靜思考，又不利于學(xué)生養(yǎng)成傾聽的好習(xí)慣。教師如果設(shè)計(jì)“音量尺”，可以很好地提醒學(xué)生控制上課說話的音量?！耙袅砍摺鄙厦鏄?biāo)注四個(gè)層級(jí)的聲音：0級(jí)聲音（安靜）、1級(jí)聲音（悄悄說）、2級(jí)聲音（輕聲說）、3級(jí)聲音（響亮說）。在傾聽他人（教師、同學(xué)）說話或獨(dú)立思考時(shí)，提醒學(xué)生采用0級(jí)聲音，也就是安靜不說話;在小組合作時(shí)，提醒學(xué)生應(yīng)該采用2級(jí)聲音，只需小組內(nèi)成員聽到即可;面對全班發(fā)言;課堂中需要師生、生生兩人單獨(dú)交流時(shí)，采用1級(jí)聲音悄悄說交流時(shí)，采用3級(jí)聲音，讓全班學(xué)生聽清楚……長此訓(xùn)練，學(xué)生就會(huì)逐步養(yǎng)成尊重他人、善于傾聽、善于思考的習(xí)慣，從而使合作學(xué)習(xí)更高效。

（二）設(shè)置“發(fā)言筒”，讓機(jī)會(huì)更均等

在實(shí)際合作學(xué)習(xí)中，我們不難發(fā)現(xiàn)，合作組內(nèi)個(gè)體參與機(jī)會(huì)并不均等：一小部分表達(dá)欲望強(qiáng)的學(xué)生，總在生生互動(dòng)中占主導(dǎo)地位，而性格內(nèi)向的學(xué)生則很少有發(fā)表意見的機(jī)會(huì)，這使得合作學(xué)習(xí)中強(qiáng)者更強(qiáng)、弱者更弱。如果教師設(shè)置“發(fā)言筒”就會(huì)給學(xué)生提供更多公平參與的機(jī)會(huì)?！鞍l(fā)言筒”可以用筆筒代替，放在合作小組的中央，同時(shí)為每個(gè)小組成員準(zhǔn)備兩支鉛筆，小組發(fā)言時(shí)，發(fā)言一次就將一支鉛筆放進(jìn)筆筒里。兩次發(fā)言機(jī)會(huì)用完后，如果還想表達(dá)自己的觀點(diǎn)，可以請本組還有發(fā)言機(jī)會(huì)的學(xué)生代為發(fā)言。這樣操作，各層次的學(xué)生組內(nèi)參與的機(jī)會(huì)就會(huì)不斷均衡，同時(shí)也增加了合作組內(nèi)成員的凝聚力，使得合作更高效。

（三）應(yīng)用“評價(jià)表”，讓合作更規(guī)范

對合作學(xué)習(xí)的評價(jià)，既有助于增強(qiáng)學(xué)生的合作意識(shí)，也能很好地激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。教師設(shè)計(jì)的合作學(xué)習(xí)“評價(jià)表”，可以張貼在黑板上，讓每個(gè)學(xué)生都看到。評價(jià)可以包含學(xué)生合作的紀(jì)律、合作的意識(shí)及合作的成果等，以便引導(dǎo)學(xué)生共同學(xué)習(xí)、相互提高。教師要和學(xué)生一起區(qū)分個(gè)人成果和集體成果，當(dāng)確定是小組的研究成果或想法時(shí)，要求表達(dá)成“我們小組得出研究結(jié)論：……”“我們小組認(rèn)為：……”，從而使得小組獲得獎(jiǎng)勵(lì)，小組每個(gè)成員也都可以獲得相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，反之亦如此。在這種反復(fù)實(shí)踐中，讓學(xué)生真正掌握合作學(xué)習(xí)的規(guī)則和技巧，從而幫助其更高效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

二、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)“三單”，讓科學(xué)探究更深入

小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體，親身經(jīng)歷類似科學(xué)家探究的過程，旨在讓學(xué)生在探究中學(xué)會(huì)探究，在探究中獲得知識(shí)。但遺憾的是，學(xué)生年齡小，探究能力有限，常常在探究中被一些材料、一些現(xiàn)象吸引，而忘了自己身在何處。學(xué)生動(dòng)手不動(dòng)腦的現(xiàn)象也大量存在。為此，教師如果有針對性地設(shè)計(jì)各類“學(xué)習(xí)單”，為學(xué)生搭建科學(xué)探究的橋梁，那么他們的科學(xué)探究會(huì)更有深度。

（一）設(shè)計(jì)“問題學(xué)習(xí)單”，讓目標(biāo)更明確

以科學(xué)探究為主要方式的科學(xué)教學(xué)是以問題發(fā)現(xiàn)、問題生成、問題解決、問題拓展為主要脈絡(luò)進(jìn)行的。毋庸置疑，科學(xué)課上的“好問題”應(yīng)該是學(xué)生自主提出的問題，是學(xué)生感興趣的問題，也是符合學(xué)生實(shí)際解決能力的問題。只有這些問題才是教師教與學(xué)生學(xué)的起點(diǎn)，也只有這些問題，才能激發(fā)學(xué)生探究的熱情。

當(dāng)面臨一個(gè)真實(shí)情境時(shí)，學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生很多問題：有的是科學(xué)問題，有的是非科學(xué)問題;有的是值得研究的問題，有的是不值得研究的問題……將學(xué)生提出的問題設(shè)置在一個(gè)載體上，我們稱之為“問題學(xué)習(xí)單”，也可稱為“問題導(dǎo)學(xué)單”，具體也可分為“問題發(fā)現(xiàn)單”“問題生成單”“問題解決單”“問題訓(xùn)練單”和“問題拓展單”等。

“問題學(xué)習(xí)單”，可以激發(fā)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問題的熱情，可以幫助學(xué)生提高分析問題、辨別問題的能力，而且通過梳理，可以幫助學(xué)生開展自主合作探究學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。如，在教學(xué)蘇教版《人的呼吸》一課時(shí)，讓學(xué)生針對人的呼吸提出自己想要研究的問題，結(jié)果學(xué)生在“問題學(xué)習(xí)單”上提出了很多問題：“人為什么呼吸？”“人是怎樣呼吸的？”“為什么人有時(shí)呼吸特別快？”“為什么人不呼吸就死亡了？”“人的呼吸道感染有哪些癥狀？”“為什么要用鼻子呼吸？”“人呼吸時(shí)為什么身體會(huì)起伏？”……教師知道學(xué)生的需求后，通過和學(xué)生共同分析，把問題聚焦到“人是怎樣呼吸的？”和“人為什么呼吸？”上，從而以此為中心開展探究活動(dòng)。

（二）設(shè)計(jì)“學(xué)習(xí)記錄單”，讓探究更有序

在科學(xué)課上，教師往往會(huì)留充足的時(shí)間讓學(xué)生自主探究，但學(xué)生往往因?yàn)槟挲g或豐富器材的影響，使探究流于形式。而教師根據(jù)探究內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際能力設(shè)計(jì)的“學(xué)習(xí)記錄單”，則可以很好地成為學(xué)生自主探究的載體。它可以時(shí)時(shí)提醒學(xué)生探究中的下一個(gè)任務(wù)，從而使探究更有序、更有效。

科學(xué)“學(xué)習(xí)記錄單”根據(jù)探究流程可涵蓋研究問題、問題假設(shè)、研究方法、研究過程、研究結(jié)論。如，研究“一杯熱水變涼的規(guī)律是怎樣的”“冰融化的溫度是怎樣變化的”“水沸騰前后的溫度是怎樣變化的”，都可以設(shè)計(jì)圖表式“學(xué)習(xí)記錄單”，學(xué)生在表格中記錄熱水變涼的數(shù)據(jù)后，立刻標(biāo)注在曲線圖上，這樣使得實(shí)驗(yàn)結(jié)論一目了然。有的記錄單是根據(jù)某階段訓(xùn)練點(diǎn)，對某個(gè)環(huán)節(jié)可以細(xì)化、強(qiáng)化或簡化。如，“水的表面張力”實(shí)驗(yàn)，教師設(shè)計(jì)圖畫式的學(xué)習(xí)記錄單，要求學(xué)生將“我的發(fā)現(xiàn)”畫下來，這樣學(xué)生將廣口瓶用滴管裝滿水，接著往盛滿水的杯子里放曲別針時(shí)，會(huì)特別注意觀察，當(dāng)曲別針一枚一枚放入時(shí)，學(xué)生很容易就發(fā)現(xiàn)杯口水面凸起的樣子。

（三）設(shè)計(jì)“學(xué)習(xí)提示單”，讓探究更順暢

有了“學(xué)習(xí)問題單”和“學(xué)習(xí)記錄單”的幫助，學(xué)生的科學(xué)探究會(huì)順暢很多，但不可否認(rèn)的是，學(xué)生在自主探究過程中還會(huì)遇到很多意想不到的困難。教師此時(shí)除了不斷給予各合作小組必要的幫助和支持外，運(yùn)用好“學(xué)習(xí)提示單”更可以實(shí)現(xiàn)因材施教。

所謂“學(xué)習(xí)提示單”，就是某些問題的解決辦法或部分問題的答案提示，形式可以是“小紙條”，也可以是“錦囊妙計(jì)”。這可以降低探究難度，啟發(fā)學(xué)生解決當(dāng)前問題。如，在進(jìn)行《電磁鐵》教學(xué)時(shí)，雖然學(xué)生對電磁鐵的探究興趣很濃，但在合作探究環(huán)節(jié)中，學(xué)生會(huì)遇到各種各樣的問題。教師為了保證學(xué)生興趣的連續(xù)性和探究的完整性，故采取自由探究和“學(xué)習(xí)提示單”相結(jié)合的方式進(jìn)行。當(dāng)學(xué)生在自由探究中遇到障礙時(shí)，可以向教師求助，此時(shí)，教師以幫助者的身份遞上“學(xué)習(xí)提示單”。這樣既可以不打擾大部分小組的自主探究，又可以在一定范圍因材施教，給有困難的學(xué)生提供幫助，使他們在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定的學(xué)習(xí)任務(wù)，使得整個(gè)探究高效、順暢而愉悅。

三、設(shè)計(jì)可視工具，讓理解更深刻

科學(xué)教學(xué)的核心是科學(xué)思維，但科學(xué)思維的內(nèi)隱性卻阻塞了教師了解學(xué)生思維?？茖W(xué)課上，學(xué)生交流表達(dá)混亂也常常是因?yàn)樗麄兝斫獠簧羁?，思維不清晰。為此，教師要根據(jù)學(xué)生實(shí)際，設(shè)計(jì)些思維可視化工具，從而將學(xué)生思維化隱為顯，以促進(jìn)他們科學(xué)思維的發(fā)展和對科學(xué)知識(shí)的深度理解。

（一）設(shè)計(jì)圖表支架，讓思維更清晰

圖表在小學(xué)科學(xué)課上的應(yīng)用十分廣泛，因?yàn)樾W(xué)生年齡小，往往關(guān)注事物的局部特點(diǎn)而非整體現(xiàn)象，關(guān)注的是個(gè)別的數(shù)據(jù)而不是一組有內(nèi)涵的數(shù)據(jù)。而實(shí)驗(yàn)中的證據(jù)往往只有整理后才能發(fā)揮其整體的作用?？茖W(xué)學(xué)習(xí)不僅要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、搜集數(shù)據(jù)，更要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)整理、分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)大量證據(jù)背后隱藏的規(guī)律，從而發(fā)揮證據(jù)應(yīng)有的作用，對現(xiàn)象做出客觀的解釋。而圖表支架可以將學(xué)生自主探究采集來的枯燥數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀、形象的圖形、圖畫、表格等形式，從而使學(xué)生思維更加清晰，有助于學(xué)生通過圖表建構(gòu)正確的科學(xué)概念。圖表既可以用傳統(tǒng)的紙質(zhì)繪制，也可以采用現(xiàn)代教育技術(shù)展現(xiàn)出來。如，在教蘇教版科學(xué)六下《我在成長》時(shí)，教師讓學(xué)生邊統(tǒng)計(jì)邊繪制身高增長的折線圖，最后再用電腦展現(xiàn)全班學(xué)生身高、體重增長的折線圖、柱狀圖 ，規(guī)律一目了然，從而使得學(xué)生更勇于發(fā)表意見。

（二）使用思維導(dǎo)圖，讓知識(shí)更系統(tǒng)

小學(xué)生是以形象思維為主的， 而圖形可以更容易集中他們的注意力。思維導(dǎo)圖的特征在于，運(yùn)用線條、符號(hào)、詞匯和圖像， 把一長串枯燥的信息變成彩色的、容易記憶的圖。它能完整地將思維、想法呈現(xiàn)出來，從而有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維。在科學(xué)課上， 教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、知識(shí)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生實(shí)際運(yùn)用思維導(dǎo)圖，既可以真實(shí)地呈現(xiàn)學(xué)生的元認(rèn)知，也可以幫助他們更快地學(xué)習(xí)和理解新知識(shí)，同時(shí)激發(fā)他們的聯(lián)想與創(chuàng)意，使他們形成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣。

（三）設(shè)計(jì)材料工具，讓結(jié)果更可視

可視化操作可以將抽象的、靜態(tài)的科學(xué)問題轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的、動(dòng)態(tài)的操作，學(xué)生內(nèi)隱的思維活動(dòng)也會(huì)通過外顯的動(dòng)手操作體現(xiàn)出來，從而使得理解更為深入。為此，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)材料工具，讓學(xué)生在材料的指引下，進(jìn)行有效的可視化操作，讓學(xué)生在操作過程中實(shí)現(xiàn)思維的外化和對知識(shí)的深度理解。如，教學(xué)《壓縮空氣》時(shí)，一位有經(jīng)驗(yàn)的教師精心設(shè)計(jì)了有顏色的氣體，目的就是讓學(xué)生在動(dòng)手操作中獲得直觀感受，從而對知識(shí)達(dá)到深度理解。

總之，認(rèn)真分析科學(xué)課堂中問題的成因，抓住學(xué)生的年齡特點(diǎn)，巧妙設(shè)計(jì)并適時(shí)使用各種學(xué)習(xí)工具，能讓學(xué)生的合作更有效、探究更深入、理解更深刻，從而真正在科學(xué)課堂實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

【本文系江蘇省第十六批“六大人才高峰”高層次人才選拔培養(yǎng)資助項(xiàng)目“深度學(xué)習(xí)觀下科學(xué)探究的支持性策略研究”（項(xiàng)目編號(hào)JY-102）研究成果之一】