揚“創(chuàng)新模式”之風帆，至科學高效實驗教學之彼岸

周凱

【摘 要】“五步走”是一項兼具理論性與實踐性，且與科學課堂高度適配的高效教學模式，其在常規(guī)教學模式的基礎上將觀察實驗、對比實驗、模擬實驗三種形式同時涵蓋在內(nèi)。較之傳統(tǒng)教學開展形式而言，“五步走”教學模式與現(xiàn)行教材內(nèi)容之間的契合度更高，同時更加符合當前學生群體的基礎認知現(xiàn)狀與規(guī)律。

【關鍵詞】五步走 科學 實驗教學

與傳統(tǒng)教學模式不同，“五步走”教學模式下的科學課堂被細劃為以下五個主要構(gòu)成模塊：①對班內(nèi)學生群體進行科學分組，并明確小組及個人的學習任務;②根據(jù)既定教材內(nèi)容提出對應學習問題，并引導學生完成對實驗材料的初步選擇;③以小組為單位就既定內(nèi)容與學習問題展開交流與討論，并在教師的指導下共同完成對實驗方案的最終設計;④以實驗方案為藍本，通過小組合作探究完成既定學習任務，并對已取得的學習成果進行公開展示;⑤教師對學生群體學習過程及成果進行歸納、總結(jié)與評價，學生對自身在學習過程中的具體表現(xiàn)與學習收獲進行總結(jié)與反思。

一、“五步走”模式背景下的科學實驗設計與實踐應用流程

（一）科學分組，分配學習任務

對班內(nèi)學生群體進行科學分組，并明確小組及個人的學習任務。在“五步走”教學模式背景下，對學生群體進行小組劃分應遵循組間同質(zhì)（即各學習小組均將班內(nèi)相同層次水平的學生包含在內(nèi)，并確保各學習小組之間的綜合學習能力與水平無明顯差異）、組內(nèi)異質(zhì)（即確保每個學習小組均將班內(nèi)不同層次水平的學生涵蓋在內(nèi)，從而為后期小組成員之間的合作學習夯實基礎）的基本原則。

（二）設置學習問題，確定實驗材料

根據(jù)既定教材內(nèi)容提出對應學習問題，并引導學生完成對實驗材料的初步選擇。在實驗方案設計環(huán)節(jié)，教師應根據(jù)既定實驗內(nèi)容與當前學生群體的實際認知現(xiàn)狀，提出若干需要在實驗過程中加以驗證的學習問題。通常情況下，基層學校對科學實驗材料的配備情況各不相同，若出現(xiàn)實驗材料配備不足的情況，教師可引導學生群體對實驗內(nèi)容進行客觀分析之后，選擇以其他形式的材料對既定實驗材料進行合理替換，這種操作不僅能夠在一定程度上彌補基層學校實驗材料配備不足的實際情況，還能深化學生群體對既定科學實驗的理解與認知程度。

（三）合作討論，明確實驗方案

以小組為單位就既定內(nèi)容與學習問題展開交流與討論，并在教師的指導下共同完成對實驗方案的最終設計。在合作討論環(huán)節(jié)，學生群體應根據(jù)教師給出的具體學習問題展開小組討論，并結(jié)合教材內(nèi)容就相關問題提出合理的實驗假設，在小組成員的相互配合之下，就相關實驗假設進行逐一驗證之后，確定最終的實驗方案。

相比傳統(tǒng)教學模式之下，教師直接給出實驗方案，繼而組織學生群體按照既定實驗方案中的細節(jié)與流程設計，按部就班地進行科學實驗操作而言，通過學習小組合作討論得出最終實驗方案這一形式，則能更為有效地激發(fā)學生群體對實驗教學活動的參與意愿，又可在無形之中深化學生群體就相關實驗內(nèi)容的認知與理解程度。

（四）合作學習，展示學習成果

以實驗方案為藍本，通過小組合作探究完成既定學習任務，并對已取得的學習成果進行公開展示。學生群體在“五步走”教學模式背景下，參與實驗教學全過程，在參與的過程中，學生群體會與同一學習小組成員共同經(jīng)歷針對既定內(nèi)容的實驗方案設計、對實驗內(nèi)容的動手操作、對實驗全程的客觀記錄、對實驗數(shù)據(jù)的仔細匯總與整理，并得出最終的實驗結(jié)論。在得出最終實驗結(jié)論之后，教師應鼓勵學生全程參與實驗，并將最終得到的實驗成果進行大膽展示。

（五）實驗總結(jié)，評價反思

教師對學生群體學習過程及最終所得實驗成果進行歸納、總結(jié)與評價，學生對自身在學習過程中的具體表現(xiàn)與最終學習收獲進行總結(jié)與反思。在實驗操作環(huán)節(jié)結(jié)束之后，教師應對學生群體在實驗全程中的具體表現(xiàn)（學習態(tài)度、學習過程、學習成果）進行總結(jié)與點評，并針對學生群體在實驗參與過程中存在的實際問題進行及時的糾正與指導。

二、“五步走”模式背景下的科學實驗案例枚舉

立足“五步走”實驗教學模式，筆者選擇對蘇教版科學五年級上冊《光是怎樣傳播的》一課進行如下設計：

（一）對教材內(nèi)容及學生相關學情的分析

1.學生學情

在正式開始本課時內(nèi)容的學習之前，筆者對本校五年級學生群體的具體學情已經(jīng)有了客觀、清晰的認知。 學生通過之前的科學學習，已經(jīng)對光與影的基本關系有了一定程度上的具象認識，在此基礎上通過科學的教學實驗方案設計，不僅可以有效降低學生群體對新知識的學習與掌握難度，還可使之前所學光與影的相關知識得以有效鞏固。

2.教材分析

本課時將“光是如何照到物體上的”以及“驗證光的傳播路線”兩個模塊涵蓋在內(nèi)，其中第二項內(nèi)容是本課時的教學重點與難點。基于對教材內(nèi)容的客觀了解，筆者初步厘清了如何在立足“五步走”模式的基礎上，設計相關實驗方案。在之后的實驗方案中，應在實踐探究環(huán)節(jié)突出重點，引導學生通過參與實驗與動手操作，實現(xiàn)對既定知識點的理解與掌握。

（二）明確實驗開展目的

（1）通過在教學過程當中引入已有生活經(jīng)驗，強化學生群體對光影關系以及光的直線傳播知識的具象化認識，并引導學生群體通過簡單易行的光影小實驗對以上知識點進行初步驗證。

（2）通過初步的學習，引導學生對光的傳播路徑做出基本的推斷，并鼓勵學生充分發(fā)揮自身想象力，設計出能夠驗證這一結(jié)論的具體實驗方案，并通過實驗的全程參與與動手實操，對已知結(jié)論進行進一步的論證。

（3）在實驗過程結(jié)束之后，教師可通過實驗過程與結(jié)果引導學生對相關知識點進行客觀、全面的分析與推理。

（三）實驗組織與開展過程

1.科學分組并完成對小組成員的任務分配

遵循組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的分組原則，對當前所面對的學生群體進行科學分組。

2.提出探究問題并選定實驗材料

教師在該環(huán)節(jié)是這樣與學生交流的：

師：老師今天出門前在家里發(fā)現(xiàn)了一個可以在暗夜里給我們帶來光明的好東西，同學們來猜一猜是什么。

生：蠟燭、手電筒、節(jié)能燈……

師：同學們說的都沒錯，可今天老師只帶了手電筒?，F(xiàn)在老師就想用帶來的這個手電筒照亮一些物品，同學們覺得我應該怎么做呢？

……

師（用手電照了幾個物體之后）：老師試了一下，果然像同學們說的那樣。同學們有沒有由此發(fā)現(xiàn)光傳播的規(guī)律呢？

生：手電筒發(fā)出的光看起來是由一道道直直的光線組成的，那是不是說明光是沿著直線傳播的呢？

師：讓我們一起通過實驗來驗證你們的判斷吧。

3.合作討論，明確實驗方案

教師引導學生以小組為單位展開交流與討論，設計出最終的實驗方案。

師：剛剛，同學們根據(jù)生活常識得出了“光是沿著直線傳播的”結(jié)論，那么同學們能不能在小組討論結(jié)束之后，設計一個可以驗證該結(jié)論的實驗方案呢？

生：老師，我有兩根吸管，一根是直的，一根是彎的，用手電筒從吸管的一頭照向另一頭，照入直吸管中的光可以從另一端透出，而照入彎吸管的光，則沒辦法從另一端透出，那是不是就能說明光是沿直線傳播的呢？

師：同學們說的很有道理，不如我們再多設計幾個實驗來驗證一下這個結(jié)論吧。……

之后將課堂時間交給學生，引導學生以小組為單位利用手上的實驗材料設計實驗方案，并將實驗方案應用于實踐。

4.合作學習，展示學習成果

各小組學生根據(jù)本組成員討論所得實驗方案進行實操，并由專人記錄實驗過程與相關數(shù)據(jù)。在各小組完成實驗操作之后，教師要求其依次走上講臺，在全班同學面前展示實驗操作。此舉不僅能使教師及時發(fā)現(xiàn)各小組學生在實驗方案設計與實踐方面存在的問題，還能提高學生的學習積極性。

5.實驗總結(jié)，評價反思

在實驗成果展示結(jié)束之后，要求每個小組派一名代表上臺對本小組在實驗方案設計、實踐中遇到的問題，小組成員就相關問題共同討論后給出的解決辦法以及得出的具體結(jié)論進行詳細闡述。

相較于傳統(tǒng)形式而言，“五步走”這一實驗教學模式在實踐應用過程中，更加注重學生的“參與度”。通過該模式的應用不僅能實現(xiàn)既定的學科教學目標，還能使學生的團隊合作、溝通交流、自主創(chuàng)新等綜合能力得到不同程度的提升。