開(kāi)展單元主題教學(xué) 建構(gòu)科學(xué)高品質(zhì)課堂

莊緒梅 （江蘇省徐州市賈汪區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán)夏橋校區(qū)）

單元主題教學(xué)，顧名思義就是以單元為基本單位構(gòu)建學(xué)習(xí)主題，讓學(xué)生沿著這一主題進(jìn)行知識(shí)探索，從而幫助學(xué)生在科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中明晰核心內(nèi)容，教師對(duì)核心內(nèi)容的探索和梳理方法進(jìn)行精準(zhǔn)指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)效率提高。

一、基于具體內(nèi)容，精準(zhǔn)施策

（一）關(guān)聯(lián)法，梳理邏輯關(guān)系

進(jìn)行單元主題教學(xué)首先要基于具體的單元內(nèi)容設(shè)置主題，這樣才能夠精準(zhǔn)施策。教師首先可以采用關(guān)聯(lián)法，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)主題下相關(guān)問(wèn)題的思考，將科學(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)到自己熟悉的事物上，從而利用其中存在的邏輯關(guān)系梳理出科學(xué)知識(shí)的原理，有效促進(jìn)學(xué)生自身科學(xué)知識(shí)的進(jìn)步和提升。

在“我們面臨的環(huán)境問(wèn)題”這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與環(huán)境問(wèn)題相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，此時(shí)教師就可以利用關(guān)聯(lián)法，將環(huán)境問(wèn)題和日常生活中的現(xiàn)象關(guān)聯(lián)起來(lái)，讓學(xué)生懂得人類的生產(chǎn)和生活是如何對(duì)環(huán)境造成影響。教師首先詢問(wèn)學(xué)生：“大家認(rèn)為我們生活中都存在著哪些環(huán)境問(wèn)題呢？”學(xué)生此時(shí)根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)和日常學(xué)習(xí)中積累的知識(shí)想到早晨往往會(huì)看到霧霾，自己居住的生活區(qū)也時(shí)常有垃圾被丟棄在路邊造成污染，在冬季還會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)刮起的沙塵等問(wèn)題。教師接著詢問(wèn)學(xué)生：“大家都知道這些問(wèn)題是如何產(chǎn)生的嗎？它們都和我們生活中的哪些現(xiàn)象存在關(guān)聯(lián)？”學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，會(huì)想到垃圾污染的問(wèn)題，是由于人們?cè)谏钪衼y丟垃圾導(dǎo)致，而對(duì)于沙塵暴和霧霾，學(xué)生則不知道要將其關(guān)聯(lián)到生活中的何種事物上去。教師此時(shí)提示學(xué)生：“霧霾和我們生活中什么事物比較相似呢？哪些白色物體也是散布在空中的？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)想到水汽和煙霧，由此想到了工廠里每日排放煙霧的煙囪，從而將霧霾與化工產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)排放關(guān)聯(lián)起來(lái)。教師看到學(xué)生關(guān)聯(lián)到相關(guān)的事物上，就可以進(jìn)一步為學(xué)生講解：“化學(xué)產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)、汽車尾氣中排放的塵埃、煙粒以及其他顆粒物，在空氣中濃度超標(biāo)后，和空氣中的小水蒸氣融合在一起形成了霧霾，所以，我們要倡導(dǎo)綠色出行減輕排放?！苯又處熢贋閷W(xué)生講解沙塵暴等污染物的特點(diǎn)，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)整體邏輯關(guān)系的緊密關(guān)聯(lián)。

通過(guò)生活事物和科學(xué)知識(shí)相關(guān)聯(lián)，不僅讓學(xué)生了解到知識(shí)的原理，也讓學(xué)生通過(guò)科學(xué)的窗口審視生活中的各種現(xiàn)象，從而鍛煉學(xué)生的邏輯關(guān)聯(lián)能力，有效實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)化學(xué)課堂的構(gòu)建。

（二）導(dǎo)圖法，形成知識(shí)體系

根據(jù)具體的單元內(nèi)容構(gòu)建教學(xué)主題，教師還可以采用導(dǎo)圖法展開(kāi)梳理。如果說(shuō)關(guān)聯(lián)法注重于知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，那么導(dǎo)圖法就專注于知識(shí)體系的完整。教師讓學(xué)生通過(guò)思維導(dǎo)圖的梳理，明確主題下都具有哪些知識(shí)點(diǎn)，從而形成完整的知識(shí)框架和結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生完成單元主題的高效學(xué)習(xí)。

在“水的蒸發(fā)和凝結(jié)”這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與水的物態(tài)變化相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，此時(shí)教師就可以利用思維導(dǎo)圖讓學(xué)生形成知識(shí)體系，針對(duì)水的物態(tài)變化展開(kāi)充分探究。教師啟發(fā)學(xué)生：“我們上一節(jié)課中學(xué)習(xí)到，水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下會(huì)在100℃時(shí)沸騰，形態(tài)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，變?yōu)樗魵獾男问酱嬖?。但是我們?cè)谏钪谐３?huì)注意到，即使沒(méi)有沸騰現(xiàn)象的出現(xiàn)，也會(huì)存在水不斷減少，由液態(tài)水變?yōu)榱怂魵獾默F(xiàn)象，這是為什么呢？”當(dāng)學(xué)生對(duì)這類問(wèn)題產(chǎn)生探究興趣后，就會(huì)開(kāi)始思考，想到除了沸騰之外還存在著其他的液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水蒸氣的條件。此時(shí)教師就可以為學(xué)生解答：“水的蒸發(fā)也是形成水蒸氣的一個(gè)條件，這和溫度、空氣流動(dòng)速度都存在著相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系，大家能用思維導(dǎo)圖列出它們的相關(guān)條件嗎？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開(kāi)始用思維導(dǎo)圖，先寫(xiě)出液態(tài)水這一核心概念，接著用箭頭引出兩條分支，其中一支指向沸騰的概念，標(biāo)注出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下100℃的條件，另一個(gè)分支指向的是蒸發(fā)，并在蒸發(fā)后面另外引出兩個(gè)分支，其中一個(gè)指出影響因素為溫度，另一個(gè)指出其影響因素為空氣流動(dòng)的速度。接著教師為學(xué)生介紹水蒸氣是如何變?yōu)橐簯B(tài)水的，讓學(xué)生再在思維導(dǎo)圖中畫(huà)出一個(gè)反向分支，表示由水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)水的過(guò)程，并為學(xué)生講解其中的原理：“我們大家都知道液態(tài)水變?yōu)樗魵饪康闹饕菧囟壬撸敲创蠹曳催^(guò)來(lái)想一想，水蒸氣變回為液態(tài)水需要怎樣的過(guò)程呢？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)想到如果溫度降低，水蒸氣就會(huì)變成液態(tài)水，這樣就實(shí)現(xiàn)了整節(jié)內(nèi)容知識(shí)脈絡(luò)的形成。

導(dǎo)圖法利用思維導(dǎo)圖這種主干加分支的形式，幫助學(xué)生將整節(jié)知識(shí)脈絡(luò)梳理出來(lái)，有效促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠以一個(gè)更加全面的視角去看待主題內(nèi)容，從而有效促進(jìn)高品質(zhì)課堂的構(gòu)建。

二、組織動(dòng)手操作，深度探究

（一）自制教具，發(fā)現(xiàn)隱性規(guī)律

開(kāi)展主題教學(xué)，以動(dòng)手操作的方式讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的親身探究也是一種重要的實(shí)現(xiàn)途徑。教師可以讓學(xué)生自制教學(xué)工具，科學(xué)原理蘊(yùn)含在制作教學(xué)工具的過(guò)程中，而當(dāng)教學(xué)工具制作完畢，學(xué)生也完成了對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，有效促進(jìn)了知識(shí)學(xué)習(xí)效率的提升。

在“設(shè)計(jì)和制作生態(tài)瓶”這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與生態(tài)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單循環(huán)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，此時(shí)教師就可以為學(xué)生準(zhǔn)備材料，讓學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)教具，學(xué)生在使用自制教具中發(fā)現(xiàn)隱性的規(guī)律，從而促進(jìn)學(xué)生深度探究。教師首先為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器具，每組配備一個(gè)等大的飲料瓶，一小堆沙子、金魚(yú)草等水生植物、小魚(yú)、小蝦米、小泥鰍等若干，并從自然環(huán)境的湖泊、河流中取回適量的水。接著教師讓學(xué)生開(kāi)始自制教具：“我們現(xiàn)在要自主制作一個(gè)生態(tài)瓶，首先大家將我們的飲料瓶剪開(kāi)至中部，接著在瓶底裝入一層沙子，并灌入大半瓶自然水?！睂W(xué)生此時(shí)會(huì)按照教師指導(dǎo)進(jìn)行操作。教師此時(shí)詢問(wèn)學(xué)生：“我們水底的沙子為生態(tài)瓶提供了什么必要的條件？”此時(shí)，學(xué)生會(huì)想到泥沙中含有大量的細(xì)菌，為生態(tài)瓶提供了微生物。教師為學(xué)生補(bǔ)充：“除了提供生態(tài)環(huán)境必需的微生物外，還為我們準(zhǔn)備的小泥鰍、水草提供必要的生長(zhǎng)環(huán)境?！睂W(xué)生此時(shí)就明白泥沙這類土壤在生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用。接著教師指導(dǎo)學(xué)生將水草栽入水底的泥沙中，學(xué)生使用鑷子小心的將水草栽入泥沙中，教師此時(shí)繼續(xù)詢問(wèn)：“水草在生態(tài)瓶這一小型生態(tài)系統(tǒng)中又發(fā)揮了什么作用？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開(kāi)始思考，想到水草本身是植物，可以為生態(tài)系統(tǒng)提供氧氣。教師繼續(xù)為學(xué)生補(bǔ)充：“水草除了可以提供氧氣，其本身也可以吸附水中的微生物，起到凈化的作用，可以說(shuō)水草和微生物共同維護(hù)了這一生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。”這樣學(xué)生就能夠通過(guò)自制教具的過(guò)程，從對(duì)生態(tài)瓶各個(gè)組成部分的分析中實(shí)現(xiàn)隱性規(guī)律的發(fā)掘。

在自制教具的過(guò)程中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)教學(xué)工具的原理，這種原理往往是直接關(guān)聯(lián)到所學(xué)主題知識(shí)本身的，因此學(xué)生在制作教學(xué)工具的過(guò)程中，教師在旁加以指點(diǎn)就可以促使學(xué)生參透科學(xué)知識(shí)的奧妙。

（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展創(chuàng)新思維

除了自制教具外，讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)也是實(shí)現(xiàn)動(dòng)手操作的有效方法，其基本原理和自制教具相似，學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以自覺(jué)運(yùn)用本主題下的科學(xué)知識(shí)，并且能夠在基本理解的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的提升。

在“比較種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)”這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與探析種子發(fā)芽條件相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，此時(shí)教師就可以讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)展創(chuàng)新思維。教師在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前首先詢問(wèn)學(xué)生：“大家都知道種子的發(fā)芽需要一定條件，那么具體是什么條件呢？大家結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)來(lái)談一談?！睂W(xué)生會(huì)想到種子的發(fā)芽需要水分、土壤的影響，教師此時(shí)再為學(xué)生展開(kāi)補(bǔ)充：“種子發(fā)芽的條件其實(shí)是比較苛刻的，不僅需要我們澆水，用泥土栽培，還需要流暢的空氣、適宜的溫度、充足的陽(yáng)光。”教師在學(xué)生了解種子發(fā)芽所需的全部條件后，對(duì)學(xué)生提出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題：“我們?nèi)绻腧?yàn)證某一條件，例如陽(yáng)光是種子發(fā)芽所必需的條件，應(yīng)當(dāng)如何設(shè)計(jì)呢？”教師引導(dǎo)學(xué)生采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法控制實(shí)驗(yàn)變量。首先，準(zhǔn)備土壤、空氣、溫度、陽(yáng)光、水分都適宜的環(huán)境放入種子。其次，需要驗(yàn)證哪種條件是種子發(fā)芽的必需條件，此組作為實(shí)驗(yàn)組。例如：驗(yàn)證有無(wú)光照對(duì)種子發(fā)芽的影響。實(shí)驗(yàn)組只改變光照一個(gè)條件，其他條件不變。這樣，學(xué)生需要比較多少組就設(shè)置多少個(gè)實(shí)驗(yàn)組，通過(guò)一對(duì)一分別和對(duì)照組比較，就可以有效對(duì)比出每一種實(shí)驗(yàn)條件是否為種子發(fā)芽必需的條件。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)思考，學(xué)生設(shè)計(jì)的方案有效采用了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基本原理，并且在其基本內(nèi)容上進(jìn)行了創(chuàng)新，有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不能僅僅依靠學(xué)生的思考，教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)的正確性、嚴(yán)謹(jǐn)性、安全性上進(jìn)行把控，讓學(xué)生在可控的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)本單元的有效學(xué)習(xí)。

三、滲透模型思想，深化素養(yǎng)

（一）生活模型，學(xué)以致用

依據(jù)教學(xué)主題構(gòu)建模型是開(kāi)展主題教學(xué)的最有效途徑之一，教師首先采用生活模型的方式，讓學(xué)生以生活視角思考科學(xué)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)以致用，通過(guò)生活模型的建立，可以深化學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng)。

在“食物鏈和食物網(wǎng)”一課教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與食物鏈相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，此時(shí)教師可以讓學(xué)生根據(jù)生活知識(shí)在腦海中建立食物鏈的生活模型，讓學(xué)生通過(guò)對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)的思考實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的學(xué)以致用。教師首先為學(xué)生進(jìn)行講解：“我們生活中的動(dòng)物、植物存在生物學(xué)上的特殊稱謂，我們可以簡(jiǎn)單地分為生產(chǎn)者和消費(fèi)者。生產(chǎn)者就是指在食物鏈中能自己制造食物的生物，例如，我們生活中的植物一般是生產(chǎn)者，它們可以憑借陽(yáng)光生產(chǎn)自己生長(zhǎng)所必需的養(yǎng)分；而像我們?nèi)祟愡@樣的哺乳動(dòng)物大多被稱作消費(fèi)者，我們直接或者間接消費(fèi)生產(chǎn)者所制造的食物，例如人食用野菜，動(dòng)物食用野外的植物等這樣的行為，都是消費(fèi)者的行為?！痹趯W(xué)生理解到生產(chǎn)者和消費(fèi)者的概念后，教師繼續(xù)講解：“食物鏈的構(gòu)成一般都是從生產(chǎn)者起，中間經(jīng)歷多個(gè)消費(fèi)者，存在捕食和被捕食的關(guān)系，一層層地關(guān)聯(lián)下來(lái)。例如，老鼠吃糧食、蛇吃老鼠這樣的關(guān)系。那么大家可以說(shuō)出在我們的生活中存在哪些食物鏈嗎？簡(jiǎn)單的或者復(fù)雜的都可以?！睂W(xué)生此時(shí)就會(huì)開(kāi)始思考，尋找生活中的食物鏈，有的學(xué)生想到生活中我們食用的豬肉、牛肉、羊肉，這些動(dòng)物都是吃草類、谷物類植物長(zhǎng)大的。因此，草類、谷物類→牛、羊、豬→人類，這是一條普遍的食物鏈。教師繼續(xù)詢問(wèn)：“如果最終的消費(fèi)者不是人類，而是其他自然中的動(dòng)物呢，大家是否知曉其中存在的食物鏈？”學(xué)生會(huì)想到，樹(shù)葉→長(zhǎng)頸鹿→豺狗→獅子等食物鏈。這是學(xué)生根據(jù)生活模型推斷出的食物鏈，這樣就實(shí)現(xiàn)了生活模型的學(xué)以致用。

生活模型是在關(guān)聯(lián)生活現(xiàn)象之后所開(kāi)展的教學(xué)環(huán)節(jié)，和前面所述的關(guān)聯(lián)法有異曲同工之妙。生活模型真正將生活和科學(xué)知識(shí)的關(guān)聯(lián)打通，構(gòu)建了形象的思維模型，可以說(shuō)是一種更加深化的教學(xué)方式。

（二）認(rèn)知模型，融會(huì)貫通

認(rèn)知模型是基于學(xué)生的認(rèn)知，在學(xué)生頭腦中建立的因果邏輯關(guān)系網(wǎng)，其督促學(xué)生不斷刨根問(wèn)底，根據(jù)問(wèn)題不斷挖掘知識(shí)的前因后果，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)知識(shí)概念的貫通，從而對(duì)科學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通，有效促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)建構(gòu)高品質(zhì)課堂的目的。

在“船的歷史”這一課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與船的發(fā)展歷史相關(guān)的知識(shí)。對(duì)于歷史類知識(shí)的學(xué)習(xí)是幫助學(xué)生建立認(rèn)知模型的最佳選擇，此時(shí)教師就可利用對(duì)船的歷史挖掘，讓學(xué)生構(gòu)建因果認(rèn)知模型。教師首先詢問(wèn)學(xué)生：“很多學(xué)生坐過(guò)船，也知道船的用途，但是大家知道船是如何發(fā)展的嗎？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)開(kāi)始感到好奇，教師此時(shí)開(kāi)始提問(wèn)：“關(guān)于船有幾個(gè)問(wèn)題：為什么會(huì)出現(xiàn)船？它解決了人類哪種需求？船的發(fā)展有多少過(guò)程，每個(gè)過(guò)程取得了哪些突破，又為什么會(huì)取得這樣的突破？目前船的技術(shù)有了哪些突破？”教師接著補(bǔ)充道，“對(duì)于任何科學(xué)事物的歷史類探究，我們都要基于這樣的原因——結(jié)果認(rèn)知模型，只有知道了原因才能明白結(jié)果的意義，而只有關(guān)聯(lián)起結(jié)果，才能明白發(fā)展的基本脈絡(luò)?！睂W(xué)生就會(huì)通過(guò)這樣的認(rèn)知模型閱讀教師準(zhǔn)備的船的歷史材料，梳理出船的形成是由于川流的阻隔影響了人類的活動(dòng)，對(duì)人類的生存造成影響，于是人們開(kāi)始有意識(shí)地尋找各種渡過(guò)河流、海洋的工具。最后發(fā)現(xiàn)木頭可以漂浮在水面上，于是人們將一捆樹(shù)枝、樹(shù)干綁在一起，制作成最原始的船舶。竹筏、木筏是最早期的成型船舶，是系統(tǒng)將竹子、木頭平鋪于地面捆綁而成。隨后，由于木制品制造技術(shù)的進(jìn)步，逐漸出現(xiàn)了獨(dú)木舟、木船……

通過(guò)這樣一系列的梳理，學(xué)生就將船舶的歷史進(jìn)行了深刻的融會(huì)貫通，這種因果關(guān)系認(rèn)知模型的建構(gòu)，有效培養(yǎng)了學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，促進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)。

開(kāi)展單元主題教學(xué)的方法和途徑是多樣的，教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況選取不同的教學(xué)方法進(jìn)而構(gòu)建科學(xué)高品質(zhì)課堂。