基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的小學(xué)科學(xué)教學(xué)設(shè)計探討

董玉新 趙璽玉

摘? ?要：根據(jù)維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，教師應(yīng)該合理巧妙地設(shè)計教學(xué)，并以此為推手，創(chuàng)造學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，使學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動探究，最大程度地激發(fā)學(xué)生潛能，以達到水到渠成的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；科學(xué)探究；最近發(fā)展區(qū)；教學(xué)設(shè)計；激發(fā)潛能

中圖分類號：G623.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-010X（2024）01-0022-04

維果茨基就教學(xué)與發(fā)展問題提出了著名的“最近發(fā)展區(qū)”理論，認為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨立活動時所能達到的解決問題的水平；另一種是學(xué)生可能的發(fā)展水平。維果茨基把這兩種發(fā)展水平之間的距離定義為最近發(fā)展區(qū)。該理論還認為，學(xué)生的第一發(fā)展水平和第二發(fā)展水平之間的狀態(tài)是由教學(xué)決定的，即教學(xué)可以構(gòu)建最近發(fā)展區(qū)。教學(xué)設(shè)計是教學(xué)的關(guān)鍵因素，基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)設(shè)計可以最大程度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生潛能。如何設(shè)計符合這個要求的教學(xué)設(shè)計呢？

一、準(zhǔn)備工作

（一）研讀，確定教學(xué)目標(biāo)

1.研讀課標(biāo)，明確方式。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）指出：科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。學(xué)生要在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成個人終生發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確的價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是科學(xué)課程育人價值的集中體現(xiàn)。

以《變色游戲》第二課時為例，綜上制定教學(xué)目標(biāo)如下：

（1）觀察變色現(xiàn)象，認識常見的物質(zhì)變化，初步建立物質(zhì)變化觀念；

（2）從科學(xué)視角對變色現(xiàn)象進行推理分析，基于證據(jù)與邏輯，發(fā)散思維，提出合理見解；

（3）通過對變色現(xiàn)象的觀察比較，提出可探究的科學(xué)問題，并基于知識和經(jīng)驗，制定簡單探究計劃，分析推理，得出結(jié)論；

（4）通過觀察花葉不同變色現(xiàn)象，對變色現(xiàn)象產(chǎn)生興趣，樂于思考變色原因；樂于嘗試探究實踐，初步形成質(zhì)疑、探究品格，解決科學(xué)問題。

2.研讀教材教參，明確任務(wù)。例：冀教版科學(xué)四年級下冊第五單元第五課《變色游戲》。教師要熟知該單元研究的內(nèi)容——物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域中的物質(zhì)變化。單元課題是《有趣的變化》。教參指出：選擇了學(xué)生熟悉的變形、變色、放熱、發(fā)光等生動有趣的物質(zhì)現(xiàn)象來研究變化規(guī)律。注意字眼：熟悉、有趣、物質(zhì)變化，故教學(xué)設(shè)計可分課時進行。第一課時研究物理變化，第二課時研究化學(xué)變化，均圍繞學(xué)生熟悉的、有趣味性的科學(xué)現(xiàn)象進行。

3.研究學(xué)生，明確對象。該內(nèi)容面對的是小學(xué)四年級的學(xué)生。四年級和低年級學(xué)生相比有了一定的知識儲備，對生活中蘋果、土豆等物體顏色變化有所認識，這是學(xué)生已有的水平。初生牛犢不怕虎，小不點們雖稚氣未脫，但挑戰(zhàn)解決問題的欲望強烈，更喜歡動手探索，在實踐中發(fā)現(xiàn)知識，這是他們可能達到的發(fā)展水平。

（二）分析，確定教學(xué)重難點

小學(xué)科學(xué)面對的是小學(xué)生，掌握少量科學(xué)知識，這是學(xué)生現(xiàn)有的水平；他們需要鍛煉科學(xué)能力，儲備科學(xué)思維，這是可能達到的發(fā)展水平，因而確定本堂課的教學(xué)重點是學(xué)生科學(xué)分析推理能力的培養(yǎng)?？紤]小學(xué)生的心智因素與知識儲備因素，教學(xué)難點確定為變色的原因。

（三）初略設(shè)計教學(xué)流程

大致流程設(shè)計如下：

情境導(dǎo)入——科學(xué)探究——回歸生活。

學(xué)生層面：

可能的發(fā)展水平

教師層面：已有的水平

準(zhǔn)備工作后，大方向確定，接下來需要設(shè)計銜接學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的、具體的教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建教學(xué)。

二、設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)

仍以變色游戲第二課時為例。

（一）情境導(dǎo)入

好的開始是成功的一半。上課伊始，全體學(xué)生未曾疲憊，注意力較高，此時教師精心設(shè)計情境可抓住全體學(xué)生的眼球。四年級的學(xué)生不喜歡純理論的東西，更喜歡眼見為真。故這堂課可先設(shè)計變色花實驗，引入變色。

1.變色花實驗。教師精心準(zhǔn)備：兩朵用化妝棉自制的帶葉的花，外表形狀一模一樣，其中一朵特殊處理；一個噴壺，裝有適量的紫甘藍汁。

第一朵花：花的部分和葉的部分均用化妝棉直接做成。

第二朵花：花的部分用檸檬汁浸泡過并提前晾干，葉的部分用肥皂水浸泡過并提前晾干（也可用吹風(fēng)機吹干代替）。

教師對比操作：用裝有紫甘藍汁的噴壺分別噴兩朵花的花部分；再用同一噴壺分別噴兩朵花的葉部分。

現(xiàn)象：原本白色的化妝棉花和葉變色了！變色效果還不同！

2.引出課題。板書：變色游戲。

3.學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。學(xué)生很詫異：一朵看似同樣的花，經(jīng)過同一噴壺中溶液噴灑，為何會顯現(xiàn)不同的顏色？而葉子經(jīng)同樣的噴灑卻呈現(xiàn)同樣的顏色？此時教師構(gòu)建學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，搭建問題平臺，學(xué)生則會人人有話說。教師順勢記錄其問題如下：

（1）噴壺里是什么溶液？

（2）為什么同一噴壺溶液噴到兩朵花上卻有不同的顏色？而噴到兩朵花的葉上卻是同一種顏色？

（3）為什么同一噴壺噴到同一朵花的花和葉上會有不同顏色？

（4）為什么會變色？變色原因是什么？

這些問題發(fā)自學(xué)生內(nèi)心，他們提出的都是本節(jié)課要探究學(xué)習(xí)的問題。這些問題不是教師強加給學(xué)生，是學(xué)生思考的點，學(xué)生想知道，就有了任務(wù)驅(qū)動。

教師出示蔬菜紫甘藍，解釋如何制作的紫甘藍汁，透明杯子中溶液即為紫甘藍汁。

教師繼續(xù)操作：把噴壺中溶液倒出來，用無污染的化妝棉輕輕沾一下，對比透明杯子中溶液顏色，學(xué)生斷定噴壺中溶液為紫甘藍汁?？此品爆嵉囊稽c小教學(xué)設(shè)計，卻建立了學(xué)生對比思維，讓學(xué)生輕松嘗到甜頭，相當(dāng)于在已有水平到可發(fā)展水平的路上，放置了一塊小蛋糕，搭建最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生會在此小成功的喜悅下，朝最高發(fā)展水平方向邁進。相比教師直接告訴噴壺中就是紫甘藍汁要有魅力。

繼續(xù)對比兩朵花的顏色，學(xué)生看到其中一朵顏色和紫甘藍汁顏色相同，繼而斷定這朵花未做任何處理。呈現(xiàn)的是紫甘藍汁的本色；而另一朵花變了色，一定是做了手腳?；ㄈ~同一噴壺溶液噴灑，卻呈現(xiàn)不同顏色，一定是花和葉上有不同的物質(zhì)。這些物質(zhì)是什么？又為什么會變色？導(dǎo)入實驗不能給出答案。學(xué)生好奇，教師此時需要搭建學(xué)生最近發(fā)展區(qū)平臺——精心設(shè)計探究實驗。

（二）新授環(huán)節(jié)

此環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重點環(huán)節(jié)。根據(jù)情境導(dǎo)入的學(xué)生問題，必然要設(shè)計對應(yīng)于花葉變色效果的兩個實驗。材料均可來自于廚房，學(xué)生較為熟悉。

1.實驗探究一：紫甘藍汁+白醋。教師分析引導(dǎo)解決本節(jié)課知識難點，變色原因是產(chǎn)生新物質(zhì)。

（1）學(xué)生展示溶液顏色。紫甘藍汁和白醋混合作用會變色。皆為粉紅色系，有深有淺。讓同學(xué)們分析深淺不一的原因——紫甘藍汁量相當(dāng)，白醋的量不同，酸多的更紅。

（2）突破難點。粉紅色的溶液由紫甘藍汁和白醋溶液作用后構(gòu)成。從顏色上突破變色原因是產(chǎn)生了新物質(zhì)。

2.實驗探究二：紫甘藍汁+堿面。有了第一個實驗鋪墊，學(xué)生發(fā)展后的水平已經(jīng)理解，變色的原因是因為產(chǎn)生了新物質(zhì)，教師的這一實驗設(shè)計就是再一次構(gòu)建學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生會很容易在知識和實驗操作能力方面進一步得到發(fā)展。

教師給出概念：酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)。紫甘藍汁遇酸會變紅，紫甘藍汁遇堿會變藍。

出示前面變色紙花。根據(jù)實驗所看到的現(xiàn)象，請學(xué)生解釋花變色變色的秘密。

學(xué)生解密：花，預(yù)先噴了酸性物質(zhì)；葉，預(yù)先噴了堿性物質(zhì)。

教師告訴學(xué)生花上物質(zhì)為酸性檸檬汁，葉上為堿性肥皂水。

挑戰(zhàn)性任務(wù)：怎樣使“紅花綠葉”變成“綠花紅葉”？可視教學(xué)情況，再掀高潮。

3.實驗探究三：實驗一起嗨。學(xué)生在以上兩個探究實驗后不能盡興，此時課程若戛然而止，那就成了純知識的課堂，酸性物質(zhì)是否只有醋？堿性物質(zhì)是否只有堿面溶液？紫甘藍汁和其他酸堿溶液反應(yīng)是否也會變色？顏色會如何？學(xué)生的問題層出不窮。皆因教師搭建的最近發(fā)展區(qū)激發(fā)了學(xué)生的思考，他們還有可能達到更高的水平。

每個人的最近發(fā)展區(qū)存在著個性差異，同一個體在不同的情境中也可能有不同的發(fā)展區(qū)。所以教師可設(shè)計開放環(huán)節(jié)，設(shè)計探究實驗三，讓學(xué)生選擇自己想研究的材料，繼續(xù)研究紫甘藍汁和生活中其他物質(zhì)的變色情況。這一環(huán)節(jié)的設(shè)計直觀直接，變平面思維為立體思維，銜接學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，引發(fā)邏輯生成。學(xué)生自帶材料可選擇如：果汁，洗潔精水，洗衣粉水，酒水，茶水，酸奶，肥皂水，洗發(fā)水等等?，F(xiàn)場景象嗨翻天，各種絢爛的顏色展示，部分學(xué)生能說出自帶溶液的酸堿性。

這次是自主選擇的材料，變色效果就在眼前，科學(xué)得以驗證。時間充裕的情況下，可再給學(xué)生一分鐘，他們會多種溶液混合，做出一瓶試管中呈現(xiàn)兩種或多種顏色。

最后思考：生活中其他變色現(xiàn)象有沒有呢？從指定實驗材料到自由選擇材料，從廚房物質(zhì)到生活中其他物質(zhì)，平臺擴大，基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)設(shè)計繼續(xù)延伸。

（三）聯(lián)系實際

1.生活中的其他變色現(xiàn)象。碘酒遇淀粉變色；茄子，蘋果，香蕉，土豆等切開后，會變色。

2.拓展性作業(yè)。秋天來了，為什么葉子變黃或變紅啦？拓展為家庭小實驗，延伸至課外。

最后，教師鼓勵大家，進行情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)。科學(xué)世界，色彩繽紛，變幻莫測，奧妙無窮。引導(dǎo)學(xué)生做生活的有心人。

以上探析說明，高層次的教學(xué)設(shè)計要步步推敲。要基于學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，考慮真實情境的特征，與情境不斷進行對話反思，只有這樣才能寫出科學(xué)的教學(xué)設(shè)計。

參考文獻：

［1］徐美娜.最近發(fā)展區(qū)理論及對教育的影響與啟示［J］.教育與教學(xué)研究，2010，（5）.

［2］劉曉明.中小學(xué)有效教學(xué)模式［M］.北京：國家行政學(xué)院出版社 2014，6：117.

［3］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［4］王? ?穎.維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論及其應(yīng)用研究［J］.山東社會科學(xué)，2013，（12）：183.

［5］王仲華.基于最近發(fā)展區(qū)理論的初中科學(xué)課堂探索體會［J］.山西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，27（6）：118.